(57)【要約】【課題】失火気筒の特定をより適切に行うことのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置３０は、気筒毎に失火を検出するとともに失火発生時には気筒に対する燃料カットを行う。この電子制御装置３０は、失火気筒を特定するとともに、失火検出時の機関回転速度が失火気筒の判別可能な速度域にあった場合にインクリメントされる失火気筒判別正カウンタを算出する。そして、予め設定された期間内における失火気筒判別正カウンタの値が所定のカウンタ判定値を超えている場合には、失火気筒の特定が正しく行われたと判定して、その特定された失火気筒に対して燃料カットを実行する【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒毎に失火を検出するとともに失火発生時には気筒に対する燃料カットを行う失火時燃料カット手段を備える内燃機関の制御装置において、
前記失火時燃料カット手段は、
失火気筒を特定する失火気筒特定手段と、
失火検出時の機関回転速度が失火気筒の判別可能な速度域にあった場合にインクリメントされる失火気筒判別正カウンタを算出する失火気筒判別正カウンタ算出手段とを備え、
予め設定された期間内における前記失火気筒判別正カウンタの値が所定のカウンタ判定値を超えている場合には、前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われたと判定して、その特定された失火気筒に対して燃料カットを実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。  
【請求項２】
前記カウンタ判定値として、各気筒毎に検出される失火発生回数の総和に所定の係数を乗算した値が設定される
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記失火時燃料カット手段は、予め設定された前記期間内における全気筒での総点火回数に対する全気筒での失火発生回数の割合である失火率を算出するとともに、同失火率に基づいて気筒に対する燃料カットの実行可否判定を行う判定手段をさらに備える
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記失火時燃料カット手段は、失火気筒に対する燃料カットが所定期間実行された後に同燃料カットの解除を行い、再度前記失火率を算出して前記実行可否判定を行う
請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記失火時燃料カット手段は、前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われていないと判定された場合には全気筒に対して燃料カットを行うとともに、全気筒に対する燃料カットが所定期間実行された後に同燃料カットの解除を行い、再度前記失火率を算出して前記実行可否判定を行う
請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記失火時燃料カット手段は、失火気筒に対する燃料カットが所定期間実行された後に同燃料カットの解除を行って、前記失火気筒特定手段による失火気筒の再特定を行うとともに、前記失火気筒判別正カウンタを算出して前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われたか否かを再判定する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記失火時燃料カット手段は、前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われていないと判定された場合には全気筒に対して燃料カットを行うとともに、全気筒に対する燃料カットが所定期間実行された後に同燃料カットの解除を行って、前記失火気筒特定手段による失火気筒の再特定を行うとともに、前記失火気筒判別正カウンタを算出して前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われたか否かを再判定する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記燃料カットの解除は、機関負荷が所定値以下の場合に実行される
請求項４〜７のいずれか１項に記載の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、気筒での失火発生時に燃料カットを行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の気筒において失火が発生すると、未燃ガスが排気通路に排出される。このように未燃ガスが排出されると、排気通路内での当該未燃ガスの後燃え等により、同排気通路に設けられた排気浄化用の触媒が過熱されて熱劣化してしまうおそれがある。
【０００３】
そこで、こうした失火発生時には、気筒に対し燃料カットを行って未燃ガスの排出を防止し、これにより触媒の熱劣化を抑制するようにしている。
ここで、燃料カットは失火気筒に対して行うことが望ましいものの、機関回転速度が高い状態では失火気筒の特定が困難である。そこで、例えば特許文献１に記載の装置では、失火が発生すると、まず全気筒に対する燃料カットを実行し、この全気筒燃料カットを所定期間行った後に、現在の機関回転速度と予め設定された規定回転速度とを比較するようにしている。そして、機関回転速度が規定回転速度を超えている場合には全気筒燃料カットを継続する一方、機関回転速度が規定回転速度以下である場合には、失火気筒の特定が可能な程度に機関回転速度が低下しているとして、一旦全気筒燃料カットを復帰させ、失火気筒の特定を行うようにしている。
【特許文献１】特開２０００−２４８９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記文献に記載の装置のように、機関回転速度が規定回転速度以下となっていることを条件に失火気筒の特定処理を開始する場合には、次のような不都合の発生が懸念される。
【０００５】
すなわち、機関回転速度と規定回転速度との比較判定を行う前の機関回転速度が規定回転速度以下であったとしても、それらの比較判定が行われる時点で偶発的に機関回転速度が規定回転速度を超えてしまうと失火気筒の特定は行われず、全気筒燃料カットが継続して行われることになる。このように同文献に記載の装置では、失火気筒の特定を行うことができたにもかかわらず、機関回転速度の一時的な変化によってその特定機会を逃してしまうことがあり、失火気筒の特定を適切に行うことができないおそれがある。
【０００６】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、失火気筒の特定をより適切に行うことのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、気筒毎に失火を検出するとともに失火発生時には気筒に対する燃料カットを行う失火時燃料カット手段を備える内燃機関の制御装置において、前記失火時燃料カット手段は、失火気筒を特定する失火気筒特定手段と、失火検出時の機関回転速度が失火気筒の判別可能な速度域にあった場合にインクリメントされる失火気筒判別正カウンタを算出する失火気筒判別正カウンタ算出手段とを備え、予め設定された期間内における前記失火気筒判別正カウンタの値が所定のカウンタ判定値を超えている場合には、前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われたと判定して、その特定された失火気筒に対して燃料カットを実行することをその要旨とする。
【０００８】
同構成では、失火検出時の機関回転速度が失火気筒の判別可能な速度域にあった場合においてインクリメントされる失火気筒判別正カウンタを設定するようにしており、同カウンタの値には、各気筒毎に検出される失火発生回数のうち、各気筒で発生した失火であると特定可能な失火の総数が反映される。従って、同失火気筒判別正カウンタの値が大きければ、失火気筒の特定が正しく行われていると判定することができる。
【０００９】
そこで、同構成では、そうした失火気筒判別正カウンタを算出するとともに、予め設定された期間内における同失火気筒判別正カウンタの値が所定のカウンタ判定値を超えている場合には、前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われたと判定し、その特定された失火気筒に対して燃料カットを実行するようにしている。従って、同期間内の大部分において、機関回転速度が失火気筒の判別可能な速度域にあった場合には、たとえ機関回転速度が一時的にそうした速度域を外れたことがあったとしても、失火気筒の特定が正しくなされたと判定することができ、もって失火気筒の特定をより適切に行うことができるようになる。
【００１０】
なお、上記文献に記載の装置等において失火気筒の特定ができなかった場合には、触媒の過熱を抑えるために全気筒燃料カットが実施されるのであるが、このような全気筒燃料カットを継続し続けるとエンジンストール等が発生してしまうため、失火気筒が特定できていない場合であっても、最終的には燃料カットの復帰処理を行う必要がある。しかし、このような状態で燃料カットの復帰処理を行うと、失火気筒から再び未燃ガスが排出され、排気通路に設けられる触媒の熱劣化が進行してしまうおそれがある。この点、請求項１に記載の発明によれば、失火気筒の特定が適切に行われるため、同失火気筒に対する燃料カットも適切に行うことができる。従って、失火気筒から再び未燃ガスが排出されるといったことを抑制することができ、もって上述したような触媒の熱劣化も抑えることができるようになる。
【００１１】
ちなみに、失火の検出については、失火発生による機関回転速度の変動や筒内圧の変化、未燃ガスの後燃えによる排気温度の上昇、混合気内の未燃酸素による空燃比のリーン化、あるいは気筒内のイオン電流の変化等々といった種々の変化を検出することによって、これを行うことができる。また、失火気筒の特定は、失火検出時のクランクシャフトの回転位相（クランク角）等に基づいて行うことができる。
【００１２】
上記カウンタ判定値としては、各気筒毎に検出される失火発生回数の大部分が、失火気筒の判別が可能な機関回転速度域において検出されたものであると判定することができるようにその値を設定することにより、失火気筒の特定が正しく行われたことを適切に判定することができる。そこで、請求項２に記載の発明によるように、各気筒毎に検出される失火発生回数の総和に所定の係数を乗算した値を前記カウンタ判定値として設定する、といった構成を採用することにより、同カウンタ判定値をそうした値に設定することができるとともに、失火の発生状態にあわせて同カウンタ判定値を適切に可変設定することができる。ちなみに、上記係数としては、例えば「０．９」等の値を設定するとよい。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記失火時燃料カット手段は、予め設定された前記期間内における全気筒での総点火回数に対する全気筒での失火発生回数の割合である失火率を算出するとともに、同失火率に基づいて気筒に対する燃料カットの実行可否判定を行う判定手段をさらに備えることをその要旨とする。
【００１４】
気筒での失火発生回数が少なければ、たとえ未燃ガスが排気通路に排出されたとしても、触媒が過熱されるほどにその温度が上昇することはなく、このような場合には、むしろ燃料カットを行わずに当該内燃機関が搭載された車両の走行性能を確保するようにした方がよい。そこで、同構成では、全気筒での総点火回数に対する全気筒での失火発生回数の割合である失火率を算出し、この失火率に基づいて気筒に対する燃料カットを実行するか否かを判定するようにしている。従って、失火が発生した場合であっても、触媒の温度上昇が許容できる程度のものであれば、燃料カットの実行を禁止することができるようになり、車両の走行性能を確保することができるようになる。なお、失火率に基づいて気筒に対する燃料カットの実行可否判定を行う場合には、例えば触媒の過熱を招くような失火率を機関回転速度や機関負荷等に基づいて算出し、この算出される失火率よりも実際の失火率が小さい場合には、燃料カットの実行を禁止するようにするといった態様を採用することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、前記失火時燃料カット手段は、失火気筒に対する燃料カットが所定期間実行された後に同燃料カットの解除を行い、再度前記失火率を算出して前記実行可否判定を行うことをその要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、失火気筒に対する燃料カットが所定期間実行されると同燃料カットの解除が行われ、上記失火率の算出や同失火率に基づく燃料カットの実行可否判定が再度行われる。従って、失火気筒に対する燃料カットの実行中に気筒での失火発生状態が変化した場合には、その失火発生状態の変化にあわせて燃料カットを実行したり、禁止したりすることができるようになる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置において、前記失火時燃料カット手段は、前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われていないと判定された場合には全気筒に対して燃料カットを行うとともに、全気筒に対する燃料カットが所定期間実行された後に同燃料カットの解除を行い、再度前記失火率を算出して前記実行可否判定を行うことをその要旨とする。
【００１８】
同構成によれば、失火気筒の特定が正しく行われていないと判定された場合、すなわち、上記失火気筒判別正カウンタが上記カウンタ判定値に満たない場合には、失火気筒に対する燃料カットに代えて全気筒に対する燃料カットが行われるため、そのように判定された場合であっても、触媒の過熱を抑えることができるようになる。また、同構成によれば、全気筒に対する燃料カットが所定期間実行されると同燃料カットの解除が行われ、上記失火率の算出や同失火率に基づく燃料カットの実行可否判定が再度行われる。従って、全気筒に対する燃料カットの解除後において気筒での失火発生状態が変化した場合には、その失火発生状態の変化にあわせて燃料カットを実行したり、禁止したりすることができるようになる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記失火時燃料カット手段は、失火気筒に対する燃料カットが所定期間実行された後に同燃料カットの解除を行って、前記失火気筒特定手段による失火気筒の再特定を行うとともに、前記失火気筒判別正カウンタを算出して前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われたか否かを再判定することをその要旨とする。
【００２０】
同構成によれば、失火気筒に対する燃料カットが所定期間実行されると同燃料カットの解除が行われて前記失火気筒特定手段による失火気筒の再特定が行われるとともに、同失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われたか否かが再判定される。従って、失火気筒に対する燃料カットの実行中に気筒での失火発生状態が変化し、これにより失火気筒が変化した場合であっても、失火気筒を適切に特定することができるようになる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記失火時燃料カット手段は、前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われていないと判定された場合には全気筒に対して燃料カットを行うとともに、全気筒に対する燃料カットが所定期間実行された後に同燃料カットの解除を行って、前記失火気筒特定手段による失火気筒の再特定を行うとともに、前記失火気筒判別正カウンタを算出して前記失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われたか否かを再判定することをその要旨とする。
【００２２】
同構成によれば、失火気筒の特定が正しく行われていないと判定された場合、すなわち、上記失火気筒判別正カウンタが上記カウンタ判定値に満たない場合には、失火気筒に対する燃料カットに代えて全気筒に対する燃料カットが行われるため、そのように判定された場合であっても、触媒の過熱を抑えることができるようになる。また、同構成によれば、全気筒に対する燃料カットが所定期間実行されると同燃料カットの解除が行われて前記失火気筒特定手段による失火気筒の再特定がなされるとともに、同失火気筒特定手段による失火気筒の特定が正しく行われたか否かが再判定される。従って、全気筒に対する燃料カットの解除後において気筒での失火発生状態が変化し、これにより失火気筒が変化した場合であっても、失火気筒を適切に特定することができるようになる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項４〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記燃料カットの解除は、機関負荷が所定値以下の場合に実行されることをその要旨とする。
【００２４】
上記燃料カットは、気筒において失火が発生したために実行される。従って、上述したような燃料カットの解除を行うと、再度失火が発生して触媒が過熱されるおそれがある。この点、同構成では、機関負荷が所定値以下の場合に燃料カットの解除を行うようにしている。すなわち、燃料噴射量が比較的少ないときに限って解除を行うようにしているため、この燃料カット解除による触媒の過熱を抑えることができるようになる。ちなみに、アイドル運転時などのような低負荷時において燃料カットを解除するようにすれば、触媒の過熱を好適に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図４を併せ参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる制御装置が適用される多気筒の内燃機関１１についてその概略構成を示している。
【００２６】
この内燃機関１１は複数の気筒１２を有しており、それら各気筒１２内にはピストン１３が備えられている。ピストン１３は、内燃機関１１の出力軸であるクランクシャフト１５にコネクティングロッド１４を介して連結され、そのコネクティングロッド１４によりピストン１３の往復運動がクランクシャフト１５の回転運動に変換される。
【００２７】
上記気筒１２内にあってピストン１３の上方には、燃焼室１６が区画形成されている。この燃焼室１６には、その内部に形成される燃料と空気とからなる混合気に対して点火を行う点火プラグ１８が取り付けられている。この点火プラグ１８による混合気への点火タイミングは同点火プラグ１８の上方に設けられたイグナイタ１９によって調整される。
【００２８】
上記燃焼室１６の上方には、吸気ポート２０ａ及び排気ポート２１ａが設けられており、吸気ポート２０ａは吸気弁２３によって開閉され、排気ポート２１ａは排気弁２４によって開閉される。吸気弁２３及び排気弁２４は、吸気用カムシャフト及び排気用カムシャフトの回転に同期してそれぞれ開閉駆動される。また、吸気ポート２０ａは吸気通路２０に、排気ポート２１ａは排気通路２１にそれぞれ接続されている。この排気通路２１の途中には、排気浄化用の触媒４０が設けられている。
【００２９】
上記吸気ポート２０ａには、同吸気ポート２０ａに燃料を噴射するインジェクタ２２が設けられている。そして、後述する電子制御装置３０から燃料噴射信号が出力されると、インジェクタ２２の開弁駆動が行われ、燃料が吸気ポート２０ａに噴射される。
【００３０】
内燃機関１１の機関制御は、電子制御装置３０により行われている。電子制御装置３０は、機関制御に係る各種処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムや機関制御に必要な情報を記憶するメモリ、インジェクタ２２の駆動回路、並びにイグナイタ１９等の駆動回路等を備えて構成されている。
【００３１】
電子制御装置３０には、内燃機関１１には機関運転状態を検出する各種のセンサが設けられており、それらセンサの信号は電子制御装置３０に入力される。例えばクランクシャフト１５の近傍にはクランク角センサ３１が設けられており、このセンサによってクランクシャフト１５の回転角が、ひいては機関回転速度ＮＥが検出される。また吸気用カムシャフトの近傍はカム角センサ３２が設けられており、このセンサの検出信号と上記クランク角センサ３１の検出信号とに基づき、点火気筒及び燃料噴射気筒等を決定するための気筒判別が行われる。この他、電子制御装置３０には、吸入空気量を検出するエアフロメータや機関冷却水の温度を検出する水温センサ等、機関制御に必要なセンサの検出信号が入力されている。
【００３２】
そして、電子制御装置３０は、そうした各種センサの検出信号によって把握される内燃機関１１の運転状況に応じて、燃料噴射制御や点火時期制御をはじめとする各種機関制御を実施する。
【００３３】
ところで、内燃機関１１の各気筒１２において失火が発生すると、未燃ガスが排気通路２１に排出される。このように未燃ガスが排出されると、排気通路２１内での当該未燃ガスの後燃え等により、同排気通路２１に設けられた触媒４０が過熱されて熱劣化してしまうおそれがある。そこで、電子制御装置３０は、各気筒別に失火検出を行い、失火の発生が検出された場合には、インジェクタ２２からの燃料噴射を禁止する、すなわち気筒１２に対する燃料カットを行い、これにより未燃ガスの排出を防止して触媒４０の熱劣化を抑制するようにしている。また、失火気筒の特定が正しく行われたと判定される場合には、その失火気筒に対する燃料カットを行うことにより、触媒４０の熱劣化抑制と当該内燃機関１１が搭載された車両の走行性能確保とを両立させるようにしている。
【００３４】
以下、電子制御装置３０によって所定期間毎に繰り返し実行される処理であって、失火発生時の燃料カットにかかる各種処理について、図２〜図４を併せ参照して説明する。
図２は、各気筒毎に検出された失火発生回数を表す失火カウンタＣ、及び失火気筒の特定が可能な程度に機関回転速度が低下していた状態において検出された失火についてその発生回数を表す失火気筒判別正カウンタＣＴの操作を行うカウンタ算出処理について、その処理手順を示している。
【００３５】
本処理が開始されるとまず、失火が検出されたか否かが判定される（Ｓ１００）。ここでは、別途行われる各気筒毎の失火検出処理での検出結果が読み込まれる。なお、気筒毎の失火検出は適宜行えばよく、例えば、本実施形態では、失火発生による機関回転速度の変動を各気筒毎に検出するようにしている。この他、失火発生による筒内圧の変化、未燃ガスの後燃えによる排気温度の上昇、混合気内の未燃酸素による空燃比のリーン化、あるいは気筒内のイオン電流の変化等々といった種々の変化を気筒毎に検出することにより、気筒毎の失火検出を行うようにしてもよい。
【００３６】
そして、失火が検出されていない場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了され、失火が検出された場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、その失火が検出された気筒での失火発生回数を示す失火カウンタＣがインクリメントされる（Ｓ１１０）。ここでは、失火検出時のクランク角に基づいて失火の発生した気筒（失火気筒）の特定がなされ、その特定された気筒に対応する失火カウンタＣがインクリメントされる。なお、点火時期や燃料噴射時期は気筒毎に設定されるため、それら点火時期や燃料噴射時期といった気筒毎の制御時期から失火が発生した時期までの時間等を用いて失火気筒を特定するようにしてもよい。
【００３７】
ここで、機関回転速度が高い状態では失火気筒の特定が困難であるため、次に、失火検出時に記憶された機関回転速度ＮＥが失火気筒の判別が可能な速度域にあったか否かが判定される（Ｓ１２０）。ここでは、失火検出時の機関回転速度ＮＥが予め設定された失火気筒判別可能速度ＮＥｃよりも低い場合に、同機関回転速度ＮＥが失火気筒の判別可能な速度域にあったと判定される。
【００３８】
そして、このステップＳ１２０において、失火検出時の機関回転速度ＮＥが予め設定された失火気筒判別可能速度ＮＥｃ以上である旨判定される場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００３９】
一方、同ステップＳ１２０において、失火検出時の機関回転速度ＮＥが予め設定された失火気筒判別可能速度ＮＥｃよりも低い旨判定される場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、失火気筒判別正カウンタＣＴがインクリメントされ（Ｓ１３０）、本処理は一旦終了される。このようにしてカウントされる失火気筒判別正カウンタＣＴの値には、各気筒毎に検出される失火発生回数のうち、各気筒で発生した失火であると特定可能な失火の総数が反映される。
【００４０】
次に、失火発生時の燃料カット処理の手順について、図３及び図４を併せ参照して説明する。
図３に示すように、この処理が開始されるとまず、燃料カット要求フラグＦＣＦＬが「１」であるか否かが判定される（Ｓ２００）。この燃料カット要求フラグＦＣＦＬの初期値は「０」であり、燃料カットが要求されるとその値は「１」に設定される。
【００４１】
そして、燃料カット要求フラグＦＣＦＬが「０」である場合には（Ｓ２００：ＮＯ）、総失火率Ｒの算出タイミングであるか否かが判定される（Ｓ２１０）。この総失火率Ｒは、予め設定された期間内における全気筒での総点火回数に対する全気筒での総失火発生回数の割合を示す値であり、本実施形態においては、クランクシャフト１５が２００回転する毎に算出される。
【００４２】
そして、総失火率Ｒの算出タイミングでない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了され、総失火率Ｒの算出タイミングである場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、次式（１）に基づいて総失火率Ｒが算出される（Ｓ２２０）。
【００４３】
総失火率Ｒ＝総失火カウンタＣａ／総点火回数ＩＧ  …（１）
なお、総失火カウンタＣａとは、クランクシャフト１５が２００回転する間に計測された各気筒の失火カウンタＣの総和であり、予め設定された期間内における全気筒での失火発生回数に相当する値である。また、総点火回数ＩＧとは、クランクシャフト１５が２００回転する間に各気筒に対して実行された点火回数の総和であり、予め設定された期間内における全気筒での総点火回数に相当する値である。例えば、４気筒エンジンであれば総点火回数ＩＧは「４００」となり、６気筒エンジンであれば総点火回数ＩＧは「６００」となる。
【００４４】
次に、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷に基づいてＯＴ失火率Ｒｏｔが算出される（Ｓ２３０）。このＯＴ失火率Ｒｏｔは、現在の運転状態において触媒４０の過熱を招く失火率である。
【００４５】
次に、ステップＳ２２０にて算出された実際の総失火率Ｒと上記ＯＴ失火率Ｒｏｔとが比較され（Ｓ２４０）、この比較判定によって燃料カットを実行するか禁止するかの判定、すなわち燃料カットの実行可否判定がなされる。
【００４６】
そして、実際の総失火率Ｒが上記ＯＴ失火率Ｒｏｔよりも小さい場合には（Ｓ２４０：ＮＯ）、燃料カットの実行が禁止され、これにより燃料カットを実行することなく、本処理は一旦終了される。
【００４７】
一方、実際の総失火率Ｒが上記ＯＴ失火率Ｒｏｔ以上である場合には（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、触媒４０の過熱を抑えるための燃料カットを実行するべく、次の一連の処理が引き続き実行される。
【００４８】
まず、燃料カット要求フラグＦＣＦＬが「１」に設定され（Ｓ２５０）、次に、上記総失火率Ｒの算出タイミングにおける値であってクランクシャフト１５が２００回転する間に計測された上記失火気筒判別正カウンタＣＴの値がカウンタ判定値αよりも小さいか否かが判定される（Ｓ２６０）。このカウンタ判定値αは、各気筒毎に検出された失火発生回数の総和である前記総失火カウンタＣａに所定の係数を乗算した値であり、本実施形態ではその係数として「０．９」を設定するようにしている。
【００４９】
そして、失火気筒判別正カウンタＣＴの値がカウンタ判定値α以上であった場合には（Ｓ２６０：ＮＯ）、前記失火カウンタＣをインクリメントさせた失火の大部分が、失火気筒の判別が可能な機関回転速度域において検出されたものであり、同失火カウンタＣの値には各気筒での失火発生回数が正しく反映されていると判断される。すなわち、失火カウンタＣのインクリメントに際して失火気筒の特定は正しく行われたと判定される。そこで、ステップＳ２７０の処理において、失火気筒に対する燃料カットが実行され、これにより触媒４０の熱劣化抑制と当該内燃機関１１が搭載された車両の走行性能確保とが両立される。そして、本処理は一旦終了される。
【００５０】
この失火気筒に対する燃料カットの実行に際しては、燃料カットを実行する気筒を各気筒での失火発生状況や内燃機関１１の気筒数に応じては変更するとよい。例えば、本実施形態では、以下のような態様で失火気筒に対する燃料カットを行うようにしている。
【００５１】
まず、前記総失火率Ｒの算出タイミング時における各気筒毎の失火率Ｒｎが算出される。この失火率Ｒｎは、クランクシャフト１５が２００回転する間に１気筒において実行された点火回数に対して、その１気筒に対応した前記失火カウンタＣの値、すなわち同１気筒における失火発生回数の割合を示すものであり、各気筒毎に算出される。
【００５２】
そして、内燃機関１１が４気筒であれば失火率Ｒｎが最大となっている気筒に対して燃料カットが実行される。また、６気筒以上であれば失火率Ｒｎが最大となっている気筒、及び失火率Ｒｎが２番目に大きい気筒に対して燃料カットが実行される。
【００５３】
一方、上記ステップＳ２６０において、失火気筒判別正カウンタＣＴの値がカウンタ判定値αより小さい旨判定される場合には（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、次のように判断される。即ち前記失火カウンタＣをインクリメントさせた失火の大部分が、失火気筒の判別が可能な機関回転速度域において検出されたものではなく、同失火カウンタＣの値には各気筒での失火発生回数が正しく反映されていない可能性があると判断され、失火カウンタＣのインクリメントに際して失火気筒の特定は正しく行われていないと判定される。そこで、この場合にはステップＳ２８０の処理において、全気筒に対する燃料カットが実行され、これにより触媒４０の熱劣化抑制が図られる。そして、本処理は一旦終了される。
【００５４】
他方、燃料カットの実行中に本処理が再び実行されると、燃料カット要求フラグＦＣＦＬは「１」に設定されているため、前記ステップＳ２００では、燃料カット要求フラグＦＣＦＬが「１」に設定されている旨判定され（Ｓ２００：ＹＥＳ）、図４に示すステップＳ２９０の処理が行われる。
【００５５】
このステップＳ２９０では、次の条件（ａ）及び条件（ｂ）がともに満たされているか否かが判定される。
（ａ）失火気筒に対する燃料カット、または全気筒に対する燃料カットが所定期間継続して実行されている。
【００５６】
（ｂ）機関運転状態がアイドル運転状態になっている。
そして、条件（ａ）及び条件（ｂ）がともに満たされている場合には、燃料カット要求フラグＦＣＦＬが「１」から「０」に変更される（Ｓ３３０）。このように燃料カット要求フラグＦＣＦＬが「０」に変更されると、燃料カットの解除がなされ、気筒に対する燃料噴射が再開される。そして、本処理は一旦終了され、次の実行周期で本処理が実行されるときには、前記ステップＳ２００で否定判定される。従ってこの場合には、再度総失火率Ｒの算出がなされるとともに、再度燃料カットの実行可否判定が行われる。
【００５７】
また、燃料カットの解除がなされると、図２に示したカウンタ算出処理の実行を通じて失火気筒の再特定が行われるととも、新たな失火気筒判別正カウンタＣＴが算出される。そして、燃料カット解除後において本燃料カット処理が実行される場合には、前述したように前記ステップＳ２００で否定判定されるため、その後の処理にて失火気筒の特定が正しく行われたか否かが再判定される。
【００５８】
他方、ステップＳ２９０において、条件（ａ）及び条件（ｂ）がともに満たされていない旨判定される場合には（Ｓ２９０：ＮＯ）、適宜の態様にて推定、あるいは検出される触媒床温Ｔが判定値Ｔｈ以上であるか否かが判定される（Ｓ３００）。この判定値Ｔｈには、触媒が熱劣化するほどに過熱されているときの床温よりもやや低い温度が設定されており、ここでの処理では、現在の機関運転領域について、触媒床温Ｔが失火未発生時でも判定値Ｔｈ以上となる運転域であるか否かが判定される。なお、触媒床温Ｔが判定値Ｔｈ以上となる運転域としては、高回転・高負荷域などが挙げられる。
【００５９】
そして、触媒床温Ｔが判定値Ｔｈ以上である場合には（Ｓ３００：ＹＥＳ）、失火発生時において触媒４０が過熱されるおそれがあると判定され、触媒４０の温度を低下させるために全気筒に対する燃料カットが実行される（図３のＳ２８０）。そして、本処理は一旦終了される。
【００６０】
一方、触媒床温Ｔが判定値Ｔｈ未満である場合には（Ｓ３００：ＮＯ）、現在の機関運転領域について、失火発生時であっても触媒４０の過熱が十分に抑えられる領域にあるか否かが判定される（Ｓ３１０）。このように触媒４０の過熱が十分に抑えられる運転領域としては、軽負荷領域などが挙げられる。
【００６１】
そして、失火発生時であっても触媒４０の過熱が十分に抑えられる運転領域にある場合には（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、全気筒に対する燃料カットが復帰される（Ｓ３４０）、すなわち全気筒に対する燃料噴射が再開されて、本処理は一旦終了される。
【００６２】
一方、失火発生時において触媒４０の過熱を十分に抑えられることができないおそれのある運転領域にある場合には（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、失火気筒の特定が完了しているか否かが判定される（Ｓ３２０）。ここでは、失火気筒の特定及び同失火気筒の特定が正しく行われたと判定されている場合に、失火気筒の特定が完了している旨判定される。すなわち、前回の実行周期におけるステップＳ２６０での処理において、否定判定されていれば、このステップＳ３２０では肯定判定される。
【００６３】
そして、失火気筒の特定が完了している場合には（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、失火気筒に対する燃料カットが実行されて（図３のＳ２７０）、本処理は一旦終了される。
一方、失火気筒の特定が完了していない場合には（Ｓ３２０：ＮＯ）、全気筒に対する燃料カットが復帰されて（Ｓ３４０）、本処理は一旦終了される。ちなみに、ステップＳ３２０にて失火気筒の特定が完了していない旨判定された場合において、全気筒に対する燃料カットを継続させると、エンジンストールが発生するおそれがあるため、失火気筒の特定が完了していない旨判定された場合には、全気筒に対する燃料カットを復帰させるようにしている。また、このように全気筒燃料カットを復帰させると、失火発生時において触媒４０の過熱を招くおそれがあるが、そのように触媒４０の温度が上昇した場合には、上記ステップＳ３００にて肯定判定されることにより、全気筒燃料カットが実行され、もって触媒４０の過熱は抑制される。
【００６４】
以上説明した本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）失火検出時の機関回転速度ＮＥが失火気筒の判別可能な速度域にあった場合においてインクリメントされる失火気筒判別正カウンタＣＴを設定するようにしており、同失火気筒判別正カウンタＣＴの値には、各気筒毎に検出される失火発生回数のうち、各気筒で発生した失火であると特定可能な失火の総数が反映される。従って、同失火気筒判別正カウンタＣＴの値が大きければ、失火気筒の特定が正しく行われていると判定することができる。
【００６５】
そこで、そうした失火気筒判別正カウンタＣＴを算出するとともに、予め設定された期間内における同失火気筒判別正カウンタＣＴの値、すなわちクランクシャフト１５が２００回転する間に算出された失火気筒判別正カウンタＣＴの値が前記カウンタ判定値αを超えている場合には、失火気筒の特定が正しく行われたと判定するようにしている。そして、その特定された失火気筒に対して燃料カットを実行するようにしている。従って、予め設定された前記期間内の大部分において、機関回転速度が失火気筒の判別可能な速度域にあった場合には、たとえ機関回転速度が一時的にそうした速度域を外れたことがあったとしても、失火気筒の特定が正しくなされたと判定することができ、もって失火気筒の特定をより適切に行うことができるようになる。
【００６６】
なお、前記特許文献１に記載の装置等において失火気筒の特定ができなかった場合には、触媒の過熱を抑えるために全気筒燃料カットが実施されるのであるが、このような全気筒燃料カットを継続し続けるとエンジンストール等が発生してしまうため、失火気筒が特定できていない場合であっても、最終的には燃料カットの復帰処理を行う必要がある。しかし、このような状態で燃料カットの復帰処理を行うと、失火気筒から再び未燃ガスが排出され、排気通路に設けられる触媒の熱劣化が進行してしまうおそれがある。この点、本実施形態によれば、失火気筒の特定が適切に行われるため、同失火気筒に対する燃料カットも適切に行うことができる。従って、失火気筒から再び未燃ガスが排出されるといったことを抑制することができ、もって上述したような触媒の熱劣化も抑えることができるようになる。
【００６７】
ちなみに、総失火率Ｒの算出タイミングにおける機関回転速度、すなわちクランクシャフト１５が２００回転した時点での機関回転速度と上記失火気筒判別可能速度ＮＥｃとを比較して、失火気筒の特定が正しくなされたか否かを判定する場合には、前記特許文献１に記載の装置と同様な不都合が生じる。すなわち、機関回転速度と失火気筒判別可能速度ＮＥｃとの比較判定を行う前の機関回転速度についてその大部分が失火気筒判別可能速度ＮＥｃ以下であったとしても、それらの比較判定が行われる時点で偶発的に機関回転速度が失火気筒判別可能速度ＮＥｃを超えてしまうと、失火気筒の特定が正しくなされていないと判定されてしまう。すなわち、失火気筒の特定を行うことができたにもかかわらず、機関回転速度の一時的な変化によってその特定機会を逃してしまうことがあり、失火気筒の特定を適切に行うことができないおそれがある。しかし、本実施形態では、そのような瞬間的な機関回転速度ではなく、所定期間内における機関回転速度の状態に基づいて失火気筒の特定が正しくなされたか否かを判定するようにしている。そのため、機関回転速度が一時的に失火気筒判別可能速度ＮＥｃを超えたとしても、同所定期間内における機関回転速度の大部分が失火気筒判別可能速度ＮＥｃを超えていなければ、失火気筒の特定が正しくなされたと判定することができる。
【００６８】
（２）前記カウンタ判定値αとしては、各気筒毎に検出される失火発生回数の大部分が、失火気筒の判別が可能な機関回転速度域において検出されたものであると判定することができるようにその値を設定することにより、失火気筒の特定が正しく行われたことを適切に判定することができる。そこで、本実施形態では、各気筒毎に検出される失火発生回数の総和（総失火カウンタＣａ）に所定の係数を乗算した値を同カウンタ判定値αとして設定するようにしており、これにより、同カウンタ判定値αをそうした値に設定することができるとともに、失火の発生状態にあわせて同カウンタ判定値αを適切に可変設定させることができるようになる。
【００６９】
（３）気筒１２での失火発生回数が少なければ、たとえ未燃ガスが排気通路に排出されたとしても、触媒４０が過熱されるほどにその温度が上昇することはなく、このような場合には、むしろ燃料カットを行わずに当該内燃機関１１が搭載された車両の走行性能を確保するようにした方がよい。そこで、本実施形態では、全気筒での総点火回数（総点火回数ＩＧ）に対する全気筒での失火発生回数（総失火カウンタＣａ）の割合である総失火率Ｒを算出し、この総失火率Ｒに基づいて気筒に対する燃料カットを実行するか否かを判定するようにしている。従って、失火が発生した場合であっても、触媒４０の温度上昇が許容できる程度のものであれば、燃料カットの実行を禁止することができるようになり、車両の走行性能を確保することができるようになる。
【００７０】
（４）失火気筒の特定が正しく行われていないと判定された場合、すなわち失火気筒判別正カウンタＣＴが上記カウンタ判定値αに満たない場合には、失火気筒に対する燃料カットに代えて全気筒に対する燃料カットを行うようにしている。そのため、そのように判定された場合であっても、少なくとも未燃ガスの排出は防止することができ、もって触媒４０の過熱を抑えることができるようになる。
【００７１】
（５）失火気筒に対する燃料カット、または全気筒に対する燃料カットが所定期間継続して実行されるとそれら燃料カットの解除を行い、前記総失火率Ｒの再算出や同総失火率Ｒに基づく燃料カットの実行可否判定を再度行うようにしている。
【００７２】
従って、失火気筒に対する燃料カットの実行中に気筒での失火発生状態が変化した場合には、その失火発生状態の変化にあわせて燃料カットを実行したり、禁止したりすることができるようになる。また、全気筒に対する燃料カットの解除後において気筒での失火発生状態が変化した場合には、その失火発生状態の変化にあわせて燃料カットを実行したり、禁止したりすることができるようになる。
【００７３】
（６）失火気筒に対する燃料カット、または全気筒に対する燃料カットが所定期間継続して実行されるとそれら燃料カットの解除を行って、失火気筒の再特定を行うとともに、前記失火気筒判別正カウンタＣＴを再度算出してその失火気筒の特定が正しく行われたか否かを再判定するようにしている。従って、失火気筒に対する燃料カットの実行中に気筒での失火発生状態が変化し、これにより失火気筒が変化した場合であっても、失火気筒を適切に特定することができるようになる。また、全気筒に対する燃料カットの解除後において気筒での失火発生状態が変化し、これにより失火気筒が変化した場合であっても、失火気筒を適切に特定することができるようになる。
【００７４】
（７）上述したような気筒に対する燃料カットは、気筒において失火が発生したために実行される。従って、上記燃料カットの解除を行うと、再度失火が発生して触媒４０が過熱されるおそれがある。この点、本実施形態では、機関負荷が所定値以下の場合に、より具体的には、機関運転状態がアイドル運転状態になっているときに燃料カットの解除を行うようにしている。このように、燃料噴射量が比較的少ないときに限って燃料カットの解除を行うようにしているため、この燃料カット解除による触媒４０の過熱を抑えることができるようになる。
【００７５】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・前記カウンタ判定値αの設定に際して、総失火カウンタＣａに乗算される係数は「０．９」であったが、この他の値を乗算するようにしてもよい。
【００７６】
・前記カウンタ判定値αを固定値とするようにしてもよい。
・上記実施形態において、クランクシャフト１５が２００回転した時点で行われる判定、あるいはクランクシャフト１５が２００回転する間に計測される値について、その他の回転回数を用いて判定、あるいは計測するようにしてもよい。例えば、クランクシャフト１５が２００回転する毎に総失火率Ｒを算出するようにしたが、この他の回転回数にて総失火率Ｒを算出するようにしてもよい。なお、この場合には、総失火率Ｒの算出タイミングの変更にあわせて、失火気筒判別正カウンタＣＴとカウンタ判定値αとの比較タイミングも変更される。また、回転回数に代えて、時間を基準にして判定、あるいは計測するようにしてもよい。
【００７７】
・上記実施形態では、燃料カットの解除を行う条件として前記条件（ｂ）、すなわち「機関運転状態がアイドル運転状態になっている」といった条件を設定するようにしたが、これに代えて、「機関負荷が所定値以下である」といった条件を設定するようにしてもよい。この場合にも、その所定値を適宜設定することにより、燃料噴射量が比較的少ないときに限って燃料カットの解除を行うことができるようになる。
【００７８】
なお、燃料カットの解除を行う条件である同条件（ｂ）を省略するようにしてもよい。この場合でも上記（１）〜（６）に記載の作用効果を得ることができる。
・上記実施形態では、燃料カットの解除を行う条件として前記条件（ａ）、すなわち「失火気筒に対する燃料カット、または全気筒に対する燃料カットが所定期間継続して実行されている」といった条件を設定するようにした。しかし、これに代えて、失火気筒に対する燃料カットが所定期間継続して実行されている場合にのみ、燃料カットの解除を行うようにしてもよい。また、全気筒に対する燃料カットが所定期間継続して実行されている場合にのみ、燃料カットの解除を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、これが適用される内燃機関の構成を示す模式図。
【図２】同実施形態におけるカウンタ算出についてその処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態における失火発生時の燃料カット処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態における失火発生時の燃料カット処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８０】
１１…内燃機関、１２…気筒、１３…ピストン、１４…コネクティングロッド、１５…クランクシャフト、１６…燃焼室、１８…点火プラグ、１９…イグナイタ、２０…吸気通路、２０ａ…吸気ポート、２１…排気通路、２１ａ…排気ポート、２２…インジェクタ、２３…吸気弁、２４…排気弁、３０…電子制御装置（失火気筒特定手段、失火気筒判別正カウンタ算出手段、判定手段）、３１…クランク角センサ、３２…カム角センサ、４０…触媒。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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