(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪（５）を駆動することにより車両（１００）を走行させる内燃機関（１０）が出力する回転駆動力を、前記走行用の力以外の作業用の力として取り出すための取出機構（６，７，８）が備えられている内燃機関の失火判定装置であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出部（４２）と、
前記回転速度検出部により検出された前記回転速度の変動量を算出する変動量算出部（３２）と、
前記変動量算出部により算出された前記変動量の前記内燃機関の１燃焼サイクルにおける変動幅が閾値よりも大きい場合に、前記内燃機関に失火が発生したことを判定する判定部（３２）と、
を備え、
前記判定部は、
前記取出機構から前記作業用の力が取り出されるときに、取り出されないときに比べて、前記作業用の力が前記変動量に与える影響を算出する影響算出部と、
前記影響算出部により算出された前記影響に基づいて、前記閾値を補正する閾値補正部と、
を備えることを特徴とする内燃機関の失火判定装置。
【請求項２】
前記失火判定装置は、
前記内燃機関で生成されたトルクを算出するトルク算出部（３２）と、
前記内燃機関のクランク軸の回転角度をクランク角として検出するクランク角検出部（４２）と、
を備え、
前記影響算出部は、前記トルク算出部により算出された前記トルクを、前記クランク角検出部により検出された前記クランク角の二階微分値で割って前記影響を算出し、
前記閾値補正部は、前記影響算出部により算出された前記影響が大きいほど、前記閾値を小さくするように補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の失火判定装置。
【請求項３】
内燃機関（１０）の回転駆動力を作業用の力として取り出すための取出機構（６，７，８）が備えられている内燃機関の失火判定装置であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出部（４２）と、
前記回転速度検出部により検出された前記回転速度の変動量を算出する変動量算出部（３２）と、
前記変動量算出部により算出された前記変動量の前記内燃機関の１燃焼サイクルにおける変動幅が閾値よりも大きい場合に、前記内燃機関に失火が発生したことを判定する判定部（３２）と、
を備え、
前記判定部は、
前記取出機構から取り出される前記回転駆動力が前記変動量に与える影響を算出する影響算出部と、
前記影響算出部により算出された前記影響に基づいて、前記閾値を補正する閾値補正部と、
を備え、
前記失火判定装置は、
前記内燃機関で生成されたトルクを算出するトルク算出部（３２）と、
前記内燃機関のクランク軸の回転角度をクランク角として検出するクランク角検出部（４２）と、
を備え、
前記影響算出部は、前記トルク算出部により算出された前記トルクを、前記クランク角検出部により検出された前記クランク角の二階微分値で割って前記影響を算出し、
前記閾値補正部は、前記影響算出部により算出された前記影響が大きいほど、前記閾値を小さくするように補正することを特徴とする内燃機関の失火判定装置。
【請求項４】
前記失火判定装置は、前記内燃機関で生成されたトルクを算出するトルク算出部を備え、
前記閾値は、前記トルクの大きさに応じて設定され、
前記閾値補正部は、前記トルク算出部により算出された前記トルクが所定トルクよりも大きい場合に前記閾値を大きくするように補正し、前記トルク算出部により算出された前記トルクが前記所定トルクよりも小さい場合に前記閾値を小さくするように補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内燃機関の失火判定装置。
【請求項５】
内燃機関（１０）の回転駆動力を作業用の力として取り出すための取出機構（６，７，８）が備えられている内燃機関の失火判定装置であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出部（４２）と、
前記回転速度検出部により検出された前記回転速度の変動量を算出する変動量算出部（３２）と、
前記変動量算出部により算出された前記変動量の前記内燃機関の１燃焼サイクルにおける変動幅が閾値よりも大きい場合に、前記内燃機関に失火が発生したことを判定する判定部（３２）と、
を備え、
前記判定部は、
前記取出機構から取り出される前記回転駆動力が前記変動量に与える影響を算出する影響算出部と、
前記影響算出部により算出された前記影響に基づいて、前記閾値を補正する閾値補正部と、
を備え、
前記失火判定装置は、前記内燃機関で生成されたトルクを算出するトルク算出部を備え、
前記閾値は、前記トルクの大きさに応じて設定され、
前記閾値補正部は、前記トルク算出部により算出された前記トルクが所定トルクよりも大きい場合に前記閾値を大きくするように補正し、前記トルク算出部により算出された前記トルクが前記所定トルクよりも小さい場合に前記閾値を小さくするように補正することを特徴とする内燃機関の失火判定装置。
【請求項６】
前記閾値は、前記回転速度の大きさに応じて設定され、
前記閾値補正部は、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度が所定回転速度よりも高い場合に前記閾値を小さくするように補正し、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度が所定回転速度よりも低い場合に前記閾値を大きくするように補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の内燃機関の失火判定装置。
【請求項７】
内燃機関（１０）の回転駆動力を作業用の力として取り出すための取出機構（６，７，８）が備えられている内燃機関の失火判定装置であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出部（４２）と、
前記回転速度検出部により検出された前記回転速度の変動量を算出する変動量算出部（３２）と、
前記変動量算出部により算出された前記変動量の前記内燃機関の１燃焼サイクルにおける変動幅が閾値よりも大きい場合に、前記内燃機関に失火が発生したことを判定する判定部（３２）と、
を備え、
前記判定部は、
前記取出機構から取り出される前記回転駆動力が前記変動量に与える影響を算出する影響算出部と、
前記影響算出部により算出された前記影響に基づいて、前記閾値を補正する閾値補正部と、
を備え、
前記閾値は、前記回転速度の大きさに応じて設定され、
前記閾値補正部は、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度が所定回転速度よりも高い場合に前記閾値を小さくするように補正し、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度が所定回転速度よりも低い場合に前記閾値を大きくするように補正することを特徴とする内燃機関の失火判定装置。
【請求項８】
駆動輪（５）を駆動することにより車両（１００）を走行させる内燃機関（１０）が出力する回転駆動力を、前記走行用の力以外の作業用の力として取り出すための取出機構（６，７，８）が備えられている内燃機関の失火判定装置であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出部（４２）と、
前記回転速度検出部により検出された前記回転速度の変動量を算出する変動量算出部（３２）と、
前記変動量算出部により算出された前記変動量の前記内燃機関の１燃焼サイクルにおける変動幅が閾値よりも大きい場合に、前記内燃機関に失火が発生したことを判定する判定部（３２）と、
を備え、
前記判定部は、
前記取出機構から前記作業用の力が取り出されるときに、取り出されないときに比べて、前記作業用の力が前記変動量に与える影響を算出する影響算出部と、
前記影響算出部により算出された前記影響に基づいて、前記変動量を補正する変動量補正部と、
を備えることを特徴とする内燃機関の失火判定装置。
【請求項９】
前記失火判定装置は、
前記内燃機関で生成されたトルクを算出するトルク算出部（３２）と、
前記内燃機関のクランク軸の回転角度をクランク角として検出するクランク角検出部（４２）と、
を備え、
前記影響算出部は、前記トルク算出部により算出された前記トルクを、前記クランク角検出部により検出された前記クランク角の二階微分値で割って前記影響を算出し、
前記変動量補正部は、前記影響算出部により算出された前記影響が大きいほど、前記変動量を大きくするように補正することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の失火判定装置。
【請求項１０】
内燃機関（１０）の回転駆動力を作業用の力として取り出すための取出機構（６，７，８）が備えられている内燃機関の失火判定装置であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出部（４２）と、
前記回転速度検出部により検出された前記回転速度の変動量を算出する変動量算出部（３２）と、
前記変動量算出部により算出された前記変動量の前記内燃機関の１燃焼サイクルにおける変動幅が閾値よりも大きい場合に、前記内燃機関に失火が発生したことを判定する判定部（３２）と、
を備え、
前記判定部は、
前記取出機構から取り出される前記回転駆動力が前記変動量に与える影響を算出する影響算出部と、
前記影響算出部により算出された前記影響に基づいて、前記変動量を補正する変動量補正部と、
を備え、
前記失火判定装置は、
前記内燃機関で生成されたトルクを算出するトルク算出部（３２）と、
前記内燃機関のクランク軸の回転角度をクランク角として検出するクランク角検出部（４２）と、
を備え、
前記影響算出部は、前記トルク算出部により算出された前記トルクを、前記クランク角検出部により検出された前記クランク角の二階微分値で割って前記影響を算出し、
前記変動量補正部は、前記影響算出部により算出された前記影響が大きいほど、前記変動量を大きくするように補正することを特徴とする内燃機関の失火判定装置。
【請求項１１】
前記失火判定装置は、前記内燃機関で生成されたトルクを算出するトルク算出部（３２）を備え、
前記変動量補正部は、前記トルク算出部により算出された前記トルクが所定トルクよりも大きい場合に前記変動量算出部により算出された前記変動量を小さくするように補正し、前記トルク算出部により算出された前記トルクが前記所定トルクよりも小さい場合に前記変動量算出部により算出された前記変動量を大きくするように補正することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の内燃機関の失火判定装置。
【請求項１２】
内燃機関（１０）の回転駆動力を作業用の力として取り出すための取出機構（６，７，８）が備えられている内燃機関の失火判定装置であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出部（４２）と、
前記回転速度検出部により検出された前記回転速度の変動量を算出する変動量算出部（３２）と、
前記変動量算出部により算出された前記変動量の前記内燃機関の１燃焼サイクルにおける変動幅が閾値よりも大きい場合に、前記内燃機関に失火が発生したことを判定する判定部（３２）と、
を備え、
前記判定部は、
前記取出機構から取り出される前記回転駆動力が前記変動量に与える影響を算出する影響算出部と、
前記影響算出部により算出された前記影響に基づいて、前記変動量を補正する変動量補正部と、
を備え、
前記失火判定装置は、前記内燃機関で生成されたトルクを算出するトルク算出部（３２）を備え、
前記変動量補正部は、前記トルク算出部により算出された前記トルクが所定トルクよりも大きい場合に前記変動量算出部により算出された前記変動量を小さくするように補正し、前記トルク算出部により算出された前記トルクが前記所定トルクよりも小さい場合に前記変動量算出部により算出された前記変動量を大きくするように補正することを特徴とする内燃機関の失火判定装置。
【請求項１３】
前記変動量補正部は、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度が所定回転速度よりも高い場合に、前記変動量算出部により算出された前記変動量を大きくするように補正し、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度が前記所定回転速度よりも低い場合に、前記変動量算出部により算出された前記変動量を小さくするように補正することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の内燃機関の失火判定装置。
【請求項１４】
内燃機関（１０）の回転駆動力を作業用の力として取り出すための取出機構（６，７，８）が備えられている内燃機関の失火判定装置であって、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出部（４２）と、
前記回転速度検出部により検出された前記回転速度の変動量を算出する変動量算出部（３２）と、
前記変動量算出部により算出された前記変動量の前記内燃機関の１燃焼サイクルにおける変動幅が閾値よりも大きい場合に、前記内燃機関に失火が発生したことを判定する判定部（３２）と、
を備え、
前記判定部は、
前記取出機構から取り出される前記回転駆動力が前記変動量に与える影響を算出する影響算出部と、
前記影響算出部により算出された前記影響に基づいて、前記変動量を補正する変動量補正部と、
を備え、
前記変動量補正部は、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度が所定回転速度よりも高い場合に、前記変動量算出部により算出された前記変動量を大きくするように補正し、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度が前記所定回転速度よりも低い場合に、前記変動量算出部により算出された前記変動量を小さくするように補正することを特徴とする内燃機関の失火判定装置。
【請求項１５】
前記回転速度検出部による前記回転速度の検出周期について、気筒で燃料の燃焼が生じる周期に対応した通過帯域を有するバンドパスフィルタを備え、
前記変動量算出部は、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度に対して、前記バンドパスフィルタによるフィルタ処理と微分演算処理とを実行することで、前記変動量を算出することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の内燃機関の失火判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の失火の有無を判定する失火判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多気筒内燃機関においては、失火の有無を内燃機関の回転速度に基づいて判定する失火判定装置を設けている。例えば特許文献１では、検出された内燃機関の回転速度に対して周波数分析を行い、得られた周波数ごとのゲインを比較することで失火を判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許２８４３８７１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、作業機を備える商用車や農建機において、内燃機関の出力は駆動輪に伝達されると共に、ＰＴＯ（Power Take Off）軸によって作業機の駆動のための動力に利用される構成をとられることが多い。この作業機を駆動している期間と、作業機を駆動していない期間とでは、内燃機関の回転速度の変動量が異なる。したがって、作業機を駆動していない期間を想定して、作業機を駆動している期間に失火を判定すると、失火を誤判定するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、内燃機関の回転駆動力を作業用の力として取り出すための取出機構を備える内燃機関において、内燃機関の失火の誤判定を抑制することが可能な内燃機関の失火判定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】
本発明は、内燃機関の回転駆動力を作業用の力として取り出すための取出機構が備えられている内燃機関の失火判定装置であって、前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出部と、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度の変動量を算出する変動量算出部と、前記変動量算出部により算出された前記変動量の前記内燃機関の１燃焼サイクルにおける変動幅が閾値よりも大きい場合に、前記内燃機関に失火が発生したことを判定する判定部と、を備え、前記判定部は、前記取出部から取り出される前記回転駆動力が前記変動量に与える影響を算出する影響算出部と、前記影響算出部により算出された前記影響に基づいて、前記閾値を補正する閾値補正部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、失火判定装置は、内燃機関の回転駆動力を作業用の力として取り出すための取出機構が備えられている。この失火判定装置では、回転速度検出部により検出された回転速度の変動量が変動量算出部により算出される。このとき、取出機構を駆動している期間と、取出機構を駆動していない期間とでは、算出される回転速度の変動量が異なる。したがって、取出機構を駆動していない期間を想定して、取出機構を駆動している期間に判定部による失火判定を実施すると、失火が誤判定されるおそれがある。
【０００８】
したがって、判定部には影響算出部が備わっており、取出機構から取り出される回転駆動力が回転速度の変動量に与える影響が算出される。算出された影響に基づいて閾値補正部により閾値が補正されることで、取出機構の駆動により変動した回転速度に対応する閾値に変更することができる。よって、１燃焼サイクルにおける変動量の変動幅が補正された閾値よりも大きい場合に、内燃機関に失火が発生したことを判定することで、取出機構が駆動することで招くおそれがある内燃機関の失火についての誤判定を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態にかかる車両の全体構成を示す図。
【図２】ＰＴＯ軸が駆動した場合に与えられる回転速度への影響を示すグラフである。
【図３】本実施形態に係る電子制御ユニットにより実行されるＰＴＯ学習処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態にかかる電子制御ユニットにより実行される失火判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態にかかる失火判定の態様を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、内燃機関の失火判定装置を、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１に、内燃機関（以下、エンジンと呼称）１０を含む車両１００の構成を示す。本実施形態において、車両１００は、例えば作業機（図示せず）を装着している農用トラクターを想定している。なお、本実施形態におけるエンジン１０とは、ガソリンエンジンを想定しているが、ガソリンエンジンに限らず、例えばディーゼルエンジンへの適用も可能である。
【００１２】
この場合、図１に図示されるように、エンジン１０より出力軸が二本突設されている。そのうち第一出力軸（クランク軸）１には順に、流体摩擦接続部（トルクコンバータ）２、クラッチ３、自動変速機４、駆動輪５が接続されている。したがって、これらトルクコンバータ２とクラッチ３と自動変速機４とを介して、クランク軸１は車両の駆動輪５に接続可能とされている。
【００１３】
ここで、自動変速機４は、例えば遊星歯車機構を備える周知の多段式変速機構、ＣＶＴ等で構成されている。クラッチ３は、前進クラッチやフォワードクラッチと呼ばれるものであり、通常走行において、自動変速機４のパーキング（Ｐ）レンジ、後進（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ以外の前進レンジ（ドライブ（Ｄ）レンジ、１速レンジ、２速レンジ等）が選択された状態で接続される。そして、クラッチ３が接続された状態では、エンジン１０のトルクＴｒｑがクランク軸１を介して駆動輪５に伝達される状態となる。
【００１４】
エンジン１０より突設されている第二出力軸６には、ＰＴＯクラッチ７を介してＰＴＯ軸８が接続されている。このため、ＰＴＯクラッチ７が切断状態であれば、第二出力軸６とＰＴＯ軸８とは接続されない。一方で、ＰＴＯクラッチ７が接続状態であれば、第二出力軸６とＰＴＯ軸８とが接続され、エンジン１０のトルクＴｒｑを取り出すことができる。よって、取り出されたエンジン１０のトルクＴｒｑがＰＴＯ軸８を介して車両１００に装着されている作業機に伝達される状態となる。したがって、第二出力軸６と、ＰＴＯクラッチ７と、ＰＴＯ軸８とは、取出機構に該当する。
【００１５】
電子制御ユニット３２は、いわゆるエンジンＥＣＵ（ＥＣＵはＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔの略である）であって、各種センサの出力に基づいて取得した情報に応じて、エンジン１０のインジェクタ及び点火回路ユニットを含む各部の動作を制御するようになっている。なお、情報とは、アクセルポジションセンサ４３により検出されるアクセルペダルの操作量（踏み込み量）やクランク角センサ（回転速度検出部及びクランク角検出部に該当）４２により検出されたエンジン１０のクランク角などが該当する。本実施形態において、電子制御ユニット３２は、変動量算出部、判定部、影響算出部、閾値補正部、及びトルク算出部に該当する。
【００１６】
このようなＰＴＯ軸８を備える車両１００においては、図２に記載されるようにＰＴＯ軸８の駆動状態によって回転速度の変動量が大きく変化する。具体的には、ＰＴＯクラッチ７が接続状態となり、ＰＴＯ軸８と第二出力軸６とが接続されている（ＰＴＯ軸８を駆動している）場合の回転速度の変動量の変動幅は、ＰＴＯ軸８を駆動していない場合の回転速度の変動量の変動幅に比べ、小さくなっている。なお、変動量の変動幅とは、微分処理された回転速度の変動量において、燃料の燃焼が１度生じることで変動する回転速度の変動量のうち、ゼロから最小値までの差の大きさ（つまり、絶対値）に該当する。したがって、ＰＴＯ軸８を駆動していない場合を想定して設定した閾値を用いて失火判定を実施すると、ＰＴＯ軸８を駆動している期間において、失火した場合に生じる回転速度の変動量の変動幅が閾値よりも小さくなり、気筒に失火が生じているにも関わらず失火していないと誤判定するおそれがある。
【００１７】
本実施形態では、学習開始条件が成立したことに伴って、回転速度の変動量の変化に基づいて補正値Ｉを算出する（ＰＴＯ学習）。そして、失火判定に際し、閾値を補正値Ｉに基づいて補正する。これにより、ＰＴＯ軸８を駆動することで与えられる回転速度の変動量への影響を考慮した失火判定を実施することができ、ひいては失火の誤判定を抑制する事が可能となる。
【００１８】
なお、判定開始条件とは、回転速度が大きく変化しない状態（定常状態）であることと設定される。回転速度が大きく変化しない状態とは、例えば、ブレーキペダルの操作量が所定操作量よりも小さいこと、シフト位置が変化していないことなどが該当する。
【００１９】
本実施形態では、電子制御ユニット３２により後述する図３に記載のＰＴＯ学習処理を実行する。図３に示すＰＴＯ学習処理は、電子制御ユニット３２が電源オンしている期間中に電子制御ユニット３２によって所定周期で繰り返し実行される。
【００２０】
まず、ステップＳ１００にて、学習開始条件が成立したか否かを判定する。学習開始条件が成立していないと判定した場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、回転速度が変化することが想定され、ＰＴＯ学習に不向きであるとして、本制御を終了する。学習開始条件が成立したと判定した場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、車両１００は定常状態であるとして、ステップＳ１１０に進む。
【００２１】
ステップＳ１１０では、ＰＴＯ学習を実行する。このＰＴＯ学習では、既述の通り回転速度の変動量の変化に基づいて補正値Ｉを算出する。具体的には、補正値Ｉは、（１）式に記載されるように、発生しているトルクＴｒｑを、クランク角θを二階微分することで得られる回転加速度で割ることで求められる。したがって、補正値Ｉは、回転速度の変動量に対しての慣性モーメントに相当する。なお、トルクＴｒｑは、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射量と回転速度から算出できる。また、クランク角θは、クランク角センサ４２により検出されたクランク角信号に基づいて求められた値である。
【００２２】
【数１】
0006421721.tif 000002
…（１）
【００２３】
図４を用いて電子制御ユニット３２により実行される失火判定の処理内容を説明する。図４に示す失火判定処理は、電子制御ユニット３２が電源オンしている期間中に電子制御ユニット３２によって所定周期で繰り返し実行される。
【００２４】
まずステップＳ２００にて、クランク角センサ４２により検出されたクランク角信号に基づいてエンジン１０の回転速度を算出する。この算出された回転速度には、気筒内で生じた燃料の燃焼以外に回転速度を変化させる要因（以下、ノイズと称する）が含まれている。したがって、回転速度の変化から失火判定を実施する場合には、ノイズはできるだけ排除することが望ましい。このため、ステップＳ２１０では、算出された回転速度について、燃料の燃焼が生じるタイミング（例えば１８０°ＣＡ）に対応した通過帯域を有するバンドパスフィルタに通すことでフィルタ処理を施す。そのフィルタ処理後の回転速度（ノイズを排除した回転速度）に対して、１階の微分処理を施すことにより、図２に記載されるような回転速度の変動量を算出する。そして、ステップＳ２２０に進む。
【００２５】
ステップＳ２２０では、判定開始条件が成立したか否かを判定する。判定開始条件とは、例えば、アクセルポジションセンサ４３により検出されたアクセル操作量が所定量よりも大きいなどのインジェクタ（図示せず）が燃料を噴射する条件が成立していることなどが該当する。判定開始条件が成立していないことを判定した場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、インジェクタから燃料が噴射されていず、失火判定を実施するために適した状況ではないとして、本制御を終了する。判定開始条件が成立したと判定した場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、インジェクタから燃料が噴射されているとして、ステップＳ２３０に進む。
【００２６】
ステップＳ２３０では、失火判定に用いられる閾値を現在のトルク（実トルク）及び回転速度（実回転速度）の大きさに基づいて補正する。閾値は、予め想定しているトルク（想定トルク）及び回転速度（想定回転速度）の大きさに基づいて設定された失火判定値である。よって、実回転速度又は実トルクが想定回転速度又は想定トルクと異なる場合には、回転速度の変動量の変動幅もまた想定する回転速度の変動量の変動幅と異なるため、正常な失火判定を実施できないおそれがある。したがって、想定回転速度又は想定トルクと実回転速度又は実トルクとが異なる場合に、それらの比に基づいて閾値を補正する。
【００２７】
具体的には、実回転速度が想定回転速度よりも高い場合には、閾値が想定している回転速度の変動量の振幅よりも実際の回転速度の変動量の振幅が小さくなることが考えられるため、閾値が小さくなるように補正する。実回転速度が想定回転速度よりも低い場合には、反対に閾値が想定している回転速度の変動量の振幅よりも実際の回転速度の変動量の振幅が大きくなることが考えられるため、閾値が大きくなるように補正する。または、実トルクが想定トルクよりも大きい場合には、回転トルクが大きくなりそれに伴って閾値が想定している回転速度の変動量の振幅よりも実際の回転速度の変動量の振幅が大きくなることが考えられるため、閾値が大きくなるように補正する。実トルクが想定トルクよりも小さい場合には、回転トルクが小さくなり、閾値が想定している回転速度の変動量の振幅よりも実際の回転速度の変動量の振幅が小さくなることが考えられるため、閾値が小さくなるように補正する。
【００２８】
ステップＳ２４０では、図３のステップＳ１１０にて算出された補正値Ｉを用いて、ステップＳ２３０で補正された閾値を更に補正する。具体的には、閾値に所定の係数を掛けるとともに補正値Ｉで割ることで、閾値を回転速度の変動量の変動幅に応じて補正することが可能となる。
【００２９】
補正値Ｉは、（１）式に示される通り、トルクＴｒｑと回転速度とから算出される。周知の通り、トルクＴｒｑと回転速度とには相関がある。具体的には、トルクＴｒｑに対して、回転加速度であるクランク角θの２階微分値が小さい場合は、慣性モーメントに相当する補正値Iは大きくなる。具体的には、ＰＴＯ軸８を駆動している場合には、算出される補正値Ｉが大きくなる。よって、補正値Ｉに基づいて閾値を補正すると、閾値は小さく補正されることになる。一方で、ＰＴＯ軸８が駆動していない場合には、トルクＴｒｑに対してクランク角θの２階微分値が大きくなるため、補正値Ｉは小さくなる。
【００３０】
ステップＳ２５０では、ステップＳ２１０で算出された回転速度の変動量から、回転速度の変動量の変動幅を算出する。そして、ステップＳ２６０で、算出された回転速度の変動量の変動幅がステップＳ２４０にて補正された閾値よりも大きいか否かを判定する。算出された回転速度の変動量の変動幅が補正された閾値よりも小さいと判定した場合には（Ｓ２６０：ＮＯ）、その回転速度の変動を招いた気筒に失火が生じていないとして本制御を終了する。算出された回転速度の変動量の変動幅が補正された閾値よりも大きいと判定した場合には（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、その回転速度の変動を招いた気筒に失火が生じているとして、ステップＳ２７０に進み、該気筒を失火と判定して、本制御を終了する。
【００３１】
次に、図５を参照して、本実施形態にかかる失火判定の態様を説明する。
【００３２】
車両１００が定常状態である場合に、現在のトルクＴｒｑと回転速度から補正値Ｉが算出される（ＰＴＯ学習）。このＰＴＯ学習とは別に、クランク角センサ４２により検出されたクランク角信号に基づく回転速度がバンドパスフィルタによりフィルタ処理された上で、微分処理が実施される。これにより、図５に記載されるように、気筒内での燃料の燃焼により生じる回転速度の変化を抽出することができる。
【００３３】
そして、判定開始条件が成立したことを条件として、算出した補正値Ｉに基づいて閾値が補正される。このとき、ＰＴＯ軸８を駆動していない場合には、補正値Ｉが小さく算出されるため、図５上図のように閾値は大きい状態で、失火判定が実施される。しかし、ＰＴＯ軸８を駆動している場合には、補正値Ｉが大きく算出されるため、図５下図のように閾値は小さく補正された上で失火判定が実施される。このように、ＰＴＯ軸８が駆動することで回転速度の変動量に影響が生じても、閾値をその変動量に応じて補正することで、個々の気筒毎の失火判定を実施することが可能となる。
【００３４】
上記構成により、本実施形態は、以下の効果を奏する。
【００３５】
・ＰＴＯ軸８により取り出されるエンジン１０の回転駆動力が回転速度の変動量に与える影響が、ＰＴＯ学習時に算出される。この際、算出された補正値Ｉに基づいて閾値が補正されることで、ＰＴＯ軸８の駆動により変動した回転速度に対応する閾値に変更することができる。よって、１燃焼サイクルにおける変動量の変動幅が補正された閾値よりも大きい場合に、エンジン１０に失火が発生したことを判定することで、ＰＴＯ軸８が駆動することで招くおそれがあるエンジン１０の失火についての誤判定を抑制することが可能となる。
【００３６】
・トルクをクランク角の二階微分値で割ることで、ＰＴＯ軸８を駆動していない場合の回転速度の変動量に対しての慣性モーメントが算出される。この慣性モーメントの値が大きいほど、回転速度の変動量が小さくなるため、閾値が小さくなるように補正される。これにより、ＰＴＯ軸８の駆動状態に応じた閾値の補正が可能となり、ひいては失火の誤判定を抑制する事が可能となる。
【００３７】
・想定トルクよりも実トルクが大きい場合に、閾値が大きく補正される。一方で、想定トルクよりも実トルクが小さい場合には、閾値が小さく補正される。このように閾値をトルクの大きさに応じて補正することで、トルクの大きさが与える回転速度の変動量への影響を考慮することが可能となり、より正確な失火判定を実施することが可能となる。
【００３８】
・想定回転速度よりも実回転速度が高い場合に、閾値が小さく補正される。一方で、想定回転速度よりも実回転速度が低い場合には、閾値が大きく補正される。このように閾値を回転速度の大きさに応じて補正することで、回転速度の大きさが与える回転速度の変動量への影響を考慮することが可能となり、より正確な失火判定を実施することが可能となる。
【００３９】
・クランク角センサ４２により検出されたクランク角信号に基づく回転速度を、気筒で燃料の燃焼が生じる周期に対応した通過帯域を有しているバンドパスフィルタでフィルタ処理した上で、微分演算処理することで、燃料の燃焼が生じる周期以外での回転速度を変化させた要因をほとんど除去することが可能となる。このため、実回転速度の変動量は、燃料の燃焼により生じたものに絞ることが可能となり、失火判定をより正確に実施することが可能となる。
【００４０】
上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。
【００４１】
・上記実施形態では、クランク角センサ４２により検出されたクランク角信号に基づく回転速度についてバンドパスフィルタに通すことでフィルタ処理を施した上で、微分処理していた。このことについて、クランク角信号に基づく回転速度を微分処理した上で、バンドパスフィルタに通すことでフィルタ処理してもよい。また、クランク角センサ４２により検出されたクランク角信号に基づく回転速度を微分処理するのみとし、バンドパスフィルタによるフィルタ処理は省略してもよい。
【００４２】
・変動量の変動幅が閾値よりも大きいか否かを判定することで、気筒に失火が生じているか否かを判定していた。このことについて、燃料の燃焼が１度生じることで変動する回転速度の変動量のうちの最小値が閾値よりも小さいか否かで、気筒に失火が生じているか否か判定してもよい。この場合、最小値は負の値となるため、閾値も負の値に設定する必要がある。
【００４３】
・図４のＳ２４０のＰＴＯ学習補正は、ＰＴＯ軸８の駆動状態に関わらず実行されることとしていた。このことについて、ＰＴＯ軸８が駆動していることについて判定可能な構成であるならば、ＰＴＯ軸８が駆動していると判定した場合に、補正値Ｉに基づいた閾値の補正を実施してもよい。これにより、閾値の補正が限られた状況でのみ行われることとなるので、電子制御ユニット３２にかかる負担が軽減される。なお、この場合は、図３のＳ１１０のＰＴＯ学習を、ＰＴＯ軸８が駆動していると判定した場合にのみ実行する。
【００４４】
・上記実施形態では、補正値Ｉに基づいて閾値を補正した上で、失火判定処理を実施していた。このことについて、必ずしも閾値を補正する必要はなく、例えば閾値をＰＴＯ軸８が駆動していない場合の基準となる失火判定値として設定し、回転速度の変動量を補正値Ｉに基づいて補正してもよい。この場合、ＰＴＯ学習により算出される補正値Ｉが大きいほど、ＰＴＯ軸８が駆動することで与えられる回転速度の変動量への影響は大きいとして、回転速度の変動量は大きくなるように補正される。具体的には、回転速度の変動量に所定の係数と補正値Ｉを掛けることで、補正処理が実施される。この補正により、ＰＴＯ軸８の駆動状態に応じた変動量の補正が可能となり、ひいてはエンジン１０の失火の誤判定を抑制する事が可能となる。
【００４５】
また、本別例において設定される閾値について、想定回転速度又は想定トルクが実回転速度又は実トルクと異なると、回転速度の変動量の変動幅もまた想定している回転速度の変動量の変動幅と異なるため、正常な失火判定を実施できないおそれがある。したがって、想定回転速度又は想定トルクと実回転速度又は実トルクとが異なる場合に、それらの比に基づいて回転速度の変動量を補正する。
【００４６】
具体的には、実回転速度が想定回転速度よりも高い場合には、閾値が想定している回転速度の変動量の振幅よりも実際の回転速度の変動量の振幅が小さくなることが考えられるため、回転速度の変動量が大きくなるように補正する。実回転速度が想定回転速度よりも低い場合には、反対に閾値が想定している回転速度の変動量の振幅よりも実際の回転速度の変動量の振幅が大きくなることが考えられるため、回転速度の変動量が小さくなるように補正する。または、実トルクが想定トルクよりも大きい場合には、回転トルクが大きくなり、それに伴って閾値が想定している回転速度の変動量の振幅よりも実際の回転速度の変動量の振幅が大きくなることが考えられるため、回転速度の変動量が小さくなるように補正する。実トルクが想定トルクよりも小さい場合には、回転トルクが小さくなり、閾値が想定している回転速度の変動量の振幅よりも実際の回転速度の変動量の振幅が小さくなることが考えられるため、回転速度の変動量が大きくなるように補正する。このように回転速度の変動量を閾値が想定する回転速度又はトルクに合うように補正することで、要求トルク又は回転速度の大きさが与える回転速度の変動量への影響を考慮した失火判定を実施することが可能となり、より正確な失火判定を実施することが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
６…第二出力軸、７…ＰＴＯクラッチ、８…ＰＴＯ軸、１０…エンジン、３２…電子制御ユニット、４２…クランク角センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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