(57)【要約】【課題】気筒内での混合気の燃焼状態を推定することができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】制御装置６０は、クランク軸に加わる負荷トルクの推定値を算出する負荷トルク推定部６１〜６５と、指標値算出部６６と、燃焼状態推定部６７とを備える。指標値算出部６６は、失火時回転速度の前回値の算出時における機関回転速度と、負荷トルク推定部６１〜６５によって算出された負荷トルクの推定値と、気筒内の圧力に起因するトルクと、内燃機関の設計諸元とを基に、失火時回転速度を算出する。燃焼状態推定部６７は、機関回転速度と失火時回転速度とを基に、気筒内での混合気の燃焼状態を推定する。【選択図】図２
2019199860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内での混合気の燃焼状態を推定する内燃機関の制御装置であって、
クランク軸に加わる負荷トルクの推定値を算出する負荷トルク推定部と、
前記クランク軸の回転速度である機関回転速度を算出する回転速度算出部と、
前記気筒内の圧力に起因するトルクを算出する気筒トルク算出部と、
前記クランク軸が規定量回転する毎に、前記気筒内で失火が発生した場合における機関回転速度の推定値である失火時回転速度を算出する失火時回転速度算出部と、
前記回転速度算出部によって算出された機関回転速度と、前記失火時回転速度算出部によって算出された前記失火時回転速度とを基に、前記気筒内での混合気の燃焼状態を推定する燃焼状態推定部と、を備え、
前記失火時回転速度算出部は、前記失火時回転速度の前回値の算出時における機関回転速度と、前記負荷トルク推定部によって算出された負荷トルクの推定値と、前記気筒トルク算出部によって算出されたトルクと、前記内燃機関の設計諸元とを基に、前記失火時回転速度を算出する
内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、機関運転中における失火を検出する機能を有する内燃機関の制御装置の一例が記載されている。この制御装置では、機関回転速度を基準として失火指標が導出される。この失火指標は、クランク角センサの出力信号の所定の回転次数成分（例えば、４気筒の内燃機関では回転０．５次成分）に対応する指標であって、且つ、機関回転速度の変動量に対して相関性を有する指標である。また、当該制御装置では、内燃機関の気筒での圧縮端圧力に関連する所定パラメータが取得される。圧縮端圧力とは、気筒の燃焼室内のガスが最も圧縮されたときの圧力のことである。
【０００３】
ここで、圧縮端圧力は、圧縮上死点におけるクランク軸の回転に対する反力と関係する値である。そして、機関回転速度の変動量と当該反力との間にはある程度の相関性がある。
【０００４】
そのため、特許文献１に記載の制御装置では、上記の所定パラメータを基に、失火指標、又は、失火検出に際して失火指標とともに用いられる失火検出用のパラメータが補正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２３４８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の所定パラメータに基づいて失火指標や失火検出用のパラメータを補正する際の補正量は、上記制御装置が適用される内燃機関の機種毎に相違することがある。そのため、当該補正量の算出に必要な係数を設定したりマップを作成したりするために、内燃機関の機種毎に実験やシミュレーションを行う必要がある。したがって、上記機能を有する制御装置を複数種類の内燃機関に適用するためには、適合の工数が多くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、気筒内での混合気の燃焼状態を推定する内燃機関の制御装置である。この制御装置は、クランク軸に加わる負荷トルクの推定値を算出する負荷トルク推定部と、前記クランク軸の回転速度である機関回転速度を算出する回転速度算出部と、前記気筒内の圧力に起因するトルクを算出する気筒トルク算出部と、前記クランク軸が規定量回転する毎に、前記気筒内で失火が発生した場合における機関回転速度の推定値である失火時回転速度を算出する失火時回転速度算出部と、前記回転速度算出部によって算出された機関回転速度と、前記失火時回転速度算出部によって算出された前記失火時回転速度とを基に、前記気筒内での混合気の燃焼状態を推定する燃焼状態推定部と、を備えている。そして、前記失火時回転速度算出部は、前記失火時回転速度の前回値の算出時における機関回転速度と、前記負荷トルク推定部によって算出された負荷トルクの推定値と、前記気筒トルク算出部によって算出されたトルクと、前記内燃機関の設計諸元とを基に、前記失火時回転速度を算出する。
【０００８】
内燃機関のイナーシャやクランク軸のクランク半径などのような内燃機関の設計諸元、クランク軸に加わる負荷トルク、気筒内の圧力に起因するトルク、及び機関回転速度を基に、内燃機関で失火が発生した場合における機関回転速度の推移を予測することができる。そこで、上記構成では、クランク軸が規定量回転する毎に、失火時回転速度の前回値の算出時における機関回転速度と、負荷トルクの推定値と、気筒内の圧力に起因するトルクと、内燃機関の設計諸元とを基に、失火時回転速度が算出される。内燃機関の設計諸元は、内燃機関の設計の段階で把握できるパラメータであり、実験やシミュレーションなどを繰り返し行わなくても取得できる値である。
【０００９】
そして、気筒内で混合気が正常に燃焼しているときには機関回転速度と失火時回転速度との乖離は大きい一方で、気筒内での混合気の燃焼に異常が生じたときには機関回転速度と失火時回転速度との乖離が小さくなる。そのため、上記構成では、機関回転速度と失火時回転速度とを基に、気筒内での混合気の燃焼状態を推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用される内燃機関と、内燃機関の出力トルクが入力される変速装置とを示す概略の構成図。
【図２】同制御装置の機能構成を示すブロック図。
【図３】トルクコンバータの容量係数と、速度比との関係を示すマップ。
【図４】第１の実施形態において、燃焼指標値を算出するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図５】第１の実施形態において、気筒内で失火が発生したか否かを判定するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図６】第１の実施形態において、各気筒のうちの１つの気筒内で失火が発生した場合のタイミングチャート。
【図７】第２の実施形態において、シフト装置でニュートラルレンジが選択されているときにおける、クランク軸の回転角と状態関数を用いて算出される値との関係を示すグラフ。
【図８】第２の実施形態において、シフト装置で走行レンジが選択されているときにおける、クランク軸の回転角と状態関数を用いて算出される値との関係を示すグラフ。
【図９】第２の実施形態において、吸気行程筒内圧と、単位機関回転速度あたりの吸入空気量との関係を示すマップ。
【図１０】第２の実施形態において、燃焼指標値を算出するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図１１】第２の実施形態において、気筒内で失火が発生したか否かを判定するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図１２】第２の実施形態において、各気筒のうちの１つの気筒内で失火が発生した場合のタイミングチャート。
【図１３】第２の実施形態において、各気筒のうちの１つの気筒内で失火が発生した場合に算出される燃焼指標値がばらつく様子を示すグラフ。
【図１４】第２の実施形態において、各気筒の何れでも正常に燃焼が行われた場合のタイミングチャート。
【図１５】第２の実施形態において、失火判定値の設定を説明するためのグラフ。
【図１６】第３の実施形態において、燃焼指標値を算出するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図１７】第３の実施形態において、気筒内で失火が発生したか否かを判定するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図１８】第４の実施形態において、燃焼指標値を算出するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図１９】第４の実施形態において、リーンインバランスやリッチインバランスが発生しているか否かを判定するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図２０】第５の実施形態において、リーンインバランスやリッチインバランスが発生しているか否かを判定するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、内燃機関の制御装置の第１の実施形態を説明する。
図１には、本実施形態の制御装置６０が適用される内燃機関１０と、内燃機関１０の出力トルクが入力される変速装置３０とが図示されている。内燃機関１０は、クランク軸１５の延伸方向に４つの気筒１２が並んで配置されている直列４気筒の内燃機関である。図１に示すように、各気筒１２内ではピストン１３が往復動するようになっている。これら各ピストン１３は、コネクティングロッド１４を介してクランク軸１５に連結されている。気筒１２内におけるピストン１３よりも上方域は燃焼室１６となっている。各燃焼室１６には、吸気バルブ１７が開弁しているときに吸気通路１８を介して吸入空気が導入される。そして、各燃焼室１６では、吸気通路１８を介して導入された吸入空気と燃料噴射弁１９から噴射された燃料とを含む混合気に対して点火プラグ２０による点火が行われると、混合気が燃焼する。こうした混合気の燃焼によって各燃焼室１６で生じた排気は、排気バルブ２１が開弁しているときに排気通路２２に排出される。
【００１２】
クランク軸１５には、複数種類の補機２５が駆動連結されている。補機２５としては、クランク軸１５の回転に基づいて発電するオルタネータ、及び、機関駆動式のコンプレッサを有するエアコンディショナなどを挙げることができる。
【００１３】
変速装置３０は、内燃機関１０の出力トルクを車両の駆動輪４０に伝える駆動系の一例を構成している。こうした変速装置３０は、トルクコンバータ３１と、変速機構３２と、機関駆動式のフルードポンプ３３とを有している。フルードポンプ３３は、変速装置３０内でフルードを循環させるためのポンプである。トルクコンバータ３１は、内燃機関１０から入力された出力トルクを増幅して変速機構３２に出力する。変速機構３２は、入力されたトルクを減速して車両の駆動輪４０に出力する。
【００１４】
制御装置６０には、アクセルセンサ５１、クランク角センサ５２、エアフローメータ５３及びＡＴ出力軸回転角センサ５４などの各種のセンサの出力信号が入力される。アクセルセンサ５１は、車両の運転者によるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＣＣＰを検出し、アクセル開度ＡＣＣＰに応じた信号を出力する。クランク角センサ５２は、クランク軸１５の回転速度である機関回転速度ＮＥを検出し、機関回転速度ＮＥに応じた信号を出力する。エアフローメータ５３は、吸気通路１８を流れる吸入空気の量である吸入空気量ＧＡを検出し、吸入空気量ＧＡに応じた信号を出力する。ＡＴ出力軸回転角センサ５４は、変速装置３０の出力軸の回転速度であるＡＴ回転速度ＲＳａｔを検出し、ＡＴ回転速度ＲＳａｔに応じた信号を出力する。そして、制御装置６０は、これら各センサ５１〜５４などの各種のセンサの出力信号を基に、燃料噴射弁１９の制御、及び、点火プラグ２０の点火時期の調節などを行う。
【００１５】
本実施形態の制御装置６０は、気筒１２内で失火しているか否かを判定する機能を有している。図２には、失火を判定する機能を実現するための制御装置６０の機能構成が図示されている。
【００１６】
図２に示すように、制御装置６０は、内燃機関１０のクランク軸１５に加わる負荷トルクを推定するための機能部である負荷トルク推定部を有している。負荷トルクとして、内燃機関１０のフリクショントルク、補機２５の駆動に必要なトルク、変速装置３０のフルードポンプ３３の駆動に必要なＡＴポンプトルク、及び、変速装置３０のトルクコンバータ３１で消費されるトルコントルクを挙げることができる。本実施形態では、ＡＴポンプトルク及びトルコントルクが、内燃機関１０の出力トルクを駆動輪４０に伝える駆動系からクランク軸１５に加わる負荷と相関するトルクである「駆動系トルク」に相当する。
【００１７】
フリクショントルク推定部６１は、内燃機関１０のフリクショントルクの推定値をフリクショントルクＴＱｆｒとして算出する。内燃機関１０内を循環するオイルの温度ＴＭＰｏｉｌが低いほどオイルの粘度が高くなる。そのため、フリクショントルク推定部６１は、例えば、温度ＴＭＰｏｉｌが低いほどフリクショントルクＴＱｆｒが大きくなるように、フリクショントルクＴＱｆｒを算出する。
【００１８】
オルタネータトルク推定部６２は、補機２５の一例であるオルタネータの駆動に必要なトルクの推定値をオルタネータトルクＴＱａｌｔｅｒとして算出する。例えば、オルタネータトルク推定部６２は、オルタネータの発電量が多いほどオルタネータトルクＴＱａｌｔｅｒが大きくなるように、オルタネータトルクＴＱａｌｔｅｒを算出する。
【００１９】
エアコントルク推定部６３は、補機２５の一例であるエアコンディショナの駆動に必要なトルクの推定値をエアコントルクＴＱａｉｒとして算出する。例えば、エアコントルク推定部６３は、エアコンディショナのコンプレッサの駆動量が多いほどエアコントルクＴＱａｉｒが大きくなるように、エアコントルクＴＱａｉｒを算出する。
【００２０】
ＡＴポンプトルク推定部６４は、変速装置３０のフルードポンプ３３の駆動に必要なトルクの推定値をＡＴポンプトルクＴＱａｔｐとして算出する。例えば、ＡＴポンプトルク推定部６４は、機関運転時にはＡＴポンプトルクＴＱａｔｐを一定値で保持する。
【００２１】
トルコントルク推定部６５は、変速装置３０のトルクコンバータ３１で消費されるトルクの推定値をトルコントルクＴＱｔｃとして算出する。例えば、トルコントルク推定部６５は、以下に示す関係式（式１）を用いて算出する。なお、関係式（式１）において、「ＣＣ」は、トルクコンバータ３１の容量係数である。
【００２２】
【数１】
2019199860.tif 000003
トルコントルク推定部６５は、トルクコンバータ３１の容量係数ＣＣを図３に示すマップを用いて導出する。
【００２３】
図３に示すマップは、速度比ＳＲと容量係数ＣＣとの関係を表すマップである。速度比ＳＲとは、ＡＴ回転速度ＲＳａｔを機関回転速度ＮＥで割った値（＝ＲＳａｔ／ＮＥ）のことである。図３に示すように、速度比ＳＲが大きいほど、すなわち速度比ＳＲが「１」に近いほど、容量係数ＣＣが小さくなる。
【００２４】
なお、本実施形態では、機関運転を制御するに際し、トルクデマンド制御が実施される。トルクデマンド制御とは、アクセル開度ＡＣＣＰに応じた出力トルクの要求値、及び、上記各トルク推定部６１〜６５によって算出される各種の負荷トルクＴＱｆｒ，ＴＱａｌｔｅｒ，ＴＱａｉｒ，ＴＱａｔｐ，ＴＱｔｃなどに基づいて内燃機関１０の出力トルクの目標値を決定し、この目標値に基づいて内燃機関１０を運転させる制御のことである。
【００２５】
図２に戻り、制御装置６０は、気筒１２内での混合気の燃焼状態と相関する指標の値である燃焼指標値ＢＵを算出する指標値算出部６６と、指標値算出部６６によって算出された燃焼指標値ＢＵを基に、気筒１２内での混合気の燃焼状態を推定する推定処理を実施する燃焼状態推定部６７とを有している。本実施形態では、燃焼状態推定部６７は、推定処理として、気筒１２内で失火しているか否かの判定を行う。燃焼状態推定部６７による失火判定の具体的な内容は後述する。
【００２６】
本実施形態では、指標値算出部６６は、変速装置３０の変速機構３２がニュートラルである場合、すなわち車載のシフト装置でニュートラルレンジが選択されていることを条件に、燃焼指標値ＢＵを算出する。
【００２７】
燃焼指標値ＢＵの算出条件が成立している場合、指標値算出部６６は、図４に示す処理ルーチンを実行する。この処理ルーチンは、クランク軸１５が規定量回転する毎に実行される。なお、本実施形態の制御装置６０は直列４気筒の内燃機関１０に適用されるため、規定量は「９０ＣＡ（クランクアングル）」よりも小さい値に設定される。例えば、規定量は、「３０ＣＡ」に設定されている。
【００２８】
図４に示すように、本処理ルーチンにおいて、指標値算出部６６は、ロードトルクＴＱｌｏａｄ、吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐ及び差分積算値Ｘを算出する（Ｓ１１）。
ロードトルクＴＱｌｏａｄ（θ）は負荷トルクの和のことである。そのため、指標値算出部６６は、各トルク推定部６１〜６５によって算出された、フリクショントルクＴＱｆｒ、オルタネータトルクＴＱａｌｔｅｒ、エアコントルクＴＱａｉｒ、ＡＴポンプトルクＴＱａｔｐ及びトルコントルクＴＱｔｃを以下の関係式（式２）に代入することにより、ロードトルクＴＱｌｏａｄを導出する。
【００２９】
【数２】
2019199860.tif 000004
吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐ（θ）とは吸気行程が行われている気筒１２で消費されるトルクのことであるため、吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐ（θ）は「０」以下の値となる。指標値算出部６６は、以下に示す関係式（式３）を用いて吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐ（θ）を算出する。関係式（式３）において、「ＣＰｐ」は吸気行程が行われている気筒１２内の圧力の予測値であり、「ＡＰ」は大気圧である。また、「Ｓ」は気筒１２のボアの面積であり、「Ｒ」はクランク軸１５のクランク半径である。また、「λ」はコネクティングロッド１４の長さＬをクランク半径Ｒで割った値であり、「θ」はクランク軸１５の回転角のことである。したがって、本実施形態では、指標値算出部６６が、気筒１２内の圧力に起因するトルクである吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐ（θ）を算出する「気筒トルク算出部」としても機能する。
【００３０】
【数３】
2019199860.tif 000005
関係式（式３）において、「ＣＰｐ−ＡＰ」は、ピストン１３よりも燃焼室１６側と、ピストン１３よりも燃焼室１６の反対側との圧力差に相当する。そして、吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐ（θ）の絶対値は、当該圧力差が大きいほど大きくなりやすい。
【００３１】
なお、吸気行程が行われている気筒１２内の圧力の予測値ＣＰｐは、単位機関回転速度当たりの吸入空気量ＧＮ（＝ＧＡ／ＮＥ）を基に推定することができる。そのため、例えば、指標値算出部６６は、吸気行程が行われている気筒１２内の圧力の予測値ＣＰｐと、単位機関回転速度当たりの吸入空気量ＧＮとの関係を表すマップを用い、圧力の予測値ＣＰｐを導出する。
【００３２】
指標値算出部６６は、以下に示す関係式（式４）及び（式５）を用いて差分積算値Ｘ（Ｎ）を算出する。このように算出される差分積算値Ｘ（Ｎ）は、ロードトルクＴＱｌｏａｄ（θ）が大きいほど小さくなりやすい。関係式（式４）及び（式５）において、「Ｉｎｅｒｔｉａ」は内燃機関１０のイナーシャである。関係式（式５）において、「Ｍ」は気筒１２内で往復動する質量体の質量のことである。ここでいう「質量体」とは、ピストン１３と、コネクティングロッド１４のうち、ピストン１３に連結される上端部とを含んだものである。また、関係式（式５）における「Ｊ（θ）」は、内燃機関１０のイナーシャＩｎｅｒｔｉａ、質量体の質量Ｍ及びクランク軸１５のクランク半径Ｒなどの内燃機関の設計諸元を係数とするとともに、クランク軸１５の回転角θを変数とする状態関数である。
【００３３】
【数４】
2019199860.tif 000006
そして、ステップＳ１１の処理を終了すると、指標値算出部６６は、クランク軸１５の回転角θを基に、以下に示す条件１及び条件２の少なくとも１つの条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ１２）。
（条件１）各気筒１２のうちの一部の気筒１２内でピストン１３が上死点に位置すると判断できること。
（条件２）各気筒１２のうちの一部の気筒１２内でピストン１３が下死点に位置すると判断できること。
【００３４】
そして、条件１及び条件２の双方が成立していない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、指標値算出部６６は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、条件１及び条件２の少なくとも１つの条件が成立している場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、指標値算出部６６は、クランク軸１５の第１の角速度ω１の更新履歴があるか否かを判定する（Ｓ１３）。第１の角速度ω１とは、ステップＳ１２の判定が前回に肯定（ＹＥＳ）になったときにおけるクランク軸１５の角速度ωの算出値のことである。そのため、本処理ルーチンが実行されるようになった以降において、ステップＳ１２の判定が初めて肯定（ＹＥＳ）となったときは、第１の角速度ω１の更新履歴がないと判定する。一方、それ以降において、ステップＳ１２の判定が肯定（ＹＥＳ）になるときは、第１の角速度ω１の更新履歴があると判定する。そして、第１の角速度ω１の更新履歴がない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、指標値算出部６６は、その処理を後述するステップＳ１５に移行する。一方、第１の角速度ω１の更新履歴がある場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、指標値算出部６６は、燃焼指標値ＢＵを算出する（Ｓ１４）。
【００３５】
すなわち、ステップＳ１４において、指標値算出部６６は、現時点のクランク軸１５の角速度である第２の角速度ω２と、失火時角速度予測値ω２ｃａｌとを算出する。失火時角速度予測値ω２ｃａｌは、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火したという仮定の下で算出したクランク軸１５の角速度の予測値である。指標値算出部６６は、以下に示す関係式（式６）を用いて第２の角速度ω２を算出する。つまり、本実施形態では、指標値算出部６６が、機関回転速度である第２の角速度ω２を算出する「回転速度算出部」としても機能する。また、指標値算出部６６は、関係式（式７）を用いて失火時角速度予測値ω２ｃａｌを算出する。つまり、本実施形態では、指標値算出部６６が、気筒１２内で失火が発生した場合における機関回転速度の推定値である失火時回転速度である失火時角速度予測値ω２ｃａｌを算出する「失火時回転速度算出部」としても機能する。関係式（式６）において、「Ｔ３０」とは、クランク軸１５が「３０ＣＡ」回転するのに要する時間であるクランク角度時間のことである。すなわち、クランク角度時間Ｔ３０は、本処理ルーチンを前回実行してから本処理ルーチンを今回実行するまでに要した時間に相当する。
【００３６】
【数５】
2019199860.tif 000007
関係式（７）を用いて算出した失火時角速度予測値ω２ｃａｌは、ステップＳ１１で算出された差分積算値Ｘ（Ｎ）が大きいほど大きくなりやすく、第１の角速度ω１が大きいほど大きくなりやすい。なお、差分積算値Ｘ（Ｎ）は、内燃機関１０の設計諸元、負荷トルク及び吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐを基に算出された値である。また、第１の角速度ω１は、失火時角速度予測値ω２ｃａｌの前回値の算出時のクランク軸１５の角速度（機関回転速度）に相当する。したがって、失火時角速度予測値ω２ｃａｌは、内燃機関１０の設計諸元、負荷トルク、吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐ及び失火時角速度予測値ω２ｃａｌの前回値の算出時のクランク軸１５の角速度を基に算出された値であるということができる。
【００３７】
そして、ステップＳ１４において、指標値算出部６６は、以下に示す関係式（式８）に、算出した第２の角速度ω２及び失火時角速度予測値ω２ｃａｌを代入することにより、燃焼指標値ＢＵを算出する。
【００３８】
【数６】
2019199860.tif 000008
直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火した場合、当該気筒１２内で失火していない場合と比較し、第２の角速度ω２は小さくなっている。そのため、当該気筒１２内で失火していない場合と比較し、関係式（式８）における「ω２２−ω２ｃａｌ２」は小さい。すなわち、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火した場合、燃焼指標値ＢＵは「０」に近い値になるのに対し、当該気筒１２内で失火していない場合、燃焼指標値ＢＵは正の値となる。そして、燃焼指標値ＢＵを算出すると、指標値算出部６６は、その処理を次のステップＳ１５に移行する。
【００３９】
ステップＳ１５において、指標値算出部６６は、以下に示す関係式（式９）を用いて第１の角速度ω１を算出し、差分積算値Ｘを「０」にリセットする。その後、指標値算出部６６は、本処理ルーチンを一旦終了する。
【００４０】
【数７】
2019199860.tif 000009
次に、図５を参照し、燃焼状態推定部６７によって実行される処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、指標値算出部６６によって燃焼指標値ＢＵが算出される毎に実行される。なお、本実施形態では、本処理ルーチンの内容が上記推定処理に相当する。
【００４１】
図５に示すように、本処理ルーチンにおいて、燃焼状態推定部６７は、指標値算出部６６によって算出された燃焼指標値ＢＵが失火判定値ＢＵＴｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ２１）。失火判定値ＢＵＴｈは、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火したか否かを判断するための基準である。すなわち、失火判定値ＢＵＴｈは、各行程における計算上の誤差、及び、内燃機関１０の構成部品の寸法公差に起因する燃焼指標値ＢＵのばらつきを考慮して正の値に設定されることがある。燃焼指標値ＢＵが失火判定値ＢＵＴｈ以下である場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火したと判定し（Ｓ２２）、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、燃焼指標値ＢＵが失火判定値ＢＵＴｈよりも大きい場合（Ｓ２１：ＮＯ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火したとの判定をせず（Ｓ２３）、本処理ルーチンを一旦終了する。
【００４２】
上述したように、燃焼指標値ＢＵは、機関回転速度としての第２の角速度ω２と、失火時回転速度としての失火時角速度予測値ω２ｃａｌとに基づいた値である。したがって、本実施形態では、燃焼状態推定部６７は、第２の角速度ω２と失火時角速度予測値ω２ｃａｌとを基に、気筒１２内で失火しているか否かを判定しているということができる。
【００４３】
次に、状態関数Ｊ（θ）の導出について説明する。
回転するクランク軸１５の加速度αは、以下の関係式（式１０）で表すことができる。また、機関運転時における気筒１２内での上記質量体の往復動に起因するクランク軸１５周りの慣性トルクＣｐは、以下の関係式（式１１）で表すことができる。関係式（式１０）及び（式１１）において、「Ｒ」はクランク半径であり、「Ｍ」は質量体の質量である。また、「λ」は、コネクティングロッド１４の長さＬをクランク半径Ｒで割った値である。
【００４４】
【数８】
2019199860.tif 000010
本実施形態の制御装置６０が適用される内燃機関１０は４つの気筒１２を有しているため、全ての気筒１２内での質量体の往復動によって生じるクランク軸１５周りの慣性トルクＣｐ４は、以下の関係式（式１２）で表すことができる。
【００４５】
【数９】
2019199860.tif 000011
また、クランク軸１５の角速度ωの微分値ｄω／ｄｔは、以下の関係式（式１３）で表すことができる。関係式（式１３）における「ＴＱｉｎｄ」とは、内燃機関１０の図示トルクのことである。この場合、関係式（式１３）における「ｇ（θ）」は、以下の関係式（式１４）で表すことができる。
【００４６】
【数１０】
2019199860.tif 000012
そして、関数「ｈ（θ）」を以下の関係式（式１５）とした場合、角速度ω（θ）は、以下の関係式（式１６）で表すことができる。
【００４７】
【数１１】
2019199860.tif 000013
なお、クランク軸１５の角速度ω（θ）は、以下の関係式（式１７）のように書き換えることができる。この場合、関係式（式１７）における「Ｃ」は、以下の関係式（式１８）で表すことができる。
【００４８】
【数１２】
2019199860.tif 000014
ここで、変速装置３０の変速機構３２がニュートラルであり、且つ、内燃機関１０がアイドル運転している場合、図示トルクＴＱｉｎｄ（θ）は、以下に示す４つのトルクの和と等しいと見なすことができる。すなわち、各気筒１２のうち、燃焼行程が行われる気筒１２を第１の気筒とし、吸気行程が行われる気筒１２を第２の気筒とし、圧縮行程が行われる気筒１２を第３の気筒とし、排気行程が行われる気筒１２を第４の気筒とする。
・第１の気筒内での混合気の燃焼によって生じるトルクである燃焼行程気筒トルクＴＱｃｏｍｂ。
・第２の気筒内への吸入空気の導入に際して消費されるトルクである吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐ。
・第３の気筒内で混合気を圧縮する際に消費されるトルクである圧縮行程気筒トルクＴＱｃｏｍｐ。
・第４の気筒内から排気を排気通路２２に排出する際に消費されるトルクである排気行程気筒トルクＴＱｅｘｈ。
【００４９】
クランク軸１５の回転角θが「０ＣＡ」〜「９０ＣＡ」の間で変位するときに状態関数Ｊ（θ）を用いて算出される値の絶対値と、回転角θが「９０ＣＡ」〜「１８０ＣＡ」の間で変位するときに状態関数Ｊ（θ）を用いて算出される値の絶対値とは同じと見なすことができる。また、第１の気筒内で生じる燃焼行程気筒トルクＴＱｃｏｍｂの絶対値と、第３の気筒内で消費される圧縮行程気筒トルクＴＱｃｏｍｐの絶対値とは同じであると見なすことができる。さらに、内燃機関１０がアイドル運転を行っている場合、第４の気筒内から排気通路２２に排出される排気の圧力は大気圧とほぼ同じであるため、第４の気筒内で消費される排気行程気筒トルクＴＱｅｘｈを「０」と見なすことができる。
【００５０】
そのため、「ＴＱｉｎｄ（θ）−ＴＱｌｏａｄ（θ）」を、以下の関係式（式１９）のように簡略化させることができる。
【００５１】
【数１３】
2019199860.tif 000015
そして、クランク軸１５の回転角θが「０ＣＡ」であるときの角速度ω（０）を基準とすることにより、回転角θが「１８０ＣＡ」であるときの角速度ω（π）の二乗を、以下の関係式（式２０）で表すことができる。そして、吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐは、上記関係式（式３）のように表すことができる。そのため、角速度ω（π）を、以下の関係式（式２１）のように表すことができる。この場合、関係式（式２１）において、「Ｋ１」を以下の関係式（式２２）で表し、「Ｋ２」を以下の関係式（式２３）で表し、「Ｋ３」を以下の関係式（式２４）で表すと、上記関係式（式５）で示した状態関数Ｊ（θ）を導出することができる。
【００５２】
【数１４】
2019199860.tif 000016
このように導出された状態関数Ｊ（θ）は、気筒１２内での混合気の燃焼を加味していない関数である。そのため、この状態関数Ｊ（θ）を用いて差分積算値Ｘ（Ｎ）を算出し、この差分積算値Ｘを上記関係式（式７）に代入することにより、気筒１２内で失火した場合におけるクランク軸１５の角速度を失火時角速度予測値ω２ｃａｌとして算出することができる。
【００５３】
次に、図６を参照し、本実施形態の作用及び効果について説明する。なお、図６には、上記関係式（式７）を用いて算出した失火時角速度予測値ω２ｃａｌの推移が実線で表されている。また、上記関係式（式６）を用いて算出される第２の角速度ω２の推移が破線で表されている。
【００５４】
図６に示す例では、気筒番号が「＃１」である気筒１２で燃焼行程が行われている場合、当該気筒１２内では混合気が正常に燃焼される。そのため、第２の角速度ω２は、クランク軸１５の回転角θが大きくなるにつれて大きくなり、その後、回転角θが大きくなるにつれて小さくなる。一方、上述したように気筒１２内で失火したものとして失火時角速度予測値ω２ｃａｌは算出される。そのため、気筒番号が「＃１」である気筒１２で燃焼行程が開始されると、失火時角速度予測値ω２ｃａｌが徐々に小さくなる。その結果、気筒番号が「＃３」である気筒１２内のピストン１３が上死点に達した時点では、第２の角速度ω２が失火時角速度予測値ω２ｃａｌから大きく乖離している。そのため、上記関係式（式８）を用いて算出される燃焼指標値ＢＵは大きくなる。つまり、燃焼指標値ＢＵは失火判定値ＢＵＴｈよりも大きいため、気筒番号が「＃１」である気筒１２内で失火したとの判定がなされない。
【００５５】
次に気筒番号が「＃３」である気筒１２で燃焼行程が行われている。この場合も当該気筒１２内では混合気が正常に燃焼される。そのため、気筒番号が「＃４」である気筒１２内のピストン１３が上死点に達した時点では、第２の角速度ω２が失火時角速度予測値ω２ｃａｌから大きく乖離している。その結果、燃焼指標値ＢＵは失火判定値ＢＵＴｈよりも大きくなるため、気筒番号が「＃３」である気筒１２内で失火したとの判定がなされない。
【００５６】
同様に、気筒番号が「＃４」である気筒１２での燃焼行程でも当該気筒１２内で混合気が正常に燃焼される。そのため、気筒番号が「＃２」である気筒１２内のピストン１３が上死点に達した時点では、第２の角速度ω２が失火時角速度予測値ω２ｃａｌから大きく乖離している。その結果、燃焼指標値ＢＵは失火判定値ＢＵＴｈよりも大きくなるため、気筒番号が「＃４」である気筒１２内で失火したとの判定がなされない。
【００５７】
図６に示す例では、気筒番号が「＃２」である気筒１２で燃焼行程が行われる場合、当該気筒１２内で失火が発生する。この場合、図６に破線で示すように第２の角速度ω２が低下する。そのため、気筒番号が「＃１」である気筒１２内のピストン１３が上死点に達した時点では、第２の角速度ω２が失火時角速度予測値ω２ｃａｌからあまり乖離していない。その結果、関係式（式８）を用いて算出される燃焼指標値ＢＵは大きくならない。この場合、燃焼指標値ＢＵは失火判定値ＢＵＴｈ以下となり、気筒番号が「＃２」である気筒１２内で失火したと判定される。
【００５８】
本実施形態では、各種の負荷トルクＴＱｆｒ，ＴＱａｌｔｅｒ，ＴＱａｉｒ，ＴＱａｔｐ，ＴＱｔｃと、関係式（式５）で表すことのできる状態関数Ｊ（θ）を用いて算出された値とに基づいて燃焼指標値ＢＵが算出される。状態関数Ｊ（θ）に代入される、内燃機関１０のイナーシャＩｎｅｒｔｉａ、上記質量体の質量Ｍ、クランク半径Ｒ及びコネクティングロッドの長さＬは、実験やシミュレーションなどを繰り返し行わなくても取得できる値である。そして、本実施形態では、このようにして算出した燃焼指標値ＢＵは、気筒１２内での混合気の燃焼状態と相関しているため、気筒１２内で失火が発生しているか否かを判定することができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
次に、内燃機関の制御装置の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態では、状態関数Ｊ（θ）の内容が第１の実施形態と相違している。そこで、以下の説明においては、第１の実施形態と相違している部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００６０】
トルコントルクＴＱｔｃは、以下の関係式（式２５）のように表すこともできる。
【００６１】
【数１５】
2019199860.tif 000017
そのため、以下の関係式（式２６）で表すように、トルコントルクＴＱｔｃを状態関数Ｊ（θ）に含めることができる。制御装置６０の指標値算出部６６が状態関数Ｊ（θ）として関係式（式２６）を用いる場合、指標値算出部６６は、以下の関係式（式２７）を用いてロードトルクＴＱｌｏａｄを算出する。
【００６２】
【数１６】
2019199860.tif 000018
このようにトルクコンバータ３１の容量係数ＣＣを変数とする状態関数Ｊ（θ）を採用する場合、シフト装置でニュートラルレンジが選択されているときだけではなく、シフト装置で走行レンジが選択されているときでも車両が停止しているのであれば、失火判定を行うことができる。なお、シフト装置でニュートラルレンジが選択されている場合、容量係数ＣＣには「０」が代入されることとなる。
【００６３】
図７には、ニュートラルレンジが選択されている場合における、クランク軸１５の回転角θと、状態関数Ｊ（θ）を用いて算出される値との関係が図示されている。この場合、図７に示すように、状態関数Ｊ（θ）を用いて算出される値を表す線は、「９０ＣＡ」を挟んでほぼ対象である。
【００６４】
図８には、走行レンジが選択されている場合における、クランク軸１５の回転角θと、状態関数Ｊ（θ）を用いて算出される値との関係が図示されている。この場合、図８に示すように、状態関数Ｊ（θ）を用いて算出される値を表す線は、「９０ＣＡ」を挟んで対象ではない。すなわち、クランク軸１５の回転角θが「０ＣＡ」〜「９０ＣＡ」の間で変位するときに状態関数Ｊ（θ）を用いて算出される値の絶対値と、回転角θが「９０ＣＡ」〜「１８０ＣＡ」の間で変位するときに状態関数Ｊ（θ）を用いて算出される値の絶対値とが相違する。
【００６５】
そのため、関係式（式２６）で表す状態関数Ｊ（θ）を採用する場合、圧縮行程が行われる気筒１２内で消費される圧縮行程気筒トルクＴＱｃｏｍｐと、燃焼行程が行われる気筒１２内で生じる燃焼行程気筒トルクＴＱｃｏｍｂとを加味して気筒トルクＴＱｓを算出する必要がある。
【００６６】
図１に示すように気筒１２内でのピストン１３の移動方向を規定方向Ｚとした場合、ピストン１３の上死点を基準とするピストン１３の頂面の位置であるピストン位置ＰＳｐは、以下の関係式（式２８）で表すことができる。関係式（式２８）において、「Ｒ」はクランク半径であり、「λ」はコネクティングロッド１４の長さＬをクランク半径Ｒで割った値である。
【００６７】
【数１７】
2019199860.tif 000019
また、気筒１２内における圧縮比ＣＲは、以下の関係式（式２９）で表すことができる。関係式（式２９）において、「Ｖｆ」は燃焼室１６の容積であり、「Ｖｉ」は、吸気バルブ１７が閉弁するときの燃焼室１６の容積である閉弁時容積である。この場合、燃焼室１６の容積Ｖｆは以下の関係式（式３０）で表すことができるとともに、閉弁時容積Ｖｉは以下の関係式（式３１）で表すことができる。関係式（式３０）及び（式３１）において、「Ｘｂｒｈ」は、ピストン１３が上死点に位置するときの規定方向Ｚにおける燃焼室１６の寸法である上死点燃焼室高さである。また、「θｉｎｃ」は、吸気バルブ１７が閉弁するときのクランク軸１５の回転角θである。
【００６８】
【数１８】
2019199860.tif 000020
この場合、気筒１２内の圧力の予測値である予測筒内圧Ｐｆは、以下の関係式（式３２）で表すことができる。関係式（式３２）において、「Ｐｉ」は、吸気行程が行われている気筒１２内の圧力である吸気行程筒内圧である。また、「Ｐｏｌｉ」はポリトロープ指数のことである。このポリトロープ指数Ｐｏｌｉは、吸入空気の温度や空燃比などによって変化する。
【００６９】
【数１９】
2019199860.tif 000021
なお、吸気行程筒内圧Ｐｉは、図９に示すマップを用いて導出することができる。図９に示すマップは、単位機関回転速度当たりの吸入空気量ＧＮ（＝ＧＡ／ＮＥ）と吸気行程筒内圧Ｐｉとの関係を表すマップである。図９に示すように、吸気行程筒内圧Ｐｉは、単位機関回転速度当たりの吸入空気量ＧＮ（＝ＧＡ／ＮＥ）が大きいほど大きくなる。
【００７０】
そして、圧縮行程気筒トルクＴＱｃｏｍｐ及び燃焼行程気筒トルクＴＱｃｏｍｂを加味した気筒トルクＴＱｓは、以下の関係式（式３３）を用いることにより導出することができる。関係式（式３３）において、「ＡＰ」は大気圧であり、「Ｓ」は気筒１２のボアの面積であり、「Ｒ」はクランク半径である。
【００７１】
【数２０】
2019199860.tif 000022
内燃機関１０は４つの気筒１２を有しているため、図示トルクＴＱｉｎｄ（θ）は、以下の関係式（式３４）を用いることにより導出することができる。なお、関係式（式３４）において、「ｉ」は気筒番号のことである。
【００７２】
【数２１】
2019199860.tif 000023
そして、関係式（式３４）を用いて算出した図示トルクＴＱｉｎｄ（θ）を以下の関係式（式３５）に代入することにより、差分積算値Ｘ（Ｎ）を算出することができる。
【００７３】
次に、図１０を参照し、燃焼指標値の算出条件が成立しているときに指標値算出部６６が実行する処理ルーチンについて説明する。この処理ルーチンは、クランク軸１５が規定量回転する毎に実行される。なお、本実施形態の制御装置６０は直列４気筒の内燃機関１０に適用されるため、規定量は「９０ＣＡ（クランクアングル）」よりも小さい値に設定される。例えば、規定量は、「３０ＣＡ」に設定されている。
【００７４】
図１０に示すように、本処理ルーチンにおいて、指標値算出部６６は、ロードトルクＴＱｌｏａｄ、図示トルクＴＱｉｎｄ（θ）及び差分積算値Ｘ（Ｎ）を算出する（Ｓ３１）。指標値算出部６６は、フリクショントルクＴＱｆｒと、オルタネータトルクＴＱａｌｔｅｒと、エアコントルクＴＱａｉｒと、ＡＴポンプトルクＴＱａｔｐとの和をロードトルクＴＱｌｏａｄとして算出する。また、指標値算出部６６は、上記関係式（式３４）を用いて図示トルクＴＱｉｎｄ（θ）を算出する。そして、指標値算出部６６は、以下の関係式（式３５）を用いて差分積算値Ｘ（Ｎ）を算出する。この場合、状態関数Ｊ（θ）として、上記関係式（式２６）で表すことのできる状態関数が採用される。
【００７５】
【数２２】
2019199860.tif 000024
なお、差分積算値Ｘ（Ｎ）の算出に際しては、上記関係式（式３３）を用いて気筒トルクＴＱｓが算出される。この気筒トルクＴＱｓは、気筒１２内の圧力の予測値である予測筒内圧Ｐｆを基に算出される。したがって、本実施形態では、指標値算出部６６が、気筒１２内の圧力に起因するトルクである気筒トルクＴＱｓを算出する「気筒トルク算出部」としても機能する。
【００７６】
そして、ステップＳ３１の処理を終了すると、指標値算出部６６は、クランク軸１５の回転角θを基に、燃焼指標値ＢＵ１の算出条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ３２）。このステップＳ３２の処理は、図４で示した処理ルーチンにおけるステップＳ１２の処理と同じである。そのため、算出条件が成立していない場合（Ｓ３２：ＮＯ）、指標値算出部６６は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、算出条件が成立している場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、指標値算出部６６は、クランク軸１５の第１の角速度ω１の更新履歴があるか否かを判定する（Ｓ３３）。第１の角速度ω１の更新履歴がない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、指標値算出部６６は、その処理を後述するステップＳ３５に移行する。一方、第１の角速度ω１の更新履歴がある場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、指標値算出部６６は、燃焼指標値ＢＵ１を算出する（Ｓ３４）。
【００７７】
すなわち、ステップＳ３４において、指標値算出部６６は、現時点のクランク軸１５の角速度である第２の角速度ω２を関係式（式６）を用いて算出し、失火時角速度予測値ω２ｃａｌを関係式（式７）を用いて算出する。そして、指標値算出部６６は、以下に示す関係式（式３６）に、第１の角速度ω１、第２の角速度ω２及び失火時角速度予測値ω２ｃａｌを代入することにより、燃焼指標値ＢＵ１を算出する。
【００７８】
【数２３】
2019199860.tif 000025
直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火した場合、当該気筒１２内で失火していない場合と比較し、第２の角速度ω２は小さくなっている。つまり、第２の角速度ω２と失火時角速度予測値ω２ｃａｌとの乖離は小さい。そのため、燃焼指標値ＢＵ１は「１」近傍の値となる。一方、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火していない場合、第２の角速度ω２と失火時角速度予測値ω２ｃａｌとの乖離が大きい。そのため、燃焼指標値ＢＵ１は「１」から大きく乖離した値となる。そして、燃焼指標値ＢＵ１を算出すると、指標値算出部６６は、その処理を次のステップＳ３５に移行する。
【００７９】
ステップＳ３５において、指標値算出部６６は、上記関係式（式９）を用いて第１の角速度ω１を算出し、差分積算値Ｘを「０」にリセットする。その後、指標値算出部６６は、本処理ルーチンを一旦終了する。
【００８０】
次に、図１１〜図１５を参照し、燃焼状態推定部６７によって実行される処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、指標値算出部６６によって燃焼指標値ＢＵが算出される毎に実行される。
【００８１】
図１１に示すように、本処理ルーチンにおいて、燃焼状態推定部６７は、指標値算出部６６によって算出された燃焼指標値ＢＵ１が失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ４１）。失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火したか否かを判断するための基準として設定されている。失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１は「１」よりも小さい値に設定されている。
【００８２】
ここで、失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１の設定について説明する。図１２及び図１３には、各気筒１２のうち、１つの気筒１２のみで失火が発生した場合が図示されている。図１４には、各気筒１２の何れであっても正常に燃焼が行われている場合が図示されている。図１２に示すように、正常に燃焼が行われる気筒１２の燃焼行程では、失火時角速度予測値ω２ｃａｌと第２の角速度ω２とが乖離が生じやすい。そのため、図１３に示すように、上記関係式（式３６）を用いて算出される燃焼指標値ＢＵ１は負の値となりやすい。一方、失火が発生する気筒１２の燃焼行程では、失火時角速度予測値ω２ｃａｌと第２の角速度ω２とが乖離が生じにくい。そのため、燃焼指標値ＢＵ１は「１」近傍の値となりやすい。また、図１４に示すように、各気筒１２の何れであっても正常に燃焼が行われる場合、何れの気筒１２の燃焼行程でも、失火時角速度予測値ω２ｃａｌと第２の角速度ω２とが乖離が生じやすい。この場合、図１５に示すように、燃焼指標値ＢＵ１は「０」近傍の値となりやすい。
【００８３】
なお、図１５には、一の気筒１２で失火が発生した場合に算出される燃焼指標値ＢＵ１が失火時値ＢＵ１ａとして図示されている。図１５に示すように、失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１は、各気筒１２の何れであっても正常に燃焼が行われる場合の燃焼指標値ＢＵ１と失火時値ＢＵ１ａとの間の値に設定される。より具体的には、失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１は、各気筒１２の何れであっても正常に燃焼が行われる場合の燃焼指標値ＢＵ１よりも失火時値ＢＵ１ａ寄りの値に設定される。
【００８４】
図１１に戻り、ステップＳ４１において、燃焼指標値ＢＵ１が失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１以上である場合（ＹＥＳ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火したと判定し（Ｓ４２）、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、燃焼指標値ＢＵ１が失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１未満である場合（Ｓ４１：ＮＯ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火したとの判定をせず（Ｓ４３）、本処理ルーチンを一旦終了する。
【００８５】
上述したように、燃焼指標値ＢＵ１は、機関回転速度としての第２の角速度ω２と、失火時回転速度としての失火時角速度予測値ω２ｃａｌとに基づいた値である。したがって、本実施形態では、燃焼状態推定部６７は、第２の角速度ω２と失火時角速度予測値ω２ｃａｌとを基に、気筒１２内で失火しているか否かを判定しているということができる。
【００８６】
次に、図１２を参照し、本実施形態の作用及び効果について説明する。なお、図１２では、失火時角速度予測値ω２ｃａｌの推移が実線で表されており、第２の角速度ω２の推移が破線で表されている。
【００８７】
図１２に示す例では、気筒番号が「＃１」である気筒１２で燃焼行程が行われている場合、当該気筒１２内では混合気が正常に燃焼される。そのため、第２の角速度ω２は、クランク軸１５の回転角θが大きくなるにつれて大きくなり、その後、回転角θが大きくなるにつれて小さくなる。その結果、気筒番号が「＃３」である気筒１２内のピストン１３が上死点に達した時点では、第２の角速度ω２が失火時角速度予測値ω２ｃａｌから大きく乖離している。そのため、上記関係式（式３６）を用いて算出される燃焼指標値ＢＵ１は「１」から乖離した値となる。つまり、燃焼指標値ＢＵ１が失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１未満になる。その結果、気筒番号が「＃１」である気筒１２内で失火したとの判定がなされない。
【００８８】
図１２に示す例では、次に気筒番号が「＃３」である気筒１２での燃焼行程でも失火せず、その次の気筒番号が「＃４」である気筒１２での燃焼行程でも失火しない。そのため、燃焼指標値ＢＵ１と、失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１とを比較することにより、気筒番号が「＃３」である気筒１２内で失火したとの判定がなされない。同様に、気筒番号が「＃４」である気筒１２内で失火したとの判定がなされない。
【００８９】
また、図１２に示す例では、気筒番号が「＃２」である気筒１２で燃焼行程が行われる場合、当該気筒１２内で失火が発生する。この場合、図１２に破線で示すように第２の角速度ω２が低下する。そのため、気筒番号が「＃１」である気筒１２内のピストン１３が上死点に達した時点では、第２の角速度ω２が失火時角速度予測値ω２ｃａｌからあまり乖離していない。その結果、燃焼指標値ＢＵ１は「１」近傍の値となる。すると、燃焼指標値ＢＵ１が失火判定値ＢＵ１Ｔｈ１以上となるため、気筒番号が「＃２」である気筒１２内で失火したと判定される。
【００９０】
したがって、本実施形態では、シフト装置によって走行レンジが選択されている場合であっても、ブレーキによって車両が停止しているときには、気筒１２内で失火が発生しているか否かを判定することができる。また、もちろん、シフト装置によってニュートラルレンジが選択されている場合、気筒１２内で失火が発生しているか否かを判定することができる。
【００９１】
（第３の実施形態）
次に、内燃機関の制御装置の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態では、燃焼指標値の算出方法が第１及び第２の各実施形態と相違している。そこで、以下の説明においては、第１及び第２の各実施形態と相違している部分について主に説明するものとし、第１及び第２の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００９２】
図１６を参照し、変速装置３０の変速機構３２がニュートラルである状況下で指標値算出部６６が実行する処理ルーチンについて説明する。この処理ルーチンは、クランク軸１５が規定量回転する毎に実行される。なお、本実施形態の制御装置６０は直列４気筒の内燃機関１０に適用されるため、規定量は「９０ＣＡ（クランクアングル）」よりも小さい値に設定される。例えば、規定量は、「３０ＣＡ」に設定されている。
【００９３】
図１６に示すように、本処理ルーチンにおいて、指標値算出部６６は、ロードトルクＴＱｌｏａｄを算出する（Ｓ５１）。指標値算出部６６は、フリクショントルクＴＱｆｒと、オルタネータトルクＴＱａｌｔｅｒと、エアコントルクＴＱａｉｒと、ＡＴポンプトルクＴＱａｔｐとの和をロードトルクＴＱｌｏａｄとして算出する。続いて、指標値算出部６６は、算出したロードトルクＴＱｌｏａｄの最新値とロードトルク積算値ＴＱｌｏａｄＡとの和を新たなロードトルク積算値ＴＱｌｏａｄＡとして算出する（Ｓ５２）。そして、指標値算出部６６は、クランク軸１５の回転角θを基に、燃焼指標値ＢＵ２の算出条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ５３）。このステップＳ５３の処理は、図４で示した処理ルーチンにおけるステップＳ１２の処理と同じである。算出条件が成立していない場合（Ｓ５３：ＮＯ）、指標値算出部６６は、本処理ルーチンを一旦終了する。
【００９４】
一方、算出条件が成立している場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、指標値算出部６６は、クランク軸１５の第１の角速度ω１の更新履歴があるか否かを判定する（Ｓ５４）。第１の角速度ω１の更新履歴がない場合（Ｓ５４：ＮＯ）、指標値算出部６６は、その処理を後述するステップＳ５６に移行する。一方、第１の角速度ω１の更新履歴がある場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）、指標値算出部６６は、燃焼指標値ＢＵ２を算出する（Ｓ５５）。
【００９５】
すなわち、ステップＳ５５において、指標値算出部６６は、以下の関係式（式３７）を用い、ロードトルク平均値ＴＱｌｏａｄＡｖを算出する。また、指標値算出部６６は、上記関係式（式６）を用い、第２の角速度ω２を算出する。また、指標値算出部６６は、以下の関係式（式３８）を用い、失火時角速度ωｍｉｓｆを算出する。関係式（式３８）において、「ＣＰｐ」は吸気行程が行われている気筒１２内の圧力の予測値であり、「ＡＰ」は大気圧である。また、「Ｋ１」は上記関係式（式２２）の算出値であり、「Ｋ２」は上記関係式（式２３）の算出値であり、「Ｋ３」は上記関係式（式２４）の算出値である。そして、指標値算出部６６は、以下の関係式（式３９）を用い、燃焼指標値ＢＵ２を算出する。
【００９６】
【数２４】
2019199860.tif 000026
直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火した場合、当該気筒１２内で失火していない場合と比較し、第２の角速度ω２は小さくなっている。そのため、当該気筒１２内で失火していない場合と比較し、第２の角速度ω２と失火時角速度ωｍｉｓｆとの乖離は小さいため、燃焼指標値ＢＵ２は「１」に近い値となる。一方、当該気筒１２内で失火していない場合、第２の角速度ω２と失火時角速度ωｍｉｓｆとの乖離は大きいため、燃焼指標値ＢＵ２は当該気筒１２内で失火している場合よりも小さくなる。
【００９７】
そして、燃焼指標値ＢＵ２を算出すると、指標値算出部６６は、その処理を次のステップＳ５６に移行する。
ステップＳ５６において、指標値算出部６６は、上記関係式（式９）を用いて第１の角速度ω１を算出し、ロードトルク積算値ＴＱｌｏａｄＡを「０」にリセットする。その後、指標値算出部６６は、本処理ルーチンを一旦終了する。
【００９８】
次に、図１７を参照し、燃焼状態推定部６７によって実行される処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、指標値算出部６６によって燃焼指標値ＢＵ２が算出される毎に実行される。
【００９９】
図１７に示すように、本処理ルーチンにおいて、燃焼状態推定部６７は、指標値算出部６６によって算出された燃焼指標値ＢＵ２が第１の失火判定値ＢＵ２Ｔｈ１以上であり、且つ燃焼指標値ＢＵ２が第２の失火判定値ＢＵ２Ｔｈ２未満であるか否かを判定する（Ｓ６１）。第１の失火判定値ＢＵ２Ｔｈ１及び第２の失火判定値ＢＵ２Ｔｈ２は、燃焼指標値ＢＵ２を基に、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火したか否かを判断するための基準として設定されている。燃焼指標値ＢＵ２が第１の失火判定値ＢＵ２Ｔｈ１以上であって、且つ、燃焼指標値ＢＵ１が第２の失火判定値ＢＵ２Ｔｈ２未満である場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火したと判定し（Ｓ６２）、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、燃焼指標値ＢＵ２が第１の失火判定値ＢＵ２Ｔｈ１未満であったり、燃焼指標値ＢＵ２が第２の失火判定値ＢＵ２Ｔｈ２以上であったりする場合（Ｓ６１：ＮＯ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で失火したとの判定をせず（Ｓ６３）、本処理ルーチンを一旦終了する。
【０１００】
すなわち、第２の角速度ω２に対する失火時角速度ωｍｉｓｆとの比を燃焼指標値ＢＵ２として採用した場合であっても、気筒１２内で失火が発生したか否かを判定することができる。
【０１０１】
上述したように、燃焼指標値ＢＵ２は、機関回転速度としての第２の角速度ω２と、失火時回転速度としての失火時角速度ωｍｉｓｆとに基づいた値である。したがって、本実施形態では、燃焼状態推定部６７は、第２の角速度ω２と失火時角速度ωｍｉｓｆとを基に、気筒１２内で失火しているか否かを判定しているということができる。
【０１０２】
なお、本実施形態では、失火時角回転速度として、上記関係式（式７）を用いて算出する失火時角速度予測値ω２ｃａｌではなく、関係式（式３８）を用いて算出する失火時角速度ωｍｉｓｆを採用している。この失火時角速度ωｍｉｓｆの算出には、失火時角速度予測値ω２ｃａｌを算出する場合とは異なり、「３０ＣＡ」毎に積算する差分積算値Ｘ（Ｎ）の導出が不要となる。そのため、失火時角回転速度として失火時角速度予測値ω２ｃａｌを採用する場合と比較し、指標値算出部６６の演算負荷を低減させることができる。
【０１０３】
（第４の実施形態）
次に、内燃機関の制御装置の第４の実施形態を説明する。第４の実施形態では、燃焼指標値を用い、各気筒のインバランス診断を行う点が第１〜第３の各実施形態と相違している。そこで、以下の説明においては、第１〜第３の各実施形態と相違している部分について主に説明するものとし、第１〜第３の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【０１０４】
図１８を参照し、変速装置３０の変速機構３２がニュートラルであり、燃焼指標値ＢＵの算出条件が成立している場合に、指標値算出部６６が実行する処理ルーチンについて説明する。この処理ルーチンは、クランク軸１５が規定量回転する毎に実行される。なお、本実施形態の制御装置６０は直列４気筒の内燃機関１０に適用されるため、規定量は「９０ＣＡ（クランクアングル）」よりも小さい値に設定される。例えば、規定量は、「３０ＣＡ」に設定されている。
【０１０５】
図１８に示すように、本処理ルーチンにおいて、指標値算出部６６は、上記ステップＳ１１と同様に、ロードトルクＴＱｌｏａｄ、吸気行程気筒トルクＴＱｉｎｐ及び差分積算値Ｘ（Ｎ）を算出する（Ｓ７１）。続いて、指標値算出部６６は、上記ステップＳ１２と同様に、燃焼指標値ＢＵの算出条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ７２）。算出条件が成立していない場合（Ｓ７２：ＮＯ）、指標値算出部６６は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、算出条件が成立している場合（Ｓ７２：ＹＥＳ）、指標値算出部６６は、クランク軸１５の第１の角速度ω１の更新履歴があるか否かを判定する（Ｓ７３）。第１の角速度ω１の更新履歴がない場合（Ｓ７３：ＮＯ）、指標値算出部６６は、その処理を後述するステップＳ７７に移行する。
【０１０６】
一方、第１の角速度ω１の更新履歴がある場合（Ｓ７３：ＹＥＳ）、指標値算出部６６は、空燃比が所定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ７４）。この空燃比は、気筒１２内から排気通路２２に排出された排気の酸素濃度を基に算出された値である。所定範囲は、こうした空燃比が理論空燃比とほぼ等しいか否かを判断するために設定されたものである。そして、空燃比が所定範囲外である場合（Ｓ７４：ＮＯ）、指標値算出部６６は、その処理を後述するステップＳ７７に移行する。
【０１０７】
一方、空燃比が所定範囲内である場合（Ｓ７４：ＹＥＳ）、指標値算出部６６は、上記ステップＳ１４と同様に、燃焼指標値ＢＵを算出する（Ｓ７５）。そして、指標値算出部６６は、以下の関係式（式４０）、（式４１）、（式４２）及び（式４３）に示すように配列の更新処理を実施する（Ｓ７６）。そして、指標値算出部６６は、その処理を次のステップＳ７７に移行する。
【０１０８】
【数２５】
2019199860.tif 000027
ステップＳ７７において、指標値算出部６６は、上記関係式（式９）を用いて第１の角速度ω１を算出し、差分積算値Ｘを「０」にリセットする。その後、指標値算出部６６は、本処理ルーチンを一旦終了する。
【０１０９】
次に、図１９を参照し、燃焼状態推定部６７によって実行される処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、指標値算出部６６によって配列の更新処理が実行される毎に実行される。
【０１１０】
図１９に示すように、本処理ルーチンにおいて、燃焼状態推定部６７は、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを基に、基準燃焼指標値ＢＵｎｏｒを算出する（Ｓ８１）。基準燃焼指標値ＢＵｎｏｒは、気筒１２内で混合気が正常に燃焼した際における燃焼指標値ＢＵ、又は同燃焼指標値ＢＵに応じた値である。そして、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリッチインバランスが発生したか否かを判定する（Ｓ８２）。すなわち、燃焼状態推定部６７は、以下に示す４つの条件（条件Ａ１），（条件Ａ２），（条件Ａ３）及び（条件Ａ４）の何れもが成立しているか否かを判定する。なお、「Ｆ１」及び「Ｆ２」は判定用係数であり、「Ｆ２＞Ｆ１」の関係を満たすように各判定用係数「Ｆ１」及び「Ｆ２」が設定されている。
（条件Ａ１）ＢＵｍａｔ（４）＜ＢＵｎｏｒ・Ｆ１
（条件Ａ２）ＢＵｍａｔ（３）＜ＢＵｎｏｒ・Ｆ１
（条件Ａ３）ＢＵｍａｔ（２）＜ＢＵｎｏｒ・Ｆ１
（条件Ａ４）ＢＵｍａｔ（１）≧ＢＵｎｏｒ・Ｆ２
そして、各条件（条件Ａ１），（条件Ａ２），（条件Ａ３）及び（条件Ａ４）の何れもが成立している場合（Ｓ８２：ＹＥＳ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリッチインバランスが発生したか否かを判定する（Ｓ８３）。その後、燃焼状態推定部６７は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、各条件（条件Ａ１），（条件Ａ２），（条件Ａ３）及び（条件Ａ４）の少なくとも１つの条件が成立していない場合（Ｓ８２：ＮＯ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリーンインバランスが発生したか否かを判定する（Ｓ８４）。すなわち、燃焼状態推定部６７は、以下に示す４つの条件（条件Ｂ１），（条件Ｂ２），（条件Ｂ３）及び（条件Ｂ４）の何れもが成立しているか否かを判定する。なお、「Ｆ３」及び「Ｆ４」は判定用係数であり、「Ｆ３＞Ｆ４」の関係、及び、「Ｆ３＞Ｆ１」の関係の双方を満たすように各判定用係数「Ｆ３」及び「Ｆ４」が設定されている。
（条件Ｂ１）ＢＵｍａｔ（４）≧ＢＵｎｏｒ・Ｆ３
（条件Ｂ２）ＢＵｍａｔ（３）≧ＢＵｎｏｒ・Ｆ３
（条件Ｂ３）ＢＵｍａｔ（２）≧ＢＵｎｏｒ・Ｆ３
（条件Ｂ４）ＢＵｍａｔ（１）＜ＢＵｎｏｒ・Ｆ４
そして、各条件（条件Ｂ１），（条件Ｂ２），（条件Ｂ３）及び（条件Ｂ４）の何れもが成立している場合（Ｓ８４：ＹＥＳ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリーンインバランスが発生したか否かを判定する（Ｓ８５）。その後、燃焼状態推定部６７は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、各条件（条件Ｂ１），（条件Ｂ２），（条件Ｂ３）及び（条件Ｂ４）の少なくとも１つの条件が成立していない場合（Ｓ８２：ＮＯ）、燃焼状態推定部６７は、本処理ルーチンを一旦終了する。
【０１１１】
リーンインバランスやリッチインバランスが発生している場合と、リーンインバランス及びリッチインバランスが発生しておらず、各気筒１２内で混合気が正常に燃焼している場合とでは、クランク軸１５の回転態様が相違する。その結果、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリーンインバランス又はリッチインバランスが発生した場合と、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリーンインバランス及びリッチインバランスの何れもが発生していない場合とで燃焼指標値ＢＵが相違する。そのため、上記のように燃焼指標値ＢＵを用いることにより、リーンインバランスが発生しているか否かを判定したり、リッチインバランスが発生しているか否かを判定したりすることができる。すなわち、燃焼状態推定部６７は、第２の角速度ω２と失火時角速度予測値ω２ｃａｌとを基に、リーンインバランスが発生しているか否かの判定、及び、リッチインバランスが発生しているか否かの判定を行うことができる。
【０１１２】
（第５の実施形態）
次に、内燃機関の制御装置の第５の実施形態を説明する。第５の実施形態では、各気筒のインバランス診断の方法が第４の実施形態と相違している。そこで、以下の説明においては、第４の実施形態と相違している部分について主に説明するものとし、第４の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【０１１３】
図２０を参照し、燃焼状態推定部６７によって実行される処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、指標値算出部６６によって配列の更新処理が実行される毎に実行される。
【０１１４】
図２０に示すように、本処理ルーチンにおいて、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリッチインバランスが発生したか否かを判定する（Ｓ９１）。すなわち、燃焼状態推定部６７は、以下に示す３つの条件（条件Ｃ１），（条件Ｃ２）及び（条件Ｃ３）の何れもが成立しているか否かを判定する。なお、「Ｆ１１」は判定用係数であり、「Ｆ１１」は「１」よりも大きい値に設定されている。
（条件Ｃ１）ＢＵｍａｔ（１）＞ＢＵｍａｔ（４）・Ｆ１１
（条件Ｃ２）ＢＵｍａｔ（１）＞ＢＵｍａｔ（３）・Ｆ１１
（条件Ｃ３）ＢＵｍａｔ（１）＞ＢＵｍａｔ（２）・Ｆ１１
各条件（条件Ｃ１），（条件Ｃ２）及び（条件Ｃ３）の何れもが成立している場合、燃焼指標値ＢＵｍａｔ（１）が、他の燃焼指標値ＢＵｍａｔ（２），ＢＵｍａｔ（３），ＢＵｍａｔ（４）よりも大きいと判断することができる。そのため、各条件（条件Ｃ１），（条件Ｃ２）及び（条件Ｃ３）の何れもが成立している場合（Ｓ９１：ＹＥＳ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリッチインバランスが発生したか否かを判定する（Ｓ９２）。その後、燃焼状態推定部６７は、本処理ルーチンを一旦終了する。
【０１１５】
一方、各条件（条件Ｃ１），（条件Ｃ２）及び（条件Ｃ３）の少なくとも１つの条件が成立していない場合（Ｓ９１：ＮＯ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリーンインバランスが発生したか否かを判定する（Ｓ９３）。すなわち、燃焼状態推定部６７は、以下に示す３つの条件（条件Ｄ１），（条件Ｄ２）及び（条件Ｄ３）の何れもが成立しているか否かを判定する。なお、「Ｆ１２」は判定用係数であり、「Ｆ１２」は「１」よりも小さい値に設定されている。
（条件Ｄ１）ＢＵｍａｔ（１）＜ＢＵｍａｔ（４）・Ｆ１２
（条件Ｄ２）ＢＵｍａｔ（１）＜ＢＵｍａｔ（３）・Ｆ１２
（条件Ｄ３）ＢＵｍａｔ（１）＜ＢＵｍａｔ（２）・Ｆ１２
各条件（条件Ｄ１），（条件Ｄ２）及び（条件Ｄ３）の何れもが成立している場合、燃焼指標値ＢＵｍａｔ（１）が、他の燃焼指標値ＢＵｍａｔ（２），ＢＵｍａｔ（３），ＢＵｍａｔ（４）よりも小さいと判断することができる。そのため、各条件（条件Ｄ１），（条件Ｄ２）及び（条件Ｄ３）の何れもが成立している場合（Ｓ９３：ＹＥＳ）、燃焼状態推定部６７は、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリーンインバランスが発生したか否かを判定する（Ｓ９４）。その後、燃焼状態推定部６７は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、各条件（条件Ｄ１），（条件Ｄ２）及び（条件Ｄ３）の少なくとも１つの条件が成立していない場合（Ｓ９３：ＮＯ）、燃焼状態推定部６７は、本処理ルーチンを一旦終了する。
【０１１６】
リーンインバランスやリッチインバランスが発生している場合と、リーンインバランス及びリッチインバランスが発生しておらず、各気筒１２内で混合気が正常に燃焼している場合とでは、クランク軸１５の回転態様が相違する。その結果、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリーンインバランス又はリッチインバランスが発生した場合と、直近で燃焼行程を行った気筒１２内でリーンインバランス及びリッチインバランスの何れもが発生していない場合とで燃焼指標値ＢＵが相違する。そのため、燃焼指標値ＢＵｍａｔ（１）と、他の燃焼指標値ＢＵｍａｔ（２），ＢＵｍａｔ（３），ＢＵｍａｔ（４）との比較により、リーンインバランスが発生しているか否かの判定、及び、リッチインバランスが発生しているか否かの判定を行うことができる。
【０１１７】
なお、本実施形態によれば、上記第４の実施形態とは異なり、基準燃焼指標値ＢＵｎｏｒを用いることなく、インバランス診断を行うことができる。
（変更例）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各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。
【０１１８】
・上記第４の実施形態において、燃焼状態推定部６７が実施する処理では、燃焼指標値ＢＵを基に、直近で燃焼行程を行った気筒１２内で混合気が正常に燃焼されたか否かを判定し、この判定結果を機関運転の制御に反映させるようにしてもよい。
【０１１９】
例えば、基準燃焼指標値ＢＵｎｏｒに燃焼異常判定値ＦＡを乗じた積と燃焼指標値ＢＵとを比較し、燃焼指標値ＢＵが当該積（＝ＢＵｎｏｒ・ＦＡ）以上であるときには、燃焼が正常であると判定するようにしてもよい。一方、燃焼指標値ＢＵが当該積（＝ＢＵｎｏｒ・ＦＡ）未満であるときには、燃焼が異常であると判定するようにしてもよい。そして、燃焼が異常であると判定したときには、点火時期を遅角する制御の実行を禁止したり、点火時期の遅角量を制限したりするようにしてもよい。点火時期を遅角する制御としては、例えば、排気通路２２に設けられている触媒を昇温する制御を挙げることができる。
【０１２０】
・上記第４の実施形態において、図１８におけるステップＳ７１を以下のように変更してもよい。すなわち、ロードトルクＴＱｌｏａｄを、上記関係式（式２７）を用いて導出するようにしてもよい。この場合、ロードトルクＴＱｌｏａｄには、トルコントルクＴＱｔｃが含まれていない。そのため、図示トルクＴＱｉｎｄ（θ）を、上記関係式（式３４）を用いることにより導出する。そして、算出した図示トルクＴＱｉｎｄ（θ）を上記関係式（式３５）に代入することにより、差分積算値Ｘ（Ｎ）を算出する。そして、このように算出した差分積算値Ｘ（Ｎ）に基づいて失火時角速度予測値ω２ｃａｌを算出することにより、上記第４の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１２１】
・上記各実施形態では、内燃機関１０におけるオフセットクランクを加味することなく、各種の算出処理を実施するようにしているが、オフセットクランクの量を考慮して各種の算出処理を実施するようにしてもよい。
【０１２２】
・上記各実施形態において、制御装置６０を、直列４気筒の内燃機関とは異なる内燃機関に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１０…内燃機関、１２…気筒、１３…ピストン、１４…コネクティングロッド、１５…クランク軸、６０…制御装置、６１…負荷トルク推定部の一例であるフリクショントルク推定部、６２…負荷トルク推定部の一例であるオルタネータトルク推定部、６３…負荷トルク推定部の一例であるエアコントルク推定部、６４…負荷トルク推定部の一例であるＡＴポンプトルク推定部、６５…負荷トルク推定部の一例であるトルコントルク推定部、６６…指標値算出部、６７…燃焼状態推定部。
【図１】
2019199860.tif 000028
【図２】
2019199860.tif 000029
【図３】
2019199860.tif 000030
【図４】
2019199860.tif 000031
【図５】
2019199860.tif 000032
【図６】
2019199860.tif 000033
【図７】
2019199860.tif 000034
【図８】
2019199860.tif 000035
【図９】
2019199860.tif 000036
【図１０】
2019199860.tif 000037
【図１１】
2019199860.tif 000038
【図１２】
2019199860.tif 000039
【図１３】
2019199860.tif 000040
【図１４】
2019199860.tif 000041
【図１５】
2019199860.tif 000042
【図１６】
2019199860.tif 000043
【図１７】
2019199860.tif 000044
【図１８】
2019199860.tif 000045
【図１９】
2019199860.tif 000046
【図２０】
2019199860.tif 000047