(57)【要約】【課題】  筒内における失火状態を低負荷で精度よく検出可能とする実用的な内燃機関の制御装置および内燃機関の失火判定方法の提供。【解決手段】  燃料および空気の混合気を燃焼室３内で燃焼させて動力を発生する内燃機関１は、筒内圧力を検出する筒内圧センサ１５およびＥＣＵ２０を備える。ＥＣＵ２０は、筒内圧センサ１５によって検出された筒内圧力と当該筒内圧力の検出時における筒内容積を所定の指数で累乗した値との積である制御パラメータを所定の２点について算出すると共に、所定の２点間における当該制御パラメータの差分に基づいて、燃焼室３内における失火状態を判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料および空気の混合気を筒内で燃焼させて動力を発生する内燃機関の制御装置において、
筒内圧力を検出する筒内圧検出手段と、
前記筒内圧検出手段によって検出された筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積とに基づいて制御パラメータを算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された前記制御パラメータに基づいて、前記筒内における失火状態を判定する失火判定手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御パラメータは、前記筒内圧検出手段によって検出された筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積を所定の指数で累乗した値との積であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記演算手段は、所定の２点について前記制御パラメータを算出し、前記失火判定手段は、前記所定の２点間における前記制御パラメータの差分が第１の閾値を下回っている場合に前記筒内が半失火状態にあると判断することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記失火判定手段は、前記所定の２点間における前記制御パラメータの差分が前記第１の閾値を下回っており、かつ、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回っている場合に前記筒内が完全失火状態にあると判断することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記所定の２点の一方は、吸気弁開弁後かつ燃焼開始前に設定され、他方は、前記燃焼開始の後かつ排気弁開弁前に設定されることを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
燃料および空気の混合気を筒内で燃焼させて動力を発生する内燃機関の失火判定方法において、
（ａ）筒内圧力を検出するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）で検出した筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積とに基づいて制御パラメータを算出するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）で算出した前記制御パラメータに基づいて、前記筒内における失火状態を判定するステップとを含むことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。
【請求項７】
前記制御パラメータは、ステップ（ａ）で検出した筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積を所定の指数で累乗した値との積であることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の失火判定方法。
【請求項８】
ステップ（ｂ）では、所定の２点について前記制御パラメータを算出し、ステップ（ｃ）では、前記所定の２点間における前記制御パラメータの差分が第１の閾値を下回っている場合に前記筒内が半失火状態にあると判断することを特徴とする請求項６または７に記載の内燃機関の失火判定方法。
【請求項９】
ステップ（ｃ）では、前記所定の２点間における前記制御パラメータの差分が前記第１の閾値を下回っており、かつ、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回っている場合に前記筒内が完全失火状態にあると判断することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の失火判定方法。
【請求項１０】
前記所定の２点の一方は、吸気弁開弁後かつ燃焼開始前に設定され、他方は、前記燃焼開始の後かつ排気弁開弁前に設定されることを特徴とする請求項８または９に記載の内燃機関の失火判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料および空気の混合気を筒内で燃焼させて動力を発生する内燃機関の制御装置および内燃機関の失火判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の燃焼状態を検出する装置として、筒内圧検出手段によって検出された各燃焼室の筒内圧信号を重畳させ、重畳された筒内圧信号に基づいて算出される失火判定指標を用いて失火状態を判定するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このように、複数の燃焼室それぞれの筒内圧力を重畳させれば、失火の有無により、上死点前後の信号波形の対称性に顕著な変化が認められることになるため、内燃機関の燃焼の全域において失火判定を実行することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−８２１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来の内燃機関の燃焼状態検出装置では、基本的に、筒内圧検出手段より検出された筒内圧を微小な単位クランク角ごとに積分処理することによって失火判定指標が算出される。このため、従来の燃焼状態検出装置における演算負荷は多大なものとなっており、従来の装置を例えば車両用内燃機関等に適用するのは実際上容易なことではなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、筒内における失火状態を低負荷で精度よく判定可能とする実用的な内燃機関の制御装置および内燃機関の失火判定方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による内燃機関の制御装置は、燃料および空気の混合気を筒内で燃焼させて動力を発生する内燃機関の制御装置において、筒内圧力を検出する筒内圧検出手段と、筒内圧検出手段によって検出された筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積とに基づいて制御パラメータを算出する演算手段と、演算手段によって算出された制御パラメータに基づいて、筒内における失火状態を判定する失火判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この場合、制御パラメータは、筒内圧検出手段によって検出された筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積を所定の指数で累乗した値との積であると好ましい。
【０００８】
また、演算手段は、所定の２点について制御パラメータを算出し、失火判定手段は、当該所定の２点間における制御パラメータの差分が第１の閾値を下回っている場合に筒内が半失火状態にあると判断すると好ましい。
【０００９】
更に、失火判定手段は、上記所定の２点間における制御パラメータの差分が第１の閾値を下回っており、かつ、第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回っている場合に筒内が完全失火状態にあると判断すると好ましい。
【００１０】
そして、上記所定の２点の一方は、吸気弁開弁後かつ燃焼開始前に設定され、他方は、燃焼開始の後かつ排気弁開弁前に設定されると好ましい。
【００１１】
本発明による内燃機関の失火判定方法は、燃料および空気の混合気を筒内で燃焼させて動力を発生する内燃機関の失火判定方法において、
（ａ）筒内圧力を検出するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）で検出した筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積とに基づいて制御パラメータを算出するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）で算出した制御パラメータに基づいて、筒内における失火状態を判定するステップとを含むものである。
【００１２】
この場合、制御パラメータは、ステップ（ａ）で検出した筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積を所定の指数で累乗した値との積であると好ましい。
【００１３】
また、ステップ（ｂ）では、所定の２点について制御パラメータを算出し、ステップ（ｃ）では、当該所定の２点間における制御パラメータの差分が第１の閾値を下回っている場合に筒内が半失火状態にあると判断すると好ましい。
【００１４】
更に、ステップ（ｃ）では、上記所定の２点間における制御パラメータの差分が第１の閾値を下回っており、かつ、第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回っている場合に筒内が完全失火状態にあると判断すると好ましい。
【００１５】
そして、上記所定の２点の一方は、吸気弁開弁後かつ燃焼開始前に設定され、他方は、燃焼開始の後かつ排気弁開弁前に設定されると好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、筒内における失火状態を低負荷で精度よく判定可能とする実用的な内燃機関の制御装置および内燃機関の失火判定方法の実現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明者らは、演算負荷の低減化を図りつつ高精度な内燃機関の制御を可能にするために鋭意研究を重ね、その結果、筒内圧検出手段によって検出された筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積とに基づいて算出される制御パラメータに着目するに至った。より詳細には、本発明者らは、クランク角がθである際に筒内圧検出手段によって検出される筒内圧力をＰ（θ）とし、クランク角がθである際の筒内容積をＶ（θ）とし、比熱比をκとした場合に、筒内圧力Ｐ（θ）と、筒内容積Ｖ（θ）を比熱比（所定の指数）κで累乗した値Ｖκ（θ）との積として得られる制御パラメータＰ（θ）・Ｖκ（θ）（以下、適宜「ＰＶκ」と記す）に着目した。そして、本発明者らは、クランク角に対する内燃機関の筒内における熱発生量Ｑの変化パターンと、クランク角に対する制御パラメータＰＶκの変化パターンとが、図１に示されるような相関を有することを見出した。ただし、図１において、−３６０°，０°および３６０°は、上死点に、−１８０°および１８０°は、下死点に対応する。
【００１８】
図１において、実線は、所定のモデル気筒において所定の微小クランク角おきに検出された筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積を所定の比熱比κで累乗した値との積である制御パラメータＰＶκをプロットしたものである。また、図１において、破線は、上記モデル気筒における熱発生量Ｑを、熱発生率の式：ｄＱ／ｄθ＝｛ｄＰ／ｄθ・Ｖ＋κ・Ｐ・ｄＶ／ｄθ｝／｛κ−１｝に基づき、Ｑ＝∫ｄＱとして算出・プロットしたものである。なお、何れの場合も、簡単のために、κ＝１．３２とした。
【００１９】
図１に示される結果からわかるように、クランク角に対する熱発生量Ｑの変化パターンと、クランク角に対する制御パラメータＰＶκの変化パターンとは、概ね一致（相似）しており、特に、筒内の混合気の燃焼開始（ガソリンエンジンでは火花点火時、ディーゼルエンジンでは圧縮着火時）の前後（例えば、図１における約−１８０°から約１３５°までの範囲）では、熱発生量Ｑの変化パターンと、制御パラメータＰＶκの変化パターンとは極めて良好に一致することがわかる。
【００２０】
一方、ある気筒において失火が発生した場合、その気筒では、失火が発生していない気筒に比べて、燃焼開始（火花点火または圧縮着火）前のあるタイミングから燃焼開始後のあるタイミングまでの熱発生量∫ｄＱ（ｄＱを例えばθ１からθ２〔ただし、θ１＜θ２〕まで積分した値、以下同じ）が小さくなる。また、当該熱発生量∫ｄＱは、筒内における失火の程度によっても変化する。従って、このような筒内における熱発生量Ｑと失火状態との関係と、本発明者らによって見出された筒内における熱発生量Ｑと制御パラメータＰＶκとの相関とを利用することにより、筒内圧検出手段によって検出された筒内圧力と当該筒内圧力の検出時における筒内容積とに基づいて算出される制御パラメータＰＶκに基づいて筒内における失火状態を低負荷で精度よく判定することが可能となる。
【００２１】
このように、本発明による内燃機関の制御装置では、上述のような新規な知見に基づいて、筒内圧力を検出する筒内圧検出手段によって検出された筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積に基づいて算出される制御パラメータ、すなわち、筒内圧検出手段によって検出された筒内圧力と、当該筒内圧力の検出時における筒内容積を所定の指数で累乗した値との積である制御パラメータ（ＰＶκ）に基づいて筒内における失火状態が判定されるのである。
【００２２】
そして、好ましくは、所定の２点について制御パラメータが算出され、当該所定の２点間における制御パラメータの差分が第１の閾値を下回っている場合に筒内が半失火状態にあると判断される。また、好ましくは、上記所定の２点間における制御パラメータの差分が第１の閾値を下回っており、かつ、第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回っている場合に筒内が完全失火状態にあると判断される。
【００２３】
上述のように、本発明者らが着目した制御パラメータＰＶκは、内燃機関の筒内における熱発生量Ｑを反映するものであり、所定の２点間（例えば筒内における燃焼開始の前後２点）における制御パラメータＰＶκの差分は、当該２点間における筒内での熱発生量∫ｄＱを示し、極めて低負荷で算出し得るものである。そして、当該２点間における筒内での熱発生量∫ｄＱは、筒内における失火の程度に応じて変化し、例えば筒内が半失火状態にあるような場合、当該熱発生量∫ｄＱは、所定の範囲内に収まることになる。従って、所定の２点間における制御パラメータＰＶκの差分と、第１および第２の閾値とを比較することにより、演算負荷を大幅に低減させつつ、筒内における失火状態を精度よく判定することが可能となる。この場合、上記所定の２点の一方は、吸気弁開弁後かつ燃焼開始前に設定され、他方は、燃焼開始の後かつ排気弁開弁前に設定されると好ましい。
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２５】
図２は、本発明による内燃機関を示す概略構成図である。同図に示される内燃機関１は、シリンダブロック２に形成された燃焼室３の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室３内でピストン４を往復移動させることにより動力を発生するものである。なお、図２には１気筒のみが示されるが、内燃機関１は多気筒エンジンとして構成されると好ましく、本実施形態の内燃機関１は、例えば４気筒エンジンとして構成される。
【００２６】
各燃焼室３の吸気ポートは、吸気マニホールドを介して吸気管５にそれぞれ接続され、各燃焼室３の排気ポートは、排気マニホールドを介して排気管６にそれぞれ接続されている。また、内燃機関１のシリンダヘッドには、吸気ポートを開閉する吸気弁Ｖｉと、排気ポートを開閉する排気弁Ｖｅとが燃焼室３ごとに配設されている。各吸気弁Ｖｉおよび各排気弁Ｖｅは、例えば、可変バルブタイミング機能を有する動弁機構（図示省略）によって開閉させられる。更に、内燃機関１は、気筒数に応じた数の点火プラグ７を有し、点火プラグ７は、対応する燃焼室３内に臨むようにシリンダヘッドに配設されている。
【００２７】
各吸気管５（吸気マニホールド）は、図２に示されるように、サージタンク８に接続されている。サージタンク８には、給気ラインＬ１が接続されており、給気ラインＬ１は、エアクリーナ９を介して図示されない空気取入口に接続されている。そして、給気ラインＬ１の中途（サージタンク８とエアクリーナ９との間）には、スロットルバルブ（本実施形態では、電子スロットルバルブ）１０が組み込まれている。一方、排気管６には、図１に示されるように、三元触媒を含む前段触媒装置１１ａおよびＮＯｘ吸蔵還元触媒を含む後段触媒装置１１ｂが接続されている。
【００２８】
更に、内燃機関１は、図２に示されるように、複数のインジェクタ１２を有し、インジェクタ１２は、対応する燃焼室３内に臨むようにシリンダヘッドに配設されている。また、内燃機関１の各ピストン４は、いわゆる深皿頂面型に構成されており、その上面には、凹部４ａが形成されている。そして、内燃機関１では、各燃焼室３内に空気を吸入させた状態で、各インジェクタ１２から各燃焼室３内のピストン４の凹部４ａに向けてガソリン等の燃料が直接噴射される。これにより、内燃機関１では、点火プラグ７の近傍に燃料と空気との混合気の層が周囲の空気層と分離された状態で形成（成層化）されるので、極めて希薄な混合気を用いて安定した成層燃焼を実行することが可能となる。なお、本実施形態の内燃機関１は、いわゆる直噴エンジンとして説明されるが、これに限られるものではなく、本発明が吸気管（吸気ポート）噴射式の内燃機関に適用され得ることはいうまでもない。
【００２９】
上述の各点火プラグ７、スロットルバルブ１０、各インジェクタ１２および動弁機構等は、内燃機関１の制御装置として機能するＥＣＵ２０に電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、何れも図示されないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、および、記憶装置等を含むものである。ＥＣＵ２０には、図２に示されるように、内燃機関１のクランク角センサ１４を始めとした各種センサが電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、記憶装置に記憶されている各種マップ等を用いると共に各種センサの検出値等に基づいて、所望の出力が得られるように、点火プラグ７、スロットルバルブ１０、インジェクタ１２、動弁機構等を制御する。
【００３０】
また、内燃機関１は、半導体素子、圧電素子あるいは光ファイバセンサ等を含む筒内圧センサ（筒内圧検出手段）１５を気筒数に応じた数だけ有している。各筒内圧センサ１５は、対応する燃焼室３内に受圧面が臨むようにシリンダヘッドに配設されており、ＥＣＵ２０に電気的に接続されている。各筒内圧センサ１５は、対応する燃焼室３における筒内圧力を検出し、検出値を示す信号をＥＣＵ２０に与える。
【００３１】
次に、図３を参照しながら、上述の内燃機関１における失火判定処理の手順について説明する。
【００３２】
内燃機関１が始動された後、アイドル状態からアイドルオフ状態に移行すると、図３に示されるように、ＥＣＵ２０は、図示されないアクセル位置センサからの信号等に基づいて内燃機関１の目標トルクを定めると共に、予め用意されているマップ等を用いて目標トルクに応じた吸入空気量（スロットルバルブ１０の開度）および各インジェクタ１２からの燃料噴射量（燃料噴射時間）を設定する（Ｓ１０）。更に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１２にて、スロットルバルブ１０の開度をＳ１０にて求めた開度に設定すると共に、各インジェクタ１２から例えば吸気行程中にＳ１０にて定めた量の燃料を噴射させる。
【００３３】
また、ＥＣＵ２０は、クランク角センサ１４からの信号に基づいて内燃機関１のクランク角をモニタしている。そして、ＥＣＵ２０は、燃焼室３ごとに、各吸気弁Ｖｉの開弁後であって、かつ、各点火プラグ７による点火前に設定された第１のタイミング（クランク角がθ１となるタイミング）になると、筒内圧センサ１５からの信号に基づいて、クランク角がθ１となる時の筒内圧力Ｐ（θ１）を取得する（Ｓ１４）。更に、ＥＣＵ２０は、取得した筒内圧力Ｐ（θ１）と、筒内圧力Ｐ（θ１）の検出時、すなわち、クランク角がθ１となる時の筒内容積Ｖ（θ１）を比熱比κ（本実施形態では、κ＝１．３２）で累乗した値との積である制御パラメータＰ（θ１）・Ｖκ（θ１）を燃焼室３ごとに算出し、ＲＡＭの所定の記憶領域に記憶させる（Ｓ１６）。
【００３４】
第１のタイミングは、各燃焼室３内において燃焼が開始される時点（点火時）よりも十分に前のタイミングに設定されると好ましく、本実施形態において、第１のタイミングは、例えば、クランク角センサ１４からの信号に示されるクランク角が−６０°となるタイミング（θ１＝−６０°、すなわち、上死点前６０°）とされている。また、Ｖκ（θ１）の値（本実施形態では、Ｖκ（−６０°）の値）は、予め算出された上で記憶装置に記憶されている。
【００３５】
Ｓ１６の処理の後、ＥＣＵ２０は、燃焼室３ごとに、各点火プラグ７による点火後であって、各排気弁Ｖｅの開弁前に設定された第２のタイミング（クランク角がθ２となるタイミング）になると、筒内圧センサ１５からの信号に基づいて、クランク角がθ２となる時の筒内圧力Ｐ（θ２）を取得する（Ｓ１８）。更に、ＥＣＵ２０は、取得した筒内圧力Ｐ（θ２）と、筒内圧力Ｐ（θ２）の検出時、すなわち、クランク角がθ２となる時の筒内容積Ｖ（θ２）を比熱比κ（本実施形態では、κ＝１．３２）で累乗した値との積である制御パラメータＰ（θ２）・Ｖκ（θ２）を燃焼室３ごとに算出し、ＲＡＭの所定の記憶領域に記憶させる（Ｓ２０）。第２のタイミングは、燃焼室３内における混合気の燃焼が概ね完了したタイミングに設定されると好ましく、本実施形態では、第２のタイミングが、例えば、クランク角センサ１４からの信号に示されるクランク角が９０°となるタイミング（θ２＝９０°、すなわち、上死点後９０°）とされている。また、Ｖκ（θ２）の値（本実施形態では、Ｖκ（９０°）の値）は、予め算出された上で記憶装置に記憶されている。
【００３６】
上述のようにして、制御パラメータＰ（θ１）・Ｖκ（θ１）およびＰ（θ２）・Ｖκ（θ２）を求めると、ＥＣＵ２０は、燃焼室３ごとに、第１および第２のタイミングの間における制御パラメータＰＶκの差分を、
ΔＰＶκ＝Ｐ（θ２）・Ｖκ（θ２）−Ｐ（θ１）・Ｖκ（θ１）
として算出し、ＲＡＭの所定の記憶領域に記憶させる（Ｓ２２）。この差分ΔＰＶκは、上述のように、第２のタイミングと第１のタイミングとの間（所定の２点間）における各燃焼室３での熱発生量∫ｄＱ、すなわち、第１のタイミングから第２のタイミングまでの間に燃焼室３で発生した熱量を示す。このように、Ｓ１４からＳ２２までの処理により、第１のタイミングと第２タイミングとの間における熱発生量を良好に反映した制御パラメータＰＶκの差分ΔＰＶκが燃焼室３ごとに簡易かつ速やかに算出される。これにより、筒内圧力を微小な単位クランク角ごとに積分処理して各燃焼室３における失火状態を判定する場合と比較して、ＥＣＵ２０における演算負荷を大幅に低減させることができる。
【００３７】
ここで、第２のタイミングと第１のタイミングとの間（所定の２点間）における何れかの燃焼室３での熱発生量∫ｄＱを示す差分ΔＰＶκは、当該燃焼室３内における失火の程度に応じて変化し、例えば当該燃焼室３内が半失火状態にあるような場合、差分ΔＰＶκは、所定の値よりも小さくなり、当該燃焼室３内が完全失火状態にある場合、差分ΔＰＶκは、当該所定の値よりも小さく（理論的にはゼロ）になる。このため、Ｓ２２にて差分ΔＰＶκを求めると、ＥＣＵ２０は、燃焼室３ごとに、差分ΔＰＶκが予め定められている第１の閾値αを下回っているか否か判定する（Ｓ２４）。Ｓ２４にて、全燃焼室３の差分ΔＰＶκが第１の閾値αを下回っていないと判断した場合、ＥＣＵ２０は、何れの燃焼室３においても失火が発生していないとみなし、Ｓ１０に戻ってそれ以降の一連の処理を繰り返す。
【００３８】
一方、Ｓ２４にて、少なくとも何れかの燃焼室３について差分ΔＰＶκが第１の閾値αを下回っていると判断した場合、ＥＣＵ２０は、その燃焼室３の内部が半失火状態にあるとみなし、その燃焼室に対応する図示されないカウンタを１だけインクリメントする（Ｓ２６）。更に、ＥＣＵ２０は、当該カウンタのカウント値が予め定められている閾値を超えているか否か判定する（Ｓ２８）。Ｓ２８にてカウンタのカウント値が予め定められている閾値を超えていないと判断した場合、ＥＣＵ２０は、所定のマップ等を用いて、スロットルバルブ１０の開度、インジェクタ１２からの燃料噴射量、吸気弁Ｖｉおよび／または排気弁Ｖｅの開閉タイミング、更には、排ガス還流系統を備えた内燃機関にあっては排ガス還流率の少なくとも何れか一つをＳ２２にて求めた差分ΔＰＶκに応じて補正する（Ｓ３０）。
【００３９】
すなわち、内燃機関１では、第１のタイミングと第２のタイミングとの間における制御パラメータＰＶκの差分ΔＰＶκが第１の閾値αを下回っても、差分ΔＰＶκが第１の閾値αを下回る頻度が少ない場合、その燃焼室３で発生した失火は一時的なものであるとみなされる。そして、このような場合には、スロットル開度、燃料噴射量、バルブ開閉タイミング等が適宜補正され（Ｓ３０）、これにより、その燃焼室３におけるそれ以後の失火が抑制されていくことになる。
【００４０】
また、ＥＣＵ２０は、Ｓ２８にてカウンタのカウント値が予め定められている閾値を超えたと判断した場合、すなわち、その燃焼室３における失火の発生回数が当該閾値を超えたと判断した場合、そのカウンタをリセットし（Ｓ３２）、更に、Ｓ２２にて求めた差分ΔＰＶκが第２の閾値β（ただし、β＜αである）を下回っているか否か判定する（Ｓ３４）。そして、Ｓ３４にて差分ΔＰＶκが第２の閾値βを下回っていると判断した場合、ＥＣＵ２０は、例えば点火プラグ７のトラブル等により、その燃焼室３の内部が完全失火状態にあるとみなし、所定の警告表示を行う（Ｓ３６）。
【００４１】
Ｓ３４にて差分ΔＰＶκが第２の閾値βを下回っていないと判断した場合、ＥＣＵ２０は、所定のマップ等を用いて、スロットルバルブ１０の開度、インジェクタ１２からの燃料噴射量、吸気弁Ｖｉおよび／または排気弁Ｖｅの開閉タイミング、更には、排ガス還流系統を備えた内燃機関にあっては排ガス還流率の少なくとも何れか一つをＳ２２にて求められた差分ΔＰＶκに応じて補正する（Ｓ３０）。すなわち、内燃機関１では、ある燃焼室３における失火の発生回数が上記閾値を超えた場合であっても、差分ΔＰＶκが第２の閾値βを下回っていない場合には、スロットル開度、燃料噴射量、バルブ開閉タイミング等が適宜補正され（Ｓ３０）、これにより、その燃焼室３におけるそれ以後の失火が抑制されていくことになる。そして、Ｓ３０またはＳ３６の処理後、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０に戻ってそれ以降の一連の処理を繰り返す。
【００４２】
このように、内燃機関１では、筒内圧センサ１５によって検出される筒内圧力Ｐ（θ）と当該筒内圧力Ｐ（θ）の検出時における筒内容積Ｖ（θ）とに基づいて算出される制御パラメータ、すなわち、筒内圧センサ１５によって検出される筒内圧力Ｐ（θ）と、当該筒内圧力Ｐ（θ）の検出時における筒内容積Ｖ（θ）を所定の指数κで累乗した値との積である制御パラメータＰＶκに基づいて燃焼室３内における失火状態が低負荷で精度よく判定される。そして、内燃機関１では、燃焼室３内が失火状態（半失火状態）にあると判断された場合、失火を解消するように、スロットル開度、燃料噴射量、バルブ開閉タイミング、排ガス還流率等の少なくとも何れかが補正される。これにより、内燃機関１によれば、回転速度を良好に維持して常に所望の出力を得ることが可能となる。
【００４３】
なお、上述の内燃機関１は、ガソリンエンジンであるものとして説明されたが、これに限られるものではなく、本発明がディーゼルエンジンに適用され得ることはいうまでもない。特に、本発明は、ディーゼルエンジンにおいてリッチ運転を実行する際のリッチ失火の判定や、各種内燃機関においていわゆるリーンリミット運転を実行する際の失火判定に適用されると有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明において用いられる制御パラメータＰＶκと、燃焼室内における熱発生量との相関を示すグラフである。
【図２】本発明による内燃機関を示す概略構成図である。
【図３】図２の内燃機関の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１  内燃機関
３  燃焼室
４  ピストン
７  点火プラグ
１２  インジェクタ
１４  クランク角センサ
１５  筒内圧センサ
Ｖｅ  排気弁
Ｖｉ  吸気弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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