JP4470772B2 - 内燃機関の状態判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、筒内に向けて燃料を噴射する燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）と吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）とを備えた内燃機関の状態判定装置に関し、特に、燃料噴射手段の状態に基づいて、吸入空気量を検知する検知手段（エアフローメータ）の状態を判定する技術に関する。

機関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、機関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を具備した内燃機関が公知である。

特開２０００−２７４２９６号公報（特許文献１）は、各気筒の燃焼室に直接燃料噴射する主燃料噴射弁と、吸気通路の各気筒のブランチ部より上流側に補助燃料噴射弁を備えたものにおいて、補助燃料噴射弁の噴射量不足を診断する内燃機関の燃料噴射制御装置を開示する。特許文献１に記載の燃料噴射制御装置は、燃焼室内に直接燃料を噴射する主燃料噴射弁を備える直噴火花点火式内燃機関を制御する。この燃料噴射制御装置は、主燃料噴射弁とは別に、吸気通路内に燃料を噴射可能な補助燃料噴射弁を設けると共に、所定の運転条件にて補助燃料噴射弁を作動させて、機関への燃料供給を主燃料噴射弁と補助燃料噴射弁とに分担させる切換制御部と、所定の運転条件で空燃比を検出する空燃比検出部と、所定の運転条件で検出された空燃比に基づいて補助燃料噴射弁の異常の有無を診断する補助燃料噴射弁診断部とを含む。

この公報に記載の燃料噴射制御装置によれば、所定の運転条件で補助燃料噴射弁が燃料噴射量不足を生じると、設定された空燃比に対して空燃比がリーン側に変化するので、これを空燃比検出部で検出することにより、補助燃料噴射弁診断部が補助燃料噴射弁が異常を有すると診断することができる。
特開２０００−２７４２９６号公報

特開２０００−２７４２９６号公報に記載の燃料噴射制御装置においては、補助燃料噴射弁の異常の有無のみを診断しているが、主燃料噴射弁のみが使用されている運転条件下における空燃比をみれば、同様にして主燃料噴射弁の異常の有無を診断することができる。ところで、一般的に燃料噴射量は内燃機関の吸入空気量に基づいて決定される。したがって、エアフローメータ（吸入空気量検知センサ）が異常であるために、吸入空気量が誤検出された場合においても、空燃比が所望の空燃比と異なり得る。しかしながら、特開２０００−２７４２９６号公報においては、吸入空気量検知センサの状態を判定することに関する記載は何等ない。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関に吸入される空気量を検知するための吸入空気量検知センサの状態を判定することができる内燃機関の状態判定装置を提供することである。

第１の発明に係る内燃機関の状態判定装置は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関の状態を判定する。この状態判定装置は、第１の噴射領域では第１の燃料噴射手段のみから燃料が噴射されるように、燃料噴射手段を制御するための第１の制御手段と、第２の噴射領域では第２の燃料噴射手段のみから燃料が噴射されるように、燃料噴射手段を制御するための第２の制御手段と、第３の噴射領域では第１の燃料噴射手段および第２の燃料噴射手段から燃料が噴射されるように、燃料噴射手段を制御するための第３の制御手段と、内燃機関に吸入される空気量を検知するための吸入空気量検知手段と、燃料噴射手段からの燃料噴射量を、空気量に基づいて算出するための手段と、空燃比を検知するための手段と、第１の噴射領域、第２の噴射領域および第３の噴射領域の少なくともいずれか２つの噴射領域において、燃料噴射手段の状態を空燃比に基づいて判定するための第１の判定手段と、第１の判定手段による判定結果に基づいて、吸入空気量検知手段の状態を判定するための第２の判定手段とを含む。

第１の発明によると、第１の噴射領域では第１の燃料噴射手段のみから燃料が噴射されるように、第２の噴射領域では第２の燃料噴射手段のみから燃料が噴射されるように、第３の噴射領域では第１の燃料噴射手段および第２の燃料噴射手段から燃料が噴射されるように、各制御手段が燃料噴射手段を制御する。吸入空気量検知手段（吸入空気量検知センサ）により、内燃機関に吸入される空気量が検知され、空気量に基づいて、燃料噴射手段からの燃料噴射量が算出される。空燃比が検知され、この空燃比に基づいて、少なくともいずれか２つの噴射領域における燃料噴射手段の状態が判定される。たとえば、空燃比が所望の空燃比（たとえば理論空燃比）と異なることにより、燃料噴射手段が異常であると判定される。このとき、吸入空気量検知センサが異常であり、空気量が誤検出されると、全ての噴射領域における噴射量が所望の噴射量と異なり得る。したがって、全ての噴射領域における空燃比が所望の空燃比と異なり得る。したがって、第１の判定手段により燃料噴射手段の状態が判定された全ての噴射領域において、燃料噴射手段が異常であると判定された回数が、予め定められた回数（「０」を含む）よりも多い場合、吸入空気量検知センサが異常であると判定される。これにより、吸入空気量検知センサが異常であることを判定することができる。そのため、吸入空気量検知センサの状態を判定することができる内燃機関の状態判定装置を提供することができる。

第２の発明に係る内燃機関の状態判定装置においては、第１の発明の構成に加え、第２の判定手段は、前記第１の判定手段により前記燃料噴射手段の状態が判定された全ての噴射領域において、燃料噴射手段からの燃料噴射量が異常であると判定された回数が、予め定められた回数よりも多い場合、吸入空気量検知手段が異常であると判定するための手段を含む。

第２の発明によると、吸入空気量検知センサが異常であると、全噴射領域において空燃比が所望の空燃比と異なり、燃料噴射手段が異常であると判定され得るため、このような場合、吸入空気量検知センサが異常であると判定される。これにより、吸入空気量検知センサが異常であることを判定することができる。

第３の発明に係る内燃機関の状態判定装置においては、第１の発明の構成に加え、第２の判定手段は、第１の噴射領域、第２の噴射領域および第３の噴射領域の少なくともいずれか１つの領域において、燃料噴射手段が異常であると判定された回数が、予め定められた回数よりも少ない場合、吸入空気量検知手段が正常であると判定するための手段を含む。

第３の発明によると、燃料噴射手段が異常であると判定された回数が予め定められた回数よりも少ない噴射領域においては、適切な燃料噴射量が算出された可能性が高いため、このような領域が１つでもあれば、吸入空気量検知センサが正常であると判定される。これにより、吸入空気量検知センサの状態を判定することができる。

第４の発明に係る内燃機関の状態判定装置は、第１の発明の構成に加え、第１の判定手段により燃料噴射手段が異常であると判定された回数が、予め定められた回数よりも多い噴射領域において、燃料噴射手段から実際に燃料が噴射される時間と予め定められた時間との偏差が、予め定められた偏差より大きい場合、燃料噴射手段が異常であると判定するための第３の判定手段をさらに含む。

第４の発明よると、第１の判定手段により燃料噴射手段が異常であると判定された回数が、予め定められた回数よりも多い噴射領域において、燃料噴射手段から実際に燃料が噴射される時間と予め定められた時間との偏差が、予め定められた偏差より大きい場合、第３の判定手段により燃料噴射手段が異常であると判定される。これにより、燃料噴射手段が異常であるか否かを精度よく判定することができる。

第４の発明に係る内燃機関の状態判定装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加え、第１の燃料噴射手段は、筒内噴射用インジェクタである。第２の燃料噴射手段は、吸気通路用インジェクタである。

第４の発明によると、第１の燃料噴射手段である筒内噴射用インジェクタと第２の燃料噴射手段である吸気通路噴射用インジェクタとを別個に設けて噴射燃料を分担する内燃機関において、吸入空気量検知センサの状態を判定することができる。

第５の発明に係る内燃機関の状態判定装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加え、吸入空気量検知手段は、エアフローメータである。

第５の発明によると、エアフローメータの状態を判定することができる。

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。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１に、本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の状態判定装置であるエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）で制御されるエンジンシステムの概略構成図を示す。なお、図１には、エンジンとして直列４気筒ガソリンエンジンを示すが、本発明はこのようなエンジンに限定されるものではなく、Ｖ型６気筒エンジン、Ｖ型８気筒エンジンなど、種々の形式のエンジンに適用可能である。

図１に示すように、エンジン１０は、４つの気筒１１２を備え、各気筒１１２はそれぞれ対応するインテークマニホールド２０を介して共通のサージタンク３０に接続されている。サージタンク３０は、吸気ダクト４０を介してエアクリーナ５０に接続され、吸気ダクト４０内にはエアフローメータ４２が配置されるとともに、電動モータ６０によって駆動されるスロットルバルブ７０が配置されている。このスロットルバルブ７０は、アクセルペダル１００とは独立してエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいてその開度が制御される。一方、各気筒１１２は共通のエキゾーストマニホールド８０に連結され、このエキゾーストマニホールド８０は三元触媒コンバータ９０に連結されている。

各気筒１１２に対しては、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ１１０と、吸気ポートまたは／および吸気通路内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタ１２０とがそれぞれ設けられている。これらインジェクタ１１０、１２０はエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各気筒内噴射用インジェクタ１１０は共通の燃料分配管１３０に接続されており、この燃料分配管１３０は燃料分配管１３０に向けて流通可能な逆止弁１４０を介して、機関駆動式の高圧燃料ポンプ１５０に接続されている。なお、本実施の形態においては、２つのインジェクタが別個に設けられた内燃機関について説明するが、本発明はこのような内燃機関に限定されない。たとえば、筒内噴射機能と吸気通路噴射機能とを併せ持つような１個のインジェクタを有する内燃機関であってもよい。

図１に示すように、高圧燃料ポンプ１５０の吐出側は電磁スピル弁１５２を介して高圧燃料ポンプ１５０の吸入側に連結されており、この電磁スピル弁１５２の開度が小さいときほど、高圧燃料ポンプ１５０から燃料分配管１３０内に供給される燃料量が増大され、電磁スピル弁１５２が全開にされると、高圧燃料ポンプ１５０から燃料分配管１３０への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、電磁スピル弁１５２はエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいて制御される。

一方、各吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、共通する低圧側の燃料分配管１６０に接続されており、燃料分配管１６０および高圧燃料ポンプ１５０は共通の燃料圧レギュレータ１７０を介して、電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ１８０に接続されている。さらに、低圧燃料ポンプ１８０は燃料フィルタ１９０を介して燃料タンク２００に接続されている。燃料圧レギュレータ１７０は低圧燃料ポンプ１８０から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、低圧燃料ポンプ１８０から吐出された燃料の一部を燃料タンク２００に戻すように構成されており、したがって吸気通路噴射用インジェクタ１２０に供給されている燃料圧および高圧燃料ポンプ１５０に供給されている燃料圧が上記設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。

エンジンＥＣＵ３００は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス３１０を介して相互に接続されたＲＯＭ(Read Only Memory)３２０、ＲＡＭ(Random Access Memory)３３０、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３４０、入力ポート３５０および出力ポート３６０を備えている。

エアフローメータ４２は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ４２の出力電圧はＡ／Ｄ変換器３７０を介して入力ポート３５０に入力される。エンジン１０には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ３８０が取付けられ、この水温センサ３８０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器３９０を介して入力ポート３５０に入力される。

燃料分配管１３０には燃料分配管１３０内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ４００が取付けられ、この燃料圧センサ４００の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４１０を介して入力ポート３５０に入力される。三元触媒コンバータ９０上流のエキゾーストマニホールド８０には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ４２０が取付けられ、この空燃比センサ４２０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４３０を介して入力ポート３５０に入力される。

本実施の形態に係るエンジンシステムにおける空燃比センサ４２０は、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ（リニア空燃比センサ）である。なお、空燃比センサ４２０としては、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン−オフ的に検出するＯ₂センサを用いてもよい。

本実施の形態において、エンジンＥＣＵ３００は、空燃比センサ４２０の出力電圧に基づいて、燃料の総噴射量のフィードバック補正量を算出する。また、予め定められた学習条件が成立した場合、フィードバック補正量の学習値（燃料噴射量の恒常的なズレ量を表す値）を算出する。フィードバック補正量およびその学習値の算出は、吸入空気量をパラメータとして予め定められた学習領域内において行なわれる。学習領域については後で詳述する。

本実施の形態においては、空燃比がリーンである場合（理論空燃比よりもリーンである場合）、フィードバック補正量が増大するように算出される。空燃比がリッチである場合（理論空燃比よりもリッチである場合）、フィードバック補正量が減少するように算出される。なお、フィードバック補正量の算出方法については、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではそのさらなる詳細な説明は繰返さない。

学習値は、予め定められた学習条件が満たされた場合に、マップに基づいて決定される更新量を、前回算出された学習値に加算または前回算出された学習値から減算することにより算出される。予め定められた学習条件は、たとえばフィードバック補正量の平均値（制御中心値）がしきい値（１）よりも小さいという条件やしきい値（２）（しきい値（２）＞しきい値（１））よりも大きいという条件である。

燃料噴射量が過剰であるほど（目標の燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が多いほど）、学習値が小さい値として算出される。一方、燃料噴射量が不足するほど（目標の燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が少ないほど）、学習値が大きい値として算出される。
なお、学習値の算出方法については、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではそのさらなる詳細な説明は繰返さない。

燃料噴射量は、フィードバック補正量および学習値に基づいて補正される。すなわち、フィードバック補正量や学習値が大きいほど、燃料噴射量が増大するように補正され、フィードバック補正量や学習値が小さいほど、燃料噴射量が減少するように補正される。本実施の形態において、燃料噴射量の補正量（以下、燃料補正量とも記載する）は、フィードバック補正量と学習値との和として算出される。

アクセルペダル１００は、アクセルペダル１００の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ４４０に接続され、アクセル開度センサ４４０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４５０を介して入力ポート３５０に入力される。また、入力ポート３５０には、機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ４６０が接続されている。エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０には、上述のアクセル開度センサ４４０および回転数センサ４６０により得られる機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態（吸入空気量等）に対応させて設定されている燃料噴射量の値や機関冷却水温に基づく補正値などが予めマップ化されて記憶されている。

図２および図３を参照して、エンジン１０の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０との噴き分け比率（以下、ＤＩ比率（r）とも記載する。）を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０に記憶される。図２は、エンジン１０の温間用マップであって、図３は、エンジン１０の冷間用マップである。

図２および図３に示すように、これらのマップは、エンジン１０の回転数を横軸にして、負荷率を縦軸にして、筒内噴射用インジェクタ１１０の分担比率がＤＩ比率ｒとして百分率で示されている。

図２および図３に示すように、エンジン１０の回転数と負荷率とに定まる運転領域ごとに、ＤＩ比率ｒが設定されている。「ＤＩ比率ｒ＝１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１０からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味し、「ＤＩ比率ｒ＝０％」とは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味する。「ＤＩ比率ｒ≠０％」、「ＤＩ比率ｒ≠１００％」および「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０とで燃料噴射が分担して行なわれる領域であることを意味する。なお、概略的には、筒内噴射用インジェクタ１１０は、出力性能の上昇に寄与し、吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、混合気の均一性に寄与する。このような特性の異なる２種類のインジェクタを、エンジン１０の回転数と負荷率とで使い分けることにより、エンジン１０が通常運転状態（たとえば、アイドル時の触媒暖気時が、通常運転状態以外の非通常運転状態の一例であるといえる）である場合には、均質燃焼のみが行なわれるようにしている。

さらに、これらの図２および図３に示すように、温間時のマップと冷間時のマップとに分けて、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０のＤＩ分担率ｒを規定した。エンジン１０の温度が異なると、筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０の制御領域が異なるように設定されたマップを用いて、エンジン１０の温度を検知して、エンジン１０の温度が予め定められた温度しきい値以上であると図２の温間時のマップを選択して、そうではないと図３に示す冷間時のマップを選択する。それぞれ選択されたマップに基づいて、エンジン１０の回転数と負荷率とに基づいて、筒内噴射用インジェクタ１１０および／または吸気通路噴射用インジェクタ１２０を制御する。

本実施の形態においては、燃料の総噴射量が所望の噴射量になるように、ＤＩ比率ｒに基づいて、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量および吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射量が決定される。

図２および図３に設定されるエンジン１０の回転数と負荷率について説明する。図２のＮＥ（１）は２５００〜２７００ｒｐｍに設定され、ＫＬ（１）は３０〜５０％、ＫＬ（２）は６０〜９０％に設定されている。また、図３のＮＥ（３）は２９００〜３１００ｒｐｍに設定されている。すなわち、ＮＥ（１）＜ＮＥ（３）である。その他、図２のＮＥ（２）や、図３のＫＬ（３）、ＫＬ（４）も適宜設定されている。

図２および図３を比較すると、図２に示す温間用マップのＮＥ（１）よりも図３に示す冷間用マップのＮＥ（３）の方が高い。これは、エンジン１０の温度が低いほど、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の制御領域が高いエンジン回転数の領域まで拡大されるということを示す。すなわち、エンジン１０が冷えている状態であるので、（たとえ、筒内噴射用インジェクタ１１０から燃料を噴射しなくても）筒内噴射用インジェクタ１１０の噴口にデポジットが堆積しにくい。このため、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を使って燃料を噴射する領域を拡大するように設定され、均質性を向上させることができる。

図２および図３を比較すると、エンジン１０の回転数が、温間用マップにおいてはＮＥ（１）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＮＥ（３）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。また、負荷率が、温間用マップにおいてはＫＬ（２）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＫＬ（４）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されるということを示す。すなわち、高回転領域や高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射しても、エンジン１０の回転数や負荷が高く吸気量が多いので筒内噴射用インジェクタ１１０のみでも混合気を均質化しやすいためである。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い（燃焼室から熱を奪い）気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。

図２に示す温間マップでは、負荷率ＫＬ（１）以下では、筒内噴射用インジェクタ１１０のみが用いられる。これは、エンジン１０の温度が高いときであって、予め定められた低負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されるということを示す。これは、温間時においてはエンジン１０が暖まった状態であるので、筒内噴射用インジェクタ１１０の噴口にデポジットが堆積しやすい。しかしながら、筒内噴射用インジェクタ１１０を使って燃料を噴射することにより噴口温度を低下させることができるので、デポジットの堆積を回避することも考えられ、また、筒内噴射用インジェクタの最小燃料噴射量を確保して、筒内噴射用インジェクタ１１０を閉塞させないことも考えられ、このために、筒内噴射用インジェクタ１１０を用いた領域としている。

図２および図３を比較すると、図３の冷間用マップにのみ「ＤＩ比率ｒ＝０％」の領域が存在する。これは、エンジン１０の温度が低いときであって、予め定められた低負荷領域（ＫＬ（３）以下）では吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみが使用されるということを示す。これはエンジン１０が冷えていてエンジン１０の負荷が低く吸気量も低いため燃料が霧化しにくい。このような領域においては筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射では良好な燃焼が困難であるため、また、特に低負荷および低回転数の領域では筒内噴射用インジェクタ１１０を用いた高出力を必要としないため、筒内噴射用インジェクタ１１０を用いないで、吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみを用いる。

また、通常運転時以外の場合、エンジン１０がアイドル時の触媒暖気時の場合（非通常運転状態であるとき）、成層燃焼を行なうように筒内噴射用インジェクタ１１０が制御される。このような触媒暖気運転中にのみ成層燃焼させることで、触媒暖気を促進させ、排気エミッションの向上を図る。

図４および図５を参照して、フィードバック補正量およびその学習値が算出される学習領域について説明する。なお、図４は温間マップにおける学習領域を示し、図５は冷間マップにおける学習領域を示す。

図４および図５において互いに隣接する一点鎖線で示す曲線で挟まれた領域が学習領域である。学習領域は、吸入空気量に応じて区分される。吸入空気量に応じた学習領域を設定するのは、エアフローメータ４２の出力の誤差が吸入空気量に応じて異なるためである。

本実施の形態においては、学習領域（１）〜（４）までの４つの学習領域が設けられる。学習領域（１）、学習領域（２）、学習領域（３）、学習領域（４）の順に、吸入空気量が多い。なお、学習領域の数は４つに限らない。

本実施の形態においては、学習領域に加え、噴射領域（「ＤＩ比率ｒ＝１００％」の領域、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」の領域および「ＤＩ比率ｒ＝０％」の領域）毎にフィードバック補正量およびその学習値が算出される。すなわち、各噴射領域について、学習領域毎にフィードバック補正量が算出され、図６に示すように、噴射領域および学習領域に対応して学習値が算出される。なお、図６においては、各噴射領域において、学習領域毎に１つずつ学習値が算出された状態を示す。図６における四角の点は「ＤＩ比率ｒ＝１００％」の領域における学習値を示す。丸の点は「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」の領域における学習値を示す。三角の点は「ＤＩ比率ｒ＝０％」の領域における学習値を示す。算出された学習値は、ＲＡＭ３３０に記憶される。

図７を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の状態判定装置であるエンジンＥＣＵ３００が、インジェクタの状態を判定する際に実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ３００は、図２および図３に示したマップに基づいて、ＤＩ比率ｒを判定する。Ｓ１０２にて、エンジンＥＣＵ３００は、空燃比センサ４２０から送信された信号に基づいて、空燃比を検知する。Ｓ１０４にて、エンジンＥＣＵ３００は、検知された空燃比に基づいて、燃料噴射量のフィードバック補正量を算出する。

Ｓ１０６にて、エンジンＥＣＵ３００は、学習値の学習条件が成立したか否かを判定する。上述したように、学習条件は、たとえばフィードバック補正量の平均値（制御中心値）がしきい値（１）よりも小さいという条件やしきい値（２）（しきい値（２）＞しきい値（１））よりも大きいという条件である。学習条件が成立した場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０８にて、エンジンＥＣＵ３００は、学習値を更新する。上述したように、マップに基づいて決定される更新量を、前回算出された学習値に加算または前回算出された学習値から減算することにより、学習値が更新される。

Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ３００は、燃料補正量を算出する。上述したように、本実施の形態において、燃料補正量は、フィードバック補正量と学習値との和である。インジェクタからの燃料噴射量が適切である場合（インジェクタが正常である場合）、リッチ異常判定値≦燃料補正量≦リーン異常判定値となる。

ここで、リッチ異常判定値とは、インジェクタからの燃料噴射量が過剰になる異常（以下、リッチ異常とも記載する）を判定するために用いられるしきい値である。リーン異常判定値とは、インジェクタからの燃料噴射量が不足する異常（以下、リーン異常とも記載する）を判定するために用いられるしきい値である。

Ｓ１１２にて、エンジンＥＣＵ３００は、リッチ異常判定値≦燃料補正量≦リーン異常判定値であるか否かを判定する。リッチ異常判定値≦燃料補正量≦リーン異常判定値である場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。もしそうでないと（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。

Ｓ１１４にて、エンジンＥＣＵ３００は、インジェクタが異常であると判定する。Ｓ１１６にて、エンジンＥＣＵ３００は、異常判定回数Ｃに「１」を加算する。ここで、図８に示すように、エンジンＥＣＵ３００は、ＤＩカウンタ、ＰＦＩカウンタ、ＤＵＡＬカウンタの３つのカウンタを有する。

ＤＩカウンタは、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」の領域において、インジェクタが異常であると判定された回数をカウントする。すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１０のみから燃料が噴射された場合に、インジェクタが異常であると判定された回数をカウントする。したがって、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」の領域において、インジェクタが異常であると判定された場合、ＤＩカウンタにおける異常判定回数Ｃに「１」が加算される。

ＰＦＩカウンタは、「ＤＩ比率ｒ＝０％」の領域において、インジェクタが異常であると判定された回数をカウントする。すなわち、吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみから燃料が噴射された場合に、インジェクタが異常であると判定された回数をカウントする。したがって、「ＤＩ比率ｒ＝０％」の領域において、インジェクタが異常であると判定された場合、ＰＦＩカウンタにおける異常判定回数Ｃに「１」が加算される。

ＤＵＡＬカウンタは、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」の領域において、インジェクタが異常であると判定された回数をカウントする。すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０から燃料が噴射された場合に、インジェクタが異常であると判定された回数をカウントする。したがって、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」の領域において、インジェクタが異常であると判定された場合、ＤＵＡＬカウンタの異常判定回数Ｃに「１」が加算される。

図７に戻って、Ｓ１１８にて、エンジンＥＣＵ３００は、異常判定回数Ｃが、しきい値Ｃ（０）（Ｃ（０）は０以上の整数）多くなったか否かを判定する。異常判定回数Ｃが、しきい値Ｃ（０）よりも多くなった場合（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。もしそうでないと（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１２４に移される。

Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ３００は、異常判定回数ＣをＲＡＭ３３０に記憶する。Ｓ１２２にて、エンジンＥＣＵ３００はカウンタをリセットする。

Ｓ１２４にて、エンジンＥＣＵ３００は、図２および図３に示したマップに基づいて、ＤＩ比率を判定する。Ｓ１２６にて、エンジンＥＣＵ３００は、ＤＩ比率ｒが変更されたか否かを判別する。ＤＩ比率ｒが変更された場合（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、処理はＳ１２８に移される。もしそうでないと（Ｓ１２６にてＮＯ）、処理はＳ１０２に戻される。Ｓ１２６にて、エンジンＥＣＵ３００は、異常判定回数ＣをＲＡＭ３３０に記憶する。その後、この処理は終了する。

図９を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の状態判定装置であるエンジンＥＣＵ３００が、エアフローメータ４２の状態を判定するために実行するプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、エンジンＥＣＵ３００は、全噴射領域における異常判定回数Ｃが記憶されたか否かを判別する。全噴射領域における異常判定回数Ｃが記憶された場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０２にて、エンジンＥＣＵ３００は、全噴射領域において、異常判定回数Ｃがしきい値Ｃ（０）よりも多いか否かを判定する。全噴射領域において、異常判定回数Ｃがしきい値Ｃ（０）よりも多い場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。もしそうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２０６に移される。

Ｓ２０４にて、エンジンＥＣＵ３００は、エアフローメータ４２が異常であると判定する。Ｓ２０６にて、エンジンＥＣＵ３００は、エアフローメータ４２が正常であると判定する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る内燃機関の状態判定装置であるエンジンＥＣＵ３００の動作について説明する。

エンジンの運転中、図２および図３に示したマップに基づいて、ＤＩ比率が判定され（Ｓ１００）、空燃比センサ４２０から送信された信号に基づいて、空燃比が検知される（Ｓ１０２）。この空燃比に基づいて、燃料噴射量のフィードバック補正量が算出される（Ｓ１０４）。

たとえばフィードバック補正量の平均値（制御中心値）がしきい値（１）よりも小さいという条件やしきい値（２）（しきい値（２）＞しきい値（１））よりも大きいという条件などの学習条件が成立した場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、学習値が更新される（Ｓ１０８）。学習条件が成立しない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、学習値の更新は行なわれない。

フィードバック補正量と学習値との和として、燃料補正量が算出され（Ｓ１１０）、インジェクタの状態を判定するために、リッチ異常判定値≦燃料補正量≦リーン異常判定値であるか否かが判別される（Ｓ１１２）。

燃料補正量＜リッチ異常判定値である場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、インジェクタからの燃料噴射量が、目標噴射量よりも過剰であるため、燃料噴射量が大きく減量された状態であるといえる。

また、燃料補正量＞リーン異常判定値である場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、インジェクタからの燃料噴射量が目標噴射量よりも不足しているため、燃料噴射量が大きく増量された状態であるといえる。

これらの場合、インジェクタが異常であると判定され（Ｓ１１４）、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」であればＤＩカウンタの異常判定回数Ｃに、「ＤＩ比率ｒ＝０％」であればＰＦＩカウンタの異常判定回数Ｃに、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」であればＤＵＡＬカウンタの異常判定回数Ｃに「１」が加算される（Ｓ１１６）。

異常判定回数Ｃが、しきい値Ｃ（０）よりも多くなった場合（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、異常判定回数ＣがＲＡＭ３３０に記憶される（Ｓ１２０）。このとき、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」であればＤＩカウンタの異常判定回数Ｃが、「ＤＩ比率ｒ＝０％」であればＰＦＩカウンタの異常判定回数Ｃが、「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」であればＤＵＡＬカウンタの異常判定回数ＣがＲＡＭ３３０に記憶される（Ｓ１２０）。その後、異常判定回数Ｃがリセットされる（Ｓ１２２）。

一方、異常判定回数Ｃが、しきい値Ｃ（０）よりも少ない場合（Ｓ１１８にてＮＯ）、ＤＩ比率ｒが判定される（Ｓ１２４）。ＤＩ比率ｒが変更された場合（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、異常判定回数ＣがＲＡＭ３３０に記憶される（Ｓ１２８）。

このとき、変更される前において「ＤＩ比率ｒ＝１００％」であればＤＩカウンタの異常判定回数Ｃが、変更される前において「ＤＩ比率ｒ＝０％」であればＰＦＩカウンタの異常判定回数Ｃが、変更される前において「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」であればＤＵＡＬカウンタの異常判定回数ＣがＲＡＭ３３０に記憶される（Ｓ１２８）。

全噴射領域において、異常判定回数Ｃが記憶された場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、エアフローメータ４２の状態を判定するため、全噴射領域において、異常判定回数ＣがしきいＣ（０）よりも多いか否かが判別される（Ｓ２０２）。

燃料噴射量はエアフローメータ４２により検知された空気量に基づいて算出されるため、エアフローメータ４２が異常であれば、全噴射領域において、燃料噴射量が不適切になり得る。この場合、全噴射領域において空燃比が所望の空燃比と異なり、インジェクタが異常であると判定される頻度が高くなる。

したがって、全噴射領域において、異常判定回数ＣがしきいＣ（０）よりも多い場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、エアフローメータ４２が異常であると判定される（Ｓ２０４）。これにより、エアフローメータ４２の状態を判定することができる。

一方、３つの噴射領域のうちの少なくともいずれか１つの噴射領域において、異常判定回数ＣがしきいＣ（０）よりも少ない場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、少なくともその領域においては、所望の空燃比に近い空燃比が得られ、適切な量の燃料が噴射されている頻度が高いといえる。この場合、吸入空気量が正しく検知された可能性が高い。したがって、３つの噴射領域のうちの少なくともいずれか１つの噴射領域において、異常判定回数ＣがしきいＣ（０）よりも少ない場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、エアフローメータ４２が正常であると判定される（Ｓ２０６）。これにより、エアフローメータ４２の状態を判定することができる。

以上のように、本実施の形態に係る状態判定装置であるエンジンＥＣＵによれば、噴射領域ごとに、インジェクタが異常であるか否かを判定する。燃料噴射量はエアフローメータにより検知された空気量に基づいて算出されるため、エアフローメータが異常であれば、全噴射領域において、燃料噴射量が不適切になり得る。この場合、全噴射領域において空燃比が所望の空燃比と異なり、インジェクタが異常であると判定される頻度が高くなる。そのため、全噴射領域において異常判定回数Ｃがしきい値Ｃ（０）よりも多い場合、エアフローメータが異常であると判定される。一方、３つの噴射領域のうちの少なくともいずれか１つの噴射領域において、異常判定回数Ｃがしきい値Ｃ（０）よりも少ない場合、少なくともその領域においては、所望の空燃比に近い空燃比が得られ、適切な量の燃料が噴射されている頻度が高いといえる。この場合、吸入空気量が正しく検知された可能性が高い。したがって、３つの噴射領域のうちの少なくともいずれか１つの噴射領域において、異常判定回数Ｃがしきい値Ｃ（０）よりも少ない場合、エアフローメータ４２が正常であると判定される。これにより、エアフローメータの状態を判定することができる。

なお、本実施の形態においては、全噴射領域においてインジェクタの状態を判定していたが、少なくともいずれか２つの噴射領域において、インジェクタの状態を判定するようにしてもよい。この場合、少なくともいずれか２つの噴射領域において、すなわち、インジェクタの状態が判定された全ての噴射領域において、異常判定回数Ｃがしきい値Ｃ（０）よりも多い場合、エアフローメータ４２が異常であると判定するようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、異常判定回数Ｃに基づいてエアフローメータ４２の状態を判定していたが、異常判定回数Ｃに加え、燃料の噴射時間（インジェクタの開弁時間）に基づいて、エアフローメータ４２の状態を判定するようにしてもよい。

たとえばアイドル時などにおいては、所望の回転数になるようにエンジン１０が制御されるため、吸入空気量（または充填効率）が予想できる。噴射時間は、吸入空気量に応じて設定される燃料噴射量から求められるため、アイドル時など吸入空気量が予想し得る運転状態においては、エアフローメータ４２およびインジェクタが正常であるとした場合の噴射時間が予想できる。すなわち、この場合の噴射時間は、予想される吸入吸気量（充填効率）に対応した燃料噴射量から求められる噴射時間（基本噴射時間）となる。

一方、空燃比フィードバック制御により燃料噴射量が補正されると、実際の燃料噴射量は、吸入空気量から求められる燃料噴射量と燃料補正量との和になり、この燃料噴射量から噴射時間が求められる。

したがって、燃料補正量＞リッチ異常判定値となったり、燃料補正量＜リーン異常判定値となったりした場合にも関わらず、このときの実際の噴射時間とアイドル時にエアフローメータ４２およびインジェクタが正常であるとした場合の噴射時間とが同じである場合、検知された吸入空気量がアイドル時に予想される吸入空気量とは異なる。この状態では、吸入空気量が正しく検知されていないといえる。

したがって、アイドル時においてインジェクタが異常であると判定されている場合において、実際の噴射時間と予想され得る噴射時間との偏差が予め定められた偏差よりも小さいということを前提として、全噴射領域において異常判定回数Ｃがしきい値Ｃ（０）よりも多い場合、エアフローメータ４２が異常であると判定するようにしてもよい。これにより、エアフローメータ４２の状態を精度よく判定することができる。

また、異常判定回数Ｃがしきい値Ｃ（０）よりも多い噴射領域において、実際の噴射時間と予想され得る噴射時間との偏差が予め定められた偏差よりも大きい場合、その噴射領域で使用されるインジェクタが異常であると判定するようにしてもよい。これにより、インジェクタの状態を精度よく判定することができる。なお、アイドル時以外における実際の噴射時間と予想され得る噴射時間とを比較するようにしてもよい。

＜第２の実施の形態＞
図１０および図１１を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態においては、前述の第１の実施の形態とは異なるマップを用いて、ＤＩ比率ｒを算出する。

その他の構造、処理フローについては、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図１０および図１１を参照して、エンジン１０の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０との噴き分け比率を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０に記憶される。図１０は、エンジン１０の温間用マップであって、図１１は、エンジン１０の冷間用マップである。

図１０および図１１を比較すると、以下の点で図２および図３と異なる。エンジン１０の回転数が、温間用マップにおいてはＮＥ（１）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＮＥ（３）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。また、負荷率が、温間用マップにおいては低回転数領域を除くＫＬ（２）以上の領域において、冷間用マップにおいては低回転数領域を除くＫＬ（４）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用される領域が多いことを示す。しかしながら、低回転数領域の高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料により形成される混合気のミキシングが良好ではなく、燃焼室内の混合気が不均質で燃焼が不安定になる傾向を有する。このため、このような問題が発生しない高回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタの噴射比率を増大させるようにしている。また、このような問題が発生する高負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を減少させるようにしている。これらのＤＩ比率ｒの変化を図１０および図１１に十字の矢印で示す。このようにすると、燃焼が不安定であることに起因するエンジンの出力トルクの変動を抑制することができる。なお、これらのことは、予め定められた低回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を減少させることや、予め定められた低負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を増大させることと、略等価であることを確認的に記載する。また、このような領域（図１０および図１１で十字の矢印が記載された領域）以外の領域であって筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射している領域（高回転側、低負荷側）においては、筒内噴射用インジェクタ１１０のみでも混合気を均質化しやすい。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い（燃焼室から熱を奪い）気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。

なお、第１および第２の実施の形態において説明したこのエンジン１０においては、均質燃焼は筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを吸気行程とすることにより、成層燃焼は筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることにより実現できる。すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることで、点火プラグ周りにリッチ混合気が偏在させることにより燃焼室全体としてはリーンな混合気に着火する成層燃焼を実現することができる。また、筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを吸気行程としても点火プラグ周りにリッチ混合気を偏在させることができれば、吸気行程噴射であっても成層燃焼を実現できる。

また、ここでいう成層燃焼には、成層燃焼と以下に示す弱成層燃焼の双方を含むものである。弱成層燃焼とは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を吸気行程で燃料噴射して燃焼室全体にリーンで均質な混合気を生成して、さらに筒内噴射用インジェクタ１１０を圧縮行程で燃料噴射して点火プラグ周りにリッチな混合気を生成して、燃焼状態の向上を図るものである。このような弱成層燃焼は触媒暖気時に好ましい。これは、以下の理由による。すなわち、触媒暖気時には高温の燃焼ガスを触媒に到達させるために点火時期を大幅に遅角させ、かつ良好な燃焼状態（アイドル状態）を維持する必要がある。また、ある程度の燃料量を供給する必要がある。これを成層燃焼で行なおうとしても燃料量が少ないという問題があり、これを均質燃焼で行なおうとしても良好な燃焼を維持するために遅角量が成層燃焼に比べて小さいという問題がある。このような観点から、上述した弱成層燃焼を触媒暖気時に用いることが好ましいが、成層燃焼および弱成層燃焼のいずれであっても構わない。

また、第１および第２の実施の形態において説明したエンジンにおいては、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射のタイミングは、以下のような理由により、圧縮行程で行なうことが好ましい。ただし、上述したエンジン１０は、基本的な大部分の領域には（触媒暖気時にのみに行なわれる、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を吸気行程噴射させ、筒内噴射用インジェクタ１１０を圧縮行程噴射させる弱成層燃焼領域以外を基本的な領域という）、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射のタイミングは、吸気行程である。しかしながら、以下に示す理由があるので、燃焼安定化を目的として一時的に筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程噴射とするようにしてもよい。

筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射時期を圧縮行程中とすることで、筒内温度がより高い時期において、燃料噴射により混合気が冷却される。冷却効果が高まるので、対ノック性を改善することができる。さらに、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射時期を圧縮行程中とすると、燃料噴射から点火時期までの時間が短いことから噴霧による気流の強化を実現でき、燃焼速度を上昇させることができる。これらの対ノック性の向上と燃焼速度の上昇とから、燃焼変動を回避して、燃焼安定性を向上させることができる。

さらに、エンジン１０の温度によらず（すなわち、温間時および冷間時のいずれの場合であっても）、オフアイドル時（アイドルスイッチがオフの場合、アクセルペダルが踏まれている場合）には、図２または図１０に示す温間マップを用いるようにしてもよい（冷間温間を問わず、低負荷領域において筒内噴射用インジェクタ１１０を用いる）。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る状態判定装置で制御されるエンジンシステムの概略構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る状態判定装置であるエンジンＥＣＵに記憶される温間時のＤＩ比率マップを表わす図である。 本発明の第１の実施の形態に係る状態判定装置であるエンジンＥＣＵに記憶される冷間時のＤＩ比率マップを表わす図である。 本発明の第１の実施の形態に係る状態判定装置であるエンジンＥＣＵに記憶される、燃料噴射量の学習領域を示す図（その１）である。 本発明の第１の実施の形態に係る状態判定装置であるエンジンＥＣＵに記憶される、燃料噴射量の学習領域を示す図（その２）である。 各噴射領域について、学習領域毎に学習値が算出された状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る状態判定装置であるエンジンＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 本発明の第１の実施の形態に係る状態判定装置であるエンジンＥＣＵのＤＩカウンタ、ＰＦＩカウンタおよびＤＵＡＬカウンタにより、噴射領域別にカウントされる異常判定回数Ｃを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る状態判定装置であるエンジンＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 本発明の第２の実施の形態に係る状態判定装置であるエンジンＥＣＵに記憶される温間時のＤＩ比率マップを表わす図である。 本発明の第２の実施の形態に係る状態判定装置であるエンジンＥＣＵに記憶される冷間時のＤＩ比率マップを表わす図である。

符号の説明

１０ エンジン、２０ インテークマニホールド、３０ サージタンク、４０ 吸気ダクト、４２ エアフローメータ、５０ エアクリーナ、６０ 電動モータ、７０ スロットルバルブ、８０ エキゾーストマニホールド、９０ 三元触媒コンバータ、１００ アクセルペダル、１１０ 筒内噴射用インジェクタ、１１２ 気筒、１２０ 吸気通路噴射用インジェクタ、１３０ 燃料分配管、１４０ 逆止弁、１５０ 高圧燃料ポンプ、１５２ 電磁スピル弁、１６０ 燃料分配管（低圧側）、１７０ 燃料圧レギュレータ、１８０ 低圧燃料ポンプ、１９０ 燃料フィルタ、２００ 燃料タンク、３００ エンジンＥＣＵ、３１０ 双方向性バス、３２０ ＲＯＭ、３３０ ＲＡＭ、３４０ ＣＰＵ、３５０ 入力ポート、３６０ 出力ポート、３７０，３９０，４１０，４３０，４５０ Ａ／Ｄ変換器、３８０ 水温センサ、４００ 燃料圧センサ、４２０ 空燃比センサ、４４０ アクセル開度センサ、４６０ 回転数センサ。

Claims (5)

1. 筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備えた内燃機関の状態判定装置であって、
   第１の噴射領域では前記第１の燃料噴射手段のみから燃料が噴射されるように、前記第１の燃料噴射手段および前記第２の燃料噴射手段を制御するための第１の制御手段と、
   第２の噴射領域では前記第２の燃料噴射手段のみから燃料が噴射されるように、前記第１の燃料噴射手段および前記第２の燃料噴射手段を制御するための第２の制御手段と、
   第３の噴射領域では前記第１の燃料噴射手段および前記第２の燃料噴射手段から燃料が噴射されるように、前記第１の燃料噴射手段および前記第２の燃料噴射手段を制御するための第３の制御手段と、
   前記内燃機関に吸入される空気量を検知するための吸入空気量検知手段と、
   燃料噴射量を、空気量に基づいて算出するための手段と、
   空燃比を検知するための手段と、
   空燃比が理論空燃比よりもリーンである場合に増大し、空燃比が理論空燃比よりもリッチである場合に減少するように、前記燃料噴射量の補正量を算出するための手段と、
   前記第１の噴射領域、前記第２の噴射領域および前記第３の噴射領域の少なくともいずれか２つの噴射領域において、前記補正量が第１の判定値より小さいか、または前記補正量が前記第１の判定値よりも大きい第２の判定値よりも大きいかを判定するための第１の判定手段と、
   前記第１の判定手段による判定結果に基づいて、前記吸入空気量検知手段の状態を判定するための第２の判定手段とを含み、
   前記第２の判定手段は、前記第１の噴射領域、前記第２の噴射領域および前記第３の噴射領域の少なくともいずれか１つの領域において、前記補正量が前記第１の判定値より小さいか、または前記補正量が前記第２の判定値よりも大きいと判定された回数が、予め定められた回数よりも少ない場合、前記吸入空気量検知手段が正常であると判定するための手段を含む、内燃機関の状態判定装置。
2. 前記第２の判定手段は、前記第１の判定手段により前記補正量が前記第１の判定値より小さいか、または前記補正量が前記第２の判定値よりも大きいかが判定された全ての噴射領域において、前記補正量が前記第１の判定値より小さいか、または前記補正量が前記第２の判定値よりも大きいと判定された回数が、予め定められた回数よりも多い場合、前記吸入空気量検知手段が異常であると判定するための手段を含む、請求項１に記載の内燃機関の状態判定装置。
3. 前記状態判定装置は、
   前記燃料噴射量に基づいて、燃料の噴射時間を算出するための手段と、
   前記第１の判定手段により前記補正量が前記第１の判定値より小さいか、または前記補正量が前記第２の判定値よりも大きいと判定された回数が、予め定められた回数よりも多い噴射領域において、算出された噴射時間と予め定められた時間との偏差が、予め定められた偏差より大きい場合、前記燃料噴射手段が異常であると判定するための第３の判定手段をさらに含む、請求項１に記載の内燃機関の状態判定装置。
4. 前記第１の燃料噴射手段は、筒内噴射用インジェクタであって、
   前記第２の燃料噴射手段は、吸気通路用インジェクタである、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の状態判定装置。
5. 前記吸入空気量検知手段は、エアフローメータである、請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の状態判定装置。

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