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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024040818
(43)【公開日】2024-03-26
(54)【発明の名称】内燃機関の失火検出装置
(51)【国際特許分類】
F02D 45/00 20060101AFI20240318BHJP
【ＦＩ】
F02D45/00 368Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022145415
(22)【出願日】2022-09-13
(71)【出願人】
【識別番号】509186579
【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100129425
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 護晃
(74)【代理人】
【識別番号】100168642
【弁理士】
【氏名又は名称】関谷 充司
(72)【発明者】
【氏名】篠▲崎▼ 慎一郎
【テーマコード（参考）】
3G384
【Ｆターム（参考）】
3G384AA01
3G384AA07
3G384DA54
3G384FA01Z
3G384FA04Z
3G384FA14Z
3G384FA56Z
3G384FA73Z
(57)【要約】
【課題】内燃機関の回転変動量から求められた判定パラメータに基づく失火検出の信頼性が、変速機の変速比や内燃機関の運転状態によって低下することを抑止できる、内燃機関の失火検出装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る内燃機関の失火検出装置は、その一態様において、内燃機関の回転速度の変動量に基づき求められた判定パラメータに基づき失火の有無を判定する、内燃機関の失火検出装置であって、変速機における変速比及び前記内燃機関の運転状態に基づき前記判定パラメータを補正し、補正後の前記判定パラメータに基づき失火の有無を判定する。
【選択図】図５
【解決手段】本発明に係る内燃機関の失火検出装置は、その一態様において、内燃機関の回転速度の変動量に基づき求められた判定パラメータに基づき失火の有無を判定する、内燃機関の失火検出装置であって、変速機における変速比及び前記内燃機関の運転状態に基づき前記判定パラメータを補正し、補正後の前記判定パラメータに基づき失火の有無を判定する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に備えられる内燃機関であって、複数気筒を有し、回転エネルギーが変速機を介して前記車両の車輪に伝達される前記内燃機関に適用され、
前記内燃機関の回転速度の変動量に基づき求められた判定パラメータに基づき失火の有無を判定する、内燃機関の失火検出装置であって、
前記変速機における変速比に関する情報、及び、前記内燃機関の運転状態に関する情報を取得し、
前記変速比及び前記運転状態に基づき前記判定パラメータを補正し、
補正後の前記判定パラメータに基づき失火の有無を判定する、
内燃機関の失火検出装置。
前記内燃機関の回転速度の変動量に基づき求められた判定パラメータに基づき失火の有無を判定する、内燃機関の失火検出装置であって、
前記変速機における変速比に関する情報、及び、前記内燃機関の運転状態に関する情報を取得し、
前記変速比及び前記運転状態に基づき前記判定パラメータを補正し、
補正後の前記判定パラメータに基づき失火の有無を判定する、
内燃機関の失火検出装置。
【請求項2】
請求項１に記載の内燃機関の失火検出装置であって、
燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第１回転速度変動量を求め、
前記第１回転速度変動量を求めた２つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ３６０deg前で燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第２回転速度変動量を求め、
前記第１回転速度変動量と前記第２回転速度変動量との差分に基づき前記判定パラメータを求める、
内燃機関の失火検出装置。
燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第１回転速度変動量を求め、
前記第１回転速度変動量を求めた２つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ３６０deg前で燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第２回転速度変動量を求め、
前記第１回転速度変動量と前記第２回転速度変動量との差分に基づき前記判定パラメータを求める、
内燃機関の失火検出装置。
【請求項3】
請求項２に記載の内燃機関の失火検出装置であって、
所定クランク角範囲の通過時間に基づき気筒毎に回転速度を求め、
前記通過時間に基づき求めた回転速度に基づき、前記第１回転速度変動量及び前記第２回転速度変動量を求め、
１サイクル中で前記通過時間が最大となった気筒の失火判定に用いる前記判定パラメータを補正する、
内燃機関の失火検出装置。
所定クランク角範囲の通過時間に基づき気筒毎に回転速度を求め、
前記通過時間に基づき求めた回転速度に基づき、前記第１回転速度変動量及び前記第２回転速度変動量を求め、
１サイクル中で前記通過時間が最大となった気筒の失火判定に用いる前記判定パラメータを補正する、
内燃機関の失火検出装置。
【請求項4】
請求項３に記載の内燃機関の失火検出装置であって、
１サイクル中で前記通過時間の最大値及び最小値を求め、
前記最大値と前記最小値との差が設定値を超えるときに、１サイクル中で前記通過時間が最大となった気筒の失火判定に用いる前記判定パラメータを補正する、
内燃機関の失火検出装置。
１サイクル中で前記通過時間の最大値及び最小値を求め、
前記最大値と前記最小値との差が設定値を超えるときに、１サイクル中で前記通過時間が最大となった気筒の失火判定に用いる前記判定パラメータを補正する、
内燃機関の失火検出装置。
【請求項5】
請求項４に記載の内燃機関の失火検出装置であって、
前記内燃機関の運転状態は、機関負荷及び機関回転速度を含み、
前記機関負荷及び機関回転速度が所定運転領域にあるときに、１サイクル中で前記通過時間が最大となった気筒の失火判定に用いる前記判定パラメータを補正し、
前記所定運転領域を前記変速比に応じて変更する、
内燃機関の失火検出装置。
前記内燃機関の運転状態は、機関負荷及び機関回転速度を含み、
前記機関負荷及び機関回転速度が所定運転領域にあるときに、１サイクル中で前記通過時間が最大となった気筒の失火判定に用いる前記判定パラメータを補正し、
前記所定運転領域を前記変速比に応じて変更する、
内燃機関の失火検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関の失火検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に開示される内燃機関の失火検出装置は、各気筒の燃焼行程毎に検出したエンジン回転速度から、失火検出の対象となる今回の燃焼行程の気筒とその１燃焼行程前の気筒との間の回転速度変動量（以下「第１の回転速度変動量」という）を演算すると共に、この第１の回転速度変動量を演算した２つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ３６０deg前の燃焼行程が連続する２つの気筒間の回転速度変動量（以下「第２の回転速度変動量」という）を演算し、第１の回転速度変動量と第２の回転速度変動量との差分値に基づいて失火検出対象となる気筒の失火の有無を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－１３８６６３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、内燃機関の回転エネルギーが変速機を介して車両の車輪に伝達される場合、内燃機関の回転変動量に基づき求められる失火検出のための判定パラメータのレベルが、変速機の変速比に応じて異なる特定の運転領域において駆動系のねじれや共振の影響を受けて変化し、失火検出の信頼性が低下することを、本発明者は見出した。
【0005】
本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の回転変動量から求められた判定パラメータに基づく失火検出の信頼性が、変速機の変速比や内燃機関の運転状態によって低下することを抑止できる、内燃機関の失火検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る内燃機関の失火検出装置は、その一態様において、内燃機関の回転速度の変動量に基づき求められた判定パラメータに基づき失火の有無を判定する、内燃機関の失火検出装置であって、変速機における変速比及び前記内燃機関の運転状態に基づき前記判定パラメータを補正し、補正後の前記判定パラメータに基づき失火の有無を判定する。
【発明の効果】
【0007】
上記発明によると、内燃機関の回転変動量から求められた判定パラメータに基づく失火検出の信頼性が、変速機の変速比や内燃機関の運転状態によって低下することを抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】内燃機関と自動変速機とを備える車両のシステム図である。
【図2】失火検出における検出ウィンドウを示す図である。
【図3】回転速度変動量に基づく失火検出の様子を示すタイムチャートである。
【図4】失火検出に対する駆動系のねじれや共振の影響を示すタイムチャートである。
【図5】失火検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図6】ねじれや共振が発生する運転領域を示す線図である。
【図7】判定パラメータを補正する補正値のマップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付した図面を参照して、本発明を実施するための実施形態を説明する。
図１は、車両１のシステム図である。
車両１は、内燃機関２と、内燃機関２の回転エネルギーを駆動輪である車輪７ａ，７ｂに伝達する動力伝達系とを搭載する。
図１は、車両１のシステム図である。
車両１は、内燃機関２と、内燃機関２の回転エネルギーを駆動輪である車輪７ａ，７ｂに伝達する動力伝達系とを搭載する。
【0010】
前記動力伝達系は、トルクコンバータ３、自動変速機４、プロペラシャフト５、及び、ディファレンシャルギア６を備えている。
そして、内燃機関２のクランク軸２ａは、トルクコンバータ３を介して自動変速機４の入力軸４ａに連結され、自動変速機４の出力軸４ｂは、プロペラシャフト５及びディファレンシャルギア６を介して車輪７ａ，７ｂの車軸８ａ，８ｂに連結されている。
そして、内燃機関２のクランク軸２ａは、トルクコンバータ３を介して自動変速機４の入力軸４ａに連結され、自動変速機４の出力軸４ｂは、プロペラシャフト５及びディファレンシャルギア６を介して車輪７ａ，７ｂの車軸８ａ，８ｂに連結されている。
【0011】
内燃機関２は、複数気筒を有した内燃機関であり、本実施形態では、一態様として直列４気筒内燃機関とする。
内燃機関２は、吸入空気量を調整する電子制御スロットル９、各気筒の燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置１０、及び、火花放電によって各気筒の燃焼室内の混合気に着火する点火装置１１を有している。
内燃機関２は、吸入空気量を調整する電子制御スロットル９、各気筒の燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置１０、及び、火花放電によって各気筒の燃焼室内の混合気に着火する点火装置１１を有している。
【0012】
電子制御スロットル９は、吸気管を開閉するスロットル弁９ａと、スロットルモータ９ｂとを有し、スロットルモータ９ｂが発生する開閉駆動力によりスロットル弁９ａが開閉動作する。
点火装置１１は、点火プラグ、点火コイル、パワートランジスタを備える。
点火装置１１は、点火プラグ、点火コイル、パワートランジスタを備える。
【0013】
そして、スロットルモータ９ｂ、燃料噴射装置１０、点火装置１１は、ＥＣＭ（Engine Control Module）１５により制御される。
ＥＣＭ１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、揮発性メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）、入出力インタフェースなどを備えたマイクロコンピュータを内蔵している。
ＥＣＭ１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、揮発性メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）、入出力インタフェースなどを備えたマイクロコンピュータを内蔵している。
【0014】
ＥＣＭ１５は、入力インタフェースを介して各種センサの出力信号を取得する。
車両１、内燃機関２、及び自動変速機４は、各種センサとして、アクセル開度センサ１６、クランク角センサ１７、エアフローセンサ１８、カム角センサ１９、車輪速センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ（以下、車輪速センサ２０ａ－２０ｄと記す）、変速段センサ２１を備える。
車両１、内燃機関２、及び自動変速機４は、各種センサとして、アクセル開度センサ１６、クランク角センサ１７、エアフローセンサ１８、カム角センサ１９、車輪速センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ（以下、車輪速センサ２０ａ－２０ｄと記す）、変速段センサ２１を備える。
【0015】
アクセル開度センサ１６は、車両１の運転者によるアクセルの操作量の検出信号ＡＣＣを出力するセンサである。
クランク角センサ１７は、内燃機関２のクランク軸２ａが単位クランク角だけ回転する毎のパルス信号である単位クランク角信号ＰＯＳを出力するセンサである。
エアフローセンサ１８は、電子制御スロットル９の上流に配され、内燃機関２の吸入空気流量の検出信号Ｑを出力するセンサである。
クランク角センサ１７は、内燃機関２のクランク軸２ａが単位クランク角だけ回転する毎のパルス信号である単位クランク角信号ＰＯＳを出力するセンサである。
エアフローセンサ１８は、電子制御スロットル９の上流に配され、内燃機関２の吸入空気流量の検出信号Ｑを出力するセンサである。
【0016】
カム角センサ１９は、４気筒機関における各気筒の行程位相差に相当するクランク角１８０deg毎のパルス信号である基準クランク角信号ＲＥＦを出力するセンサである。
なお、ＥＣＭ１５が、基準クランク角信号ＲＥＦに基づき基準ピストン位置の気筒を識別できるように、クランク角１８０deg毎の基準クランク角信号ＲＥＦのパルス数（又はパルス幅）が設定されている。
なお、ＥＣＭ１５が、基準クランク角信号ＲＥＦに基づき基準ピストン位置の気筒を識別できるように、クランク角１８０deg毎の基準クランク角信号ＲＥＦのパルス数（又はパルス幅）が設定されている。
【0017】
車輪速センサ２０ａ－２０ｄは、車輪７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ（以下、車輪７ａ－７ｄと記す）毎に設けられ、車輪７ａ－７ｄの車輪速の検出信号ＮＷＡ，ＮＷＢ，ＮＷＣ，ＮＷＤ（以下、検出信号ＮＷａ－ＮＷｄと記す）を出力するセンサである。
変速段センサ２１は、自動変速機４における変速段（換言すれば、変速比）の検出信号ＧＳを出力するセンサである。
変速段センサ２１は、自動変速機４における変速段（換言すれば、変速比）の検出信号ＧＳを出力するセンサである。
【0018】
ＥＣＭ１５が内蔵するマイクロコンピュータは、ＲＯＭに格納されている制御プログラムを実行することで、車両１の運転を制御する。
詳細には、ＥＣＭ１５は、アクセルの操作量の検出信号ＡＣＣなどに基づいて、内燃機関２の目標トルクを設定し、目標トルクに応じて電子制御スロットル９の目標スロットル開度を設定する。
そして、ＥＣＭ１５は、電子制御スロットル９の開度が目標スロットル開度となるように、スロットルモータ９ｂへ制御信号を出力する。
詳細には、ＥＣＭ１５は、アクセルの操作量の検出信号ＡＣＣなどに基づいて、内燃機関２の目標トルクを設定し、目標トルクに応じて電子制御スロットル９の目標スロットル開度を設定する。
そして、ＥＣＭ１５は、電子制御スロットル９の開度が目標スロットル開度となるように、スロットルモータ９ｂへ制御信号を出力する。
【0019】
また、ＥＣＭ１５は、単位クランク角信号ＰＯＳに基づき求めた機関回転速度の情報や、検出信号Ｑに基づく吸入空気流量の情報などに基づいて、燃料噴射装置１０の燃料噴射量を設定する。
また、ＥＣＭ１５は、目標トルクなどの機関負荷を示す物理量や機関回転速度に応じて点火装置１１による点火時期を設定する。
また、ＥＣＭ１５は、目標トルクなどの機関負荷を示す物理量や機関回転速度に応じて点火装置１１による点火時期を設定する。
【0020】
そして、ＥＣＭ１５は、燃料噴射量の設定値を反映した制御信号を燃料噴射装置１０に出力することで、燃料噴射装置１０による燃料噴射量を制御する。
また、ＥＣＭ１５は、点火時期の設定値を反映した制御信号を点火装置１１へ出力することで、点火装置１１による点火時期を制御する。
また、ＥＣＭ１５は、点火時期の設定値を反映した制御信号を点火装置１１へ出力することで、点火装置１１による点火時期を制御する。
【0021】
また、ＥＣＭ１５は、内燃機関２における失火の発生を検出する機能を備える。
つまり、ＥＣＭ１５は、内燃機関２の運転を制御する運転制御装置としての機能と、内燃機関２における失火の発生を検出する失火検出装置としての機能とを、ソフトウェア的に実装している。
つまり、ＥＣＭ１５は、内燃機関２の運転を制御する運転制御装置としての機能と、内燃機関２における失火の発生を検出する失火検出装置としての機能とを、ソフトウェア的に実装している。
【0022】
ＥＣＭ１５は、失火検出において、内燃機関２の回転速度に関する情報を取得し、失火検出のための判定パラメータを、回転速度の変動量に基づいて気筒毎に求める。
そして、ＥＣＭ１５は、判定パラメータと閾値とを比較することで、気筒毎に失火の有無を判別する。
さらに、ＥＣＭ１５は、失火の有無に関する信号を出力することで、内燃機関２における失火発生（換言すれば、内燃機関２の異常）をランプ点灯や液晶表示などを介して車両１の運転者に警告したり、内蔵するＲＯＭに失火発生の履歴を保存したりする。
そして、ＥＣＭ１５は、判定パラメータと閾値とを比較することで、気筒毎に失火の有無を判別する。
さらに、ＥＣＭ１５は、失火の有無に関する信号を出力することで、内燃機関２における失火発生（換言すれば、内燃機関２の異常）をランプ点灯や液晶表示などを介して車両１の運転者に警告したり、内蔵するＲＯＭに失火発生の履歴を保存したりする。
【0023】
ＥＣＭ１５は、気筒毎の失火検出のための判定パラメータを以下のようにして求める。
ＥＣＭ１５は、まず、燃焼行程（膨張行程、爆発行程）が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第１回転速度変動量を求め、さらに、第１回転速度変動量を求めた２つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ３６０deg前で燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第２回転速度変動量を求める。
そして、ＥＣＭ１５は、第１回転速度変動量と第２回転速度変動量との差分に基づき、判定パラメータを求める。
ＥＣＭ１５は、まず、燃焼行程（膨張行程、爆発行程）が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第１回転速度変動量を求め、さらに、第１回転速度変動量を求めた２つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ３６０deg前で燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第２回転速度変動量を求める。
そして、ＥＣＭ１５は、第１回転速度変動量と第２回転速度変動量との差分に基づき、判定パラメータを求める。
【0024】
以下では、ＥＣＭ１５による、判定パラメータの算出処理、及び、判定パラメータに基づく失火診断を、より詳細に説明する。
図２は、失火検出に用いる回転速度の検出ウィンドウを例示する。
検出ウィンドウとして、たとえば、各気筒の燃焼行程の後期となる所定クランク角範囲が設定される。
そして、ＥＣＭ１５は、各気筒の燃焼行程に設定されるウィンドウの通過時間を逐次計測し、計測した通過時間を、検出ウィンドウのクランク角度に基づき回転数［rpm］に変換することで、気筒毎の回転速度の情報を取得する。
図２は、失火検出に用いる回転速度の検出ウィンドウを例示する。
検出ウィンドウとして、たとえば、各気筒の燃焼行程の後期となる所定クランク角範囲が設定される。
そして、ＥＣＭ１５は、各気筒の燃焼行程に設定されるウィンドウの通過時間を逐次計測し、計測した通過時間を、検出ウィンドウのクランク角度に基づき回転数［rpm］に変換することで、気筒毎の回転速度の情報を取得する。
【0025】
図３は、ＥＣＭ１５が、第１気筒が常時失火している状態で、判定パラメータに基づき第１気筒における失火の発生を検出する様子を示す図である。
ＥＣＭ１５は、検出ウィンドウを、クランク角センサ１７及びカム角センサ１９の出力信号に基づき検出し、検出ウィンドウの通過時間Tmwin［ms］を、検出ウィンドウ毎に逐次計測する。
ＥＣＭ１５は、検出ウィンドウを、クランク角センサ１７及びカム角センサ１９の出力信号に基づき検出し、検出ウィンドウの通過時間Tmwin［ms］を、検出ウィンドウ毎に逐次計測する。
【0026】
また、ＥＣＭ１５は、計測した通過時間Tmwinを、検出ウィンドウのクランク角度［deg］に基づいて回転数変換値MNX［rpm］に変換し、検出ウィンドウ毎の回転数変換値MNX(n)として時系列に記憶する。
さらに、ＥＣＭ１５は、回転数変換値MNXを求める毎に、今回値MNX(0)と前回値MNX(1)との差分DELNE(0)（DELNE(0)＝MNX(0)－MNX(1)）を演算し、差分DELNE(n)を時系列に保存する。
さらに、ＥＣＭ１５は、回転数変換値MNXを求める毎に、今回値MNX(0)と前回値MNX(1)との差分DELNE(0)（DELNE(0)＝MNX(0)－MNX(1)）を演算し、差分DELNE(n)を時系列に保存する。
【0027】
次いで、ＥＣＭ１５は、差分DELNE(n)が更新される毎に、判定パラメータとしての回転変動差分値DON360D(0)を、下記の数式（１）にしたがって算出し、回転変動差分値DON360D(n)を時系列に保存する。
DON360D(0)＝｛（DELNA(0)－DELNE(2)）－（DELNA(2)－DELNA(4)）｝／２…(1)
DON360D(0)＝｛（DELNA(0)－DELNE(2)）－（DELNA(2)－DELNA(4)）｝／２…(1)
【0028】
ここで、DELNA(n)は、DELNE(n)をクランク角偏差（公差）の学習値で補正した値、換言すれば、検出ウィンドウ毎のクランク角度の違いに応じて補正した値である。
また、差分DELNE(n)は、燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量（第１回転速度変動量）であり、差分DELNE(n+2)は、差分DELNE(n)を求めた２つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ３６０deg前で燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量（第２回転速度変動量）である。
つまり、ＥＣＭ１５は、燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第１回転速度変動量と、第１回転速度変動量を求めた２つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ３６０deg前で燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第２回転速度変動量との差分に基づき判定パラメータとしての回転変動差分値DON360D(n)を求める。
また、差分DELNE(n)は、燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量（第１回転速度変動量）であり、差分DELNE(n+2)は、差分DELNE(n)を求めた２つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ３６０deg前で燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量（第２回転速度変動量）である。
つまり、ＥＣＭ１５は、燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第１回転速度変動量と、第１回転速度変動量を求めた２つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ３６０deg前で燃焼行程が連続する２つの気筒間での回転速度の変動量である第２回転速度変動量との差分に基づき判定パラメータとしての回転変動差分値DON360D(n)を求める。
【0029】
次いで、ＥＣＭ１５は、回転変動差分値DON360D(n)と失火判定閾値とを比較し、回転変動差分値DON360D(n)が失火判定閾値を超えていれば、失火診断サイクルに基づき特定される気筒の失火を判定する。
ここで、図３の最下段に示した失火診断サイクルの２気筒後の回転変動差分値DON360D(n)が、失火診断サイクルで失火診断の対象とする気筒における失火の有無を示す判定パラメータとなる。
ここで、図３の最下段に示した失火診断サイクルの２気筒後の回転変動差分値DON360D(n)が、失火診断サイクルで失火診断の対象とする気筒における失火の有無を示す判定パラメータとなる。
【0030】
なお、本実施形態において、４気筒である内燃機関２の点火順を、第１気筒→第３気筒→第２気筒→第４気筒とする。
したがって、図３において、＃１と表記した判定パラメータに基づき、第１気筒における失火の有無が診断され、＃１と表記した判定パラメータは、第１気筒の失火診断のタイミングから２気筒後である第２気筒の回転速度が求められるタイミングで算出される。
したがって、図３において、＃１と表記した判定パラメータに基づき、第１気筒における失火の有無が診断され、＃１と表記した判定パラメータは、第１気筒の失火診断のタイミングから２気筒後である第２気筒の回転速度が求められるタイミングで算出される。
【0031】
上記の回転変動量に基づく失火診断においては、判定パラメータとしての回転変動差分値DON360D(n)が、自動変速機４の変速比（変速段）に応じた特定の運転領域において駆動系のねじれや共振の影響を受けて変化し、失火検出の信頼性が低下する。
図４は、第１気筒が常時失火している状態で、判定パラメータとしての回転変動差分値DON360D(n)が、駆動系のねじれや共振の影響を受けたときの失火判定の様子を示す。
図４は、第１気筒が常時失火している状態で、判定パラメータとしての回転変動差分値DON360D(n)が、駆動系のねじれや共振の影響を受けたときの失火判定の様子を示す。
【0032】
図４に示した例では、常時失火している第１気筒の失火の有無を示す判定パラメータが、駆動系のねじれや共振の影響を受けて低くなって失火判定閾値を超えず、第１気筒の失火が検出されないことになる。
ここで、駆動系のねじれや共振の影響によって判定パラメータが低く算出されることがあっても失火が検出されるように失火判定閾値を低く設定すると、第１気筒の失火を検出できても、他の失火が発生していない気筒について失火を誤検出する確率が高くなる。
ここで、駆動系のねじれや共振の影響によって判定パラメータが低く算出されることがあっても失火が検出されるように失火判定閾値を低く設定すると、第１気筒の失火を検出できても、他の失火が発生していない気筒について失火を誤検出する確率が高くなる。
【0033】
そこで、ＥＣＭ１５は、判定パラメータを、駆動系のねじれや共振の影響を抑止した値に補正し、補正後の判定パラメータと失火判定閾値とを比較することで、駆動系のねじれや共振の影響による失火検出精度の低下を抑止する。
つまり、ＥＣＭ１５は、失火判定閾値を、駆動系のねじれや共振の影響を考慮して低く設定する代わりに、駆動系のねじれや共振が発生するときに判定パラメータを補正することで、失火気筒を的確に検出しつつ、失火が発生していない気筒について失火を誤検出することを抑止する。
つまり、ＥＣＭ１５は、失火判定閾値を、駆動系のねじれや共振の影響を考慮して低く設定する代わりに、駆動系のねじれや共振が発生するときに判定パラメータを補正することで、失火気筒を的確に検出しつつ、失火が発生していない気筒について失火を誤検出することを抑止する。
【0034】
図５は、ＥＣＭ１５による判定パラメータの補正処理の流れを示すフローチャートである。
ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０１で、クランク角センサ１７の出力信号或いはカム角センサ１９の出力信号から、機関回転数ＮＥ［rpm］の情報を取得する。
ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０１で、クランク角センサ１７の出力信号或いはカム角センサ１９の出力信号から、機関回転数ＮＥ［rpm］の情報を取得する。
【0035】
また、ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０２で、機関負荷ＥＬの情報を取得する。
なお、ＥＣＭ１５は、機関負荷ＥＬの情報として、たとえば、吸入空気量、燃料噴射量、電子制御スロットル９の開度の情報などを取得する。
さらに、ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０３で、自動変速機４の変速段ＧＳの情報を、変速段センサ２１の出力信号から取得する。
なお、ＥＣＭ１５は、機関負荷ＥＬの情報として、たとえば、吸入空気量、燃料噴射量、電子制御スロットル９の開度の情報などを取得する。
さらに、ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０３で、自動変速機４の変速段ＧＳの情報を、変速段センサ２１の出力信号から取得する。
【0036】
次いで、ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０４で、判定パラメータに影響を与えるような駆動系のねじれや共振が発生する運転領域で、内燃機関２が運転されているか否かを判断する。
図６は、判定パラメータに影響を与えるような駆動系のねじれや共振が発生する所定運転領域は、機関負荷及び機関回転数で特定される領域であって、変速段に影響されて変化することを示す。
そこで、ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０４で、内燃機関２が、そのときの変速段ＧＳ、機関回転数ＮＥ及び機関負荷ＥＬに基づき定められる所定運転領域で運転されているか否かを判断する。
図６は、判定パラメータに影響を与えるような駆動系のねじれや共振が発生する所定運転領域は、機関負荷及び機関回転数で特定される領域であって、変速段に影響されて変化することを示す。
そこで、ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０４で、内燃機関２が、そのときの変速段ＧＳ、機関回転数ＮＥ及び機関負荷ＥＬに基づき定められる所定運転領域で運転されているか否かを判断する。
【0037】
ここで、内燃機関２が駆動系のねじれや共振が発生する運転領域で運転されていない場合、判定パラメータ（回転変動差分値DON360D(n)）が駆動系のねじれや共振に影響されて変化することもない。
そこで、ＥＣＭ１５は、内燃機関２が駆動系のねじれや共振が発生する運転領域で運転されていない場合、ステップＳ１０５以降に進むことなく、ステップＳ１０１に戻る。
そこで、ＥＣＭ１５は、内燃機関２が駆動系のねじれや共振が発生する運転領域で運転されていない場合、ステップＳ１０５以降に進むことなく、ステップＳ１０１に戻る。
【0038】
この場合、ＥＣＭ１５は、前述した数式（１）にしたがって求めた判定パラメータ（回転変動差分値DON360D(n)）を補正することなく用いて、失火診断を行う。
一方、ＥＣＭ１５は、内燃機関２が駆動系のねじれや共振が発生する運転領域で運転されている場合、つまり、駆動系のねじれや共振に影響されて判定パラメータ（回転変動差分値DON360D(n)）が変化する条件である場合、ステップＳ１０５に進む。
一方、ＥＣＭ１５は、内燃機関２が駆動系のねじれや共振が発生する運転領域で運転されている場合、つまり、駆動系のねじれや共振に影響されて判定パラメータ（回転変動差分値DON360D(n)）が変化する条件である場合、ステップＳ１０５に進む。
【0039】
ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０５で、直近の１サイクルで求められた通過時間Tmwin(n)のうちの最大値Tmwin_MAXを求める。
また、ＥＣＭ１５は、次のステップＳ１０６で、直近の１サイクルで求められた通過時間Tmwin(n)のうちの最小値Tmwin_MINを求める。
また、ＥＣＭ１５は、次のステップＳ１０６で、直近の１サイクルで求められた通過時間Tmwin(n)のうちの最小値Tmwin_MINを求める。
【0040】
そして、ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０７で、最大値Tmwin_MAXと最小値Tmwin_MINとの差分ΔTmwin（ΔTmwin＝Tmwin_MAX－Tmwin_MIN）が、判定値ΔTTH（ΔTTH＞０）よりも大きいか否かを判断する。
つまり、全気筒で失火が発生していないときは、１サイクル中に通過時間Tmwinが大きく変動することはなく、いずれかの気筒で失火が発生すると１サイクル中での通過時間Tmwinの変動が大きくなる。
つまり、全気筒で失火が発生していないときは、１サイクル中に通過時間Tmwinが大きく変動することはなく、いずれかの気筒で失火が発生すると１サイクル中での通過時間Tmwinの変動が大きくなる。
【0041】
そこで、ＥＣＭ１５は、差分ΔTmwinと判定値ΔTTHとを比較することで、失火発生の可能性がある回転変動が発生している状態と、失火が発生していないと推定できる回転変動の状態とを切り分ける。
なお、ＥＣＭ１５は、通過時間Tmwin(n)に代えて、回転数変換値MNX(n)の１サイクル中での最大値、最小値を求め、これらの差分と閾値とを比較することができる。
なお、ＥＣＭ１５は、通過時間Tmwin(n)に代えて、回転数変換値MNX(n)の１サイクル中での最大値、最小値を求め、これらの差分と閾値とを比較することができる。
【0042】
ＥＣＭ１５は、差分ΔTmwinが判定値ΔTTH以下である場合、つまり、１サイクル中での回転変動の状態から失火が発生していないと推定できる場合、ステップＳ１０１に戻り、判定パラメータ（回転変動差分値DON360D(n)））の補正は実施しない。
一方、ＥＣＭ１５は、差分ΔTmwinが判定値ΔTTHよりも大きい場合、つまり、１サイクル中での回転変動の状態から、いずれかの気筒で失火が発生している可能性があると推定できる場合、ステップＳ１０８に進む。
一方、ＥＣＭ１５は、差分ΔTmwinが判定値ΔTTHよりも大きい場合、つまり、１サイクル中での回転変動の状態から、いずれかの気筒で失火が発生している可能性があると推定できる場合、ステップＳ１０８に進む。
【0043】
ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０８で、判定パラメータ（回転変動差分値DON360D(n)）を補正するための補正値HOS360Dを、機関負荷ＥＬ、機関回転数ＮＥ、及び変速段ＧＳに基づいて設定する。
たとえば、ＥＣＭ１５は、ＲＯＭに格納されている補正値マップを参照して、そのときの機関負荷ＥＬ、機関回転数ＮＥ、及び変速段ＧＳに相応する補正値HOS360Dを求める。
たとえば、ＥＣＭ１５は、ＲＯＭに格納されている補正値マップを参照して、そのときの機関負荷ＥＬ、機関回転数ＮＥ、及び変速段ＧＳに相応する補正値HOS360Dを求める。
【0044】
図７は、補正値マップの一態様を示す。
図７に示す補正値マップは、機関負荷ＥＬ及び機関回転数ＮＥの条件毎に補正値を記憶したマップであって、変速段ＧＳ毎に個別の補正値マップが設定されている。
ＥＣＭ１５は、そのときの変速段ＧＳに基づき参照する補正値マップを選択し、選択した補正値マップにおいて、そのときの機関負荷ＥＬ及び機関回転数ＮＥに対応する補正値HOS360Dを検索する。
図７に示す補正値マップは、機関負荷ＥＬ及び機関回転数ＮＥの条件毎に補正値を記憶したマップであって、変速段ＧＳ毎に個別の補正値マップが設定されている。
ＥＣＭ１５は、そのときの変速段ＧＳに基づき参照する補正値マップを選択し、選択した補正値マップにおいて、そのときの機関負荷ＥＬ及び機関回転数ＮＥに対応する補正値HOS360Dを検索する。
【0045】
詳細には、補正値マップは、駆動系のねじれや共振が発生する所定運転領域内で、機関負荷ＥＬ及び機関回転数ＮＥに相応する補正値HOS360Dを設定するものである。
そして、補正値HOS360Dは、駆動系のねじれや共振に影響されて変化する判定パラメータ（回転変動差分値DON360D(n)）を、駆動系のねじれや共振の影響がない状態でのレベルに近づけるように、ＥＣＭ１５の設計、開発段階での実験やシミュレーションによって適合されている。
そして、補正値HOS360Dは、駆動系のねじれや共振に影響されて変化する判定パラメータ（回転変動差分値DON360D(n)）を、駆動系のねじれや共振の影響がない状態でのレベルに近づけるように、ＥＣＭ１５の設計、開発段階での実験やシミュレーションによって適合されている。
【0046】
ＥＣＭ１５は、ステップＳ１０８で補正値HOS360Dを求めた後、ステップＳ１０９に進み、最大値Tmwin_MAXに相当する通過時間Tmwinを計測したときに燃焼行程であった気筒CYLMFを判別する。
次いで、ＥＣＭ１５は、ステップＳ１１０で、気筒CYLMFから２気筒後（クランク角３６０deg後）の失火診断サイクルで算出される回転変動差分値DON360D(n)に補正値HOS360Dを乗算して補正し、補正後の回転変動差分値DON360DH(n)と失火判定閾値を比較して失火の有無を診断する。
次いで、ＥＣＭ１５は、ステップＳ１１０で、気筒CYLMFから２気筒後（クランク角３６０deg後）の失火診断サイクルで算出される回転変動差分値DON360D(n)に補正値HOS360Dを乗算して補正し、補正後の回転変動差分値DON360DH(n)と失火判定閾値を比較して失火の有無を診断する。
【0047】
つまり、気筒CYLMFは、失火している可能性がある気筒であって、当該気筒CYLMFの失火診断に用いる回転変動差分値DON360D(n)は、２気筒後（クランク角３６０deg後）に算出される（図３参照）。
さらに、回転変動差分値DON360D(n)は、駆動系のねじれや共振が発生する運転領域で内燃機関２が運転されている状態で算出されており、駆動系のねじれや共振の影響で本来よりも小さく算出されていると見込まれる。
さらに、回転変動差分値DON360D(n)は、駆動系のねじれや共振が発生する運転領域で内燃機関２が運転されている状態で算出されており、駆動系のねじれや共振の影響で本来よりも小さく算出されていると見込まれる。
【0048】
そこで、ＥＣＭ１５は、気筒CYLMFから２気筒後（クランク角３６０deg後）の失火診断サイクルで算出される回転変動差分値DON360D(n)に補正値HOS360Dを乗算することで、補正後の回転変動差分値DON360DH(n)を、駆動系のねじれや共振の影響がないときのレベルに近づくように増加させる。
したがって、ＥＣＭ１５は、補正後の回転変動差分値DON360DH(n)と失火判定閾値とを比較して失火の有無を診断することで、駆動系のねじれや共振の影響を抑止した診断が行え、駆動系のねじれや共振が発生する運転領域での失火診断の精度が向上する。
したがって、ＥＣＭ１５は、補正後の回転変動差分値DON360DH(n)と失火判定閾値とを比較して失火の有無を診断することで、駆動系のねじれや共振の影響を抑止した診断が行え、駆動系のねじれや共振が発生する運転領域での失火診断の精度が向上する。
【0049】
ここで、駆動系のねじれや共振の影響によって回転変動差分値DON360D(n)が小さくなることを対応して失火判定閾値のレベルを低下させた場合、実際には失火していない気筒での失火を誤検出する可能性が高まる。
これに対し、失火している可能性がある気筒の失火診断に用いる回転変動差分値DON360D(n)を、駆動系のねじれや共振が発生する運転領域で増大補正する構成であれば、実際には失火していない気筒での失火を誤検出する可能性を抑えつつ、失火が発生している気筒を高い精度で検出できる。
これに対し、失火している可能性がある気筒の失火診断に用いる回転変動差分値DON360D(n)を、駆動系のねじれや共振が発生する運転領域で増大補正する構成であれば、実際には失火していない気筒での失火を誤検出する可能性を抑えつつ、失火が発生している気筒を高い精度で検出できる。
【0050】
上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【0051】
たとえば、自動変速機４は、有段変速機に限定するものではなく、無段変速機であってもよく、また、変速機は手動変速機であってもよい。
また、ＥＣＭ１５は、失火を検出したときに、内燃機関２の空燃比や点火時期を変更したり、燃料噴射装置１０による燃料噴射を停止させたりすることができる。
また、失火検出装置としての機能を、内燃機関２の運転を制御する電子制御装置にソフトウェア的に実装する構成に限定されず、失火検出装置としての機能のみを備える電子制御装置としたり、内燃機関２の運転制御以外の機能と組み合わせたりすることができる。
また、ＥＣＭ１５は、失火を検出したときに、内燃機関２の空燃比や点火時期を変更したり、燃料噴射装置１０による燃料噴射を停止させたりすることができる。
また、失火検出装置としての機能を、内燃機関２の運転を制御する電子制御装置にソフトウェア的に実装する構成に限定されず、失火検出装置としての機能のみを備える電子制御装置としたり、内燃機関２の運転制御以外の機能と組み合わせたりすることができる。
【符号の説明】
【0052】
１…車両、２…内燃機関、４…自動変速機、１５…ＥＣＭ（失火検出装置）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
