(57)【要約】【課題】内燃機関の燃焼室内における燃焼不良の有無をより精度良く判定する。【解決手段】内燃機関の燃焼室５内の圧力を検出する筒内圧検出手段４７と、該筒内圧検出手段により検出される燃焼室内の圧力と燃焼室の容積との積ＰＶを算出する算出手段と、該算出手段により算出される積が最大となるタイミングＣＡｐをピークタイミングとして検出するタイミング検出手段と、該ピークタイミングに基づいて燃焼室内における燃焼不良の有無を判定する燃焼不良判定手段とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧検出手段と、該筒内圧検出手段により検出される燃焼室内の圧力と燃焼室の容積との積を算出する算出手段とを具備する内燃機関の制御装置において、上記算出手段により算出される積が最大となるタイミングをピークタイミングとして検出するタイミング検出手段と、該ピークタイミングに基づいて燃焼室内における燃焼不良の有無を判定する燃焼不良判定手段とを具備することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
上記燃焼不良判定手段は上記ピークタイミングが機関圧縮行程の上死点よりも早いタイミングであることをもって燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
上記タイミング検出手段は燃焼室内において燃焼が行われなかったときに上記算出手段により算出される積が最大となるタイミングを基準タイミングとして検出し、上記燃焼不良判定手段は上記ピークタイミングが上記基準タイミング近傍のタイミングであることをもって燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
上記ピークタイミングが目標タイミングとなるように燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングを制御する制御手段をさらに具備し、該制御手段は上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定されたときには上記ピークタイミングよりも遅いタイミングが上記目標タイミングとなるように燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングを制御することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
内燃機関が燃焼室から排出された排気ガスを該燃焼室内に再び導入する排気導入手段を具備し、当該制御装置が上記ピークタイミングが目標タイミングとなるように該排気導入手段により燃焼室内に再び導入される排気ガスの量を制御する制御手段をさらに具備し、該制御手段は上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定されたときには上記ピークタイミングよりも遅いタイミングが上記目標タイミングとなるように上記排気導入手段により燃焼室内に再び導入される排気ガスの量を制御することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項６】
上記燃焼不良判定手段は上記ピークタイミングが機関圧縮行程の上死点よりも遅い予め定められたタイミングよりも遅いタイミングであることをもって燃焼室内における燃焼不良が燃焼遅延であると判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項７】
内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧検出手段と、該筒内圧検出手段により検出される燃焼室内の圧力と燃焼室の容積との積を算出する算出手段とを具備する内燃機関の制御装置において、上記算出手段により算出される積に基づいて燃焼室内における燃焼不良の有無を判定する燃焼不良判定手段を具備することを特徴とする制御装置。
【請求項８】
上記燃焼不良判定手段は上記算出手段により算出される積が略零であることをもって燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
上記算出手段により算出される積が最大となるタイミングをピークタイミングとして検出するタイミング検出手段と、該ピークタイミングが目標タイミングとなるように燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングを制御する制御手段とをさらに具備し、該制御手段は上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定されたときには上記ピークタイミングよりも遅いタイミングが上記目標タイミングとなるように燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングを制御することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
内燃機関が燃焼室から排出された排気ガスを該燃焼室内に再び導入する排気導入手段を具備し、当該制御装置が上記ピークタイミングが目標タイミングとなるように該排気導入手段により燃焼室内に再び導入される排気ガスの量を制御する制御手段をさらに具備し、該制御手段は上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定されたときには上記ピークタイミングよりも遅いタイミングが上記目標タイミングとなるように上記排気導入手段により燃焼室内に再び導入される排気ガスの量を制御することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１１】
上記燃焼不良判定手段は上記算出手段により算出される積が予め定められた値よりも小さいことをもって燃焼室内における燃焼不良が燃焼遅延であると判定することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項１２】
上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼が不良であると判定されたときに燃焼室内における燃焼を改善する燃焼改善手段をさらに具備することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項１３】
上記燃焼改善手段が燃料噴射弁から噴射させる燃料の量を制御する制御手段と、燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングを制御する制御手段と、燃焼室から排出され該燃焼室内に再び導入される排気ガスの量を制御する制御手段との少なくとも１つを具備し、該制御手段は上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼が不良であると判定されたときには燃料噴射弁から噴射させる燃料の量の減量と、燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングの進角と、燃焼室から排出され該燃焼室内に再び導入される排気ガスの量の減量との少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項１２に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃焼室内において失火（すなわち、燃料が燃焼しない状態）が生じたことが検出されたときに燃焼室内の混合気の空燃比を大きくするようにした内燃機関の制御装置が、特許文献１に開示されている。この特許文献１記載の制御装置では、筒内圧（すなわち、燃焼室内の圧力）の２つのピークの差が負になったことをもって失火が生じていると判定される。すなわち、特許文献１記載の内燃機関では、ピストンによる混合気の圧縮により圧縮上死点近傍で筒内圧が第１のピークに達する。そして、その後、失火が生じることなく燃焼が行われれば、この燃焼により筒内圧が第１のピークよりも高い第２のピークに達する。そこで、特許文献１記載の制御装置では、筒内圧が第１のピークに達すると予想されるタイミングで筒内圧が第１筒内圧として検出されると共に、筒内圧が第２のピークに達すると予想されるタイミングで筒内圧が第２筒内圧として検出される。ここで、失火が生じることなく燃焼が行われていれば、第２筒内圧に対する第１筒内圧の差（＝第２筒内圧−第１筒内圧）は正の値となるはずであるので、この差が正であれば、失火は生じていないと判定される。一方、失火が生じていると、第１のピークの後に第２のピークは現れず、筒内圧は第１のピークの後、低下するので、上記差は負の値となるので、この差が負であれば、失火が生じていると判定される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−９３７４８号公報
【特許文献２】
特開平９−６８０８１号公報
【特許文献３】
特開平２−２３２５５号公報
【特許文献４】
特開平７−２４７８８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、特許文献１記載の制御装置では、筒内圧のみに基づいて失火の発生の有無が判定される。ところが、こうした判定方法には、判定精度をさらに向上するための改善の余地がある。すなわち、特許文献１記載の制御装置では、第２のピークが現れると予想されるタイミングで第２の筒内圧が検出されるが、必ずしもこのタイミングで第２のピークが現れるとは限らない。例えば、燃料の着火時期が予想した時期よりも早かったり遅かったりした場合、予想したタイミングで第２のピークが現れるとは限らない。この場合、燃焼が行われているにも係わらず、失火が生じていると判定されてしまう。また、例えば、予想した時期に燃料が着火したとしても、燃料が一気に燃焼せずに比較的ゆっくりと燃焼した場合、やはり、予想したタイミングで第２のピークが現れるとは限りないし、そもそも、第２のピーク自体が現れない可能性もある。
【０００５】
いずれにしても、特許文献１記載の制御装置のように、筒内圧のみに基づいて失火の発生の有無を判定するという方法には、判定精度をさらに向上するための改善の余地がある。
【０００６】
また、内燃機関の制御装置の分野では、失火の発生の有無を判定するだけでなく、燃焼遅延の有無も判定することも意義がある。すなわち、内燃機関の制御装置の分野では、失火や燃焼遅延といった燃焼不良の有無を判定するという要求もある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、内燃機関の燃焼室内における燃焼不良の有無をより精度良く判定することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧検出手段と、該筒内圧検出手段により検出される燃焼室内の圧力と燃焼室の容積との積を算出する算出手段とを具備する内燃機関の制御装置において、上記算出手段により算出される積が最大となるタイミングをピークタイミングとして検出するタイミング検出手段と、該ピークタイミングに基づいて燃焼室内における燃焼不良の有無を判定する燃焼不良判定手段とを具備する。
２番目の発明では、１番目の発明において、上記燃焼不良判定手段は上記ピークタイミングが機関圧縮行程の上死点よりも早いタイミングであることをもって燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定する。
３番目の発明では、１番目の発明において、上記タイミング検出手段は燃焼室内において燃焼が行われなかったときに上記算出手段により算出される積が最大となるタイミングを基準タイミングとして検出し、上記燃焼不良判定手段は上記ピークタイミングが上記基準タイミング近傍のタイミングであることをもって燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定する。
４番目の発明では、２または３番目の発明において、上記ピークタイミングが目標タイミングとなるように燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングを制御する制御手段をさらに具備し、該制御手段は上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定されたときには上記ピークタイミングよりも遅いタイミングが上記目標タイミングとなるように燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングを制御する。
５番目の発明では、２または３番目の発明において、内燃機関が燃焼室から排出された排気ガスを該燃焼室内に再び導入する排気導入手段を具備し、当該制御装置が上記ピークタイミングが目標タイミングとなるように該排気導入手段により燃焼室内に再び導入される排気ガスの量を制御する制御手段をさらに具備し、該制御手段は上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定されたときには上記ピークタイミングよりも遅いタイミングが上記目標タイミングとなるように上記排気導入手段により燃焼室内に再び導入される排気ガスの量を制御する。
６番目の発明では、１番目の発明において、上記燃焼不良判定手段は上記ピークタイミングが機関圧縮行程の上死点よりも遅い予め定められたタイミングよりも遅いタイミングであることをもって燃焼室内における燃焼不良が燃焼遅延であると判定する。
上記課題を解決するために、７番目の発明では、内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧検出手段と、該筒内圧検出手段により検出される燃焼室内の圧力と燃焼室の容積との積を算出する算出手段とを具備する内燃機関の制御装置において、上記算出手段により算出される積に基づいて燃焼室内における燃焼不良の有無を判定する燃焼不良判定手段を具備する。
８番目の発明では、７番目の発明において、上記燃焼不良判定手段は上記算出手段により算出される積が略零であることをもって燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定する。
９番目の発明では、８番目の発明において、上記算出手段により算出される積が最大となるタイミングをピークタイミングとして検出するタイミング検出手段と、該ピークタイミングが目標タイミングとなるように燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングを制御する制御手段とをさらに具備し、該制御手段は上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定されたときには上記ピークタイミングよりも遅いタイミングが上記目標タイミングとなるように燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングを制御する。
１０番目の発明では、８番目の発明において、内燃機関が燃焼室から排出された排気ガスを該燃焼室内に再び導入する排気導入手段を具備し、当該制御装置が上記ピークタイミングが目標タイミングとなるように該排気導入手段により燃焼室内に再び導入される排気ガスの量を制御する制御手段をさらに具備し、該制御手段は上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼不良が失火であると判定されたときには上記ピークタイミングよりも遅いタイミングが上記目標タイミングとなるように上記排気導入手段により燃焼室内に再び導入される排気ガスの量を制御する。
１１番目の発明では、７番目の発明において、上記燃焼不良判定手段は上記算出手段により算出される積が予め定められた値よりも小さいことをもって燃焼室内における燃焼不良が燃焼遅延であると判定する。
１２番目の発明では、１〜１１番目の発明のいずれか１つにおいて、上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼が不良であると判定されたときに燃焼室内における燃焼を改善する燃焼改善手段をさらに具備する。
１３番目の発明では、１２番目の発明において、上記燃焼改善手段が燃料噴射弁から噴射させる燃料の量を制御する制御手段と、燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングを制御する制御手段と、燃焼室から排出され該燃焼室内に再び導入される排気ガスの量を制御する制御手段との少なくとも１つを具備し、該制御手段は上記燃焼不良判定手段により燃焼室内における燃焼が不良であると判定されたときには燃料噴射弁から噴射させる燃料の量の減量と、燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミングの進角と、燃焼室から排出され該燃焼室内に再び導入される排気ガスの量の減量との少なくとも１つを実行する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、４気筒４ストローク圧縮着火式内燃機関の全体図である。図１において、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気制御式の燃料噴射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートをそれぞれ示す。燃料噴射弁６はそこに電力が供給されると開弁し、これにより、燃料噴射弁６から燃料が噴射される。そして、燃料噴射弁６へ電力を供給する時間（以下「通電時間」という）を制御することにより、燃料噴射弁６が開弁している時間が制御され、したがって、燃料噴射弁６から噴射される燃料の量（以下「燃料噴射量」という）が制御される。
【００１０】
吸気ポート８は、対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結される。サージタンク１２は、吸気ダクト１３を介してエアクリーナ１４に連結される。吸気ダクト１３内には、ステップモータ１５により駆動されるスロットル弁１６が配置される。一方、排気ポート１０は、排気枝管１７および排気管１８を介して酸化機能を有する触媒１９を内蔵した触媒コンバータ２０に連結される。また、排気枝管１７には、空燃比センサ２１が取り付けられている。
【００１１】
排気枝管１７とサージタンク１２とは、排気再循環（以下「ＥＧＲ」という）通路２２を介して互いに連結される。燃焼室５から排気ポート１０に排出された排気ガスの一部が、このＥＧＲ通路２２を介してサージタンク１２に導入され、最終的には、燃焼室５内に導入される。ＥＧＲ通路２２内には、電気制御式のＥＧＲ制御弁２３が配置される。このＥＧＲ制御弁２３の開度（以下「ＥＧＲ開度」という）を制御することによって、燃焼室５内に導入される排気ガスの量が制御される。また、ＥＧＲ通路２２周りには、該ＥＧＲ通路２２内を流れる排気ガス（以下「ＥＧＲガス」ともいう）を冷却するための冷却装置２４が配置される。冷却装置２４内には、内燃機関を冷却するための冷却水が導かれる。
【００１２】
一方、燃料噴射弁６は燃料供給管２５を介していわゆるコモンレール２６に連結される。コモンレール２６内へは、電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２７から燃料が供給される。コモンレール２６内に供給された燃料は、燃料供給管２５を介して燃料噴射弁６に供給される。コモンレール２６には、該コモンレール２６内の燃料の圧力（以下「燃圧」という）を検出するための燃圧センサ２８が取り付けられている。この燃圧センサ２８の出力信号に基づいて、コモンレール２６内の燃圧が目標圧となるように燃料ポンプ２７の吐出量が制御される。
【００１３】
電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５、および、出力ポート３６を具備する。空燃比センサ２１の出力信号は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、燃圧センサ２８の出力信号も対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。機関本体１には、内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出するための水温センサ２９が取り付けられている。この温度センサ２９の出力信号は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
【００１４】
また、触媒１９下流の排気管４５内には、触媒１９を通過した排気ガスの温度を検出するための温度センサ４６が配置される。この温度センサ４６の出力信号は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
【００１５】
また、シリンダヘッド３には、燃焼室５内の圧力（以下「筒内圧」という）を検出するための筒内圧センサ４７が配置される。この筒内圧センサ４７の出力信号は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
【００１６】
また、アクセルペダル４０には、該アクセルペダル４０の踏込量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続される。この負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。さらに、入力ポート３５には、クランクシャフト４９が、例えば、３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁６、ステップモータ１５、ＥＧＲ制御弁２３、および、燃料ポンプ２７に接続される。
【００１７】
次に、燃料噴射弁の作動に関する制御について説明する。燃料噴射弁の作動に関して制御せしめられるパラメータとしては、燃料噴射量と燃料噴射弁から燃料を噴射させるタイミング（以下「噴射タイミング」と称す）とがある。始めに、燃料噴射量の制御について説明する。
【００１８】
本実施形態では、内燃機関の運転状態（以下「機関運転状態」という）にとって最適な燃料噴射量を実験等により予め求め、これら燃料噴射量を目標燃料噴射量ＴＱとして機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとの関数でもって図２に示したようなマップの形でＲＯＭ３２に予め記憶しておく。機関運転中、機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとに基づいて図２のマップから目標燃料噴射量ＴＱが読み込まれる。さらに、本実施形態では、燃料噴射量を目標燃料噴射量ＴＱとする上記通電時間を基本通電時間ΤＡＵｂａｓｅとして目標燃料噴射量ＴＱの関数でもって図３に示したようなマップの形でＲＯＭ３２に予め記憶しておく。図３のマップでは、目標燃料噴射量ＴＱが多くなるにつれて、基本通電時間ΤＡＵｂａｓｅが長くなる。機関運転中、目標燃料噴射量ＴＱに基づいて図３のマップから基本通電時間ΤＡＵｂａｓｅが読み込まれる。
【００１９】
ここで、燃料噴射弁６が予定通り作動するのであれば、燃料噴射弁６に基本通電時間ΤＡＵｂａｓｅだけ電力を供給することによって、燃料噴射量は目標燃料噴射量となるはずである。ところが、実際には、燃料噴射弁６の製造誤差や経時劣化等の影響で、燃料噴射弁６に基本通電時間ΤＡＵｂａｓｅだけ電力を供給したとしても、燃料噴射量は目標燃料噴射量になるとは限らない。そこで、本実施形態では、次式（１）に従って、最終的な目標開弁時間ΤＡＵが算出される。
ΤＡＵ＝ΤＡＵｂａｓｅ×Ｋｉ      …（１）
詳細は後述するが、上式（１）にて用いられるＫｉは、実際に燃焼室５内で燃焼した燃料の量に関係するパラメータに基づいて燃料噴射量を目標燃料噴射量とするための係数である。いずれにしても、上式（１）に従って算出される目標開弁時間ΤＡＵだけ燃料噴射弁６に電力が供給されることによって、燃料噴射弁６からは目標燃料噴射量の燃料が噴射される。
【００２０】
なお、本実施形態では、基本通電時間ΤＡＵｂａｓｅを目標燃料噴射量ＴＱの関数としてＲＯＭ３２に予め記憶しているが、基本通電時間ΤＡＵｂａｓｅを各目標燃料噴射量ＴＱに対応させて機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとの関数としてＲＯＭ３２に予め記憶しておいてもよい。この場合、機関運転中、機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとに基づいて基本通電時間ΤＡＵｂａｓｅが直接読み込まれることになる。
【００２１】
次に、図４を参照しつつ、上式（１）にて用いられる係数Ｋｉの算出方法について説明する。図４において、横軸ＣＡは、クランク角であり、縦軸ＰＶは、筒内圧Ｐと燃焼室５の容積（以下「筒内容積」という）Ｖとの積（以下「ＰＶ値」という）である。また、図４において、ＴＤＣは圧縮行程の上死点（以下「圧縮上死点」という）である。また、図４において、実線は、燃焼室５内にて燃焼が行われたときのＰＶ値の変化を示し、鎖線は、燃焼室５内にて燃焼が行われなかったとき（すなわち、ピストン４の上下動による燃焼室５内の混合気の圧縮・膨張しか行われなかったとき）のＰＶ値の変化を示している。
【００２２】
図４の鎖線で示したように、燃焼室５内にて燃焼が行われず、したがって、ピストン４の上下動による燃焼室５内の混合気の圧縮・膨張しか行われなかったときには、ＰＶ値は、クランク角ＣＡが圧縮上死点ＴＤＣに近づくにつれて徐々に上昇する。そして、ＰＶ値は、クランク角ＣＡが圧縮上死点ＴＤＣに達したときにピークとなり、その後、徐々に下降する。この場合、鎖線で示したＰＶ値の変化曲線は、圧縮上死点ＴＤＣに関して対称となっている。
【００２３】
一方、図４の実線で示したように、燃焼室５内にて燃焼が行われたときには、ＰＶ値は、クランク角ＣＡが圧縮上死点ＴＤＣに近づくにつれて徐々に上昇する。そして、ＰＶ値は、クランク角ＣＡが圧縮上死点ＴＤＣに達したときにピークとなる。ここまでのＰＶ値の変化は、燃焼室５内にて燃焼が行われなかったときのＰＶ値の変化と同じである。ところが、クランク角ＣＡが圧縮上死点ＴＤＣを過ぎると、ＰＶ値は若干下降するが、燃料噴射弁６から燃焼室５内に噴射された燃料（例えば、この燃料は圧縮上死点ＴＤＣ直前のタイミングで噴射される）の燃焼が始まると、ＰＶ値は一気に上昇する。そして、ＰＶ値は再びピークに達する。以下の説明では、ＰＶ値が再びピークに達したときのクランク角（図４のＣＡｐ）をピークタイミングと称し、そのときのＰＶ値（図４のＰＶｍａｘ）を最大ＰＶ値と称す。なお、ＰＶ値は、最大ＰＶ値に達した後、一気に下降する。
【００２４】
ここで、最大ＰＶ値（図４のＰＶｍａｘ）とピークタイミングＣＡｐにおけるモータリング時のＰＶ値（図４のＰＶｂａｓｅ）との差（図４のΔＰＶであり、以下「ΔＰＶ」または「ＰＶ差」という）は、主に、燃焼室５内における燃料の燃焼熱から生じたものである。そして、この燃焼熱は燃焼室５内で燃焼した燃料の量に略比例するはずである。したがって、ΔＰＶは、燃焼室５内で燃焼した燃料の量（すなわち、実際の燃料噴射量）を代表するパラメータである。別の云い方をすれば、ΔＰＶから実際の燃料噴射量を知ることができる。さらに言えば、ΔＰＶを利用すれば、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量となるように上記通電時間を補正する係数（この係数が上式（１）で利用される係数Ｋｉである）を求めることができる。
【００２５】
そこで、本実施形態では、燃料噴射量が目標燃料噴射量であったときのΔＰＶを実験等により予め求め、これらΔＰＶを目標ΔＰＶとして目標燃料噴射量ＴＱの関数でもって図５に示したようなマップの形でＲＯＭ３２に予め記憶しておく。図５のマップでは、目標燃料噴射量ＴＱが多くなるにつれて、目標ΔＰＶが大きくなる。機関運転中、目標燃料噴射量ＴＱに基づいて図５のマップから目標ΔＰＶが読み込まれる。そして、各膨張行程毎にΔＰＶを算出し、この算出されたΔＰＶと目標ΔＰＶとを比較する。
【００２６】
ここで、ΔＰＶが目標ΔＰＶよりも小さいときは、燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも少なかったのであるから、通電時間が長くなるように、上記係数Ｋｉが大きくされる。この場合、係数Ｋｉは、次式（２）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、ΔＰＶと目標ΔＰＶとの差に比例して大きくなる値でもよい）ΔＫｉｉだけ大きくされてもよいし、次式（３）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも大きい値であって、一定値でもよいし、ΔＰＶと目標ΔＰＶとの差に比例して大きく値でもよい）Ｒｉｉだけ大きくされてもよい。
Ｋｉ＝Ｋｉ＋ΔＫｉｉ      …（２）
Ｋｉ＝Ｋｉ×Ｒｉｉ          …（３）
上式（２）および（３）において、右辺のＫｉが現在の係数であり、左辺のＫｉが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（１）に従って算出される目標通電時間ΤＡＵは長くなり、したがって、燃料噴射量が増量されるので、燃料噴射量が目標燃料噴射量となり、あるいは、少なくとも、目標燃料噴射量に近づくことになる。
【００２７】
一方、ΔＰＶが目標ΔＰＶよりも大きいときは、燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも多かったのであるから、通電時間が短くなるように、上記係数Ｋｉが小さくされる。この場合、係数Ｋｉは、次式（４）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、ΔＰＶと目標ΔＰＶとの差に比例して大きくなる値でもよい）ΔＫｉｄだけ小さくされてもよいし、次式（５）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも小さい値であって、一定値でもよいし、ΔＰＶと目標ΔＰＶとの差に比例して小さくなる値でもよい）Ｒｉｄだけ小さくてもよい。
Ｋｉ＝Ｋｉ−ΔＫｉｄ      …（４）
Ｋｉ＝Ｋｉ×Ｒｉｄ          …（５）
上式（４）および（５）においても、右辺のＫｉが現在の係数であり、左辺のＫｉが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（１）に従って算出される目標通電時間ΤＡＵが短くなり、したがって、燃料噴射量が減量されるので、燃料噴射量が目標燃料噴射量となり、あるいは、少なくとも、目標燃料噴射量に近づくことになる。
【００２８】
次に、噴射タイミングの制御について説明する。本実施形態では、機関運転状態にとって最適な噴射タイミング（詳細には、ピークタイミング（図４のＣＡｐ）が所定のタイミングとなるような噴射タイミング）を実験等により予め求め、これら噴射タイミングを基本噴射タイミングＴＴｂａｓｅとして機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとの関数でもって図６に示したようなマップの形でＲＯＭ３２に予め記憶しておく。そして、機関運転中、機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとに基づいて図６のマップから基本噴射タイミングＴＴｂａｓｅが読み込まれる。
【００２９】
ここで、燃料噴射弁６が予定通り作動するのであれば、基本噴射タイミングＴＴｂａｓｅにて燃料噴射弁６に電力を供給することによって、ピークタイミング（図４のＣＡｐ）が目標タイミングとなるはずである。ところが、実際には、燃料噴射弁６の製造誤差や経時劣化等の影響で、基本噴射タイミングＴＴｂａｓｅにて燃料噴射弁６に電力を供給したとしても、ピークタイミングＣＡｐが目標とする所定のタイミングになるとは限らない。そこで、本実施形態では、次式（６）に従って、最終的な目標噴射タイミングＴＴが算出される。
ＴＴ＝ＴＴｂａｓｅ×Ｋｔ      …（６）
詳細は後述するが、上記（６）にて用いられているＫｔは、ピークタイミングを目標タイミングとするための係数である。いずれにしても、上式（６）に従って算出される目標噴射タイミングＴＴにて燃料噴射弁６に電力が供給されることによって、ピークタイミングが目標タイミングとなる。
【００３０】
次に、上式（６）にて用いられる係数Ｋｔの算出方法について説明する。上述したように、機関運転状態にとって最適な噴射タイミングは、ピークタイミング（図４のＣＡｐ）が所定のタイミングとなるようなタイミングである。ここで、一般的な傾向として、噴射タイミングが早くなれば、ピークタイミングも早くなり、逆に、噴射タイミングが遅くなれば、ピークタイミングも遅くなる。したがって、ピークタイミングが所定のタイミングよりも遅いときには、噴射タイミングを進角すれば（すなわち、早くすれば）、ピークタイミングは所定のタイミングに近づくことになる。逆に、ピークタイミング所定のタイミングよりも早いときには、噴射タイミングを遅角すれば（すなわち、遅くすれば）、ピークタイミングは所定のタイミングに近づくことになる。
【００３１】
そこで、本実施形態では、機関運転状態にとって最適なピークタイミングを実験等により予め求め、これらピークタイミングを目標ピークタイミングＴＣＡｐとして機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとの関数でもって図７に示したようなマップの形でＲＯＭ３２に予め記憶しておく。そして、機関運転中、機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとに基づいて図７のマップから目標ピークタイミングＴＣＡｐが読み込まれる。そして、各膨張行程毎にピークタイミングを検出し、この検出されたピークタイミングと目標ピークタイミングＴＣＡｐとを比較する。
【００３２】
ここで、検出された実際のピークタイミングＣＡｐが目標ピークタイミングＴＣＡｐよりも早いときには、噴射タイミングが目標噴射タイミングよりも早かったのであるから、上記係数Ｋｔが大きくされる。この場合、係数Ｋｔは、次式（７）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、実際のピークタイミングと目標ピークタイミングとの差に比例して大きくなる値でもよい）ΔＫｔｉだけ大きくされてもよいし、次式（８）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも大きい値であって、一定値でもよいし、実際のピークタイミングと目標ピークタイミングとの差に比例して大きくなる値でもよい）Ｒｔｉだけ大きくされてもよい。
Ｋｔ＝Ｋｔ＋ΔＫｔｉ      …（７）
Ｋｔ＝Ｋｔ×Ｒｔｉ        …（８）
上式（７）および（８）において、右辺のＫｔが現在の係数であり、左辺のＫｔが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（６）に従って算出される最終的な目標噴射タイミングＴＴは遅くなるので、実際のピークタイミングが目標ピークタイミングとなり、あるいは、少なくとも、目標ピークタイミングに近づくことになる。
【００３３】
一方、実際のピークタイミングＣＡｐが目標ピークタイミングＴＣＡｐよりも遅いときには、噴射タイミングが目標噴射タイミングよりも遅かったのであるから、上記係数Ｋｔが小さくされる。この場合、係数Ｋｔは、次式（９）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、実際のピークタイミングと目標ピークタイミングとの差に比例して大きくなる値でもよい）ΔＫｔｄだけ小さくされてもよいし、次式（１０）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも小さい値であって、一定値でもよいし、実際のピークタイミングと目標ピークタイミングとの差に比例して小さくなる値でもよい）Ｒｔｄだけ小さくされてもよい。
Ｋｔ＝Ｋｔ−ΔＫｔｄ      …（９）
Ｋｔ＝Ｋｔ×Ｒｔｄ        …（１０）
上式（９）および（１０）においても、右辺のＫｔが現在の係数であり、左辺のＫｔが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（６）に従って算出される最終的な目標噴射タイミングＴＴが早くなるので、実際のピークタイミングが目標ピークタイミングとなり、あるいは、少なくとも、目標ピークタイミングに近づくことになる。
【００３４】
次に、ＥＧＲ制御弁の作動に関する制御について説明する。ＥＧＲ制御弁の作動に関して制御せしめられるパラメータとしては、燃焼室５内に導入される排気ガスの量（以下「ＥＧＲガス量」という）がある。ＥＧＲガス量は、ＥＧＲ制御弁の開度（ＥＧＲ開度）を制御することによって制御可能であるので、本実施形態では、ＥＧＲ開度が制御される。
【００３５】
具体的には、本実施形態では、機関運転状態にとって最適なＥＧＲガス量（詳細には、ピークタイミング（図４のＣＡｐ）が所定のタイミングとなるような量）を達成するようなＥＧＲ開度を実験等により予め求め、これらＥＧＲ開度を基本ＥＧＲ開度ＴＤｂａｓｅとして機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとの関数でもって図８に示したようなマップの形でＲＯＭ３２に予め記憶しておく。そして、機関運転中、機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとに基づいて図８のマップから基本ＥＧＲ開度ＴＤｂａｓｅが読み込まれる。
【００３６】
ここで、ＥＧＲ開度が基本ＥＧＲ開度ＴＤｂａｓｅとなるようにＥＧＲ制御弁２３を制御すれば、理論的には、ＥＧＲガス量が最適な量となり、したがって、ピークタイミングが所定のタイミングとなるはずである。ところが、実際には、ＥＧＲ制御弁２３の製造誤差や経時劣化等の影響で、ＥＧＲ開度が基本ＥＧＲ開度ＴＤｂａｓｅとなるようにＥＧＲ制御弁２３を制御したとしても、ピークタイミングＣＡｐが目標とする所定のタイミングになるとは限らない。そこで、本実施形態では、次式（１１）に従って、最終的な目標ＥＧＲ開度ＴＤが算出される。
ＴＤ＝ＴＤｂａｓｅ×Ｋｅ      …（１１）
詳細は後述するが、上式（１１）にて用いられているＫｅは、ピークタイミングを目標タイミングとするための係数である。いずれにしても、ＥＧＲ開度が上式（１１）に従って算出される目標ＥＧＲ開度ＴＤとなるようにＥＧＲ制御弁２３が制御されることによって、ピークタイミングが目標タイミングとなる。
【００３７】
次に、上式（１１）にて用いられる係数Ｋｅの算出方法について説明する。上述したように、機関運転状態にとって最適なＥＧＲガス量は、ピークタイミング（図４のＣＡｐ）が所定のタイミングとなるような量である。ここで、一般的な傾向として、ＥＧＲガス量が多ければ、燃料噴射弁６から燃料が噴射されてからこの燃料の着火が始まるまでの時間（いわゆる、燃料着火遅れ時間）が長くなり、且つ、燃料の着火が始まってから燃料の燃焼が完了するまでの時間（いわゆる、燃焼時間）も長くなる。いずれにしても、ＥＧＲガス量が多ければ、燃料が噴射されてから燃料の燃焼が完了するまでの時間が長くなるので、ピークタイミングは遅くなる。逆に、ＥＧＲガス量が少なければ、ピークタイミングは早くなる。したがって、ピークタイミングが所定のタイミングよりも遅いときには、ＥＧＲガス量が少なくなれば（すなわち、ＥＧＲ開度が小さくなれば）、ピークタイミングは所定のタイミングに近づくことになる。逆に、ピークタイミングが所定のタイミングよりも早いときには、ＥＧＲガス量が多くなれば（すなわち、ＥＧＲ開度が大きくなれば）、ピークタイミングは所定のタイミングに近づくことになる。
【００３８】
そこで、本実施形態では、機関運転中、機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとに基づいて図７のマップから目標ピークタイミングＴＣＡｐが読み込まれる。そして、各膨張行程毎にピークタイミングを検出し、この検出されたピークタイミングと目標ピークタイミングＴＣＡｐとを比較する。
【００３９】
ここで、検出された実際のピークタイミングＣＡｐが目標ピークタイミングＴＣＡｐよりも早いときには、ＥＧＲガス量が目標ＥＧＲガス量よりも少なく、したがって、ＥＧＲ開度が目標ＥＧＲ開度よりも小さかったのであるから、上記係数Ｋｅが大きくされる。この場合、係数Ｋｅは、次式（１２）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、実際のピークタイミングと目標ピークタイミングとの差に比例して大きくなる値でもよい）ΔＫｅｉだけ大きくされてもよいし、次式（１３）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも大きい値であって、一定値でもよいし、実際のピークタイミングと目標ピークタイミングとの差に比例して大きくなる値でもよい）Ｒｅｉだけ大きくされてもよい。
Ｋｅ＝Ｋｅ＋ΔＫｅｉ      …（１２）
Ｋｅ＝Ｋｅ×Ｒｅｉ        …（１３）
上式（１２）および（１３）において、右辺のＫｅが現在の係数であり、左辺のＫｅが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（１１）に従って算出される最終的な目標ＥＧＲ開度ＴＤが大きくなるので、実際のピークタイミングが目標ピークタイミングとなり、あるいは、少なくとも、目標ピークタイミングに近づくことになる。
【００４０】
一方、実際のピークタイミングＣＡｐが目標ピークタイミングＴＣＡｐよりも遅いときには、ＥＧＲガス量が目標ＥＧＲガス量よりも多く、したがって、ＥＧＲ開度が目標ＥＧＲ開度よりも大きかったのであるから、上記係数Ｋｅが小さくされる。この場合、係数Ｋｅは、次式（１４）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、実際のピークタイミングと目標ピークタイミングとの差に比例して大きくなる値でもよい）ΔＫｅｄだけ小さくされてもよいし、次式（１５）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも小さい値であって、一定値でもよいし、実際のピークタイミングと目標ピークタイミングとの差に比例して小さくなる値でもよい）Ｒｅｄだけ小さくされてもよい。
Ｋｅ＝Ｋｅ−ΔＫｅｄ      …（１４）
Ｋｅ＝Ｋｅ×Ｒｅｄ        …（１５）
上記（１２）および（１３）においても、右辺のＫｅが現在の係数であり、左辺のＫｅが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（１１）に従って算出される最終的な目標ＥＧＲ開度ＴＤが小さくなるので、実際のピークタイミングが目標ピークタイミングとなり、あるいは、少なくとも、目標ピークタイミングに近づくことになる。
【００４１】
ところで、上述したように燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＧＲ開度を制御しているときに、燃焼室５内で失火（すなわち、燃料噴射弁６から燃料が噴射されたにも係わらず、その燃料の着火が起こらない状態）が生じることがある。これは、燃料噴射量が多すぎたり、噴射タイミングが遅すぎたり、ＥＧＲガス量が多すぎたりすることから生じることが多い。したがって、失火が生じているときに燃料噴射量を少なくしたり或いは噴射タイミングを進角したり或いはＥＧＲガス量を少なくすれば、失火を抑制することができる。また、失火が生じているときには燃料が燃焼せず、この燃焼しなかった燃料は燃焼室５内に残存してしまったり、燃焼室５からそのまま排出されてしまったりする。燃焼室５内に燃料が残存していると、次の機関サイクルにおいて噴射された燃料が燃焼しづらくなるし、燃焼しなかった燃料が燃焼室５から排出されると、燃費の悪化や排気エミッションの悪化を招くことになる。
【００４２】
一方、燃料噴射量を少なくすれば、燃料を燃焼させやすくなるし、燃費の悪化や排気エミッションの悪化を抑制することができる。そこで、本実施形態では、以下のようにして、燃焼室５内で失火が生じたか否かを判定し、失火が生じていると判定された場合には、以下のようにして、失火の発生を抑制するべく、燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＧＲ開度を制御する。次に、本実施形態における失火判定方法（すなわち、燃焼室５内で失火が発生しているか否かを判定する方法）、および、失火が発生していると判定されたときの本実施形態における燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＧＲ開度に対する制御方法について説明する。
【００４３】
まず、始めに、本実施形態における失火判定方法について説明する。燃焼室５内において、失火が発生した時とは、燃焼室５内にて燃焼が行われなかった時のことであるから、このときには、ピストン４の上下動による燃焼室５内の混合気の圧縮・膨張しか行われない。したがって、このとき、ＰＶ値は、図４の鎖線で示したように変化する。すなわち、ＰＶ値は、クランク角ＣＡが圧縮上死点ＴＤＣに近づくにつれて徐々に上昇し、クランク角ＣＡが圧縮上死点ＴＤＣに達したときにピークとなり、その後、徐々に下降する。したがって、この場合、理論的には、ピークタイミング（図４のＣＡｐ）は圧縮上死点ＴＤＣとなる。もちろん、失火が発生したときであっても、ピークタイミングＣＡｐは正確に圧縮上死点ＴＤＣとはならずに該圧縮上死点ＴＤＣから多少ずれることはあるが、いずれにしても、失火が発生したときには、ピークタイミングＣＡｐは圧縮上死点ＴＤＣ近傍となるし、少なくとも、圧縮上死点ＴＤＣよりも早くなることはほとんどない。したがって、ピークタイミングＣＡｐが圧縮上死点ＴＤＣ近傍にあることをもって、あるいは、ピークタイミングＣＡｐが圧縮上死点ＴＤＣよりも早いことをもって、失火が発生していると判定することができる。
【００４４】
そこで、失火判定方法の第１の実施形態では、各膨張行程毎にピークタイミングＣＡｐを検出し、この検出されたピークタイミングＣＡｐと圧縮上死点ＴＤＣとを比較する。ここで、検出された実際のピークタイミングＣＡｐが圧縮上死点ＴＤＣよりも早いときには、失火が発生していると判定する。逆に、検出された実際のピークタイミングＣＡｐが圧縮上死点ＴＤＣよりも遅いときには、失火は発生していないと判定する。これにより、燃焼室５内において失火が発生しているか否かを判定することができる。
【００４５】
また、失火判定方法の第２の実施形態では、検出された実際のピークタイミングＣＡｐが圧縮上死点ＴＤＣ近傍の予め定められた範囲（失火が生じたときにピークタイミングがとりうる範囲であって、例えば、予め実験等により求められ、以下これを「失火範囲」という）内にあるときには、失火が発生していると判定する。一方、検出された実際のピークタイミングＣＡｐが上記失火範囲外にあるときには、失火は発生していないと判定する。これによっても、燃焼室５内において失火が発生しているか否かを判定することができる。
【００４６】
なお、失火判定方法の第２実施形態において、上記失火範囲の最進角値（すなわち、該失火範囲において最も早いタイミング）が圧縮上死点ＴＤＣに近すぎると、失火が発生しているときのピークタイミングＣＡｐが該最進角値よりも早くなってしまうこともありうる。この場合、本来、失火が発生していると判定されなければならないにも係わらず、失火は発生していないと判定されてしまう。したがって、このことを回避するためには、上記最進角値は、圧縮上死点ＴＤＣよりも十分に早い値（タイミング）に設定しておく必要がある。したがって、このように圧縮上死点ＴＤＣよりも十分に早い値（タイミング）を設定することが困難である場合には、上記失火範囲の最進角値を設定せずに、単に、上記失火範囲の最遅角値（すなわち、該失火範囲において最も遅いタイミング）のみを用いて、ピークタイミングＣＡｐが上記最遅角値よりも早いときに失火が生じていると判定し、逆に、ピークタイミングＣＡｐが上記最遅角値よりも遅いときに失火は生じていないと判定するようにしてもよい。
【００４７】
さらに、失火判定方法の第２実施形態において、上記失火範囲の最遅角値を設定することも困難である場合には、失火判定方法の第１実施形態におけるように、単に、ピークタイミングＣＡを圧縮上死点ＴＤＣと比較して失火の発生の有無を判定するほうが有利である。
【００４８】
ところで、失火が発生している場合、理論的には、上記ΔＰＶは零となる。もちろん、失火が発生したときであっても、ΔＰＶが正確に零とはならずに零からずれることはあるが、いずれにしても、失火が発生したときには、ΔＰＶは、少なくとも、零に近くなる。したがって、ΔＰＶが零近傍にあることをもって、あるいは、非常に小さいことをもって、失火が発生していると判定することができる。
【００４９】
そこで、失火判定方法の第３の実施形態では、各膨張行程毎にΔＰＶを算出し、この算出されたΔＰＶと零近傍の予め定められた範囲（これは、失火が生じていると認定可能な程度のΔＰＶの範囲であって、予め実験等により求められる範囲であり、以下これを「失火範囲」という）とを比較する。ここで、算出されたΔＰＶが上記失火範囲内にあるときには、失火が発生していると判定する。逆に、算出されたΔＰＶが上記失火範囲外にあるときには、失火は発生していないと判定する。これによっても、燃焼室５内において失火が発生しているか否かを判定することができる。
【００５０】
また、失火判定方法の第４実施形態では、算出されたΔＰＶが予め定められた値（零よりも大きいが零に近い値であって、以下これを「所定値」という）よりも小さいときに失火が発生していると判定し、逆に、算出されたΔＰＶが上記所定値よりも大きいときには失火は発生していないと判定する。これによっても、燃焼室５内において失火が発生しているか否かを判定することができる。
【００５１】
なお、失火判定方法の第３実施形態において、失火範囲の最小値（負の値）が零に近すぎると、失火が発生しているときのΔＰＶが該最小値よりも小さくなってしまうこともありうる（実際には、ΔＰＶが負の値になることは多くはないが、ΔＰＶが負の値となって算出されることもありうる）。この場合、本来、失火が発生していると判定されなければならないにも係わらず、失火は発生していないと判定されてしまう。したがって、このことを回避するためには、上記最小値は、零よりも十分に小さい負の値に設定しておく必要がある。したがって、こうしたことを考えると、失火判定方法の第４実施形態のように、単に、ΔＰＶを所定値（零よりも大きいが零に近い値）と比較して失火の発生の有無を判定するほうが有利である。
【００５２】
また、一般的に、機関回転数が小さく且つ要求負荷が小さいときには、燃料噴射量が少なく、したがって、ΔＰＶも小さい値（すなわち、零に近い値）となる。このとき、上述したように、ΔＰＶに基づいて失火が発生しているか否かを判定すると、ΔＰＶが零に近いので、失火が発生していないにも係わらず、失火が発生していると判定されてしまう可能性がある。したがって、機関回転数が小さく且つ要求負荷が小さいときには、ピークタイミングに基づいて失火が発生しているか否かを判定したほうがその判定結果はより正確であると言える。
【００５３】
次に、失火が発生していると判定されたときの本実施形態における燃料噴射量に対する制御方法について説明する。失火が発生しているときには、燃料噴射弁６から噴射された燃料が燃焼室５内に残存している可能性がある。この場合において、次の機関サイクルにおいて燃料噴射弁６から所期の量（上述したようにして決定される目標燃料噴射量）の燃料が噴射されると、混合気の空燃比が非常に小さくなる。この場合、燃料の着火が起こり難くなり、あるいは、燃料の着火が起こったとしても、燃料が完全燃焼するには空気の量が少ないので、一部の燃料が燃焼せずに無駄になるし、排気エミッションの悪化も招く。
【００５４】
そこで、失火発生時における本実施形態の燃料噴射量の制御方法では、失火が発生していると判定されたときには、目標燃料噴射量が減量せしめられる。具体的には、上式（１）に従って算出される最終的な目標開弁時間ΤＡＵが小さくされ、あるいは、上式（１）にて用いられる係数Ｋｉが小さくされる。係数Ｋｉが小さくされる場合、係数Ｋｉは、上式（２）に従って更新されるのではなく、次式（１６）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、ピークタイミングが圧縮上死点よりも遅い場合にはピークタイミングと圧縮上死点との差に反比例して或いはΔＰＶが正である場合にはΔＰＶに反比例して大きくなる値でもよい）ΔＫｉｄｕだけ小さくされてもよいし、上式（３）に従って更新されるのではなく、次式（１７）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも小さい値であって、一定値でもよいし、ピークタイミングが圧縮上死点よりも遅い場合にはピークタイミングと圧縮上死点との差に反比例して或いはΔＰＶが正である場合にはΔＰＶに反比例して小さくなる値でもよい）Ｒｉｄｕだけ小さくされてもよい。
Ｋｉ＝Ｋｉ−ΔＫｉｄｕ      …（１６）
Ｋｉ＝Ｋｉ×Ｒｉｄｕ        …（１７）
上式（１６）および（１７）において、右辺のＫｉが現在の係数であり、左辺のＫｉが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（１）に従って算出される目標通電時間ΤＡＵが短くなり、したがって、燃料噴射量が減量されるので、燃料が着火しやすくなり、また、燃料が燃焼せずに無駄となることが回避され、しかも、排気エミッションの悪化も抑制される。
【００５５】
次に、失火発生時における本実施形態の噴射タイミングに対する制御方法について説明する。失火が生じているときのピークタイミングは圧縮上死点に近いタイミングとなるので、このときのピークタイミングは図７のマップから読み込まれる目標ピークタイミングよりも大幅に早いタイミングとなっている。この場合、上述した実施形態では、上式（７）または（８）に従って係数Ｋｔが算出されるが、これによると、噴射タイミングは遅角せしめられることになる。ここで、一般的には、噴射タイミングが遅くなるほど、燃料は着火しづらくなる傾向がある。すなわち、上式（７）または（８）に従って算出される係数Ｋｔを用いて上式（６）に従って噴射タイミングが制御されると、失火の発生が継続してしまう。
【００５６】
そこで、失火発生時における噴射タイミングの制御方法の第１の実施形態では、失火が発生していると判定されたときには、噴射タイミングが進角される。具体的には、失火が発生していると判定されたときには、検出される実際のピークタイミングの代わりに、目標ピークタイミングよりも十分に遅いタイミングが用いられる。すなわち、目標ピークタイミングよりも十分に遅いタイミングを実際のピークタイミングとして利用する。この場合、上述した実施形態では、上式（９）または（１０）に従って係数Ｋｔが算出されることになるので、噴射タイミングは進角されることになる。これによれば、噴射タイミングが遅角せしめられることが回避される。しかも、これによれば、噴射タイミングが進角されるので、燃料が着火しやすくなり、失火が解消されることになる。
【００５７】
また、失火発生時における噴射タイミングの制御方法の第２実施形態においては、失火が発生していると判定されたときには、上式（６）にて用いられる係数Ｋｔが直接小さくされる。この場合、係数Ｋｔは、上式（７）に従って更新されるのではなく、次式（１８）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、ピークタイミングが圧縮上死点よりも遅い場合にはピークタイミングと圧縮上死点との差に反比例して大きくなる値でもよい）ΔＫｔｄｕだけ小さくされてもよいし、上式（８）に従って更新されるのではなく、次式（１９）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも小さい値であって、一定値でもよいし、ピークタイミングが圧縮上死点よりも遅い場合にはピークタイミングと圧縮上死点との差に反比例して小さくなる値でもよい）Ｒｔｄｕだけ小さくされてもよい。
Ｋｔ＝Ｋｔ−ΔＫｔｄｕ      …（１８）
Ｋｔ＝Ｋｔ×Ｒｔｄｕ        …（１９）
上式（１８）および（１９）において、右辺のＫｔが現在の係数であり、左辺のＫｔが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（６）に従って算出される目標噴射タイミングＴＴが早くなり、したがって、噴射タイミングが早められる。これによれば、失火発生時に噴射タイミングが遅角せしめられることが回避される。しかも、これによれば、噴射タイミングが早められるので、燃料が着火しやすくなり、失火が解消されることになる。
【００５８】
次に、失火発生時における本実施形態のＥＧＲ開度に対する制御方法について説明する。上述したように、失火が生じているときのピークタイミングは圧縮上死点に近いタイミングとなるので、このときのピークタイミングは図７のマップから読み込まれる目標ピークタイミングよりも大幅に早いタイミングとなっている。この場合、上述した実施形態では、上式（１２）または（１３）に従って係数Ｋｅが算出されるが、これによると、ＥＧＲ開度は大きくされ、したがって、ＥＧＲガス量が多くなる。ここで、一般的には、ＥＧＲガス量が多くなると、燃料はより着火しずらくなる傾向がある。すなわち、上式（１２）または（１３）に従って算出される係数Ｋｅを用いて上式（１１）に従ってＥＧＲ開度が制御されると、失火の発生が継続してしまう。
【００５９】
そこで、失火発生時におけるＥＧＲ開度の制御方法の第１実施形態においては、失火が発生していると判定されたときには、ＥＧＲ開度が小さくされる。具体的には、失火が発生していると判定されたときには、検出される実際のピークタイミングの代わりに、目標ピークタイミングよりも十分に遅いタイミングが用いられる（ここで用いられるタイミングは、失火発生時における噴射タイミングの制御方法の第１実施形態において用いられるタイミングと同じであっても異なっていてもよいが、同じであるほうが制御上は簡便である）。すなわち、目標ピークタイミングよりも十分に遅いタイミングを実際のピークタイミングとして利用する。この場合、上述した実施形態では、上式（１４）または（１５）に従って係数Ｋｅが算出されることになるので、ＥＧＲ開度は小さくなる。これによれば、ＥＧＲガス量が多くなることが回避される。しかも、これによれば、ＥＧＲガス量が少なくなるので、燃料が着火しやすくなり、失火が解消される。
【００６０】
また、失火発生時における噴射タイミングの制御方法の第２実施形態においては、失火が発生されていると判定されたときには、上式（１１）にて用いられる係数Ｋｅが直接小さくされる。この場合、係数Ｋｅは、上式（１２）に従って更新されるのではなく、次式（２０）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、ピークタイミングが圧縮上死点よりも遅い場合にはピークタイミングと圧縮上死点との差に反比例して大きくなる値でもよい）ΔＫｅｄｕだけ小さくされてもよいし、上式（１３）に従って更新されるのではなく、次式（２１）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも小さい値であって、一定値でもよいし、ピークタイミングが圧縮上死点よりも遅い場合にはピークタイミングと圧縮上死点との差に反比例して小さくなる値でもよい）Ｒｅｄｕだけ小さくされてもよい。
Ｋｅ＝Ｋｅ−ΔＫｅｄｕ      …（２０）
Ｋｅ＝Ｋｅ×Ｒｅｄｕ        …（２１）
上式（２０）および（２１）において、右辺のＫｅが現在の係数であり、左辺のＫｅが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（１１）に従って算出される目標ＥＧＲ開度ＴＤが小さくなるので、ＥＧＲ開度が小さくなる。これによれば、失火発生時にＥＧＲガス量が多くなることが回避される。しかも、これによれば、ＥＧＲガス量が少なくなるので、燃料が着火しやすくなり、失火が解消される。
【００６１】
ところで、上述したように燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＧＲ開度を制御しているときに、燃焼室５内で、失火が生じないまでも、燃焼遅延（すなわち、燃焼が遅くなる現象）が生じることがある。これは、燃料噴射量が多すぎたり、噴射タイミングが遅すぎたり、ＥＧＲガス量が多すぎたりすることから生じることが多い。したがって、燃焼遅延が生じているときに燃料噴射量を少なくしたり或いは噴射タイミングを早めたり或いはＥＧＲガス量を少なくすれば、燃焼遅延を抑制することができる。また、燃焼遅延が生じているときには燃料が燃焼しづらく、一部の燃料が燃焼せず、この燃焼しなかった燃料は燃焼室５内に残存してしまったり、燃焼室５からそのまま排出されてしまったりする。燃焼室５内に燃料が残存していると、次の機関サイクルにおいて噴射された燃料が燃焼しづらくなるし、燃焼室５から燃料が排出されると、燃費の悪化を招くことになる。したがって、燃焼遅延が生じているときに燃料噴射量を少なくすれば、燃料を燃焼させやすくなるし、燃費の悪化を抑制することができる。そこで、本実施形態では、以下のようにして、燃焼室５内で燃焼遅延が生じたか否かを判定し、燃焼遅延が生じていると判定された場合には、以下のようにして、燃焼遅延の発生を抑制するべく、燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＧＲ開度を制御する。次に、本実施形態における燃焼遅延判定方法（すなわち、燃焼室５内で燃焼遅延が生じているか否かを判定する方法）、および、燃焼遅延が発生していると判定されたときの本実施形態における燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＧＲ開度に対する制御方法について説明する。
【００６２】
まず、始めに、本実施形態における燃焼遅延判定方法について説明する。燃焼遅延が生じているときには、ピークタイミング（すなわち、ＰＶ値が最大となるタイミングであって、図４のＣＡｐである）が遅くなる。したがって、ピークタイミングＣＡｐが比較的遅いタイミングであることをもって、燃焼遅延が発生していると判定することができる。そこで、燃焼遅延判定方法の第１の実施形態では、各膨張行程毎にピークタイミングＣＡｐを検出し、この検出されたピークタイミングＣＡｐと予め定められたタイミング（これは、例えば、燃焼遅延が生じているタイミングのうち最も早いタイミングであって、実験等により予め求められるタイミングであり、以下「所定タイミング」という）とを比較する。ここで、検出された実際のピークタイミングＣＡｐが上記所定タイミングよりも遅いときには、燃焼遅延が発生していると判定する。一方、検出された実際のピークタイミングＣＡｐが上記所定タイミングよりも早いときには、燃焼遅延は発生していないと判定する。これにより、燃焼室５内において燃焼遅延が発生しているか否かを判定することができる。
【００６３】
また、燃焼遅延が発生している場合、上記ΔＰＶは比較的小さくなる。したがって、ΔＰＶが比較的小さいことをもって、燃焼遅延が発生していると判定することができる。そこで、燃焼遅延判定方法の第２の実施形態では、各膨張行程毎にΔＰＶを算出し、この算出されたΔＰＶと予め定められた値（これは、例えば、燃焼遅延が生じているときのΔＰＶのうち最も大きい値であって、実験等により予め求められる値であり、以下「所定値」という）とを比較する。もちろん、失火判定を同時に行っている場合には、算出されたΔＰＶと上記失火範囲（これは、失火が生じていると認定可能な程度のΔＰＶの値の範囲であって、零近傍の範囲である）の最大値とも比較する。ここで、算出されたΔＰＶが上記所定値よりも小さく且つ上記失火範囲の最大値よりも大きいときには、燃焼遅延が発生していると判定する。一方、算出されたΔＰＶが上記所定値よりも大きいときには、燃焼遅延は発生していないと判定する。これによっても、燃焼室５内において燃焼遅延が発生しているか否かを判定することができる。
【００６４】
もちろん、上述した燃焼遅延判定方法の第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせて、燃焼遅延を判定してもよい。この場合、ピークタイミングＣＡｐが上記所定タイミングよりも遅いか或いはΔＰＶが上記所定値よりも小さく且つ上記失火範囲の最大値よりも大きいことをもって、燃焼遅延が発生していると判定してもよいし、ピークタイミングＣＡｐが上記所定タイミングよりも遅く且つΔＰＶが上記所定値よりも小さく且つ上記失火範囲の最大値よりも大きいことをもって、燃焼遅延が発生していると判定してもよい。
【００６５】
次に、燃焼遅延発生時における本実施形態の燃料噴射量に対する制御方法について説明する。燃焼遅延が発生しているときには、燃料噴射弁６から噴射された燃料が燃焼室５内に残存している可能性がある。失火が発生している場合に関連して説明したように、この場合において、次の機関サイクルにおいて燃料噴射弁６から所期の量（上述したようにして決定される目標燃料噴射量）の燃料が噴射されると、混合気の空燃比が非常に小さくなる。この場合、燃料の着火が起こり難くなり、あるいは、燃料の着火が起こったとしても、燃料が完全に燃焼するには空気の量が少ないので、結局のところ、一部の燃料が燃焼せずに無駄になるし、排気エミッションの悪化をも招く。
【００６６】
そこで、燃焼遅延発生時における本実施形態の燃料噴射量の制御方法では、燃焼遅延が発生していると判定されたときには、目標燃料噴射量が減量せしめられる。具体的には、上式（１）に従って算出される最終的な目標開弁時間ΤＡＵが小さくされ、あるいは、上式（１）にて用いられる係数Ｋｉが小さくされる。係数Ｋｉが小さくされる場合、係数Ｋｉは、上式（２）に従って更新されるのではなく、次式（２２）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、ピークタイミングと上記所定タイミングとの差に比例して或いはΔＰＶに反比例して大きくなる値でもよいが、上式（１６）にて用いられる所定値ΔＫｉｄｕよりも小さい値である）ΔＫｉｄｖだけ小さくされてもよいし、次式（２３）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも小さい値であって、一定値でもよいし、ピークタイミングと上記所定タイミングとの差に反比例して或いはΔＰＶに反比例して小さくなる値でもよいが、上式（１７）にて用いられる所定割合Ｒｉｄｕよりも大きい値である）Ｒｉｄｖだけ小さくされてもよい。
Ｋｉ＝Ｋｉ−ΔＫｉｄｖ      …（２２）
Ｋｉ＝Ｋｉ×Ｒｉｄｖ        …（２３）
上式（２２）および（２３）において、右辺のＫｉが現在の係数であり、左辺のＫｉが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（１）に従って算出される目標通電時間ΤＡＵが短くなり、したがって、燃料噴射量が減量されるので、燃料が着火しやすくなり、また、燃料が燃焼せずに無駄となることが回避され、しかも、排気エミッションの悪化も抑制される。
【００６７】
次に、燃焼遅延発生時における本実施形態の噴射タイミングの制御方法について説明する。噴射タイミングが遅いほど燃焼遅延が発生する可能性が大きくなるのであるから、燃焼遅延が発生しているときに噴射タイミングを進角すれば、燃焼遅延が発生する可能性は小さくなる。そこで、燃焼遅延が発生したときにおける本実施形態の噴射タイミングの制御方法においては、燃焼遅延が発生していると判定されたときには、噴射タイミングが進角される。具体的には、上式（６）にて用いられる係数Ｋｔが小さくされる。この場合、係数Ｋｔは、上式（７）に従って更新されるのではなく、次式（２４）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、ピークタイミングと上記所定タイミングとの差に比例して或いはΔＰＶに比例して大きくなる値でもよいが、上式（１８）にて用いられる所定値ΔＫｔｄｕよりも小さい値である）ΔＫｔｄｖだけ小さくされてもよいし、上式（８）に従って更新されるのではなく、次式（２５）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも小さい値であって、一定値でもよいし、ピークタイミングと上記所定タイミングとの差に反比例して或いはΔＰＶに比例して小さくなる値でもよいが、上式（１９）にて用いられる所定割合Ｒｔｄｕよりも大きい値である）Ｒｔｄｖだけ小さくされてもよい。
Ｋｔ＝Ｋｔ−ΔＫｔｄｖ      …（２４）
Ｋｔ＝Ｋｔ×Ｒｔｄｖ        …（２５）
上式（２４）および（２５）において、右辺のＫｔが現在の係数であり、左辺のＫｔが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（６）に従って算出される目標噴射タイミングＴＴが早くなり、したがって、燃料が着火しやすくなり、燃焼遅延が解消されることになる。
【００６８】
次に、燃焼遅延発生時における本実施形態のＥＧＲ開度の制御方法について説明する。ＥＧＲガス量が多いほど燃焼遅延が発生する可能性が大きくなるのであるから、燃焼遅延が発生しているときにＥＧＲ開度を小さくすれば（すなわち、ＥＧＲガス量を少なくすれば）、燃焼遅延が発生する可能性は小さくなる。そこで、燃焼遅延が発生したときにおける本実施形態のＥＧＲ開度の制御方法においては、燃焼遅延が発生していると判定されたときには、ＥＧＲ開度が小さくされる。具体的には、上式（１１）にて用いられる係数Ｋｅが小さくされる。この場合、係数Ｋｅは、上式（１２）に従って更新されるのではなく、次式（２６）に示したように、所定値（これは、一定値でもよいし、ピークタイミングと上記所定タイミングとの差に比例して或いはΔＰＶに反比例して大きくなる値であってもよいが、上式（２０）にて用いられる所定値ΔＫｅｄｖだけ小さくされてもよいし、上式（１３）に従って更新されるのではなく、次式（２７）に示したように、所定割合（これは、１．０よりも小さい値であって、一定値でもよいし、ピークタイミングと上記所定タイミングとの差に反比例して或いはΔＰＶに比例して小さくなる値でもよいが、上式（２１）にて用いられる所定割合Ｒｅｄｕよりも大きい値である）Ｒｅｄｖだけ小さくされてもよい。
Ｋｅ＝Ｋｅ−ΔＫｅｄｖ      …（２６）
Ｋｅ＝Ｋｅ×Ｒｅｄｖ        …（２７）
上式（２６）および（２７）において、右辺のＫｅが現在の係数であり、左辺のＫｅが今回新たに更新されて次回使用される係数である。
これによれば、上式（１１）に従って算出される目標ＥＧＲ開度ＴＤが小さくなるので、ＥＧＲ開度が小さくなる。これによれば、ＥＧＲガス量が少なくなるので、燃料が着火しやすくなり、燃焼遅延が解消される。
【００６９】
図９は、本実施形態に従った燃料噴射量の制御の一例を示している。図９において、ＣＡｐはピークタイミング（図４のＣＡｐ）であり、ΔＰＶはＰＶ差であり、Ｑは燃料噴射量であり、Ｑｂは燃焼室５内で燃焼した燃料の量であり、Ｑｕは燃焼室５内に残存した燃料の量である。また、ピークタイミングＣＡｐを示した線図において、ＴＤＣは圧縮上死点を示している。また、燃料噴射量Ｑを示した線図において、１〜７は燃料噴射弁６からの燃料噴射の回数を示しており、１は１回目の燃料噴射、２は２回目の燃料噴射、以下同様に、７は７回目の燃料噴射を示している。
【００７０】
図９に示した例では、１回目の燃料噴射では、所期の量Ｑ３の燃料が噴射される。このとき、図９の例では、燃焼燃料量Ｑｂは燃料噴射量と等しい量Ｑ３である。すなわち、噴射された燃料全てが燃焼する。したがって、残存燃料量Ｑｕは零である。そして、ピークタイミングＣＡｐは所期のタイミング（すなわち、目標タイミング）ＴＣＡであり、ΔＰＶは所期の値（すなわち、目標ΔＰＶ）ＴΔＰＶである。この場合、ピークタイミングＣＡｐが上記失火範囲の最遅角タイミングＡよりも遅く且つ上記所定タイミング（すなわち、燃焼延が生じているタイミングのうち最も早いタイミング）Ｂよりも早く、ΔＰＶが上記失火範囲（すなわち、失火が生じていると認定可能な程度のΔＰＶの値の範囲）の最大値Ｄよりも大きく且つ上記所定値（すなわち、燃焼遅延が生じているときのΔＰＶのうち最も大きい値）Ｃよりも大きいことから、失火も燃焼遅延も生じていないと判定される。このため、２回目の燃料噴射でも、所期の量（図９の例では、１回目の燃料噴射量と同じ量Ｑ３）の燃料が噴射される。
【００７１】
そして、図９の例では、次の２回目の燃料噴射でも、燃焼燃料量Ｑｂは燃料噴射量と等しい量Ｑ３であり、噴射された燃料全てが燃焼する。したがって、残存燃料量Ｑｕは零であり、ピークタイミングＣＡｐは所期のタイミングＴＣＡであり、ΔＰＶは所期の値ＴΔＰＶである。したがって、このときにも、失火も燃料遅延も生じていないので、３回目の燃料噴射でも、所期の量（図示した例では、１回目の燃料噴射量と同じ量Ｑ３）の燃料が噴射される。
【００７２】
ところが、図９の例では、次の３回目の燃料噴射では、燃焼燃料量Ｑｂは零である。すなわち、失火が生じている。したがって、残存燃料量Ｑｕは燃料噴射量と等しい量Ｑ３である。そして、ピークタイミングＣＡｐは圧縮上死点ＴＤＣ近傍のタイミングであり、ΔＰＶは略零である。この場合、ピークタイミングＣＡｐは上記失火範囲の最遅角タイミングＡよりも早く、ΔＰＶが上記失火範囲の最大値Ｄよりも小さいことから、失火が生じていると判定される。このため、４回目の燃料噴射では、所期の量よりも少ない量Ｑ２の燃料が噴射されることになる。もちろん、このとき、燃料を燃焼しやすくするために、ＥＧＲガス量が少なくされ、さらに、４回目の燃料噴射のタイミングが早められる。
【００７３】
そして、４回目の燃料噴射では、燃料が燃焼しやすくされているので、図９の例では、燃焼燃料量Ｑｂは４回目の燃料噴射における燃料噴射量Ｑ２よりも少ないが零よりも多い量Ｑ１となっている。したがって、残存燃料量ＱｕはＱ３からＱ４に増大することになるが、ピークタイミングＣＡｐは上記失火範囲の最遅角タイミングＡよりも遅く、ΔＰＶは上記失火範囲の最大値Ｄよりも大きくなる。すなわち、燃焼室５内のおける燃焼が改善されている。しかしながら、ピークタイミングＣＡｐは上記所定タイミングＢよりも遅く、ΔＰＶは以前として上記所定値Ｃよりも小さいので、燃焼遅延が生じていると判定される。このため、５回目の燃料噴射では、４回目の燃料噴射における燃料噴射量Ｑ２よりもさらに少ない量Ｑ１の燃料が噴射される。また、このときにも、燃料を燃焼しやすくするために、ＥＧＲガス量がさらに少なくされ、５回目の燃料噴射のタイミングがさらに早められる。
【００７４】
そして、５回目の燃料噴射では、燃料がさらに燃焼しやすくされているので、図９の例では、燃料燃焼量Ｑｂは５回目の燃料噴射における燃料噴射量Ｑ１よりも多い量Ｑ２となっている。したがって、残存燃料量ＱｕはＱ４からＱ３に減少することになる。しかしながら、ピークタイミングＣＡｐは上記所定タイミングＢよりも遅く、ΔＰＶは以前として上記所定値Ｃよりも小さいので、燃焼遅延が生じていると判定される。このため、図９の例では、６回目の燃料噴射における燃料噴射量は零にまで少なくされる。そして、このときにも、燃料を燃焼しやくすくするために、ＥＧＲガス量が少なくされ、６回目の燃料噴射のタイミングがさらに早められる。
【００７５】
そして、６回目の燃料噴射では、燃料がさらに燃焼しやすくされているので、図９の例では、燃料燃焼量ＱｂはＱ３となっている。したがって、残存燃料量ＱｕはＱ３から零に減少することになる。そして、このとき、ピークタイミングＣＡｐが上記失火範囲の最遅角タイミングＡよりも遅く且つ上記所定タイミングＢよりも早く、ΔＰＶが上記失火範囲の最大値Ｄよりも大きく且つ上記所定値Ｃよりも大きいことから、失火も燃焼遅延も生じていないと判定される。このため、７回目の燃料噴射では、所期の量（図９の例では、１回目の燃料噴射量と同じ量Ｑ３）の燃料が噴射される。
【００７６】
本実施形態によれば、失火または燃焼遅延が生じたときには、こうしたプロセスを経て、失火または燃焼遅延が解消されるのである。また、燃焼の性状が予定していた性状と異なる場合には、燃料の着火遅れが大きくなったりするが、このプロセスによれば、こうした着火遅れも解消される。さらに、燃料の燃焼期間も望ましい期間となり、また、燃焼室５を画成する壁面に付着した燃料が燃焼することに起因する燃料着火（燃焼開始）時期のずれも解消される。さらに、空燃比が過剰にリッチになることも抑制されるので、空燃比が過剰にリッチであることに起因する失火の発生や過剰な燃焼の発生（これは、燃焼騒音を増大させるものである）も抑制される。
【００７７】
ところで、上述した実施形態では、機関サイクル毎にΔＰＶが算出され、この算出されたΔＰＶと図５のマップから読み込まれる目標ΔＰＶとを比較し、燃料噴射量を補正するようにしている。これによれば、燃料噴射量の補正が機関サイクル毎に行われることから、燃料噴射量の補正が行われる回数が多く、したがって、燃料噴射量の補正精度は高い。ところが、機関サイクル毎に燃料噴射量の補正を行うためには、図５に示したようなマップを予め用意し、このマップをＲＯＭ３２に記憶しておく必要がある。図５に示したようなマップを用意するためにはそのための労力が必要であり、こうしたマップをＲＯＭ３２に記憶しておくためにはＲＯＭ３２の記憶容量の増大が必要である。
【００７８】
そこで、機関回転数Ｎと目標燃料噴射量ＴＱとによって確定される複数の点（以下「作動点」という）を離散的に（すなわち、一定の機関回転数間隔であって一定の目標燃料噴射量間隔でもって）含むマップ（例えば、図１０（Ａ）に示したようなマップであり、ここで、黒点で示されている点が作動点である）を用意する。さらに、図１０（Ａ）上の各作動点に対応して機関回転数Ｎと目標ΔＰＶとによって確定される複数の点（以下これも「作動点」という）を含むマップ（例えば、図１０（Ｂ）に示したようなマップであり、ここで、黒点で示されている点が作動点である）も用意する。そして、現在の作動点（すなわち、機関回転数および目標燃料噴射量）が、図１０（Ａ）のマップ上のいずれかの作動点に一致したときにΔＰＶを算出すると共にこのときの目標ΔＰＶを図１０（Ｂ）のマップから読み込み、これらΔＰＶと目標ΔＰＶとを比較し、燃料噴射量を補正するようにしてもよい。これによれば、マップを用意する労力が少なくなり、また、マップを記憶するためにＲＯＭ３２の記憶容量を増大する必要性が小さくなる。
【００７９】
ところが、これによると、現在の作動点（機関回転数および目標燃料噴射量）が、図１０（Ａ）上のいずれかの作動点に一致したときにしか、燃料噴射量に対する補正は行われないことになる。このため、燃料噴射量に対する補正精度が低くなるという不具合がある。また、機関運転状態が過渡状態（すなわち、機関回転数や要求負荷の変化が比較的大きい状態）にある時に比べて、機関運転状態が定常状態（すなわち、機関回転数や要求負荷の変化が比較的小さい状態）にある時（以下「定常運転時」という）のほうが、ΔＰＶの算出精度が高い。したがって、燃料噴射量に対する高い補正精度を確保するためには、定常運転時に燃料噴射量に対する補正が行われることが好ましい。ところが、定常運転時には、機関回転数や要求負荷の変化が比較的小さいことから、現在の作動点が図１０（Ａ）上のいずれかの作動点に一致することが少ない。このため、燃料噴射量に対する補正の実行回数が少なく、燃料噴射量に対する補正精度が低くなるという不具合がある。そこで、以下、燃料噴射量の補正のためにＲＯＭ３２に記憶しておくデータ量が少ないが、燃料噴射量の補正のためのデータ収集量は多く、しかも、定常運転時にも多くのデータが収集されるような、本発明における燃料噴射量の補正方法の実施の形態について説明する。
【００８０】
こうした燃料噴射量に対する補正方法を実現するフローチャートを図１１および図１２に示した。以下、図１１および図１２のフローチャートに沿って燃料噴射量に対する補正方法の別の実施形態について説明する。図１１および図１２のフローチャートでは、始めに、ステップ１０において、図１０（Ａ）のマップ上の作動点のうちの１つが基準点として選択される。この基準点の選択方法としては、種々のものが考えられるが、例えば、複数回の機関サイクルに亘る複数の作動点全てが平均的に近い作動点を選択するという方法がある。図１３は基準点近傍の領域を拡大して示している。以下、基準点における機関回転数をＮ０で表し、基準点における目標燃料噴射量をＴＱ０で表して、フローチャートについて説明する。
【００８１】
ステップ１１では、次式（２８）に従って基準点における機関回転数Ｎ０に対する現在の機関回転数Ｎの差ΔＮが算出されると共に、次式（２９）に従って基準点における目標燃料噴射量（以下「基準目標燃料噴射量」という）ＴＱ０に対する現在の目標燃料噴射量ＴＱの差ΔＴＱが算出される。
ΔＮ＝Ｎ−Ｎ０        …（２８）
ΔＴＱ＝ＴＱ−ＴＱ０  …（２９）
【００８２】
次いで、ステップ１２では、上記差ΔＮの絶対値がｎ／２以下であり（｜ΔＮ｜≦ｎ／２）且つ上記差ΔＴＱの絶対値がｔｑ／２以下である（｜ΔＴＱ｜≦ｔｑ／２）か否かが判別される。ここで、ｎは、図１０（Ａ）のマップの横軸に沿った作動点間の距離であり、これは、図１３に表示されている。また、ｔｑは、図１０（Ａ）のマップの縦軸に沿った作動点間の距離であり、これも、図１３に表示されている。すなわち、ステップ１２では、現在の機関回転数Ｎと現在の目標燃料噴射量ＴＱとからなる作動点が、図１３の一点鎖線で囲まれた領域Ｗ内にあるか否かが判別される。ステップ１２において、｜ΔＮ｜＞ｎ／２であるか或いは｜ΔＴＱ｜＞ｔｑ／２であると判別されたときには、ルーチンはステップ１１に戻る。この場合、ステップ１１が再び実行される。したがって、本フローチャートでは、ステップ１２において、｜ΔＮ｜≦ｎ／２且つ｜ΔＴＱ｜≦ｔｑ／２であると判別されるまで、ステップ１１が繰り返し実行されることになる。ステップ１２において、｜ΔＮ｜≦ｎ／２且つ｜ΔＴＱ｜≦ｔｑ／２であると判別されたときには、ルーチンはステップ１３に進む。
【００８３】
ステップ１３では、燃焼室５内に吸入される空気の量（以下「吸気量」という）Ｇａと基準となる吸気量Ｇａ０との差の絶対値が所定値αよりも小さく（｜Ｇａ−Ｇａ０｜＜α）、且つ、燃焼室５内の混合気の空燃比ＡＦと基準となる空燃比ＡＦ０との差の絶対値が所定値βよりも小さく（｜ＡＦ−ＡＦ０｜＜β）、且つ、噴射タイミングＴと基準となる噴射タイミングＴ０との差の絶対値が所定値γよりも小さい（｜Ｔ−Ｔ０｜＜γ）か否かが判別される。すなわち、基準となる吸気量からの現在の吸気量のずれ、基準となる空燃比からの現在の空燃比ずれ、および、基準となる噴射タイミングからの現在の噴射タイミングずれが、一定範囲内に収まっているか否かが判別される。ここで、｜Ｇａ−Ｇａ０｜≧αであり、または、｜ＡＦ−ＡＦ０｜≧βであり、または、｜Ｔ−Ｔ０｜≧γであると判別されたときには、ルーチンはステップ１１に戻り、ステップ１１が再び実行される。したがって、本フローチャートでは、ステップ１３において、｜Ｇａ−Ｇａ０｜≧αであり且つ｜ＡＦ−ＡＦ０｜≧βであり且つ｜Ｔ−Ｔ０｜≧γであると判別されるまで、ステップ１１およびステップ１２が繰り返し実行されることになる。ステップ１３において、｜Ｇａ−Ｇａ０｜≧αであり且つ｜ＡＦ−ＡＦ０｜≧βであり且つ｜Ｔ−Ｔ０｜≦γであると判別されたときには、ルーチンはステップ１４に進む。
【００８４】
ステップ１４では、次式（３０）に従って係数ｆが算出される。
ｆ＝（（１−２×｜ΔＮ｜／ｎ）＋（１−２×｜ΔＴＱ｜／ｔｑ））／２…（３０）
ここで、右辺の（１−２×｜ΔＮ｜／ｎ）は、図１４（Ａ）に示した関係から、横軸のΔＮを縦軸のｆ（ΔＮ）に換算したものである。一方、右辺の（１−２×｜ΔＴＱ｜／ｔｑ）は、図１４（Ｂ）に示した関係から、横軸のΔＴＱを縦軸のｆ（ΔＴＱ）に換算したものである。したがって、上式（３０）によれば、これらｆ（ΔＮ）とｆ（ΔＴＱ）との平均値を係数ｆとしているのである。この係数ｆは、後述する式（３１）および（３２）にて用いられる係数であって、式（３１）にて用いられるときの係数ｆの機能は、各機関サイクルで算出されるΔＰＶをΔＰＶの積分値にどの程度反映させるかを決定するものである。したがって、上式（３０）および後述する式（３１）から明らかなように、作動点が基準点から離れているほど、ΔＰＶの積分値に反映せしめられるΔＰＶの値は小さくなる。また、係数ｆは、式（３２）にても用いられる係数であって、式（３２）にて用いられるときの係数ｆの機能は、各機関サイクルでのΔＰＶの１回の算出を、データ取得回数としてどの程度反映させるかを決定するものである。したがって、上式（３０）および後述する式（３２）から明らかなように、作動点が基準点から離れているほど、データ取得回数に反映せしめられる回数は小さくなる。
【００８５】
次いで、ステップ１５において、次式（３１）に従って、ΔＰＶの積算値ΔＰＶｓｕｍが算出される。
ΔＰＶｓｕｍ＝ΔＰＶｓｕｍ＋ｆ×（１−ΔＴＱ／ＴＱ０）×ΔＰＶ…（３１）
ここで、左辺のΔＰＶｓｕｍが今回新たに算出されたΔＰＶの積算値であり、右辺のΔＰＶｓｕｍが前回までのΔＰＶの積算値である。また、右辺において、ＴＱ０は基準目標燃料噴射量であり、ΔＴＱはステップ１１で算出された基準目標燃料噴射量ＴＱ０に対する現在の目標燃料噴射量ＴＱの差である。また、右辺の（１−ΔＴＱ／ＴＱ０）は、作動点が基準点に一致していないときに算出されたΔＰＶを、作動点が基準点に一致しているときに算出されるべきΔＰＶに線形補間するためのものである。すなわち、ΔＰＶと燃料噴射量との間には線形な関係が成立するので、右辺の（１−ΔＴＱ／ＴＱ０）を用いることにより、各機関サイクルで算出されたΔＰＶを、作動点が基準点に一致しているときに算出されるべきΔＰＶに変化することができる。また、右辺のｆはステップ１４にて算出される係数である。したがって、上述したように、これによれば、作動点が基準点から離れるほど、ΔＰＶの積算値ΔＰＶｓｕｍに反映されるΔＰＶの値は小さくなる。
【００８６】
次いで、ステップ１６において、次式（３２）に従って、データ取得回数カウンタＣが算出される。
Ｃ＝Ｃ＋ｆ      …（３２）
ここで、左辺のＣが今回新たに算出されたデータ取得回数であり、右辺のＣが前回までのデータ取得回数である。そして、右辺のｆはステップ１４にて算出される係数であるので、これによれば、上述したように、作動点が基準点から離れるほど、ΔＰＶのデータ取得回数に反映される回数は小さくなる。
【００８７】
次いで、ステップ１７において、ステップ１６で算出されたデータ取得回数カウンタＣが所定値δよりも大きい（Ｃ＞δ）か否かが判別される。すなわち、データ取得回数（すなわち、サンプル数）が一定の回数（すなわち、一定のサンプル数）を超えたか否かが判別される。ここで、Ｃ≦δであると判別されたときには、ルーチンはステップ１１に戻り、ステップ１１が再び実行される。すなわち、ステップ１７において、Ｃ＞δであると判別されるまで、ステップ１１〜１６が繰り返し実行されることになる。一方、Ｃ＞δであると判別されたときには、ルーチンはステップ１８に進む。
【００８８】
ステップ１８では、次式（３３）に従って、ステップ１５で算出されたΔＰＶの積算値ΔＰＶｓｕｍの平均値ΔＰＶａｖｅが算出される。
ΔＰＶａｖｅ＝ΔＰＶｓｕｍ／Ｃ      …（３３）
ここで、右辺において、ΔＰＶｓｕｍはステップ１５にて算出されるΔＰＶの積算値であり、Ｃはステップ１６において算出されるデータ取得回数である。
【００８９】
次いで、ステップ１９において、次式（３４）に従って、基準目標燃料噴射量ＴＱ０に対する補正値Δｑが算出される。
Δｑ＝−（ΔＰＶａｖｅ−ＴΔＰＶ０）／ＴΔＰＶ０×ＴＱ０…（３４）
ここで、右辺において、ΔＰＶａｖｅはステップ１８で算出されるΔＰＶの積算値ΔＰＶｓｕｍの平均値であり、ＴΔＰＶ０は図１０（Ｂ）のマップにおいて基準機関回転数Ｎ０に対応する目標ΔＰＶである。
【００９０】
次いで、ステップ２０において、目標燃料噴射量をフィードバック制御する条件（以下「フィードバック条件」という）が成立しているか否かが判別される。ここで、フィードバック条件が成立していないと判別されたときには、ルーチンはそのまま終了する。一方、フィードバック条件が成立していると判別されたときには、ルーチンはステップ２１に進んで、次式（３５）に従って、基準点における目標燃料噴射量ＴＱ０が算出される。
ＴＱ０＝ＴＱ０＋Δｑ      …（３５）
ここで、左辺のＴＱ０が今回新たに算出された基準目標燃料噴射量であり、右辺のＴＱ０が前回までの基準目標燃料噴射量である。また、右辺のΔｑはステップ１９で算出された補正値である。
【００９１】
この方法によれば、作動点が基準点に一致しないときであっても、機関サイクル毎にΔＰＶが算出され、これらΔＰＶが作動点が基準点に一致しているときのΔＰＶに換算された形で目標燃料噴射量の補正に反映される。したがって、これによれば、燃料噴射量の補正のためにＲＯＭ３２に記憶しておくデータ量を少なくできると共に、燃料噴射量の補正のためのデータ収集量は多く、しかも、定常運転時にも多くのデータが収集される。
【００９２】
なお、この方法は、ΔＰＶに基づいて燃料噴射量を補正する場合についてのものであるが、ピークタイミングに基づいて燃料噴射量を補正する場合にも応用可能である。
【００９３】
ところで、失火の発生や燃焼遅延の発生の判定はＥＣＵ３０の計算負荷となるし、失火や燃焼遅延が発生していると判定されたときに上述したようにして燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＣＵ開度を変更すると、上述したような効果がある一方で別の不具合が生じる可能性もある。こうしたことを考慮すると、失火の発生や燃焼遅延の発生の判定ならびに失火や燃焼遅延が発生していると判定されたときの燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＣＵ開度の変更は、必要最低限に抑え、できるだけ行わないことが好ましいこともある。一方、失火や燃焼遅延は内燃機関が始動された直後に特に発生しやすい。そこで、内燃機関が始動されてから一定の時間が経過するまでに限って、失火の発生や燃焼遅延の発生の判定を行い、失火や燃焼遅延が発生していると判定されたときに上述したようにして燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＣＵ開度を変更するようにしてもよい。これによれば、ＥＣＵ３０の計算負荷が軽減され、場合によっては、内燃機関の運転状態が全体として好ましい状態に維持される。
【００９４】
なお、上述した実施形態では、失火が発生していると判定されたときには、上述した制御方法に従って、燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＧＲ開度が制御される。しかしながら、これら燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＧＲ開度の１つのみ、あるいは、２つのみが制御されるようにしてもよい。したがって、本発明は、失火が発生していると判定されたときに、燃料噴射量、噴射タイミング、および、ＥＧＲ開度の少なくとも１つを、上述した制御方法に従って制御するものと言える。
【００９５】
また、上述した実施形態では、ピークタイミングを直接利用して燃焼室内における失火の有無を判定しているが、ピークタイミングを利用して求められる別のパラメータを利用して燃焼室内における失火の有無を判定するようにしてもよい。したがって、本発明は、ピークタイミングに基づいて燃焼室内における失火の有無を判定するものと言える。
【００９６】
また、上述した実施形態では、ピークタイミングが圧縮上死点よりも早いタイミングであることをもって或いは基準タイミング（具体的には、圧縮上死点）近傍のタイミングであることをもって失火が発生していると判定しており、ピークタイミングが比較的遅いタイミングであることをもって燃焼遅延が発生していると判定している。ここで、これら失火および燃焼遅延が燃焼不良の１つの形態であることを考慮すると、本発明は、ピークタイミングに基づいて燃焼室内において燃焼不良が発生していると判定するものとも言える。
【００９７】
また、上述した実施形態では、ＰＶ値を直接利用して燃焼室内における失火の有無を判定しているが、ＰＶ値を換算した別のパラメータを利用して燃焼室内における失火の有無を判定するようにしてもよい。したがって、本発明は、ＰＶ値に基づいて燃焼室内における失火の有無を判定するものと言える。
【００９８】
また、上述した実施形態では、ＰＶ値が零であること或いは零近傍の値であることをもって失火が発生しており、ＰＶ値が比較的小さいことをもって燃焼遅延が発生している判定している。ここで、これら失火および燃焼遅延が燃焼不良の１つの形態であることを考慮すると、本発明は、ＰＶ値が予め定められた値よりも小さいことをもって燃焼室内において燃焼不良が発生していると判定するものとも言える。
【発明の効果】
本発明によれば、燃焼不良の有無を精度良く判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される内燃機関の全体図である。
【図２】機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとに基づいて目標燃料噴射量ＴＱを算出するために用いられるマップを示す図である。
【図３】目標燃料噴射量ＴＱに基づいて目標通電時間ΤＡＵｂａｓｅを算出するために用いられるマップを示す図である。
【図４】ＰＶ値の変化を示す図である。
【図５】目標燃料噴射量ＴＱに基づいて目標ＰＶ差ＴΔＰＶを算出するために用いられるマップを示す図である。
【図６】機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとに基づいて目標噴射タイミングＴＴを算出するために用いられるマップを示す図である。
【図７】機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとに基づいて目標ピークタイミングＴＣＡｐを算出するために用いられるマップを示す図である。
【図８】機関回転数Ｎと要求負荷Ｌとに基づいて基本ＥＧＲ開度ＴＤｂａｓｅを算出するために用いられるマップを示す図である。
【図９】本発明の実施形態に従った燃料噴射量の制御の一例を説明するための図である。
【図１０】（Ａ）は機関回転数Ｎに基づいて目標燃料噴射量ＴＱを算出するために用いられるマップを示す図であり、（Ｂ）は機関回転数Ｎに基づいて目標ＰＶ差ＴΔＰＶを算出するために用いられるマップを示す図である。
【図１１】燃料噴射量を補正するためのフローチャートの一部を示す図である。
【図１２】燃料噴射量を補正するためのフローチャートの一部を示す図である。
【図１３】図１０（Ａ）の一部を拡大して示す図である。
【図１４】図１１および図１２に示したフローチャートにおける計算式を説明するための図である。
【符号の説明】
１…機関本体
６…燃料噴射弁
７…吸気弁
９…排気弁
２２…ＥＧＲ通路
２３…ＥＧＲ制御弁
４７…筒内圧センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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