(57)【要約】【課題】筒内噴射弁およびポート噴射弁を有するエンジンを備えるものにおいて、筒内噴射弁またはポート噴射弁の故障の検出をより確実に行なう。【解決手段】筒内噴射モードのときには（Ｓ２００）、点火サイクル毎に気筒［ｉ］についての時間変化量ΔＴ３０［ｉ］が閾値ΔＴ３０ｒｅｆ以上のときには失火カウント数Ｍを値１だけインクリメントする（Ｓ２３０，Ｓ２４０）。そして、運転回数Ｎが値Ｎｒｅｆ以上に至ったときに失火カウント数Ｍを閾値Ｍｒｅｆ１と比較する（Ｓ２７０，Ｓ２８０）。失火カウント数Ｍが閾値Ｍｒｅｆ１以上のときには、筒内インジェクタ２６が故障していると判定する（Ｓ２９０）。失火カウント数Ｍが閾値Ｍｒｅｆ１未満のときには、値（Ｌ／Ｎ）が大きいときに小さいときよりも筒内噴射モードを継続しやすくする（Ｓ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３４０）。【選択図】図３
2017048733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁とを有する複数気筒のエンジンと、
前記エンジンを制御する制御手段と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記筒内噴射弁からのみ燃料を噴射する筒内噴射モードまたは前記ポート噴射弁からのみ燃料を噴射するポート噴射モードのときには、前記筒内噴射弁または前記ポート噴射弁の故障診断処理として、所定周期毎に前記エンジンの回転変動が所定変動以上のときには前記エンジンの失火カウント数をカウントアップすると共に前記所定周期よりも長い所定期間が経過したときに前記失火カウント数が所定回数以上のときには前記筒内噴射弁または前記ポート噴射弁が故障していると判定する手段であり、
更に、前記制御手段は、前記故障診断処理を行なった際の前記エンジンの軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも前記筒内噴射モードまたは前記ポート噴射モードを継続しやすくする手段である、
エンジン装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記所定期間が経過したときの前記失火カウント数が前記所定回数よりも小さい第２所定回数以上のときに該第２所定回数未満のときよりも前記筒内噴射モードまたは前記ポート噴射モードを継続しやすくする手段であり、
前記第２所定回数は、前記故障診断処理を行なった際の前記軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも小さくなるように設定される、
エンジン装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のエンジン装置であって、
前記エンジンの排気を吸気に還流させる排気再循環を行なう排気再循環装置を備え、
前記制御手段は、前記排気再循環を行なわないときにのみ前記筒内噴射モードを設定する手段であり、
更に、前記制御手段は、前記筒内噴射弁の前記故障診断処理を行なった際の前記軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも前記筒内噴射モードを継続しやすくする手段である、
エンジン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエンジン装置としては、直噴インジェクタとポートインジェクタとを有する構成において、エンジンの回転数が所定回転数範囲内で且つエンジンの空気量が所定空気量範囲内のときに、ポートインジェクタの燃料噴射を停止して直噴インジェクタからのみ燃料噴射を行ない、エンジンの失火が検出されたときに直噴インジェクタが故障していると判定するものが提案されている（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２０１５−１０１９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうしたエンジン装置では、エンジンの負荷が比較的小さいときに、直噴インジェクタからのみ燃料を噴射する筒内噴射モードまたはポートインジェクタからのみ燃料を噴射するポート噴射モードでエンジンを運転するものがある。エンジンの負荷が比較的小さいときには、エンジンで失火が発生しているときの気筒間のトルク（回転数）の変動が比較的小さいことから、失火の検出精度が比較的低くなりやすい。特に、筒内噴射モードまたはポート噴射モードでのエンジンの運転頻度が比較的低い（継続時間が比較的短い）場合には、直噴インジェクタまたはポートインジェクタの故障診断処理を行なう機会が比較的少ないために、これらが故障しているときにその検出をなかなか行なうことができないことがある。
【０００５】
本発明のエンジン装置は、筒内噴射弁およびポート噴射弁を有するエンジンを備えるものにおいて、筒内噴射弁またはポート噴射弁の故障の検出をより確実に行なうことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のエンジン装置は、
筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁とを有する複数気筒のエンジンと、
前記エンジンを制御する制御手段と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記筒内噴射弁からのみ燃料を噴射する筒内噴射モードまたは前記ポート噴射弁からのみ燃料を噴射するポート噴射モードのときには、前記筒内噴射弁または前記ポート噴射弁の故障診断処理として、所定周期毎に前記エンジンの回転変動が所定変動以上のときには前記エンジンの失火カウント数をカウントアップすると共に前記所定周期よりも長い所定期間が経過したときに前記失火カウント数が所定回数以上のときには前記筒内噴射弁または前記ポート噴射弁が故障していると判定する手段であり、
更に、前記制御手段は、前記故障診断処理を行なった際の前記エンジンの軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも前記筒内噴射モードまたは前記ポート噴射モードを継続しやすくする手段である、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のエンジン装置では、筒内噴射弁からのみ燃料を噴射する筒内噴射モードまたはポート噴射弁からのみ燃料を噴射するポート噴射モードのときには、筒内噴射弁またはポート噴射弁の故障診断処理として、所定周期毎にエンジンの回転変動が所定変動以上のときにはエンジンの失火カウント数をカウントアップすると共に所定周期よりも長い所定期間が経過したときに失火カウント数が所定回数以上のときには筒内噴射弁またはポート噴射弁が故障していると判定する。そして、故障診断処理を行なった際のエンジンの軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも筒内噴射モードまたはポート噴射モードを継続しやすくする。これにより、軽負荷運転時間が比較的長いときは、筒内噴射弁またはポート噴射弁の故障診断処理を行なう機会をより確保することができ、これらの故障の検出をより確実に行なうことができる。ここで、「軽負荷運転時間」は、体積効率が所定体積効率以下でエンジンを運転した時間を意味する。
【０００９】
こうした本発明のエンジン装置において、前記制御手段は、前記所定期間が経過したときの前記失火カウント数が前記所定回数よりも小さい第２所定回数以上のときに該第２所定回数未満のときよりも前記筒内噴射モードまたは前記ポート噴射モードを継続しやすくする手段であり、前記第２所定回数は、前記故障診断処理を行なった際の前記軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも小さくなるように設定されるものとしてもよい。こうすれば、軽負荷運転時間に応じた第２所定回数を用いることにより、軽負荷運転時間が比較的長いときは、筒内噴射弁またはポート噴射弁の故障診断処理を行なう機会をより確保することができる。
【００１０】
また、本発明のエンジン装置において、前記エンジンの排気を吸気に還流させる排気再循環を行なう排気再循環装置を備え、前記制御手段は、前記排気再循環を行なわないときにのみ前記筒内噴射モードを設定する手段であり、更に、前記制御手段は、前記筒内噴射弁の前記故障診断処理を行なった際の前記軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも前記筒内噴射モードを継続しやすくする手段であるものとしてもよい。排気再循環を行なわないときにのみ筒内噴射モードを設定するのは、排気再循環を行なうときに筒内噴射モードを設定する（ポート噴射弁から燃料を噴射しない）と、ポート噴射弁の吹き出し口に、還流した排気に起因するデポジットが不酌して蓄積する可能性があるためである。この場合、筒内噴射モードの設定頻度が比較的低くなりやすい。このため、筒内噴射弁の故障診断処理を行なった際の軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも筒内噴射モードを継続しやすくすることによる意義がより大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例としてのエンジン装置１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】電子制御ユニット７０によって実行される時間変化量演算ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】電子制御ユニット７０によって実行される故障診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】閾値設定用マップの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置１０の構成の概略を示す構成図である。実施例のエンジン装置１０は、図示するように、エンジン１２と、エンジン１２を運転制御する電子制御ユニット７０と、を備える。なお、このエンジン装置１０は、エンジン１２および図示しないモータを備えるハイブリッド自動車，エンジン１２からの動力だけを用いて走行する自動車などに搭載される。
【００１４】
エンジン１２は、ガソリンや軽油などの燃料を用いて吸気・圧縮・膨張・排気の４行程によって動力を出力する４気筒のエンジンとして構成されている。このエンジン１２は、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁としての筒内インジェクタ２６と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁としてのポートインジェクタ２７とを有し、ポート噴射モードと筒内噴射モードと共用噴射モードとの何れかの噴射モードで運転される。ポート噴射モードは、ポートインジェクタ２７からのみ燃料を噴射する噴射モードであり、筒内噴射モードは、筒内インジェクタ２６からのみ燃料を噴射する噴射モードであり、共用噴射モードは、筒内インジェクタ２６およびポートインジェクタ２７から燃料を噴射する噴射モードである。ポート噴射モードでは、エアクリーナ２２によって清浄された空気を吸気管２５に吸入すると共にポートインジェクタ２７から吸気管２５に燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ２８を介して燃焼室２９に吸入し、点火プラグ３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって押し下げられるピストン３２の往復運動をクランクシャフト１６の回転運動に変換する。筒内噴射モードでは、空気を燃焼室２９に吸入し、吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内インジェクタ２６から燃料を噴射し、点火プラグ３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト１６の回転運動を得る。共用噴射駆動モードでは、空気を燃焼室２９に吸入する際にポートインジェクタ２７から燃料を噴射すると共に吸気行程あるいは圧縮行程で筒内インジェクタ２６から燃料を噴射し、点火プラグ３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト１６の回転運動を得る。燃焼室２９から排気管３３に排出される排気は、一酸化炭素（ＣＯ），炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）３４ａを有する浄化装置３４を介して外気に排出される。この排気管３３の排気は、外気に排出されるだけでなく、排気を吸気に還流する排気再循環装置（以下、「ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム」という）６０を介して吸気管２５に供給される。ＥＧＲシステム６０は、ＥＧＲ管６２と、ＥＧＲバルブ６４と、を備える。ＥＧＲ管６２は、排気管３３の浄化装置３４よりも下流側と吸気管２５のサージタンクとを連絡する。ＥＧＲバルブ６４は、ＥＧＲ管６２に設けられており、ステッピングモータ６３によって駆動される。このＥＧＲシステム６０は、ＥＧＲバルブ６４の開度を調節することにより、不燃焼ガスとしての排気の還流量を調節して吸気側に還流する。エンジン１２は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室２９に吸引することができるようになっている。以下、排気管３３から吸気管２５に還流する排気をＥＧＲガスといい、ＥＧＲガスの量をＥＧＲ量という。
【００１５】
電子制御ユニット７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポートを備える。電子制御ユニット７０には、エンジン１２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・クランクシャフト１６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ４０からのクランク角θｃｒ
・エンジン１２の冷却水の温度を検出する水温センサ４２からの冷却水温Ｔｗ
・吸気バルブ２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置および排気バルブ３１を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ４４からのカム角θｃｉ，θｃｏ
・吸気管２５に設けられたスロットルバルブ２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ４６からのスロットル開度ＴＨ
・吸気管２５に取り付けられたエアフローメータ４８からの吸入空気量Ｑａ
・吸気管２５に取り付けられた温度センサ４９からの吸気温Ｔａ
・吸気管２５内の圧力を検出する吸気圧センサ５８からの吸気圧Ｐｉｎ
・浄化装置３４の浄化触媒３４ａの温度を検出する温度センサ３４ｂからの触媒温度Ｔｃ
・排気管３３に取り付けられた空燃比センサ３５ａからの空燃比ＡＦ
・排気管３３に取り付けられた酸素センサ３５ｂからの酸素信号Ｏ２
・シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ５９からのノック信号Ｋｓ
・ＥＧＲバルブ６４の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶ
【００１６】
電子制御ユニット７０からは、エンジン１２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・スロットルバルブ２４のポジションを調節するスロットルモータ３６への駆動制御信号
・筒内インジェクタ２６への駆動制御信号
・ポートインジェクタ２７への駆動制御信号
・イグナイタと一体化されたイグニッションコイル３８への駆動制御信号
・ＥＧＲバルブ６４の開度を調整するステッピングモータ６３への制御信号
【００１７】
電子制御ユニット７０は、クランクポジションセンサ４０からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト１６の回転数、即ち、エンジン１２の回転数Ｎｅを演算している。また、電子制御ユニット７０は、エアフローメータ４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン１２の回転数Ｎｅとに基づいて、エンジン１２の負荷としての体積効率（エンジン１２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算している。
【００１８】
こうして構成された実施例のエンジン装置１０では、電子制御ユニット７０は、エンジン１２から要求出力Ｔｅ＊が出力されるように、エンジン１２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御，ＥＧＲ制御などを行なう。吸入空気量制御，点火制御，ＥＧＲ制御については本発明の中核をなさないことから、詳細な説明は省略する。
【００１９】
燃料噴射制御では、まず、体積効率ＫＬに基づいて噴射モード（ポート噴射モード，筒内噴射モード，共用噴射モード）を設定する。続いて、吸入空気量Ｑａと噴射モードとに基づいて４気筒の各気筒［１］〜［４］（［］内の数字は気筒番号（点火が行なわれる順序を示す番号））の空燃比が目標空燃比（例えば理論空燃比）となるように各気筒［１］〜［４］の筒内インジェクタ２６，ポートインジェクタ２７の目標燃料噴射量Ｑｆ＊［ＤＩ，１］〜Ｑｆ＊［ＤＩ，４］，[ＰＦＩ，１]〜［ＰＦＩ，４］を設定する。そして、目標燃料噴射量Ｑｆ＊［ＤＩ，１］〜Ｑｆ＊［ＤＩ，４］，[ＰＦＩ，１]〜［ＰＦＩ，４］による燃料噴射が行なわれるように各気筒［１］〜［４］の筒内インジェクタ２６および／またはポートインジェクタ２７を駆動制御する。
【００２０】
ここで、噴射モードは、体積効率ＫＬが小さい側から順に筒内噴射モード，共用噴射モード，ポート噴射モードとなるように設定するものとした。この際、筒内噴射モードは、体積効率ＫＬが閾値ＫＬｒｅｆ１未満の領域で設定するものとした。閾値ＫＬｒｅｆ１は、ＥＧＲ制御を行なう体積効率ＫＬの範囲の下限であり、例えば、２３％、２５％、２７％などの値を用いることができる。ＥＧＲ制御を行なわない領域でのみ筒内噴射モードを設定する（ＥＧＲ制御を行なう領域では筒内噴射モードを設定しない）のは、ＥＧＲ制御を行なう領域で筒内噴射モードを設定する（ポートインジェクタ２７から燃料を噴射しない）と、ポートインジェクタ２７の吹き出し口にＥＧＲガスに起因するデポジットが付着して蓄積する可能性があるためである。体積効率ＫＬが閾値ＫＬｒｅｆ１未満の領域でＥＧＲ制御を行なわないのは、体積効率ＫＬが比較的小さい領域では、吸気管２５の負圧が比較的大きくなるために、ＥＧＲ量の制御が困難になるためである。
【００２１】
次に、こうして構成された実施例のエンジン装置１０の動作、特に、エンジン１２の筒内インジェクタ２６の故障診断処理を行なう際の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット７０によって実行される時間変化量演算ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図３は、電子制御ユニット７０によって実行される故障診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。以下、順に説明する。
【００２２】
まず、図２の時間変化量演算ルーチンについて説明する。このルーチンは、各気筒についての時間Ｔ３０が演算される毎に実行される。ここで、時間Ｔ３０は、クランクシャフト１６が３０度だけ回転するのに要した時間である。各気筒についての時間Ｔ３０は、実施例では、クランクポジションセンサ４０からのクランク角θｃｒが各気筒の上死点から３０度だけ回転するのに要した時間を計測して得るものとした。したがって、このルーチンは、点火サイクル毎に実行されることになる。なお、実施例では、４気筒のエンジン１２を用いるから、クランクシャフト１６の回転角で１８０度毎に何れかの気筒で点火が行なわれる。したがって、「点火サイクル」は、クランクシャフト１６の回転角で１８０度に相当する。
【００２３】
図２の時間変化量演算ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、まず、気筒［ｉ］，［ｉ−１］についての時間Ｔ３０［ｉ］，Ｔ３０［ｉ−１］を入力する（ステップＳ１００）。また、気筒［ｉ］，［ｉ−１］は、それぞれ最新，その１点火サイクル前に演算された時間Ｔ３０に対応する気筒（それぞれ時間Ｔ３０［ｉ］，Ｔ３０［ｉ−１］の演算時に膨張行程となる気筒）を意味する。即ち、気筒［ｉ］，［ｉ−１］の組み合わせは、（［１］，［４］），（［２］，［１］），（［３］，［２］），（［４］，［３］）の何れかとなる。
【００２４】
続いて、気筒［ｉ］についての時間Ｔ３０［ｉ］から気筒［ｉ−１］についての時間Ｔ３０［ｉ−１］を減じて、気筒［ｉ］についての時間変化量ΔＴ３０［ｉ］を計算して（ステップＳ１１０）、本ルーチンを終了する。
【００２５】
次に、図３の故障診断ルーチンについて説明する。このルーチンは、筒内インジェクタ２６の故障を検出していない場合に、図２の時間変化量演算ルーチンによって所要時間時間変化量ΔＴ３０［ｉ］が演算される毎（点火サイクル毎）に実行される。
【００２６】
図３の故障診断ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、まず、筒内噴射モードでエンジン１２を運転しているか否かを判定し（ステップＳ２００）、筒内噴射モード以外の噴射モード（ポート噴射モード或いは共用噴射モード）でエンジン１２を運転していると判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。
【００２７】
ステップＳ２００で、筒内噴射モードでエンジン１２を運転していると判定されたときには、エンジン１２の筒内インジェクタ２６の故障診断処理（ステップＳ２１０〜Ｓ３００）を行なう。
【００２８】
故障診断処理では、まず、筒内噴射モードでエンジン１２を運転している際の本ルーチンの実行回数としての運転回数Ｎを値１だけインクリメントする（ステップＳ２１０）。なお、この運転回数Ｎは、エンジン１２の運転を開始するときに初期値として値０が設定され、その後、後述のステップＳ３５０の処理によって値０にリセットされる。
【００２９】
続いて、気筒［ｉ］についての時間変化量ΔＴ３０［ｉ］，体積効率ＫＬなどのデータを入力する（ステップＳ２２０）。ここで、気筒［ｉ］についての時間変化量ΔＴ３０［ｉ］は、図２の時間変化量演算ルーチンによって演算された値を入力するものとした。また、体積効率ＫＬは、吸入空気量Ｑａとエンジン１２の回転数Ｎｅとに基づいて演算された値を入力するものとした。
【００３０】
こうしてデータを入力すると、入力した気筒［ｉ］についての時間変化量ΔＴ３０［ｉ］を閾値ΔＴ３０ｒｅｆと比較する（ステップＳ２３０）。ここで、閾値ΔＴ３０ｒｅｆは、気筒［ｉ］で失火が発生しているか否かを判定するために用いられる閾値であり、エンジン１２の回転数Ｎｅと体積効率ＫＬとに基づいて定められる。
【００３１】
気筒［ｉ］についての時間変化量ΔＴ３０［ｉ］が閾値ΔＴ３０ｒｅｆ以上のときには、気筒［ｉ］で失火が発生していると判断し、筒内噴射モードでエンジン１２の失火を判定した回数としての失火カウント数Ｍを値１だけインクリメントする（ステップＳ２４０）。なお、時間変化量ΔＴ３０［ｉ］が閾値ΔＴ３０ｒｅｆ未満のときには、気筒［ｉ］で失火が発生していないと判断し、失火カウント数Ｍを前回値で保持する。ここで、失火カウント数Ｍは、エンジン１２の運転を開始するときに初期値として値０が設定され、その後、後述のステップＳ３５０の処理によって値０にリセットされる。
【００３２】
次に、体積効率ＫＬを閾値ＫＬｒｅｆ２と比較する（ステップＳ２５０）。ここで、閾値ＫＬｒｅｆ２は、エンジン１２を軽負荷運転しているか否かを判定するために用いられる閾値であり、上述の閾値ＫＬｒｅｆ１よりも小さい範囲内で、例えば、１８％，２０％，２２％などの値を用いることができる。
【００３３】
体積効率ＫＬが閾値ＫＬｒｅｆ２未満のときには、エンジン１２を軽負荷運転していると判断し、筒内噴射モードでエンジン１２を運転している際の本ルーチンの実行回数としての軽負荷運転回数Ｌを値１だけインクリメントする（ステップＳ２６０）。なお、体積効率ＫＬが閾値ＫＬｒｅｆ２以上のときには、エンジン１２を軽負荷運転していないと判断し、軽負荷運転回数Ｌを前回値で保持する。ここで、軽負荷運転回数Ｌは、エンジン１２の運転を開始するときに初期値として値０が設定され、その後、後述のステップＳ３５０の処理によって値０にリセットされる。
【００３４】
次に、運転回数Ｎを閾値Ｎｒｅｆと比較する（ステップＳ２７０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆは、筒内インジェクタ２６が故障しているか否かを診断するタイミングとしての診断タイミングに至ったか否かを判定するために用いられる閾値であり、例えば、３００，４００，５００などの値を用いることができる。運転回数Ｎが閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、診断タイミングに至っていないと判断し、そのまま本ルーチンを終了する。
【００３５】
ステップＳ３００で運転回数Ｎが閾値Ｎｒｅｆ以上のときには、診断タイミングに至ったと判断し、失火カウント数Ｍを閾値Ｍｒｅｆ１と比較する（ステップＳ２８０）。ここで、閾値Ｍｒｅｆ１は、エンジン１２の（何れかの気筒の）筒内インジェクタ２６が故障しているか否かを診断（判定）するために用いられる閾値であり、例えば、８３，８５，８７などの値を用いることができる。
【００３６】
失火カウント数Ｍが閾値Ｍｒｅｆ１以上のときには、エンジン１２の筒内インジェクタ２６が故障していると判定して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。この場合、筒内インジェクタ２６が故障していることを示す故障情報を、図示しないディスプレイにメッセージを表示したり、図示しないスピーカから音声出力したりするものとしてもよい。こうすれば、この故障情報を運転者に報知することができる。
【００３７】
失火カウント数Ｍが閾値Ｍｒｅｆ１未満のときには、エンジン１２の筒内インジェクタ２６は故障していないと判定する（ステップＳ３００）。そして、運転回数Ｎと軽負荷運転回数Ｌとに基づいて閾値Ｍｒｅｆ２を設定し（ステップＳ３１０）、失火カウント数Ｍを閾値Ｍｒｅｆ２と比較する（ステップＳ３２０）。ここで、閾値Ｍｒｅｆ２は、筒内噴射モードの継続を要求するか否かを判定するために用いられる閾値であり、閾値Ｍｒｅｆ１よりも小さい範囲内で設定される。この閾値Ｍｒｅｆ２は、実施例では、軽負荷運転回数Ｌを運転回数Ｎで除して得られる値（Ｌ／Ｎ）と閾値Ｍｒｅｆ２との関係を予め定めて閾値設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、値（Ｌ／Ｎ）が与えられると、このマップから対応する閾値Ｍｒｅｆ２を導出して設定するものとした。閾値設定用マップの一例を図４に示す。閾値Ｍｒｅｆ２は、図示するように、値（Ｌ／Ｎ）が大きいときに小さいときよりも小さくなるように、具体的には、値（Ｌ／Ｎ）が大きいほど小さくなるように設定するものとした。例えば、値（Ｌ／Ｎ）が値０のときには、閾値Ｍｒｅｆ２に７３，７５，７７などの値を設定し、値（Ｌ／Ｎ）が値１のときには、閾値Ｍｒｅｆ２に３，５，７などの値を設定するものとした。このように閾値Ｍｒｅｆ２を設定する理由については後述する。
【００３８】
ステップＳ３２０で失火カウント数Ｍが閾値Ｍｒｅｆ２未満のときには、筒内噴射モードの継続を要求しないと判断し、要求フラグＦに値０を設定し（ステップＳ３３０）、運転回数Ｎ，失火カウント数Ｍ，軽負荷運転回数Ｌを値０にリセットして（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。要求フラグＦに値０を設定すると、その後は、上述したように、体積効率ＫＬに基づいて噴射モード（ポート噴射モード，筒内噴射モード，共用噴射モード）を設定する。
【００３９】
ステップＳ３２０で失火カウント数Ｍが閾値Ｍｒｅｆ２以上のときには、筒内噴射モードの継続を要求すると判断し、要求フラグＦに値１を設定し（ステップＳ３４０）、運転回数Ｎ，失火カウント数Ｍ，軽負荷運転回数Ｌを値０にリセットして（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。要求フラグＦに値１を設定すると、その後は、次回の故障診断処理を終了するまで、体積効率ＫＬに拘わらず、筒内噴射モードを継続する。
【００４０】
ここで、図４の傾向に閾値Ｍｒｅｆ２を設定する理由について説明する。なお、値（Ｌ／Ｎ）が大きいときに小さいときよりも小さくなるように閾値Ｍｒｅｆ２を設定することは、筒内インジェクタ２６の故障診断処理を行なった際のエンジン１２の軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも小さくなるように閾値Ｍｒｅｆ２を設定すること、ひいては、この軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも要求フラグＦに値１を設定しやすくする（筒内噴射モードを継続しやすくする）ことを意味する。なお、軽負荷運転時間は、軽負荷運転回数Ｌに点火サイクルの時間を乗じて得られる時間に相当する。エンジン１２の体積効率ＫＬ（負荷）が比較的小さいときには、エンジン１２で失火が発生しているときの気筒間のトルク（回転数）の変動が小さいことから、気筒［ｉ］についての時間変化量ΔＴ３０［ｉ］が閾値ΔＴ３０ｒｅｆよりも大きくなりにくく、失火カウント数Ｍが大きくなりにくい。このため、故障診断処理での診断タイミングで、失火カウント数Ｍが閾値Ｍｒｅｆ１以上になりにくい。こうした理由により、筒内噴射モードでのエンジン１２の運転頻度が比較的低い（継続時間が比較的短い）と、筒内インジェクタ２６の故障診断処理を行なう機会が少ないために、これの故障の検出をなかなか検出できない場合が生じ得る。実施例では、軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも筒内噴射モードを継続しやすくすることにより、軽負荷運転時間が比較的長いときは、筒内インジェクタ２６の故障診断処理を行なう機会をより確保することができ、これの故障の検出をより確実に行なうことができる。しかも、実施例では、体積効率ＫＬが閾値ＫＬｒｅｆ１未満の領域（ＥＧＲ制御を行なわない領域）でのみ筒内噴射モードを設定するものとしたから、筒内噴射モードの設定頻度が比較的低くなりやすい。このため、軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも筒内噴射モードを継続しやすくすることの意義がより大きい。
【００４１】
以上説明した実施例のエンジン装置１０では、筒内噴射モードのときには、筒内インジェクタ２６の故障診断処理として、点火サイクル毎に気筒［ｉ］についての時間変化量ΔＴ３０［ｉ］が閾値ΔＴ３０ｒｅｆ以上のときには失火カウント数Ｍを値１だけインクリメントし、運転回数Ｎが値Ｎｒｅｆ以上に至ったときに失火カウント数Ｍが閾値Ｍｒｅｆ１以上のときには、筒内インジェクタ２６が故障していると判定する。そして、運転回数Ｎが値Ｎｒｅｆ以上に至ったときに失火カウント数Ｍが閾値Ｍｒｅｆ１未満のときには、故障診断処理を行なった際のエンジン１２の軽負荷運転時間が長いときは、短いときよりも筒内噴射モードを継続しやすくする。これにより、軽負荷運転時間が比較的長いときは、筒内インジェクタ２６の故障診断処理を行なう機会をより確保することができ、これの故障の検出をより確実に行なうことができる。
【００４２】
実施例のエンジン装置１０では、筒内インジェクタ２６の故障診断処理で筒内インジェクタ２６が故障していないと判定したときにおいて、失火カウント数Ｍが閾値Ｍｒｅｆ２以上であることによって要求フラグＦに値１を設定したときには、その後、次回の故障診断処理を終了するまで、体積効率ＫＬに拘わらず、筒内噴射モードを継続するものとした。しかし、次回の故障診断処理の最中に、体積効率ＫＬが閾値ＫＬｒｅｆ１よりも大きい閾値ＫＬｒｅｆ３以上に至ったときには、筒内噴射モードから共用噴射モード或いはポート噴射モードに切り替えるものとしてもよい。ここで、閾値ＫＬｒｅｆ３は、例えば、２８％，３０％，３２％などの値を用いることができる。
【００４３】
実施例のエンジン装置１０では、ＥＧＲシステム６０を備えるために、体積効率ＫＬが閾値ＫＬｒｅｆ１未満の領域で筒内噴射モードを設定するものとした。このため、図３の故障診断ルーチンのステップＳ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３２０の処理を実行することにより、筒内噴射モードでのエンジン１２の軽負荷運転時間が比較的長いときは、軽負荷運転時間が比較的長いときは、筒内インジェクタ２６の故障診断処理を行なう機会をより確保することができる。しかし、エンジン１２の仕様によっては、例えば、ＥＧＲシステム６０を備えない構成などにおいては、体積効率ＫＬが閾値ＫＬｒｅｆ１付近の閾値ＫＬｒｅｆ４未満の領域でポート噴射モードを設定するものもある。この場合、図３のルーチンと同様のルーチンを実行して、ポートインジェクタ２７の故障診断処理を行なえばよい。
【００４４】
実施例のエンジン装置１０では、クランクシャフト１６が３０度だけ回転するのに要した時間Ｔ３０を演算すると共にこの時間Ｔ３０に基づいて時間変化量ΔＴ３０を演算するものとした。しかし、３０度に代えて、１０度，２０度などを用いるものとしてもよい。
【００４５】
実施例のエンジン装置１０では、気筒［ｉ］についての時間Ｔ３０［ｉ］から気筒［ｉ−１］についての時間Ｔ３０［ｉ−１］を減じて時間変化量ΔＴ３０［ｉ］を演算するものとした。しかし、気筒［ｉ］についての時間Ｔ３０［ｉ］から気筒［ｉ−２］についての所要時間Ｔ３０［ｉ−２］を減じて時間変化量ΔＴ３０［ｉ］を演算するものとしてもよい。
【００４６】
実施例のエンジン装置１０では、４気筒のエンジン１２を用いるものとした。しかし、６気筒，８気筒，１２気筒などのエンジンを用いるものとしてもよい。
【００４７】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン１２が「エンジン」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御手段」に相当する。
【００４８】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４９】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  エンジン装置、１２  エンジン、１６  クランクシャフト、２２  エアクリーナ、２４  スロットルバルブ、２５  吸気管、２６  筒内インジェクタ、２７  ポートインジェクタ、２８  吸気バルブ、２９  燃焼室、３０  点火プラグ、３１  排気バルブ、３２  ピストン、３３  排気管、３４  浄化装置、３４ａ  浄化触媒、３４ｂ  温度センサ、３５ａ  空燃比センサ、３５ｂ  酸素センサ、３６  スロットルモータ、３８  イグニッションコイル、４０  クランクポジションセンサ、４２  水温センサ、４４  カムポジションセンサ、４６  スロットルバルブポジションセンサ、４８  エアフローメータ、４９  温度センサ、５８  吸気圧センサ、５９  ノックセンサ、６０  ＥＧＲシステム、６２  ＥＧＲ管、６３  ステッピングモータ、６４  ＥＧＲバルブ、６５  ＥＧＲバルブ開度センサ、７０  電子制御ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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