(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内に燃料を噴射する第１燃料噴射弁と、吸気通路内に燃料を噴射する第２燃料噴射弁とを含む内燃機関のための異常診断装置であり、前記内燃機関に異常が発生していることを判定するための異常発生判定と、前記内燃機関が正常復帰していることを判定するための正常復帰判定とを実行する内燃機関の異常診断装置において、
前記内燃機関は、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁の噴射形態として、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁のうちの前者のみが燃料を噴射する第１噴射形態、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁のうちの後者のみが燃料を噴射する第２噴射形態、ならびに前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁の双方が燃料を噴射する第３噴射形態を有するものであり、
前記異常発生判定により前記内燃機関に異常が発生している旨判定したとき、機関回転速度、機関負荷、および機関冷却水温と、前記第１燃料噴射弁の噴射量および前記第２燃料噴射弁の噴射量の総量に対する前記第１燃料噴射弁の噴射量の割合である噴射比率とを機関運転条件として記憶し、前記記憶した機関運転条件と同一の機関運転条件、および前記記憶した機関運転条件に応じて設定されるとともに前記機関運転条件に対して所定の誤差の範囲内にある所定範囲の機関運転条件を含む復帰運転条件が成立するとき、前記正常復帰判定を実行する
ことを特徴とする内燃機関の異常診断装置。
【請求項２】
気筒内に燃料を噴射する第１燃料噴射弁と、吸気通路内に燃料を噴射する第２燃料噴射弁とを含む内燃機関のための異常診断装置であり、前記内燃機関に異常が発生していることを判定するための異常発生判定と、前記内燃機関が正常復帰していることを判定するための正常復帰判定とを実行する内燃機関の異常診断装置において、
前記内燃機関は、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁の噴射形態として、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁のうちの前者のみが燃料を噴射する第１噴射形態、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁のうちの後者のみが燃料を噴射する第２噴射形態、ならびに前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁の双方が燃料を噴射する第３噴射形態を有するものであり、
前記異常発生判定により前記内燃機関に異常が発生している旨判定したとき、機関回転速度、機関負荷、および機関冷却水温と、前記内燃機関の噴射形態とを機関運転条件として記憶し、前記記憶した機関運転条件と同一の機関運転条件、および前記記憶した機関運転条件に応じて設定されるとともに前記機関運転条件に対して所定の誤差の範囲内にある所定範囲の機関運転条件を含む復帰運転条件が成立するとき、前記正常復帰判定を実行する
ことを特徴とする内燃機関の異常診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の異常診断装置において、
前記異常発生判定は、失火が過剰に発生していることに基づいて、前記内燃機関に異常が発生している旨判定するものであり、かつ前記失火が過剰に発生しているか否かを第１所定期間毎に判定する第１異常判定、および前記失火が過剰に発生しているか否かを前記第１所定期間とは異なる第２所定期間毎に判定する第２異常判定を含む
ことを特徴とする内燃機関の異常診断装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の異常診断装置において、
前記異常発生判定は、失火が過剰に発生していることに基づいて、前記内燃機関に異常が発生している旨判定するものであり、かつ前記失火が過剰に発生していることを判定するために第１閾値を用いるものであり、
前記正常復帰判定は、前記失火が過剰に発生していないことに基づいて、前記内燃機関が正常復帰した状態にある旨判定するものであり、かつ前記失火が過剰に発生していないことを判定するために前記第１閾値よりも小さい第２閾値を用いるものである
ことを特徴とする内燃機関の異常診断装置。
【請求項５】
請求項１に記載の内燃機関の異常診断装置、または請求項１を引用する請求項３または４に記載の内燃機関の異常診断装置において、
空燃比が予め設定された基準範囲内の大きさのとき、前記噴射比率を除いて前記復帰運転条件を設定する
ことを特徴とする内燃機関の異常診断装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の内燃機関の異常診断装置において、
前記異常発生判定は、燃料系異常が発生していることに基づいて、前記内燃機関に異常が発生している旨判定するものであり、かつ前記第１燃料噴射弁の燃料補正量または前記第２燃料噴射弁の燃料補正量が第１の所定範囲から外れていることに基づいて、前記燃料系異常が発生している旨判定するものであり、
前記正常復帰判定は、前記第１燃料噴射弁の燃料補正量または前記第２燃料噴射弁の燃料補正量が前記第１の所定範囲よりも小さい第２の所定範囲内にあることに基づいて、前記内燃機関が正常復帰している旨判定するものである
ことを特徴とする内燃機関の異常診断装置。
【請求項７】
請求項１を引用する請求項６に記載の内燃機関の異常診断装置において、
前記燃料系異常が発生している旨判定したときの前記噴射比率に応じて前記復帰運転条件に含まれる前記噴射比率の範囲を設定する
ことを特徴とする内燃機関の異常診断装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の内燃機関の異常診断装置において、
前記内燃機関の噴射形態のそれぞれに対応して前記燃料系異常の発生回数をカウントする燃料系異常カウンタを有する
ことを特徴とする内燃機関の異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気筒内に燃料を噴射する第１燃料噴射弁と、吸気通路内に燃料を噴射する第２燃料噴射弁とを含む内燃機関のための異常診断装置であり、内燃機関に異常が発生していることを判定するための異常発生判定と、内燃機関が正常復帰していることを判定するための正常復帰判定とを実行する内燃機関の異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、吸気通路内に燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタと、燃焼室内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと備えるものがある。この内燃機関は、機関負荷と機関回転数とからなる機関運転状態に応じて吸気通路噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとの噴射比率を変更している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５８０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような内燃機関には、例えば燃料系異常の検出、及びその燃料系異常から正常復帰することを行う異常診断装置が設けられている場合がある。具体的には、異常診断装置は、燃料系異常を検出したときの機関運転条件である機関回転速度、機関負荷及び水温のそれぞれを記憶し、同様の機関運転条件のときにのみ正常復帰するか否かを判定している。
【０００５】
しかしながら、例えば同一の機関運転条件において吸気通路噴射用インジェクタのみ、筒内噴射用インジェクタのみ、及び吸気通路噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとの併用の３つの噴射形態を用いる場合、上述の機関運転条件では誤った正常復帰判定をする場合がある。具体的には、所定の機関運転条件及び吸気通路噴射用インジェクタのみの噴射形態のときに燃料系異常が発生した場合に、同一の機関運転条件及び筒内噴射用インジェクタのみの噴射形態のときに正常復帰判定する場合がある。これにより、吸気通路噴射用インジェクタにより燃料系異常が生じているのにも係わらず、筒内噴射用インジェクタのみの噴射形態のときの異常診断を行うため、異常診断装置は正常判定をしてしまい、正常復帰をしてしまう場合がある。このような問題は、上述の燃料系異常の異常診断以外にも例えば失火検出の異常診断においても同様に生じていた。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸気通路噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを備える内燃機関であって、内燃機関が異常と判定したときに、誤って正常復帰する頻度を低減する内燃機関の異常診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための手段を以下に示す。
（１）請求項１に記載の発明は、気筒内に燃料を噴射する第１燃料噴射弁と、吸気通路内に燃料を噴射する第２燃料噴射弁とを含む内燃機関のための異常診断装置であり、前記内燃機関に異常が発生していることを判定するための異常発生判定と、前記内燃機関が正常復帰していることを判定するための正常復帰判定とを実行する内燃機関の異常診断装置において、前記内燃機関は、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁の噴射形態として、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁のうちの前者のみが燃料を噴射する第１噴射形態、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁のうちの後者のみが燃料を噴射する第２噴射形態、ならびに前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁の双方が燃料を噴射する第３噴射形態を有するものであり、前記異常発生判定により前記内燃機関に異常が発生している旨判定したとき、機関回転速度、機関負荷、および機関冷却水温と、前記第１燃料噴射弁の噴射量および前記第２燃料噴射弁の噴射量の総量に対する前記第１燃料噴射弁の噴射量の割合である噴射比率とを機関運転条件として記憶し、前記記憶した機関運転条件と同一の機関運転条件、および前記記憶した機関運転条件に応じて設定されるとともに前記機関運転条件に対して所定の誤差の範囲内にある所定範囲の機関運転条件を含む復帰運転条件が成立するとき、前記正常復帰判定を実行することを要旨とする。
【０００８】
この発明によれば、噴射比率を含む復帰運転条件が成立するときに正常復帰判定を実行するため、正常復帰についての誤判定が生じる頻度が低減される。
【０００９】
（２）請求項２に記載の発明は、気筒内に燃料を噴射する第１燃料噴射弁と、吸気通路内に燃料を噴射する第２燃料噴射弁とを含む内燃機関のための異常診断装置であり、前記内燃機関に異常が発生していることを判定するための異常発生判定と、前記内燃機関が正常復帰していることを判定するための正常復帰判定とを実行する内燃機関の異常診断装置において、前記内燃機関は、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁の噴射形態として、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁のうちの前者のみが燃料を噴射する第１噴射形態、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁のうちの後者のみが燃料を噴射する第２噴射形態、ならびに前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁の双方が燃料を噴射する第３噴射形態を有するものであり、前記異常発生判定により前記内燃機関に異常が発生している旨判定したとき、機関回転速度、機関負荷、および機関冷却水温と、前記内燃機関の噴射形態とを機関運転条件として記憶し、前記記憶した機関運転条件と同一の機関運転条件、および前記記憶した機関運転条件に応じて設定されるとともに前記機関運転条件に対して所定の誤差の範囲内にある所定範囲の機関運転条件を含む復帰運転条件が成立するとき、前記正常復帰判定を実行することを要旨とする。
【００１０】
この発明によれば、噴射比率を含む復帰運転条件が成立するときに正常復帰判定を実行するため、正常復帰についての誤判定が生じる頻度が低減される。
【００１１】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の異常診断装置において、前記異常発生判定は、失火が過剰に発生していることに基づいて、前記内燃機関に異常が発生している旨判定するものであり、かつ前記失火が過剰に発生しているか否かを第１所定期間毎に判定する第１異常判定、および前記失火が過剰に発生しているか否かを前記第１所定期間とは異なる第２所定期間毎に判定する第２異常判定を含むことを要旨とする。
【００１２】
失火の過剰発生に伴う内燃機関の問題としては、エミッションの悪化及び浄化処理装置の溶損の２種類がある。１つの異常判定タイミングにおいて異常判定を行う場合には、上記２種類の問題のどちらが発生しているのかが判別できない問題がある。その点において、本発明では、互いに期間が異なる第１異常判定タイミングと第２異常判定タイミングとにより異常判定を行うことにより、上記２種類の問題の判別を行うことができるようになる。
【００１３】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の異常診断装置において、前記異常発生判定は、失火が過剰に発生していることに基づいて、前記内燃機関に異常が発生している旨判定するものであり、かつ前記失火が過剰に発生していることを判定するために第１閾値を用いるものであり、前記正常復帰判定は、前記失火が過剰に発生していないことに基づいて、前記内燃機関が正常復帰した状態にある旨判定するものであり、かつ前記失火が過剰に発生していないことを判定するために前記第１閾値よりも小さい第２閾値を用いるものであることを要旨とする。
【００１４】
この発明によれば、第２閾値が第１閾値よりも小さいことにより、異常判定するための条件よりも正常復帰判定するための条件が厳しくなるため、誤った正常復帰判定の頻度をより低減することができるようになる。
【００１５】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の異常診断装置、または請求項１を引用する請求項３または４に記載の内燃機関の異常診断装置において、空燃比が予め設定された基準範囲内の大きさのとき、前記噴射比率を除いて前記復帰運転条件を設定することを要旨とする。
【００１６】
この発明によれば、噴射比率に起因する計算負荷を低減することができるようになる。
【００１７】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の異常診断装置において、前記異常発生判定は、燃料系異常が発生していることに基づいて、前記内燃機関に異常が発生している旨判定するものであり、かつ前記第１燃料噴射弁の燃料補正量または前記第２燃料噴射弁の燃料補正量が第１の所定範囲から外れていることに基づいて、前記燃料系異常が発生している旨判定するものであり、前記正常復帰判定は、前記第１燃料噴射弁の燃料補正量または前記第２燃料噴射弁の燃料補正量が前記第１の所定範囲よりも小さい第２の所定範囲内にあることに基づいて、前記内燃機関が正常復帰している旨判定するものであることを要旨とする。
【００１９】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項１を引用する請求項６に記載の内燃機関の異常診断装置において、前記燃料系異常が発生している旨判定したときの前記噴射比率に応じて前記復帰運転条件に含まれる前記噴射比率の範囲を設定することを要旨とする。
【００２０】
この発明によれば、正常復帰するための条件である噴射比率の所定範囲内が、燃料系異常が検出されたときの噴射比率に応じて可変に設定されることにより、そのときどきの燃料系異常のときの噴射比率に対して適切な正常復帰するための範囲を設定することができるようになる。
【００２１】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の内燃機関の異常診断装置において、前記内燃機関の噴射形態のそれぞれに対応して前記燃料系異常の発生回数をカウントする燃料系異常カウンタを有することを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の内燃機関の異常診断装置の第１の実施形態について、内燃機関の全体構造を模式的に示す模式図。
【図２】同実施形態の異常診断装置の筒内燃料噴射弁とポート燃料噴射弁について、温間時における機関負荷及び機関回転速度に基づく噴射形態毎の領域を示すグラフ。
【図３】同実施形態の異常診断装置の筒内燃料噴射弁とポート燃料噴射弁について、冷間時における機関負荷及び機関回転速度に基づく噴射形態毎の領域を示すグラフ。
【図４】同実施形態の異常診断装置について、所定クランク角回転時間の推移を示すタイムチャート。
【図５】同実施形態の異常診断装置について、（ａ）〜（ｄ）失火異常判定に係るカウンタの推移を示すタイムチャート。
【図６】同実施形態の異常診断装置について、失火判定処理を示すフローチャート。
【図７】同実施形態の異常診断装置について、失火算出処理を示すフローチャート。
【図８】本発明の内燃機関の異常診断装置の第２の実施形態について、空燃比の正常及び異常を判定するためのグラフ。
【図９】同実施形態の異常診断装置について、失火算出処理を示すフローチャート。
【図１０】本発明の内燃機関の異常診断装置の第３の実施形態について、燃料系の正常及び異常を判定するためのグラフ。
【図１１】同実施形態の異常診断装置について、燃料系判定処理を示すフローチャート。
【図１２】本発明の内燃機関の異常診断装置のその他の実施形態について、ＤＩ比率ｒの上限値及び下限値を示すグラフ。
【図１３】本発明の内燃機関の異常診断装置のその他の実施形態について、噴射形態毎の異常判定内容を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の内燃機関の異常診断装置を車両のエンジンの失火の過剰発生を診断する異常診断装置として具体化した第１の実施形態について説明する。
【００２４】
図１に示すように、エンジン１には、燃焼室１１が形成されたエンジン本体１０と、このエンジン本体１０に接続されるとともに燃焼室１１に連通する吸気通路２０及び排気通路３０とから構成されている。
【００２５】
エンジン本体１０には、燃焼室１１に対して吸気側及び排気側のそれぞれに配置された吸気バルブ１２及び排気バルブ１３と、点火プラグ１４と、燃焼室１１内に燃料を噴射する筒内燃料噴射弁１５とが設けられている。またエンジン本体１０には、燃焼室１１の一部を構成するシリンダ１６と、このシリンダ１６に連結されるコンロッド１７と、このコンロッド１７に連結されるクランクシャフト１８とが設けられている。
【００２６】
吸気通路２０には、吸気上流側よりエアフロメータ２１及びスロットルバルブ２２が設けられている。吸気通路２０における燃焼室１１に連通されるポート２３には、このポート２３内に燃料を噴射するポート燃料噴射弁２４が設けられている。また排気通路３０には、排気を浄化する排気浄化装置３１が設けられている。
【００２７】
燃焼室１１においては、ポート燃料噴射弁２４及び筒内燃料噴射弁１５から噴射された燃料と吸気通路２０を通じて吸入された空気との混合気が導入される。この混合気を点火プラグ１４によって火花点火し、燃焼することによりシリンダ１６が上下運動する。このシリンダ１６の上下運動に伴いクランクシャフト１８は回転する。以上によりエンジン１は動力を得ている。
【００２８】
こうしたエンジン１の各種制御は、機関制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）４０により行われている。このＥＣＵ４０は、機関制御に係る各種演算処理を実施するＣＰＵ（中央演算処理装置）、機関制御用のプログラムやデータが記録されたＲＯＭ（読込専用メモリ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、外部との信号の授受を行うためのＩ／Ｏ（入出力ポート）により構成されている。
【００２９】
このＥＣＵ４０の入力ポートには、上記エアフロメータ２１に加え、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ４１、アクセル操作量ＡＰを検出するアクセルセンサ４２、機関冷却水温ＴＨＷの冷間状態及び温間状態を検出する水温センサ４３、スロットルバルブ２２の開度を検出するスロットルセンサ４４、機関運転状態における空燃比を算出するための空燃比センサ４５等の各種センサの信号が入力されている。
【００３０】
ＥＣＵ４０は、各種センサ類の出力信号に基づき、機関回転速度ＮＥや機関負荷ＫＬ等の機関運転状態を把握する。なお、機関負荷ＫＬは、アクセル操作量ＡＰ、スロットル開度ＴＡ及び通路吸気量ＧＡに基づいて求められる吸入空気量と機関回転速度ＮＥとに基づき算出される。ＥＣＵ４０は、そのようにして把握した機関運転状態に応じて、出力ポートに接続された各種の駆動回路に指令信号を出力する。このようにしてＥＣＵ４０により行われる制御としては、スロットルバルブ２２の開度を調整するスロットル制御、筒内燃料噴射弁１５及びポート燃料噴射弁２４の各噴射量を調整する燃料噴射制御、及び点火プラグ１４の点火時期を調整する点火時期制御が挙げられる。
【００３１】
本実施形態の燃料噴射制御においては、ＥＣＵ４０が燃料の総噴射量が所望の噴射量となるように、筒内燃料噴射弁１５とポート燃料噴射弁２４との噴き分け比率（以下、「ＤＩ比率ｒ」）を制御している。ここで噴き分け比率（ＤＩ比率ｒ）とは、筒内燃料噴射弁１５の噴射量とポート燃料噴射弁２４の噴射量との総量に対する筒内燃料噴射弁１５の噴射量の割合をいう。
【００３２】
ここで、筒内燃料噴射弁１５は出力性能の上昇に寄与し、ポート燃料噴射弁２４は混合気の均一性に寄与している。このような特性の異なる２種類の燃料噴射弁の各噴射量を機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づいて制御することにより、エンジン１が通常運転状態の場合には、均質燃焼のみが行われるようになる。
【００３３】
図２及び図３に示すように、ＤＩ比率ｒについては、エンジン１の冷間状態及び温間状態の２通りのエンジン１の状態について、機関回転速度ＮＥを横軸及び機関負荷ＫＬを縦軸としてＤＩ比率ｒの分担比率を示したマップが用意されている。そして機関冷却水温ＴＨＷが予め設定された温度閾値以上のとき（以下、「温間状態」）には温間用のマップ（以下、「マップＭＰ１」）を選択し、上記温度閾値より小さいとき（以下、「冷間状態」）には冷間用のマップ（以下、「マップＭＰ２」）を選択する。そしてこれらマップＭＰ１，ＭＰ２に基づいて、筒内燃料噴射弁１５とポート燃料噴射弁２４との各噴射量がそれぞれ制御されている。
【００３４】
これらマップＭＰ１，ＭＰ２においては、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬによって設定される運転領域ごとにＤＩ比率ｒが設定されている。このＤＩ比率ｒは、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」、及び「ＤＩ比率ｒ＝０％」の３つの噴射形態の運転領域に区画されている。ここで、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」とは、筒内燃料噴射弁１５からのみ燃料噴射が行われる運転領域であることを示している。「ＤＩ比率ｒ＝０％」とは、ポート燃料噴射弁２４からのみ燃料噴射が行われる運転領域であることを示している。「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」とは、筒内燃料噴射弁１５とポート燃料噴射弁２４との燃料噴射が分担して行われる運転領域である。
【００３５】
図２に示すように、マップＭＰ１には、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」の運転領域である運転領域Ｒ１と、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」の運転領域である運転領域Ｒ２とから構成されている。運転領域Ｒ１は、機関回転速度ＮＥの値が「０」及び「ＮＥ１」と、機関負荷ＫＬの値が「ＫＬ１」及びこの「ＫＬ１」より高い値「ＫＬ２」とにより囲まれた領域により形成されている。運転領域Ｒ２は、運転領域Ｒ１以外の領域として形成されている。
【００３６】
図３に示すように、マップＭＰ２には、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」の運転領域である運転領域Ｒ３と、「ＤＩ比率ｒ＝０％」の運転領域である運転領域Ｒ４と、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」の運転領域である運転領域Ｒ５とから構成されている。運転領域Ｒ３は、機関回転速度ＮＥの値が「０」及び「ＮＥ２」と、機関負荷ＫＬの値が「ＫＬ３」及びこの値「ＫＬ３」より高い値「ＫＬ４」とにより囲まれた領域により形成されている。運転領域Ｒ４は、機関回転速度ＮＥの値が「０」及び「ＮＥ２」と、機関負荷ＫＬの値が「０」及び「ＫＬ３」とにより囲まれた領域により形成されている。運転領域Ｒ５は、運転領域Ｒ３及び運転領域Ｒ４以外の領域として形成されている。
【００３７】
図２及び図３における運転領域Ｒ１，Ｒ３である「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」の中のＤＩ比率ｒのそれぞれの具体的な数値は、マップＭＰ１，ＭＰ２中における機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬからそれぞれ算出される。
【００３８】
次に、図４及び図５を参照して、エンジン１の失火過剰発生の検出及び検出方法について説明する。
ＥＣＵ４０は、回転速度センサ４１に基づいて、クランクシャフト１８が所定のクランク角だけ回転するために要する時間ΔＴ（＝Ｔ／３０°ＣＡ）を常時計測している。なお、この時間ΔＴは、クランクシャフト１８の回転速度に対して反比例の関係にある。
【００３９】
図４に示すように、点火プラグ１４による点火が行われると、混合気の爆発によってピストンが急速に押し下げられるため、クランクシャフト１８の回転は一時的に加速される。やがてこの加速はポンピングロスやフリクションロス等によって徐々に減少していき、ある時点を境に減速に転じ、次の点火が行われるまでクランクシャフト１８の回転は徐々に減速されるようになる。このため、上記時間ΔＴは、点火が行われる度に短縮され、略同一の振幅で周期的な増減を繰り返すようになる。
【００４０】
ところで、失火が発生すると混合気の爆発が行われず、クランクシャフト１８の回転が加速されないため、上記時間ΔＴは点火後も増大するようになる。つまり、失火が発生すると、クランクシャフト１８の回転速度は点火後も加速されず、減速を続けるようになる。そこで、上記ΔＴの変動を監視することにより、失火発生を検出することができるようになる。したがって、ＥＣＵ４０は、エンジン１の失火状態を常時監視することにより、失火発生の頻度から失火過剰発生を検出している。
【００４１】
ＥＣＵ４０には、累積回転数をカウントする第１カウンタ及び第２カウンタと、失火数をカウントする第３カウンタ及び第４カウンタとの４つのカウンタが設けられている。
ＥＣＵ４０は、回転速度センサ４１の出力信号からクランクシャフト１８が１回転したことが確認される毎に、第１カウンタ及び第２カウンタの値を「１」ずつ加算する（図５（ａ）及び図５（ｃ）参照）。ここで、第１カウンタの値が「１０００」となった時点で、その値を一旦「０」にする。またＥＣＵ４０は、第２カウンタの値が「２００」となった時点で、その値を一旦「０」にする。ＥＣＵ４０は、エンジン１の始動時から上記制御を繰り返し行っている。ここで、第１カウンタの値が「０」から「１０００」まで累積する期間を第１所定期間とする。
【００４２】
ＥＣＵ４０は、上述の第１カウンタ及び第２カウンタの操作と並行して、上記時間ΔＴに基づいて失火の発生が確認される毎に第３カウンタ及び第４カウンタの値を「１」ずつ加算する（図５（ｂ）及び図５（ｄ）参照）。この第３カウンタは、第１カウンタの値が「１０００」となるまでの時間において発生した失火の回数の累積を示し、第４カウンタは、第２カウンタが「２００」となるまでの時間において発生した失火の回数の累積を示している。ここで、第２カウンタの値が「０」から「２００」まで累積する期間を第２所定期間とする。
【００４３】
ＥＣＵ４０は、第３カウンタ及び第４カウンタの値がそれぞれ予め設定された閾値（第１閾値）である所定値Ａ及び所定値Ｂを超えていることを条件として、失火が過剰発生していることを検出する。そして、失火が過剰発生していることが検出された場合、即ちＥＣＵ４０が失火について異常と判定した場合、ＥＣＵ４０は、そのときの機関運転条件である機関回転速度ＮＥｍ、機関負荷ＫＬｍ、機関冷却水温ＴＨＷ（温間状態もしくは冷間状態）及びＤＩ比率ｒｍを履歴情報として記憶する。
【００４４】
また、ＥＣＵ４０は、上記履歴情報の機関運転条件（ＮＥｍ，ＫＬｍ，ＴＨＷｍ，ｒｍ）と同一及び所定の範囲内の誤差の機関運転条件において、正常復帰判定を行う。ここで、所定範囲内の誤差の機関運転条件は、例えば、ＮＥｍ±ａ，ＫＬｍ±ｂ，ｒｍ±ｘ（ａ，ｂ，ｘは予め設定された定数），ＴＨＷｍ（温間状態もしくは冷間状態）として設定される。なお、以降では、上記履歴情報の機関運転条件（ＮＥｍ，ＫＬｍ，ＴＨＷｍ，ｒｍ）と同一及び所定の範囲内の誤差の機関運転条件を「復帰運転条件」という。
【００４５】
ＥＣＵ４０には、復帰運転条件において、累積回転数をカウントする第５カウンタと、失火数をカウントする第６カウンタとが設けられている。第５カウンタは、第１カウンタと同様にカウントし、第６カウンタは第３カウンタと同様にカウントする。
【００４６】
正常復帰判定においては、まず復帰運転条件において、第５カウンタの値が「１０００」となるまでの期間中に第６カウンタの値（即ち失火数Ｎｒ）がそれぞれ所定値Ａより小さい閾値Ｃ以上となるか否かを判定する。ここで第５カウンタの値が閾値Ｃ（第２閾値）より小さい場合には、ＥＣＵ４０は失火が過剰発生していないことを検出し、失火について正常と判定する。これにより、上記履歴情報においてＥＣＵ４０は異常判定から正常判定に変更する。一方、第３カウンタの値がそれぞれ閾値Ｃ以上である場合には、ＥＣＵ４０は失火の過剰発生が検出し、失火について異常を維持すると判定する。
【００４７】
以上のように、ＥＣＵ４０は、エンジン１の運転中に失火状態を常時監視している。そして、その結果に基づいて失火についての正常／異常の判定を行い、異常であれば警告灯を点灯する。
【００４８】
次に、図６及び図７を参照して、ＥＣＵ４０が失火の過剰発生の異常判定及び正常復帰判定を行う処理（失火判定処理）の詳細について説明する。本処理においては、所定時間毎に図６に示す失火の過剰発生の異常判定及び正常復帰判定が行われ、所定回転毎に図７に示す復帰運転条件において失火の発生の算出が行われている。そして図７において算出した失火数に基づいて失火の過剰発生の正常復帰判定が行われる。また第１カウンタ及び第２カウンタに基づく失火検出は互いに同様であるため、以下のフローでは、第１カウンタに基づいて失火検出を行うものとし、第２カウンタについての説明を省略する。
【００４９】
ステップＳ１０において、失火検出実行条件が成立したか否かを判断する。この失火検出実行条件は、（ａ）エンジン１の始動から所定時間経過後であること、（ｂ）フューエルカットをしていないこと、（ｃ）機関冷却水温ＴＨＷが予め設定された所定温度以上であることである。これら条件（ａ）〜（ｃ）の全てを満たしたとき、失火検出実行条件が成立したと判断する（ステップＳ１０のＹＥＳ）。そしてステップＳ１１において、異常判定タイミングか否かを判断する。この異常判定タイミングは、第１カウンタの値が「１０００」となった時点である。一方、上述の条件（ａ）〜（ｃ）のいずれかを満たしていないとき、即ち失火検出実行条件が成立しないとき（ステップＳ１０のＮＯ）、この処理は一旦終了する。
【００５０】
この異常判定タイミングとなった場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ステップＳ１２において、第３カウンタによりそのときの失火数Ｎが所定値Ａ以上か否かを判断する。ここで、上記失火数Ｎが所定値Ａ以上である場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、失火が過剰発生していると判断する。そしてステップＳ１３において、異常フラグ及び判定履歴フラグを上げ、そのときの機関運転状態である機関回転速度ＮＥｍ、機関負荷ＫＬｍ、機関冷却水温ＴＨＷｍ及びＤＩ比率ｒｍをそれぞれ記憶する。
【００５１】
一方、異常判定タイミングではない場合（ステップＳ１１のＮＯ）、及び失火数Ｎが所定値Ａより小さい場合（ステップＳ１２のＮＯ）、ステップＳ１４において、判定履歴がＯＦＦ状態か否かを判断する。ここで判定履歴がＯＦＦ状態の場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、このトリップ中において異常判定をされていないと判断し、以下の正常復帰判定を行う。一方、判定履歴がＯＮ状態の場合（ステップＳ１４のＮＯ）、このトリップ中において異常判定をされていると判断し、一旦処理を終了する。
【００５２】
正常復帰判定では、図７に示す失火算出処理のステップＳ２０において、復帰運転条件が成立するか否かを判断する。ここで、復帰運転条件が成立する場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）、ステップＳ２１において、この復帰運転条件が成立する期間中において正常判定タイミングのカウンタである第５カウンタをインクリメントする（即ち第５カウンタを「１」ずつ加算する）。次いで、ステップＳ２２において、この復帰運転条件に失火が発生したか否かを判断する。ここで、失火が発生した場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）、ステップＳ２３において、復帰運転条件の失火数Ｎｒをカウントする第６カウンタをインクリメントする（即ち第６カウンタを「１」ずつ加算する）。一方、復帰運転条件が成立しない場合（ステップＳ２０のＮＯ）、及び復帰運転条件に失火が発生しなかった場合（ステップＳ２２のＮＯ）には、一旦処理を終了する。
【００５３】
次いで、ステップＳ１５において、第５カウンタが「１０００」であるか否かを判断する。上記カウンタが「１０００」の場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、ステップＳ１６において、第６カウンタにて算出した失火数Ｎｒが閾値Ｃより小さいか否かを判断する。ここで、失火数Ｎｒが閾値Ｃよりも小さい場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）、この復帰運転条件においては失火の過剰発生はなかったと判断する。そしてステップＳ１７において、異常判定をＯＦＦ状態とし、正常判定をＯＮ状態とする（即ち、正常復帰する）。一方、第６カウンタが閾値Ｃ以上の場合（ステップＳ１６のＮＯ）、この復帰運転条件においても失火の過剰発生があったと判断し、異常判定のＯＮ状態を維持する。そして正常判定及び異常判定が行われた後に、ステップＳ１８において、第５カウンタ及び第６カウンタの値を「０」にして処理を終了する。一方、第５カウンタが「１０００」ではない場合（ステップＳ１５のＮＯ）、一旦処理を終了する。
【００５４】
以上の処理により、失火の過剰発生を検出した場合の機関運転条件を記憶するとともに、この機関運転条件に応じて設定した復帰運転条件において失火の過剰発生が検出されない場合にはこの機関運転条件における失火の過剰発生はなかったものとしている。
【００５５】
ところで、失火の過剰発生を検出したときに記憶する機関運転条件を機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ及び機関冷却水温ＴＨＷのみとした場合、正常復帰判定の誤判定を生じてしまう場合がある。具体的には、例えば失火の過剰発生を検出したときには「ＤＩ比率＝１００％」であったが、正常復帰判定を行う同一または復帰運転条件のときには「ＤＩ比率＝０％」であると、使用される燃料噴射弁が異なるため、燃料噴射弁に依存した失火が過剰発生しているのにも係わらず、正常として判定してしまう。詳細には、筒内燃料噴射弁１５に起因して失火が過剰発生しているのに、正常復帰判定ではポート燃料噴射弁２４を用いて失火の過剰発生をしているか否かを判断するので、正常として判定してしまう。
【００５６】
この点において、本実施形態では、失火の過剰発生を検出したときに記憶する機関運転条件にＤＩ比率ｒｍを含めるとともに、復帰運転条件にもＤＩ比率ｒを含めることにより、使用された燃料噴射弁の噴射形態及びこの噴射形態における噴射比率が同一または類似していないと（即ち、噴射比率が類似噴射比率でないと）正常復帰判定を行わない。したがって、上述の正常復帰判定の誤判定は抑制されるようになる。
【００５７】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態によれば、正常復帰判定を行うための復帰運転条件が、機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ及び機関冷却水温ＴＨＷにＤＩ比率ｒを加えたものである。したがって、ＤＩ比率ｒが異なるのに正常復帰してしまう問題の発生の頻度を低減することができるようになる。
【００５８】
（２）本実施形態によれば、異常判定を行うカウンタとして第１カウンタと第２カウンタとを備え、第１カウンタと第２カウンタとは累積回転数が互いに異なる構成である。この構成によれば、失火の過剰発生に伴う内燃機関の問題としてのエミッションの悪化及び浄化処理装置の溶損の２種類の判別を行うことができるようになる。
【００５９】
（３）本実施形態によれば、正常復帰を判定する閾値Ｃが異常を判定する所定値Ａよりも小さく設定される構成である。したがって、異常判定するための条件よりも正常復帰判定するための条件が厳しくなるため、誤った正常復帰判定の頻度をより低減することができるようになる。
【００６０】
（第２の実施形態）
図８及び図９を参照して、本発明の内燃機関の異常診断装置を車両のエンジンの失火異常を診断する異常診断装置として具体化した第２の実施形態について説明する。なお本実施形態では、第１の実施形態と比較して復帰運転条件の設定方法が以下のように異なる。
【００６１】
即ち、同一または復帰運転条件として、空燃比Ａ／Ｆを用いて、ＤＩ比率ｒが所定範囲内にあるか否かの判断を行うか否かを選択している。具体的には、失火が過剰発生していると判断されたとき（即ち異常判定されたとき）、機関運転条件として、そのときの空燃比ＡＦｍを記憶している。そして、図８に示すように、上記空燃比ＡＦｍが正常判定の領域Ｄ１、リーン領域Ｄ２及びリッチ領域Ｄ３のどこにあるかを検出するとともに、復帰運転条件が成立したときの空燃比Ａ／Ｆと上記空燃比ＡＦｍとを比較して上述の判断を選択している。
【００６２】
図８では、正常判定の領域Ｄ１は、理論空燃比に対する差分量の所定の閾値であるリッチ正常判定値ＡＦｒｏｋから同様の閾値であるリーン正常判定値ＡＦｌｏｋまでの範囲内として規定されている。また、リーン領域Ｄ２は、リーン正常判定値ＡＦｌｏｋよりもリーン側の値となる閾値であるリーン判定値ＡＦｌよりもリーン側の範囲として規定されている。また、リッチ領域Ｄ３は、リッチ正常判定値ＡＦｒｏｋよりもリッチ側の値となる閾値であるリッチ判定値ＡＦｒよりもリッチ側の範囲として規定されている。これらリッチ正常判定値ＡＦｒｏｋ、リーン正常判定値ＡＦｌｏｋ、リッチ判定値ＡＦｒ及びリーン判定値ＡＦｌは、それぞれ実験等により予め設定されている。
【００６３】
ところで、上記空燃比ＡＦｍは、上述のように正常判定値の領域Ｄ１、リーン領域Ｄ２、及びリッチ領域Ｄ３の３つの領域内に入る可能性がある。以下、その３つの領域のそれぞれについての復帰運転条件の設定方法について説明する。
【００６４】
（Ａ）上記空燃比ＡＦｍが正常判定の領域Ｄ１にある場合
この場合には、失火の過剰発生の原因が、筒内燃料噴射弁１５及びポート燃料噴射弁２４に起因するものではないと判断される。そのため、ＤＩ比率ｒに係わらず正常復帰したとしても、筒内燃料噴射弁１５及びポート燃料噴射弁２４に異常がないため、誤った正常復帰とはならない。したがって、復帰運転条件は、機関回転速度ＮＥｍと機関負荷ＫＬｍと機関冷却水温ＴＨＷｍのみとして設定される。
【００６５】
（Ｂ）上記空燃比ＡＦｍがリーン領域Ｄ２にある場合
この場合には、そのときどきの空燃比Ａ／Ｆが、上記空燃比ＡＦｍよりリーン側であることを条件として、ＤＩ比率ｒを復帰運転条件に含まない。したがって、復帰運転条件は、機関回転速度ＮＥｍと機関負荷ＫＬｍと機関冷却水温ＴＨＷｍのみとして設定される。一方、そのときどきの空燃比Ａ／Ｆが上記空燃比ＡＦｍよりリッチ側である場合には、ＤＩ比率ｒを復帰運転条件に含む。したがって、復帰運転条件は、機関回転速度ＮＥｍと機関負荷ＫＬｍと機関冷却水温ＴＨＷｍとＤＩ比率ｒｍとして設定される。
【００６６】
（Ｃ）上記空燃比ＡＦｍがリッチ領域Ｄ３にある場合
この場合には、そのときどきの空燃比Ａ／Ｆが、上記空燃比ＡＦｍよりリッチ側であることを条件として、ＤＩ比率ｒを復帰運転条件に含まない。したがって、復帰運転条件は、機関回転速度ＮＥｍと機関負荷ＫＬｍと機関冷却水温ＴＨＷｍのみとして設定される。一方、そのときどきの空燃比Ａ／Ｆが上記空燃比ＡＦｍよりリーン側である場合には、ＤＩ比率ｒを復帰運転条件に含む。したがって、復帰運転条件は、機関回転速度ＮＥｍと機関負荷ＫＬｍと機関冷却水温ＴＨＷｍとＤＩ比率ｒｍとして設定される。以上により、空燃比ＡＦｍを用いることにより、復帰運転条件にＤＩ比率ｒを用いる頻度が減少するようになる。
【００６７】
次に、図９を参照して、本実施形態の失火算出処理の詳細について説明する。なお、この処理は、第１の実施形態の失火算出処理と比較して、失火算出処理の復帰運転条件の設定方法が異なるのみであるため、同一フローについてはその説明を省略する。また、本実施形態においても第１の実施形態と同様に失火判定処理を行う。
【００６８】
本処理においては、ステップＳ３０において、所定の機関運転条件が成立するか否かを判断する。具体的には、そのときどき機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ及び機関冷却水温ＴＨＷがそれぞれＮＥｍ±ａ及びＫＬｍ±ｂの範囲内にあるか否か、及び機関冷却水温ＴＨＷｍが記憶された状態あるか否かを判断する。ここで、所定の機関運転条件が成立する場合（ステップＳ３０のＹＥＳ）、ステップＳ３１において、上記空燃比ＡＦｍまたは空燃比Ａ／Ｆが次の３条件のいずれかを満たすか否かを判断する。即ち、上記空燃比ＡＦｍがリーン判定値ＡＦｌよりもリーン側にある場合、そのときどきの空燃比Ａ／Ｆが上記空燃比ＡＦｍよりもリーン側にあるか否かを判断する。上記空燃比ＡＦｍがリッチ判定値ＡＦｒよりもリッチ側にある場合、そのときどきの空燃比Ａ／Ｆが上記空燃比ＡＦｍよりもリッチ側にあるか否かを判断する。上述の２つの場合のいずれにも当てはまらない場合、上記空燃比ＡＦｍがリッチ正常判定値ＡＦｒｏｋからリーン正常判定値ＡＦｌｏｋまでの範囲内にあるか否かを判断する。上記空燃比ＡＦｍの状態における条件を満たす場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、ＤＩ比率ｒが同一または類似の範囲内にあるか否かを判断せずに、ステップＳ３２において第５カウンタをインクリメントする。即ち上記空燃比ＡＦｍの状態における条件を満たす場合、ＤＩ比率ｒが同一または類似の範囲内にあるか否かの判断が禁止されている。以下、ステップＳ３２〜Ｓ３４までの処理は、第１の実施形態のステップＳ２１〜Ｓ２３とそれぞれ同様の処理を行う。
【００６９】
一方、上記空燃比ＡＦｍの状態における条件の全てを満たさない場合（ステップＳ３１のＮＯ）、ステップＳ３５において、ＤＩ比率ｒが同一または類似の範囲内か否かを判断する。具体的には、ＤＩ比率ｒがｒｍ±ｘの範囲内にあるか否かを判断する。ここで、ＤＩ比率ｒがｒｍ±ｘの範囲内にあるときには、ステップ３２の処理を行う。
【００７０】
また、所定の機関運転条件が成立しない場合（ステップＳ３０のＮＯ）、及びＤＩ比率ｒが同一または類似の範囲内にない場合（ステップＳ３５のＮＯ）、一旦処理を終了する。
以上の処理により、空燃比を用いることにより、ＤＩ比率ｒの判断を行うか否かを判断することにより、ＤＩ比率ｒの上記判断を行う頻度を減少している。
【００７１】
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（３）に加え以下の効果を奏することができる。
（４）本実施形態によれば、空燃比Ａ／Ｆが上記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれか１つを満たすときには、復帰運転条件においてＤＩ比率ｒを判断することを禁止する構成である。したがって、ＤＩ比率ｒの判断を行う頻度が減少することにより、ＥＣＵ４０のＤＩ比率ｒに起因する計算負荷を低減することができるようになる。特に、空燃比Ａ／Ｆは、筒内燃料噴射弁１５及びポート燃料噴射弁２４の各噴射量の調整等の他の機能にも使用されているものである。そのため、復帰運転条件においてＤＩ比率ｒを判断することを禁止するための専用の判定値を用いることがないため、ＥＣＵ４０の計算負荷を低減することができるようになる。
【００７２】
（第３の実施形態）
図１０及び図１１を参照して、本発明の内燃機関の異常診断装置を車両のエンジンの燃料系異常を診断する異常診断装置として具体化した第３の実施形態について説明する。
【００７３】
燃料系異常は、筒内燃料噴射弁１５またはポート燃料噴射弁２４の燃料補正量が正常であると判定される所定範囲（第１の所定範囲）の範囲外となる場合として規定されている。即ち筒内燃料噴射弁１５またはポート燃料噴射弁２４の燃料補正量が過剰に多い場合（リッチ異常）及び燃料補正量が過剰に少ない場合（リーン異常）には、燃料系異常として規定される。なお、上記燃料補正量の所定範囲は、実験等により予め設定されている。
【００７４】
具体的には、図１０に示すように、ＥＣＵ４０は、そのときどきの燃料補正量ＦＡＦＫＧＤが正常の範囲内、リーン異常及びリッチ異常のどこにあるかを検出している。
図１０では、所定の閾値であるリッチ判定値ＦＡＦＫＧＤＨから同様の閾値であるリーン判定値ＦＡＦＫＧＤＬまでの範囲内を燃料補正量ＦＡＦＫＧＤが正常の範囲（第１の所定範囲）とする。また、リッチ判定値ＦＡＦＫＧＤＨよりもリーン側の値となる閾値であるリッチ正常判定値ＦＡＦＫＧＤＨｏｋからリーン判定値ＦＡＦＫＧＤＬよりもリッチ側となる閾値であるリーン正常判定値ＦＡＦＫＧＤＬｏｋまでの範囲内を燃料補正量ＦＡＦＫＧＤが正常復帰の範囲（第２の所定範囲）とする。また、リッチ判定値ＦＡＦＫＧＤＨよりもリッチ側の範囲をリッチ異常とし、リーン判定値ＦＡＦＫＧＤＬよりもリーン側の範囲をリーン異常とする。また、これらリッチ正常判定値ＦＡＦＫＧＤＨｏｋ、リーン正常判定値ＦＡＦＫＧＤＬｏｋ、リッチ判定値ＦＡＦＫＧＤＨ及びリーン判定値ＦＡＦＫＧＤＬは、実験等により予め設定されている。
【００７５】
燃料補正量ＦＡＦＫＧＤがリーン異常またはリッチ異常のときには、ＥＣＵ４０がそのときの機関回転速度ＮＥｍ、機関負荷ＫＬｍ、機関冷却水温ＴＨＷｍ、及びＤＩ比率ｒｍを記憶している。
【００７６】
一方、燃料補正量ＦＡＦＫＧＤが第１の所定範囲内であるときには、ＥＣＵ４０は、
（ａ）機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ、及び機関冷却水温ＴＨＷが燃料系異常と判定されたときの機関回転速度ＮＥｍ、機関負荷ＫＬｍ、及び機関冷却水温ＴＨＷｍと同一または予め設定された所定範囲内であること（所定の機関運転条件が成立すること）
（ｂ）ＤＩ比率ｒが燃料系異常と判定されたときのＤＩ比率ｒｍと同一または予め設定された所定範囲内であること
（ｃ）燃料補正量ＦＡＦＫＧＤが第２の所定範囲内であること
を条件に、燃料系正常判定のための第５カウンタをインクリメントする。
【００７７】
そして、第５カウンタの値ＣＫＦＫＧが予め設定された閾値である正常判定上限値ＫＦＫＧ以上であることを条件として、ＥＣＵ４０は上記（ａ）及び（ｂ）の条件が成立している状態において、すなわち復帰運転条件が成立している状態において、燃料系は正常であると判断する（正常復帰する）。以下、図１１を参照して、上述の異常判定及び正常復帰判定の燃料系判定処理の詳細について説明する。本処理は、所定時間毎に繰り返し行われている。
【００７８】
図１１に示すように、ステップＳ４０において、燃料系異常か否かを判断する。具体的には、燃料補正量ＦＡＦＫＧＤが第１の所定範囲の範囲外にあるか否かを判断する。ここで、燃料系異常と判断された場合（ステップＳ４０のＹＥＳ）、ステップＳ４１において、このときの機関回転速度ＮＥｍ、機関負荷ＫＬｍ、機関冷却水温ＴＨＷｍ、及びＤＩ比率ｒｍを記憶した上で一旦処理を終了する。一方、燃料補正量ＦＡＦＫＧＤが第１の所定範囲内である場合（ステップＳ４０のＮＯ）、以下の正常復帰判定を行う。
【００７９】
正常復帰判定は、まずステップＳ４２において、所定の機関条件が成立するか否かを判断する。具体的には、そのときどきの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬがそれぞれ機関回転速度ＮＥｍ±ａ及び機関負荷ＫＬｍ±ｂの範囲内にあるか否か、及び機関冷却水温ＴＨＷの状態が機関冷却水温ＴＨＷｍの状態と一致するか否かを判断する。ここで、所定の機関運転条件が成立する場合（ステップＳ４２のＹＥＳ）、ステップＳ４３において、そのときのＤＩ比率ｒが燃料系異常のときのＤＩ比率ｒｍと同一または予め設定された所定範囲内であるか否かを判断する。具体的には、ＤＩ比率ｒが、予め設定されたＤＩ比率ｒｍの類似と判定するための下限値ｒｍ−ｘ以上、且つ予め設定されたＤＩ比率ｒｍが類似と判定するための上限値ｒｍ＋ｘ以下であるか否かを判断する。ここで、ＤＩ比率ｒｍが同一または予め設定された所定範囲内である場合（ステップＳ４３のＹＥＳ）、ステップＳ４４において、燃料補正量ＦＡＦＫＧＤが第２の所定範囲内か否かを判断する。具体的には、燃料補正量ＦＡＦＫＧＤがリーン正常判定値ＦＡＦＫＧＤＬｏｋ以上、且つリッチ正常判定値ＦＡＦＫＧＤＨｏｋ以下であるか否かを判断する。ここで、燃料補正量ＦＡＦＫＧＤが第２の所定範囲内である場合（ステップＳ４４のＹＥＳ）、ステップＳ４５において、第５カウンタをインクリメントする。なお、ステップＳ４２及びＳ４３の判定条件は、復帰運転条件に相当する。すなわち、ステップＳ４２及びＳ４３において肯定判定の結果が得られた状態は、復帰運転条件が成立している状態に相当する。
【００８０】
次いで、ステップＳ４６において、第５カウンタの値ＣＫＦＫＧが正常判定上限値ＫＦＫＧ以上か否かを判断する。ここで、第５カウンタの値ＣＫＦＫＧが正常判定上限値ＫＦＫＧ以上である場合（ステップＳ４６のＹＥＳ）、この機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ、機関冷却水温ＴＨＷ、及びＤＩ比率ｒにおける燃料系は正常と判断する。そして、ステップＳ４７において、異常判定をＯＦＦ状態とし、正常判定をＯＮ状態とする（即ち、正常復帰する）。一方、第５カウンタの値ＣＫＦＫＧが正常判定上限値ＫＦＫＧより小さい場合（ステップＳ４６のＮＯ）、機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ、機関冷却水温ＴＨＷ、及びＤＩ比率ｒにおいて燃料系は異常が維持されると判定し、一旦処理が終了する。
【００８１】
また、所定の機関運転条件が成立しない場合（ステップＳ４２のＮＯ）、またはＤＩ比率ｒが燃料系異常のときのＤＩ比率ｒｍと同一または予め設定された所定範囲内でない場合（ステップＳ４３のＮＯ）、または燃料補正量ＦＡＦＫＧＤが第２の所定範囲内にない場合（ステップＳ４４のＮＯ）には、ステップＳ４８において、第５カウンタの値ＣＫＦＫＧを「０」に設定する。この状態において、第５カウンタの値ＣＫＦＫＧが正常判定上限値ＫＦＫＧ以上か否かを判断するため（ステップＳ４６）、燃料系の正常復帰は行われない。なお、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）及び（２）に準じた効果を奏することができる。
【００８２】
（その他の実施形態）
本発明の内燃機関の異常診断装置の具体的な構成は、上記各実施形態に例示した構成に限定されることなく、例えば以下のように変更することもできる。また以下の変形例は、上記各実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
【００８３】
・第３の実施形態では、図１１に示すようにステップＳ４３において燃料系異常のときに記憶するＤＩ比率に対して、予め設定された範囲内としてプラス方向及びマイナス方向に対して同じ値の定数の範囲内としたが、本実施形態のＤＩ比率の範囲はこれに限定されることはない。例えば、図１２に示すように、燃料系異常のときのＤＩ比率ｒｍの値を示す直線Ｌ１に対して、傾きの異なる上限値を示す直線Ｌ２及び下限値を示す直線Ｌ３を設けることもできる。この場合、ＤＩ比率ｒの範囲は、下限値の直線Ｌ３以上、且つ上限値の直線Ｌ２以下となる。そしてＤＩ比率ｒｍに対する上限値は、直線Ｌ１と直線Ｌ２との差Ｈ１によって規定され、ＤＩ比率ｒｍに対する下限値は、直線Ｌ１と直線Ｌ３との差Ｈ２によって規定される。ここで、直線Ｌ１と直線Ｌ２との差Ｈ１は、ＤＩ比率ｒが「０％」のときに最大値となり、ＤＩ比率ｒの増大に伴い減少する。そして、ＤＩ比率ｒが「１００％」のときに「０」となる。一方、直線Ｌ１と直線Ｌ３との差Ｈ２は、ＤＩ比率ｒが「０％」のときに「０」となり、ＤＩ比率ｒの増大に伴い増大する。そして、ＤＩ比率ｒが「１００％」のときに最大値となる。このようにＤＩ比率ｒの範囲を決定することにより、そのときどきの燃料系異常のＤＩ比率ｒｍに対して上限値及び下限値の値が可変に設定されるようになる。
【００８４】
・第３の実施形態では、図１１に示すようにステップＳ４０において燃料系異常と判断するのに、燃料補正量ＦＡＦＫＧＤがリッチ判定値ＦＡＦＫＧＤＨよりリッチ側にあるか否か、もしくは燃料補正量ＦＡＦＫＧＤがリーン判定値ＦＡＦＫＧＤＬよりリーン側にあるか否かを判断したが、燃料系異常の判断方法はこれに限定されることはない。
【００８５】
例えば、ＥＣＵ４０には筒内燃料噴射弁１５及びポート燃料噴射弁２４の噴射形態毎に燃料系異常のカウンタがそれぞれ設けられる構成とすることもできる。即ち、ＥＣＵ４０には、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」のときの燃料系異常のカウンタＣ１と、「ＤＩ比率ｒ＝０％」のときの燃料系異常のカウンタＣ２と、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」のときの燃料系異常のカウンタＣ３とが設けられている。これにより、各噴射形態において燃料系異常が発生したときに、筒内燃料噴射弁１５とポート燃料噴射弁２４とこれら噴射弁の両方とのいずれかに原因があるのかを判別することができる。
【００８６】
具体的には、予め設定された所定期間の範囲内（例えば、３秒以内）において、図１３に示すような４つのカウンタＣ１〜Ｃ３のパターンに当てはめることにより判別することができる。そして、その判別結果に基づくＤＩ比率ｒをＥＣＵ４０が記憶することにより、復帰運転条件の設定に用いている。
【００８７】
即ち、カウント状態としてカウンタＣ１が「０」より大きくなり、カウンタＣ２が「０」を維持した場合には、筒内燃料噴射弁１５が異常であると記憶する。またカウンタＣ１が「０」を維持する。そして、カウンタＣ３が「０」より大きくなる場合には、筒内燃料噴射弁１５の影響であると記憶する。
【００８８】
また、カウント状態としてカウンタＣ２が「０」より大きくなる場合には、ポート燃料噴射弁２４が異常であると記憶する。そして、カウンタＣ３が「０」より大きくなる場合には、ポート燃料噴射弁２４の影響であると記憶する。
【００８９】
また、カウント状態としてカウンタＣ１とカウンタＣ２との両方ともが「０」より大きい場合には、筒内燃料噴射弁１５及びポート燃料噴射弁２４の両方ともが異常であると判断する。この場合には、ＤＩ比率ｒの全てにおいて燃料噴射弁の故障が原因と分かるため、ＥＣＵ４０は噴射形態を記憶する必要はない。
【００９０】
また、カウント状態としてカウンタＣ１とカウンタＣ２との両方ともが「０」を維持し、カウンタＣ３が「０」よりも大きい場合には、筒内燃料噴射弁１５及びポート燃料噴射弁２４が両方用いられているときの異常であると記憶する。そしてこの場合には、ＥＣＵ４０はそのときのＤＩ比率ｒをさらに記憶する。
【００９１】
・上記各実施形態では、ＥＣＵ４０は失火の過剰発生または燃料系異常のときのＤＩ比率ｒｍを記憶し、そしてＤＩ比率ｒｍ±ｘの範囲内を復帰運転条件としたが、復帰運転条件の設定はこれに限定されることはない。例えば、ＤＩ比率ｒｍの代わりに、噴射形態である「ＤＩ比率ｒ＝１００％」、「ＤＩ比率ｒ＝０％」及び「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」のうちのどれに当てはまるかを復帰運転条件としてもよい。具体的には例えば、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」のときに失火の過剰発生または燃料系異常が発生したときには、ＥＣＵ４０は、「０％＜ＤＩ比率ｒｍ＜１００％」として記憶する。そして復帰運転条件として、「０％＜ＤＩ比率ｒｍ＜１００％」に当てはまるかを判断する。この場合、機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ及び機関冷却水温ＴＨＷに加え、噴射形態も同一でなければ正常復帰判定を行わないため、噴射形態が異なるのに正常復帰してしまう問題の発生の頻度を低減することができるようになる。
【００９２】
・第１及び第２の実施形態では、閾値Ｃが所定値Ａよりも小さい値に設定されていたが、閾値Ｃと所定値Ａとは略同等の値に設定することもできる。
・第１及び第２の実施形態では、ＥＣＵ４０には第１カウンタと第２カウンタとの両方が設けられたが、ＥＣＵ４０には第１カウンタ及び第２カウンタのいずれかのみを設けることもできる。
【符号の説明】
【００９３】
１…エンジン（内燃機関）、１０…エンジン本体、１１…燃焼室、１２…吸気バルブ、１３…排気バルブ、１４…点火プラグ、１５…筒内燃料噴射弁、１６…シリンダ、１７…コンロッド、１８…クランクシャフト、２０…吸気通路、２１…エアフロメータ、２２…スロットルバルブ、２３…ポート、２４…ポート燃料噴射弁、３０…排気通路、３１…排気浄化装置、４０…ＥＣＵ（異常診断装置）、４１…回転速度センサ、４２…アクセルセンサ、４３…水温センサ、４４…スロットルセンサ、４５…空燃比センサ。
【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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