特許 7683476 内燃機関の失火検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-19

(45)【発行日】2025-05-27

(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 20060101AFI20250520BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 368Z

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021213103

(22)【出願日】2021-12-27

(65)【公開番号】P2023096993

(43)【公開日】2023-07-07

【審査請求日】2024-03-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】中山 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】片山 章弘

(72)【発明者】

【氏名】宮原 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】池尻 祐貴

(72)【発明者】

【氏名】安澤 巧

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０５４２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２２５５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１２３３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０６３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２６５８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００８５７０９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ １９／００ － ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

６つの気筒を備えた内燃機関に適用され、
クランクシャフトの回転変動量に基づいて、３６０°ＣＡ毎に失火が発生する異常である対向気筒失火の発生を検出する対向気筒失火検出処理を実行する内燃機関の失火検出装置であり、
前記クランクシャフトの累積回転回数が予め定められた回転回数に達するまでに、前記対向気筒失火検出処理において前記対向気筒失火の発生が判定された回数である失火カウント値が閾値以上になったときに、失火異常が発生したと判定する異常診断処理を実行し、
膨張行程が３６０°ＣＡ離れた一組の対向気筒への燃料供給を停止して残りの気筒に燃料を供給する特定気筒停止処理が実行されているときには、前記対向気筒失火検出処理を停止することにより前記失火カウント値の更新を停止し、且つ前記累積回転回数の更新を停止する
内燃機関の失火検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は内燃機関の失火検出装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、６気筒の内燃機関において対向気筒失火を検出する失火検出装置が開示されている。なお、対向気筒失火とは、３６０°ＣＡ毎に発生する失火のことである。すなわち、対向気筒失火が発生しているときには、膨張行程が３６０°ＣＡ離れた２つの気筒、すなわち対向気筒の双方で失火が発生している。失火検出装置は、クランクシャフトの回転変動量に基づいて対向気筒失火を検出する。

【0003】

また、特許文献２には、内燃機関の複数の気筒のうち、特定の気筒への燃料供給を停止させて残りの気筒に燃料を供給することによって触媒の温度を昇温させる制御を実行する内燃機関の制御装置が開示されている。

【0004】

６気筒の内燃機関において、特許文献２に開示されているように特定の気筒への燃料供給を停止させて残りの気筒に燃料を供給する特定気筒停止処理を実行する場合、１組の対向気筒への燃料供給を停止させる。これは、６つの気筒すべてが１回ずつ点火時期を迎える期間、すなわちクランクシャフトが２回転する期間に対して、２回の燃焼停止気筒を均等に振り分けることによってトルク変動を抑制するためである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１０－５４２９４号公報

【文献】特開２０２１－６００２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、６気筒の内燃機関において、１組の対向気筒への燃料供給を停止させる特定気筒停止処理を実行している場合、クランクシャフトの回転変動は、対向気筒失火が発生しているときと同様の挙動を示す。そのため、対向気筒失火が発生していないにも拘わらず、対向気筒失火が発生していると誤検出してしまうおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための内燃機関の失火検出装置は、６つの気筒を備えた内燃機関に適用される。この失火検出装置は、クランクシャフトの回転変動量に基づいて、３６０°ＣＡ毎に失火が発生する異常である対向気筒失火の発生を検出する対向気筒失火検出処理を実行する。また、この失火検出装置は、膨張行程が３６０°ＣＡ離れた一組の対向気筒への燃料供給を停止して残りの気筒に燃料を供給する特定気筒停止処理が実行されているときには、前記対向気筒失火検出処理を停止する。

【0008】

上記の失火検出装置は、クランクシャフトの回転変動量の挙動が、対向気筒失火が発生しているときの回転変動量の挙動と同様の挙動になる特定気筒停止処理を実行しているときには、対向気筒失火検出処理を停止する。そのため、特定気筒停止処理に起因する回転変動量の挙動に基づいて、対向気筒失火が発生していると誤検出してしまうことを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、失火検出装置の一実施形態であるエンジンコントロールユニットを備えるハイブリッド車両の構成を示す模式図である。

【図2】図２は、クランク角信号について説明する模式図である。

【図3】図３は、対向気筒失火が発生しているときのクランクシャフトの回転変動量の挙動を示すグラフである。

【図4】図４は、回転変動量の算出態様を説明するための説明図である。

【図5】図５は、対向気筒失火の検出及び異常判定にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】図６は、実施形態のエンジンコントロールユニットによる作用を説明するタイムチャートであり、図６（ａ）は特定気筒停止処理が実行されているか否か、図６（ｂ）は累積回転回数Σｒｅｖ、図６（ｃ）は失火カウント値ｃｎｔ、の推移を示している。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、内燃機関の失火検出装置の一実施形態について、図１～図６を参照して説明する。
＜車両１０の構成について＞
図１に示すように、車両１０は、エンジン５０を備えている。エンジン５０は、図１に示すように＃１～＃６の６つの気筒を備える６気筒エンジンである。また、車両１０は、電力を蓄えるバッテリ３０を備えている。さらに車両１０は、第１モータジェネレータ１１と第２モータジェネレータ１２とを備えている。これら第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１２は、バッテリ３０からの給電に応じて駆動力を発生するモータであり、外部からの動力を受けてバッテリ３０に充電する電力を発電する発電機としての機能も兼ね備えている。

【0011】

さらに、車両１０には、サンギア１４、プラネタリキャリア１５、リングギア１６の３つの回転要素を有する遊星ギア機構１３が設けられている。遊星ギア機構１３のプラネタリキャリア１５には、エンジン５０の出力軸であるクランクシャフト５９が連結されている。そして、遊星ギア機構１３のサンギア１４には第１モータジェネレータ１１の回転軸に連結された第１インプットシャフト２５が連結されている。また、遊星ギア機構１３のリングギア１６には、カウンタドライブギア１７が一体に設けられている。カウンタドライブギア１７には、カウンタドリブンギア１８が噛み合わされている。そして、このカウンタドリブンギア１８には、リダクションギア１９が噛み合わされている。リダクションギア１９には、第２モータジェネレータ１２の回転軸に連結された第２インプットシャフト２６が連結されている。

【0012】

また、カウンタドリブンギア１８には、ファイナルドライブギア２０が一体回転可能に連結されている。ファイナルドライブギア２０には、ファイナルドリブンギア２１が噛み合わされている。そして、ファイナルドリブンギア２１には、差動機構２２を介して、駆動輪２３の駆動軸２４が連結されている。

【0013】

＜システムコントロールユニット１００について＞
システムコントロールユニット１００は、プログラムが記憶されている記憶装置と、記憶装置に記憶されているプログラムを実行して各種の制御を実行する処理回路と、を備えている。システムコントロールユニット１００は、パワーコントロールユニット２００及びエンジンコントロールユニット３００と接続されている。

【0014】

＜パワーコントロールユニット２００について＞
第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１２は、パワーコントロールユニット２００を介してバッテリ３０に接続されている。パワーコントロールユニット２００は、制御回路とインバータとコンバータとを含んでいる。パワーコントロールユニット２００は、システムコントロールユニット１００からの指令に基づいて動作する。そしてパワーコントロールユニット２００は、バッテリ３０から第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１２への給電量と、第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１２からバッテリ３０への充電量とを調整する。なお、車両１０には外部電源４０と接続可能なコネクタ３１が設けられている。そのため、バッテリ３０は、外部電源４０からの供給電力によっても充電可能である。すなわち、車両１０は、プラグインハイブリッド車である。

【0015】

＜エンジンコントロールユニット３００について＞
エンジンコントロールユニット３００は、システムコントロールユニット１００からの指令に基づいてエンジン５０を制御する。エンジンコントロールユニット３００は、プログラムが記憶されている記憶装置と、記憶装置に記憶されているプログラムを実行して各種の制御を実行する処理回路と、を備えている。

【0016】

エンジンコントロールユニット３００には、エンジン５０の運転状態を検出する各種センサの検出信号が入力されている。エンジンコントロールユニット３００に検出信号を入力するセンサには、クランクシャフト５９の回転角を検出するクランクポジションセンサ１３４が含まれている。

【0017】

図２に示すように、クランクシャフト５９には、クランクロータ５８が取り付けられている。クランクロータ５８には、３４個の歯５６が等しい間隔をあけて設けられているが、隣接する歯５６の間隔が広くなっている欠け歯部５７が１箇所設けられている。クランクポジションセンサ１３４は、クランクロータ５８の歯５６と対向するようにクランクロータ５８の周縁部に向けて設けられている。

【0018】

クランクポジションセンサ１３４は、磁石と磁気抵抗素子を内蔵したセンサ回路からなる磁気抵抗素子タイプのセンサである。クランクシャフト５９の回転に伴ってクランクロータ５８が回転すると、それに伴ってクランクロータ５８の歯５６とクランクポジションセンサ１３４とが近接、離間するようになる。これにより、クランクポジションセンサ１３４内の磁気抵抗素子にかかる磁界の方向が変化し、磁気抵抗素子の内部抵抗が変化する。センサ回路はこの抵抗値変化を電圧に変換した波形と閾値との大小関係を比較してその波形をＬｏ信号とＨｉ信号とによる矩形波に整形し、クランク角信号Ｓｃｒとして出力する。

【0019】

図２に示すように、具体的には、クランクポジションセンサ１３４は、歯５６と対向しているときにＬｏ信号を出力する。そして、クランクポジションセンサ１３４は、歯５６同士の間の空隙部分と対向しているときにＨｉ信号を出力する。そのため、欠け歯部５７に対応するＨｉ信号が検出されると、そのあと歯５６に対応するＬｏ信号が検出される。そして、それからは１０°ＣＡ毎に歯５６に対応するＬｏ信号が検出される。こうして３４個のＬｏ信号が検出されたあと、再び欠け歯部５７に対応するＨｉ信号が検出される。そのため、欠け歯部５７に対応するＨｉ信号を挟んで次の歯５６に対応するＬｏ信号が検出されるまでの回転角はクランク角にして３０°ＣＡである。

【0020】

そして、欠け歯部５７に対応するＨｉ信号に続いて歯５６に対応するＬｏ信号が検出されてから、次に欠け歯部５７に対応するＨｉ信号に続いてＬｏ信号が検出されるまでの間隔は、クランク角にして３６０°ＣＡになっている。

【0021】

エンジンコントロールユニット３００は、クランク角信号Ｓｃｒに基づいてクランク角及び機関回転速度を算出している。また、エンジンコントロールユニット３００は、クランクシャフト５９の回転変動量の指標値として、クランク角が一定量変化するのに要した時間を算出している。図２には、Ｔ３０に相当する期間を図示している。Ｔ３０は、クランク角が３０°ＣＡ変化するのに要した時間である。

【0022】

エンジンコントロールユニット３００は、クランクポジションセンサ１３４から入力されるクランク角信号Ｓｃｒに基づいてクランクシャフト５９の回転速度である機関回転速度を算出する。

【0023】

また、エンジンコントロールユニット３００には、エンジン５０の燃焼室に吸入する吸気の温度を検出する吸気温センサ１３５が接続されている。さらに、エンジンコントロールユニット３００には、エンジン５０の冷却水の温度を検出する水温センサ１３６も接続されている。

【0024】

図１に示すように、システムコントロールユニット１００には、車両１０の運転者が車両１０のシステムの起動と停止を切り替えるためのメインスイッチ１３０が接続されている。また、システムコントロールユニット１００には、アクセル操作量を検出するアクセルポジションセンサ１３１と、ブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ１３２とが接続されている。さらにシステムコントロールユニット１００には、車両１０の速度である車速を検出する車速センサ１３３が接続されている。

【0025】

また、パワーコントロールユニット２００には、バッテリ３０の電流、電圧及び温度が入力されている。パワーコントロールユニット２００は、これら電流、電圧及び温度に基づき、バッテリ３０の充電容量に対する充電残量の比率である充電状態指標値ＳＯＣを算出している。

【0026】

エンジンコントロールユニット３００とパワーコントロールユニット２００は、それぞれシステムコントロールユニット１００に接続されている。そして、システムコントロールユニット１００とパワーコントロールユニット２００とエンジンコントロールユニット３００とのそれぞれが、センサから入力された検出信号に基づく情報や算出した情報を相互にやりとりし、共有している。

【0027】

システムコントロールユニット１００は、これらの情報に基づき、エンジンコントロールユニット３００に指令を出力し、エンジンコントロールユニット３００を通じてエンジン５０を制御する。また、システムコントロールユニット１００は、これらの情報に基づいてパワーコントロールユニット２００に指令を出力する。これにより、システムコントロールユニット１００は、パワーコントロールユニット２００を通じて第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１２の制御と、バッテリ３０の充電制御とを行う。このようにシステムコントロールユニット１００は、パワーコントロールユニット２００とエンジンコントロールユニット３００とに指令を出力することにより車両１０を制御する。

【0028】

＜車両１０の制御について＞
続いて、こうしたシステムコントロールユニット１００が行う車両１０の制御についてより詳しく説明する。

【0029】

システムコントロールユニット１００は、アクセル操作量と車速とに基づき、車両１０の出力の要求値である要求出力を演算する。そして、システムコントロールユニット１００は、要求出力やバッテリ３０の充電状態指標値ＳＯＣなどに応じて、エンジン５０、第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１２のトルク配分を決定する。そして、エンジン５０の出力と、第１モータジェネレータ１１、第２モータジェネレータ１２による力行／回生とを制御する。なお、システムコントロールユニット１００は、充電状態指標値ＳＯＣの大きさによって車両１０の走行モードを切り替える。

【0030】

システムコントロールユニット１００は、充電状態指標値ＳＯＣが一定の水準を超えている場合には、エンジン５０を作動させずに第２モータジェネレータ１２による駆動力や第１モータジェネレータ１１による駆動力によって走行するモータ走行モードを選択する。すなわち、システムコントロールユニット１００は、バッテリ３０の充電残量に十分な余裕がある場合には、モータ走行モードを選択する。

【0031】

一方で、システムコントロールユニット１００は、充電状態指標値ＳＯＣが一定の水準以下になった場合には、第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１２に加えて、エンジン５０を使用して走行するハイブリッド走行モードを選択する。

【0032】

なお、システムコントロールユニット１００は、充電状態指標値ＳＯＣが一定の水準を超えている場合であっても、次のような場合には、ハイブリッド走行モードを選択する。
・車速がモータ走行モードの上限車速を超えているとき。

【0033】

・アクセル操作量が大きい急加速のときなど、一時的に大きな出力が必要なとき。
・エンジン５０の始動が必要なとき。
システムコントロールユニット１００は、ハイブリッド走行モードを選択している場合には、エンジン５０を始動させる際に第１モータジェネレータ１１をスタータモータとして機能させる。具体的には、システムコントロールユニット１００は、第１モータジェネレータ１１によってサンギア１４を回転させることによりクランクシャフト５９を回転させてエンジン５０を始動する。

【0034】

また、システムコントロールユニット１００は、ハイブリッド走行モードを選択している場合には、充電状態指標値ＳＯＣの大きさに応じて停車時の制御を切り替える。具体的には、充電状態指標値ＳＯＣが閾値以上である場合には、システムコントロールユニット１００は、エンジン５０の運転を停止させ、第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１２の駆動も行わない。すなわち、システムコントロールユニット１００は、停車時にエンジン５０の運転を停止させてアイドリング運転を抑制する。なお、バッテリ３０の充電状態指標値ＳＯＣが閾値未満である場合には、システムコントロールユニット１００は、エンジン５０を運転させる。そして、エンジン５０の出力によって第１モータジェネレータ１１を駆動して第１モータジェネレータ１１を発電機として機能させる。

【0035】

システムコントロールユニット１００は、ハイブリッド走行モードを選択している場合には、走行中にも充電状態指標値ＳＯＣに応じて制御を切り替える。発進時及び軽負荷走行時において、バッテリ３０の充電状態指標値ＳＯＣが閾値以上である場合には、システムコントロールユニット１００は、第２モータジェネレータ１２の駆動力のみによって車両１０の発進及び走行を行う。この場合、エンジン５０は停止しており、第１モータジェネレータ１１による発電も行われない。一方で発進時及び軽負荷走行時において、バッテリ３０の充電状態指標値ＳＯＣが閾値未満である場合には、システムコントロールユニット１００は、エンジン５０を始動して第１モータジェネレータ１１で発電を行い、発電した電力をバッテリ３０に充電する。このときには、車両１０は、エンジン５０の駆動力の一部と第２モータジェネレータ１２の駆動力とによって走行する。定常走行時において、バッテリ３０の充電状態指標値ＳＯＣが閾値以上である場合には、システムコントロールユニット１００は、運転効率の高い状態でエンジン５０を運転させ、車両１０を主にエンジン５０の出力で走行させる。このときには、エンジン５０の動力は遊星ギア機構１３を介して駆動輪２３側と第１モータジェネレータ１１側とに分割される。これにより、車両１０は、第１モータジェネレータ１１で発電を行いながら走行する。そして、システムコントロールユニット１００は発電した電力によって第２モータジェネレータ１２を駆動し、第２モータジェネレータ１２の動力によってエンジン５０の動力を補助する。一方で定常走行時において、バッテリ３０の充電状態指標値ＳＯＣが閾値未満である場合には、システムコントロールユニット１００は機関回転速度をより高くする。そして、第１モータジェネレータ１１で発電された電力を第２モータジェネレータ１２の駆動に使用するとともに、余剰の電力をバッテリ３０に充電する。なお、加速時には、システムコントロールユニット１００は機関回転速度を高めるとともに、第１モータジェネレータ１１で発電された電力を第２モータジェネレータ１２の駆動に使用する。これにより、エンジン５０の動力と第２モータジェネレータ１２の動力とによって車両１０を加速させる。そして、システムコントロールユニット１００は減速時には、エンジン５０の運転を停止させる。そして、システムコントロールユニット１００は第２モータジェネレータ１２を発電機として機能させ、発電した電力をバッテリ３０に充電する。車両１０では、こうした発電によって生じる抵抗をブレーキとして利用する。こうした減速時の発電制御を回生制御という。

【0036】

＜失火異常の診断について＞
エンジンコントロールユニット３００は、エンジン５０における失火異常を診断する異常診断を行う。具体的には、エンジンコントロールユニット３００は、３６０°ＣＡ毎に失火が発生する異常である対向気筒失火を検出する。そして、対向気筒失火の発生頻度が高い場合に、対向気筒失火による失火異常が発生していると診断する。

【0037】

図３は、対向気筒失火が発生している場合のクランクシャフト５９の回転変動の挙動を示している。図３には、各気筒での燃焼によって、クランク角が一定量変化するのに要した時間の長さを、気筒毎に表示している。具体的には、点火が行われてからクランク角が１２０°ＣＡ変化するのに要した時間であるＴ１２０を、気筒毎に示している。

【0038】

図３は、＃２の気筒と＃５の気筒において失火が生じている例を示している。＃２の気筒と＃６の気筒は膨張行程が３６０°ＣＡ離れている。すなわち、図３は、＃２の気筒と＃５の気筒とで失火が生じる対向気筒失火が発生しているときの回転変動の挙動を示している。失火が生じている気筒では、燃焼ガスの膨張が発生しない。そのため、図３に示すように、＃２の気筒及び＃５の気筒では、クランク角が１２０°ＣＡ変化するのに要する時間であるＴ１２０が、失火が発生していない＃１、＃３、＃４、＃６の気筒よりも長くなる。

【0039】

そこで、エンジンコントロールユニット３００は、クランク角信号Ｓｃｒに基づいて算出したＴ１２０を回転変動量の指標値として利用する。具体的には、エンジンコントロールユニット３００は、図３に示したように、膨張行程が３６０°ＣＡ離れている気筒におけるＴ１２０が長くなる挙動が現れていることを検知し、対向気筒失火を検出する。

【0040】

具体的には、図４に示すように、エンジンコントロールユニット３００は、各気筒の燃焼行程に対応するＴ１２０として、Ｔ１２０［０］～Ｔ１２０［５］を算出する。図４では、＃５の気筒におけるＴ１２０をＴ１２０［０］として対向気筒失火を検出するために用いる回転変動量の指標値の算出態様を示している。なお、図４に示すように、Ｔ１２０［０］は、＃６の気筒の上死点である＃６ＴＤＣからクランク角が３０°ＣＡ変化するのに要した時間をＴ３０［０］として算出されている。図４に示すように、Ｔ１２０［０］は、Ｔ３０［０］と、１つ前の３０°ＣＡにおけるＴ３０であるＴ３０［１］と、２つ前の３０°ＣＡにおけるＴ３０であるＴ３０［２］と、３つ前の３０°ＣＡにおけるＴ３０であるＴ３０［３］と、を加算した和である。図４に示すように、Ｔ１２０［０］～Ｔ１２０［５］は、いずれも連続する４つのＴ３０を加算した和である。

【0041】

そして、エンジンコントロールユニット３００は、点火時期が前後に隣接している気筒におけるΔＴ１２０の差であるΔＴ１２０を算出する。図４に示す例では、Ｔ１２０［０］から１つ前のＴ１２０であるＴ１２０［１］を引いた差をΔＴ１２０［０］として算出している。

【0042】

＃５の気筒で失火が発生しておらず、＃４の気筒でも失火が発生していない場合には、Ｔ１２０［０］とＴ１２０［１］はおおむね同じ長さになるため、ΔＴ１２０［０］の値は「０」に近い値になる。一方で、＃５の気筒で失火が発生しており、＃４の気筒で失火が発生していない場合には、Ｔ１２０［０］がＴ１２０［１］よりも長くなるため、ΔＴ１２０［０］が大きな値になる。すなわち、ΔＴ１２０は、点火時期が前後に隣接する気筒の間での回転変動量の指標値であり、失火の発生を検知するための指標値になっている。

【0043】

図４に示す例では、対向気筒失火を検出するために、エンジンコントロールユニット３００は、膨張行程が＃５の気筒と３６０°ＣＡ離れた＃２の気筒における失火検知の指標値であるΔＴ１２０［３］も算出している。そして、エンジンコントロールユニット３００は、ΔＴ１２０［０］とΔＴ１２０［３］の和であるΣＴ１２０［０］を算出する。

【0044】

＃５の気筒及び＃２の気筒の双方で失火が発生しており、対向気筒失火が発生しているときには、ΔＴ１２０［０］とΔＴ１２０［３］の双方が大きな値になるため、ΣＴ１２０［０］はとても大きな値になる。

【0045】

エンジンコントロールユニット３００は、ΣＴ１２０［０］の他に、同様の算出方法で、ΣＴ１２０［１］及びΣＴ１２０［２］を算出し、これらの平均値であるΔＴ１２０Ａを算出している。そして、エンジンコントロールユニット３００は、ΣＴ１２０Ａが閾値Ｘ１以上である場合に、対向気筒失火が発生していると判定することにより、対向気筒失火の発生を検出する。エンジンコントロールユニット３００は、こうした対向気筒失火検出処理をエンジン５０の運転中に繰り返し実行している。

【0046】

なお、エンジンコントロールユニット３００は、対向気筒失火の検出以外にも、Ｔ３０の差であるΔＴ３０や、Ｔ１８０の差であるΔＴ１８０を用いた単一の気筒の失火の検出や、不規則に発生する失火であるランダム失火の検出なども行っている。

【0047】

＜特定気筒停止処理について＞
エンジンコントロールユニット３００は、６つの気筒のうち、膨張行程が３６０°ＣＡ離れた一組の対向気筒に対する燃料供給を停止して残りの４つの気筒に燃料を供給した状態でエンジン５０を運転させる特定気筒停止処理を実行することがある。こうした特定気筒停止処理は、エンジン５０の排気通路に設けられたパティキュレートフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するために実行される。一部の気筒への燃料供給を停止した状態でエンジン５０を運転させることにより、燃料供給を停止している気筒を通過した空気を排気浄化触媒やパティキュレートフィルタに送り込むことができる。これにより、粒子状物質の酸化反応を促進し、粒子状物質を燃焼させて除去することができる。

【0048】

なお、燃料の供給を停止させる気筒を、膨張行程が３６０°ＣＡ離れた一組の対向気筒にするのは、クランクシャフト５９が２回転する期間に対して、２回の燃焼停止気筒を均等に振り分けることによってトルク変動を抑制するためである。

【0049】

ところで、エンジン５０において、１組の対向気筒への燃料供給を停止させる特定気筒停止処理を実行した場合、クランクシャフト５９の回転変動は、図２に示した対向気筒失火が発生しているときと同様の挙動を示すことになる。そのため、エンジンコントロールユニット３００は、対向気筒失火が発生していないにも拘わらず、対向気筒失火が発生していると誤検出してしまう。

【0050】

＜対向気筒失火についての異常診断＞
上述のような誤検出を抑制するため、エンジンコントロールユニット３００では、特定気筒停止処理を実施しているときには、対向気筒失火の発生を検出する対向気筒失火検出処理を停止するようにしている。

【0051】

図５は、エンジンコントロールユニット３００が実行する対向気筒失火についての異常診断にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートである。エンジンコントロールユニット３００は、各気筒のＴＤＣを迎える度にこのルーチンを実行する。

【0052】

図５に示すように、エンジンコントロールユニット３００は、まず、ステップＳ１００の処理において、特定気筒停止処理を実施しているか否かを判定する。そして、エンジンコントロールユニット３００は、特定気筒停止処理の実施中ではないと判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、処理をステップＳ１１０へと進める。

【0053】

エンジンコントロールユニット３００は、ステップＳ１１０の処理において、累積回転回数Σｒｅｖを更新する。なお、累積回転回数Σｒｅｖは、このルーチンを通じてエンジン５０の運転中にクランクシャフト５９が１回転する度に１つカウントアップされる値である。すなわち、累積回転回数Σｒｅｖはクランクシャフト５９の回転回数を積算した値である。具体的には、このステップＳ１１０の処理において、エンジンコントロールユニット３００は、クランク角信号Ｓｃｒに基づいてクランクシャフト５９の回転位相を把握する。そして、クランクシャフト５９が１回転する度に累積回転回数Σｒｅｖを１つカウントアップさせる。例えば、クランク角信号Ｓｃｒから０°ＣＡを跨いだことが検知されたとき、そして、クランク角が３６０°ＣＡを跨いだことが検知されたときに、累積回転回数Σｒｅｖを１つカウントアップさせる。

【0054】

次に、ステップＳ１２０の処理において、エンジンコントロールユニット３００は、対向気筒失火が発生したか否かを判定する。具体的には、エンジンコントロールユニット３００は、上述した対向気筒失火検出処理を実行する。

【0055】

エンジンコントロールユニット３００は、ステップＳ１２０の処理において対向気筒失火が発生したと判定した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１３０へと進める。

【0056】

ステップＳ１３０の処理において、エンジンコントロールユニット３００は、失火カウント値ｃｎｔを更新する。なお、失火カウント値ｃｎｔは、このルーチンを通じて対向気筒失火が発生したと判定した回数を示す値である。具体的には、ステップＳ１３０の処理において、エンジンコントロールユニット３００は、失火カウント値ｃｎｔに「１」を加算し、その和を新たな失火カウント値ｃｎｔにする。すなわち、この場合には、エンジンコントロールユニット３００は、失火カウント値ｃｎｔを「１」増大させる。そして、エンジンコントロールユニット３００は、処理をステップＳ１４０へと進める。

【0057】

ステップＳ１４０の処理において、エンジンコントロールユニット３００は、累積回転回数Σｒｅｖが第２閾値Ｘ２以上であるか否かを判定する。例えば、第２閾値Ｘ２は、「２００」に設定されている。ステップＳ１４０の処理において、累積回転回数Σｒｅｖが第２閾値Ｘ２以上であると判定した場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）には、エンジンコントロールユニット３００は、処理をステップＳ１５０へと進める。

【0058】

そして、エンジンコントロールユニット３００は、ステップＳ１５０の処理において、失火カウント値ｃｎｔが第３閾値Ｘ３以上であるか否かを判定する。ステップＳ１５０の処理において、失火カウント値ｃｎｔが第３閾値Ｘ３以上であると判定した場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）には、エンジンコントロールユニット３００は、処理をステップＳ１６０へと進める。そして、ステップＳ１６０の処理において、エンジンコントロールユニット３００は、対向気筒失火による失火異常が発生している旨の判定を行い、異常診断を下す。なお、ここでは、対向気筒失火の発生頻度が許容できる範囲を超えた状態を、対向気筒失火による失火異常としている。第３閾値Ｘ３は、こうした失火異常を判定するための失火カウント値ｃｎｔの閾値として設定されている。例えば、第３閾値Ｘ３は、「１０」に設定されている。

【0059】

こうして異常診断を下すと、エンジンコントロールユニット３００は、対向気筒失火による失火異常が発生していることを示す情報を記憶装置に記録する。また、エンジンコントロールユニット３００は、警告灯と点灯させたり、運転席のディスプレイに、失火異常が発生していることを表示させたりする。

【0060】

ステップＳ１６０の処理を通じて異常診断を下すと、エンジンコントロールユニット３００は、処理をステップＳ１７０へと進める。ステップＳ１７０の処理では、エンジンコントロールユニット３００は、累積回転回数Σｒｅｖ及び失火カウント値ｃｎｔを「０」にリセットする。そして、エンジンコントロールユニット３００は、このルーチンを一旦終了させる。なお、異常診断が下された場合には、修理などが行われ、失火異常が発生していることを示す情報がクリアされるまでは、このルーチンは実行されなくなる。

【0061】

また、ステップＳ１５０の処理において、失火カウント値ｃｎｔが第３閾値Ｘ３未満であると判定した場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）には、エンジンコントロールユニット３００は、Ｓ１６０の処理を実行せずに、処理をステップＳ１７０へと進める。

【0062】

なお、ステップＳ１４０において、累積回転回数Σｒｅｖが第２閾値Ｘ２未満であると判定した場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）には、エンジンコントロールユニット３００は、そのままこの診断ルーチンを一旦終了させる。すなわち、この場合には、エンジンコントロールユニット３００は、異常診断を行うことなく、このルーチンを一旦終了させる。

【0063】

以上のように、このルーチンを繰り返し実行することによって、エンジンコントロールユニット３００は、累積回転回数Σｒｅｖが第２閾値Ｘ２に達する度に異常判定するか否かを判定している。そして、異常判定するか否かの判定は、累積回転回数Σｒｅｖが第２閾値Ｘ２に達するまでの間に対向気筒失火の発生が判定された回数を示す失火カウント値ｃｎｔに基づいて行われる。すなわち、このルーチンでは、対向気筒失火検出処理にかかるステップＳ１１０～ステップＳ１３０までの処理の結果に基づいて、異常診断が行われている。

【0064】

エンジンコントロールユニット３００は、ステップＳ１００の処理において特定気筒停止処理の実施中であると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０～ステップＳ１３０の処理を実行しない。そして、エンジンコントロールユニット３００は、そのまま処理をステップＳ１４０へと進める。すなわち、この場合には、累積回転回数Σｒｅｖの更新、対向気筒失火検出処理の実行、失火カウント値ｃｎｔの更新が行われなくなる。その結果、ステップＳ１４０の処理において肯定判定がなされることもなくなり、異常診断が行われなくなる。

【0065】

こうしてエンジンコントロールユニット３００は、特定気筒停止処理を実施しているときには、対向気筒失火の発生を検出する対向気筒失火検出処理を停止するようにしている。

【0066】

＜本実施形態の作用＞
次に、図６を参照してこの実施形態の作用を説明する。車両１０のエンジン５０が運転されているときには、図６（ｂ）に示すようにクランクシャフト５９が１回転する度に累積回転回数Σｒｅｖが「１」積算される。また、図６（ｃ）に示すように対向気筒失火検出処理を通じて対向気筒失火の発生が検出される度に失火カウント値ｃｎｔが増加する。なお、図６に示す例では、異常診断が下されない程度の低い頻度で対向気筒失火が検出されている。

【0067】

図６（ａ）に示すように、時刻ｔ１において特定気筒停止処理が開始されると、上述したように、エンジンコントロールユニット３００は、累積回転回数Σｒｅｖの更新、対向気筒失火検出処理の実行、失火カウント値ｃｎｔの更新、を停止する。

【0068】

図６では、比較例として、こうした累積回転回数Σｒｅｖの更新、対向気筒失火検出処理の実行、失火カウント値ｃｎｔの更新、の停止を行わずに、これらを実行し続けた場合の例を破線で示している。

【0069】

比較例の場合には、図６（ｂ）に破線で示すように、特定気筒停止処理を実行している間も累積回転回数Σｒｅｖが増大し続ける。また、図６（ｃ）に破線で示すように特定気筒停止処理を実行している間も失火カウント値ｃｎｔが増大し続ける。なお、特定気筒停止処理を実行している間は、対向気筒失火検出処理を実行する度に対向気筒失火が発生しているとの判定がなされてしまう。そのため、失火カウント値ｃｎｔの増加速度は時刻ｔ１以前よりも大きくなる。そして、時刻ｔ２において累積回転回数Σｒｅｖが第２閾値Ｘ２以上であると判定されると、失火カウント値ｃｎｔと第３閾値Ｘ３との比較が行われる。その結果、時刻ｔ２において、失火カウント値ｃｎｔが第３閾値Ｘ３以上であることに基づいて対向気筒失火による失火異常が発生しているとの判定がなされ、誤った異常診断が下されてしまう。

【0070】

これに対して、本実施形態の場合には、特定気筒停止処理が実施されている間は、エンジンコントロールユニット３００は、累積回転回数Σｒｅｖの更新、対向気筒失火検出処理の実行、失火カウント値ｃｎｔの更新、を停止する。そのため、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に実線で示すように、累積回転回数Σｒｅｖ及び失火カウント値ｃｎｔは増加しない。

【0071】

そして、図６（ａ）に示すように、時刻ｔ３において特定気筒停止処理が終了すると、累積回転回数Σｒｅｖの更新、対向気筒失火検出処理の実行、失火カウント値ｃｎｔの更新、が再開される。

【0072】

時刻ｔ４において、累積回転回数Σｒｅｖが第２閾値Ｘ２以上であると判定されると、失火カウント値ｃｎｔと第３閾値Ｘ３との比較が行われる。この場合には、時刻ｔ４における失火カウント値ｃｎｔが第３閾値Ｘ３未満であるため、誤った異常診断は下されない。

【0073】

＜本実施形態の効果＞
（１）エンジンコントロールユニット３００は、クランクシャフト５９の回転変動量の挙動が、対向気筒失火が発生しているときの回転変動量の挙動と同様の挙動になる特定気筒停止処理を実行しているときには、対向気筒失火検出処理を停止する。そのため、特定気筒停止処理に起因する回転変動量の挙動に基づいて、対向気筒失火が発生していると誤検出してしまうことを抑制できる。

【0074】

（２）誤検出の結果に基づく誤った異常診断が下されることも回避できる。
＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0075】

・特定気筒停止処理を実施しているときに、累積回転回数Σｒｅｖの更新、対向気筒失火検出処理の実行、失火カウント値ｃｎｔの更新、を停止する例を示した。これに対して、特定気筒停止処理を実施しているときに、対向気筒失火検出処理を停止すれば、対向気筒失火が発生していると誤検出してしまうことを抑制できる。そのため、上記の様な態様に限らず、特定気筒停止処理を実施しているときに、対向気筒失火検出処理を停止すれば、同様の効果を得ることができる。例えば、特定気筒停止処理を実施しているときには、対向気筒失火検出処理を含む、他の失火検出も含めて全ての失火検出処理を停止するようにしてもよい。

【0076】

・車両１０は、プラグインハイブリッド車に限らない。外部充電を行うための構成を備えていないハイブリッド車であってもよい。また、エンジン５０の駆動力のみで走行する車両であってもよい。

【0077】

・累積回転回数Σｒｅｖが第２閾値Ｘ２以上になったときの失火カウント値ｃｎｔが第３閾値Ｘ３以上であることに基づいて失火異常の発生を診断する例を示した。これに対して、累積回転回数Σｒｅｖが第２閾値Ｘ２以上になったときの失火カウント値ｃｎｔを第２閾値Ｘ２で割って失火率を算出するようにしてもよい。すなわち、失火率が閾値以上であることに基づいて失火異常の発生を診断するようにしてもよい。

【0078】

・図５のルーチンをシステムコントロールユニット１００で実行し、失火異常を診断するようにしてもよい。この場合には、システムコントロールユニット１００が失火検出装置になる。

【0079】

・上記実施形態では、失火検出装置であるエンジンコントロールユニット３００は、ソフトウェア処理を実行する。しかしながら、これは例示に過ぎない。例えば、失火検出装置は、上記実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路（例えばＡＳＩＣなど）を備えてもよい。すなわち、失火検出装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）失火検出装置は、プログラムに従って全ての処理を実行する処理回路と、プログラムを記憶する記憶装置とを備える。すなわち、失火検出装置は、ソフトウェア実行装置を備える。（ｂ）失火検出装置は、プログラムに従って処理の一部を実行する処理回路と、記憶装置とを備える。さらに、失火検出装置は、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路を備える。（ｃ）失火検出装置は、全ての処理を実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、ソフトウェア実行装置、及び／又は、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１つ又は複数のソフトウェア実行装置および１つ又は複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路（processing circuitry）によって実行され得る。プログラムを格納する記憶装置すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

【符号の説明】

【0080】

１０…車両
１１…第１モータジェネレータ
１２…第２モータジェネレータ
３０…バッテリ
３１…コネクタ
４０…外部電源
５０…エンジン
５９…クランクシャフト
１００…システムコントロールユニット
１３０…メインスイッチ
１３１…アクセルポジションセンサ
１３２…ブレーキセンサ
１３３…車速センサ
１３４…クランクポジションセンサ
１３５…吸気温センサ
１３６…水温センサ
２００…パワーコントロールユニット
３００…エンジンコントロールユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】