(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒内燃機関の気筒間の回転変動量を順次算出し、所定気筒での失火発生に応じ、その気筒での回転変動量と、前記所定気筒よりも１回後に点火される気筒での回転変動量と、２回後に点火される気筒での回転変動量とに関する回転変動パターンに基づき、失火の形態が、前記所定気筒のみで失火が発生する単気筒失火、前記所定気筒と前記１回後に点火される気筒とで連続して失火が発生する連続２気筒失火、及び前記所定気筒と前記２回後に点火される気筒とで失火が発生する間欠２気筒失火のいずれであるかを判定するようにした内燃機関の失火検出装置であって、
前記所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量に基づき、前記失火の形態が単気筒失火であるか否かを判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段による単気筒失火の非判定に応じ、前記所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量に基づき、前記失火の形態が前記連続２気筒失火であるか否かを判定する第２判定手段と、
を備え、前記第１判定手段は、前記所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量の和と第１判定値とを比較し、前記和が前記第１判定値よりも小さいとき、前記失火の形態が前記単気筒失火であると判定する
ことを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
【請求項２】
前記第１判定手段による前記第１判定値は前記内燃機関の回転速度に応じて変更される請求項１に記載の内燃機関の失火検出装置。
【請求項３】
前記両回転変動量の和は、前記内燃機関の負荷に関するパラメータに基づき補正される請求項１又は２に記載の内燃機関の失火検出装置。
【請求項４】
前記第２判定手段は、前記所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量の偏差と第２判定値とを比較し、その偏差が第２判定値よりも大きいとき、前記失火の形態が前記連続２気筒失火であると判定する請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の失火検出装置。
【請求項５】
前記第２判定手段による前記第２判定値は前記内燃機関の回転速度に応じて変更される請求項４に記載の内燃機関の失火検出装置。
【請求項６】
前記両回転変動量の偏差は、前記内燃機関の負荷に関するパラメータに基づき補正される請求項４又は５に記載の内燃機関の失火検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関での失火の発生を同機関の回転変動に基づき検出する内燃機関の失火検出装置に関し、特に連続して点火が行われる３つの気筒について、単気筒失火、連続２気筒失火及び間欠２気筒失火のいずれが発生しているかを判別するようにした内燃機関の失火検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
火花点火式内燃機関では、点火が実行されない、いわゆる失火が発生すると、未燃燃料が排気通路に排出され、排気エミッションの悪化や運転性の悪化を招くため、失火が起こらないように数々の配慮がなされている。しかしながら、それでも何らかの原因で失火が発生することがあるため、失火した場合にはそのことを素早くかつ正確に把握することが求められている。
【０００３】
そこで、この失火を検出する装置が種々提案されており、その１つに特開平１０−３１８０３３号公報に開示された「多気筒内燃機関の失火検出装置」がある。この失火検出装置は、連続して点火が行われる３つの気筒について、１つの気筒のみで失火が発生している現象（単気筒失火）、連続して２気筒で失火が発生している現象（連続２気筒失火）、２つの失火の間に１つの正常燃焼が行われる現象（間欠２気筒失火）を検出しようとするものである。
【０００４】
ここで、前述した３つの気筒中、点火順の最初の気筒で失火が発生していることを前提とすると、前記公報の失火検出装置では単気筒失火、連続２気筒失火、間欠２気筒失火の各回転変動量ΔＴＮについて、所定の変化のパターンが見られるとしている。図１４は、第６気筒♯６での正常燃焼の後、第１気筒♯１→第２気筒♯２→第３気筒♯３の順に点火が行われ、最初に第１気筒♯１で失火が発生した場合を示している。また、図１４中、ΔＴ３は第１気筒♯１での回転変動量、ΔＴ２は第２気筒♯２での回転変動量、ΔＴ１は第３気筒♯３での回転変動量をそれぞれ示している。
【０００５】
図１４（ａ）に示すように、第１気筒♯１でのみ失火の発生する単気筒失火では、ΔＴ３：多、ΔＴ２：少、ΔＴ１：少の関係が見られる。図１４（ｂ）に示すように、第１及び第２気筒♯１，♯２で失火の発生する連続２気筒失火では、ΔＴ３：多、ΔＴ２：多、ΔＴ１：少の関係が見られる。また、図１４（ｃ）に示すように、第１及び第３気筒♯１，♯３で失火の発生する間欠２気筒失火では、ΔＴ３：多、ΔＴ２：少、ΔＴ１：多の関係が見られる。
【０００６】
前記失火検出装置では、上記の回転変動パターンに基づいて失火の形態を判定するようにしている。すなわち、定数ｋ１，ｋ２を用い、回転変動量ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３を比較する。そして、ΔＴ３・ｋ１＜ΔＴ１が成立している場合には間欠２気筒失火であると判定する。ΔＴ３・ｋ１＜ΔＴ１が成立せず、かつΔＴ３・ｋ２＜ΔＴ２が成立している場合には、連続２気筒失火であると判定する。ΔＴ３・ｋ１＜ΔＴ１、及びΔＴ３・ｋ２＜ΔＴ２のいずれも成立していない場合には、単気筒失火であると判定する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、回転変動量について、内燃機関の型式、機関運転状態（機関回転速度、機関負荷等）等の条件を種々変更して測定してみると、前述した回転変動パターンが典型的なものにすぎず、これとは若干異なるパターンで回転変動が発生する場合もある。
【０００８】
例えば、単気筒失火については、第２気筒♯２又は第３気筒♯３で回転変動量が多くなる場合がある。また、連続２気筒失火について、第３気筒♯３で回転変動量が多くなる場合があり、間欠２気筒失火について、第２気筒♯２で回転変動量が多くなる場合がある。こういった現象は、例えば６気筒直列内燃機関、特に回転速度を検出するためのセンサが、気筒配列方向の一方の端に取付けられているものにおいて見られる。これは、１つには、失火に伴い発生した回転変動が、クランクシャフトのねじれ共振等の影響を受けて、前記センサに伝わるまでに変化することから回転変動を正確に把握することが困難であるためと考えられる。
【０００９】
一方、前記公報記載の失火検出装置は、前記センサの検出値に基づいて算出した回転変動が、前述した典型的な回転変動パターンのいずれかに該当することを前提として、失火の態様を判定するようにしている。そのため、前述したように失火時の回転変動パターンがばらついて典型的なパターンと異なった場合、前記失火検出装置では失火の形態を誤判定するおそれがある。この誤判定を回避しようとすると、失火検出装置で検出できる内燃機関の種類、機関運転状態等が制約を受けるという問題がある。
【００１０】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、典型的な回転変動パターンにとどまらず、それとは異なるパターンで回転変動が生じた場合にも失火の形態を精度よく判別することのできる内燃機関の失火検出装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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に記載の発明では、多気筒内燃機関の気筒間の回転変動量を順次算出し、所定気筒での失火発生に応じ、その気筒での回転変動量と、前記所定気筒よりも１回後に点火される気筒での回転変動量と、２回後に点火される気筒での回転変動量とに関する回転変動パターンに基づき、失火の形態が、前記所定気筒のみで失火が発生する単気筒失火、前記所定気筒と前記１回後に点火される気筒とで連続して失火が発生する連続２気筒失火、及び前記所定気筒と前記２回後に点火される気筒とで失火が発生する間欠２気筒失火のいずれであるかを判定するようにした内燃機関の失火検出装置であって、前記所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量に基づき、前記失火の形態が単気筒失火であるか否かを判定する第１判定手段と、前記第１判定手段による単気筒失火の非判定に応じ、前記所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量に基づき、前記失火の形態が前記連続２気筒失火であるか否かを判定する第２判定手段とを備え、前記第１判定手段は、前記所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量の和と第１判定値とを比較し、前記和が前記第１判定値よりも小さいとき、前記失火の形態が前記単気筒失火であると判定するものとする。
【００１２】
ここで、単気筒失火と、２つの気筒で失火が発生する２気筒失火（連続２気筒失火及び間欠２気筒失火）とでは、回転変動量に関し次の点において相違する。それは、単気筒失火では、最初に失火の発生した所定気筒を基準として、１回後及び２回後にそれぞれ点火される気筒で燃焼が正常に行われることから、それらの気筒での回転変動量がそれぞれ少ない。これに伴い両気筒での総回転変動量も少ない。一方、２気筒失火では、所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される気筒のいずれか一方で失火が発生する。すなわち、いずれの２気筒失火でも、単気筒失火に比べ失火が１回多く発生する。そして、失火の発生した気筒では回転変動量が多くなる。そのため、１回後及び２回後の気筒での総回転変動量は、前述した単気筒失火の場合の総回転変動量よりも多くなる。このように単気筒失火と２気筒失火とが総回転変動量の点で異なる現象は、内燃機関の型式、機関運転状態等の条件が変化して回転変動パターンがばらついたとしても共通して見られる。
【００１３】
この点、請求項１に記載の発明では、所定気筒で失火が発生すると、まず最初に、第１判定手段により単気筒失火であるか否かが判定される。この判定は、所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量に基づいて行われる。従って、前述した２気筒の総回転変動量が単気筒失火と２気筒失火とで異なる現象を利用して、例えば、同総回転変動量と所定の判定値とを比較すれば、単気筒失火及び２気筒失火を適切に判別することが可能となる。ただし、この場合の判定値は、単気筒失火時の総回転変動量と、２気筒失火時の総回転変動量の中間の値である。
【００１４】
また、前記２気筒失火中、連続２気筒失火と間欠２気筒失火とでは、回転変動量に関し、次の点において相違している。それは、連続２気筒失火では、所定気筒よりも１回後に点火される気筒で失火が発生し、２回後に点火される気筒で燃焼が正常に行われることから、前者の気筒での回転変動量が後者の気筒での回転変動量よりも多くなる。これに対し、間欠２気筒失火では、所定気筒よりも１回後に点火される気筒で燃焼が正常に行われ、２回後に点火される気筒で失火が発生することから、前者の気筒での回転変動量が後者の気筒での回転変動量よりも少なくなる。すなわち、所定気筒よりも１回後に点火される気筒での回転変動量と、２回後に点火される気筒での回転変動量との大小関係が、連続２気筒失火と間欠２気筒失火とで互いに逆になる。この現象は、内燃機関の型式、機関運転状態等の条件が変化して回転変動パターンがばらついたとしても共通して見られる。
【００１５】
この点、請求項１に記載の発明では、前記第１判定手段により単気筒失火でない、すなわち２気筒失火であると判定されると、続いて第２判定手段により連続２気筒失火であるか否かが判定される。この判定は、所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量に基づいて行われる。従って、前述した２気筒の回転変動量の大小関係が連続２気筒失火と間欠２気筒失火とで逆になる現象を利用して、例えば、両気筒での回転変動量の偏差と所定の判定値とを比較する。そして、偏差が判定値よりも大きい場合には連続２気筒失火と判定し、偏差が判定値以下の場合には間欠２気筒失火と判定すれば、２気筒失火が連続２気筒失火及び間欠２気筒失火のいずれであるかを適切に判別することが可能となる。ただし、この場合の判定値は、連続２気筒失火時の両回転変動量の偏差と、間欠２気筒失火時の両回転変動量の偏差との中間の値である。
【００１６】
このように、請求項１に記載の発明によると、典型的な回転変動パターンにとどまらず、それとは異なるパターンで回転変動が生じた場合にも失火の形態を精度よく判定することができる。
【００１８】
ここで、前述したように、いずれの２気筒失火でも、単気筒失火に比べ失火が１回多く発生する。このため、１回後及び２回後に点火される気筒での回転変動量の和で比較すると、２気筒失火での回転変動量の和が、単気筒失火での回転変動量の和よりも多くなるはずである。
【００１９】
この点、請求項１に記載の発明では、第１判定手段による判定、すなわち失火の形態が単気筒失火及び２気筒失火のいずれであるかの判定に際し、所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒の回転変動量の和と、第１判定値とが比較される。従って、比較の結果、回転変動量の和が第１判定値よりも小さい場合に単気筒失火と判定し、第１判定値以上の場合に２気筒失火と判定することにより、実際に起こっている失火の形態に近い判定結果が得られる。また、この判定に際しては、回転変動量の和と第１判定値とを比較するという簡単な処理を行うだけですむ。
【００２０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記第１判定手段による前記第１判定値は前記内燃機関の回転速度に応じて変更されるものとする。
【００２１】
ここで、内燃機関の回転速度が異なると、回転変動のパターンは同じでも、回転変動量の絶対値が異なる場合がある。例えば、一般に低回転速度域では回転変動量が多く、失火が発生するとこの回転変動量がさらに多くなる。これとは逆に、高回転速度域では回転変動量が少なく、失火が発生しても回転変動量は前記低回転速度域ほど多くはならない。
【００２２】
この点、請求項２に記載の発明では、第１判定手段による判定の際に用いられる第１判定値が、内燃機関の回転速度に応じて変更される。従って、この変更後の第１判定値を用いることにより、前記のように機関回転速度によって回転変動量の絶対値が異なっても、失火の形態が単気筒失火であるか２気筒失火であるかを正確に判定することが可能となる。
【００２３】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記両回転変動量の和は、前記内燃機関の負荷に関するパラメータに基づき補正されるものとする。
【００２４】
上記の構成によれば、第１判定手段による判定に用いられる回転変動量の和が、内燃機関の負荷に関するパラメータに基づいて補正されるため、回転変動量の補正後の和は、内燃機関の負荷による影響を考慮（排除）したものとなる。従って、この補正後の和を用いることで、回転変動量の大きさが内燃機関の負荷に応じて異なっても、第１判定手段による判定精度を高めることが可能となる。
【００２５】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記第２判定手段は、前記所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量の偏差と第２判定値とを比較し、その偏差が第２判定値よりも大きいとき、前記失火の形態が前記連続２気筒失火であると判定するものとする。
【００２６】
上記の構成によれば、第２判定手段による判定、すなわち失火の形態が連続２気筒失火であるか否かの判定に際し、所定気筒の１回後及び２回後に点火される各気筒での回転変動量の偏差と、第２判定値とが比較される。
【００２７】
ここで、前述したように、１回後及び２回後に点火される気筒での回転変動量の偏差で比較すると、連続２気筒失火での回転変動量の偏差が、間欠２気筒失火での回転変動量の偏差よりも多くなるはずである。
【００２８】
従って、前記比較の結果、回転変動量の偏差が第２判定値よりも大きい場合に連続２気筒失火と判定し、第２判定値以下の場合に間欠２気筒失火であると判定することにより、実際に起こっている失火の形態に近い判定結果が得られる。また、この判定に際しては、回転変動量の偏差と第２判定値とを比較するという簡単な処理を行うだけですむ。
【００２９】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記第２判定手段による前記第２判定値は前記内燃機関の回転速度に応じて変更されるものとする。
【００３０】
ここで、内燃機関の回転速度が異なると、回転変動のパターンは同じでも、回転変動量の絶対値が異なる場合がある。例えば、一般に低回転速度域では回転変動量が多く、失火が発生するとこの回転変動量がさらに多くなる。これとは逆に、高回転速度域では回転変動量が少なく、失火が発生しても回転変動量は前記低回転速度域ほど多くはならない。
【００３１】
この点、請求項５に記載の発明では、第２判定手段による判定の際に用いられる第２判定値が、内燃機関の回転速度に応じて変更される。従って、この変更後の第２判定値を用いることにより、前記のように機関回転速度によって回転変動量の絶対値が異なっても、失火の形態が連続２気筒失火であるか間欠２気筒失火であるかを正確に判定することが可能となる。
【００３２】
請求項６に記載の発明では、請求項４又は５に記載の発明において、前記両回転変動量の偏差は、前記内燃機関の負荷に関するパラメータに基づき補正されるものとする。
【００３３】
上記の構成によれば、第２判定手段による判定に用いられる回転変動量の偏差が、内燃機関の負荷に関するパラメータに基づいて補正されるため、回転変動量の補正後の偏差は、内燃機関の負荷による影響を考慮（排除）したものとなる。従って、この補正後の偏差を用いることで、回転変動量の大きさが内燃機関の負荷に応じて異なっても、第２判定手段による判定精度を高めることが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の失火検出装置を、直列６気筒ガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」という）に具体化した第１実施形態について、図１〜図８に従って説明する。
【００３５】
図１に示すように、エンジン１１は、１列をなすように順に配された６つの気筒（第１気筒♯１、第２気筒♯２、第３気筒♯３、第４気筒♯４、第５気筒♯５及び第６気筒♯６）を有している。各気筒♯１〜♯６にはピストン（図示略）が往復動可能に収容され、エンジン１１の出力軸であり、かつ気筒配列方向（図１の左右方向）に延びるクランクシャフト１２が前記ピストンの往復動に伴い回転駆動される。
【００３６】
エンジン１１には、各気筒♯１〜♯６に対応して燃焼室が設けられており、これらの気筒毎の燃焼室には、エアクリーナ１３、スロットル弁１４、サージタンク１５、吸気マニホルド１６等を有する吸気通路１７が接続されている。エンジン１１の外部の空気は、吸気通路１７の各部を順に通過して燃焼室に取り込まれる。スロットル弁１４は吸気通路１７内に回動可能に支持されており、同吸気通路１７を流れる空気の量を調整する。
【００３７】
エンジン１１には、気筒♯１〜♯６毎に電磁式の燃料噴射弁１８が取付けられている。各燃料噴射弁１８は高圧の燃料を対応する燃焼室内へ噴射する。この噴射により供給された燃料は、吸気通路１７を通って燃焼室内に導入される吸入空気と混ざり合って混合気となる。
【００３８】
エンジン１１には、各気筒♯１〜♯６に対応して点火プラグ１９が取付けられている。各気筒♯１〜♯６内の前記混合気は、これらの点火プラグ１９の電気火花によって順（例えば、＃１→＃２→＃３→＃４→＃５→＃６）に着火され、爆発・燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストンが往復動され、クランクシャフト１２が回転されて、エンジン１１の駆動力（出力トルク）が得られる。
【００３９】
各燃焼室には、排気マニホルド２１、触媒コンバータ２２等を有する排気通路２３が接続されている。各燃焼室で生じた燃焼ガスは、排気通路２３の各部を順に通ってエンジン１１の外部へ排出される。
【００４０】
エンジン１１等には、その運転状態を検出するための各種センサが取付けられている。例えば、エンジン１１の気筒配列方向における一方の端（図１では第６気筒♯６に近い端）には、クランクシャフト１２が所定角度回転する毎にパルス状の信号を発生するクランク角センサ２４が設けられている。本実施形態では、クランク角センサ２４のロータがクランクシャフト１２に取付けられ、このロータに３０°ＣＡ（ＣＡ：クランク角）毎に突部が設けられている。そのため、クランク角センサ２４は、エンジン１１（クランクシャフト１２）が２回転する間に２４個のパルス信号を発生する。
【００４１】
また、クランクシャフト１２に連動して回転するカムシャフト（図示略）の近傍には気筒判別センサ２５が設けられている。気筒判別センサ２５は、カムシャフトが１回転、すなわちクランクシャフト１２が２回転（７２０°ＣＡ回転）して、所定気筒（例えば第１気筒♯１）のピストンが圧縮上死点に達したときにパルス状の信号（基準位置信号）を発生する。これらクランク角センサ２４及び気筒判別センサ２５の信号は、クランク角、エンジン回転速度ＮＥ等の算出と、気筒♯１〜♯６の判別とに用いられる。そのほかにも多くのセンサがエンジン１１等に取付けられているが、ここでは図示を省略する。
【００４２】
前記クランク角センサ２４及び気筒判別センサ２５を含む各種センサの検出値に基づき、エンジン１１の各部を制御するために、電子制御装置（Electronic Control Unit ：ＥＣＵ）２６が設けられている。ＥＣＵ２６はマイクロコンピュータを中心として構成されており、中央処理装置（ＣＰＵ）が、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラムや初期データに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。
【００４３】
ＥＣＵ２６による制御の１つに失火検出がある。ここで検出される失火の態様は、連続して点火が行われる３つの気筒について、１つの気筒のみで失火が発生する現象（単気筒失火）、連続して２気筒で失火が発生する現象（連続２気筒失火）、２つの失火の間に１つの正常燃焼が行われる現象（間欠２気筒失火）の３つである。
【００４４】
これらの失火検出は、各気筒♯１〜♯６の回転変動量ＫＧＸ(i) に基づいて行われる。i は気筒番号である。ここで、第１気筒♯１〜♯３を失火検出の対象気筒とし、そのうち最初に点火される気筒（第１気筒♯１）を所定気筒とし、いずれの失火形態でもこの所定気筒で失火が起こる場合について説明する。この場合、第１気筒♯１での回転変動量はＫＧＸ(3) となり、第２気筒♯２での回転変動量はＫＧＸ(2) となり、第３気筒♯３での回転変動量はＫＧＸ(1) となる。これらの回転変動量ＫＧＸ(i) 、ＫＧＸ(3) 〜ＫＧＸ(1) は次のようにして表される。
ＫＧＸ(i) ＝Ｔ１２０(i) −Ｔ１２０(i-1)
ＫＧＸ(3) ＝Ｔ１２０(3) −Ｔ１２０(4)
ＫＧＸ(2) ＝Ｔ１２０(2) −Ｔ１２０(3)
ＫＧＸ(1) ＝Ｔ１２０(1) −Ｔ１２０(2)
ここで、Ｔ１２０(4) は、第１気筒♯１よりも１回前に点火された気筒（第６気筒♯６）の爆発行程における所定の１２０°ＣＡ区間の通過時間である。Ｔ１２０(3) は、第１気筒♯１の爆発行程における所定の１２０°ＣＡ区間の通過時間である。Ｔ１２０(2) は、第２気筒♯２の爆発行程における所定の１２０°ＣＡ区間の通過時間である。Ｔ１２０(1) は、第３気筒♯３の爆発行程における所定の１２０°ＣＡ区間の通過時間である。
【００４５】
従って、各回転変動量ＫＧＸ(3) ，ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(1) は、点火順序が連続する２つの気筒について、１２０°ＣＡ区間の通過時間の偏差、すなわち、連続して爆発する２つの気筒間の回転変動量を表していることになる。
【００４６】
図２は、「単気筒失火」が周期的に発生した場合について、その回転変動量ＫＧＸ(i) の変化を示している。失火が発生している気筒は、連続して点火が行われる３つの気筒中、最初の気筒である第１気筒♯１のみである。図３は、「連続２気筒失火」が周期的に発生している場合について、その回転変動量ＫＧＸ(i) の変化を示している。失火が発生している気筒は、第１気筒♯１と、それよりも１回後に点火が行われる第２気筒♯２である。図４は、「間欠２気筒失火」が周期的に発生している場合について、その回転変動量ＫＧＸ(i) の変化を示している。失火の発生している気筒は、第１気筒♯１と、それよりも２回後に点火が行われる第３気筒♯３である。
【００４７】
さらに詳細には、図２（ａ）は、単気筒失火時に見られる典型的な回転変動パターン（以下、基本パターン１という）を示している。図２（ａ）中、第１気筒＃１での回転変動量ＫＧＸ(3) が多く、プラス側に振れている。これは、第１気筒＃１で失火が発生したことによって、同気筒＃１の爆発行程における１２０°ＣＡ区間の通過時間Ｔ１２０(3) が、第６気筒＃６での通過時間Ｔ１２０(4) に比べて長くなったためである。また、第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) が少なくなってマイナス側の値となっている。これは、第２気筒♯２での正常な燃焼により回転が速くなり、同気筒♯２での通過時間Ｔ１２０(2) が、その前に点火された第１気筒♯１での通過時間Ｔ１２０(3) よりも短くなったためである。さらに、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) が回転変動量ＫＧＸ(2) よりも少なくなっている。これは、第３気筒♯３での正常な燃焼により回転がさらに速くなり、同第３気筒♯３での通過時間Ｔ１２０(1) が、その前に点火された第２気筒♯２での通過時間Ｔ１２０(2) よりもさらに短くなったためである。
【００４８】
これに対し、図２（ｂ），（ｃ）は、エンジン１１の型式、運転状態（エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷等）等に応じて変化した場合の回転変動パターンを示している。なお、これらのパターンを前述した基本パターン１と区別するためにそれぞれ「変形パターン１」、「変形パターン２」というものとする。変形パターン１の基本パターン１との大きな相違点は、第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) がプラス側の値となっている点である。変形パターン２の基本パターン１との大きな相違点は、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) がプラス側の値となっていることである。
【００４９】
図３（ａ）は、連続２気筒失火時に見られる典型的な回転変動パターン（以下、基本パターン２という）を示している。図３（ａ）中、第１気筒♯１での回転変動量ＫＧＸ(3) が多く、プラス側に振れているが、これは前述した単気筒失火の場合と同様の理由による。第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) が、第１気筒♯１と同様にプラス側の値となっているのは、次の理由による。それは、第２気筒♯２での失火により回転がさらに遅くなり、同気筒♯２での通過時間Ｔ１２０(2) が、その前に点火された第１気筒♯１での通過時間Ｔ１２０(3) よりも長くなったためである。さらに、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) が少なくなってマイナス側の値となっているのは次の理由による。それは、第３気筒♯３での正常な燃焼により回転が速くなり、同気筒♯３での通過時間Ｔ１２０(1) が、その前に点火された第２気筒♯２での通過時間Ｔ１２０(2) よりも短くなったためである。
【００５０】
これに対し、図３（ｂ），（ｃ）は、エンジン１１の型式、運転状態（エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷等）等に応じて変化した場合の回転変動パターンを示している。ここでは、これらのパターンを前述した基本パターン２と区別するためにそれぞれ「変形パターン３」、「変形パターン４」というものとする。変形パターン３の基本パターン２との大きな相違点は、第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) が、第１気筒♯１での回転変動量ＫＧＸ(3) よりも多くなっている点、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) がプラス側の値となっている点である。変形パターン４の基本パターン２との大きな相違点は、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) がプラス側の値となっている点である。
【００５１】
図４（ａ）は、間欠２気筒失火時に見られる典型的な回転変動パターン（以下、基本パターン３という）を示している。同図４（ａ）中、第１気筒♯１での回転変動量ＫＧＸ(3) が多く、プラス側に振れているが、これは前述した単気筒失火の場合と同じ理由による。また、第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) が少なくなってマイナス側の値となっている。これもまた、前記単気筒失火の場合と同じ理由による。さらに、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) が多くなってプラス側の値となっている。これは、第３気筒♯３での失火により回転が遅くなり、同気筒♯３での通過時間Ｔ１２０(3) が、その１回前の第２気筒♯２での通過時間Ｔ１２０(2) よりも長くなったためである。
【００５２】
これに対し、図４（ｂ），（ｃ）は、エンジン１１の型式、運転状態（エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷等）等に応じて変化した場合の回転変動パターンを示している。なお、これらのパターンを前述した基本パターン３と区別するためにそれぞれ「変形パターン５」、「変形パターン６」というものとする。変形パターン５の基本パターン３との大きな相違点は、第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) がプラス側の値となっている点である。変形パターン６の基本パターン３との大きな相違点は、第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) が第１気筒♯１での回転変動量ＫＧＸ(3) よりも多くなっている点、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) が回転変動量ＫＧＸ(3) よりも多くなっている点である。
【００５３】
前述した基本パターン１〜３及び変形パターン１〜６について考察してみると、単気筒失火と、２つの気筒で失火が発生する２気筒失火（連続２気筒失火及び間欠２気筒失火）とでは、次の点において相違している。それは、単気筒失火では、第２気筒♯２及び第３気筒♯３で燃焼が正常に行われることから回転変動量ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(1) がともに少ない（図２（ａ）〜（ｃ）参照）。これに対し、２気筒失火では、正常に燃焼が行われた気筒において回転変動量ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(1) が少なく、失火の起こった気筒では回転変動量ＫＧＸ(1) ，ＫＧＸ(2) が多いことである（図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｃ）参照）。従って、両回転変動量ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(1) の和（以下、ＫＧＸ(+) と表記する）について、単気筒失火と２気筒失火とを比較すると、前者が後者よりも小さくなるはずである。
【００５４】
このため、両回転変動量の和ＫＧＸ(+) と、下記の条件を満たした第１判定値αとを比較すれば、単気筒失火時には和ＫＧＸ(+) が第１判定値αよりも小さくなり、連続２気筒失火時又は間欠２気筒失火時には和ＫＧＸ(+) が第１判定値α以上となる。第１判定値αは、単気筒失火時の両回転変動量の和ＫＧＸ(+) と、２気筒失火時の両回転変動量の和ＫＧＸ(+) との中間の値である。
【００５５】
次に、連続２気筒失火と間欠２気筒失火とでは、次の点において相違している。それは、連続２気筒失火では、第２気筒♯２で失火が発生して回転変動量ＫＧＸ(2) が多くなり、第３気筒♯３で正常に燃焼が行われて回転変動量ＫＧＸ(1) が少なくなる（図３（ａ）〜（ｃ）参照）。これに対し、間欠２気筒失火では、前記連続２気筒失火とは逆に、第２気筒♯２で正常に燃焼が行われて回転変動量ＫＧＸ(2) が少なくなり、第３気筒♯３で失火が発生して回転変動量ＫＧＸ(1) が多くなる（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。このように、回転変動量ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(1) の大小関係が、連続２気筒失火と間欠２気筒失火とで互いに逆になる。従って、両回転変動量の偏差（以下、ＫＧＸ(-) と表記する）について、連続２気筒失火と間欠２気筒失火とで大きく異なるはずである。
【００５６】
このため、両回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) と下記の条件を満たした第２判定値βとを比較すれば、連続２気筒失火時には偏差ＫＧＸ(-) が第２判定値βよりも多くなり、間欠２気筒失火時には偏差ＫＧＸ(-) が第２判定値β以下となる。第２判定値βは、連続２気筒失火時の両回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) と、間欠２気筒失火時の両回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) との中間の値である。
【００５７】
次に、上記考え方に基づきＥＣＵ２６によって実行される失火検出ルーチンの各処理について、図５及び図６に示すフローチャートに従って説明する。この失火検出ルーチンは、所定クランク角毎（例えば３０°ＣＡ毎）に割込み処理される。
【００５８】
失火検出ルーチンが開始されると、まずステップ１１０において、今回の割込みが所定のクランク角で行われたかどうかを判定する。すなわち、今回の割込みのタイミングが、気筒判別センサ２５が７２０°ＣＡ毎に出力する第１気筒♯１の上死点後、例えば３０°ＣＡ、１５０°ＣＡ、２７０°ＣＡ、３９０°ＣＡ、５１０°ＣＡ、６３０°ＣＡであるかどうかを判定する。この処理は、各回転変動量ＫＧＸ(i) 計測の起点を把握するための処理である。前記判定条件が満たされているとステップ１２０へ移行し、満たされていないと失火検出ルーチンを一旦終了する。
【００５９】
ステップ１２０では、前回の失火検出ルーチンの実行時に設定及び記憶した通過時間Ｔ１２０(2) 、回転変動量ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(3) をそれぞれＲＡＭから読出す。
【００６０】
次に、ステップ１３０において、前回の割込み時点にリセットされたタイマの今回の割込み時点の値を「通過時間Ｔ１２０(1) 」として読込む。そのほかにも失火検出ルーチンの演算に必要な各種パラメータを読込む。その中には、ＲＡＭに記憶されている回転変動量ＫＧＸ(i) 、後述するカウンタＣＦＮの値、エンジン回転速度ＮＥ等の値が含まれている。ステップ１３０での通過時間Ｔ１２０(1) の読込みの後に、ステップ１４０において前記タイマをリセットし、次回の割込み時点までの１２０°ＣＡ区間の所要時間の計測を開始する。
【００６１】
続いて、ステップ１５０において、前記ステップ１３０での通過時間Ｔ１２０(1) から前記ステップ１２０での通過時間Ｔ１２０(2) を減算することにより、両通過時間Ｔ１２０(1) ，Ｔ１２０(2) の偏差である回転変動量ＫＧＸ(1) を求める。この回転変動量ＫＧＸ(1) は、今回の爆発行程での通過時間Ｔ１２０(1) の前回の通過時間Ｔ１２０(2) に対する差である。
【００６２】
次に、ステップ１６０において、失火による回転変動が周期的に発生しているかどうかを判定する。そのために、失火による回転変動の最初の立上がりが６気筒毎に発生しているかどうかを確認する。例えば、所定気筒での回転変動の立上がりから、次回の所定気筒での回転変動の立上がりまでの時間間隔をカウントし、それが６気筒分あれば周期的な回転変動であると判定する。具体的には、回転変動の立上がりを検出するための第３判定値γを設定するとともに、回転変動量がこの第３判定値γを上回った後、１気筒分経過する毎にカウントアップするカウンタＣＦＮを用いる。そして、このカウンタＣＦＮが所定値になると、いずれかの態様の失火が周期的に発生していると判定する。ちなみに６気筒エンジンの場合、前記所定値は「５」になる。
【００６３】
なお、第３判定値γは大きな値に設定されなくてもよい。これは、単気筒失火、連続２気筒失火及び間欠２気筒失火のいずれについても、所定気筒よりも１回前の気筒では燃焼が正常に行われ、回転が正常に行われているからである。所定気筒での失火に伴う回転変動は、このように正常な回転からの回転変動であることから立上がりが明瞭である。そのため、小さな第３判定値γであっても失火の周期的な発生を検出することが可能である。
【００６４】
前記ステップ１６０の判定条件が満たされていないとステップ２４０へ移行し、満たされていると、ステップ１７０において、連続して点火が行われる３つの気筒のうち、最初の気筒で失火が発生しているかどうかを判定する。具体的には、所定気筒での回転変動量ＫＧＸ(i) が、第４判定値δ（＞γ）よりも大きいかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないとステップ２４０へ移行し、満たされているとステップ１８０において、所定気筒が何番気筒であるかを判別する。
【００６５】
ここで、本実施形態では７２０°ＣＡ毎に第１気筒♯１の上死点を検出する気筒判別センサ２５と、３０°ＣＡ毎に信号を出力するクランク角センサ２４とを用いている。従って、基準位置（第１気筒♯１の圧縮上死点）から３０°ＣＡ毎の信号が何回発生したところで上記失火判定がなされたかを計算することで、何番気筒であるかを特定することが可能である。
【００６６】
そして、ステップ１８０の処理を経た後、ステップ１９０〜２３０において、前記図２〜図４に示した回転変動量ＫＧＸ(i) のパターンに基づいて、失火の形態が「単気筒失火」、「連続２気筒失火」及び「間欠２気筒失火」のいずれであるかを判別する。
【００６７】
ステップ１９０では、失火の形態が単気筒失火であるか、２気筒失火（連続２気筒失火、間欠２気筒失火）であるかを判別する。そのために第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) と、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) との和ＫＧＸ(+) を求め、この和ＫＧＸ(+) が第１判定値αよりも小さいかどうかを判定する。第１判定値αは、単気筒失火時の両回転変動量の和ＫＧＸ(+) と、２気筒失火時の両回転変動量の和ＫＧＸ(+) との中間の値であり、本実施形態では「０」に設定されている。このステップ１９０の処理は、回転変動量ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(1) に基づき、失火の形態が単気筒失火であるか否かを判定する第１判定手段に相当する。
【００６８】
ステップ１９０の判定条件が満たされていると、第１気筒♯１でのみ失火が発生していることになる。この場合、ステップ２００において、単気筒失火を示すフラグＸＭＦ１を「１」に設定し、ステップ２４０へ移行する。
【００６９】
また、前記ステップ１９０の判定条件が満たされていないと、２気筒失火（連続２気筒失火又は間欠２気筒失火）が発生していることになる。これらを判別するために、ステップ２１０において、第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) と、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) との偏差ＫＧＸ(-) を求める。そして、この偏差ＫＧＸ(-) が第２判定値βよりも大きいか否かを判定する。第２判定値βは、連続２気筒失火時の両回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) と、間欠２気筒失火時の両回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) との中間の値であり、本実施形態では「０」に設定されている。このステップ２１０の処理は、回転変動量ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(1) に基づき、失火の形態が連続２気筒失火であるか否かを判定する第２判定手段に相当する。
【００７０】
前記ステップ２１０の判定条件が満たされている（ＫＧＸ(-) ＞β）と、第１気筒♯１に引き続き第２気筒♯２で連続して失火が発生していることになる。この場合、ステップ２２０において、連続２気筒失火を示すフラグＸＭＦ２を「１」に設定し、その後ステップ２４０へ移行する。これに対し、ステップ２１０の判定条件が満たされていない（ＫＧＸ(-) ≦β）と、第２気筒♯２では燃焼が正常に行われているが、第３気筒♯３で失火が発生していることになる。この場合、ステップ２３０において、間欠２気筒失火を示すフラグＸＭＦ３を「１」に設定し、その後ステップ２４０へ移行する。
【００７１】
前記ステップ２００，２２０，２３０から移行したステップ２４０では、次回の失火検出ルーチンの実行に備えて、通過時間Ｔ１２０(1) を通過時間Ｔ１２０(2) として設定する。また、回転変動量ＫＧＸ(1) を回転変動量ＫＧＸ(2) として設定するとともに、回転変動量ＫＧＸ(2) を回転変動量ＫＧＸ(3) として設定する。そして、これらの設定をした値をＲＡＭに記憶した後、失火検出ルーチンを一旦終了する。
【００７２】
なお、ステップ２００，２２０，２３０において、フラグＸＭＦ１，ＸＭＦ２，ＸＭＦ３を「１」に設定した後は、特に、図には記していないが、適切な警報手段によって運転者に報知することが好ましい。
【００７３】
以上詳述した第１実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）いずれの２気筒失火（連続２気筒失火、間欠２気筒失火）でも単気筒失火に比べ失火が１回ずつ多く、そして、失火の発生した気筒では回転変動量が多くなる。そのため、第２気筒♯２及び第３気筒♯３での総回転変動量は、前述した単気筒失火の場合の総回転変動量よりも多くなる。この現象は、前述した基本パターン１、変形パターン１、変形パターン２で示したように、エンジン１１の型式、気筒、エンジン運転状態等の条件が変化して回転変動パターンがばらついたとしても共通して見られる。
【００７４】
この点、第１実施形態では、所定気筒（第１気筒♯１）で失火が発生すると、まず最初に、失火の形態が単気筒失火及び２気筒失火のいずれであるかを判定するようにしている。この判定には、第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) と、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) とを用いている。具体的には、両回転変動量の和ＫＧＸ(+) （＝ＫＧＸ(2) ＋ＫＧＸ(1) ）と第１判定値α（＝０）とを比較する（ステップ１９０）。そして、和ＫＧＸ(+) が第１判定値αよりも小さい場合に単気筒失火であると判定し、そうでない場合に２気筒失火であると判定するようにしている。このため、基本パターン１はもちろんのこと、変形パターン１でも変形パターン２でも、実際に起こっている失火の形態と同じ判定結果を得ることができる。
【００７５】
図７は、単気筒失火、連続２気筒失火、間欠２気筒失火の各々が発生した場合の回転変動量の和ＫＧＸ(+) を求め、これをエンジン回転速度ＮＥ毎に示したグラフである。図７では、前記和ＫＧＸ(+) の分布を、図示の便宜上ハッチングで示している。この図７によると、単気筒失火では、和ＫＧＸ(+) がエンジン回転速度ＮＥに応じて異なるが、どの回転速度域においても第１判定値α（＝０）よりも小さくなっている。また、２気筒失火（連続２気筒失火、間欠２気筒失火）では、和ＫＧＸ(+) がエンジン回転速度ＮＥに応じて異なるが、どの回転速度域においても第１判定値α以上となっている。
【００７６】
このことは、和ＫＧＸ(+) が第１判定値αよりも小さい場合に単気筒失火とし、第１判定値α以上である場合に２気筒失火とした本実施形態の失火検出装置によれば、単気筒失火と２気筒失火とを正確に判別できることを裏付けている。
【００７７】
（２）連続２気筒失火では、第２気筒♯２で失火が発生して回転変動量ＫＧＸ(2) が多くなり、第３気筒♯３で正常に燃焼が行われて回転変動量ＫＧＸ(1) が少なくなる。間欠２気筒失火では、連続２気筒失火とは逆に、第２気筒♯２で正常に燃焼が行われて回転変動量ＫＧＸ(2) が少なくなり、第３気筒♯３で失火が発生して回転変動量ＫＧＸ(1) が多くなる。第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) と、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) との大小関係が、連続２気筒失火と間欠２気筒失火とで互いに逆になる。この現象は、前述した基本パターン２，３、変形パターン３〜６で示したように、エンジン１１の型式、気筒、エンジン運転状態等の条件が変化して回転変動パターンがばらついたとしても共通して見られる。
【００７８】
この点、第１実施形態では、前記（１）で単気筒失火でない、すなわち、２気筒失火であると判定されると、続いて、連続２気筒失火の有無を判定するようにしている。この判定には、第２気筒♯２での回転変動量ＫＧＸ(2) と、第３気筒♯３での回転変動量ＫＧＸ(1) とを用いている。具体的には、両回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) （＝ＫＧＸ(2) −ＫＧＸ(1) ）と第２判定値β（＝０）とを比較する（ステップ２１０）。そして、偏差ＫＧＸ(-) が第２判定値βよりも大きい場合に連続２気筒失火と判定し、そうでない場合に間欠２気筒失火と判定するようにしている。このため、基本パターン２，３はもちろんのこと、変形パターン３〜６でも、実際に起こっている失火の形態と同じ判定結果を得ることができる。
【００７９】
図８は、連続２気筒失火及び間欠２気筒失火の各々が発生した場合の回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) を求め、これらをエンジン回転速度ＮＥ毎に示したグラフである。図８では、偏差ＫＧＸ(-) の分布を、図示の便宜上ハッチングで示している。この図８によると、連続２気筒失火では、偏差ＫＧＸ(-) がエンジン回転速度ＮＥに応じて異なるが、全回転速度域で第２判定値β（＝０）よりも大きくなっている。また、間欠２気筒失火では、偏差ＫＧＸ(-) がエンジン回転速度ＮＥに応じて異なるが、全回転速度域で第２判定値β以下となっている。
【００８０】
このことは、偏差ＫＧＸ(-) が第２判定値βよりも大きい場合に連続２気筒失火とし、第２判定値β以下である場合に間欠２気筒失火と判定する本実施形態の失火検出装置を用いれば、連続２気筒失火と間欠２気筒失火とを正確に判別できることを裏付けている。
【００８１】
このように、第１実施形態の失火検出装置によれば、典型的な回転変動パターン（基本パターン１〜３）にとどまらず、それとは異なるパターン（変形パターン１〜６等）で回転変動が生じた場合にも失火の形態を精度よく判定することができる。
【００８２】
（３）前記（１）における単気筒失火と２気筒失火との判別に際しては、両回転変動量ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(1) の和ＫＧＸ(+) と所定の第１判定値αとを比較するという簡単な処理を行うだけですむ。また、前記（２）における連続２気筒失火と間欠２気筒失火との判別に際しては、両回転変動量ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(1) の偏差ＫＧＸ(-) と所定の第２判定値βとを比較するという簡単な処理を行うだけですむ。
【００８３】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について、図９〜図１３に従って説明する。第２実施形態では、第１判定値α及び第２判定値βとして、一定の値ではなくそれぞれエンジン回転速度ＮＥに応じた値を用いている。また、回転変動量の和ＫＧＸ(+) 及び偏差ＫＧＸ(-) をエンジン負荷に関するパラメータに基づいて補正している。このパラメータとして、いずれの失火形態においても共通して失火の発生する第１気筒♯１での回転変動量ＫＧＸ(3) を用いている。上記以外の点は第１実施形態と同様である。
【００８４】
次に、前記の相違点を踏まえ、ＥＣＵ２６によって実行される失火検出ルーチンの各処理について説明する。この失火検出ルーチンにおけるステップ１１０〜１８０の処理については、第１実施形態で説明したものと同様であるため、説明を省略する。
【００８５】
ＥＣＵ２６は、ステップ１８０の処理を経た後、図９のステップ１９５へ移行する。ステップ１９５は、前述した図６のステップ１９０に代わる処理である。このステップ１９５では、前記回転変動量の和ＫＧＸ(+) を回転変動量ＫＧＸ(3) で除算する。さらに、この除算結果が第１判定値αよりも小さいかどうかを判定する。第１判定値αは、例えば、図１０に示すマップを参照して求めたものである。このマップには、エンジン回転速度ＮＥ毎に第１判定値αが規定されている。第１判定値αは、単気筒失火時における回転変動量の補正後の和（ＫＧＸ(+) ／ＫＧＸ(3) ）と、２気筒失火時における回転変動量の補正後の和（ＫＧＸ(+) ／ＫＧＸ(3) ）との中間の値となるように適合されている（図１２参照）。この適合により、第１判定値αは、例えばエンジン回転速度ＮＥが低いときには負の値を採り、エンジン回転速度ＮＥが高くなるに従い増加して「０」に近づく。なお、このマップの特性は一例にすぎず、上記適合条件を満たす範囲内で適宜変更可能である。
【００８６】
前記ステップ１９５の判定条件が満たされていると、単気筒失火が発生しているとしてステップ２００へ移行する。これに対し、ステップ１９５の判定条件が満たされていないと、すなわち２気筒失火（連続２気筒失火又は間欠２気筒失火）であると、前述した図６でのステップ２１０の処理に代えて、ステップ２１５の処理を行う。
【００８７】
ステップ２１５では、回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) を回転変動量ＫＧＸ(3) で除算する。さらに、この除算結果が第２判定値βよりも大きいかどうかを判定する。第２判定値βは、例えば、図１１に示すマップを参照して求めたものである。このマップには、エンジン回転速度ＮＥ毎に第２判定値βが規定されている。第２判定値βは、連続２気筒失火時の両回転変動量の補正後の偏差（ＫＧＸ(-) ／ＫＧＸ(3) ）と、間欠２気筒失火時の両回転変動量の補正後の偏差（ＫＧＸ(-) ／ＫＧＸ(3) ）との中間の値となるように適合されている（図１３参照）。この適合により、第２判定値βは、例えばエンジン回転速度ＮＥが低いときには第１実施形態と同様に「０」又はそれに近い値を採り、エンジン回転速度ＮＥが高くなるに従い増加してゆく。なお、このマップの特性は一例にすぎず、上記適合条件を満たす範囲内で適宜変更可能である。
【００８８】
前記ステップ２１５の判定条件が満たされていると、連続２気筒失火が発生しているとしてステップ２２０へ移行し、満たされていないと間欠２気筒失火が発生しているとしてステップ２３０へ移行する。なお、ステップ２００，２２０，２３０では前述したようにフラグＸＭＦ１，ＸＭＦ２，ＸＭＦ３をそれぞれ「１」に設定する。そして、これらのフラグ設定の後、ステップ２４０の処理を行い、失火検出ルーチンを一旦終了する。
【００８９】
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した（１）〜（３）に加え、次の効果が得られる。
（４）エンジン回転速度ＮＥが異なると、回転変動のパターンは同じでも、回転変動量ＫＧＸ(i) の絶対値が異なる場合がある。例えば、一般に低回転速度域では回転変動量ＫＧＸ(i) が多く、失火が発生するとこの回転変動量ＫＧＸ(i) がさらに多くなる。これとは逆に、高回転速度域では回転変動量ＫＧＸ(i) が少なく、このとき失火が発生しても回転変動量ＫＧＸ(i) は前記低回転速度域ほど多くはならない。
【００９０】
この点、第２実施形態では、第１判定値αとしてエンジン回転速度ＮＥに応じた値が用いられる。従って、前記のようにエンジン回転速度ＮＥによって回転変動量ＫＧＸ(i) の絶対値が異なっても、この第１判定値αを用いることで、失火の形態が単気筒失火であるか２気筒失火であるかを正確に判別することができる。
【００９１】
同様に、第２判定値βとしてエンジン回転速度ＮＥに応じた値が用いられる。そのため、前記のようにエンジン回転速度ＮＥによって回転変動量ＫＧＸ(i) の絶対値が異なっても、この第２判定値βを用いることで、失火の形態が連続２気筒失火であるか間欠２気筒失火であるかを正確に判別することが可能となる。
【００９２】
（５）回転変動量ＫＧＸ(i) の大きさはエンジン負荷に応じて異なる場合がある。この点、第２実施形態では、回転変動量の和ＫＧＸ(+) が、エンジン負荷に関するパラメータ（第１気筒♯１での回転変動量ＫＧＸ(3) ）に基づいて補正される（ステップ１９５）。この回転変動量の補正後の和（ＫＧＸ(+) ／ＫＧＸ(3) ）は、エンジン負荷による影響を考慮（排除）したものとなる。従って、この補正後の和を用いることで、単気筒失火又は２気筒失火の判定精度を高めることができる。
【００９３】
同様に、第２実施形態では、回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) が、第１気筒♯１での回転変動量ＫＧＸ(3) に基づいて補正される（ステップ２１５）ため、回転変動量の補正後の偏差（ＫＧＸ(-) ／ＫＧＸ(3) ）は、エンジン負荷による影響を考慮（排除）したものとなる。従って、この補正後の偏差を用いることで、連続２気筒失火又は間欠２気筒失火の判定精度を高めることができる。
【００９４】
（６）図１２は、回転変動量の補正後の和（ＫＧＸ(+) ／ＫＧＸ(3) ）を失火形態別に示したグラフである。この図１２では、補正後の和（ＫＧＸ(+) ／ＫＧＸ(3) ）の分布を、図示の便宜上ハッチングで示している。
【００９５】
図１２によると、単気筒失火では、補正後の和（ＫＧＸ(+) ／ＫＧＸ(3) ）がエンジン回転速度ＮＥに応じて異なるが、どの回転速度域においても第１判定値αよりも小さくなっている。また、２気筒失火（連続２気筒失火、間欠２気筒失火）では、補正後の和（ＫＧＸ(+) ／ＫＧＸ(3) ）がエンジン回転速度ＮＥに応じて異なるが、どの回転速度域においても第１判定値α以上となっている。
【００９６】
このことは、補正後の和（ＫＧＸ(+) ／ＫＧＸ(3) ）が第１判定値αよりも小さい場合に単気筒失火とし、第１判定値α以上の場合に２気筒失火とする本実施形態の失火検出装置によれば、より一層正確に単気筒失火と２気筒失火とを判別できることを裏付けている。
【００９７】
（７）図１３は、回転変動量の補正後の偏差（ＫＧＸ(-) ／ＫＧＸ(3) ）を失火形態（連続２気筒失火及び間欠２気筒失火）別に示したグラフである。この図１３では、補正後の偏差（ＫＧＸ(-) ／ＫＧＸ(3) ）の分布を、図示の便宜上ハッチングで示している。
【００９８】
図１３によると、連続２気筒失火では、補正後の偏差（ＫＧＸ(-) ／ＫＧＸ(3) ）がエンジン回転速度ＮＥに応じて異なるが、どの回転速度域においても第２判定値β（＝０）よりも大きくなっている。また、間欠２気筒失火では、補正後の偏差（ＫＧＸ(-) ／ＫＧＸ(3) ）がエンジン回転速度ＮＥに応じて異なるが、どの回転速度域においても第２判定値β以下となっている。
【００９９】
このことは、補正後の偏差（ＫＧＸ(-) ／ＫＧＸ(3) ）が第２判定値βよりも大きい場合に連続２気筒失火とし、第２判定値β以下である場合に間欠２気筒失火とする本実施形態の失火検出装置によれば、より一層正確に連続２気筒失火と間欠２気筒失火とを判別できることを裏付けている。
【０１００】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・第１実施形態において、第１判定値αを「０」とは異なる一定の値に設定してもよい。要は、第１判定値αは、単気筒失火時の回転変動量の和ＫＧＸ(+) と、２気筒失火時の両回転変動量の和ＫＧＸ(+) との中間の値であればよい。
【０１０１】
・第１実施形態において、第２判定値βを「０」とは異なる一定の値に設定してもよい。要は、第２判定値βは、連続２気筒失火時の回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) と、間欠２気筒失火時の両回転変動量の偏差ＫＧＸ(-) との中間の値であればよい。
【０１０２】
・図６のステップ２１０の判定条件を、「回転変動量ＫＧＸ(1) と回転変動量ＫＧＸ(2) との偏差（ＫＧＸ(1) −ＫＧＸ(2) ）が第２判定値β以下であるかどうか」としてもよい。
【０１０３】
・第２実施形態における第１判定値α及び第２判定値βの少なくとも一方を、前記マップに代えて所定の演算式に従って求めてもよい。
・本発明は、直列型エンジンに限らす、他の型式のエンジン、例えばＶ型のエンジンにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の失火検出装置の第１実施形態についてその構成を示す略図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ単気筒失火時における回転変動パターンを示すグラフ。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ連続２気筒失火時における回転変動パターンを示すグラフ。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ間欠２気筒失火時における回転変動パターンを示すグラフ。
【図５】失火検出の手順の一部を示すフローチャート。
【図６】同じく失火検出の手順の一部を示すフローチャート。
【図７】回転変動量の和（ＫＧＸ(2) ＋ＫＧＸ(1) ）の分布を示すグラフ。
【図８】回転変動量の偏差（ＫＧＸ(2) −ＫＧＸ(1) ）の分布を示すグラフ。
【図９】第２実施形態における失火検出の手順の一部を示すフローチャート。
【図１０】第１判定値αの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図１１】第２判定値βの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図１２】回転変動の補正後の和（ＫＧＸ(2) ＋ＫＧＸ(1) ）／ＫＧＸ(3) の分布を示すグラフ。
【図１３】回転変動の補正後の偏差（ＫＧＸ(2) −ＫＧＸ(1) ）／ＫＧＸ(3) の分布を示すグラフ。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は、従来の失火検出に際し考慮される失火形態毎の回転変動パターンを示すグラフ。
【符号の説明】
１１…エンジン、２６…ＥＣＵ（第１判定手段、第２判定手段）、♯１…第１気筒（所定気筒）、♯２…第２気筒（所定気筒よりも１回後に点火される気筒）、♯３…第３気筒（所定気筒よりも２回後に点火される気筒）、♯４…第４気筒、♯５…第５気筒、♯６…第６気筒、ＮＥ…エンジン回転速度、ＫＧＸ(i) ，ＫＧＸ(3) ，ＫＧＸ(2) ，ＫＧＸ(1) …回転変動量、ＫＧＸ(+) …回転変動量の和、ＫＧＸ(-) …回転変動量の偏差、α…第１判定値、β…第２判定値。
【図１】
0004120276.tif 000002
【図２】
0004120276.tif 000003
【図３】
0004120276.tif 000004
【図４】
0004120276.tif 000005
【図５】
0004120276.tif 000006
【図６】
0004120276.tif 000007
【図７】
0004120276.tif 000008
【図８】
0004120276.tif 000009
【図９】
0004120276.tif 000010
【図１０】
0004120276.tif 000011
【図１１】
0004120276.tif 000012
【図１２】
0004120276.tif 000013
【図１３】
0004120276.tif 000014
【図１４】
0004120276.tif 000015