JP2003343340A - 内燃機関の失火検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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。 【解決手段】失火検出装置は、連続して点火が行われる
３つの気筒に関し、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定す
るためのものである。この判定に際しては、まず所定気
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（KGX(2)+KGX(1)） に基づき、前記単気筒失火
であるか否かを判定する（ステップ１９０）。単気筒失
火でないと判定される（ステップ１９０：ＮＯ）と、次
に前記所定気筒よりも１回後及び２回後に点火される各
気筒の回転変動量の偏差（KGX(2)-KGX(1)） に基づき、
連続２気筒失火であるか否かを判定する（ステップ２１
０）。

Description

【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、Δ
Ｔ２：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、ΔＴ
１：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ΔＴ
１，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Δ
Ｔ３・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。

【００１７】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。

【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２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３に記載の発明では、請求項２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３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４に記載の発明では、請求項２又は
３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５に記載の発明では、請求項１〜４
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６に記載の発明では、請求項５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６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７に記載の発明では、請求項５又は
６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１
７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（Electron
ic Control Unit ：ＥＣＵ）２６が設けられている。Ｅ
ＣＵ２６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°Ｃ
Ａ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°Ｃ
Ａ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Ｔ１
２０(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Ｔ１
２０(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ＫＧ
Ｘ(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Ｔ１２
０(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Ｋ
ＧＸ(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)，ＫＧ
Ｘ(1) が少なく、失火の起こった気筒では回転変動量Ｋ
ＧＸ(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°Ｃ
Ａ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、５
１０°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ＲＡ
Ｍ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１４
０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ＫＧ
Ｘ(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１
８０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２
４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ＫＧ
Ｘ(+) 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ＫＧ
Ｘ(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ＸＭ
Ｆ３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Ｔ１
２０(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Ｋ
ＧＸ(+) 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Ｎ
Ｅに応じた値を用いている。また、回転変動量の和ＫＧ
Ｘ(+) 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１１
０〜１８０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１９
５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ＫＧ
Ｘ(+) 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２
００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Ｋ
ＧＸ(-) 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(-) ／ＫＧ
Ｘ(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Ｋ
ＧＸ(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Ｎ
Ｅ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（Ｋ
ＧＸ(+) ／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(+) ／Ｋ
ＧＸ(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(-) ／ＫＧ
Ｘ(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Ｋ
ＧＸ(-) と、間欠２気筒失火時の両回転変動量の偏差Ｋ
ＧＸ(-) 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) −ＫＧ
Ｘ(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、Ｎ
Ｅ…エンジン回転速度、ＫＧＸ(i) ，ＫＧＸ(3) ，ＫＧ
Ｘ(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。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   ることを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
2. 【請求項２】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
   ると判定する請求項１に記載の内燃機関の失火検出装
   置。
3. 【請求項３】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２に
   記載の内燃機関の失火検出装置。
4. 【請求項４】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２又
   は３に記載の内燃機関の失火検出装置。
5. 【請求項５】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１〜４のいずれか１つに記載の
   内燃機関の失火検出装置。
6. 【請求項６】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５に
   記載の内燃機関の失火検出装置。
7. 【請求項７】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５
   又は６に記載の内燃機関の失火検出装置。