特開 2024-76085 エンジンの失火検出装置

(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】P2024076085

(43)【公開日】2024-06-05

(54)【発明の名称】エンジンの失火検出装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20240529BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 368Z

F02D45/00 362

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022187470

(22)【出願日】2022-11-24

(71)【出願人】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100183689

【弁理士】

【氏名又は名称】諏訪 華子

(74)【代理人】

【識別番号】110003649

【氏名又は名称】弁理士法人真田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤田 悠勢

(72)【発明者】

【氏名】戸田 仁司

(72)【発明者】

【氏名】古田 賢寛

【テーマコード（参考）】

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G384BA47

3G384CB05

3G384DA27

3G384DA61

3G384ED07

3G384EE31

3G384FA06

3G384FA58

3G384FA79

(57)【要約】

【課題】エンジンの失火検出装置に関し、簡素な構成で失火状態の判断精度を改善する。
【解決手段】開示のエンジン１の失火検出装置１０は、算出部１１と判断部１２とを備える。算出部１１は、エンジン１の燃焼行程前半におけるクランク角速度Ｎｅの変化傾向を表す第一偏差ΔＮｅ_Ａと、燃焼行程後半におけるクランク角速度Ｎｅの変化傾向を表す第二偏差ΔＮｅ_Ｂとを算出する。判断部１２は、第一偏差ΔＮｅ_Ａに基づいてエンジン１の失火の可能性を判断し、第二偏差ΔＮｅ_Ｂに基づいてエンジン１の失火が本失火であるか半失火であるかを判断する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの燃焼行程前半におけるクランク角速度の変化傾向を表す第一偏差と、燃焼行程後半における前記クランク角速度の変化傾向を表す第二偏差とを算出する算出部と、
前記第一偏差に基づいて前記エンジンの失火の可能性を判断し、前記第二偏差に基づいて前記エンジンの失火が本失火であるか半失火であるかを判断する判断部と、
を備えたことを特徴とする、エンジンの失火検出装置。

【請求項2】

前記判断部は、前記第一偏差が第一閾値未満である場合に、前記エンジンの失火の可能性があると判断して前記第二偏差を確認するとともに、前記第二偏差が第二閾値以上である場合に前記半失火と判断し、前記第二偏差が前記第二閾値未満である場合に前記本失火と判断する
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの失火検出装置。

【請求項3】

前記判断部が、前記エンジンを搭載した車両の減速度合いを考慮して前記本失火及び前記半失火を判断する
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの失火検出装置。

【請求項4】

前記判断部が、前記燃焼行程前半における前記第一偏差に基づいて前記減速度合いを把握するとともに、前記燃焼行程後半における前記第二偏差を前記減速度合いに応じて補正した値に基づいて前記本失火及び前記半失火を判断する
ことを特徴とする、請求項３記載のエンジンの失火検出装置。

【請求項5】

前記車両の非減速中に前記エンジンが失火した場合における前記燃焼行程前半の前記クランク角速度及び前記エンジンの負荷と前記クランク角速度の偏差である推定偏差との関係が規定されたマップを備え、
前記算出部が、前記マップに基づいて前記推定偏差を算出するとともに、前記第一偏差と前記推定偏差との差を算出し、
前記判断部が、前記第二偏差から前記減速度合いを表す前記推定偏差と前記第一偏差との差を減じた値に基づいて前記本失火及び前記半失火を判断する
ことを特徴とする、請求項４記載のエンジンの失火検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件は、エンジンの失火状態を判断する失火検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンのクランク角速度（エンジン回転速度）の変化に基づいて失火や半失火等の失火状態を判断する技術が存在する。例えば、エンジンの各気筒の燃焼サイクルにおける燃焼前のクランク角速度から燃焼後のクランク角速度までの変動量を算出し、その変動量と所定の失火判定値とを比較することで失火の有無を判断する技術が知られている。（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第4490721号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような従来の技術では、クランク角速度が急変した場合に、燃焼前のクランク角速度から燃焼後のクランク角速度までの変動量が大きくなる。これにより、実際には失火が発生していなくても、失火が発生したものと誤判定されることがあり、燃焼不良を精度よく把握できないという課題がある。それゆえ従来の失火判定は、エンジン回転速度の変動が小さい運転状態（比較的安定した運転状態）で実施する必要があった。

【0005】

本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、簡素な構成で燃焼不良の判断精度を改善できるようにしたエンジンの失火検出装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けられる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

開示のエンジンの失火検出装置は、以下に開示する態様又は適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
開示のエンジンの失火検出装置は、エンジンの燃焼行程前半におけるクランク角速度の変化傾向を表す第一偏差と、燃焼行程後半における前記クランク角速度の変化傾向を表す第二偏差とを算出する算出部と、前記第一偏差に基づいて前記エンジンの失火の可能性を判断し、前記第二偏差に基づいて前記エンジンの失火が本失火であるか半失火であるかを判断する判断部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

開示のエンジンの失火検出装置によれば、第一偏差に基づいてエンジンの失火の可能性を判断し、第二偏差に基づいてエンジンの失火が本失火であるか半失火であるかを判断することで、簡素な構成で燃焼不良の判断精度を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】エンジン及び失火検出装置の構成を説明するためのブロック図である。

【図2】失火検出装置で算出される第一偏差ΔＮｅ_Ａ及び第二偏差ΔＮｅ_Ｂを説明するためのグラフであって、クランク角θに対するクランク角速度Ｎｅの変化を示すグラフである。

【図3】（Ａ）は第一偏差ΔＮｅ_Ａと失火の可能性との関係を示す図であり、（Ｂ）は第二偏差ΔＮｅ_Ｂと失火の種類との関係を示す図である。

【図4】減速度合いを考慮した判断を説明するためのグラフである。

【図5】失火マップの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

開示のエンジンの失火検出装置は、種々のエンジンに適用可能であり、例えば自動車用エンジン，船舶用エンジン，産業用エンジン，汎用エンジン等に適用可能である。以下の実施例では、車両に搭載されたエンジンに適用される失火検出装置を例示する。また、失火検出装置が適用可能なエンジンの種類には、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンが含まれ、シリンダ数やシリンダ配列に制限はない。

【実施例0010】

［１．構成］
実施例としての失火検出装置１０は、図１に示す車載のエンジン１に適用される。このエンジン１は、四気筒の四ストローク式ガソリンエンジンである。図１は、エンジン１に設けられた四つのシリンダのうちの一つを示している。クランクシャフトの近傍には、クランク角θを検出するクランク角センサ２が設けられる。クランク角センサ２は、クランクシャフトが所定の角度（例えば１０°）回転する時間を基に、クランク角速度（単位時間あたりのクランク角θの変化量）を算出する。クランク角速度は、エンジン回転速度Ｎｅ［ｒｐｍ］〔単位時間（一分）あたりのエンジン回転数〕に相当する。そこで、本実施例ではクランク角速度に符号Ｎｅを付す。本実施例では、クランク角１０°毎にクランク角速度が算出されるものとする。

【0011】

エンジン１が搭載される車両の任意の位置には、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ３と車速（車両の走行速度）に対応するパラメータを検出する車速センサ４とが設けられる。アクセル開度は、運転者の加減速要求，発進意思，制動意思等に対応するパラメータである。また、車速センサ４は、例えば車輪速や車輪軸の角速度、若しくはエンジン回転数等を検出する。車両の車速は、これらの値に基づいて算出される。

【0012】

この車両には、電子制御装置（ＥＣＵ，Electronic Control Unit）である失火検出装置１０が設けられる。失火検出装置１０には、図示しないプロセッサ（中央処理装置），メモリ（メインメモリ），記憶装置（ストレージ），インタフェース装置等が内蔵される。失火検出装置１０で実行される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてメモリや記憶装置に記録，保存される。プログラムの実行時には、プログラムの内容が展開され、プロセッサによって演算処理がなされる。

【0013】

失火検出装置１０は、エンジン１の失火状態を判断する機能を持つ。失火検出装置１０はまず、シリンダ内における燃焼状態が正常であるか、それとも正常ではない燃焼不良の状態（失火状態）であるかを判断する。また、後者の場合には、失火状態に含まれる「本失火」と「半失火」とを区別して、どちらの状態であるかを判断する。本失火とは、シリンダ内の混合気が燃焼しなかったこと（燃焼反応がなかったこと，完全な失火）を意味する。また、半失火とは、シリンダ内の混合気の一部のみが燃焼したことや、燃焼が緩慢であることに起因して混合気が不完全に燃焼したことや、燃焼反応が途中で停止したことを意味する。

【0014】

失火検出装置１０には、クランク角センサ２，アクセル開度センサ３，車速センサ４が接続される。本実施例の失火検出装置１０は、上記の失火状態の判断に際し、少なくともクランク角センサ２で検出されたクランク角θとその時間微分値であるクランク角速度Ｎｅとに基づいて、エンジン１の失火状態を判断する。車両の走行状態に関連する情報（アクセル開度，車速等）は、失火状態の判断時に考慮されてもよいが必須ではない。ここでの判断結果は、報知装置５に反映される。

【0015】

報知装置５は、失火検出装置１０による失火状態の判断を乗員に報知するための出力装置であり、例えば警告灯やディスプレイ装置である。例えば、エンジン１が失火状態であると判断された場合には、失火状態を表すインジケーターやテルテールマークが報知装置５に点灯表示される。また、エンジン１の燃焼状態が正常であると判断された場合には、失火状態を表すインジケーターやテルテールマークが消灯される。なお、報知装置５は、本失火と半失火とを区別して表示できるものであってもよいし、これらを区別せずに燃焼不良の発生を報知するものであってもよい。なお、失火検出装置１０の判断の結果は、診断結果情報（ダイアグ情報）として失火検出装置１０の記憶装置に記録されることが好ましい。

【0016】

［２．失火検出装置］
失火検出装置１０には、図１に示すように、算出部１１，判断部１２，失火マップ１３が設けられる。これらの要素は、エンジン１の失火状態を判断するための失火検出装置１０の機能を便宜的に分類して示したものである。これらの要素は、個々の要素を独立したプログラム（又はデータベース）として構成されもよいし、複数の機能を兼ね備えた複合プログラムとして記述してもよい。

【0017】

算出部１１は、エンジン１の燃焼行程におけるクランク角速度Ｎｅに基づいて、第一偏差ΔＮｅ_Ａと第二偏差ΔＮｅ_Ｂとを算出するものである。第一偏差ΔＮｅ_Ａは、エンジン１の燃焼行程前半におけるクランク角速度Ｎｅの変化度合いを表すパラメータであり、第二偏差ΔＮｅ_Ｂは、エンジン１の燃焼行程後半におけるクランク角速度Ｎｅの変化度合いを表すパラメータである。第一偏差ΔＮｅ_Ａは、エンジン１の燃焼状態が正常である限り、たとえ車両の減速中であっても適度に立ち上がる特性を持つ。

【0018】

本実施例では、エンジン１が四気筒の四ストローク式ガソリンエンジンであることから、クランク角θが半回転する毎にいずれかのシリンダで燃焼行程が実施され、そのたびに第一偏差ΔＮｅ_Ａが算出される。また、第二偏差ΔＮｅ_Ｂは、少なくとも第一偏差ΔＮｅ_Ａに基づいてエンジン１の失火の可能性があると判断された場合に算出されるようになっている。エンジン１の失火の可能性がないと判断された場合には、その燃焼行程における第二偏差ΔＮｅ_Ｂの算出は省略できる。

【0019】

第一偏差ΔＮｅ_Ａの具体例としては、例えば燃焼行程前半に含まれる二点間のクランク角速度Ｎｅの変化量が挙げられる。あるいは、燃焼行程前半に含まれる二点間のクランク角速度Ｎｅを複数算出し、それらの平均値や中央値を第一偏差ΔＮｅ_Ａとして求めてもよい。同様に、第二偏差ΔＮｅ_Ｂの具体例としては、例えば燃焼行程後半に含まれる二点間のクランク角速度Ｎｅの変化量が挙げられる。あるいは、燃焼行程後半に含まれる二点間のクランク角速度Ｎｅを複数算出し、それらの平均値や中央値を第二偏差ΔＮｅ_Ｂとして求めてもよい。

【0020】

本実施例では、図２に示すように、燃焼行程前半においてクランク角θが第一角度θ_１であるときのクランク角速度Ｎｅを第一角速度Ｎｅ_１とし、燃焼行程前半においてクランク角θが第二角度θ_２であるときのクランク角速度Ｎｅを第二角速度Ｎｅ_２とする。また、第一角度θ_１から第二角度θ_２までのクランク角θの範囲を第一クランク角範囲Ｐ_１と呼ぶ。第一偏差ΔＮｅ_Ａは、第二角速度Ｎｅ_２から第一角速度Ｎｅ_１を減じた値を持つものとする（ΔＮｅ_Ａ＝Ｎｅ_２－Ｎｅ_１）。クランク角θが第一角度θ_１から第二角度θ_２まで変化したときにクランク角速度Ｎｅが減少した場合、第一偏差ΔＮｅ_Ａは負の値となる。

【0021】

同様に本実施例では、燃焼行程後半においてクランク角θが第三角度θ_３であるときのクランク角速度Ｎｅを第三角速度Ｎｅ_３とし、燃焼行程後半においてクランク角θが第四角度θ_４であるときのクランク角速度Ｎｅを第四角速度Ｎｅ_４とする。また、第三角度θ_３から第四角度θ_４までのクランク角θの範囲を第二クランク角範囲Ｐ_２と呼ぶ。第二偏差ΔＮｅ_Ｂは、第四角速度Ｎｅ_４から第三角速度Ｎｅ_３を減じた値を持つものとする（ΔＮｅ_Ｂ＝Ｎｅ_４－Ｎｅ_３）。クランク角θが第三角度θ_３から第四角度θ_４まで変化したときにクランク角速度Ｎｅが減少した場合、第二偏差ΔＮｅ_Ｂは負の値となる。

【0022】

燃焼行程前半及び燃焼行程後半の各々の定義としては、例えば以下の二通りの定義が考えられる。
第一の定義は、クランク角θに基づく定義であり、燃焼行程全体における前半部分、即ち本実施形態（四気筒の四ストローク式ガソリンエンジン）においてはθ＜９０［°ＡＴＤＣ］の範囲を燃焼行程前半とし、後半部分、即ち９０≦θ［°ＡＴＤＣ］の範囲を燃焼行程後半とするものである。なお、前半及び後半の境界値（９０［°ＡＴＤＣ］）は、エンジン１の種類や作動状態等に応じて変更してもよい。

【0023】

第二の定義は、クランク角速度Ｎｅに基づく定義であり、燃焼行程においてクランク角速度Ｎｅが最大となる時刻（又はクランク角θ）よりも前の範囲を燃焼行程前半とし、その時刻（又はクランク角θ）以降の範囲を燃焼行程後半とするものである。
いずれの場合においても、燃焼行程の始点に相当する角度は０［°ＡＴＤＣ］前後であり、終点に相当する角度は１８０［°ＡＴＤＣ］前後である。ただし、燃焼行程の始点及び終点に対応する時刻（又はクランク角θ）は、エンジン１の特性や種類に応じて適宜変更可能である。また、クランク角速度Ｎｅが最大となる時刻（又はクランク角θ）を基準として、前半及び後半の境界となる時刻（又はクランク角θ）を前後にずらして設定してもよい。

【0024】

なお、本願における「燃焼行程」とは、エンジン１全体における燃焼行程である。即ち、四気筒の四ストローク式ガソリンエンジンにおいては、各気筒の工程がクランク角θについて１８０°ずつズレているため、燃焼行程は１８０°毎に発生するとともに１８０°の範囲内で開始、終了する。

【0025】

判断部１２は、第一偏差ΔＮｅ_Ａに基づいてエンジン１の失火の可能性を判断するとともに、第二偏差ΔＮｅ_Ｂに基づいてエンジン１の失火が本失火であるか半失火であるかを判断するものである。失火の可能性は、第一偏差ΔＮｅ_Ａと第一閾値Ｃ_１との比較により判断される。例えば図３（Ａ）に示すように、第一偏差ΔＮｅ_Ａが第一閾値Ｃ_１未満である場合に「エンジン１の失火の可能性がある」と判断される。第一閾値Ｃ_１は、正の値でもよいし負の値でもよい。また、第一閾値Ｃ_１は、予め設定された固定値であってもよいし、エンジン１の作動状態や車両の走行状態に応じて設定される可変値であってもよい。

【0026】

第一偏差ΔＮｅ_Ａに基づいて失火の可能性があると判断された場合には、引き続き、第二偏差ΔＮｅ_Ｂに基づいてその失火の種類（本失火であるか半失火であるか）が判断される。即ち、ある燃焼行程の前半から得られた第一偏差ΔＮｅ_Ａが第一閾値Ｃ_１未満である場合には、同じ燃焼行程の後半から得られた第二偏差ΔＮｅ_Ｂが確認され、エンジン１の失火が本失火であるか半失火であるかが判断される。

【0027】

一方、ある燃焼行程の前半から得られた第一偏差ΔＮｅ_Ａが第一閾値Ｃ_１以上である場合には、その燃焼行程では失火の可能性がない（燃焼状態が正常である）と考えられるため、その燃焼行程の後半から得られた第二偏差ΔＮｅ_Ｂは確認されないようになっている。このような意味で、失火の可能性がないと判断された燃焼行程においては、算出部１１での第二偏差ΔＮｅ_Ｂの算出を省略することができる。

【0028】

本実施例では、失火の種類を判断するための手法として、二通りの手法を説明する。第一の手法は、第二偏差ΔＮｅ_Ｂと第二閾値Ｃ_２との比較による判断手法である。例えば図３（Ｂ）に示すように、第二偏差ΔＮｅ_Ｂが第二閾値Ｃ_２未満である場合に「本失火」と判断され、第二偏差ΔＮｅ_Ｂが第二閾値Ｃ_２以上である場合に「半失火」と判断される。判断結果は、例えば報知装置５に反映される。第二閾値Ｃ_２は、正の値でもよいし負の値でもよい。また、第二閾値Ｃ_２は、予め設定された固定値であってもよいし、エンジン１の作動状態や車両の走行状態に応じて設定される可変値であってもよい。

【0029】

第二の手法は、車両の減速度合いを考慮して本失火及び半失火を判断するものである。例えば、車両の減速度合いが強い状況下では、クランク角速度Ｎｅが急激に大きく減少することがあり、第二偏差ΔＮｅ_Ｂが第二閾値Ｃ_２未満になりやすくなる。つまり、実際にはエンジン１が燃焼不良を起こしていなくても、エンジン１が本失火したと誤判定されてしまうおそれがある。そこで、減速度合いが強いほど第二偏差ΔＮｅ_Ｂの値を大きく補正し、あるいは第二閾値Ｃ_２を小さく補正することで、本失火の誤判定を抑制することが考えられる。減速度合いは、車両の走行状態に関連する情報（アクセル開度，車速等）に基づいて把握してもよいし、クランク角θの変化から把握してもよく、例えば上記の第一偏差ΔＮｅ_Ａに基づいて把握してもよい。

【0030】

図４は、第一偏差ΔＮｅ_Ａに基づいて減速度合いを把握する手法を説明するためのグラフである。図４中の太実線は、車両が減速していない非減速の状態（ほぼ一定の速度で走行している状態）での正常燃焼時におけるクランク角速度Ｎｅの変化を示すグラフである。一方、図４中の破線は、車両が減速していない状態でエンジン１が失火（本失火又は半失火）した場合のクランク角速度Ｎｅの変化を例示するグラフである。また、図４中のΔＮｅ_ｍｆは、破線グラフにおいてクランク角θが第一角度θ_１から第二角度θ_２まで変化したときのクランク角速度Ｎｅの減少量である。以下、これを推定偏差ΔＮｅ_ｍｆと呼ぶ。

【0031】

図４中の細実線は、車両の減速中にエンジン１が半失火した場合のクランク角速度Ｎｅの変化を示すグラフであり、図４中の二点鎖線は、車両の減速中にエンジン１が本失火した場合のクランク角速度Ｎｅの変化を示すグラフである。これらのグラフに示すように、車両の減速中には、その減速の影響を受けてクランク角速度Ｎｅが急激に大きく減少することがある。このとき、第一クランク角範囲Ｐ_１における減速中の第一偏差ΔＮｅ_Ａには、燃焼不良によるクランク角速度Ｎｅの変化量と、減速の影響によるクランク角速度Ｎｅの変化量とが含まれている。

【0032】

ここで、前者の変化量は、減速の影響によらないクランク角速度Ｎｅの変化量であることから、推定偏差ΔＮｅ_ｍｆに相当するものと考えることができる。したがって、後者の変化量は、第一偏差ΔＮｅ_Ａから推定偏差ΔＮｅ_ｍｆを減じたものに相当する。また、このような減速の影響による変化量〔減速度合い（ΔＮｅ_Ａ－ΔＮｅ_ｍｆ）〕は、第一偏差ΔＮｅ_Ａだけでなく第二偏差ΔＮｅ_Ｂにも含まれるものと考えられる。したがって、減速の影響による変化量（ΔＮｅ_Ａ－ΔＮｅ_ｍｆ）を第二偏差ΔＮｅ_Ｂから差し引くことで、減速の影響が除外された補正後の値を求めることができる。この補正後の値を第三偏差ΔＮｅ_Ｃと呼ぶ。第三偏差ΔＮｅ_Ｃと第二閾値Ｃ_２との大小関係を比較することで、減速中の失火の種類が本失火であるのか、それとも半失火であるのかを精度良く判断できるようになる。

【0033】

なお、第一クランク角範囲Ｐ_１と第二クランク角範囲Ｐ_２とが相違する場合には、第一クランク角範囲Ｐ_１に対する第二クランク角範囲Ｐ_２の割合（Ｐ_２/Ｐ_１）に応じて、第二偏差ΔＮｅ_Ｂから差し引く値を調整すればよい。即ち、第三偏差ΔＮｅ_Ｃは、第一偏差ΔＮｅ_Ａと推定偏差ΔＮｅ_ｍｆとの差（ΔＮｅ_Ａ－ΔＮｅ_ｍｆ）と第一クランク角範囲Ｐ_１に対する第二クランク角範囲Ｐ_２の割合（Ｐ_２/Ｐ_１）との積を第二偏差ΔＮｅ_Ｂから減じることで求められる〔ΔＮｅ_Ｃ＝ΔＮｅ_Ｂ－（Ｐ_２/Ｐ_１）×（ΔＮｅ_Ａ－ΔＮｅ_ｍｆ）〕。

【0034】

上記の推定偏差ΔＮｅ_ｍｆは、予め設定された固定値であってもよいが、好ましくはエンジン１の作動状態に応じた大きさを持つ可変値として設定される。推定偏差ΔＮｅ_ｍｆは、例えばクランク角速度Ｎｅに応じて設定され、例えばエンジン１の負荷（エンジントルク，吸入空気量，充電効率等）に応じて設定される。また、推定偏差ΔＮｅ_ｍｆは、車両の走行条件（外気温，外気圧等）に応じて補正されてもよい。例えば、推定偏差ΔＮｅ_ｍｆは、車両が減速していない状態でエンジン１が失火（本失火又は半失火）した場合、即ち、第一偏差ΔＮｅ_Ａが第一閾値Ｃ_１未満となった場合の第一クランク角範囲Ｐ_１のクランク角速度Ｎｅの変化量を記憶しておけばよい。

【0035】

本実施例の失火検出装置１０は、図５に示すような失火マップ１３を記憶装置内に記憶している。この失火マップ１３は、車両の非減速中にエンジン１が失火（本失火又は半失火）した場合における、クランク角速度Ｎｅ及び負荷と推定偏差ΔＮｅ_ｍｆとの関係が規定された三次元マップである。クランク角速度Ｎｅ及び負荷と推定偏差ΔＮｅ_ｍｆとの関係は、試験や実験を通じて求められたものであり、予め規定されている。推定偏差ΔＮｅ_ｍｆの値は、例えばクランク角速度Ｎｅや負荷が大きいほど大きな値とされる。

【0036】

［３．効果］
（１）本実施例の失火検出装置１０は、算出部１１と判断部１２とを備える。算出部１１は、エンジン１の燃焼行程前半におけるクランク角速度Ｎｅの変化傾向を表す第一偏差ΔＮｅ_Ａと、燃焼行程後半におけるクランク角速度Ｎｅの変化傾向を表す第二偏差ΔＮｅ_Ｂとを算出する。また、判断部１２は、第一偏差ΔＮｅ_Ａに基づいてエンジン１の失火の可能性を判断し、第二偏差ΔＮｅ_Ｂに基づいてエンジン１の失火が本失火であるか半失火であるかを判断する。

【0037】

燃焼行程前半における第一偏差ΔＮｅ_Ａは、たとえ車両の減速中であっても、燃焼状態が正常である限り、適度に立ち上がる特性を持つ。このような特性の第一偏差ΔＮｅ_Ａに基づいてエンジン１の失火の可能性を判断することで、減速中における失火状態の誤判定を避けやすくすることができ、外乱（車両の減速等）の影響を受けにくい失火判断を実現できる。したがって、簡素な構成で燃焼不良の判断精度を改善できる。また、第二偏差ΔＮｅ_Ｂに基づいてエンジン１の失火が本失火であるか半失火であるかを判断することができるので、例えば本失火であるか半失火であるかに応じて燃料噴射量の増加量を変化させる等、失火状態に応じた失火解消のための制御を行うことができる。

【0038】

（２）本実施例の判断部１２は、第一偏差ΔＮｅ_Ａが第一閾値Ｃ_１未満である場合に、エンジン１の失火の可能性があると判断して第二偏差ΔＮｅ_Ｂを確認するようになっている。その後、例えば第二偏差ΔＮｅ_Ｂが第二閾値Ｃ_２以上である場合には半失火と判断し、第二偏差ΔＮｅ_Ｂが第二閾値Ｃ_２未満である場合には本失火と判断する。

【0039】

このような構成により、第一偏差ΔＮｅ_Ａからエンジン１の失火の可能性がないと判断される状況下においては、第二偏差ΔＮｅ_Ｂによる判断を省略することができる。したがって、失火状態の誤判定を発生しにくくすることができ、簡素な構成で燃焼不良の判断精度を改善できる。また、第二偏差ΔＮｅ_Ｂによる判断を省略することで演算負荷を減らすことができ、失火検出装置１０の消費電力を削減できる。

【0040】

（３）本実施例の判断部１２は、エンジン１を搭載した車両の減速度合いを考慮して本失火及び半失火を判断しうるようになっている。例えば、図４中に細実線で示すように、減速中の半失火時には、減速の影響を受けて燃焼行程後半のクランク角速度Ｎｅの立ち上がりが小さくなってしまうことがある。一方、減速度合いを考慮して本失火及び半失火を判断することで、減速の影響が除去されたクランク角速度Ｎｅの挙動を把握できるようになる。したがって、簡素な構成で燃焼不良の判断精度を改善できる。

【0041】

（４）本実施例の判断部１２は、燃焼行程前半における第一偏差ΔＮｅ_Ａに基づいて減速度合いを把握しうるようになっている。また、燃焼行程後半における第二偏差ΔＮｅ_Ｂをこの減速度合いに応じて補正した値に基づいて、本失火及び半失火を判断しうる。このような構成により、燃焼行程前半に算出される第一偏差ΔＮｅ_Ａを利用して減速度合い（ΔＮｅ_Ａ－ΔＮｅ_ｍｆ）を求めることができ、演算負荷を過度に増加させることなく精度の高い減速度合いを把握でき、簡素な構成で燃焼不良の判断精度を改善できる。

【0042】

（５）図１に示すように、本実施例の失火検出装置１０は失火マップ１３を備えうる。失火マップ１３には、車両の非減速中にエンジン１が失火した場合におけるクランク角速度Ｎｅ及びエンジン１の負荷と減速度合いとの関係が規定される。例えば図５に示すように、クランク角速度Ｎｅ及び負荷と推定偏差ΔＮｅ_ｍｆとの関係が、三次元マップとして失火マップ１３に規定される。

【0043】

また、算出部１１では、失火マップ１３に基づいて推定偏差ΔＮｅ_ｍｆが算出されうるとともに、第一偏差ΔＮｅ_Ａと推定偏差ΔＮｅ_ｍｆとの差（ΔＮｅ_Ａ－ΔＮｅ_ｍｆ）が算出されうる。ここで算出される差（ΔＮｅ_Ａ－ΔＮｅ_ｍｆ）の値は、車両の減速度合いに相当する。また、これを受けて判断部１２は、第二偏差ΔＮｅ_Ｂから差（ΔＮｅ_Ａ－ΔＮｅ_ｍｆ）を減じた値（即ち、第三偏差ΔＮｅ_Ｃ）に基づいて本失火及び半失火を判断しうる。

【0044】

このような構成により、減速の影響を定量的に評価して第二偏差ΔＮｅ_Ｂを補正することができ、補正後の第三偏差ΔＮｅ_Ｃの算出精度を向上させることができる。また、あらかじめ失火マップ１３を用意しておくことで、複雑な推定演算を要することなく減速の影響を迅速に数値化することができ、精度良く第二偏差ΔＮｅ_Ｂを補正することができる。したがって、簡素な構成で燃焼不良の判断精度を改善できる。

【0045】

［４．その他］
上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、本実施例の各構成は必要に応じて取捨選択でき、あるいは、適宜組み合わせることができる。例えば、上記の実施例では、車両に搭載されるエンジン１に適用された失火検出装置１０を例示したが、失火検出装置１０の適用対象は自動車用エンジンに限定されず、船舶用エンジン，産業用エンジン，汎用エンジン等にも適用可能である。

【0046】

［５．付記］
上記の実施例や変形例に関して、以下の付記を開示する。
［付記１］
エンジン（１）の燃焼行程前半におけるクランク角速度（Ｎｅ）の変化傾向を表す第一偏差（ΔＮｅ_Ａ）と、燃焼行程後半における前記クランク角速度（Ｎｅ）の変化傾向を表す第二偏差（ΔＮｅ_Ｂ）とを算出する算出部（１１）と、
前記第一偏差（ΔＮｅ_Ａ）に基づいて前記エンジン（１）の失火の可能性を判断し、前記第二偏差（ΔＮｅ_Ｂ）に基づいて前記エンジン（１）の失火が本失火であるか半失火であるかを判断する判断部（１２）と、
を備えたことを特徴とする、エンジン（１）の失火検出装置（１０）。

【0047】

［付記２］
前記判断部（１２）は、前記第一偏差（ΔＮｅ_Ａ）が第一閾値（Ｃ_１）未満である場合に、前記エンジン（１）の失火の可能性があると判断して前記第二偏差（ΔＮｅ_Ｂ）を確認するとともに、前記第二偏差（ΔＮｅ_Ｂ）が第二閾値（Ｃ_２）以上である場合に前記半失火と判断し、前記第二偏差（ΔＮｅ_Ｂ）が前記第二閾値（Ｃ_２）未満である場合に前記本失火と判断する
ことを特徴とする、付記１記載のエンジン（１）の失火検出装置（１０）。

【0048】

［付記３］
前記判断部（１２）が、前記エンジン（１）を搭載した車両の減速度合いを考慮して前記本失火及び前記半失火を判断する
ことを特徴とする、付記１又は２記載のエンジン（１）の失火検出装置（１０）。

【0049】

［付記４］
前記判断部（１２）が、前記燃焼行程前半における前記第一偏差（ΔＮｅ_Ａ）に基づいて前記減速度合いを把握するとともに、前記燃焼行程後半における前記第二偏差（ΔＮｅ_Ｂ）を前記減速度合いに応じて補正した値に基づいて前記本失火及び前記半失火を判断する
ことを特徴とする、付記３記載のエンジン（１）の失火検出装置（１０）。

【0050】

［付記５］
前記車両の非減速中に前記エンジン（１）が失火した場合における前記燃焼行程前半の前記クランク角速度（Ｎｅ）及び前記エンジン（１）の負荷と前記クランク角速度（Ｎｅ）の偏差である推定偏差（ΔＮｅ_ｍｆ）との関係が規定されたマップ（１３）を備え、
前記算出部（１１）が、前記マップ（１３）に基づいて前記推定偏差（ΔＮｅ_ｍｆ）を算出するとともに、前記第一偏差（ΔＮｅ_Ａ）と前記推定偏差（ΔＮｅ_ｍｆ）との差（ΔＮｅ_Ａ－ΔＮｅ_ｍｆ）を算出し、
前記判断部（１２）が、前記第二偏差（ΔＮｅ_Ｂ）から前記減速度合いを表す前記推定偏差（ΔＮｅ_ｍｆ）と前記第一偏差（ΔＮｅ_Ａ）との差を減じた値（ΔＮｅ_Ｃ）に基づいて前記本失火及び前記半失火を判断する
ことを特徴とする、付記４記載のエンジン（１）の失火検出装置（１０）。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本件は、エンジンの失火検出装置の製造産業に利用可能であり、失火検出装置が適用されたエンジンを搭載する車両，船舶，産業用機械等の製造産業にも利用可能である。

【符号の説明】

【0052】

１ エンジン
２ クランク角センサ
３ アクセル開度センサ
４ 車速センサ
５ 報知装置
１０ 失火検出装置
１１ 算出部
１２ 判断部
１３ 失火マップ（マップ）
Ｎｅ クランク角速度
Ｎｅ_１ 第一角速度
Ｎｅ_２ 第二角速度
Ｎｅ_３ 第三角速度
Ｎｅ_４ 第四角速度
ΔＮｅ_Ａ 第一偏差
ΔＮｅ_Ｂ 第二偏差
ΔＮｅ_Ｃ 第三偏差
ΔＮｅ_ｍｆ 推定偏差
Ｃ_１ 第一閾値
Ｃ_２ 第二閾値
θ_１ 第一角度
θ_２ 第二角度
θ_３ 第三角度
θ_４ 第四角度
Ｐ_１ 第一クランク角範囲
Ｐ_２ 第二クランク角範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】