(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
失火故障診断用の診断期間を計測する診断期間計測手段と、エンジンの失火回数を計測する失火回数計測手段と、エンジンの失火故障判定用のしきい値を設定するしきい値設定手段と、予め設定された基準時間に対応した診断期間が計測される間に上記失火回数計測手段より計測された失火回数と上記しきい値設定手段によって設定されたしきい値とを比較することによりエンジンに失火故障が生じたか否かを判定する失火故障判定手段とを備えたエンジンの失火診断装置であって、予め設定された第１基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により計測された失火回数に応じてベーパ判定用の基準失火回数を設定するとともに、上記第１基準時間よりも長い時間に設定された第２基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により計測された失火回数の計測値と、上記ベーパ判定用の基準失火回数とに基づいてインジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否かを判定するベーパ判定手段を備え、このベーパ判定手段においてインジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあると判定された場合に、上記失火故障判定手段による失火故障の判定を禁止するように構成したことを特徴とするエンジンの失火診断装置。
【請求項２】
上記請求項１記載のエンジンの失火診断装置において、第１基準時間を第２基準時間内の後半部に設定したことを特徴とするエンジンの失火診断装置。
【請求項３】
上記請求項１記載または請求項２のエンジンの失火診断装置において、第１基準時間をベーパ発生に起因した失火が発生する可能性がある領域に設定したことを特徴とするエンジンの失火診断装置。
【請求項４】
上記請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの失火診断装置において、上記第１基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により計測された失火回数の第１計測値と、上記しきい値設定手段によって設定された第１しきい値とに基づいて排気ガス浄化触媒に悪影響を与える可能性が高い重度の失火故障が生じたか否かを判定するとともに、上記第２基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により計測された失火回数の第２計測値と、上記しきい値設定手段によって設定された第２しきい値とに基づいて排気ガス浄化触媒に悪影響を与える可能性が低い軽度の失火故障が生じたか否かを判定するように構成したことを特徴とするエンジンの失火診断装置。
【請求項５】
上記請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンの失火診断装置において、エンジン回転数の積算値に基づいて診断期間を計測するように構成したことを特徴とするエンジンの失火診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに失火故障が発生しているか否かを診断するエンジンの失火診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンのインジェクタや点火プラグ等に故障や劣化が生じると、失火が生じるこが避けられず、このような失火が生じると、排気ガス中に未燃焼ガスが混入され、この未燃焼ガスが排気ガス触媒中で燃焼することにより排気ガス浄化触媒に悪影響を与えるとともに、エミッションを悪化させることになるため、その早期発見が望まれている。
【０００３】
ところで、高温状態にあるエンジンが始動された場合には、インジェクタ内に存在する燃料に気泡が生成されるベーパが生じると、この気泡の生成量に対応して燃料噴射量が一時的に減り、空燃比がリーン化して失火や、半失火が生じることがある。このような失火や、半失火は、その後にインジェクタに供給される燃料によって当該インジェクタが冷却されるに応じて解消される一時的なものであり、実際は失火故障であると判定せずに正常とみなすことが妥当である。
【０００４】
このため、特開平４−３６０４４号公報に示されるように、スタータモータの駆動開始時点から一定時間に亘って失火判定停止期間を設け、この期間が経過するまで失火判定を停止することにより、上記インジェクタ内の燃料に気泡が生成されることによる失火が、インジェクタの故障等に起因して発生する失火故障であると誤判定されるのを防止し、上記失火判定停止期間の経過後に失火故障が生じたか否かを適正に診断することが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に示されるように、エンジンの始動後に常に一定時間に亘って失火故障の診断を停止するようにした構成によると、上記ベーパが発生していない場合においても、エンジンの始動後に一定時間が経過するまで失火故障の診断が行われないので、排気ガス浄化触媒に悪影響を与えるとともに、エミッションを悪化させる失火故障を早期に診断することができないという問題がある。
【０００６】
また、上記失火故障には、インジェクタや点火プラグの故障等に起因した失火の発生頻度が高い重度の失火故障と、排気ガス中のＯ2 量を測定するＯ2 センサの劣化等に起因する軽度の失火故障とがある。この軽度の失火故障は、失火の発生頻度が低いので、上記排気ガス浄化触媒を損傷させる等の弊害が生じる可能性は低いが、上記失火故障を正確に診断することが困難であり、この失火故障が見逃され易い傾向がある。
【０００７】
このため失火故障の診断期間を長くすることにより、上記軽度の失火故障が発生した場合においても、これを確実に診断できるようにし、これによってエミッションが悪化するのを防止することが望ましいが、上記診断期間を長くすると、上記重大な失火故障の発見がさらに遅れるという問題がある。この重大な失火故障の発見が遅れると、排気ガス中に多量の未燃焼ガスが混入され、この未燃焼ガスが排気ガス触媒中で燃焼して排気ガス浄化触媒が損傷することがあるので、これを早期に診断できるようにすることが望まれる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、エンジンの失火故障を迅速かつ適正に診断することができるエンジンの失火診断装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、失火故障診断用の診断期間を計測する診断期間計測手段と、エンジンの失火回数を計測する失火回数計測手段と、エンジンの失火故障判定用のしきい値を設定するしきい値設定手段と、予め設定された基準時間に対応した診断期間が計測される間に上記失火回数計測手段より計測された失火回数と上記しきい値設定手段によって設定されたしきい値とを比較することによりエンジンに失火故障が生じたか否かを判定する失火故障判定手段とを備えたエンジンの失火診断装置であって、予め設定された第１基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により計測された失火回数に応じてベーパ判定用の基準失火回数を設定するとともに、上記第１基準時間よりも長い時間に設定された第２基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により計測された失火回数の計測値と、上記ベーパ判定用の基準失火回数とに基づいてインジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否かを判定するベーパ判定手段を備え、このベーパ判定手段においてインジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあると判定された場合に、上記失火故障判定手段による失火故障の判定を禁止するように構成したものである。
【００１０】
上記構成によれば、診断期間計測手段によって計測された診断期間が予め設定された第１基準時間となるまでの間に、失火回数計測手段で計測された失火回数に応じてベーパ判定用の基準失火回数が設定される。そして、上記診断期間計測手段によって計測された診断期間が第２基準時間となるまでの間に、失火回数計測手段で計測された失火回数と、上記ベーパ判定用の基準失火回数とが比較され、この基準失火回数よりも上記失火回数の計測値が大きいことが確認された場合には、上記第２基準時間内における失火がベーパに起因して発生したものであると判定され、上記失火故障判定手段による失火故障の判定が禁止されることになる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載のエンジンの失火診断装置において、第１基準時間を第２基準時間内の後半部に設定したものである。
【００１２】
上記構成によれば、第１基準時間内において失火故障判定手段により失火故障の診断が実行されるとともに、上記第２基準時間の後半部に設定された第１基準時間の経過時点で、失火回数計測手段で計測された失火回数に応じてベーパ判定用の基準失火回数が設定され、このベーパ判定用の基準失火回数に基づいてインジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否かが判定されることになる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または請求項２記載のエンジンの失火診断装置において、第１基準時間をベーパ発生に起因した失火が発生する可能性がある領域に設定したものである。
【００１４】
上記構成によれば、第１基準時間内において失火故障判定手段により失火故障の診断が実行されるとともに、上記第２基準時間内において、ベーパ発生に起因した失火が発生する可能性がある領域に設定された第１基準時間の経過時点で、失火回数計測手段で計測された失火回数に応じてベーパ判定用の基準失火回数が設定され、このベーパ判定用の基準失火回数に基づいてインジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否かが判定されることになる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの失火診断装置において、上記第１基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により計測された失火回数の第１計測値と、上記しきい値設定手段によって設定された第１しきい値とに基づいて排気ガス浄化触媒に悪影響を与える可能性が高い重度の失火故障が生じたか否かを判定するとともに、上記第２基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により計測された失火回数の第２計測値と、上記しきい値設定手段によって設定された第２しきい値とに基づいて排気ガス浄化触媒に悪影響を与える可能性が低い軽度の失火故障が生じたか否かを判定するように構成したものである。
【００１６】
上記構成によれば、診断期間計測手段によって計測された診断期間が、重度の失火故障を判定する第１基準時間となったことが確認された時点で実行される重度の失火故障の判定時に、失火回数計測手段により計測された失火回数に基づいてベーパ判定用の基準失火回数が設定される。そして、上記診断期間計測手段によって計測された診断期間が、軽度の失火故障を判定する第２基準時間となったことが確認された時点で実行される重度の失火故障の判定時に、失火回数計測手段により計測された失火回数と上記基準失火回数とに基づいてインジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否か判定され、気泡が生成された状態にあると判定された場合には、上記失火故障判定手段による失火故障の判定が禁止されることになる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンの失火診断装置において、エンジン回転数の積算値に基づいて診断期間を計測するように構成したものである。
【００１８】
上記構成によれば、エンジン回転数の積算値に基づいて診断期間が計測され、この診断期間の計測値に応じて上記基準時間が経過したか否かが判別されることになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用される失火診断装置を備えたエンジンの全体構造を示している。この図に示すエンジン本体１０は、複数の気筒を備え、各気筒にピストン１２が収容されており、このピストン１２の上方に燃焼室１４が形成されている。この燃焼室１４には吸気ポート１５および排気ポート１６が臨み、これら吸気ポート１５および排気ポート１６がそれぞれ吸気弁１７および排気弁１８によって開閉されるようになっている。また、このエンジン本体１０の適所には、クランク角センサ１３と、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ１９とが配設されている。
【００２０】
上記吸気ポート１５には、吸気通路２０が接続されている。この吸気通路２０には、その上流側から順に、エアクリーナー２１、エアフローセンサ２２、スロットル弁２３、サージタンク２４および吸気マニホールド２５が設けられ、上記吸気ポート１５に向けてインジェクタ２６が配設されている。上記スロットル弁２３はバイパス通路２７によってバイパスされ、このバイパス通路２７の途中にアイドル回転数制御用のバイパス弁２８が設けられている。また、上記エアクリーナー２１には、吸気温度を検出する吸気温センサ２９が設けられている。
【００２１】
上記排気ポート１６には、排気通路３０が接続されている。この排気通路３０には排気ガス浄化触媒３１が設けられ、その上流側にＯ2 センサ３２が設けられている。そして、上記各センサの検出信号がマイクロコンピュータからなるエンジンの制御ユニット（ＥＣＵ）４０に入力されるようになっている。
【００２２】
上記エンジンの制御ユニット４０は、インジェクタ２６の燃料噴射制御およびバイパス弁２８の開閉制御等を行うとともに、上記排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性が高い失火故障、例えば上記インジェクタ２６または点火プラグ等の故障に起因した失火の発生頻度が高い重度の失火故障と、上記排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性は低いが、エミッションを悪化させる失火故障、例えばＯ2 センサ３２の劣化等に起因した失火の発生頻度が低い軽度の失火故障とを診断する機能を有している。
【００２３】
すなわち、上記制御ユニット４０には、失火故障診断用の診断期間を計測する診断期間計測手段４１と、エンジンの失火回数を計測する失火回数計測手段４２と、エンジンの失火故障判定用のしきい値を設定するしきい値設定手段４３と、予め設定された基準時間に対応した診断期間が上記診断期間計測手段４１によって計測されるまでの間に上記失火回数計測手段４２より計測された失火回数を、上記しきい値設定手段４３によって設定されたしきい値と比較することによりエンジンに失火故障が生じたか否かを判定する失火故障判定手段４４と、インジェクタ２６内や、インジェクタ２６に燃料タンク内の燃料を供給する燃料供給パイプ（図示せず）内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否かを判定するベーパ判定手段４５とが設けられている。
【００２４】
上記診断期間計測手段４１は、点火プラグの点火回数等に応じてエンジン回転数を積算するとともに、このエンジン回転数の積算値に基づいて上記診断期間を計測し、この計測値を上記失火回数計測手段４２に出力するように構成されている。また、上記診断期間計測手段４１は、排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性が高い重度の失火故障が生じたか否かを判定する第１基準時間に対応した診断期間と、排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性が低い軽度の失火故障が生じたか否かを判定する第２基準時間に対応した診断期間との二種類を計測する機能を有している。上記第１基準時間は、エンジン回転数の積算値にして２００回転程度に設定され、第２基準時間は、エンジン回転数の積算値にして１０００回転程度に設定されている。
【００２５】
上記失火回数計測手段４２は、クランク角センサ１３から出力される検出信号に基づき、今回のクランク角速度と前回のクランク角速度との差からなるクランク角速度の変動値を演算した後、このクランク角速度の変動値が予め設定された判定値を上回った場合に失火が発生したと判断し、上記診断期間計測手段４１により計測された診断期間が第１基準時間および第２基準時間となるまでの間、上記失火回数の積算値をそれぞれ計測してこの計測値を上記失火故障判定手段４４に出力するように構成されている。
【００２６】
また、上記しきい値設定手段４３は、失火の発生頻度が高く排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性が高い重度の失火故障が生じたか否かを判定する第１しきい値と、失火の発生頻度が低く排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性が低い軽度の失火故障が生じたか否かを判定する第２しきい値とを設定するように構成されている。さらに上記しきい値設定手段４３は、ベーパ判定手段４５においてインジェクタ２６内の燃料に気泡が生成され易い状態にあることが確認された場合に、上記第１しきい値および第２しきい値をそれぞれ通常時よりも大きな値に設定するように構成されている。
【００２７】
上記失火故障判定手段４４は、第１基準時間が経過するまでの間に、上記失火回数計測手段４２によって計測された失火回数の第１計測値と、上記しきい値設定手段４３によって設定された第１しきい値とを比較し、上記失火回数の第１計測値が第１しきい値よりも大きいことが確認された場合に、インジェクタ２６の故障等からなる重度の失火故障が発生した判定して警告灯４６を点灯させる制御信号を出力するように構成されている。
【００２８】
また、上記失火故障判定手段４４は、第２基準時間が経過するまでの間に、上記失火回数計測手段４２によって計測された失火回数の第２計測値と、上記しきい値設定手段４３によって設定された第２しきい値とを比較し、上記失火回数の第２計測値が第２しきい値よりも大きいことが確認された場合に、Ｏ2 センサ３２の劣化等からなる軽度の失火故障が発生した判定して警告灯４６を点灯させる制御信号を出力するように構成されている。
【００２９】
上記ベーパ判定手段４５は、水温センサ１９および吸気温センサ２９の検出信号に応じてエンジン水温が１００°Ｃ以上でかつ吸気温度が６０°Ｃ以上の高温状態にあるとともに、エンジンが始動後３０秒未満の状態にあることが確認された場合に、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成され易い状態にあり、空燃比がリーン化して一時的な失火を生じている可能性が高いと判定し、この判定信号を上記しきい値設定手段４３に出力するように構成されている。
【００３０】
また、ベーパ判定手段４５は、上記重度の失火故障を判定する第１基準時間に対応した診断期間が上記診断期間計測手段４１において計測される間に、上記失火回数計測手段４２により計測された失火回数の第１計測値に応じてベーパ判定用の基準失火回数を設定するとともに、上記軽度の失火故障を判定する第２基準時間に対応した診断期間が上記診断期間計測手段４１において計測される間に、上記失火回数計測手段４２により計測された失火回数の第２計測値が、上記ベーパ判定用の基準失火回数よりも大きいことが確認された場合に、上記失火故障判定手段４４による軽度の失火故障の判定を禁止する制御信号を上記失火故障判定手段４４に出力するように構成されている。
【００３１】
例えば、上記第２基準時間の後半部に設定された第１基準時間が経過する間に、上記失火回数計測手段４２により計測された失火回数の第１計測値を６倍した値を、ベーパ判定用の基準失火回数として設定し、この基準失火回数よりも、上記第２基準時間内において計測された失火回数の第１計測値が大きいことが確認された場合に、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成された状態にあると判定して、上記失火故障判定手段４４による軽度の失火故障の判定を禁止するようにしている。これにより上記第２基準時間内において発生した失火が、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成されることによって燃料噴射量が一時的に減り、空燃比がリーン化することに起因して発生したものであるにも拘らず、Ｏ2 センサ３２の劣化等からなる軽度の失火故障によるものであると、誤判定されることが防止されることになる。
【００３２】
上記構成を有する失火診断装置によって実行される失火診断時の制御動作を、図３および図４のフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まずスタータモータを作動させるスタータＳＷがＯＮ状態となったか否かを判定し（ステップＳ１）、ＹＥＳと判定された時点で、上記スタータモータを作動させてエンジンのクランキングを行う（ステップＳ２）。
【００３３】
次いで、エンジン始動後の経過時間を計測する始動後タイマーＴｓｔのカウント値を０にリセットした後（ステップＳ３）、上記軽度の失火故障を判定する第２基準時間内において、診断期間計測手段４１により計測されるエンジン回転数の積算値からなる診断期間の第２計測値Ｃｈｋｅと、上記失火回数計測手段４２により計測される失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅとを、それぞれ０にリセットするとともに（ステップＳ４）、上記重度の失火故障を判定する第１基準時間内に対応した診断期間の第１計測値Ｃｈｋｃおよび失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを、それぞれ０にリセットする（ステップＳ５）。
【００３４】
また、上記各センサの検出信号に基づいてエンジンの運転状態を検出した後（ステップＳ６）、エンジンが完爆状態なったことを示すエンジン回転速度が１０００ｒｐｍ以上となったか否かを判別する等により、エンジンがスタートしたか否かを判定する（ステップＳ７）。このステップＳ７でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ３にリターンする。そして、上記ステップＳ７でＹＥＳと判定された時点で、上記タイマーＴｓｔのカウント値を１だけ増加させ（ステップＳ８）、次いでエンジンのスタート後、５秒以上経過したか否か判別し、かつエンジンが低負荷・低回転状態となったか否かを判別する等により、失火故障の判定条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ９）。このステップＳ９でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ４にリターンする。
【００３５】
上記ステップＳ９でＹＥＳと判定された場合には、上記しきい値設定手段４３において第１しきい値および第２しきい値を設定するための失火回数の第１基準値ＮＯｃと、第２基準値ＮＯｅとを、エンジン負荷およびエンジン回転数の検出値に基づいて求めて設定する（ステップＳ１０）。上記第１基準値ＮＯｃおよび第２基準値ＮＯｅは、エンジンが高負荷・高回転となるに従い、エンジンの回転変動が小さくなって上記クランク角速度の変動値に基づく失火判定が困難になるため、これに応じて上記第１基準値ＮＯｃおよび第２基準値ＮＯｅも小さな値に設定されるようになっている。なお、上記第１，第２基準値ＮＯｃ，ＮＯｅは、固定値であってもよい。
【００３６】
次いで、上記ベーパ判定手段４５において水温センサ１９および吸気温センサ２９の検出信号に応じて始動時のエンジン水温ｔｈｗｓが１００°Ｃよりも高く、かつ始動時の吸気温度ｔｈａｓが６０°Ｃよりも高い高温状態であるか否かを判別するとともに（ステップＳ１１，Ｓ１２）、始動後タイマＴｓｔの計測値が３０秒未満であるか否かを判別することにより（ステップＳ１３）、インジェクタ２６の燃料に気泡が生成されるベーパが発生し易い状態にあるか否かを判定する。
【００３７】
上記ステップＳ１１〜Ｓ１３でそれぞれＹＥＳと判定され、インジェクタ２６内でベーパが発生し易い状態にあることが確認された場合には、上記ステップＳ１０で設定した第１基準値ＮＯｃおよび第２基準値ＮＯｅに所定の補正値Ｎｈｏｔｃ，Ｎｈｏｔｅを加算してなる第１しきい値Ｎｔｈｃと、第２しきい値Ｎｔｈｅとを、上記しきい値設定手段４３において失火故障判定用のしきい値として設定する（ステップＳ１４）。
【００３８】
また、上記ステップＳ１１〜Ｓ１３の何れかにおいてＮＯと判定され、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成され易い状態にないことが確認された場合には、しきい値設定手段４３において、上記ステップＳ１０で設定した第１基準値ＮＯｃおよび第２基準値ＮＯｅを、そのまま失火故障判定用の第１しきい値Ｎｔｈｃおよび第２しきい値Ｎｔｈｅとして設定する（ステップＳ１５）。
【００３９】
そして、上記診断期間計測手段４１において、エンジン回転数の積算値に基づいて診断期間を計測することにより、第１，第２基準時間に対応した診断期間の第１計測値Ｃｈｋｃおよび第２計測値Ｃｈｋｅをカウントするとともに（ステップＳ１６）、上記第１，第２基準時間内における失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃおよび第２計測値Ｎｍｓｆｅをカウントした後（ステップＳ１７）、診断期間計測手段４１において上記診断期間の第１計測値Ｃｈｋｃが、２００回転程度に設定されたエンジン回転数の積算値からなる第１基準時間ａと等しいか否かを判別することにより、重度の失火故障を判定するための第１基準時間ａが経過したか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【００４０】
上記ステップＳ１８でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ６にリターンして上記制御動作を繰り返す。そして、上記ステップＳ１８でＹＥＳと判定されて上記第１基準時間ａが経過したことが確認された時点で、上記第１計測値Ｃｈｋｃをクリアした後（ステップＳ１９）、上記ステップＳ１６でカウントされた失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃが、上記ステップＳ１４またはステップＳ１５で設定された第１しきい値Ｎｔｈｃよりも大きいか否かを上記失火故障判定手段４４において判定する（ステップＳ２０）。
【００４１】
上記ステップＳ２０でＹＥＳと判定され、上記失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃが第１しきい値Ｎｔｈｃよりも大きいことが確認された場合には、上記排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性が高い重度の失火故障が生じていると判定し、警告灯４６に重度の失火故障が生じたことを示す表示を点灯させる制御信号を出力する（ステップＳ２１）。なお、上記警告灯４６が一旦点灯されると、修理工場で修理されてそのチェックがされない限り、エンジン作動中は点灯されたままの状態となる。一方、ステップＳ２０でＮＯと判定され、上記失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃが第１しきい値Ｎｔｈｃ以下であることが確認された場合には、上記重度の失火故障が生じていないと判定して下記のステップＳ２２に移行する。
【００４２】
すなわち、上記診断期間計測手段４１において計測された診断期間の第２計測値Ｃｈｋｅが、１０００回転程度に設定されたエンジン回転数の積算値からなる第２基準時間ｂと等しいか否かを判別することにより、上記排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性が低い軽度の失火故障を判定するための第２基準時間ｂが経過したか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００４３】
上記ステップＳ２２でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ５にリターンして上記制御動作を繰り返す。そして、上記ステップＳ２２でＹＥＳと判定されて上記第２基準時間ｂが経過したことが確認された時点で、上記第２計測値Ｃｈｋｅをクリアした後（ステップＳ２３）、上記ステップＳ１７でカウントされた失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが、上記ステップＳ１４またはステップＳ１５で設定された第２しきい値Ｎｔｈｅよりも大きいか否かを上記失火故障判定手段４４において判定する（ステップＳ２４）。
【００４４】
上記ステップＳ２４でＮＯと判定され、上記失火回数の計測値Ｎｍｓｆｃが第２しきい値Ｎｔｈｅ以下であることが確認された場合には、上記軽度の失火故障が生じていない正常な状態にあると判断して上記ステップＳ４にリターンし、上記制御動作を繰り返す。これにより、上記第１基準時間ａ内において計測される失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃの書き替えと、この第１計測値Ｎｍｓｆｃに基づく重度の失火故障の再判定が行われることになる。
【００４５】
そして上記ステップＳ２４でＹＥＳと判定された時点で、水温センサ１９および吸気温センサ２９の検出信号に基づき、エンジン水温ｔｈｗｓが１００°Ｃよりも高い高温状態であるか否かを判定するとともに、吸気温度ｔｈａｓが６０°Ｃよりもも高い高温状態であるか否かを上記ベーパ判定手段４５において判定し（ステップＳ２５，Ｓ２６）、かつこの判定制御がエンジン始動直後の初回判定であるか否かを判定することにより（ステップＳ２７）、上記インジェクタ２６内でベーパが発生している可能性があるか否かを判別する。
【００４６】
上記ステップＳ２５〜Ｓ２７のいずれかにおいてＮＯと判定された場合には、インジェクタ２６内でベーパが発生している可能性が低いにも拘らず、エミッションを悪化させる可能性がある軽度の失火故障が発生したために、上記ステップＳ２４で上記失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが第２しきい値Ｎｔｈｅよりも大きいと判定されたと判断して、警告灯４６に軽度の失火故障が生じたこと示す表示を点灯させる制御信号を出力した後に（ステップＳ２９）、上記ステップＳ４にリターンする。
【００４７】
上記ステップＳ２５〜Ｓ２７でそれぞれＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ１７でカウントされたエンジンが１０００回転する間における最後の２００回転に対応した第１基準時間ａ内における失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを６倍することにより、ベーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃを設定した後、上記軽度の失火故障を判定する第２基準時間ｂが経過する間に失火回数計測手段４２により計測された失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが、上記ベーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃよりも大きいか否かをベーパ判定手段４５において判定する（ステップＳ２８）。
【００４８】
上記ステップＳ２８でＹＥＳと判定された場合には、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成されることにより、エンジン始動後の初期段階で失火が頻繁に発生した後、失火の発生頻度が次第に低下する傾向にあると考えられるため、上記ステップＳ２４で上記失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが第２しきい値Ｎｔｈｅよりも大きいと判定されたにも拘らず、警告灯４６を点灯させる制御信号を出力することなく、上記ステップＳ４にリターンすることにより、失火故障判定手段４４による上記第２計測値Ｎｍｓｆｅに基づく失火故障の判定を禁止する。
【００４９】
また、上記ステップＳ２８でＮＯと判定され、失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが上記ベーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃ以下であり、失火の発生頻度が顕著な低下傾向にないことが確認された場合には、インジェクタ２６内でベーパが発生していない状態で、エミッションを悪化させる可能性がある軽度の失火故障が発生したために、上記ステップＳ２５で上記失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが第２しきい値Ｎｔｈｅよりも大きくなったと考えられるので、警告灯４６に軽度の失火故障が生じたこと示す表示を点灯させる制御信号を出力した後に（ステップＳ２９）、上記ステップＳ４にリターンする。上記警告灯４６は、修理工場で修理されてそのチェックがされるまで、エンジン作動中は点灯された状態に維持される。
【００５０】
このように予め設定された第１基準時間ａに対応した診断期間が計測される間に、失火回数計測手段４２により計測された失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃに応じ、ベーパ判定用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃを設定するとともに、上記第１基準時間ａよりも長い時間に設定された第２基準時間ｂに対応した診断期間が計測される間に、失火回数計測手段４２により計測された失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅと、上記ベーパ判定用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃとに基づいて、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否かを判定するベーパ判定手段４５を設け、このベーパ判定手段４５においてインジェクタ２６内の燃料に気泡が生成された状態にあると判定された場合に、上記失火故障判定手段４４による失火故障の判定を禁止するように構成したため、上記ベーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃに基づいてインジェクタ２６内でベーパが発生しているか否かを迅速かつ正確に判別し、燃料に気泡が生成されるベーパの発生時に、失火故障が発生していないにも拘らず、失火故障判定手段４４において失火故障が発生したと誤判定されるのを効果的に防止することができる。
【００５１】
すなわち、上記インジェクタ２６内でベーパが発生している場合には、図６の実線に示すように、エンジンの始動直後に上記ベーパに起因した失火が顕著に発生するとともに、その後に供給される燃料によりインジェクタ２６が冷却されるのに応じて失火の発生頻度が次第に低下する。このため、１０００回転に設定されたエンジン回転数の積算値からなる第２基準時間ｂの経過時点で計測された失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが、０2 センサの劣化や、Ｏ2 センサの検出値に基づく空燃費のフィードバック制御システムの異常により、エンジン回転数の積算値が８００回転から１０００回転になるまでの間に設定された第１基準時間ａの経過時点で計測された失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを６倍してなるベーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃ以下であると判定され、図６の破線に示すように、失火の発生頻度が顕著に低下する傾向にないことが確認された場合には、上記第２基準時間ｂ内における失火がベーパに起因して発生したとは考えられず、Ｏ2 センサ３２の劣化等に起因したものであると考えられる。
【００５２】
したがって、従来装置のように、エンジンの始動後に失火故障の判定停止期間を設けることなく、エンジンの始動直後から上記第２基準時間ｂに対応した診断期間の計測を開始し、この第２基準時間ｂの経過時点で上記失火回数計測手段４２により計測された失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅに基づいて、上記Ｏ2 センサ３２の劣化等に起因した軽度の失火故障が発生していることを正確に診断することができる。
【００５３】
また、上記のように１０００回転に設定されたエンジン回転数の積算値からなる第２診断期間ｂの経過時点で計測された失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが、上記第１診断期間ａの経過時点で計測された失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを６倍してなるベーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃよりも大きいことが確認された場合には、上記失火がベーパに起因して発生したと考えられるため、失火故障判定手段４４において軽度の失火故障が発生した判定されるのを禁止することにより、上記軽度の失火故障が発生したと誤診断されるのを効果的に防止することができる。
【００５４】
特に、上記実施形態では、エンジン回転数の積算値にして１０００回転に設定された第２基準時間ｂ内の後半部に第１基準時間ａを設定し、診断期間計測手段４１によって計測されるエンジン回転数の積算値が８００回転から１０００回転となるまでの間に、失火回数計測手段４２により失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを計測するように構成したため、上記ベーパの発生時に、エンジン回転数が充分に安定した後に計測された上記失火回数の第１積算値Ｎｍｓｆｃに応じてベーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃを適正に設定することができる。
【００５５】
したがって、上記ベーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃに基づいてインジェクタ２６内の燃料に気泡が生成されるベーパが発生したか否かを正確に判定し、このベーパの発生時に、上記失火故障判定手段４４による失火故障の判定を禁止することにより、上記ベーパに起因した失火が失火故障によるものであると誤判定されるのを効果的に防止することができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、第１基準時間ａに対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段４２により計測された失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃと、上記しきい値設定手段４３によって設定された第１しきい値Ｎｔｈｃとに基づいて排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性が高い重度の失火故障が生じたか否かを判定するとともに、上記第２基準時間ｂに対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段４２により計測された失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅと、上記しきい値設定手段４３によって設定された第２しきい値Ｎｔｈｅとに基づいて排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性が低い軽度の失火故障が生じたか否かを判定するように構成したため、第１基準時間ａが経過した時点で、上記第１しきい値Ｎｔｈｃに基づいて重度の失火故障を、迅速に診断することができるとともに、第２基準時間ｂが経過した時点で、失火の発生頻度が比較的低い軽度の失火故障を、上記第２しきい値Ｎｔｈｅに基づいて確実に診断することができる。
【００５７】
すなわち、インジェクタ２６や点火プラグの故障等に起因した重度の失火故障が発生した場合には、失火の発生頻度が高く、診断期間を短くした場合においても誤診断を生じる可能性が低いため、上記第１基準時間ａを短い時間に設定することにより、上記重度の失火故障を迅速に診断することができる。したがって、上記重度の失火故障の発生時に、上記警告灯４６を点灯して早期に修理を促すことにより、排気ガス中に混入された多量の未燃焼ガスが、排気ガス触媒３１中で燃焼することに起因した排気ガス浄化触媒３１の損傷を効果的に防止することができる。
【００５８】
また、排気ガス中のＯ2 量を測定するＯ2 センサ３２の劣化等に起因する軽度の失火故障が発生した場合には、上記重度の失火故障に比べて失火の発生頻度が低いので、診断期間を短かくすると誤診断を生じる可能性が高なり、かつこの失火故障の診断が多少遅れても上記排気ガス触媒３１が直ぐに損傷することはないため、軽度の失火故障を診断する第２診断期間ｂを、上記第１診断期間ａよりも長い時間に設定することにより、誤判定の発生を防止して上記軽度の失火故障を確実に診断することができる。したがって、上記第２診断期間ｂが経過した時点で、軽度の失火故障が発生しか否かを判定し、失火故障が発生したことが確認された場合に、上記警告灯４６を点灯して修理を促すことにより、エミッションが悪化するのを防止することができる。
【００５９】
さらに、上記実施形態では、水温センサ１９および吸気温センサ２９の検出信号等に応じてインジェクタ２６内でベーパが発生し易い状態にあるか否かをベーパ判定手段４５により判定し、このベーパ判定手段４５においてベーパが発生し易い状態にあることが確認された場合に、上記第１しきい値Ｎｔｈｃおよび第２しきい値Ｎｔｈｅを、それぞれ通常時よりも大きな値に設定するように構成したため、始動時にエンジンが既に高温状態にあり、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成されることにより燃料噴射量が一時的に減少し、空燃比がリーン化することによる失火が生じた場合に、この失火が上記失火故障に起因したものであると誤判定されるのを効果的に防止することができる。
【００６０】
しかも、上記ベーパ判定手段４５において、インジェクタ２６内でベーパが発生し易い状態にはなく、空燃比がリーン化することによる失火が生じにくいことが確認された場合には、上記第１しきい値Ｎｔｈｃおよび第２しきい値Ｎｔｈｅを通常の値に設定することにより、この第１しきい値Ｎｔｈｃおよび第２しきい値Ｎｔｈｅに基づいてインジェクタ２６の故障等に起因した失火故障が発生したことを正確に判定することができる。
【００６１】
なお、エンジン回転数の積算値に基づいて診断期間を計測するようにした上記実施形態に代え、タイマ等により予め設定された第１，第２基準時間に対応した診断期間を計測するようにしてもよい。しかし、上記実施形態に示すように、エンジン回転数の積算値に基づいて診断期間を計測するように構成した場合には、エンジンの始動状態に応じてエンジン回転速度が様々に変化した場合でも、この回転速度の変化状態に対応した失火の発生頻度を適正に計測し、この発生頻度に基づいた失火故障の診断を適正に実行することができる。
【００６２】
また、上記実施形態では、インジェクタ２６内におけるベーパの発生時に、時間の経過に伴って失火頻度が次第に低下した後に安定することを考慮して、上記ベーパ判定用の基準失火回数を、第２診断期間ｂの後半部に設定された第１診断期間ａの経過時点で計測された失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを６倍することにより設定した例について説明したが、第２診断期間ｂ内においてベーパに起因した失火が発生する領域に設置された第１基準時間ａ内で計測された失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃに基づき、上記誤判定の発生を防止できる範囲内で、上記基準失火回数を任意に設定可能である。
【００６３】
例えば、図６に示すように、上記第２基準時間ｂ内において、失火の発生頻度が最も平均的な値となることが考えられる第１基準時間ａ´、つまりエンジン回転数の積算値が４００回転から６００回転になるまでの間に設定された診断期間内で計測された失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを５倍することにより、ベーパ判別用の基準失火回数５×Ｎｍｓｆｃを設定するように構成してもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、予め設定された第１基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により計測された失火回数に応じてベーパ判定用の基準失火回数を設定するとともに、上記第１基準時間よりも長い時間に設定された第２基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により計測された失火回数と、上記ベーパ判定用の基準失火回数とに基づいて、インジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否かを判定するベーパ判定手段を設け、このベーパ判定手段においてインジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあると判定された場合に、上記失火故障判定手段による失火故障の判定を禁止するように構成したため、上記ベーパ判別用の基準失火回数に基づいてインジェクタ内で蒸発燃料が発生しているか否かを迅速かつ正確に判別し、上記燃料に気泡が生成されるベーパの発生時に、失火故障が発生していないにも拘らず、失火故障判定手段において失火故障が発生したと誤判定されるのを効果的に防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る失火診断装置を備えたエンジンの一例を示す概略図である。
【図２】上記失火診断装置の具体的構成を示すブロック図である。
【図３】失火診断制御の第１工程を示すフローチャートである。
【図４】失火診断制御の第２工程を示すフローチャートである。
【図５】失火診断制御の第３工程を示すフローチャートである。
【図６】上記失火診断時の失火回数の変化状態を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  エンジン本体
１９  水温センサ（エンジン水温検出手段）
２６  インジェクタ
２９  吸気温センサ（吸気温度検出手段）
４０  エンジンの制御ユニット
４１  診断期間計測手段
４２  失火回数計測手段
４３  しきい値設定手段
４４  失火故障診断手段
４５  ベーパ判定手段
【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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