JPH09303189A - 筒内噴射内燃機関の制御装置 - Google Patents
筒内噴射内燃機関の制御装置Info
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- JPH09303189A JPH09303189A JP8120427A JP12042796A JPH09303189A JP H09303189 A JPH09303189 A JP H09303189A JP 8120427 A JP8120427 A JP 8120427A JP 12042796 A JP12042796 A JP 12042796A JP H09303189 A JPH09303189 A JP H09303189A
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの燃焼性悪化を検出して燃焼性を回
復させる筒内噴射内燃機関の制御装置を得る。 【解決手段】 内燃機関の各気筒内に直接に燃料を噴射
するための燃料噴射弁と、各気筒内の点火プラグを駆動
するための点火コイルユニットと、内燃機関の運転状態
に応じて各燃料噴射弁および点火コイルユニットを駆動
するための電子制御ユニットと、内燃機関の燃焼状態を
判定する燃焼状態判定手段Ｓ１１、Ｓ１２と、燃焼状態
の悪化が判定された場合に、内燃機関の燃焼性を回復さ
せるための燃焼性回復手段Ｓ１３、Ｓ１４とを備えた。
復させる筒内噴射内燃機関の制御装置を得る。 【解決手段】 内燃機関の各気筒内に直接に燃料を噴射
するための燃料噴射弁と、各気筒内の点火プラグを駆動
するための点火コイルユニットと、内燃機関の運転状態
に応じて各燃料噴射弁および点火コイルユニットを駆動
するための電子制御ユニットと、内燃機関の燃焼状態を
判定する燃焼状態判定手段Ｓ１１、Ｓ１２と、燃焼状態
の悪化が判定された場合に、内燃機関の燃焼性を回復さ
せるための燃焼性回復手段Ｓ１３、Ｓ１４とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、筒内に直接に燃
料を噴射する筒内噴射内燃機関の制御装置に関し、特に
圧縮行程噴射でのエンジン燃焼性を向上させた筒内噴射
内燃機関の制御装置に関するものである。
料を噴射する筒内噴射内燃機関の制御装置に関し、特に
圧縮行程噴射でのエンジン燃焼性を向上させた筒内噴射
内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２７は一般的な筒内噴射内燃機関の制
御装置のシステム全体を示す構成図である。図におい
て、１は内燃機関の本体となる複数の気筒１ａ〜１ｄか
らなるエンジン、２はエンジン１の各気筒１ａ〜１ｄに
空気を供給する吸気管、３は吸気管２の吸入口に設けら
れたエアクリーナ、４は吸気管２内に設置されて吸入空
気量Ｑを調整するスロットル弁、５は吸気管２のインテ
ークマニホールド部に形成されたサージタンクである。
御装置のシステム全体を示す構成図である。図におい
て、１は内燃機関の本体となる複数の気筒１ａ〜１ｄか
らなるエンジン、２はエンジン１の各気筒１ａ〜１ｄに
空気を供給する吸気管、３は吸気管２の吸入口に設けら
れたエアクリーナ、４は吸気管２内に設置されて吸入空
気量Ｑを調整するスロットル弁、５は吸気管２のインテ
ークマニホールド部に形成されたサージタンクである。
【０００３】６はスロットル弁４の開度θを検出するス
ロットル弁開度センサ、７はスロットル弁４の開閉を行
うスロットル弁アクチュエータ、８は各気筒１ａ〜１ｄ
内に直接に燃料を噴射する燃料噴射弁、９は各気筒１ａ
〜１ｄに設けられた点火コイルユニット、１０は点火コ
イルユニット９から印加される高電圧により放電駆動さ
れる各気筒１ａ〜１ｄ内の点火プラグである。
ロットル弁開度センサ、７はスロットル弁４の開閉を行
うスロットル弁アクチュエータ、８は各気筒１ａ〜１ｄ
内に直接に燃料を噴射する燃料噴射弁、９は各気筒１ａ
〜１ｄに設けられた点火コイルユニット、１０は点火コ
イルユニット９から印加される高電圧により放電駆動さ
れる各気筒１ａ〜１ｄ内の点火プラグである。
【０００４】１１は運転者により踏み込み操作されるア
クセルペダル、１２はアクセルペダル１１の踏み込み量
αを検出するアクセル踏み込み量センサ、１３はエンジ
ン１のクランク軸に設けられてクランク角信号ＳＧＴを
出力するクランク角センサ、１４はクランク軸と連動す
るカム軸に設けられて気筒識別信号ＳＧＣを出力する気
筒識別センサである。
クセルペダル、１２はアクセルペダル１１の踏み込み量
αを検出するアクセル踏み込み量センサ、１３はエンジ
ン１のクランク軸に設けられてクランク角信号ＳＧＴを
出力するクランク角センサ、１４はクランク軸と連動す
るカム軸に設けられて気筒識別信号ＳＧＣを出力する気
筒識別センサである。
【０００５】１５はエンジン１から排出される排気ガス
中の酸素濃度Ｘを検出する酸素濃度センサ、１６は排気
ガスを浄化するための触媒である。なお、各センサ６お
よび１３〜１５は、運転情報を出力するための各種セン
サを構成しており、図示しないが、他のセンサとして、
吸入空気量Ｑを検出するためのエアフローセンサや吸気
管圧力センサ等が設けられているものとする。
中の酸素濃度Ｘを検出する酸素濃度センサ、１６は排気
ガスを浄化するための触媒である。なお、各センサ６お
よび１３〜１５は、運転情報を出力するための各種セン
サを構成しており、図示しないが、他のセンサとして、
吸入空気量Ｑを検出するためのエアフローセンサや吸気
管圧力センサ等が設けられているものとする。
【０００６】１７はエンジン１の気筒１ａ〜１ｄ内の圧
力（以後、筒内圧と記す）Ｐを検出する筒内圧検出ユニ
ット、１８はエンジン１のノック振動Ｋを検出するノッ
クセンサ、１９は気筒１ａ〜１ｄ内の燃焼度合いを示す
イオン電流Ｃを検出するイオン電流検出ユニットであ
る。
力（以後、筒内圧と記す）Ｐを検出する筒内圧検出ユニ
ット、１８はエンジン１のノック振動Ｋを検出するノッ
クセンサ、１９は気筒１ａ〜１ｄ内の燃焼度合いを示す
イオン電流Ｃを検出するイオン電流検出ユニットであ
る。
【０００７】２０はマイクロコンピュータからなる電子
制御ユニットであり、各種センサ６、１３〜１５および
１８ならびに検出ユニット１７および１９からの運転情
報θ、ＳＧＴ、ＳＧＣ、Ｘ、Ｋ、ＰおよびＣに基づいて
各種制御量を演算し、制御量に応じた制御信号Ｊ、Ｇお
よびＲによりエンジン１を制御する。
制御ユニットであり、各種センサ６、１３〜１５および
１８ならびに検出ユニット１７および１９からの運転情
報θ、ＳＧＴ、ＳＧＣ、Ｘ、Ｋ、ＰおよびＣに基づいて
各種制御量を演算し、制御量に応じた制御信号Ｊ、Ｇお
よびＲによりエンジン１を制御する。
【０００８】たとえば、電子制御ユニット２０は、アク
セルペダル１１の踏み込み量αからスロットル弁４の目
標開度を演算し、開度制御信号Ｒによりスロットル弁ア
クチュエータ７を制御して、スロットル弁４の開度θが
目標開度と一致するようにフィードバック制御を行う。
セルペダル１１の踏み込み量αからスロットル弁４の目
標開度を演算し、開度制御信号Ｒによりスロットル弁ア
クチュエータ７を制御して、スロットル弁４の開度θが
目標開度と一致するようにフィードバック制御を行う。
【０００９】また、電子制御ユニット２０は、クランク
角信号ＳＧＴからエンジン回転数Ｎｅを演算し、エンジ
ン回転数Ｎｅおよびアクセル踏み込み量αから目標エン
ジントルクを演算し、エンジン回転数Ｎｅおよび目標エ
ンジントルクＴｏから目標燃料噴射量Ｆｏを演算し、目
標燃料噴射量Ｆｏに応じた駆動時間の噴射信号Ｊにより
燃料噴射弁８を駆動する。
角信号ＳＧＴからエンジン回転数Ｎｅを演算し、エンジ
ン回転数Ｎｅおよびアクセル踏み込み量αから目標エン
ジントルクを演算し、エンジン回転数Ｎｅおよび目標エ
ンジントルクＴｏから目標燃料噴射量Ｆｏを演算し、目
標燃料噴射量Ｆｏに応じた駆動時間の噴射信号Ｊにより
燃料噴射弁８を駆動する。
【００１０】また、電子制御ユニット２０は、クランク
角信号ＳＧＴおよび気筒識別信号ＳＧＣ等に基づいて各
気筒１ａ〜１ｄの点火時期を演算し、点火信号Ｇにより
点火コイルユニット９を駆動して点火プラグ１０を放電
させる。
角信号ＳＧＴおよび気筒識別信号ＳＧＣ等に基づいて各
気筒１ａ〜１ｄの点火時期を演算し、点火信号Ｇにより
点火コイルユニット９を駆動して点火プラグ１０を放電
させる。
【００１１】また、電子制御ユニット２０は、ノック振
動Ｋに基づいてノックの発生を検出し、ノック発生時に
は点火信号Ｇを遅角補正してノックを抑制する。さら
に、電子制御ユニット２０は、筒内圧Ｐおよびイオン電
流Ｃ等に基づいて各気筒１ａ〜１ｄ内の燃焼状態を判定
したり失火の発生を検出する。
動Ｋに基づいてノックの発生を検出し、ノック発生時に
は点火信号Ｇを遅角補正してノックを抑制する。さら
に、電子制御ユニット２０は、筒内圧Ｐおよびイオン電
流Ｃ等に基づいて各気筒１ａ〜１ｄ内の燃焼状態を判定
したり失火の発生を検出する。
【００１２】図２８は図２７内の電子制御ユニット２０
の具体的構成を詳細に示すブロック図である。図２８に
おいて、２１は電子制御ユニット２０内のマイクロコン
ピュータ、２２および２３は各種の運転情報をマイクロ
コンピュータ２１内に取り込むための入力Ｉ／Ｆ、２４
はマイクロコンピュータ２１に給電を行う電源回路、２
５はマイクロコンピュータ２１からの制御信号Ｒ、Ｊお
よびＧを出力するための出力Ｉ／Ｆである。２６は車載
のバッテリ、２７は起動時にバッテリ２６を電子制御ユ
ニット２０に接続するイグニションスイッチである。
の具体的構成を詳細に示すブロック図である。図２８に
おいて、２１は電子制御ユニット２０内のマイクロコン
ピュータ、２２および２３は各種の運転情報をマイクロ
コンピュータ２１内に取り込むための入力Ｉ／Ｆ、２４
はマイクロコンピュータ２１に給電を行う電源回路、２
５はマイクロコンピュータ２１からの制御信号Ｒ、Ｊお
よびＧを出力するための出力Ｉ／Ｆである。２６は車載
のバッテリ、２７は起動時にバッテリ２６を電子制御ユ
ニット２０に接続するイグニションスイッチである。
【００１３】マイクロコンピュータ２１は、所定のプロ
グラムにしたがって燃料噴射弁８および点火プラグ９の
制御等を行うＣＰＵ３１と、クランク角信号ＳＧＴから
回転周期を検出するためのフリーランニングのカウンタ
３２と、種々の制御用の計時を行うタイマ３３と、入力
Ｉ／Ｆ２３からのアナログ信号をデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器３４と、ＣＰＵ３１のワークエリアとし
て使用されるＲＡＭ３５と、ＣＰＵ３１の動作プログラ
ムが記憶されているＲＯＭ３６と、各種の駆動制御信号
Ｊ、ＲおよびＧ等を出力する出力ポート３７と、ＣＰＵ
３１と各構成要素３２〜３７とを結合するコモンバス３
８とを備えている。
グラムにしたがって燃料噴射弁８および点火プラグ９の
制御等を行うＣＰＵ３１と、クランク角信号ＳＧＴから
回転周期を検出するためのフリーランニングのカウンタ
３２と、種々の制御用の計時を行うタイマ３３と、入力
Ｉ／Ｆ２３からのアナログ信号をデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器３４と、ＣＰＵ３１のワークエリアとし
て使用されるＲＡＭ３５と、ＣＰＵ３１の動作プログラ
ムが記憶されているＲＯＭ３６と、各種の駆動制御信号
Ｊ、ＲおよびＧ等を出力する出力ポート３７と、ＣＰＵ
３１と各構成要素３２〜３７とを結合するコモンバス３
８とを備えている。
【００１４】一方の入力Ｉ／Ｆ２２は、クランク角信号
ＳＧＴおよび気筒識別信号ＳＧＣを波形整形し、これを
割り込み信号としてマイクロコンピュータ２１に入力す
る。マイクロコンピュータ２１内のＣＰＵ３１は、入力
Ｉ／Ｆ２２から割り込み信号が発生すると、カウンタ３
２の値を読み取り、今回値と前回値との差からクランク
角信号ＳＧＴのパルス周期を演算し、現在のエンジン回
転数Ｎｅに相当する値としてＲＡＭ３５内に記憶させ
る。
ＳＧＴおよび気筒識別信号ＳＧＣを波形整形し、これを
割り込み信号としてマイクロコンピュータ２１に入力す
る。マイクロコンピュータ２１内のＣＰＵ３１は、入力
Ｉ／Ｆ２２から割り込み信号が発生すると、カウンタ３
２の値を読み取り、今回値と前回値との差からクランク
角信号ＳＧＴのパルス周期を演算し、現在のエンジン回
転数Ｎｅに相当する値としてＲＡＭ３５内に記憶させ
る。
【００１５】また、ＣＰＵ３１は、上記割り込みの際
に、気筒識別信号ＳＧＣの信号レベルを検出して、今回
検出されたクランク角信号ＳＧＴの検出クランク角が、
複数気筒１ａ〜１ｄのうちのどの気筒に相当するかを検
出する。
に、気筒識別信号ＳＧＣの信号レベルを検出して、今回
検出されたクランク角信号ＳＧＴの検出クランク角が、
複数気筒１ａ〜１ｄのうちのどの気筒に相当するかを検
出する。
【００１６】他方の入力Ｉ／Ｆ２３は、スロットル弁開
度θ、筒内圧Ｐ、アクセル踏み込み量αおよび酸素濃度
Ｘ等の検出信号を、Ａ／Ｄ変換器３４を介してマイクロ
コンピュータ２１内のＣＰＵ３１に入力する。
度θ、筒内圧Ｐ、アクセル踏み込み量αおよび酸素濃度
Ｘ等の検出信号を、Ａ／Ｄ変換器３４を介してマイクロ
コンピュータ２１内のＣＰＵ３１に入力する。
【００１７】出力Ｉ／Ｆ２５は、ＣＰＵ３１から出力ポ
ート３７を介して出力される各種の制御信号を増幅し、
スロットル弁アクチュエータ７、燃料噴射弁８、点火コ
イルユニット９等に供給する。
ート３７を介して出力される各種の制御信号を増幅し、
スロットル弁アクチュエータ７、燃料噴射弁８、点火コ
イルユニット９等に供給する。
【００１８】図２９は電子制御ユニット２０から生成さ
れる噴射信号Ｊおよび点火信号Ｇの制御タイミングを示
すタイミングチャートであり、気筒識別信号ＳＧＣおよ
びクランク角信号ＳＧＴの各パルス波形と、燃料噴射弁
８の燃料噴射時期および点火コイルユニット９の駆動電
流との関係を示している。
れる噴射信号Ｊおよび点火信号Ｇの制御タイミングを示
すタイミングチャートであり、気筒識別信号ＳＧＣおよ
びクランク角信号ＳＧＴの各パルス波形と、燃料噴射弁
８の燃料噴射時期および点火コイルユニット９の駆動電
流との関係を示している。
【００１９】図２９において、（ａ）は気筒識別信号Ｓ
ＧＣのパルス波形、（ｂ）はクランク角信号ＳＧＴのパ
ルス波形、（ｃ）は各気筒（＃１〜＃４）の燃料噴射弁
８に対する噴射信号Ｊ、（ｄ）は各気筒（＃１〜＃４）
の点火コイルユニット９に対する点火信号Ｇを示してい
る。
ＧＣのパルス波形、（ｂ）はクランク角信号ＳＧＴのパ
ルス波形、（ｃ）は各気筒（＃１〜＃４）の燃料噴射弁
８に対する噴射信号Ｊ、（ｄ）は各気筒（＃１〜＃４）
の点火コイルユニット９に対する点火信号Ｇを示してい
る。
【００２０】なお、クランク角信号ＳＧＴの各パルス
は、たとえば、各気筒のイニシャル通電開始時期に対応
したＢ７５°（ＴＤＣの７５°手前）で立ち上がり、各
気筒のイニシャル点火時期に対応したＢ５°（ＴＤＣの
５°手前）で立ち下がる。
は、たとえば、各気筒のイニシャル通電開始時期に対応
したＢ７５°（ＴＤＣの７５°手前）で立ち上がり、各
気筒のイニシャル点火時期に対応したＢ５°（ＴＤＣの
５°手前）で立ち下がる。
【００２１】気筒識別信号ＳＧＣは、エンジン１の＃１
気筒が圧縮行程にあるときに出力され、電子制御ユニッ
ト２０は、クランク角信号ＳＧＴの＃１気筒を判別すれ
ば、他のクランク角信号ＳＧＴのパルスがエンジン１の
どの気筒（＃１〜＃４）に対応しているかを判別するこ
とができる。
気筒が圧縮行程にあるときに出力され、電子制御ユニッ
ト２０は、クランク角信号ＳＧＴの＃１気筒を判別すれ
ば、他のクランク角信号ＳＧＴのパルスがエンジン１の
どの気筒（＃１〜＃４）に対応しているかを判別するこ
とができる。
【００２２】また、クランク角信号ＳＧＴの立ち上がり
エッジが対応気筒のＢ７５゜、立ち下がりエッジが対応
気筒のＢ５゜を示していることから、電子制御ユニット
２０は、各エッジＢ７５゜およびＢ５°をマイクロコン
ピュータ２１の割り込み機能により検出し、燃料噴射時
期や点火時期の基準位置として用いる。
エッジが対応気筒のＢ７５゜、立ち下がりエッジが対応
気筒のＢ５゜を示していることから、電子制御ユニット
２０は、各エッジＢ７５゜およびＢ５°をマイクロコン
ピュータ２１の割り込み機能により検出し、燃料噴射時
期や点火時期の基準位置として用いる。
【００２３】筒内噴射内燃機関の場合、エンジン１の燃
焼状態は、噴射信号Ｊの立ち下がりタイミング（燃料噴
射終了時期）および点火信号Ｇの立ち下がりタイミング
（点火時期）に依存する。
焼状態は、噴射信号Ｊの立ち下がりタイミング（燃料噴
射終了時期）および点火信号Ｇの立ち下がりタイミング
（点火時期）に依存する。
【００２４】通常、最適燃費率を考慮して燃料噴射終了
時期および点火時期を決定した場合、たとえば、燃料噴
射終了時期は、クランク角信号ＳＧＴの立ち上がりエッ
ジＢ７５°よりもわずかに遅角側（たとえば、Ｂ６０°
程度）に制御され、点火時期は、クランク角信号ＳＧＴ
の立ち下がりエッジＢ５°よりもわずかに進角側（Ｂ１
５°程度）に制御される。
時期および点火時期を決定した場合、たとえば、燃料噴
射終了時期は、クランク角信号ＳＧＴの立ち上がりエッ
ジＢ７５°よりもわずかに遅角側（たとえば、Ｂ６０°
程度）に制御され、点火時期は、クランク角信号ＳＧＴ
の立ち下がりエッジＢ５°よりもわずかに進角側（Ｂ１
５°程度）に制御される。
【００２５】電子制御ユニット２０内のＣＰＵ３１は、
気筒識別信号ＳＧＣに基づいて、クランク角信号ＳＧＴ
がどの気筒に対応するかを判断し、制御対象に該当する
気筒の燃料噴射弁８に対して、燃料噴射時期に応じた噴
射信号Ｊを印加して所要量Ｆｏの燃料を噴射する。
気筒識別信号ＳＧＣに基づいて、クランク角信号ＳＧＴ
がどの気筒に対応するかを判断し、制御対象に該当する
気筒の燃料噴射弁８に対して、燃料噴射時期に応じた噴
射信号Ｊを印加して所要量Ｆｏの燃料を噴射する。
【００２６】また、ＣＰＵ３１は、制御対象となる気筒
の点火コイルユニット９に対して、点火時期に応じた点
火信号Ｇを出力する。これにより、点火コイルユニット
９は、バッテリ電圧を増幅して得られた高電圧を点火プ
ラグ１０に印加し、演算された制御タイミングで燃料を
点火して燃焼させる。以上の動作により、各気筒１ａ〜
１ｄの筒内に直接に燃料が噴射され、噴射された燃料が
燃焼してエンジン１が動作する。
の点火コイルユニット９に対して、点火時期に応じた点
火信号Ｇを出力する。これにより、点火コイルユニット
９は、バッテリ電圧を増幅して得られた高電圧を点火プ
ラグ１０に印加し、演算された制御タイミングで燃料を
点火して燃焼させる。以上の動作により、各気筒１ａ〜
１ｄの筒内に直接に燃料が噴射され、噴射された燃料が
燃焼してエンジン１が動作する。
【００２７】次に、図２９のタイミングチャートととも
に、図３０〜図３６の説明図および特性図を参照しなが
ら、図２７および図２８のように構成された従来の筒内
噴射内燃機関の制御装置の具体的な動作について説明す
る。
に、図３０〜図３６の説明図および特性図を参照しなが
ら、図２７および図２８のように構成された従来の筒内
噴射内燃機関の制御装置の具体的な動作について説明す
る。
【００２８】図３０はエンジン回転数Ｎｅおよび目標エ
ンジントルクＴｏに対する燃料噴射方式の関係を示して
おり、目標エンジントルクＴｏがＴｏＡ以下で、且つエ
ンジン回転数ＮｅがＮｅＢ以下の領域（図中に斜線で示
す）は、エンジン１が１サイクル中に消費する燃料量が
少ない領域を示している。
ンジントルクＴｏに対する燃料噴射方式の関係を示して
おり、目標エンジントルクＴｏがＴｏＡ以下で、且つエ
ンジン回転数ＮｅがＮｅＢ以下の領域（図中に斜線で示
す）は、エンジン１が１サイクル中に消費する燃料量が
少ない領域を示している。
【００２９】したがって、上記領域においては、燃料噴
射弁８の駆動時間（噴射信号Ｊのパルス幅）を短く設定
することができ、エンジン１の圧縮行程中に燃料を噴射
する圧縮行程噴射が行われる。圧縮行程噴射は、各気筒
１ａ〜１ｄ内の一部（点火プラグ１０の近傍）で燃焼が
行われ、筒内容積に対して燃料が少なくて済むので、経
済性が向上するうえ、燃焼のための空燃比制御が容易に
なるという利点を有している。
射弁８の駆動時間（噴射信号Ｊのパルス幅）を短く設定
することができ、エンジン１の圧縮行程中に燃料を噴射
する圧縮行程噴射が行われる。圧縮行程噴射は、各気筒
１ａ〜１ｄ内の一部（点火プラグ１０の近傍）で燃焼が
行われ、筒内容積に対して燃料が少なくて済むので、経
済性が向上するうえ、燃焼のための空燃比制御が容易に
なるという利点を有している。
【００３０】図３１は空燃比Ａ／Ｆとエンジン発生トル
クＴｅとの関係を示す特性図であり、実線は圧縮行程噴
射時の特性曲線、一点鎖線は吸気行程噴射時の特性曲線
である。図３１から明らかなように、圧縮行程噴射によ
れば、理論空燃比（１４．７）よりもリーン側において
も、空燃比Ａ／Ｆに応じたエンジン発生トルクＴｅの制
御が可能である。
クＴｅとの関係を示す特性図であり、実線は圧縮行程噴
射時の特性曲線、一点鎖線は吸気行程噴射時の特性曲線
である。図３１から明らかなように、圧縮行程噴射によ
れば、理論空燃比（１４．７）よりもリーン側において
も、空燃比Ａ／Ｆに応じたエンジン発生トルクＴｅの制
御が可能である。
【００３１】一方、図３０において、目標エンジントル
クＴｏがＴｏＡよりも大きくなるか、または、エンジン
回転数ＮｅがＮｅＢ以上になると、圧縮行程中に所要燃
料量Ｆｏの噴射を終了させることができないので、吸入
行程から圧縮行程までの間に燃料を噴射する吸気行程噴
射が行われる。なお、比較基準値ＴｏＡおよびＮｅＢ
は、必要に応じてあらかじめ設定された固定値か、また
は任意の変数であってもよい。
クＴｏがＴｏＡよりも大きくなるか、または、エンジン
回転数ＮｅがＮｅＢ以上になると、圧縮行程中に所要燃
料量Ｆｏの噴射を終了させることができないので、吸入
行程から圧縮行程までの間に燃料を噴射する吸気行程噴
射が行われる。なお、比較基準値ＴｏＡおよびＮｅＢ
は、必要に応じてあらかじめ設定された固定値か、また
は任意の変数であってもよい。
【００３２】このような吸気行程噴射は、吸気ポート付
近に燃料を噴射するエンジン（図示せず）と同様の燃料
噴射および燃焼状態となり、筒内容積のすべてを用いた
燃焼が行われるので、高いエンジン出力が得られるとい
う利点を有している。
近に燃料を噴射するエンジン（図示せず）と同様の燃料
噴射および燃焼状態となり、筒内容積のすべてを用いた
燃焼が行われるので、高いエンジン出力が得られるとい
う利点を有している。
【００３３】図３２および図３３は上記のような燃料噴
射方式の違いによる燃焼状態を示す説明図であり、図３
２は圧縮行程噴射での燃焼状態、図３３は吸気行程噴射
での燃焼状態をそれぞれ模式的に示している。各図にお
いて、４０はエンジン１の気筒内の燃焼室、４１は燃焼
室４０をサージタンク５に連通する吸気弁、４２は燃焼
室４０を排気管に連通する排気弁、５０は圧縮行程噴射
での燃焼領域、５１は吸気行程噴射での燃焼領域であ
る。
射方式の違いによる燃焼状態を示す説明図であり、図３
２は圧縮行程噴射での燃焼状態、図３３は吸気行程噴射
での燃焼状態をそれぞれ模式的に示している。各図にお
いて、４０はエンジン１の気筒内の燃焼室、４１は燃焼
室４０をサージタンク５に連通する吸気弁、４２は燃焼
室４０を排気管に連通する排気弁、５０は圧縮行程噴射
での燃焼領域、５１は吸気行程噴射での燃焼領域であ
る。
【００３４】図３２のように、圧縮行程噴射において
は、燃焼室４０内に少量の燃料を噴射して、点火プラグ
１０の近傍に燃料を集め、点火プラグ１０の近傍のみを
濃い混合気の層として燃焼させる（燃焼領域５０参
照）。このとき、エンジン１の吸入空気量Ｑが同じであ
っても、点火プラグ１０の近傍に噴射する燃料量によっ
てエンジン１の発生トルクＴｅが変わるので、燃料噴射
量Ｆｏは目標エンジントルクＴｏに応じて変更される。
は、燃焼室４０内に少量の燃料を噴射して、点火プラグ
１０の近傍に燃料を集め、点火プラグ１０の近傍のみを
濃い混合気の層として燃焼させる（燃焼領域５０参
照）。このとき、エンジン１の吸入空気量Ｑが同じであ
っても、点火プラグ１０の近傍に噴射する燃料量によっ
てエンジン１の発生トルクＴｅが変わるので、燃料噴射
量Ｆｏは目標エンジントルクＴｏに応じて変更される。
【００３５】一方、図３３のように、吸気行程噴射にお
いては、燃料が吸気行程で噴射されて筒内全体に拡散さ
れるので、筒内全体で燃焼することになる（燃焼領域５
１参照）。
いては、燃料が吸気行程で噴射されて筒内全体に拡散さ
れるので、筒内全体で燃焼することになる（燃焼領域５
１参照）。
【００３６】一般に、混合気の空燃比Ａ／Ｆが燃焼可能
な理論空燃比（１４．７）の近傍に設定されて燃料噴射
量Ｆｏが多くなった場合、圧縮行程噴射では、圧縮行程
中に燃料が噴射しきれないうえ燃料を筒内に十分に拡散
させることができないので、図３３のような吸入行程噴
射が用いられる。
な理論空燃比（１４．７）の近傍に設定されて燃料噴射
量Ｆｏが多くなった場合、圧縮行程噴射では、圧縮行程
中に燃料が噴射しきれないうえ燃料を筒内に十分に拡散
させることができないので、図３３のような吸入行程噴
射が用いられる。
【００３７】ところで、図３２のような圧縮行程噴射に
おいては、噴射信号Ｊによる燃料噴射時期および点火信
号Ｇによる点火時期が燃焼性に大きく影響し、燃料を噴
射してから点火するまでの時間が短すぎた場合には、点
火時に点火プラグ１０の周辺に燃料が到達しておらず、
最適な燃焼が行われない。
おいては、噴射信号Ｊによる燃料噴射時期および点火信
号Ｇによる点火時期が燃焼性に大きく影響し、燃料を噴
射してから点火するまでの時間が短すぎた場合には、点
火時に点火プラグ１０の周辺に燃料が到達しておらず、
最適な燃焼が行われない。
【００３８】また、逆に、燃料を噴射してから点火する
までの時間が長すぎた場合には、燃料が点火プラグ１０
を通過した後で点火することになり、やはり最適な燃焼
が行われないことになる。したがって、適正な燃料噴射
時期および点火時期は、エンジン回転数Ｎｅ、目標エン
ジントルクＴｏ等のパラメータによっても異なるが、た
とえば以下のように決定される。
までの時間が長すぎた場合には、燃料が点火プラグ１０
を通過した後で点火することになり、やはり最適な燃焼
が行われないことになる。したがって、適正な燃料噴射
時期および点火時期は、エンジン回転数Ｎｅ、目標エン
ジントルクＴｏ等のパラメータによっても異なるが、た
とえば以下のように決定される。
【００３９】図３４〜図３６は或る運転条件で燃料噴射
時期（噴射終了時期）および点火時期を変更した場合の
エンジン１の燃焼性を示す特性図であり、横軸は噴射終
了時期（クランク角位置）、縦軸は点火時期（クランク
角位置）、Ｗは燃費率が最大となる点（たとえば、噴射
終了時期がＢ６０゜且つ点火時期がＢ１５゜）である。
時期（噴射終了時期）および点火時期を変更した場合の
エンジン１の燃焼性を示す特性図であり、横軸は噴射終
了時期（クランク角位置）、縦軸は点火時期（クランク
角位置）、Ｗは燃費率が最大となる点（たとえば、噴射
終了時期がＢ６０゜且つ点火時期がＢ１５゜）である。
【００４０】図３４は噴射終了時期および点火時期に対
するＴＨＣ（ＨＣガス等）の排出量の増減関係を示して
おり、各曲線はＴＨＣ排出量の程度の遷移状態を示して
いる。図３４において、下辺中央の曲線ａの内側は、Ｔ
ＨＣ排出量が最も小さい領域であり、ＴＨＣ排出量は、
噴射終了時期および点火時期が曲線ａから外側の曲線の
領域に移るにつれて増加する。
するＴＨＣ（ＨＣガス等）の排出量の増減関係を示して
おり、各曲線はＴＨＣ排出量の程度の遷移状態を示して
いる。図３４において、下辺中央の曲線ａの内側は、Ｔ
ＨＣ排出量が最も小さい領域であり、ＴＨＣ排出量は、
噴射終了時期および点火時期が曲線ａから外側の曲線の
領域に移るにつれて増加する。
【００４１】図３５は噴射終了時期および点火時期に対
する失火頻度の増減関係を示しており、図３５内におい
て、中央の曲線ｂの左側は、失火頻度が最も低い領域で
ある。したがって、失火頻度は、噴射終了時期および点
火時期が曲線ｂから右下側の曲線の領域に移るにつれて
増加する。
する失火頻度の増減関係を示しており、図３５内におい
て、中央の曲線ｂの左側は、失火頻度が最も低い領域で
ある。したがって、失火頻度は、噴射終了時期および点
火時期が曲線ｂから右下側の曲線の領域に移るにつれて
増加する。
【００４２】図３６は噴射終了時期および点火時期に対
する燃費率の良否関係を示しており、図３６において、
中央の曲線ｃの内側は、最も燃費率のよい領域である。
したがって、燃費率は、曲線ｃから外側の曲線の領域に
移るにつれて悪化する。
する燃費率の良否関係を示しており、図３６において、
中央の曲線ｃの内側は、最も燃費率のよい領域である。
したがって、燃費率は、曲線ｃから外側の曲線の領域に
移るにつれて悪化する。
【００４３】燃料噴射時期および点火時期は、以上のよ
うなエンジン１の燃焼性を考慮して決定されるが、たと
えばその決定条件を、ＴＨＣ排出量および失火頻度が所
定値以下であって、燃費率が最大の点Ｗであることを満
たすものとする。
うなエンジン１の燃焼性を考慮して決定されるが、たと
えばその決定条件を、ＴＨＣ排出量および失火頻度が所
定値以下であって、燃費率が最大の点Ｗであることを満
たすものとする。
【００４４】一般に、吸気行程噴射（図３３参照）によ
る燃焼においては、前述したように筒内容積のすべてを
用いて燃焼が行われるため、燃料噴射時期がエンジン１
の燃焼性に与える影響は少ない。しかしながら、圧縮行
程噴射（図３２参照）による燃焼においては、燃料噴射
時期および点火時期の両方とも、エンジン１の燃焼性に
影響を与える要素となり得る。
る燃焼においては、前述したように筒内容積のすべてを
用いて燃焼が行われるため、燃料噴射時期がエンジン１
の燃焼性に与える影響は少ない。しかしながら、圧縮行
程噴射（図３２参照）による燃焼においては、燃料噴射
時期および点火時期の両方とも、エンジン１の燃焼性に
影響を与える要素となり得る。
【００４５】このように、圧縮行程噴射においては、点
火プラグ１０の近傍の濃い混合気層の部分のみで燃焼が
行われるが、すべての燃料が完全燃焼するわけではな
い。したがって、混合気層の中央部では混合気中の燃料
が多く燃焼性がよいが、混合気層の外周部では、燃料の
割合が低すぎて、完全燃焼できなかったり全く燃焼しな
い場合もある。
火プラグ１０の近傍の濃い混合気層の部分のみで燃焼が
行われるが、すべての燃料が完全燃焼するわけではな
い。したがって、混合気層の中央部では混合気中の燃料
が多く燃焼性がよいが、混合気層の外周部では、燃料の
割合が低すぎて、完全燃焼できなかったり全く燃焼しな
い場合もある。
【００４６】このような不完全燃焼成分や未燃焼成分
は、排出ポートから外気に排出されたり、または気筒１
ａ〜１ｄ内に留まり、ピストンや点火プラグ１０に付着
することになる。したがって、圧縮行程噴射において
は、ピストンや点火プラグ１０に燃料成分の一部が付着
し易いことになる。
は、排出ポートから外気に排出されたり、または気筒１
ａ〜１ｄ内に留まり、ピストンや点火プラグ１０に付着
することになる。したがって、圧縮行程噴射において
は、ピストンや点火プラグ１０に燃料成分の一部が付着
し易いことになる。
【００４７】もし、点火プラグ１０に不完全燃焼成分や
未燃焼成分が付着して付着量が増加すると、点火プラグ
１０の絶縁抵抗が低下し、点火プラグ１０の中心電極か
ら接地電極に正常な飛火が行われず、火花の一部または
全部が点火プラグ１０の接地電極よりも抵抗値の低い部
分に飛火し易くなる。
未燃焼成分が付着して付着量が増加すると、点火プラグ
１０の絶縁抵抗が低下し、点火プラグ１０の中心電極か
ら接地電極に正常な飛火が行われず、火花の一部または
全部が点火プラグ１０の接地電極よりも抵抗値の低い部
分に飛火し易くなる。
【００４８】このように、点火プラグ１０の絶縁抵抗が
低下した場合には、点火エネルギが減少するため、燃料
に正常に着火せず失火の発生する原因となる。また、エ
ンジン１の失火頻度が増加した場合には、未燃ガスがそ
のまま外気に排出されて排気ガス成分が悪化するととも
に、燃料の燃焼エネルギが低下してエンジン１の出力ト
ルクが減少し、且つエンジン１の回転トルクにむらが生
じてドライバビリティが悪化することになる。
低下した場合には、点火エネルギが減少するため、燃料
に正常に着火せず失火の発生する原因となる。また、エ
ンジン１の失火頻度が増加した場合には、未燃ガスがそ
のまま外気に排出されて排気ガス成分が悪化するととも
に、燃料の燃焼エネルギが低下してエンジン１の出力ト
ルクが減少し、且つエンジン１の回転トルクにむらが生
じてドライバビリティが悪化することになる。
【００４９】
【発明が解決しようとする課題】従来の筒内噴射内燃機
関の制御装置は以上のように、圧縮行程噴射（図３２）
において、点火プラグ１０の近傍の混合気層の外周部で
完全燃焼できない場合があり、不完全燃焼成分または未
燃焼成分が気筒１ａ〜１ｄ内のピストンや点火プラグ１
０に付着するおそれがある。
関の制御装置は以上のように、圧縮行程噴射（図３２）
において、点火プラグ１０の近傍の混合気層の外周部で
完全燃焼できない場合があり、不完全燃焼成分または未
燃焼成分が気筒１ａ〜１ｄ内のピストンや点火プラグ１
０に付着するおそれがある。
【００５０】もし、点火プラグ１０に不完全燃焼成分や
未燃焼成分が付着して絶縁抵抗が低下すると、点火プラ
グ１０の中心電極から接地電極への火花の一部または全
部が、接地電極よりも抵抗値の低い部分に飛火し易くな
り、点火エネルギが減少して失火発生の原因になるとい
う問題点があった。
未燃焼成分が付着して絶縁抵抗が低下すると、点火プラ
グ１０の中心電極から接地電極への火花の一部または全
部が、接地電極よりも抵抗値の低い部分に飛火し易くな
り、点火エネルギが減少して失火発生の原因になるとい
う問題点があった。
【００５１】また、エンジン１の失火頻度が増加する
と、未燃ガスが排出ポートからそのまま排出されるため
排気ガス成分が悪化するとともに、燃料の燃焼エネルギ
が低下してエンジンの出力トルクが減少し、エンジン１
の回転トルクにむらが生じてドライバビリティが悪化す
るという問題点があった。
と、未燃ガスが排出ポートからそのまま排出されるため
排気ガス成分が悪化するとともに、燃料の燃焼エネルギ
が低下してエンジンの出力トルクが減少し、エンジン１
の回転トルクにむらが生じてドライバビリティが悪化す
るという問題点があった。
【００５２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、エンジンの燃焼性が悪化したこ
とを検出して、燃焼性を回復させることのできる筒内噴
射内燃機関の制御装置を得ることを目的とする。また、
この発明は、エンジンの燃焼性の悪化を未然に防止する
ことのできる筒内噴射内燃機関の制御装置を得ることを
目的とする。
ためになされたもので、エンジンの燃焼性が悪化したこ
とを検出して、燃焼性を回復させることのできる筒内噴
射内燃機関の制御装置を得ることを目的とする。また、
この発明は、エンジンの燃焼性の悪化を未然に防止する
ことのできる筒内噴射内燃機関の制御装置を得ることを
目的とする。
【００５３】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る筒内噴射内燃機関の制御装置は、内燃機関の各気筒内
に直接に燃料を噴射するための燃料噴射弁と、各気筒内
の点火プラグを駆動するための点火コイルユニットと、
内燃機関の運転状態に応じて各燃料噴射弁および点火コ
イルユニットを駆動するための電子制御ユニットと、内
燃機関の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、燃焼
状態の悪化が判定された場合に、内燃機関の燃焼性を回
復させるための燃焼性回復手段とを備えたものである。
る筒内噴射内燃機関の制御装置は、内燃機関の各気筒内
に直接に燃料を噴射するための燃料噴射弁と、各気筒内
の点火プラグを駆動するための点火コイルユニットと、
内燃機関の運転状態に応じて各燃料噴射弁および点火コ
イルユニットを駆動するための電子制御ユニットと、内
燃機関の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、燃焼
状態の悪化が判定された場合に、内燃機関の燃焼性を回
復させるための燃焼性回復手段とを備えたものである。
【００５４】また、この発明の請求項２に係る筒内噴射
内燃機関の制御装置は、請求項１において、燃焼性回復
手段は、燃料の噴射状態を圧縮行程噴射モードから吸気
行程噴射モードに変更する噴射モード変更手段により構
成されたものである。たとえば失火頻度の増加時に、燃
焼状態の悪化を判定して吸気行程噴射モードに変更する
ことにより、点火プラグの絶縁抵抗の低下を回復させる
ことができ、失火頻度が低減して燃焼性が向上する。
内燃機関の制御装置は、請求項１において、燃焼性回復
手段は、燃料の噴射状態を圧縮行程噴射モードから吸気
行程噴射モードに変更する噴射モード変更手段により構
成されたものである。たとえば失火頻度の増加時に、燃
焼状態の悪化を判定して吸気行程噴射モードに変更する
ことにより、点火プラグの絶縁抵抗の低下を回復させる
ことができ、失火頻度が低減して燃焼性が向上する。
【００５５】また、この発明の請求項３に係る筒内噴射
内燃機関の制御装置は、請求項２において、噴射モード
変更手段は、燃焼状態が回復した場合に、燃料の噴射状
態を圧縮行程噴射モードに復帰させるものである。
内燃機関の制御装置は、請求項２において、噴射モード
変更手段は、燃焼状態が回復した場合に、燃料の噴射状
態を圧縮行程噴射モードに復帰させるものである。
【００５６】また、この発明の請求項４に係る筒内噴射
内燃機関の制御装置は、請求項３において、燃焼状態判
定手段は、燃料の噴射状態を圧縮行程噴射モードに復帰
させた後に、燃焼状態を再度判定し、噴射モード変更手
段は、燃焼状態の再度の悪化が判定された場合には噴射
状態を吸気行程噴射モードに再度変更し、燃焼状態の再
度の悪化が判定されない場合には噴射状態を圧縮行程噴
射モードに維持するものである。
内燃機関の制御装置は、請求項３において、燃焼状態判
定手段は、燃料の噴射状態を圧縮行程噴射モードに復帰
させた後に、燃焼状態を再度判定し、噴射モード変更手
段は、燃焼状態の再度の悪化が判定された場合には噴射
状態を吸気行程噴射モードに再度変更し、燃焼状態の再
度の悪化が判定されない場合には噴射状態を圧縮行程噴
射モードに維持するものである。
【００５７】また、この発明の請求項５に係る筒内噴射
内燃機関の制御装置は、請求項４において、燃焼状態判
定手段は、圧縮行程噴射モードにおいて、失火頻度が第
１の所定値を越えたときに燃焼状態の悪化を判定し、吸
気行程噴射モードから圧縮行程噴射モードに復帰した時
刻から一定時間以内に、失火頻度が第１の所定値よりも
小さい第２の所定値を越えたときに燃焼状態の再度の悪
化を判定するものである。
内燃機関の制御装置は、請求項４において、燃焼状態判
定手段は、圧縮行程噴射モードにおいて、失火頻度が第
１の所定値を越えたときに燃焼状態の悪化を判定し、吸
気行程噴射モードから圧縮行程噴射モードに復帰した時
刻から一定時間以内に、失火頻度が第１の所定値よりも
小さい第２の所定値を越えたときに燃焼状態の再度の悪
化を判定するものである。
【００５８】また、この発明の請求項６に係る筒内噴射
内燃機関の制御装置は、請求項１において、燃焼性回復
手段は、内燃機関の空燃比をリッチ側に変更する空燃比
変更手段により構成されたものである。たとえば失火頻
度が増加した場合に、燃焼状態の悪化を判定して空燃比
をリッチ化することにより、点火プラグ周辺の可燃混合
気の量が増えるので、燃焼が容易になり、失火頻度が低
減して燃焼性が向上する。
内燃機関の制御装置は、請求項１において、燃焼性回復
手段は、内燃機関の空燃比をリッチ側に変更する空燃比
変更手段により構成されたものである。たとえば失火頻
度が増加した場合に、燃焼状態の悪化を判定して空燃比
をリッチ化することにより、点火プラグ周辺の可燃混合
気の量が増えるので、燃焼が容易になり、失火頻度が低
減して燃焼性が向上する。
【００５９】また、この発明の請求項７に係る筒内噴射
内燃機関の制御装置は、請求項６において、空燃比変更
手段は、空燃比をあらかじめ設定された所定量だけリッ
チ側に変更するとともに、空燃比を変更してから所定時
間内に燃焼状態が再度悪化した場合に、空燃比を所定量
だけさらにリッチ側に変更するものである。
内燃機関の制御装置は、請求項６において、空燃比変更
手段は、空燃比をあらかじめ設定された所定量だけリッ
チ側に変更するとともに、空燃比を変更してから所定時
間内に燃焼状態が再度悪化した場合に、空燃比を所定量
だけさらにリッチ側に変更するものである。
【００６０】また、この発明の請求項８に係る筒内噴射
内燃機関の制御装置は、請求項６において、空燃比変更
手段は、燃焼状態が回復した場合に、空燃比をリーン側
に復帰させるものである。
内燃機関の制御装置は、請求項６において、空燃比変更
手段は、燃焼状態が回復した場合に、空燃比をリーン側
に復帰させるものである。
【００６１】また、この発明の請求項９に係る筒内噴射
内燃機関の制御装置は、請求項８において、燃焼状態判
定手段は、空燃比をリーン側に復帰させた後に、燃焼状
態を再度判定し、空燃比変更手段は、燃焼状態の再度の
悪化が判定された場合には空燃比をリッチ側に再度変更
し、燃焼状態の再度の悪化が判定されない場合には空燃
比をリーンに維持するものである。
内燃機関の制御装置は、請求項８において、燃焼状態判
定手段は、空燃比をリーン側に復帰させた後に、燃焼状
態を再度判定し、空燃比変更手段は、燃焼状態の再度の
悪化が判定された場合には空燃比をリッチ側に再度変更
し、燃焼状態の再度の悪化が判定されない場合には空燃
比をリーンに維持するものである。
【００６２】また、この発明の請求項１０に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項９において、燃焼状態
判定手段は、空燃比のリーン状態において、失火頻度が
第１の所定値を越えたときに燃焼状態の悪化を判定し、
リッチ側からリーン状態に復帰した時刻から一定時間以
内に、失火頻度が第１の所定値よりも小さい第２の所定
値を越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定するもの
である。
射内燃機関の制御装置は、請求項９において、燃焼状態
判定手段は、空燃比のリーン状態において、失火頻度が
第１の所定値を越えたときに燃焼状態の悪化を判定し、
リッチ側からリーン状態に復帰した時刻から一定時間以
内に、失火頻度が第１の所定値よりも小さい第２の所定
値を越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定するもの
である。
【００６３】また、この発明の請求項１１に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項１において、燃焼性回
復手段は、点火信号を点火制御対象気筒以外の気筒の点
火コイルユニットにも印加するための点火制御変更手段
により構成されたものである。たとえば失火頻度が増加
した場合に、燃焼状態の悪化を判定して通常の点火時期
以外にも点火プラグに電圧を印加することにより、点火
プラグの絶縁抵抗の低下を回復することができ、失火頻
度が低減して燃焼性が向上する。
射内燃機関の制御装置は、請求項１において、燃焼性回
復手段は、点火信号を点火制御対象気筒以外の気筒の点
火コイルユニットにも印加するための点火制御変更手段
により構成されたものである。たとえば失火頻度が増加
した場合に、燃焼状態の悪化を判定して通常の点火時期
以外にも点火プラグに電圧を印加することにより、点火
プラグの絶縁抵抗の低下を回復することができ、失火頻
度が低減して燃焼性が向上する。
【００６４】また、この発明の請求項１２に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項１１において、点火制
御変更手段は、燃焼状態が回復した場合に、点火信号を
通常状態に復帰させるものである。
射内燃機関の制御装置は、請求項１１において、点火制
御変更手段は、燃焼状態が回復した場合に、点火信号を
通常状態に復帰させるものである。
【００６５】また、この発明の請求項１３に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項１２において、燃焼状
態判定手段は、点火信号を通常状態に復帰させた後に、
燃焼状態を再度判定し、点火制御変更手段は、燃焼状態
の再度の悪化が判定された場合には点火信号を点火制御
対象気筒以外の気筒の点火コイルユニットにも再度印加
し、燃焼状態の再度の悪化が判定されない場合には点火
信号を通常状態に維持するものである。
射内燃機関の制御装置は、請求項１２において、燃焼状
態判定手段は、点火信号を通常状態に復帰させた後に、
燃焼状態を再度判定し、点火制御変更手段は、燃焼状態
の再度の悪化が判定された場合には点火信号を点火制御
対象気筒以外の気筒の点火コイルユニットにも再度印加
し、燃焼状態の再度の悪化が判定されない場合には点火
信号を通常状態に維持するものである。
【００６６】また、この発明の請求項１４に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項１３において、燃焼状
態判定手段は、点火信号の通常状態において、失火頻度
が第１の所定値を越えたときに燃焼状態の悪化を判定
し、点火信号が通常状態に復帰した時刻から一定時間以
内に、失火頻度が第１の所定値よりも小さい第２の所定
値を越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定するもの
である。
射内燃機関の制御装置は、請求項１３において、燃焼状
態判定手段は、点火信号の通常状態において、失火頻度
が第１の所定値を越えたときに燃焼状態の悪化を判定
し、点火信号が通常状態に復帰した時刻から一定時間以
内に、失火頻度が第１の所定値よりも小さい第２の所定
値を越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定するもの
である。
【００６７】また、この発明の請求項１５に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項１において、燃焼性回
復手段は、噴射信号による燃料噴射時期および点火信号
による点火時期の少なくとも一方を変更するための制御
時期変更手段により構成されたものである。
射内燃機関の制御装置は、請求項１において、燃焼性回
復手段は、噴射信号による燃料噴射時期および点火信号
による点火時期の少なくとも一方を変更するための制御
時期変更手段により構成されたものである。
【００６８】また、この発明の請求項１６に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項１５において、制御時
期変更手段は、燃焼状態が回復した場合に、噴射信号お
よび点火信号を通常状態に復帰させるものである。
射内燃機関の制御装置は、請求項１５において、制御時
期変更手段は、燃焼状態が回復した場合に、噴射信号お
よび点火信号を通常状態に復帰させるものである。
【００６９】また、この発明の請求項１７に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項１６において、燃焼状
態判定手段は、制御時期を通常状態に復帰させた後に、
燃焼状態を再度判定し、制御時期変更手段は、燃焼状態
の再度の悪化が判定された場合には制御時期を再度変更
し、燃焼状態の再度の悪化が判定されない場合には制御
時期を通常状態に維持するものである。
射内燃機関の制御装置は、請求項１６において、燃焼状
態判定手段は、制御時期を通常状態に復帰させた後に、
燃焼状態を再度判定し、制御時期変更手段は、燃焼状態
の再度の悪化が判定された場合には制御時期を再度変更
し、燃焼状態の再度の悪化が判定されない場合には制御
時期を通常状態に維持するものである。
【００７０】また、この発明の請求項１８に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項１７において、燃焼状
態判定手段は、制御時期の通常状態において、失火頻度
が第１の所定値を越えたときに燃焼状態の悪化を判定
し、制御時期が通常状態に復帰した時刻から一定時間以
内に、失火頻度が第１の所定値よりも小さい第２の所定
値を越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定するもの
である。
射内燃機関の制御装置は、請求項１７において、燃焼状
態判定手段は、制御時期の通常状態において、失火頻度
が第１の所定値を越えたときに燃焼状態の悪化を判定
し、制御時期が通常状態に復帰した時刻から一定時間以
内に、失火頻度が第１の所定値よりも小さい第２の所定
値を越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定するもの
である。
【００７１】また、この発明の請求項１９に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項１から請求項１８まで
のいずれかにおいて、内燃機関の回転変動を検出する回
転変動検出手段と、各気筒からのイオン電流を検出する
イオン電流検出ユニットと、各気筒から排出される排気
ガスの酸素濃度に基づいて実際の空燃比と目標空燃比と
の空燃比偏差を検出する空燃比偏差検出手段と、各気筒
内の筒内圧を検出する筒内圧検出ユニットと、のうちの
少なくとも１つを備え、燃焼状態判定手段は、所定値以
上の回転変動と、所定値以下のイオン電流と、所定値以
上の空燃比偏差と、所定値以上の筒内圧と、のうちの少
なくとも１つを検出したときに、燃焼状態の悪化を判定
するものである。
射内燃機関の制御装置は、請求項１から請求項１８まで
のいずれかにおいて、内燃機関の回転変動を検出する回
転変動検出手段と、各気筒からのイオン電流を検出する
イオン電流検出ユニットと、各気筒から排出される排気
ガスの酸素濃度に基づいて実際の空燃比と目標空燃比と
の空燃比偏差を検出する空燃比偏差検出手段と、各気筒
内の筒内圧を検出する筒内圧検出ユニットと、のうちの
少なくとも１つを備え、燃焼状態判定手段は、所定値以
上の回転変動と、所定値以下のイオン電流と、所定値以
上の空燃比偏差と、所定値以上の筒内圧と、のうちの少
なくとも１つを検出したときに、燃焼状態の悪化を判定
するものである。
【００７２】また、この発明の請求項２０に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、内燃機関の各気筒内に直接に
燃料を噴射するための燃料噴射弁と、各気筒内の点火プ
ラグを駆動するための点火コイルユニットと、内燃機関
の運転状態に応じて各燃料噴射弁および点火コイルユニ
ットを駆動するための電子制御ユニットと、圧縮行程噴
射モードの運転時間が燃焼状態の悪化を招き得る所定時
間だけ経過したか否かを判定する経過時間判定手段と、
所定時間が経過した場合に、内燃機関の燃焼性を回復さ
せるための燃焼性回復手段とを備えたものである。これ
により、燃焼性が低下する圧縮行程噴射モードでの運転
が所定時間にわたって継続した場合には、燃焼性回復手
段を適用して燃焼性を向上させる条件で運転することが
できる。
射内燃機関の制御装置は、内燃機関の各気筒内に直接に
燃料を噴射するための燃料噴射弁と、各気筒内の点火プ
ラグを駆動するための点火コイルユニットと、内燃機関
の運転状態に応じて各燃料噴射弁および点火コイルユニ
ットを駆動するための電子制御ユニットと、圧縮行程噴
射モードの運転時間が燃焼状態の悪化を招き得る所定時
間だけ経過したか否かを判定する経過時間判定手段と、
所定時間が経過した場合に、内燃機関の燃焼性を回復さ
せるための燃焼性回復手段とを備えたものである。これ
により、燃焼性が低下する圧縮行程噴射モードでの運転
が所定時間にわたって継続した場合には、燃焼性回復手
段を適用して燃焼性を向上させる条件で運転することが
できる。
【００７３】また、この発明の請求項２１に係る筒内噴
射内燃機関の制御装置は、請求項２０において、燃焼性
回復手段は、燃料の噴射状態を圧縮行程噴射モードから
吸気行程噴射モードに変更する噴射モード変更手段と、
内燃機関の空燃比をリッチ側に変更する空燃比変更手段
と、点火信号を点火制御対象気筒以外の気筒の点火コイ
ルユニットにも印加するための点火制御変更手段と、噴
射信号による燃料噴射時期および点火信号による点火時
期の少なくとも一方を変更するための制御時期変更手段
と、のうちの少なくとも１つにより構成されたものであ
る。
射内燃機関の制御装置は、請求項２０において、燃焼性
回復手段は、燃料の噴射状態を圧縮行程噴射モードから
吸気行程噴射モードに変更する噴射モード変更手段と、
内燃機関の空燃比をリッチ側に変更する空燃比変更手段
と、点火信号を点火制御対象気筒以外の気筒の点火コイ
ルユニットにも印加するための点火制御変更手段と、噴
射信号による燃料噴射時期および点火信号による点火時
期の少なくとも一方を変更するための制御時期変更手段
と、のうちの少なくとも１つにより構成されたものであ
る。
【００７４】
実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて説明する。なお、この発明の実施の形態１のシステ
ム構成および通常の制御動作については、前述（図２
７、図２８参照）と同様なので説明を省略する。
いて説明する。なお、この発明の実施の形態１のシステ
ム構成および通常の制御動作については、前述（図２
７、図２８参照）と同様なので説明を省略する。
【００７５】この場合、電子制御ユニット２０内のＣＰ
Ｕ３１は、燃焼状態判定手段と、燃焼状態の悪化が判定
されたときに燃焼性を回復させる燃焼性回復手段（噴射
モード変更手段）とを備えている。
Ｕ３１は、燃焼状態判定手段と、燃焼状態の悪化が判定
されたときに燃焼性を回復させる燃焼性回復手段（噴射
モード変更手段）とを備えている。
【００７６】まず、図１のタイミングチャートおよび図
２のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の
形態１によるエンジン１の燃焼状態（失火）の検出処理
動作について説明する。
２のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の
形態１によるエンジン１の燃焼状態（失火）の検出処理
動作について説明する。
【００７７】図１はこの発明の実施の形態１においてエ
ンジン１（図２７参照）の回転変動からエンジン１の失
火を検出するための処理動作を示すタイミングチャート
である。図１において、（ａ）および（ｂ）は前述（図
２９参照）と同様の気筒識別信号ＳＧＣおよびクランク
角信号ＳＧＴを示しており、Ｔ（ｉ）（ｉ＝ｎ、ｎ−
１、ｎ−２、…）はクランク角信号ＳＧＴの各タイミン
グ毎の周期である。
ンジン１（図２７参照）の回転変動からエンジン１の失
火を検出するための処理動作を示すタイミングチャート
である。図１において、（ａ）および（ｂ）は前述（図
２９参照）と同様の気筒識別信号ＳＧＣおよびクランク
角信号ＳＧＴを示しており、Ｔ（ｉ）（ｉ＝ｎ、ｎ−
１、ｎ−２、…）はクランク角信号ＳＧＴの各タイミン
グ毎の周期である。
【００７８】また、（ｃ）はエンジン１の回転変動Ｄを
示しており、−ｄは失火判定基準となる所定値である。
各演算タイミング毎の回転変動Ｄ（ｉ）（ｉ＝ｎ、ｎ−
１、ｎ−２、…）は、クランク角周期Ｔ（ｉ）に対する
クランク角周期Ｔ（ｉ）およびＴ（ｉ−１）の偏差の割
合に基づいて、以下の（１）式のように求められる。
示しており、−ｄは失火判定基準となる所定値である。
各演算タイミング毎の回転変動Ｄ（ｉ）（ｉ＝ｎ、ｎ−
１、ｎ−２、…）は、クランク角周期Ｔ（ｉ）に対する
クランク角周期Ｔ（ｉ）およびＴ（ｉ−１）の偏差の割
合に基づいて、以下の（１）式のように求められる。
【００７９】 Ｄ（ｉ）＝｛Ｔ（ｉ−１）−Ｔ（ｉ）｝／Ｔ（ｉ） …（１）
【００８０】図２はクランク角信号ＳＧＴの周期変動に
よる失火判定処理を示すフローチャートであり、クラン
ク角信号ＳＧＴの立ち下がりエッジＢ５°で割り込み処
理される。まず、電子制御ユニット２０内のＣＰＵ３１
（図２８参照）は、クランク角信号ＳＧＴの立ち下がり
エッジの今回および前回の割り込み発生時刻から、クラ
ンク角信号ＳＧＴの周期Ｔ（ｉ）を演算する（ステップ
Ｓ１）。
よる失火判定処理を示すフローチャートであり、クラン
ク角信号ＳＧＴの立ち下がりエッジＢ５°で割り込み処
理される。まず、電子制御ユニット２０内のＣＰＵ３１
（図２８参照）は、クランク角信号ＳＧＴの立ち下がり
エッジの今回および前回の割り込み発生時刻から、クラ
ンク角信号ＳＧＴの周期Ｔ（ｉ）を演算する（ステップ
Ｓ１）。
【００８１】すなわち、クランク角信号ＳＧＴのエッジ
検出時刻をカウンタ３２により検出してＲＡＭ３５に記
憶し、前回の立ち下がりエッジを検出してから今回の立
ち下がりエッジを検出するまでの時間差を演算して、周
期Ｔ（ｉ）としてＲＡＭ３５に記憶させる。
検出時刻をカウンタ３２により検出してＲＡＭ３５に記
憶し、前回の立ち下がりエッジを検出してから今回の立
ち下がりエッジを検出するまでの時間差を演算して、周
期Ｔ（ｉ）としてＲＡＭ３５に記憶させる。
【００８２】通常、エンジン１は、燃料に着火および燃
焼させることにより燃焼トルクを発生させ、連続的に燃
焼トルクが発生することによってエンジン１を駆動して
いる。しかし、もし或る気筒が何らかの原因で正常に燃
焼せず、たとえば失火が発生した場合には、燃焼トルク
が発生せず、次回に燃焼トルクが発生するまではエンジ
ン１の回転が落ち込み、クランク角信号ＳＧＴの周期Ｔ
（ｉ）は長くなる。
焼させることにより燃焼トルクを発生させ、連続的に燃
焼トルクが発生することによってエンジン１を駆動して
いる。しかし、もし或る気筒が何らかの原因で正常に燃
焼せず、たとえば失火が発生した場合には、燃焼トルク
が発生せず、次回に燃焼トルクが発生するまではエンジ
ン１の回転が落ち込み、クランク角信号ＳＧＴの周期Ｔ
（ｉ）は長くなる。
【００８３】したがって、上記（１）式に基づいて、周
期Ｔ（ｉ）の変動（周期Ｔ（ｉ）に対する周期偏差｛Ｔ
（ｉ−１）−Ｔ（ｉ）｝の割合）から、エンジン１の回
転変動Ｄを演算する（ステップＳ２）。たとえば、
（１）式内のｉをｎとして、マイクロコンピュータ２１
内のＲＡＭ３５に記憶された前回のクランク角周期Ｔ
（ｎ−１）を用いて、回転変動Ｄ（ｎ）を演算する。
期Ｔ（ｉ）の変動（周期Ｔ（ｉ）に対する周期偏差｛Ｔ
（ｉ−１）−Ｔ（ｉ）｝の割合）から、エンジン１の回
転変動Ｄを演算する（ステップＳ２）。たとえば、
（１）式内のｉをｎとして、マイクロコンピュータ２１
内のＲＡＭ３５に記憶された前回のクランク角周期Ｔ
（ｎ−１）を用いて、回転変動Ｄ（ｎ）を演算する。
【００８４】続いて、演算された回転変動Ｄが所定値
（−ｄ）以上か否かにより、失火の判定を行う（ステッ
プＳ３）。もし、Ｄ（ｉ）≧−ｄ（すなわち、ＹＥＳ）
であれば、エンジン回転数Ｎｅが失火発生時程度に減衰
していないことから、失火なしと判断し（ステップＳ
４）、Ｄ（ｉ）＜−ｄ（すなわち、ＮＯ）であれば、エ
ンジン回転数Ｎｅが十分に減衰していることから、失火
発生と判断し（ステップＳ５）、図２の割り込み処理ル
ーチンを抜け出る。
（−ｄ）以上か否かにより、失火の判定を行う（ステッ
プＳ３）。もし、Ｄ（ｉ）≧−ｄ（すなわち、ＹＥＳ）
であれば、エンジン回転数Ｎｅが失火発生時程度に減衰
していないことから、失火なしと判断し（ステップＳ
４）、Ｄ（ｉ）＜−ｄ（すなわち、ＮＯ）であれば、エ
ンジン回転数Ｎｅが十分に減衰していることから、失火
発生と判断し（ステップＳ５）、図２の割り込み処理ル
ーチンを抜け出る。
【００８５】図３は失火頻度Ｅｒの時間変化に対する燃
料噴射モードの変更動作を示す説明図であり、横軸は時
間ｔ、縦軸は失火頻度Ｅｒ（１分間に検出した失火回
数）を示している。
料噴射モードの変更動作を示す説明図であり、横軸は時
間ｔ、縦軸は失火頻度Ｅｒ（１分間に検出した失火回
数）を示している。
【００８６】図３において、Ｍ１およびＭ３は圧縮行程
噴射モード、Ｍ２は吸気行程噴射モード、Ｅａは失火頻
度Ｅｒの許容レベルとなる所定値、ＴＡは失火頻度Ｅｒ
が所定値Ｅａを越えている期間、ＴＢは吸気行程噴射モ
ードＭ２に切り換えられている期間、ｔ２は圧縮行程噴
射モードＭ１から吸気行程噴射モードＭ２に切り換わる
時刻、ｔ３（＝ｔ１＋ＴＢ）は吸気行程噴射モードＭ２
から圧縮行程噴射モードＭ３に切り換わる時刻である。
噴射モード、Ｍ２は吸気行程噴射モード、Ｅａは失火頻
度Ｅｒの許容レベルとなる所定値、ＴＡは失火頻度Ｅｒ
が所定値Ｅａを越えている期間、ＴＢは吸気行程噴射モ
ードＭ２に切り換えられている期間、ｔ２は圧縮行程噴
射モードＭ１から吸気行程噴射モードＭ２に切り換わる
時刻、ｔ３（＝ｔ１＋ＴＢ）は吸気行程噴射モードＭ２
から圧縮行程噴射モードＭ３に切り換わる時刻である。
【００８７】図４は図３内の圧縮行程噴射モードＭ１で
の制御処理内容を示すフローチャート、図５はエンジン
１の燃焼状態を回復させる吸気行程噴射モードＭ２での
制御内容を示すフローチャートである。
の制御処理内容を示すフローチャート、図５はエンジン
１の燃焼状態を回復させる吸気行程噴射モードＭ２での
制御内容を示すフローチャートである。
【００８８】次に、図３の説明図ならびに図４および図
５のフローチャートを参照しながら、図２内のステップ
Ｓ３により失火の発生が判定された場合の対応処理動作
（失火を低減して燃焼性を回復する処理動作）について
説明する。この場合、圧縮行程噴射モードＭ１におい
て、失火頻度Ｅｒが所定値Ｅａ以上に増大すると、エン
ジン１の運転状態を吸気行程噴射モードＭ２に変更し、
失火頻度Ｅｒを低減するようになっている。
５のフローチャートを参照しながら、図２内のステップ
Ｓ３により失火の発生が判定された場合の対応処理動作
（失火を低減して燃焼性を回復する処理動作）について
説明する。この場合、圧縮行程噴射モードＭ１におい
て、失火頻度Ｅｒが所定値Ｅａ以上に増大すると、エン
ジン１の運転状態を吸気行程噴射モードＭ２に変更し、
失火頻度Ｅｒを低減するようになっている。
【００８９】図４において、ＣＰＵ３１は、まず、失火
頻度Ｅｒが所定値Ｅａ以下であるか否かを判定し（ステ
ップＳ１１）、もし、Ｅｒ≦Ｅａ（すなわち、ＹＥＳ）
であれば、発生している失火頻度Ｅｒは許容レベル以下
と判断して、図４の処理ルーチンを抜け出る。
頻度Ｅｒが所定値Ｅａ以下であるか否かを判定し（ステ
ップＳ１１）、もし、Ｅｒ≦Ｅａ（すなわち、ＹＥＳ）
であれば、発生している失火頻度Ｅｒは許容レベル以下
と判断して、図４の処理ルーチンを抜け出る。
【００９０】一方、Ｅｒ＞Ｅａ（すなわち、ＮＯ）であ
れば、続いて、Ｅｒ＞Ｅａの状態が所定時間ＴＡ以上継
続した（ｔ≧ｔ１＋ＴＡ）か否かを判定する（ステップ
Ｓ１２）。もし、Ｅｒ＞Ｅａの継続時間が所定時間ＴＡ
未満であって、ｔ＜ｔ１＋ＴＡ（すなわち、ＮＯ）であ
れば、圧縮行程噴射モードＭ１を継続するために、その
まま図４の処理ルーチンを抜け出る。
れば、続いて、Ｅｒ＞Ｅａの状態が所定時間ＴＡ以上継
続した（ｔ≧ｔ１＋ＴＡ）か否かを判定する（ステップ
Ｓ１２）。もし、Ｅｒ＞Ｅａの継続時間が所定時間ＴＡ
未満であって、ｔ＜ｔ１＋ＴＡ（すなわち、ＮＯ）であ
れば、圧縮行程噴射モードＭ１を継続するために、その
まま図４の処理ルーチンを抜け出る。
【００９１】また、Ｅｒ＞Ｅａの継続時間が所定時間Ｔ
Ａ以上（すなわち、ＹＥＳ）であれば、燃料噴射モード
を、圧縮行程噴射モードＭ１から吸気行程噴射モードＭ
２に変更する（ステップＳ１３）。
Ａ以上（すなわち、ＹＥＳ）であれば、燃料噴射モード
を、圧縮行程噴射モードＭ１から吸気行程噴射モードＭ
２に変更する（ステップＳ１３）。
【００９２】続いて、目標空燃比Ａ／Ｆｏを、リーン運
転状態からストイキオ（理論空燃比＝１４．７）運転状
態に変更し（ステップＳ１４）、運転状態を変更した時
刻ｔ２を記憶して（ステップＳ１５）、図４の処理ルー
チンを抜け出る。このように、ステップＳ１１におい
て、失火発生により燃焼状態の悪化（失火頻度Ｅｒの増
大）を検出した場合には、所定時間ＴＡ経過後に、ステ
ップＳ１３において、吸気行程噴射モードＭ２に切り換
えてエンジン１を運転する。
転状態からストイキオ（理論空燃比＝１４．７）運転状
態に変更し（ステップＳ１４）、運転状態を変更した時
刻ｔ２を記憶して（ステップＳ１５）、図４の処理ルー
チンを抜け出る。このように、ステップＳ１１におい
て、失火発生により燃焼状態の悪化（失火頻度Ｅｒの増
大）を検出した場合には、所定時間ＴＡ経過後に、ステ
ップＳ１３において、吸気行程噴射モードＭ２に切り換
えてエンジン１を運転する。
【００９３】これにより、点火プラグ１０の絶縁抵抗低
下ひいては失火の要因となっていた点火プラグ１０の付
着物が燃焼するので、点火プラグ１０の絶縁抵抗が回復
し、失火状態が正常燃焼状態に回復する。したがって、
点火プラグ１０の点火エネルギが上昇してエンジン１の
燃焼性が向上し、エンジン１の燃焼状態を良好な状態に
保持することができる。
下ひいては失火の要因となっていた点火プラグ１０の付
着物が燃焼するので、点火プラグ１０の絶縁抵抗が回復
し、失火状態が正常燃焼状態に回復する。したがって、
点火プラグ１０の点火エネルギが上昇してエンジン１の
燃焼性が向上し、エンジン１の燃焼状態を良好な状態に
保持することができる。
【００９４】また、ステップＳ１４において、エンジン
１の運転状態をストイキオ状態に変更することにより、
新たな装置を追加することなくエンジン１の燃焼性を回
復させることができるので、コストアップを招くことが
なく、システムを安価な構成で実現することができる。
１の運転状態をストイキオ状態に変更することにより、
新たな装置を追加することなくエンジン１の燃焼性を回
復させることができるので、コストアップを招くことが
なく、システムを安価な構成で実現することができる。
【００９５】次に、エンジン１の燃焼状態を回復させる
吸気行程噴射モードＭ２での制御内容について説明す
る。図５において、ＣＰＵ３１は、まず、吸気行程噴射
モードＭ２での滞在時間を演算するため、運転状態の変
更時刻ｔ２（ステップＳ１５で記憶されている）から現
在時刻ｔまでの滞在時間が所定時間ＴＢ未満（ｔ＜ｔ２
＋ＴＢ）か否かを判定する（ステップＳ２１）。
吸気行程噴射モードＭ２での制御内容について説明す
る。図５において、ＣＰＵ３１は、まず、吸気行程噴射
モードＭ２での滞在時間を演算するため、運転状態の変
更時刻ｔ２（ステップＳ１５で記憶されている）から現
在時刻ｔまでの滞在時間が所定時間ＴＢ未満（ｔ＜ｔ２
＋ＴＢ）か否かを判定する（ステップＳ２１）。
【００９６】ここで、所定時間ＴＢは、吸気行程噴射モ
ードＭ２において、点火プラグ１０の付着物が燃焼され
尽くすのに十分な時間にあらかじめ設定されており、点
火プラグ１０の付着物が燃焼されるまでは、吸気行程噴
射モードＭ２による燃料制御状態が継続するようになっ
ている。
ードＭ２において、点火プラグ１０の付着物が燃焼され
尽くすのに十分な時間にあらかじめ設定されており、点
火プラグ１０の付着物が燃焼されるまでは、吸気行程噴
射モードＭ２による燃料制御状態が継続するようになっ
ている。
【００９７】もし、燃料噴射モードが圧縮行程噴射モー
ドＭ１から吸気行程噴射モードＭ２に移行した時刻ｔ２
から所定時間ＴＢだけ経過しておらず、吸気行程噴射モ
ードＭ２の滞在時間が所定時間ＴＢ未満であって、ｔ＜
ｔ２＋ＴＢ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、吸気
行程噴射モードＭ２を継続するために、そのまま図５の
処理ルーチンを抜け出る。
ドＭ１から吸気行程噴射モードＭ２に移行した時刻ｔ２
から所定時間ＴＢだけ経過しておらず、吸気行程噴射モ
ードＭ２の滞在時間が所定時間ＴＢ未満であって、ｔ＜
ｔ２＋ＴＢ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、吸気
行程噴射モードＭ２を継続するために、そのまま図５の
処理ルーチンを抜け出る。
【００９８】一方、ステップＳ２１において、ｔ＝ｔ２
＋ＴＢ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、吸気行程噴
射モードＭ２での燃焼が所定時間ＴＢだけ継続したの
で、点火プラグ１０の付着物が燃焼され尽くして燃焼性
が回復したものと判断し、燃料噴射モードを吸気行程噴
射モードＭ２から圧縮行程噴射モードＭ３に変更する
（ステップＳ２２）。
＋ＴＢ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、吸気行程噴
射モードＭ２での燃焼が所定時間ＴＢだけ継続したの
で、点火プラグ１０の付着物が燃焼され尽くして燃焼性
が回復したものと判断し、燃料噴射モードを吸気行程噴
射モードＭ２から圧縮行程噴射モードＭ３に変更する
（ステップＳ２２）。
【００９９】また、目標空燃比Ａ／Ｆｏを、ストイキオ
（理論空燃比）運転状態からリーン運転状態に変更し
（ステップＳ２３）、図５の処理ルーチンを抜け出る。
このように、燃料の噴射状態を吸気行程噴射モードＭ２
にして燃焼性を回復させた後、圧縮行程噴射モードＭ３
に復帰させる。
（理論空燃比）運転状態からリーン運転状態に変更し
（ステップＳ２３）、図５の処理ルーチンを抜け出る。
このように、燃料の噴射状態を吸気行程噴射モードＭ２
にして燃焼性を回復させた後、圧縮行程噴射モードＭ３
に復帰させる。
【０１００】すなわち、燃焼状態を失火状態から回復さ
せるために吸気行程噴射モードＭ２にすると、燃料消費
量が増加して燃費が悪化することになるが、燃焼性が回
復した後に圧縮行程噴射モードＭ３に復帰させることに
より、再び燃料消費量が少ない運転状態にすることがで
きる。
せるために吸気行程噴射モードＭ２にすると、燃料消費
量が増加して燃費が悪化することになるが、燃焼性が回
復した後に圧縮行程噴射モードＭ３に復帰させることに
より、再び燃料消費量が少ない運転状態にすることがで
きる。
【０１０１】このとき、燃焼状態が回復しているので、
初期の圧縮行程噴射モードＭ１での運転時よりも良好な
状態でエンジン１を運転することができ、燃焼状態を回
復させる前よりも排気ガスの有害成分排出量を低減させ
ることができる。さらに、エンジン１の燃焼トルクが安
定しているので、圧縮行程噴射で運転中のドライバビリ
ティを回復させることができる。
初期の圧縮行程噴射モードＭ１での運転時よりも良好な
状態でエンジン１を運転することができ、燃焼状態を回
復させる前よりも排気ガスの有害成分排出量を低減させ
ることができる。さらに、エンジン１の燃焼トルクが安
定しているので、圧縮行程噴射で運転中のドライバビリ
ティを回復させることができる。
【０１０２】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、吸気行程噴射モードＭ２での運転状態が所定時間Ｔ
Ｂだけ継続すれば燃焼性が回復したものと判断したが、
エンジン１のばらつきや経年変化等により、燃焼性が十
分に回復できない場合もあり得る。
は、吸気行程噴射モードＭ２での運転状態が所定時間Ｔ
Ｂだけ継続すれば燃焼性が回復したものと判断したが、
エンジン１のばらつきや経年変化等により、燃焼性が十
分に回復できない場合もあり得る。
【０１０３】そこで、圧縮行程噴射モードＭ３に復帰さ
せた後に、燃焼性の回復状態を確認するために、モード
復帰時刻ｔ３から比較的短い所定時間ＴＣの経過後に、
さらに失火頻度Ｅｒが第２の所定値Ｅｂ（＜Ｅａ）以下
であるか否かを判定してもよい。これにより、所定時間
ＴＣ以内に第２の所定値Ｅｂを越えた場合に、再度失火
状態（燃焼性の悪化）が判定される。
せた後に、燃焼性の回復状態を確認するために、モード
復帰時刻ｔ３から比較的短い所定時間ＴＣの経過後に、
さらに失火頻度Ｅｒが第２の所定値Ｅｂ（＜Ｅａ）以下
であるか否かを判定してもよい。これにより、所定時間
ＴＣ以内に第２の所定値Ｅｂを越えた場合に、再度失火
状態（燃焼性の悪化）が判定される。
【０１０４】図６はこの発明の実施の形態２による燃料
噴射モードの変更動作を示す説明図であり、横軸は時間
ｔ、縦軸は失火頻度Ｅｒを示しており、Ｅａ、Ｍ１〜Ｍ
３、ｔ１〜ｔ３、ＴＡおよびＴＢは前述と同様のもので
ある。ここでは、吸気行程噴射モードＭ２の運転によっ
て燃焼性が回復しきれず、再度の吸気行程噴射モードＭ
４に切り換えられた場合を示している。
噴射モードの変更動作を示す説明図であり、横軸は時間
ｔ、縦軸は失火頻度Ｅｒを示しており、Ｅａ、Ｍ１〜Ｍ
３、ｔ１〜ｔ３、ＴＡおよびＴＢは前述と同様のもので
ある。ここでは、吸気行程噴射モードＭ２の運転によっ
て燃焼性が回復しきれず、再度の吸気行程噴射モードＭ
４に切り換えられた場合を示している。
【０１０５】図６において、時刻０〜ｔ２の期間（０〜
ｔ１＋ＴＡ）は圧縮行程噴射モードＭ１、ｔ２〜ｔ３の
期間ＴＢは吸気行程噴射モードＭ２、ｔ３〜ｔ４の期間
ＴＣ（一定時間）は圧縮行程噴射モードＭ３、ｔ４〜ｔ
５の期間ＴＤは吸気行程噴射モードＭ４、ｔ５〜の期間
は圧縮行程噴射モードＭ５による運転状態である。ま
た、時刻ｔ３はｔ２＋ＴＢ、ｔ４はｔ３＋ＴＣ、ｔ５は
ｔ４＋ＴＤ、ｔ６はｔ５＋ＴＣで表わされる。
ｔ１＋ＴＡ）は圧縮行程噴射モードＭ１、ｔ２〜ｔ３の
期間ＴＢは吸気行程噴射モードＭ２、ｔ３〜ｔ４の期間
ＴＣ（一定時間）は圧縮行程噴射モードＭ３、ｔ４〜ｔ
５の期間ＴＤは吸気行程噴射モードＭ４、ｔ５〜の期間
は圧縮行程噴射モードＭ５による運転状態である。ま
た、時刻ｔ３はｔ２＋ＴＢ、ｔ４はｔ３＋ＴＣ、ｔ５は
ｔ４＋ＴＤ、ｔ６はｔ５＋ＴＣで表わされる。
【０１０６】この場合、時刻０〜ｔ３の期間において
は、前述（図３〜図５参照）と同様に、失火頻度Ｅｒが
所定値Ｅａを越えてから所定時間ＴＡの経過後に、圧縮
行程噴射モードＭ１から吸気行程噴射モードＭ２（目標
空燃比Ａ／Ｆｏがリーンからストイキオ）に移行し、さ
らに所定時間ＴＢの経過後に、吸気行程噴射モードＭ２
から圧縮行程噴射モードＭ３（ストイキオからリーン）
に復帰する。
は、前述（図３〜図５参照）と同様に、失火頻度Ｅｒが
所定値Ｅａを越えてから所定時間ＴＡの経過後に、圧縮
行程噴射モードＭ１から吸気行程噴射モードＭ２（目標
空燃比Ａ／Ｆｏがリーンからストイキオ）に移行し、さ
らに所定時間ＴＢの経過後に、吸気行程噴射モードＭ２
から圧縮行程噴射モードＭ３（ストイキオからリーン）
に復帰する。
【０１０７】以下、図７のフローチャートを参照しなが
ら、圧縮行程噴射モードＭ３に復帰した後の燃焼性の回
復確認処理について説明する。図７において、各ステッ
プＳ３３およびＳ３４は、前述（図４参照）のステップ
Ｓ１３およびＳ１４に対応している。
ら、圧縮行程噴射モードＭ３に復帰した後の燃焼性の回
復確認処理について説明する。図７において、各ステッ
プＳ３３およびＳ３４は、前述（図４参照）のステップ
Ｓ１３およびＳ１４に対応している。
【０１０８】まず、圧縮行程噴射モードＭ３の滞在時間
を演算するために、運転状態の復帰時刻ｔ３から現在時
刻ｔまでの滞在時間が所定時間ＴＣ未満（ｔ＜ｔ３＋Ｔ
Ｃ）か否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで、所
定時間ＴＣは、燃焼性の回復が十分か否かの確認のため
の期間であり、所定値Ｅｂの大きさに応じて、比較的短
い時間に設定することができる。
を演算するために、運転状態の復帰時刻ｔ３から現在時
刻ｔまでの滞在時間が所定時間ＴＣ未満（ｔ＜ｔ３＋Ｔ
Ｃ）か否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで、所
定時間ＴＣは、燃焼性の回復が十分か否かの確認のため
の期間であり、所定値Ｅｂの大きさに応じて、比較的短
い時間に設定することができる。
【０１０９】もし、時刻ｔ３から所定時間ＴＣだけ経過
しておらず、圧縮行程噴射モードＭ３の滞在時間が所定
時間ＴＣ未満であって、ｔ＜ｔ３＋ＴＣ（すなわち、Ｙ
ＥＳ）と判定されれば、そのまま図７の処理ルーチンを
抜け出る。
しておらず、圧縮行程噴射モードＭ３の滞在時間が所定
時間ＴＣ未満であって、ｔ＜ｔ３＋ＴＣ（すなわち、Ｙ
ＥＳ）と判定されれば、そのまま図７の処理ルーチンを
抜け出る。
【０１１０】一方、ステップＳ３１において、ｔ＝ｔ３
＋ＴＣ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、圧縮行程噴
射モードＭ３での燃焼状態が確認用の所定時間ＴＣだけ
継続したので、失火頻度Ｅｒが十分抑制されていること
を確認するために、失火頻度Ｅｒが所定値Ｅｂ以下であ
るか否かを判定する（ステップＳ３２）。
＋ＴＣ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、圧縮行程噴
射モードＭ３での燃焼状態が確認用の所定時間ＴＣだけ
継続したので、失火頻度Ｅｒが十分抑制されていること
を確認するために、失火頻度Ｅｒが所定値Ｅｂ以下であ
るか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【０１１１】もし、Ｅｒ≦Ｅｂ（すなわち、ＹＥＳ）で
あれば、燃焼性が十分に回復しているものと見なして、
圧縮行程噴射モードＭ３を継続するために、そのまま図
７の処理ルーチンを抜け出る。
あれば、燃焼性が十分に回復しているものと見なして、
圧縮行程噴射モードＭ３を継続するために、そのまま図
７の処理ルーチンを抜け出る。
【０１１２】一方、Ｅｒ＞Ｅｂ（すなわち、ＮＯ）であ
れば、前回の吸気行程噴射モードＭ２で燃焼性が回復し
ていないと判断し、燃料噴射モードを圧縮行程噴射モー
ドＭ３から吸気行程噴射モードＭ４に変更する（ステッ
プＳ３３）とともに、目標空燃比Ａ／Ｆｏをリーンから
ストイキオに変更し（ステップＳ３４）、図７の処理ル
ーチンを抜け出る。このとき、前述（ステップＳ１５）
と同様に、運転状態の変更時刻ｔ４を記憶しておく。
れば、前回の吸気行程噴射モードＭ２で燃焼性が回復し
ていないと判断し、燃料噴射モードを圧縮行程噴射モー
ドＭ３から吸気行程噴射モードＭ４に変更する（ステッ
プＳ３３）とともに、目標空燃比Ａ／Ｆｏをリーンから
ストイキオに変更し（ステップＳ３４）、図７の処理ル
ーチンを抜け出る。このとき、前述（ステップＳ１５）
と同様に、運転状態の変更時刻ｔ４を記憶しておく。
【０１１３】続いて、図８のフローチャートを参照しな
がら、２回目の吸気行程噴射モードＭ４での処理動作に
ついて説明する。図８において、各ステップＳ４１〜Ｓ
４３は、前述（図５参照）のステップＳ２１〜Ｓ２３に
対応している。
がら、２回目の吸気行程噴射モードＭ４での処理動作に
ついて説明する。図８において、各ステップＳ４１〜Ｓ
４３は、前述（図５参照）のステップＳ２１〜Ｓ２３に
対応している。
【０１１４】まず、吸気行程噴射モードＭ４の滞在時間
を演算するために、運転状態の変更時刻ｔ４から現在時
刻ｔまでの滞在時間が所定時間ＴＤ未満（ｔ＜ｔ４＋Ｔ
Ｄ）か否かを判定する（ステップＳ４１）。ここで、所
定時間ＴＤは、２回目のモード切り換え処理なので、前
回の所定時間ＴＢよりも短い時間に設定することができ
る。
を演算するために、運転状態の変更時刻ｔ４から現在時
刻ｔまでの滞在時間が所定時間ＴＤ未満（ｔ＜ｔ４＋Ｔ
Ｄ）か否かを判定する（ステップＳ４１）。ここで、所
定時間ＴＤは、２回目のモード切り換え処理なので、前
回の所定時間ＴＢよりも短い時間に設定することができ
る。
【０１１５】もし、時刻ｔ４から所定時間ＴＤだけ経過
しておらず、ステップＳ４１において、ｔ＜ｔ３＋ＴＣ
（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、吸気行程噴射モ
ードＭ４を継続するために、そのまま図８の処理ルーチ
ンを抜け出る。
しておらず、ステップＳ４１において、ｔ＜ｔ３＋ＴＣ
（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、吸気行程噴射モ
ードＭ４を継続するために、そのまま図８の処理ルーチ
ンを抜け出る。
【０１１６】一方、ｔ＝ｔ４＋ＴＤ（すなわち、ＮＯ）
と判定されれば、吸気行程噴射モードＭ４での燃焼が所
定時間ＴＤだけ継続したので、再度のモード切り換え処
理により燃焼性が回復したものと判断し、燃料噴射モー
ドを吸気行程噴射モードＭ４から圧縮行程噴射モードＭ
５に変更する（ステップＳ４２）。
と判定されれば、吸気行程噴射モードＭ４での燃焼が所
定時間ＴＤだけ継続したので、再度のモード切り換え処
理により燃焼性が回復したものと判断し、燃料噴射モー
ドを吸気行程噴射モードＭ４から圧縮行程噴射モードＭ
５に変更する（ステップＳ４２）。
【０１１７】また、目標空燃比Ａ／Ｆｏを、ストイキオ
からリーンに変更し（ステップＳ４３）、図８の処理ル
ーチンを抜け出る。このように、圧縮行程噴射モードＭ
３に復帰後に、燃焼性が回復していないと判定された場
合には、再び吸気行程噴射モードＭ４に変更することに
より、燃焼性を確実に回復させることができる。
からリーンに変更し（ステップＳ４３）、図８の処理ル
ーチンを抜け出る。このように、圧縮行程噴射モードＭ
３に復帰後に、燃焼性が回復していないと判定された場
合には、再び吸気行程噴射モードＭ４に変更することに
より、燃焼性を確実に回復させることができる。
【０１１８】以下、図７の処理動作と同様に、圧縮行程
噴射モードＭ５での制御処理が繰り返される。すなわ
ち、図７内のステップＳ３１において、時刻ｔ３をｔ５
に置き換え、同様の判定処理を行い、時刻ｔ５から所定
時間ＴＣの経過後に失火頻度Ｅｒを判定する（ステップ
Ｓ３２）。
噴射モードＭ５での制御処理が繰り返される。すなわ
ち、図７内のステップＳ３１において、時刻ｔ３をｔ５
に置き換え、同様の判定処理を行い、時刻ｔ５から所定
時間ＴＣの経過後に失火頻度Ｅｒを判定する（ステップ
Ｓ３２）。
【０１１９】この場合、２回目の吸気行程噴射モードＭ
４により、燃焼性が確実に回復しているので、Ｅｒ≦Ｅ
ｂ（すなわち、ＹＥＳ）と判定され、圧縮行程噴射モー
ドＭ５の運転状態がそのまま継続することになる。も
し、燃焼性の回復がなおも不完全であると判定された場
合には、図７および図８と同様に、３回目以降の吸気行
程噴射モードが繰り返される。
４により、燃焼性が確実に回復しているので、Ｅｒ≦Ｅ
ｂ（すなわち、ＹＥＳ）と判定され、圧縮行程噴射モー
ドＭ５の運転状態がそのまま継続することになる。も
し、燃焼性の回復がなおも不完全であると判定された場
合には、図７および図８と同様に、３回目以降の吸気行
程噴射モードが繰り返される。
【０１２０】このように、燃料の噴射モードを吸気行程
噴射モードＭ２から圧縮行程噴射モードＭ３に切り換え
た際の燃焼状態（失火頻度Ｅｒ）を検出して、燃焼性が
良好でなかった場合に再び吸気行程噴射モードＭ４で運
転することにより、燃焼性を確実に回復させることがで
き、燃焼状態が完全に回復していない状態で圧縮行程噴
射モードＭ３による継続運転を回避することができる。
噴射モードＭ２から圧縮行程噴射モードＭ３に切り換え
た際の燃焼状態（失火頻度Ｅｒ）を検出して、燃焼性が
良好でなかった場合に再び吸気行程噴射モードＭ４で運
転することにより、燃焼性を確実に回復させることがで
き、燃焼状態が完全に回復していない状態で圧縮行程噴
射モードＭ３による継続運転を回避することができる。
【０１２１】また、圧縮行程噴射モードＭ３に復帰して
から所定時間ＴＣの経過後に、燃焼性が良好であった場
合には、圧縮行程噴射モードＭ３の運転をそのまま継続
するので、１回目の吸気行程噴射モードＭ２の滞在時間
（所定時間ＴＢ）を必要最小限に設定しておけば、吸気
行程噴射モードＭ２の運転期間を最小限に抑制すること
ができる。
から所定時間ＴＣの経過後に、燃焼性が良好であった場
合には、圧縮行程噴射モードＭ３の運転をそのまま継続
するので、１回目の吸気行程噴射モードＭ２の滞在時間
（所定時間ＴＢ）を必要最小限に設定しておけば、吸気
行程噴射モードＭ２の運転期間を最小限に抑制すること
ができる。
【０１２２】すなわち、燃焼状態を完全に回復させるた
めには、２回目以降の吸気行程噴射モードの所定時間Ｔ
Ｄを必要なだけ繰り返せばよく、１回目の吸気行程噴射
モードＭ２の所定時間ＴＢを長く設定する必要はない。
したがって、燃料消費量が多い吸気行程噴射モードでの
運転時間が短くて済むので、燃料消費量が少なくて済
み、経済性が著しく向上する。
めには、２回目以降の吸気行程噴射モードの所定時間Ｔ
Ｄを必要なだけ繰り返せばよく、１回目の吸気行程噴射
モードＭ２の所定時間ＴＢを長く設定する必要はない。
したがって、燃料消費量が多い吸気行程噴射モードでの
運転時間が短くて済むので、燃料消費量が少なくて済
み、経済性が著しく向上する。
【０１２３】実施の形態３．なお、上記実施の形態１お
よび２では、失火頻度が増加した場合に、エンジン１の
運転状態を圧縮行程噴射モードＭ１から吸気行程噴射モ
ードＭ２に変更したが、燃料噴射モードを圧縮行程噴射
モードＭ１のままで変更せずに、目標空燃比Ａ／Ｆｏを
所定量ずつ段階的にリッチ化してもよい。
よび２では、失火頻度が増加した場合に、エンジン１の
運転状態を圧縮行程噴射モードＭ１から吸気行程噴射モ
ードＭ２に変更したが、燃料噴射モードを圧縮行程噴射
モードＭ１のままで変更せずに、目標空燃比Ａ／Ｆｏを
所定量ずつ段階的にリッチ化してもよい。
【０１２４】図９はこの発明の実施の形態３による失火
頻度Ｅｒに対する目標空燃比Ａ／Ｆｏの変更動作を示す
説明図であり、（ａ）は横軸に時間ｔ、縦軸に失火頻度
Ｅｒを示し、（ｂ）は横軸に時間ｔ、縦軸に目標空燃比
Ａ／Ｆｏを示している。図９において、Ｅａ、ｔ１、ｔ
２、ＴＡおよびＴＢは前述と同様のものであり、所定時
間ＴＢは、燃焼性を回復させるのに十分な時間に設定さ
れている。
頻度Ｅｒに対する目標空燃比Ａ／Ｆｏの変更動作を示す
説明図であり、（ａ）は横軸に時間ｔ、縦軸に失火頻度
Ｅｒを示し、（ｂ）は横軸に時間ｔ、縦軸に目標空燃比
Ａ／Ｆｏを示している。図９において、Ｅａ、ｔ１、ｔ
２、ＴＡおよびＴＢは前述と同様のものであり、所定時
間ＴＢは、燃焼性を回復させるのに十分な時間に設定さ
れている。
【０１２５】また、δは目標空燃比Ａ／Ｆｏをリッチ化
させる所定量（比較的小さい値）であり、失火状態が判
定されたときに目標空燃比Ａ／Ｆｏを段階的に低減させ
るようになっている。ｔ３ａは１回目のリッチ化処理後
に失火頻度Ｅｒが再び所定値Ｅａを越えた時刻、ｔ４ａ
は２回目のリッチ化処理を実行した時刻、ｔ５ａは通常
制御に復帰した時刻である。
させる所定量（比較的小さい値）であり、失火状態が判
定されたときに目標空燃比Ａ／Ｆｏを段階的に低減させ
るようになっている。ｔ３ａは１回目のリッチ化処理後
に失火頻度Ｅｒが再び所定値Ｅａを越えた時刻、ｔ４ａ
は２回目のリッチ化処理を実行した時刻、ｔ５ａは通常
制御に復帰した時刻である。
【０１２６】ここでは、時刻ｔ４ａで２回目のリッチ化
処理を行うことにより、Ｅｒ≦Ｅａの状態が所定時間Ｔ
Ｂだけ継続し、これにより、燃焼性が回復したものと判
断して、時刻ｔ５ａにおいて通常制御に復帰させた場合
を示している。
処理を行うことにより、Ｅｒ≦Ｅａの状態が所定時間Ｔ
Ｂだけ継続し、これにより、燃焼性が回復したものと判
断して、時刻ｔ５ａにおいて通常制御に復帰させた場合
を示している。
【０１２７】以下、図９とともに、図１０および図１１
のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形
態３による制御処理動作について説明する。図１０およ
び図１１において、Ｓ１１、Ｓ１２およびＳ１５は前述
（図４参照）と同様のステップである。
のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形
態３による制御処理動作について説明する。図１０およ
び図１１において、Ｓ１１、Ｓ１２およびＳ１５は前述
（図４参照）と同様のステップである。
【０１２８】まず、図１０内のステップＳ１１におい
て、Ｅｒ＞Ｅａ（すなわち、ＮＯ）と判定され、ステッ
プＳ１２において、Ｅｒ＞Ｅａの状態が所定時間ＴＡ以
上継続した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、次回
の目標空燃比Ａ／Ｆｏ（ｎ）を現在の目標空燃比Ａ／Ｆ
ｏ（ｎ−１）から所定値δだけ減らして、リッチ側に変
更する（ステップＳ５３）。また、このときの変更時刻
ｔ２を記憶して（ステップＳ１５）、図１０の処理ルー
チンを抜け出る。
て、Ｅｒ＞Ｅａ（すなわち、ＮＯ）と判定され、ステッ
プＳ１２において、Ｅｒ＞Ｅａの状態が所定時間ＴＡ以
上継続した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、次回
の目標空燃比Ａ／Ｆｏ（ｎ）を現在の目標空燃比Ａ／Ｆ
ｏ（ｎ−１）から所定値δだけ減らして、リッチ側に変
更する（ステップＳ５３）。また、このときの変更時刻
ｔ２を記憶して（ステップＳ１５）、図１０の処理ルー
チンを抜け出る。
【０１２９】こうして、目標空燃比Ａ／Ｆｏを所定量δ
だけリッチ化させた場合、時刻ｔ２以降においては、図
１１の処理ルーチンを実行する。まず、失火頻度Ｅｒが
所定値Ｅａ以下か否かを判定し（ステップＳ１１）、も
し、Ｅｒ＞Ｅａ（すなわち、ＮＯ）であれば、前述（図
１０）と同様に、時刻ｔ３ａから所定時間ＴＡ以上継続
したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
だけリッチ化させた場合、時刻ｔ２以降においては、図
１１の処理ルーチンを実行する。まず、失火頻度Ｅｒが
所定値Ｅａ以下か否かを判定し（ステップＳ１１）、も
し、Ｅｒ＞Ｅａ（すなわち、ＮＯ）であれば、前述（図
１０）と同様に、時刻ｔ３ａから所定時間ＴＡ以上継続
したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１３０】もし、時刻ｔ３ａから所定時間ＴＡが経過
すれば、さらに目標空燃比Ａ／Ｆｏを所定量δだけリッ
チ化し（ステップＳ５３）、このときの時刻ｔ４ａを記
憶して（ステップＳ５５）、図１１の処理ルーチンを抜
け出る。
すれば、さらに目標空燃比Ａ／Ｆｏを所定量δだけリッ
チ化し（ステップＳ５３）、このときの時刻ｔ４ａを記
憶して（ステップＳ５５）、図１１の処理ルーチンを抜
け出る。
【０１３１】次の処理実行時に、ステップＳ１１におい
て、Ｅｒ≦Ｅａ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、
２回目に目標空燃比Ａ／Ｆｏをリッチ化した時刻ｔ４ａ
から所定時間ＴＢ以上経過したか否か判定する（ステッ
プＳ５６）。もし、目標空燃比Ａ／Ｆｏをリッチ化した
時刻ｔ４ａからの経過時間が所定時間ＴＢ未満（すなわ
ち、ＮＯ）であれば、リッチ化状態を継続するために、
そのまま図１１の処理ルーチンを終了する。
て、Ｅｒ≦Ｅａ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、
２回目に目標空燃比Ａ／Ｆｏをリッチ化した時刻ｔ４ａ
から所定時間ＴＢ以上経過したか否か判定する（ステッ
プＳ５６）。もし、目標空燃比Ａ／Ｆｏをリッチ化した
時刻ｔ４ａからの経過時間が所定時間ＴＢ未満（すなわ
ち、ＮＯ）であれば、リッチ化状態を継続するために、
そのまま図１１の処理ルーチンを終了する。
【０１３２】一方、ステップＳ５６において、時刻ｔ４
ａから所定時間ＴＢ以上経過した（すなわち、ＹＥＳ）
と判定されれば、目標空燃比Ａ／Ｆｏをリーン化して通
常制御に戻り（ステップＳ５７）、図１１の処理ルーチ
ンを抜け出る。
ａから所定時間ＴＢ以上経過した（すなわち、ＹＥＳ）
と判定されれば、目標空燃比Ａ／Ｆｏをリーン化して通
常制御に戻り（ステップＳ５７）、図１１の処理ルーチ
ンを抜け出る。
【０１３３】このように、失火頻度Ｅｒが増加したとき
に、目標空燃比Ａ／Ｆｏを所定量δずつリッチ化するこ
とにより、点火プラグ１０の汚れ等が燃焼して燃焼性が
回復し、失火頻度Ｅｒを低減させることができる。
に、目標空燃比Ａ／Ｆｏを所定量δずつリッチ化するこ
とにより、点火プラグ１０の汚れ等が燃焼して燃焼性が
回復し、失火頻度Ｅｒを低減させることができる。
【０１３４】この場合、目標空燃比Ａ／Ｆｏがリーン状
態である圧縮行程噴射モードを継続したままで、燃焼状
態を回復させることができるので、実施の形態１および
２の場合よりも燃料消費量が少なくて済み、経済的な運
転状態を保持することができる。
態である圧縮行程噴射モードを継続したままで、燃焼状
態を回復させることができるので、実施の形態１および
２の場合よりも燃料消費量が少なくて済み、経済的な運
転状態を保持することができる。
【０１３５】また、目標空燃比Ａ／Ｆｏをリッチ化して
も失火頻度Ｅｒが十分に低減しない場合に、さらに目標
空燃比Ａ／Ｆｏをリッチ化するようにしたので、必要最
小限のリッチ化処理により、失火頻度Ｅｒを確実に低減
させることができる。また、目標空燃比Ａ／Ｆｏが最も
リーンの状態でエンジン１の燃焼状態を回復させること
ができるので、さらに燃料消費量が少なくて済み、経済
的な運転状態を保持することができる。
も失火頻度Ｅｒが十分に低減しない場合に、さらに目標
空燃比Ａ／Ｆｏをリッチ化するようにしたので、必要最
小限のリッチ化処理により、失火頻度Ｅｒを確実に低減
させることができる。また、目標空燃比Ａ／Ｆｏが最も
リーンの状態でエンジン１の燃焼状態を回復させること
ができるので、さらに燃料消費量が少なくて済み、経済
的な運転状態を保持することができる。
【０１３６】また、この場合、燃焼状態を回復させるた
めの目標空燃比Ａ／Ｆｏが一律に決まっていないので、
たとえば、同一のエンジン１における運転条件や気候の
違いなどによる種々のばらつき、または、エンジン１の
個々のばらつきに対しても、臨機応変に対応することが
できる。
めの目標空燃比Ａ／Ｆｏが一律に決まっていないので、
たとえば、同一のエンジン１における運転条件や気候の
違いなどによる種々のばらつき、または、エンジン１の
個々のばらつきに対しても、臨機応変に対応することが
できる。
【０１３７】さらに、ＣＰＵ３１内の燃焼状態判定手段
は、前述の実施の形態２と同様に、空燃比のリーン復帰
時刻から所定時間ＴＣ経過後に、第１の所定値Ｅａより
も小さい第２の所定値Ｅｂと比較して、通常制御に復帰
後の燃焼性の回復状態をチェックしてもよい。
は、前述の実施の形態２と同様に、空燃比のリーン復帰
時刻から所定時間ＴＣ経過後に、第１の所定値Ｅａより
も小さい第２の所定値Ｅｂと比較して、通常制御に復帰
後の燃焼性の回復状態をチェックしてもよい。
【０１３８】実施の形態４．なお、上記実施の形態３で
は、失火頻度Ｅｒが増加した場合に、目標空燃比Ａ／Ｆ
ｏをリッチ側に変更したが、点火コイルユニット９（図
２７参照）に対する点火信号Ｇを変更してもよい。以
下、図１２および図１３を参照しながら、この発明の実
施の形態４による変更処理動作について説明する。
は、失火頻度Ｅｒが増加した場合に、目標空燃比Ａ／Ｆ
ｏをリッチ側に変更したが、点火コイルユニット９（図
２７参照）に対する点火信号Ｇを変更してもよい。以
下、図１２および図１３を参照しながら、この発明の実
施の形態４による変更処理動作について説明する。
【０１３９】図１２はこの発明の実施の形態４による変
更処理動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は
気筒識別信号ＳＧＣ、（ｂ）はクランク角信号ＳＧＴ、
（ｃ）は各気筒（＃１〜＃４）毎の燃焼噴射弁８に対す
る噴射信号、（ｄ）は各気筒毎の点火コイルユニット９
に対する点火信号である。図１２において、Ｊ１〜Ｊ４
は各気筒（＃１〜＃４）毎の噴射信号、Ｇ１〜Ｇ４は各
気筒毎の点火信号である。
更処理動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は
気筒識別信号ＳＧＣ、（ｂ）はクランク角信号ＳＧＴ、
（ｃ）は各気筒（＃１〜＃４）毎の燃焼噴射弁８に対す
る噴射信号、（ｄ）は各気筒毎の点火コイルユニット９
に対する点火信号である。図１２において、Ｊ１〜Ｊ４
は各気筒（＃１〜＃４）毎の噴射信号、Ｇ１〜Ｇ４は各
気筒毎の点火信号である。
【０１４０】通常時において、たとえば＃１気筒のクラ
ンク角信号ＳＧＴを検出したときには、＃１気筒に対応
する燃料噴射弁８を噴射信号Ｊ１により駆動し、＃１気
筒に対応する点火コイルユニット９のみを点火信号Ｇ１
で駆動することにより、＃１気筒の燃焼制御を行う。
ンク角信号ＳＧＴを検出したときには、＃１気筒に対応
する燃料噴射弁８を噴射信号Ｊ１により駆動し、＃１気
筒に対応する点火コイルユニット９のみを点火信号Ｇ１
で駆動することにより、＃１気筒の燃焼制御を行う。
【０１４１】図１３はこの発明の実施の形態４による変
更処理動作を示すフローチャートであり、Ｓ１１および
Ｓ１２は前述と同様のステップである。まず、ステップ
Ｓ１１において、失火頻度Ｅｒ（図９参照）が所定値Ｅ
ａ以下か否かを判定し、もし、Ｅｒ≦Ｅａ（すなわち、
ＹＥＳ）と判定されれば、図１３の処理ルーチンを抜け
出る。
更処理動作を示すフローチャートであり、Ｓ１１および
Ｓ１２は前述と同様のステップである。まず、ステップ
Ｓ１１において、失火頻度Ｅｒ（図９参照）が所定値Ｅ
ａ以下か否かを判定し、もし、Ｅｒ≦Ｅａ（すなわち、
ＹＥＳ）と判定されれば、図１３の処理ルーチンを抜け
出る。
【０１４２】また、Ｅｒ＞Ｅａ（すなわち、ＮＯ）であ
れば、Ｅｒ＞Ｅａの状態が所定時間ＴＡ以上継続したか
否かを判定し（ステップＳ１２）、もし、所定時間ＴＡ
が経過すれば、点火信号Ｇを変更して点火コイルユニッ
ト９に対する駆動方法を変更し（ステップＳ６３）、図
１３の処理ルーチンを抜け出る。
れば、Ｅｒ＞Ｅａの状態が所定時間ＴＡ以上継続したか
否かを判定し（ステップＳ１２）、もし、所定時間ＴＡ
が経過すれば、点火信号Ｇを変更して点火コイルユニッ
ト９に対する駆動方法を変更し（ステップＳ６３）、図
１３の処理ルーチンを抜け出る。
【０１４３】すなわち、図１２の（ｄ）に示すように、
クランク角信号ＳＧＴに対応する気筒（たとえば、＃１
気筒）のみならず、他の気筒（たとえば、＃４気筒）の
点火コイルユニット９を駆動するための点火信号Ｇ４′
（破線参照）を出力する。
クランク角信号ＳＧＴに対応する気筒（たとえば、＃１
気筒）のみならず、他の気筒（たとえば、＃４気筒）の
点火コイルユニット９を駆動するための点火信号Ｇ４′
（破線参照）を出力する。
【０１４４】このとき、たとえば、圧縮行程中の＃１気
筒と同時に点火駆動される気筒は、点火信号Ｇ１と同時
に点火信号Ｇ４′が印加されても何ら悪影響のない（排
気行程中の）＃４気筒が対象となる。以下、同様に、＃
３気筒に対する点火信号Ｇ３と同時に、＃２気筒に対す
る点火信号Ｇ２′（破線参照）が印加される。
筒と同時に点火駆動される気筒は、点火信号Ｇ１と同時
に点火信号Ｇ４′が印加されても何ら悪影響のない（排
気行程中の）＃４気筒が対象となる。以下、同様に、＃
３気筒に対する点火信号Ｇ３と同時に、＃２気筒に対す
る点火信号Ｇ２′（破線参照）が印加される。
【０１４５】このように、失火頻度Ｅｒが増加した場合
に、点火を行うタイミング以外にも点火コイルユニット
９に点火信号Ｇを印加することにより、絶縁抵抗の低下
要因となっている点火プラグ１０の付着物を燃焼させる
機会が増えるので、付着物が減少して点火プラグ１０の
絶縁抵抗が回復し、燃焼性が向上することになる。
に、点火を行うタイミング以外にも点火コイルユニット
９に点火信号Ｇを印加することにより、絶縁抵抗の低下
要因となっている点火プラグ１０の付着物を燃焼させる
機会が増えるので、付着物が減少して点火プラグ１０の
絶縁抵抗が回復し、燃焼性が向上することになる。
【０１４６】また、この場合、燃料の噴射状態や目標空
燃比Ａ／Ｆｏを変更する必要がなく、筒内噴射エンジン
の利点のひとつである圧縮行程噴射でのリーン運転を継
続しながらエンジン１の燃焼性を回復させることができ
るので、燃費悪化に影響を及ぼすことがなく、経済的な
運転状態を保持することができる。
燃比Ａ／Ｆｏを変更する必要がなく、筒内噴射エンジン
の利点のひとつである圧縮行程噴射でのリーン運転を継
続しながらエンジン１の燃焼性を回復させることができ
るので、燃費悪化に影響を及ぼすことがなく、経済的な
運転状態を保持することができる。
【０１４７】また、エンジン１の制御方法については、
燃料の点火に関係のないタイミング（排気行程）で、点
火コイルユニット９に追加の点火信号Ｇ１′〜Ｇ４′が
印加される以外は、燃焼状態を回復させる前の制御状態
と何ら変わらない。したがって、点火信号Ｇ１′〜Ｇ
４′を印加している（燃焼状態を回復させている）状態
と、点火信号Ｇ１′〜Ｇ４′が出力されない（燃焼状態
を回復させていない）状態との間で、エンジン１の挙動
に特に変化がなく、点火状態を切り換える際にもエンジ
ン１の挙動変化によるショックが発生したり、ショック
を低減する等の対策を講じる必要がない。
燃料の点火に関係のないタイミング（排気行程）で、点
火コイルユニット９に追加の点火信号Ｇ１′〜Ｇ４′が
印加される以外は、燃焼状態を回復させる前の制御状態
と何ら変わらない。したがって、点火信号Ｇ１′〜Ｇ
４′を印加している（燃焼状態を回復させている）状態
と、点火信号Ｇ１′〜Ｇ４′が出力されない（燃焼状態
を回復させていない）状態との間で、エンジン１の挙動
に特に変化がなく、点火状態を切り換える際にもエンジ
ン１の挙動変化によるショックが発生したり、ショック
を低減する等の対策を講じる必要がない。
【０１４８】さらに、ＣＰＵ３１内の燃焼状態判定手段
は、前述の実施の形態２と同様に、通常制御に復帰した
時刻から所定時間ＴＣ経過後に、第１の所定値Ｅａより
も小さい第２の所定値Ｅｂと比較して、通常制御に復帰
後の燃焼性の回復状態をチェックしてもよい。
は、前述の実施の形態２と同様に、通常制御に復帰した
時刻から所定時間ＴＣ経過後に、第１の所定値Ｅａより
も小さい第２の所定値Ｅｂと比較して、通常制御に復帰
後の燃焼性の回復状態をチェックしてもよい。
【０１４９】実施の形態５．また、上記実施の形態４で
は、失火頻度Ｅｒが増加した場合に、点火信号Ｇを変更
したが、噴射信号Ｊによる燃料噴射時期および点火信号
Ｇによる点火時期を変更してもよい。以下、図１４〜図
１６を参照しながら、この発明の実施の形態５による変
更処理動作について説明する。
は、失火頻度Ｅｒが増加した場合に、点火信号Ｇを変更
したが、噴射信号Ｊによる燃料噴射時期および点火信号
Ｇによる点火時期を変更してもよい。以下、図１４〜図
１６を参照しながら、この発明の実施の形態５による変
更処理動作について説明する。
【０１５０】図１４〜図１６は前述（図３４〜図３６参
照）と同様の説明図であり、或る運転条件での燃料噴射
時期および点火時期によるエンジン１の燃焼性を示して
いる。各図において、Ｗ点（噴射終了時期＝Ｂ６０゜、
点火時期＝Ｂ１５゜）は、前述と同様に、通常時でエン
ジン１を駆動しているときの噴射終了時期および点火時
期である。
照）と同様の説明図であり、或る運転条件での燃料噴射
時期および点火時期によるエンジン１の燃焼性を示して
いる。各図において、Ｗ点（噴射終了時期＝Ｂ６０゜、
点火時期＝Ｂ１５゜）は、前述と同様に、通常時でエン
ジン１を駆動しているときの噴射終了時期および点火時
期である。
【０１５１】この場合、失火頻度Ｅｒ（図９参照）が所
定値Ｅａを越える状態が所定時間ＴＡ以上継続すると、
失火頻度Ｅｒが低減されるように、燃料噴射時期および
点火時期をＷ点から変更する。たとえば、燃料噴射時期
および点火時期をＷ′点（燃料噴射時期＝Ｂ６２゜、点
火時期＝Ｂ１７゜）に変更する。
定値Ｅａを越える状態が所定時間ＴＡ以上継続すると、
失火頻度Ｅｒが低減されるように、燃料噴射時期および
点火時期をＷ点から変更する。たとえば、燃料噴射時期
および点火時期をＷ′点（燃料噴射時期＝Ｂ６２゜、点
火時期＝Ｂ１７゜）に変更する。
【０１５２】このように、失火頻度Ｅｒが増加した場合
の回復手段として、燃料噴射時期および点火時期を変更
する処理手段を適用すると、噴射時期および点火時期を
変更した燃焼行程の時点から瞬時に燃焼性を向上させる
ことができ、燃焼状態が良好でない状態での運転時間を
短い時間で抑制することができる。
の回復手段として、燃料噴射時期および点火時期を変更
する処理手段を適用すると、噴射時期および点火時期を
変更した燃焼行程の時点から瞬時に燃焼性を向上させる
ことができ、燃焼状態が良好でない状態での運転時間を
短い時間で抑制することができる。
【０１５３】また、上記実施の形態４と同様に、目標空
燃比Ａ／Ｆｏを変更する必要がないので、燃料消費量の
少ない経済的な運転状態のまま燃焼性を回復することが
できる。さらに、この発明の実施の形態５によれば、運
転状態を変更するのみでよく、新たな追加システムが不
要であり、コストアップを招くことはない。
燃比Ａ／Ｆｏを変更する必要がないので、燃料消費量の
少ない経済的な運転状態のまま燃焼性を回復することが
できる。さらに、この発明の実施の形態５によれば、運
転状態を変更するのみでよく、新たな追加システムが不
要であり、コストアップを招くことはない。
【０１５４】さらに、ＣＰＵ３１内の燃焼状態判定手段
は、前述の実施の形態２と同様に、運転状態の復帰時刻
から所定時間ＴＣ経過後に、第１の所定値Ｅａよりも小
さい第２の所定値Ｅｂと比較して、通常制御に復帰後の
燃焼性の回復状態をチェックしてもよい。
は、前述の実施の形態２と同様に、運転状態の復帰時刻
から所定時間ＴＣ経過後に、第１の所定値Ｅａよりも小
さい第２の所定値Ｅｂと比較して、通常制御に復帰後の
燃焼性の回復状態をチェックしてもよい。
【０１５５】実施の形態６．なお、上記実施の形態１で
は、失火発生の有無をエンジン１の回転変動Ｄ（図１お
よび図２参照）に基づいて検出したが、イオン電流検出
ユニット１９（図２７参照）からのイオン電流Ｃを用い
て検出してもよい。以下、図１７および図１８を参照し
ながら、この発明の実施の形態６による失火検出動作に
ついて説明する。
は、失火発生の有無をエンジン１の回転変動Ｄ（図１お
よび図２参照）に基づいて検出したが、イオン電流検出
ユニット１９（図２７参照）からのイオン電流Ｃを用い
て検出してもよい。以下、図１７および図１８を参照し
ながら、この発明の実施の形態６による失火検出動作に
ついて説明する。
【０１５６】図１７はイオン電流Ｃからエンジン１の失
火を検出するための処理動作を示すタイミングチャート
であり、（ａ）および（ｂ）は前述（図１参照）と同様
の気筒識別信号ＳＧＣおよびクランク角信号ＳＧＴを示
しており、（ｃ）はイオン電流Ｃの波形、（ｄ）はイオ
ン電流Ｃの波形面積（（ｃ）内の斜線部の積分値）Ａを
それぞれ示している。
火を検出するための処理動作を示すタイミングチャート
であり、（ａ）および（ｂ）は前述（図１参照）と同様
の気筒識別信号ＳＧＣおよびクランク角信号ＳＧＴを示
しており、（ｃ）はイオン電流Ｃの波形、（ｄ）はイオ
ン電流Ｃの波形面積（（ｃ）内の斜線部の積分値）Ａを
それぞれ示している。
【０１５７】イオン電流Ｃは、周知のように、燃料の燃
焼過程に生じるイオン成分の量に相当し、燃焼の程度を
示している。また、Ａ（ｉ）（ｉ＝ｎ−４、ｎ−３、
…、ｎ、…）は、各演算タイミング（ｉ）毎のイオン電
流Ｃの波形面積Ａである。
焼過程に生じるイオン成分の量に相当し、燃焼の程度を
示している。また、Ａ（ｉ）（ｉ＝ｎ−４、ｎ−３、
…、ｎ、…）は、各演算タイミング（ｉ）毎のイオン電
流Ｃの波形面積Ａである。
【０１５８】図１８はイオン電流Ｃの波形面積Ａに基づ
く失火判定処理を示すフローチャートであり、Ｓ４およ
びＳ５は前述（図２参照）と同様のステップである。ま
ず、電子制御ユニット２０内のＣＰＵ３１（図２８参
照）は、クランク角信号ＳＧＴの立ち下がりエッジの割
り込み発生により、イオン電流Ｃの波形面積Ａを演算す
る（ステップＳ７１）。
く失火判定処理を示すフローチャートであり、Ｓ４およ
びＳ５は前述（図２参照）と同様のステップである。ま
ず、電子制御ユニット２０内のＣＰＵ３１（図２８参
照）は、クランク角信号ＳＧＴの立ち下がりエッジの割
り込み発生により、イオン電流Ｃの波形面積Ａを演算す
る（ステップＳ７１）。
【０１５９】続いて、イオン電流Ｃの波形面積Ａが所定
値β以下か否かにより失火の有無を判定し（ステップＳ
７２）、もし、Ａ＞β（すなわち、ＮＯ）であれば、ス
テップＳ４に進み、失火は発生していないと判断し、図
１８の処理ルーチンを抜け出る。また、Ａ≦β（すなわ
ち、ＹＥＳ）であれば、ステップＳ５に進み、失火が発
生したと判断し、図１８の処理ルーチンを抜け出る。
値β以下か否かにより失火の有無を判定し（ステップＳ
７２）、もし、Ａ＞β（すなわち、ＮＯ）であれば、ス
テップＳ４に進み、失火は発生していないと判断し、図
１８の処理ルーチンを抜け出る。また、Ａ≦β（すなわ
ち、ＹＥＳ）であれば、ステップＳ５に進み、失火が発
生したと判断し、図１８の処理ルーチンを抜け出る。
【０１６０】実施の形態７．また、上記実施の形態６で
は、失火発生の有無をイオン電流Ｃに基づいて検出した
が、酸素濃度センサ１５（図２７参照）により検出され
る排気ガス中の酸素濃度Ｘを用いて実際の空燃比Ａ／Ｆ
ｒを演算し、目標空燃比Ａ／Ｆｏとの空燃比偏差ΔＡ／
Ｆに基づいて失火を検出してもよい。
は、失火発生の有無をイオン電流Ｃに基づいて検出した
が、酸素濃度センサ１５（図２７参照）により検出され
る排気ガス中の酸素濃度Ｘを用いて実際の空燃比Ａ／Ｆ
ｒを演算し、目標空燃比Ａ／Ｆｏとの空燃比偏差ΔＡ／
Ｆに基づいて失火を検出してもよい。
【０１６１】この場合、ＣＰＵ３１は、酸素濃度Ｘから
実際の空燃比Ａ／Ｆｒを演算する手段と、目標空燃比Ａ
／Ｆｏと実際の空燃比Ａ／Ｆｒとの空燃比偏差ΔＡ／Ｆ
を演算する手段とを備えている。以下、図１９および図
２０を参照しながら、この発明の実施の形態７による失
火検出動作について説明する。
実際の空燃比Ａ／Ｆｒを演算する手段と、目標空燃比Ａ
／Ｆｏと実際の空燃比Ａ／Ｆｒとの空燃比偏差ΔＡ／Ｆ
を演算する手段とを備えている。以下、図１９および図
２０を参照しながら、この発明の実施の形態７による失
火検出動作について説明する。
【０１６２】図１９はイオン電流Ｃからエンジン１の失
火を検出するための処理動作を示すタイミングチャート
であり、（ａ）および（ｂ）は前述と同様の気筒識別信
号ＳＧＣおよびクランク角信号ＳＧＴを示しており、
（ｃ）は酸素濃度Ｘから演算される実際の空燃比Ａ／Ｆ
ｒの時間変化を示している。図１９において、時刻ｔ１
１〜ｔ１６に対応するＩＧ（ｉ）（ｉ＝ｎ−３、ｎ−
２、…、ｎ、…、ｎ＋２）は、各気筒毎の点火タイミン
グである。
火を検出するための処理動作を示すタイミングチャート
であり、（ａ）および（ｂ）は前述と同様の気筒識別信
号ＳＧＣおよびクランク角信号ＳＧＴを示しており、
（ｃ）は酸素濃度Ｘから演算される実際の空燃比Ａ／Ｆ
ｒの時間変化を示している。図１９において、時刻ｔ１
１〜ｔ１６に対応するＩＧ（ｉ）（ｉ＝ｎ−３、ｎ−
２、…、ｎ、…、ｎ＋２）は、各気筒毎の点火タイミン
グである。
【０１６３】図２０は酸素濃度Ｘから演算された実際の
空燃比Ａ／Ｆｒに基づく失火判定処理を示すフローチャ
ートであり、Ｓ４およびＳ５は前述と同様のステップで
ある。まず、クランク角信号ＳＧＴの立ち下がりエッジ
の割り込み発生により、酸素濃度Ｘを検出し、各タイミ
ング毎（ｎ−５、ｎ−４、…、ｎ、ｎ＋１、…）の実際
の空燃比Ａ／Ｆｒを演算する（ステップＳ８１）。
空燃比Ａ／Ｆｒに基づく失火判定処理を示すフローチャ
ートであり、Ｓ４およびＳ５は前述と同様のステップで
ある。まず、クランク角信号ＳＧＴの立ち下がりエッジ
の割り込み発生により、酸素濃度Ｘを検出し、各タイミ
ング毎（ｎ−５、ｎ−４、…、ｎ、ｎ＋１、…）の実際
の空燃比Ａ／Ｆｒを演算する（ステップＳ８１）。
【０１６４】このとき、或る気筒で燃焼を実行してから
酸素濃度センサ１５で該当気筒の排出ガスを検出するま
でには、遅れ時間が存在する。たとえば、時刻ｔ１３
（点火タイミングＩＧ（ｎ−１））で＃２気筒を点火し
た場合、＃２気筒の状態は、時刻ｔ１３〜ｔ４において
は燃焼行程、時刻ｔ１４〜ｔ１５においては排気行程で
あり、時刻ｔ１４〜ｔ１５の期間中に＃２気筒内の燃焼
ガスが排出される。
酸素濃度センサ１５で該当気筒の排出ガスを検出するま
でには、遅れ時間が存在する。たとえば、時刻ｔ１３
（点火タイミングＩＧ（ｎ−１））で＃２気筒を点火し
た場合、＃２気筒の状態は、時刻ｔ１３〜ｔ４において
は燃焼行程、時刻ｔ１４〜ｔ１５においては排気行程で
あり、時刻ｔ１４〜ｔ１５の期間中に＃２気筒内の燃焼
ガスが排出される。
【０１６５】その後、＃２気筒から排出されたガスが酸
素濃度センサ１５に到達した時刻ｔ１５〜１６の期間に
おいて、酸素濃度センサ１５は、排気ガス中の酸素濃度
Ｘ（ｎ−１）を検出して電子制御ユニット２０内のＣＰ
Ｕ３１に入力することになる。
素濃度センサ１５に到達した時刻ｔ１５〜１６の期間に
おいて、酸素濃度センサ１５は、排気ガス中の酸素濃度
Ｘ（ｎ−１）を検出して電子制御ユニット２０内のＣＰ
Ｕ３１に入力することになる。
【０１６６】ＣＰＵ３１は、酸素濃度Ｘから実際の空燃
比Ａ／Ｆｒを検出すると、続いて、制御上の目標空燃比
Ａ／Ｆｏと実際の空燃比Ａ／Ｆｒとの空燃比偏差△Ａ／
Ｆを演算し（ステップＳ８２）、空燃比偏差ΔＡ／Ｆが
所定値γ以下か否かを判定する（ステップＳ８３）。
比Ａ／Ｆｒを検出すると、続いて、制御上の目標空燃比
Ａ／Ｆｏと実際の空燃比Ａ／Ｆｒとの空燃比偏差△Ａ／
Ｆを演算し（ステップＳ８２）、空燃比偏差ΔＡ／Ｆが
所定値γ以下か否かを判定する（ステップＳ８３）。
【０１６７】もし、ΔＡ／Ｆ≦γ（すなわち、ＹＥＳ）
であれば、酸素濃度センサ１５により検出された酸素濃
度Ｘが低い状態であることから、燃焼行程で消費された
酸素量が多いこと（燃焼状態が良好なこと）を示してい
る。したがって、ステップＳ４に進み、失火が発生しな
かったと判断し、図２０の処理ルーチンを抜け出る。
であれば、酸素濃度センサ１５により検出された酸素濃
度Ｘが低い状態であることから、燃焼行程で消費された
酸素量が多いこと（燃焼状態が良好なこと）を示してい
る。したがって、ステップＳ４に進み、失火が発生しな
かったと判断し、図２０の処理ルーチンを抜け出る。
【０１６８】一方、ΔＡ／Ｆ＞γ（すなわち、ＹＥＳ）
であれば、酸素濃度Ｘが高い状態であることから、燃焼
行程で消費された酸素量が少ないこと（燃焼状態が良好
でないこと）を示している。したがって、ステップＳ５
に進み、失火が発生したと判断し、図２０の処理ルーチ
ンを抜け出る。
であれば、酸素濃度Ｘが高い状態であることから、燃焼
行程で消費された酸素量が少ないこと（燃焼状態が良好
でないこと）を示している。したがって、ステップＳ５
に進み、失火が発生したと判断し、図２０の処理ルーチ
ンを抜け出る。
【０１６９】実施の形態８．また、上記実施の形態７で
は、酸素濃度Ｘに基づく実際の空燃比Ａ／Ｆｒと目標空
燃比Ａ／Ｆｏとの偏差ΔＡ／Ｆに基づいて失火発生を検
出したが、筒内圧検出ユニット１７（図２７参照）から
検出される筒内圧Ｐに基づいて失火を検出してもよい。
は、酸素濃度Ｘに基づく実際の空燃比Ａ／Ｆｒと目標空
燃比Ａ／Ｆｏとの偏差ΔＡ／Ｆに基づいて失火発生を検
出したが、筒内圧検出ユニット１７（図２７参照）から
検出される筒内圧Ｐに基づいて失火を検出してもよい。
【０１７０】図２１は筒内圧Ｐからエンジン１の失火を
検出するための処理動作を示すタイミングチャートであ
り、（ａ）および（ｂ）は前述と同様の気筒識別信号Ｓ
ＧＣおよびクランク角信号ＳＧＴを示しており、（ｃ）
は各気筒毎の点火タイミングに対応した圧縮行程〜燃焼
行程での筒内圧Ｐの時間変化を示している。
検出するための処理動作を示すタイミングチャートであ
り、（ａ）および（ｂ）は前述と同様の気筒識別信号Ｓ
ＧＣおよびクランク角信号ＳＧＴを示しており、（ｃ）
は各気筒毎の点火タイミングに対応した圧縮行程〜燃焼
行程での筒内圧Ｐの時間変化を示している。
【０１７１】図２１において、Ｐ（ｉ）（ｉ＝ｎ−４、
ｎ−３、…、ｎ、…、ｎ＋２）は、各筒内圧Ｐのピーク
値を示している。また、Ｐａはピーク値Ｐ（ｉ）と比較
される失火判定基準としての所定値である。
ｎ−３、…、ｎ、…、ｎ＋２）は、各筒内圧Ｐのピーク
値を示している。また、Ｐａはピーク値Ｐ（ｉ）と比較
される失火判定基準としての所定値である。
【０１７２】図２２はこの発明の実施の形態８による失
火検出処理を示すフローチャートであり、図２２におい
て、Ｓ４およびＳ５は前述と同様のステップである。ま
ず、燃焼行程にある気筒の筒内圧Ｐのピーク値Ｐ（ｉ）
を検出する（ステップＳ９１）。
火検出処理を示すフローチャートであり、図２２におい
て、Ｓ４およびＳ５は前述と同様のステップである。ま
ず、燃焼行程にある気筒の筒内圧Ｐのピーク値Ｐ（ｉ）
を検出する（ステップＳ９１）。
【０１７３】一般に、筒内圧Ｐは、気筒１ａ〜１ｄ内の
混合気が圧縮および膨張することにより変化するモータ
リング圧と、気筒１ａ〜１ｄ内の燃料が燃焼することに
より発生する燃焼圧とによって決定するが、モータリン
グ圧は、所定運転条件においてほぼ一定である。したが
って、筒内圧Ｐを検出することによって、制御対象気筒
の燃焼圧の変動（燃焼状態）を検出することができる。
混合気が圧縮および膨張することにより変化するモータ
リング圧と、気筒１ａ〜１ｄ内の燃料が燃焼することに
より発生する燃焼圧とによって決定するが、モータリン
グ圧は、所定運転条件においてほぼ一定である。したが
って、筒内圧Ｐを検出することによって、制御対象気筒
の燃焼圧の変動（燃焼状態）を検出することができる。
【０１７４】そこで、次に、筒内圧Ｐのピーク値Ｐ
（ｉ）が所定値Ｐａ以下か否かを判定し（ステップＳ９
２）、Ｐ（ｉ）＞Ｐａ（すなわち、ＮＯ）であれば、ス
テップＳ４に進み、失火は発生していないと判断して、
図２２の処理ルーチンを抜け出る。また、Ｐ（ｉ）≦Ｐ
ａ（すなわち、ＹＥＳ）であれば、ステップＳ５に進
み、失火が発生したと判断して、図２２の処理ルーチン
を抜け出る。
（ｉ）が所定値Ｐａ以下か否かを判定し（ステップＳ９
２）、Ｐ（ｉ）＞Ｐａ（すなわち、ＮＯ）であれば、ス
テップＳ４に進み、失火は発生していないと判断して、
図２２の処理ルーチンを抜け出る。また、Ｐ（ｉ）≦Ｐ
ａ（すなわち、ＹＥＳ）であれば、ステップＳ５に進
み、失火が発生したと判断して、図２２の処理ルーチン
を抜け出る。
【０１７５】実施の形態９．また、上記実施の形態８で
は、筒内圧Ｐに基づいて失火発生を検出したが、ノック
センサ１８（図２７参照）から検出されるノック振動Ｋ
に基づいて失火を検出してもよい。
は、筒内圧Ｐに基づいて失火発生を検出したが、ノック
センサ１８（図２７参照）から検出されるノック振動Ｋ
に基づいて失火を検出してもよい。
【０１７６】図２３はこの発明の実施の形態９による失
火検出処理動作を示すタイミングチャートであり、
（ａ）および（ｂ）は前述と同様の気筒識別信号ＳＧＣ
およびクランク角信号ＳＧＴを示しており、（ｃ）は各
気筒の点火タイミング毎のノック振動Ｋ、（ｄ）はノッ
ク振動Ｋのピークホールド値Ｋｐ（ｉ）の時間変化を示
している。図２３において、Ｋａはピークホールド値Ｋ
ｐ（ｉ）と比較される失火判定基準としての所定値であ
る。
火検出処理動作を示すタイミングチャートであり、
（ａ）および（ｂ）は前述と同様の気筒識別信号ＳＧＣ
およびクランク角信号ＳＧＴを示しており、（ｃ）は各
気筒の点火タイミング毎のノック振動Ｋ、（ｄ）はノッ
ク振動Ｋのピークホールド値Ｋｐ（ｉ）の時間変化を示
している。図２３において、Ｋａはピークホールド値Ｋ
ｐ（ｉ）と比較される失火判定基準としての所定値であ
る。
【０１７７】図２４はこの発明の実施の形態８による失
火検出処理を示すフローチャートであり、図２４におい
て、Ｓ４およびＳ５は前述と同様のステップである。ま
ず、ノックセンサ１８は、燃焼行程にある気筒におい
て、燃焼行程で燃料が爆発する際のエンジン１のノック
振動Ｋを検出してＣＰＵ３１に入力する。
火検出処理を示すフローチャートであり、図２４におい
て、Ｓ４およびＳ５は前述と同様のステップである。ま
ず、ノックセンサ１８は、燃焼行程にある気筒におい
て、燃焼行程で燃料が爆発する際のエンジン１のノック
振動Ｋを検出してＣＰＵ３１に入力する。
【０１７８】これにより、ＣＰＵ３１は、ノック振動Ｋ
に基づいて燃焼の程度を判定するために、燃焼行程にあ
る気筒のノック振動Ｋのピークホールド値Ｋｐ（ｉ）を
検出する（ステップＳ９１）。
に基づいて燃焼の程度を判定するために、燃焼行程にあ
る気筒のノック振動Ｋのピークホールド値Ｋｐ（ｉ）を
検出する（ステップＳ９１）。
【０１７９】続いて、ノック振動Ｋのピークホールド値
Ｋｐ（ｉ）が所定値Ｋａ以下か否かを判定し（ステップ
Ｓ１０２）、もし、Ｋｐ（ｉ）＞Ｋａ（すなわち、Ｎ
Ｏ）であれば、ステップＳ４に進み、失火は発生しなか
ったと判断して、図２４の処理ルーチンを抜け出る。ま
た、Ｋｐ（ｉ）≦Ｋａ（すなわち、ＹＥＳ）であれば、
ステップＳ５に進み、失火が発生したと判断して、図２
４の処理ルーチンを抜け出る。
Ｋｐ（ｉ）が所定値Ｋａ以下か否かを判定し（ステップ
Ｓ１０２）、もし、Ｋｐ（ｉ）＞Ｋａ（すなわち、Ｎ
Ｏ）であれば、ステップＳ４に進み、失火は発生しなか
ったと判断して、図２４の処理ルーチンを抜け出る。ま
た、Ｋｐ（ｉ）≦Ｋａ（すなわち、ＹＥＳ）であれば、
ステップＳ５に進み、失火が発生したと判断して、図２
４の処理ルーチンを抜け出る。
【０１８０】なお、上記各実施の形態では、失火頻度Ｅ
ｒが増加した場合に、１つの失火低減処理により失火頻
度Ｅｒを低減させていたが、任意の複数の処理を同時に
併用することもできる。
ｒが増加した場合に、１つの失火低減処理により失火頻
度Ｅｒを低減させていたが、任意の複数の処理を同時に
併用することもできる。
【０１８１】実施の形態１０．また、上記各実施の形態
では、燃焼性の劣化により失火頻度Ｅｒが増加したこと
を判定してから、失火頻度Ｅｒを低減させる処理を実行
するようにしたが、圧縮行程の滞在時間により燃焼性の
劣化が予測される場合に、運転状態を自動的に切り換え
てもよい。
では、燃焼性の劣化により失火頻度Ｅｒが増加したこと
を判定してから、失火頻度Ｅｒを低減させる処理を実行
するようにしたが、圧縮行程の滞在時間により燃焼性の
劣化が予測される場合に、運転状態を自動的に切り換え
てもよい。
【０１８２】図２５はこの発明の実施の形態１０による
変更処理動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）
はエンジン１の運転モード（運転状態）、（ｂ）は制御
上の目標空燃比Ａ／Ｆｏの時間変化を示している。図２
５において、Ｔ１は燃焼性悪化を招くおそれが生じる所
定時間、Ｔ２は燃焼性が回復するのに十分と思われる所
定時間である。
変更処理動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）
はエンジン１の運転モード（運転状態）、（ｂ）は制御
上の目標空燃比Ａ／Ｆｏの時間変化を示している。図２
５において、Ｔ１は燃焼性悪化を招くおそれが生じる所
定時間、Ｔ２は燃焼性が回復するのに十分と思われる所
定時間である。
【０１８３】図２６はこの発明の実施の形態１０による
運転状態変更処理を示すフローチャートであり、図２６
において、まず、現在のエンジン１の運転モードを判定
し、圧縮行程噴射（リーン）モードか否かを判定する
（ステップＳ１１１）。もし、現在時刻がｔ１２であれ
ば、エンジン１の運転モードは圧縮行程噴射モード（す
なわち、ＹＥＳ）と判定されるので、圧縮行程噴射モー
ドでの運転時間を演算する（ステップＳ１１２）。
運転状態変更処理を示すフローチャートであり、図２６
において、まず、現在のエンジン１の運転モードを判定
し、圧縮行程噴射（リーン）モードか否かを判定する
（ステップＳ１１１）。もし、現在時刻がｔ１２であれ
ば、エンジン１の運転モードは圧縮行程噴射モード（す
なわち、ＹＥＳ）と判定されるので、圧縮行程噴射モー
ドでの運転時間を演算する（ステップＳ１１２）。
【０１８４】続いて、圧縮行程噴射モードの滞在時間が
所定時間Ｔ１だけ経過したか否かを判定し（ステップＳ
１１３）、もし、経過していない（すなわち、ＮＯ）と
判定されれば、そのまま図２６の処理ルーチンを抜け出
る。また、時刻ｔ２２において、所定時間Ｔ１だけ経過
した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、エンジン１
の運転モードを吸気行程噴射モードに変更し（ステップ
Ｓ１１４）、図２６の処理ルーチンを抜け出る。
所定時間Ｔ１だけ経過したか否かを判定し（ステップＳ
１１３）、もし、経過していない（すなわち、ＮＯ）と
判定されれば、そのまま図２６の処理ルーチンを抜け出
る。また、時刻ｔ２２において、所定時間Ｔ１だけ経過
した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、エンジン１
の運転モードを吸気行程噴射モードに変更し（ステップ
Ｓ１１４）、図２６の処理ルーチンを抜け出る。
【０１８５】一方、ステップＳ１１１において、吸気行
程噴射（ストイキオ）モード（すなわち、ＮＯ）と判定
されれば、吸気行程噴射モードでの運転時間を演算し
（ステップＳ１１５）、吸気行程噴射モードの滞在時間
が所定時間Ｔ２だけ経過したか否かを判定する（ステッ
プＳ１１６）。
程噴射（ストイキオ）モード（すなわち、ＮＯ）と判定
されれば、吸気行程噴射モードでの運転時間を演算し
（ステップＳ１１５）、吸気行程噴射モードの滞在時間
が所定時間Ｔ２だけ経過したか否かを判定する（ステッ
プＳ１１６）。
【０１８６】もし、吸気行程噴射モードの滞在時間が所
定時間Ｔ２未満（すなわち、ＮＯ）であれば、図２６の
処理ルーチンを終了し、その後、時刻ｔ２３において、
所定時間Ｔ２だけ経過した（すなわち、ＹＥＳ）と判定
されれば、運転モードを圧縮行程噴射モードに変更し
（ステップＳ１１７）、図２６の処理ルーチンを抜け出
る。
定時間Ｔ２未満（すなわち、ＮＯ）であれば、図２６の
処理ルーチンを終了し、その後、時刻ｔ２３において、
所定時間Ｔ２だけ経過した（すなわち、ＹＥＳ）と判定
されれば、運転モードを圧縮行程噴射モードに変更し
（ステップＳ１１７）、図２６の処理ルーチンを抜け出
る。
【０１８７】なお、上記実施の形態１０では、圧縮行程
噴射モードが所定時間Ｔ１以上継続した場合に、運転状
態を吸気行程噴射モードに変更したが、前述と同様に、
圧縮行程噴射モードが所定時間Ｔ１以上継続した場合に
は、上記各実施の形態３〜５で示した失火低減処理のい
ずれかを実行してもよい。
噴射モードが所定時間Ｔ１以上継続した場合に、運転状
態を吸気行程噴射モードに変更したが、前述と同様に、
圧縮行程噴射モードが所定時間Ｔ１以上継続した場合に
は、上記各実施の形態３〜５で示した失火低減処理のい
ずれかを実行してもよい。
【０１８８】このように、圧縮行程噴射での運転の継続
時間によって、燃焼状態を回復させる手段を適用する
と、エンジン１の燃焼状態を判断する手段を設ける必要
がないので、電子制御ユニット２０内の処理を簡素化す
ることができる。また、失火頻度Ｅｒが増加したことを
検出してから燃焼性を回復させるのではなく、燃焼状態
が悪化が発生する前に燃焼状態を回復させるため、燃焼
状態が悪化することがなく常に良好な燃焼状態で運転を
行うことができる。
時間によって、燃焼状態を回復させる手段を適用する
と、エンジン１の燃焼状態を判断する手段を設ける必要
がないので、電子制御ユニット２０内の処理を簡素化す
ることができる。また、失火頻度Ｅｒが増加したことを
検出してから燃焼性を回復させるのではなく、燃焼状態
が悪化が発生する前に燃焼状態を回復させるため、燃焼
状態が悪化することがなく常に良好な燃焼状態で運転を
行うことができる。
【０１８９】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、内燃機
関１の各気筒１ａ〜１ｄ内に直接に燃料を噴射するため
の燃料噴射弁８と、各気筒１ａ〜１ｄ内の点火プラグ１
０を駆動するための点火コイルユニット９と、内燃機関
１の運転状態に応じて各燃料噴射弁８および点火コイル
ユニット９を駆動するための電子制御ユニット２０と、
内燃機関１の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段１３
〜２０と、燃焼状態の悪化が判定された場合に、内燃機
関１の燃焼性を回復させるための燃焼性回復手段８、９
および２０とを備えたので、自動的且つ効果的に燃焼性
を回復させることのできる筒内噴射内燃機関の制御装置
が得られる効果がある。
関１の各気筒１ａ〜１ｄ内に直接に燃料を噴射するため
の燃料噴射弁８と、各気筒１ａ〜１ｄ内の点火プラグ１
０を駆動するための点火コイルユニット９と、内燃機関
１の運転状態に応じて各燃料噴射弁８および点火コイル
ユニット９を駆動するための電子制御ユニット２０と、
内燃機関１の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段１３
〜２０と、燃焼状態の悪化が判定された場合に、内燃機
関１の燃焼性を回復させるための燃焼性回復手段８、９
および２０とを備えたので、自動的且つ効果的に燃焼性
を回復させることのできる筒内噴射内燃機関の制御装置
が得られる効果がある。
【０１９０】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、燃焼性回復手段を、燃料の噴射状態を圧
縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードに変更する噴
射モード変更手段８および２０により構成し、燃焼性の
悪化時（たとえば失火頻度の増加時）に吸気行程噴射モ
ードに変更することにより、点火プラグ１０の付着物を
燃焼させて絶縁抵抗の低下を回復させるようにしたの
で、点火プラグ１０の点火エネルギを上昇させて燃焼性
を回復（失火頻度を低減）させ、内燃機関１の燃焼状態
を良好な状態に保持することのできる筒内噴射内燃機関
の制御装置が得られる効果がある。
項１において、燃焼性回復手段を、燃料の噴射状態を圧
縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードに変更する噴
射モード変更手段８および２０により構成し、燃焼性の
悪化時（たとえば失火頻度の増加時）に吸気行程噴射モ
ードに変更することにより、点火プラグ１０の付着物を
燃焼させて絶縁抵抗の低下を回復させるようにしたの
で、点火プラグ１０の点火エネルギを上昇させて燃焼性
を回復（失火頻度を低減）させ、内燃機関１の燃焼状態
を良好な状態に保持することのできる筒内噴射内燃機関
の制御装置が得られる効果がある。
【０１９１】また、内燃機関１の燃焼トルクが低下しな
いので出力トルクＴｅの低下を抑制することができるう
え、内燃機関１の回転が安定するのでドライバビリティ
を良好に保つことができる。
いので出力トルクＴｅの低下を抑制することができるう
え、内燃機関１の回転が安定するのでドライバビリティ
を良好に保つことができる。
【０１９２】また、この発明の請求項３によれば、請求
項２において、噴射モード変更手段は、燃焼状態が回復
した場合に、燃料の噴射状態を燃費のよい圧縮行程噴射
モードに復帰させるようにしたので、経済性を向上させ
た筒内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
項２において、噴射モード変更手段は、燃焼状態が回復
した場合に、燃料の噴射状態を燃費のよい圧縮行程噴射
モードに復帰させるようにしたので、経済性を向上させ
た筒内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
【０１９３】また、このとき、燃焼状態が回復している
ので、通常状態に復帰しても排気ガスの有害成分の排出
量を回復処理を実行する前よりも抑制することができる
うえ、内燃機関１の燃焼トルクが安定しているので、圧
縮行程噴射モードで運転時のドライバビリティを回復す
ることができる。
ので、通常状態に復帰しても排気ガスの有害成分の排出
量を回復処理を実行する前よりも抑制することができる
うえ、内燃機関１の燃焼トルクが安定しているので、圧
縮行程噴射モードで運転時のドライバビリティを回復す
ることができる。
【０１９４】また、この発明の請求項４によれば、請求
項３において、燃焼状態判定手段は、燃料の噴射状態を
圧縮行程噴射モードに復帰させた後に、燃焼状態を再度
判定し、噴射モード変更手段は、燃焼状態の再度の悪化
が判定された場合には噴射状態を吸気行程噴射モードに
再度変更し、燃焼状態の再度の悪化が判定されない場合
には、噴射状態を燃費のよい圧縮行程噴射モードに維持
するようにしたので、無駄な燃焼性回復処理を実行せず
に排気ガスおよびドライバビリティの良好性を維持する
とともに、必要最小限の燃費で経済性を向上させた筒内
噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
項３において、燃焼状態判定手段は、燃料の噴射状態を
圧縮行程噴射モードに復帰させた後に、燃焼状態を再度
判定し、噴射モード変更手段は、燃焼状態の再度の悪化
が判定された場合には噴射状態を吸気行程噴射モードに
再度変更し、燃焼状態の再度の悪化が判定されない場合
には、噴射状態を燃費のよい圧縮行程噴射モードに維持
するようにしたので、無駄な燃焼性回復処理を実行せず
に排気ガスおよびドライバビリティの良好性を維持する
とともに、必要最小限の燃費で経済性を向上させた筒内
噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
【０１９５】また、この発明の請求項５によれば、請求
項４において、燃焼状態判定手段は、圧縮行程噴射モー
ドにおいて、失火頻度が第１の所定値を越えたときに燃
焼状態の悪化を判定し、吸気行程噴射モードから圧縮行
程噴射モードに復帰した時刻から一定時間ＴＣ以内に、
失火頻度Ｅｒが第１の所定値Ｅａよりも小さい第２の所
定値Ｅｂを越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定す
るようにしたので、確実に燃焼性を回復させることので
きる筒内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果があ
る。
項４において、燃焼状態判定手段は、圧縮行程噴射モー
ドにおいて、失火頻度が第１の所定値を越えたときに燃
焼状態の悪化を判定し、吸気行程噴射モードから圧縮行
程噴射モードに復帰した時刻から一定時間ＴＣ以内に、
失火頻度Ｅｒが第１の所定値Ｅａよりも小さい第２の所
定値Ｅｂを越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定す
るようにしたので、確実に燃焼性を回復させることので
きる筒内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果があ
る。
【０１９６】また、この発明の請求項６によれば、請求
項１において、燃焼性回復手段を、内燃機関１の空燃比
をリッチ側に変更する空燃比変更手段により構成したの
で、燃焼性の悪化時（たとえば失火頻度の増加時）に空
燃比をリッチ化することにより、点火プラグ１０の周辺
の可燃混合気の量が増えて燃焼が容易になり、燃焼性を
回復（失火頻度を低減）させることのできる筒内噴射内
燃機関の制御装置が得られる効果がある。
項１において、燃焼性回復手段を、内燃機関１の空燃比
をリッチ側に変更する空燃比変更手段により構成したの
で、燃焼性の悪化時（たとえば失火頻度の増加時）に空
燃比をリッチ化することにより、点火プラグ１０の周辺
の可燃混合気の量が増えて燃焼が容易になり、燃焼性を
回復（失火頻度を低減）させることのできる筒内噴射内
燃機関の制御装置が得られる効果がある。
【０１９７】また、燃焼状態を回復させる際に、空燃比
がリーン状態の圧縮行程噴射モードを維持するので、燃
費が少なくて経済的な運転状態を保持することができ
る。
がリーン状態の圧縮行程噴射モードを維持するので、燃
費が少なくて経済的な運転状態を保持することができ
る。
【０１９８】また、この発明の請求項７によれば、請求
項６において、空燃比変更手段は、空燃比をあらかじめ
設定された所定量δだけリッチ側に変更するとともに、
空燃比を変更してから所定時間内に燃焼状態が再度悪化
した場合に、空燃比を所定量δだけさらにリッチ側に変
更するようにしたので、燃費を抑制しながら確実に燃焼
性を回復させることのできる筒内噴射内燃機関の制御装
置が得られる効果がある。
項６において、空燃比変更手段は、空燃比をあらかじめ
設定された所定量δだけリッチ側に変更するとともに、
空燃比を変更してから所定時間内に燃焼状態が再度悪化
した場合に、空燃比を所定量δだけさらにリッチ側に変
更するようにしたので、燃費を抑制しながら確実に燃焼
性を回復させることのできる筒内噴射内燃機関の制御装
置が得られる効果がある。
【０１９９】また、この発明の請求項８によれば、請求
項６において、空燃比変更手段は、燃焼状態が回復した
場合に、空燃比をリーン側に復帰させるようにしたの
で、経済性を向上させた筒内噴射内燃機関の制御装置が
得られる効果がある。
項６において、空燃比変更手段は、燃焼状態が回復した
場合に、空燃比をリーン側に復帰させるようにしたの
で、経済性を向上させた筒内噴射内燃機関の制御装置が
得られる効果がある。
【０２００】また、このとき、燃焼状態が回復している
ので、通常状態に復帰しても排気ガスの有害成分の排出
量を回復処理を実行する前よりも抑制することができる
うえ、内燃機関１の燃焼トルクが安定しているので、ド
ライバビリティを回復することができる。
ので、通常状態に復帰しても排気ガスの有害成分の排出
量を回復処理を実行する前よりも抑制することができる
うえ、内燃機関１の燃焼トルクが安定しているので、ド
ライバビリティを回復することができる。
【０２０１】また、この発明の請求項９によれば、請求
項８において、燃焼状態判定手段は、空燃比をリーン側
に復帰させた後に、燃焼状態を再度判定し、空燃比変更
手段は、燃焼状態の再度の悪化が判定された場合には空
燃比をリッチ側に再度変更し、燃焼状態の再度の悪化が
判定されない場合には空燃比をリーンに維持するように
したので、無駄な燃焼性回復処理を実行せずに排気ガス
およびドライバビリティの良好性を維持するとともに、
経済性を向上させた筒内噴射内燃機関の制御装置が得ら
れる効果がある。
項８において、燃焼状態判定手段は、空燃比をリーン側
に復帰させた後に、燃焼状態を再度判定し、空燃比変更
手段は、燃焼状態の再度の悪化が判定された場合には空
燃比をリッチ側に再度変更し、燃焼状態の再度の悪化が
判定されない場合には空燃比をリーンに維持するように
したので、無駄な燃焼性回復処理を実行せずに排気ガス
およびドライバビリティの良好性を維持するとともに、
経済性を向上させた筒内噴射内燃機関の制御装置が得ら
れる効果がある。
【０２０２】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項９において、燃焼状態判定手段は、空燃比のリーン
状態において、失火頻度が第１の所定値を越えたときに
燃焼状態の悪化を判定し、リッチ側からリーン状態に復
帰した時刻から一定時間ＴＣ以内に、失火頻度Ｅｒが第
１の所定値Ｅａよりも小さい第２の所定値Ｅｂを越えた
ときに燃焼状態の再度の悪化を判定するようにしたの
で、確実に燃焼性を回復させることのできる筒内噴射内
燃機関の制御装置が得られる効果がある。
求項９において、燃焼状態判定手段は、空燃比のリーン
状態において、失火頻度が第１の所定値を越えたときに
燃焼状態の悪化を判定し、リッチ側からリーン状態に復
帰した時刻から一定時間ＴＣ以内に、失火頻度Ｅｒが第
１の所定値Ｅａよりも小さい第２の所定値Ｅｂを越えた
ときに燃焼状態の再度の悪化を判定するようにしたの
で、確実に燃焼性を回復させることのできる筒内噴射内
燃機関の制御装置が得られる効果がある。
【０２０３】また、この発明の請求項１１によれば、請
求項１において、燃焼性回復手段を、点火信号Ｇを点火
制御対象気筒以外の気筒の点火コイルユニット９にも印
加するための点火制御変更手段により構成したので、燃
焼性の悪化時（たとえば失火頻度の増加時）に、通常の
点火時期以外にも点火プラグ１０に高電圧を印加して点
火プラグ１０の絶縁抵抗の低下を回復させ、燃焼性を回
復（失火頻度を低減）させることのできる筒内噴射内燃
機関の制御装置が得られる効果がある。
求項１において、燃焼性回復手段を、点火信号Ｇを点火
制御対象気筒以外の気筒の点火コイルユニット９にも印
加するための点火制御変更手段により構成したので、燃
焼性の悪化時（たとえば失火頻度の増加時）に、通常の
点火時期以外にも点火プラグ１０に高電圧を印加して点
火プラグ１０の絶縁抵抗の低下を回復させ、燃焼性を回
復（失火頻度を低減）させることのできる筒内噴射内燃
機関の制御装置が得られる効果がある。
【０２０４】また、点火プラグ１０に高電圧を余分に印
加するのみで空燃比を変更する必要がないので、燃費の
少ない圧縮行程噴射モードで燃焼状態を回復することが
できる。
加するのみで空燃比を変更する必要がないので、燃費の
少ない圧縮行程噴射モードで燃焼状態を回復することが
できる。
【０２０５】また、この発明の請求項１２によれば、請
求項１１において、点火制御変更手段は、燃焼状態が回
復した場合に、点火信号Ｇを通常状態に復帰させるよう
にしたので、不要な点火信号Ｇ１′〜Ｇ４′を停止させ
て経済性を向上させた筒内噴射内燃機関の制御装置が得
られる効果がある。
求項１１において、点火制御変更手段は、燃焼状態が回
復した場合に、点火信号Ｇを通常状態に復帰させるよう
にしたので、不要な点火信号Ｇ１′〜Ｇ４′を停止させ
て経済性を向上させた筒内噴射内燃機関の制御装置が得
られる効果がある。
【０２０６】また、このとき、燃焼状態が回復している
ので、通常の点火制御状態に復帰しても排気ガスの有害
成分の排出量を回復処理を実行する前よりも抑制するこ
とができるうえ、内燃機関１の燃焼トルクが安定してい
るので、ドライバビリティを回復することができる。
ので、通常の点火制御状態に復帰しても排気ガスの有害
成分の排出量を回復処理を実行する前よりも抑制するこ
とができるうえ、内燃機関１の燃焼トルクが安定してい
るので、ドライバビリティを回復することができる。
【０２０７】また、この発明の請求項１３によれば、請
求項１２において、燃焼状態判定手段は、点火信号Ｇを
通常状態に復帰させた後に、燃焼状態を再度判定し、点
火制御変更手段は、燃焼状態の再度の悪化が判定された
場合には点火信号Ｇ１′〜Ｇ４′を点火制御対象気筒以
外の気筒の点火コイルユニット９にも再度印加し、燃焼
状態の再度の悪化が判定されない場合には点火信号Ｇを
通常状態に維持するようにしたので、無駄な点火信号Ｇ
１′〜Ｇ４′を出力せずに排気ガスおよびドライバビリ
ティの良好性を維持するとともに、経済性を向上させた
筒内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
求項１２において、燃焼状態判定手段は、点火信号Ｇを
通常状態に復帰させた後に、燃焼状態を再度判定し、点
火制御変更手段は、燃焼状態の再度の悪化が判定された
場合には点火信号Ｇ１′〜Ｇ４′を点火制御対象気筒以
外の気筒の点火コイルユニット９にも再度印加し、燃焼
状態の再度の悪化が判定されない場合には点火信号Ｇを
通常状態に維持するようにしたので、無駄な点火信号Ｇ
１′〜Ｇ４′を出力せずに排気ガスおよびドライバビリ
ティの良好性を維持するとともに、経済性を向上させた
筒内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
【０２０８】また、この発明の請求項１４によれば、請
求項１３において、燃焼状態判定手段は、点火信号Ｇの
通常状態において、失火頻度Ｅｒが第１の所定値Ｅａを
越えたときに燃焼状態の悪化を判定し、点火信号Ｇが通
常状態に復帰した時刻から一定時間ＴＣ以内に、失火頻
度Ｅｒが第１の所定値Ｅａよりも小さい第２の所定値Ｅ
ｂを越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定するよう
にしたので、確実に燃焼性を回復させることのできる筒
内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
求項１３において、燃焼状態判定手段は、点火信号Ｇの
通常状態において、失火頻度Ｅｒが第１の所定値Ｅａを
越えたときに燃焼状態の悪化を判定し、点火信号Ｇが通
常状態に復帰した時刻から一定時間ＴＣ以内に、失火頻
度Ｅｒが第１の所定値Ｅａよりも小さい第２の所定値Ｅ
ｂを越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定するよう
にしたので、確実に燃焼性を回復させることのできる筒
内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
【０２０９】また、この発明の請求項１５によれば、請
求項１において、燃焼性回復手段を、噴射信号Ｊによる
燃料噴射時期および点火信号Ｇによる点火時期の少なく
とも一方を変更するための制御時期変更手段により構成
したので、燃焼性の悪化時（たとえば失火頻度の増加
時）に、点火プラグ１０の絶縁抵抗の低下を回復させて
燃焼性を回復（失火頻度を低減）させることのできる筒
内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
求項１において、燃焼性回復手段を、噴射信号Ｊによる
燃料噴射時期および点火信号Ｇによる点火時期の少なく
とも一方を変更するための制御時期変更手段により構成
したので、燃焼性の悪化時（たとえば失火頻度の増加
時）に、点火プラグ１０の絶縁抵抗の低下を回復させて
燃焼性を回復（失火頻度を低減）させることのできる筒
内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
【０２１０】また、内燃機関１の運転状態を変更するこ
とにより燃焼性を回復させるようにしたので、空燃比を
変更する必要がなく、燃費の少ない圧縮行程噴射モード
で燃焼状態を回復することができるうえ、コストアップ
を招く新規の制御構成が不要となり、安価な構成で実現
することができる。
とにより燃焼性を回復させるようにしたので、空燃比を
変更する必要がなく、燃費の少ない圧縮行程噴射モード
で燃焼状態を回復することができるうえ、コストアップ
を招く新規の制御構成が不要となり、安価な構成で実現
することができる。
【０２１１】また、この発明の請求項１６によれば、請
求項１５において、制御時期変更手段は、燃焼状態が回
復した場合に、噴射信号および点火信号を通常状態に復
帰させるようにしたので、効果的な燃費状態で経済性を
向上させた筒内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果
がある。
求項１５において、制御時期変更手段は、燃焼状態が回
復した場合に、噴射信号および点火信号を通常状態に復
帰させるようにしたので、効果的な燃費状態で経済性を
向上させた筒内噴射内燃機関の制御装置が得られる効果
がある。
【０２１２】また、このとき、燃焼状態が回復している
ので、通常の制御状態に復帰しても排気ガスの有害成分
の排出量を回復処理を実行する前よりも抑制することが
できるうえ、内燃機関１の燃焼トルクが安定しているの
で、ドライバビリティを回復することができる。
ので、通常の制御状態に復帰しても排気ガスの有害成分
の排出量を回復処理を実行する前よりも抑制することが
できるうえ、内燃機関１の燃焼トルクが安定しているの
で、ドライバビリティを回復することができる。
【０２１３】また、この発明の請求項１７によれば、請
求項１６において、燃焼状態判定手段は、制御時期を通
常状態に復帰させた後に燃焼状態を再度判定し、制御時
期変更手段は、燃焼状態の再度の悪化が判定された場合
には制御時期を再度変更し、燃焼状態の再度の悪化が判
定されない場合には制御時期を通常状態に維持するよう
にしたので、無駄な燃焼性回復処理を実行せずに排気ガ
スおよびドライバビリティの良好性を維持するととも
に、経済性を向上させた筒内噴射内燃機関の制御装置が
得られる効果がある。
求項１６において、燃焼状態判定手段は、制御時期を通
常状態に復帰させた後に燃焼状態を再度判定し、制御時
期変更手段は、燃焼状態の再度の悪化が判定された場合
には制御時期を再度変更し、燃焼状態の再度の悪化が判
定されない場合には制御時期を通常状態に維持するよう
にしたので、無駄な燃焼性回復処理を実行せずに排気ガ
スおよびドライバビリティの良好性を維持するととも
に、経済性を向上させた筒内噴射内燃機関の制御装置が
得られる効果がある。
【０２１４】また、この発明の請求項１８によれば、請
求項１７において、燃焼状態判定手段は、制御時期の通
常状態において、失火頻度Ｅｒが第１の所定値Ｅａを越
えたときに燃焼状態の悪化を判定し、制御時期が通常状
態に復帰した時刻から一定時間ＴＣ以内に、失火頻度Ｅ
ｒが第１の所定値Ｅａよりも小さい第２の所定値Ｅｂを
越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定するようにし
たので、確実に燃焼性を回復させることのできる筒内噴
射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
求項１７において、燃焼状態判定手段は、制御時期の通
常状態において、失火頻度Ｅｒが第１の所定値Ｅａを越
えたときに燃焼状態の悪化を判定し、制御時期が通常状
態に復帰した時刻から一定時間ＴＣ以内に、失火頻度Ｅ
ｒが第１の所定値Ｅａよりも小さい第２の所定値Ｅｂを
越えたときに燃焼状態の再度の悪化を判定するようにし
たので、確実に燃焼性を回復させることのできる筒内噴
射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
【０２１５】また、この発明の請求項１９によれば、請
求項１から請求項１８までのいずれかにおいて、内燃機
関１の回転変動Ｄを検出する回転変動検出手段２０と、
各気筒１ａ〜１ｄからのイオン電流Ｃを検出するイオン
電流検出ユニット１９と、各気筒１ａ〜１ｄから排出さ
れる排気ガスの酸素濃度Ｘに基づいて実際の空燃比Ａ／
Ｆｒと目標空燃比Ａ／Ｆｏとの空燃比偏差ΔＡ／Ｆを検
出する空燃比偏差検出手段２０と、各気筒１ａ〜１ｄ内
の筒内圧Ｐを検出する筒内圧検出ユニット１７と、のう
ちの少なくとも１つを備え、燃焼状態判定手段は、所定
値（−ｄ）以上の回転変動Ｄと、所定値β以下のイオン
電流Ｃと、所定値γ以上の空燃比偏差ΔＡ／Ｆと、所定
値Ｐａ以上の筒内圧Ｐと、のうちの少なくとも１つを検
出したときに、燃焼状態の悪化を判定するようにしたの
で、燃焼状態の悪化を確実に判定することのできる筒内
噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
求項１から請求項１８までのいずれかにおいて、内燃機
関１の回転変動Ｄを検出する回転変動検出手段２０と、
各気筒１ａ〜１ｄからのイオン電流Ｃを検出するイオン
電流検出ユニット１９と、各気筒１ａ〜１ｄから排出さ
れる排気ガスの酸素濃度Ｘに基づいて実際の空燃比Ａ／
Ｆｒと目標空燃比Ａ／Ｆｏとの空燃比偏差ΔＡ／Ｆを検
出する空燃比偏差検出手段２０と、各気筒１ａ〜１ｄ内
の筒内圧Ｐを検出する筒内圧検出ユニット１７と、のう
ちの少なくとも１つを備え、燃焼状態判定手段は、所定
値（−ｄ）以上の回転変動Ｄと、所定値β以下のイオン
電流Ｃと、所定値γ以上の空燃比偏差ΔＡ／Ｆと、所定
値Ｐａ以上の筒内圧Ｐと、のうちの少なくとも１つを検
出したときに、燃焼状態の悪化を判定するようにしたの
で、燃焼状態の悪化を確実に判定することのできる筒内
噴射内燃機関の制御装置が得られる効果がある。
【０２１６】また、この発明の請求項２０によれば、内
燃機関１の各気筒１ａ〜１ｄ内に直接に燃料を噴射する
ための燃料噴射弁８と、各気１ａ〜１ｄ筒内の点火プラ
グ１０を駆動するための点火コイルユニット９と、内燃
機関１の運転状態に応じて各燃料噴射弁８および点火コ
イルユニット９を駆動するための電子制御ユニット２０
と、圧縮行程噴射モードの運転時間が燃焼状態の悪化を
招き得る所定時間Ｔ１だけ経過したか否かを判定する経
過時間判定手段２０と、所定時間Ｔ１が経過した場合
に、内燃機関１の燃焼性を回復させるための燃焼性回復
手段とを備えたので、燃焼性が低下する圧縮行程噴射モ
ードでの運転が所定時間Ｔ１にわたって継続したときに
自動的に燃焼性回復手段を適用することにより、燃焼性
の悪化を未然に防止することのできる筒内噴射内燃機関
の制御装置が得られる効果がある。
燃機関１の各気筒１ａ〜１ｄ内に直接に燃料を噴射する
ための燃料噴射弁８と、各気１ａ〜１ｄ筒内の点火プラ
グ１０を駆動するための点火コイルユニット９と、内燃
機関１の運転状態に応じて各燃料噴射弁８および点火コ
イルユニット９を駆動するための電子制御ユニット２０
と、圧縮行程噴射モードの運転時間が燃焼状態の悪化を
招き得る所定時間Ｔ１だけ経過したか否かを判定する経
過時間判定手段２０と、所定時間Ｔ１が経過した場合
に、内燃機関１の燃焼性を回復させるための燃焼性回復
手段とを備えたので、燃焼性が低下する圧縮行程噴射モ
ードでの運転が所定時間Ｔ１にわたって継続したときに
自動的に燃焼性回復手段を適用することにより、燃焼性
の悪化を未然に防止することのできる筒内噴射内燃機関
の制御装置が得られる効果がある。
【０２１７】また、圧縮行程噴射モードでの運転時間に
よって、燃焼性回復手段を適用するので、燃焼状態判定
手段が不要となり制御手段の構成を簡素化することがで
きるうえ、燃焼状態が悪化する前に燃焼状態を常に良好
にすることができる。
よって、燃焼性回復手段を適用するので、燃焼状態判定
手段が不要となり制御手段の構成を簡素化することがで
きるうえ、燃焼状態が悪化する前に燃焼状態を常に良好
にすることができる。
【０２１８】また、この発明の請求項２１によれば、請
求項２０において、燃焼性回復手段を、燃料の噴射状態
を圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードに変更す
る噴射モード変更手段と、内燃機関の空燃比をリッチ側
に変更する空燃比変更手段と、点火信号を点火制御対象
気筒以外の気筒の点火プラグにも印加するための点火制
御変更手段と、噴射信号による燃料噴射時期および点火
信号による点火時期の少なくとも一方を変更するための
制御時期変更手段と、のうちの少なくとも１つにより構
成したので、確実に燃焼性を回復（失火頻度を低減）さ
せることのできる筒内噴射内燃機関の制御装置が得られ
る効果がある。
求項２０において、燃焼性回復手段を、燃料の噴射状態
を圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードに変更す
る噴射モード変更手段と、内燃機関の空燃比をリッチ側
に変更する空燃比変更手段と、点火信号を点火制御対象
気筒以外の気筒の点火プラグにも印加するための点火制
御変更手段と、噴射信号による燃料噴射時期および点火
信号による点火時期の少なくとも一方を変更するための
制御時期変更手段と、のうちの少なくとも１つにより構
成したので、確実に燃焼性を回復（失火頻度を低減）さ
せることのできる筒内噴射内燃機関の制御装置が得られ
る効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１による回転変動に基
づく失火判定処理動作を示すタイミングチャートであ
る。
づく失火判定処理動作を示すタイミングチャートであ
る。
【図２】 この発明の実施の形態１による回転変動に基
づく失火判定処理を示すフローチャートである。
づく失火判定処理を示すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１による燃料噴射モー
ドの変更処理動作を示す説明図である。
ドの変更処理動作を示す説明図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による圧縮行程噴射
モードでの変更処理を示すフローチャートである。
モードでの変更処理を示すフローチャートである。
【図５】 この発明の実施の形態１による吸気行程噴射
モードでの復帰処理を示すフローチャートである。
モードでの復帰処理を示すフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態２による燃料噴射モー
ドの変更処理動作を示す説明図である。
ドの変更処理動作を示す説明図である。
【図７】 この発明の実施の形態２による復帰後の圧縮
行程噴射モードでの変更処理を示すフローチャートであ
る。
行程噴射モードでの変更処理を示すフローチャートであ
る。
【図８】 この発明の実施の形態２による２回目の吸気
行程噴射モードでの復帰処理を示すフローチャートであ
る。
行程噴射モードでの復帰処理を示すフローチャートであ
る。
【図９】 この発明の実施の形態３による空燃比の変更
処理動作を示す説明図である。
処理動作を示す説明図である。
【図１０】 この発明の実施の形態３による空燃比の変
更処理を示すフローチャートである。
更処理を示すフローチャートである。
【図１１】 この発明の実施の形態３による空燃比の復
帰処理を示すフローチャートである。
帰処理を示すフローチャートである。
【図１２】 この発明の実施の形態４による点火制御変
更処理動作を示すタイミングチャートである。
更処理動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】 この発明の実施の形態４による点火制御変
更処理を示すフローチャートである。
更処理を示すフローチャートである。
【図１４】 この発明の実施の形態５によるＴＨＣ排出
量に対する燃料噴射時期および点火時期の変更処理動作
を示す説明図である。
量に対する燃料噴射時期および点火時期の変更処理動作
を示す説明図である。
【図１５】 この発明の実施の形態５による失火頻度に
対する燃料噴射時期および点火時期の変更処理動作を示
す説明図である。
対する燃料噴射時期および点火時期の変更処理動作を示
す説明図である。
【図１６】 この発明の実施の形態５による燃費率に対
する燃料噴射時期および点火時期の変更処理動作を示す
説明図である。
する燃料噴射時期および点火時期の変更処理動作を示す
説明図である。
【図１７】 この発明の実施の形態６によるイオン電流
に基づく失火判定処理動作を示すタイミングチャートで
ある。
に基づく失火判定処理動作を示すタイミングチャートで
ある。
【図１８】 この発明の実施の形態６によるイオン電流
に基づく失火判定処理を示すフローチャートである。
に基づく失火判定処理を示すフローチャートである。
【図１９】 この発明の実施の形態７による酸素濃度に
基づく空燃比を用いた失火判定処理動作を示すタイミン
グチャートである。
基づく空燃比を用いた失火判定処理動作を示すタイミン
グチャートである。
【図２０】 この発明の実施の形態７による酸素濃度に
基づく空燃比を用いた失火判定処理を示すフローチャー
トである。
基づく空燃比を用いた失火判定処理を示すフローチャー
トである。
【図２１】 この発明の実施の形態８による筒内圧に基
づく失火判定処理動作を示すタイミングチャートであ
る。
づく失火判定処理動作を示すタイミングチャートであ
る。
【図２２】 この発明の実施の形態８による筒内圧に基
づく失火判定処理を示すフローチャートである。
づく失火判定処理を示すフローチャートである。
【図２３】 この発明の実施の形態９によるノック振動
に基づく失火判定処理動作を示すタイミングチャートで
ある。
に基づく失火判定処理動作を示すタイミングチャートで
ある。
【図２４】 この発明の実施の形態９によるノック振動
に基づく失火判定処理を示すフローチャートである。
に基づく失火判定処理を示すフローチャートである。
【図２５】 この発明の実施の形態１０による燃料噴射
モードの変更処理動作を示す説明図である。
モードの変更処理動作を示す説明図である。
【図２６】 この発明の実施の形態１０による燃料噴射
モードの変更処理を示すフローチャートである。
モードの変更処理を示すフローチャートである。
【図２７】 一般的な筒内噴射内燃機関の制御装置のシ
ステム全体を示す構成図である。
ステム全体を示す構成図である。
【図２８】 図２７内の電子制御ユニットの機能構成を
具体的に示すブロック図である。
具体的に示すブロック図である。
【図２９】 一般的な気筒識別信号およびクランク角信
号に対する噴射信号（燃料噴射弁の噴射時期）および点
火信号（点火プラグの点火時期）の制御関係を示すタイ
ミングチャートである。
号に対する噴射信号（燃料噴射弁の噴射時期）および点
火信号（点火プラグの点火時期）の制御関係を示すタイ
ミングチャートである。
【図３０】 一般的なエンジン回転数および目標エンジ
ントルクに対する燃料噴射方式の制御関係を示す説明図
である。
ントルクに対する燃料噴射方式の制御関係を示す説明図
である。
【図３１】 一般的な吸気行程噴射モードおよび圧縮行
程モードでの空燃比とエンジントルクとの関係を示す特
性図である。
程モードでの空燃比とエンジントルクとの関係を示す特
性図である。
【図３２】 一般的な圧縮行程噴射モードでの燃焼状態
を模式的に示す説明図である。
を模式的に示す説明図である。
【図３３】 一般的な吸気行程噴射モードでの燃焼状態
を模式的に示す説明図である。
を模式的に示す説明図である。
【図３４】 従来の燃料噴射時期および点火時期に対す
るＴＨＣ排出量の関係を示す説明図である。
るＴＨＣ排出量の関係を示す説明図である。
【図３５】 従来の燃料噴射時期および点火時期に対す
る失火頻度の関係を示す説明図である。
る失火頻度の関係を示す説明図である。
【図３６】 従来の燃料噴射時期および点火時期に対す
る燃費率の関係を示す説明図である。
る燃費率の関係を示す説明図である。
１ エンジン（内燃機関）、１ａ〜１ｄ 気筒、４ ス
ロットル弁、６ スロットル弁開度センサ、８ 燃料噴
射弁、９ 点火コイルユニット、１０ 点火プラグ、１
１ アクセルペダル、１２ アクセル踏み込み量セン
サ、１３ クランク角センサ、１４ 気筒識別センサ、
１５ 酸素濃度センサ、１７ 筒内圧検出ユニット、１
８ ノックセンサ、１９ イオン電流検出ユニット、２
０ 電子制御ユニット、Ａ／Ｆｏ 目標空燃比、Ａ／Ｆ
ｒ 実際の空燃比、ΔＡ／Ｆ 空燃比偏差、Ａ イオン
電流の波形面積、Ｃ イオン電流、Ｅａ 第１の所定
値、Ｅｂ 第２の所定値、Ｅｒ 失火頻度、Ｇ，Ｇ１〜
Ｇ４ 点火信号、Ｇ１′〜Ｇ４′ 燃焼性回復用の点火
信号、Ｊ，Ｊ１〜Ｊ４ 噴射信号、Ｋ ノック振動、Ｍ
１，Ｍ３，Ｍ５ 圧縮行程噴射モード、Ｍ２，Ｍ４ 吸
気行程噴射モード、Ｐ筒内圧、ＳＧＣ 気筒識別信号、
ＳＧＴ クランク角信号、ｔ３ 復帰時刻、Ｔ１ 所定
時間、ＴＣ 一定時間、Ｗ 通常時の制御点、Ｗ′ 変
更時の制御点、Ｘ 酸素濃度、α アクセル踏み込み
量、−ｄ，Ｐａ，β，γ 失火判定用の所定値、δ 所
定量、θ スロットル弁開度、Ｓ２ 回転変動を演算す
るステップ、Ｓ３，Ｓ７２，Ｓ８３，Ｓ９２，Ｓ１０２
失火を判定するステップ、Ｓ１１失火頻度を第１の所
定値と比較するステップ、Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ３３，Ｓ
３４，Ｓ１１４ 吸気行程噴射モードに変更するステッ
プ、Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ４２、Ｓ４３ 圧縮行程噴射モ
ードに復帰させるステップ、Ｓ３２ 失火頻度を第２の
所定値と比較するステップ、Ｓ５３ 空燃比をリッチ側
に変更するステップ、Ｓ５７ 空燃比をリーンに復帰さ
せるステップ、Ｓ６３ 点火信号を変更するステップ、
Ｓ７１ イオン電流の波形面積を演算するステップ、Ｓ
８１ 実際の空燃比を演算するステップ、Ｓ８２ 空燃
比偏差を演算するステップ、Ｓ９１筒内圧のピーク値を
検出するステップ、Ｓ１０１ ノック振動のピークホー
ルド値を検出するステップ、Ｓ１１３ 所定時間の経過
を判定するステップ。
ロットル弁、６ スロットル弁開度センサ、８ 燃料噴
射弁、９ 点火コイルユニット、１０ 点火プラグ、１
１ アクセルペダル、１２ アクセル踏み込み量セン
サ、１３ クランク角センサ、１４ 気筒識別センサ、
１５ 酸素濃度センサ、１７ 筒内圧検出ユニット、１
８ ノックセンサ、１９ イオン電流検出ユニット、２
０ 電子制御ユニット、Ａ／Ｆｏ 目標空燃比、Ａ／Ｆ
ｒ 実際の空燃比、ΔＡ／Ｆ 空燃比偏差、Ａ イオン
電流の波形面積、Ｃ イオン電流、Ｅａ 第１の所定
値、Ｅｂ 第２の所定値、Ｅｒ 失火頻度、Ｇ，Ｇ１〜
Ｇ４ 点火信号、Ｇ１′〜Ｇ４′ 燃焼性回復用の点火
信号、Ｊ，Ｊ１〜Ｊ４ 噴射信号、Ｋ ノック振動、Ｍ
１，Ｍ３，Ｍ５ 圧縮行程噴射モード、Ｍ２，Ｍ４ 吸
気行程噴射モード、Ｐ筒内圧、ＳＧＣ 気筒識別信号、
ＳＧＴ クランク角信号、ｔ３ 復帰時刻、Ｔ１ 所定
時間、ＴＣ 一定時間、Ｗ 通常時の制御点、Ｗ′ 変
更時の制御点、Ｘ 酸素濃度、α アクセル踏み込み
量、−ｄ，Ｐａ，β，γ 失火判定用の所定値、δ 所
定量、θ スロットル弁開度、Ｓ２ 回転変動を演算す
るステップ、Ｓ３，Ｓ７２，Ｓ８３，Ｓ９２，Ｓ１０２
失火を判定するステップ、Ｓ１１失火頻度を第１の所
定値と比較するステップ、Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ３３，Ｓ
３４，Ｓ１１４ 吸気行程噴射モードに変更するステッ
プ、Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ４２、Ｓ４３ 圧縮行程噴射モ
ードに復帰させるステップ、Ｓ３２ 失火頻度を第２の
所定値と比較するステップ、Ｓ５３ 空燃比をリッチ側
に変更するステップ、Ｓ５７ 空燃比をリーンに復帰さ
せるステップ、Ｓ６３ 点火信号を変更するステップ、
Ｓ７１ イオン電流の波形面積を演算するステップ、Ｓ
８１ 実際の空燃比を演算するステップ、Ｓ８２ 空燃
比偏差を演算するステップ、Ｓ９１筒内圧のピーク値を
検出するステップ、Ｓ１０１ ノック振動のピークホー
ルド値を検出するステップ、Ｓ１１３ 所定時間の経過
を判定するステップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｊ ３０１Ｅ ３０１Ｂ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ 17/12 17/00 Ｆ
Claims (21)
- 【請求項１】 内燃機関の各気筒内に直接に燃料を噴射
するための燃料噴射弁と、 前記各気筒内の点火プラグを駆動するための点火コイル
ユニットと、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記各燃料噴射弁およ
び前記点火コイルユニットを駆動するための電子制御ユ
ニットと、 前記内燃機関の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段
と、 前記燃焼状態の悪化が判定された場合に、前記内燃機関
の燃焼性を回復させるための燃焼性回復手段とを備えた
筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項２】 前記燃焼性回復手段は、前記燃料の噴射
状態を圧縮行程噴射モードから吸気行程噴射モードに変
更する噴射モード変更手段により構成されたことを特徴
とする請求項１に記載の筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項３】 前記噴射モード変更手段は、前記燃焼状
態が回復した場合に、前記燃料の噴射状態を圧縮行程噴
射モードに復帰させることを特徴とする請求項２に記載
の筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項４】 前記燃焼状態判定手段は、前記燃料の噴
射状態を圧縮行程噴射モードに復帰させた後に、前記燃
焼状態を再度判定し、 前記噴射モード変更手段は、前記燃焼状態の再度の悪化
が判定された場合には前記噴射状態を吸気行程噴射モー
ドに再度変更し、前記燃焼状態の再度の悪化が判定され
ない場合には前記噴射状態を圧縮行程噴射モードに維持
することを特徴とする請求項３に記載の筒内噴射内燃機
関の制御装置。 - 【請求項５】 前記燃焼状態判定手段は、 前記圧縮行程噴射モードにおいて、失火頻度が第１の所
定値を越えたときに前記燃焼状態の悪化を判定し、 前記吸気行程噴射モードから圧縮行程噴射モードに復帰
した時刻から一定時間以内に、失火頻度が前記第１の所
定値よりも小さい第２の所定値を越えたときに前記燃焼
状態の再度の悪化を判定することを特徴とする請求項４
に記載の筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項６】 前記燃焼性回復手段は、前記内燃機関の
空燃比をリッチ側に変更する空燃比変更手段により構成
されたことを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射内燃
機関の制御装置。 - 【請求項７】 前記空燃比変更手段は、 前記空燃比をあらかじめ設定された所定量だけリッチ側
に変更するとともに、 前記空燃比を変更してから所定時間内に前記燃焼状態が
再度悪化した場合に、前記空燃比を前記所定量だけさら
にリッチ側に変更することを特徴とする請求項６に記載
の筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項８】 前記空燃比変更手段は、前記燃焼状態が
回復した場合に、前記空燃比をリーン側に復帰させるこ
とを特徴とする請求項６に記載の筒内噴射内燃機関の制
御装置。 - 【請求項９】 前記燃焼状態判定手段は、前記空燃比を
リーン側に復帰させた後に、前記燃焼状態を再度判定
し、 前記空燃比変更手段は、前記燃焼状態の再度の悪化が判
定された場合には前記空燃比をリッチ側に再度変更し、
前記燃焼状態の再度の悪化が判定されない場合には前記
空燃比をリーンに維持することを特徴とする請求項８に
記載の筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項１０】 前記燃焼状態判定手段は、 前記空燃比のリーン状態において、失火頻度が第１の所
定値を越えたときに前記燃焼状態の悪化を判定し、 前記リッチ側からリーン状態に復帰した時刻から一定時
間以内に、失火頻度が前記第１の所定値よりも小さい第
２の所定値を越えたときに前記燃焼状態の再度の悪化を
判定することを特徴とする請求項９に記載の筒内噴射内
燃機関の制御装置。 - 【請求項１１】 前記燃焼性回復手段は、前記点火信号
を点火制御対象気筒以外の気筒の点火コイルユニットに
も印加するための点火制御変更手段により構成されたこ
とを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射内燃機関の制
御装置。 - 【請求項１２】 前記点火制御変更手段は、前記燃焼状
態が回復した場合に、前記点火信号を通常状態に復帰さ
せることを特徴とする請求項１１に記載の筒内噴射内燃
機関の制御装置。 - 【請求項１３】 前記燃焼状態判定手段は、前記点火信
号を通常状態に復帰させた後に、前記燃焼状態を再度判
定し、 前記点火制御変更手段は、前記燃焼状態の再度の悪化が
判定された場合には前記点火信号を前記点火制御対象気
筒以外の気筒の点火コイルユニットにも再度印加し、前
記燃焼状態の再度の悪化が判定されない場合には前記点
火信号を通常状態に維持することを特徴とする請求項１
２に記載の筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項１４】 前記燃焼状態判定手段は、 前記点火信号の通常状態において、失火頻度が第１の所
定値を越えたときに前記燃焼状態の悪化を判定し、 前記点火信号が通常状態に復帰した時刻から一定時間以
内に、失火頻度が前記第１の所定値よりも小さい第２の
所定値を越えたときに前記燃焼状態の再度の悪化を判定
することを特徴とする請求項１３に記載の筒内噴射内燃
機関の制御装置。 - 【請求項１５】 前記燃焼性回復手段は、前記噴射信号
による燃料噴射時期および前記点火信号による点火時期
の少なくとも一方を変更するための制御時期変更手段に
より構成されたことを特徴とする請求項１に記載の筒内
噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項１６】 前記制御時期変更手段は、前記燃焼状
態が回復した場合に、前記噴射信号および前記点火信号
を通常状態に復帰させることを特徴とする請求項１５に
記載の筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項１７】 前記燃焼状態判定手段は、前記制御時
期を通常状態に復帰させた後に、前記燃焼状態を再度判
定し、 前記制御時期変更手段は、前記燃焼状態の再度の悪化が
判定された場合には前記制御時期を再度変更し、前記燃
焼状態の再度の悪化が判定されない場合には前記制御時
期を通常状態に維持することを特徴とする請求項１６に
記載の筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項１８】 前記燃焼状態判定手段は、 前記制御時期の通常状態において、失火頻度が第１の所
定値を越えたときに前記燃焼状態の悪化を判定し、 前記制御時期が通常状態に復帰した時刻から一定時間以
内に、失火頻度が前記第１の所定値よりも小さい第２の
所定値を越えたときに前記燃焼状態の再度の悪化を判定
することを特徴とする請求項１７に記載の筒内噴射内燃
機関の制御装置。 - 【請求項１９】 前記内燃機関の回転変動を検出する回
転変動検出手段と、前記各気筒からのイオン電流を検出
するイオン電流検出ユニットと、前記各気筒から排出さ
れる排気ガスの酸素濃度に基づいて実際の空燃比と目標
空燃比との空燃比偏差を検出する空燃比偏差検出手段
と、前記各気筒内の筒内圧を検出する筒内圧検出ユニッ
トと、のうちの少なくとも１つを備え、 前記燃焼状態判定手段は、所定値以上の前記回転変動
と、所定値以下の前記イオン電流と、所定値以上の前記
空燃比偏差と、所定値以上の前記筒内圧と、のうちの少
なくとも１つを検出したときに、前記燃焼状態の悪化を
判定することを特徴とする請求項１から請求項１８まで
のいずれかに記載の筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項２０】 内燃機関の各気筒内に直接に燃料を噴
射するための燃料噴射弁と、 前記各気筒内の点火プラグを駆動するための点火コイル
ユニットと、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記各燃料噴射弁およ
び前記点火コイルユニットを駆動するための電子制御ユ
ニットと、 前記圧縮行程噴射モードの運転時間が燃焼状態の悪化を
招き得る所定時間だけ経過したか否かを判定する経過時
間判定手段と、 前記所定時間が経過した場合に、前記内燃機関の燃焼性
を回復させるための燃焼性回復手段とを備えた筒内噴射
内燃機関の制御装置。 - 【請求項２１】 前記燃焼性回復手段は、 前記燃料の噴射状態を圧縮行程噴射モードから吸気行程
噴射モードに変更する噴射モード変更手段と、前記内燃
機関の空燃比をリッチ側に変更する空燃比変更手段と、
前記点火信号を点火制御対象気筒以外の気筒の点火コイ
ルユニットにも印加するための点火制御変更手段と、前
記噴射信号による燃料噴射時期および前記点火信号によ
る点火時期の少なくとも一方を変更するための制御時期
変更手段と、のうちの少なくとも１つにより構成された
ことを特徴とする請求項２０に記載の筒内噴射内燃機関
の制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12042796A JP4036906B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 筒内噴射内燃機関の制御装置 |
| US08/957,374 US5947077A (en) | 1996-05-15 | 1997-10-24 | Control device for cylinder injection internal-combustion engine |
| DE19749154A DE19749154C2 (de) | 1996-05-15 | 1997-11-06 | Regeleinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direktreinspritzung |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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