JP4007401B1 - 内燃機関の失火判定装置および失火判定方法 - Google Patents

内燃機関の失火判定装置および失火判定方法 Download PDF

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Abstract

【課題】二つの電動機の少なくとも一方により制振制御や回転数制御を行なう動力出力装置において、内燃機関の失火検出の頻度を向上させる。
【解決手段】まず、制振制御と回転数制御を共に行なっている状態で失火か否かの仮判定を行ない（Ｓ１４０〜Ｓ１６０）、失火と仮判定されたときには失火か否かの本判定を行ない（Ｓ１７０〜Ｓ２１０）、失火と本判定されないときには制振制御を禁止した状態で失火か否かの仮判定および本判定を行ない（Ｓ２３０，Ｓ１４０〜Ｓ２１０）、本判定されないときにはさらに回転数制御を禁止した状態で失火か否かの仮判定および本判定を行なう（Ｓ２６０，Ｓ１４０〜Ｓ２１０）。これにより、制振制御や回転数制御が実行されている状態で失火が本判定されないときでも、制振制御や回転数制御の実行を禁止した状態で失火か否かの本判定を行なうことができ、失火検出の頻度を向上させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の失火判定装置および失火判定方法に関し、詳しくは、出力軸が駆動軸に接続された内燃機関と、該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、を備え、該内燃機関の運転に伴う振動が抑制されるよう該電動機を制御する制振制御の実行を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する動力出力装置における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置および失火判定方法に関する。
従来、この種の内燃機関の失火判定装置としては、内燃機関と、内燃機関の出力軸に接続されたモータ・ジェネレータと、を備え、車両の運転条件により内燃機関の失火を精度よく検出することができないときには、内燃機関の失火検出を抑制したり禁止したりするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、このように車両の運転条件により内燃機関の失火を精度よく検出することができないときには内燃機関の失火検出を抑制したり禁止したりすることにより、内燃機関の失火の誤検出を抑制している。
特開２００１−３１７４０２号公報
上述の内燃機関の失火判定装置では、車両の運転条件により内燃機関の失火を精度よく検出することができないときには内燃機関の失火検出を抑制したり禁止することにより内燃機関の失火の誤検出を抑制することができるものの、内燃機関の失火検出を禁止するため、失火検出の頻度が低下する。こうした内燃機関の失火判定装置では、失火検出の頻度の低下は失火への迅速な対応を阻害するものとなるため、失火検出の頻度を多くすることが望まれる。また、こうした内燃機関の失火判定装置では、内燃機関の失火検出をより適正に行なうことが望まれている。
本発明の内燃機関の失火判定装置は、内燃機関の失火の失火検出の頻度の向上を抑制することを目的の一つとする。また、本発明の内燃機関の失火判定装置および失火判定方法では、内燃機関の失火検出をより適正に行なうことを目的の一つとする。
本発明の内燃機関の失火判定装置および失火判定方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明の内燃機関の失火判定装置は、
出力軸が駆動軸に接続された内燃機関と、該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、を備え、該内燃機関の運転に伴う振動が抑制されるよう該電動機を制御する制振制御の実行を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する動力出力装置における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記検出された回転位置に基づいて前記出力軸が所定の単位回転角だけ回転するのに要する時間である単位回転角所要時間を演算する単位回転角所要時間演算手段と、
前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定する仮判定手段と、
前記仮判定手段により内燃機関が失火していると仮判定されたとき、前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する第１本判定手段と、
前記第１本判定手段により内燃機関が失火していると本判定されないとき、前記制振制御の実行の禁止を出力すると共に該制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する第２本判定手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の内燃機関の失火判定装置では、内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて演算された内燃機関の出力軸が所定の単位回転角だけ回転するのに要する時間である単位回転角所要時間に基づいて内燃機関が失火しているか否かを仮判定し、内燃機関が失火していると仮判定されたときには単位回転角所要時間に基づいて内燃機関が失火しているか否かを本判定し、内燃機関が失火していると本判定されないときには制振制御の実行の禁止を出力すると共にその制振制御の実行が禁止された後に単位回転角所要時間に基づいて内燃機関が失火しているか否かを本判定する。したがって、制振制御が実行されている状態で内燃機関が失火していると本判定されないときでも、制振制御が実行されていない状態で内燃機関が失火しているか否かを本判定するから、内燃機関の失火検出の頻度を向上させることができる。
こうした本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記仮判定手段は、前記演算された単位回転角所要時間と第１の閾値とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定する手段であり、前記第２本判定手段は、前記制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と前記第１の閾値とは異なる第２の閾値とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該単位回転角所要時間に基づいて該内燃機関が失火しているか否かを本判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、制振制御が実行されているか否かに応じて内燃機関が失火しているか否かの仮判定をより適正に行なうことができる。この場合、前記仮判定手段は、前記演算された単位回転角所要時間と該単位回転角所要時間より前記出力軸が第１回転位置前に演算された単位回転角所要時間との差である第１差分を順次演算すると共に該順次演算した第１差分のいずれかが前記第１の閾値より大きいときに前記内燃機関が失火していると仮判定する手段であり、前記第１本判定手段は、前記順次演算された第１差分のうち前記第１の閾値より大きい対象第１差分に対する該対象第１差分とは異なる該第１差分の比が第１の範囲にあるときに前記内燃機関が失火していると判定する手段であり、前記第２本判定手段は、前記制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と該単位回転角所要時間より前記出力軸が前記第１回転位置前に演算された単位回転角所要時間との差である第２差分を順次演算すると共に該順次演算した第２差分のいずれかが前記第２の閾値より大きいときに前記内燃機関が失火していると仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該順次演算した第２差分のうち該第２の閾値より大きい対象第２差分に対する該対象第２差分とは異なる該第２差分の比が前記第１の範囲とは異なる第２の範囲にあるときに前記内燃機関が失火していると判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、制振制御が実行されているか否かに応じて内燃機関が失火しているか否かの本判定をより適正に行なうことができる。
また、本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記動力出力装置は、前記内燃機関の回転数が調整されるよう前記電動機を制御する回転数制御を実行する装置であり、前記第２本判定手段により内燃機関が失火していると本判定されないとき、前記回転数制御の実行の禁止を出力すると共に該回転数制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する第３本判定手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、回転数制御が実行されている状態で内燃機関が失火していると本判定されないときでも、回転数制御が実行されていない状態で内燃機関が失火しているか否かを本判定することができるから、内燃機関の失火検出の頻度をより向上させることができる。
さらに、本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記動力出力装置は、前記内燃機関の回転数が調整されるよう前記電動機を制御する回転数制御を実行する装置であり、前記仮判定手段は、前記演算された単位回転角所要時間と第１の閾値とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定する手段であり、前記第２本判定手段は、前記制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と前記第１の閾値とは異なる第２の閾値とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該単位回転角所要時間に基づいて該内燃機関が失火しているか否かを本判定する手段であり、前記第２本判定手段により内燃機関が失火していると本判定されないとき、前記回転数制御の実行の禁止を出力すると共に該回転数制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と前記第１の閾値および前記第２の閾値とは異なる第３の閾値とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該単位回転角所要時間に基づいて該内燃機関が失火しているか否かを本判定する第３本判定手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、制振制御が実行されているか否かや回転数制御が実行されているか否かに応じて内燃機関が失火しているか否かの仮判定をより適正に行なうことができる。この場合、前記仮判定手段は、前記演算された単位回転角所要時間と該単位回転角所要時間より前記出力軸が第１回転位置前に演算された単位回転角所要時間との差である第１差分を順次演算すると共に該順次演算した第１差分のいずれかが前記第１の閾値より大きいときに前記内燃機関が失火していると仮判定する手段であり、前記第１本判定手段は、前記順次演算された第１差分のうち前記第１の閾値より大きい対象第１差分に対する該対象第１差分とは異なる該第１差分の比が第１の範囲にあるときに前記内燃機関が失火していると判定する手段であり、前記第２本判定手段は、前記制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と該単位回転角所要時間より前記出力軸が前記第１回転位置前に演算された単位回転角所要時間との差である第２差分を順次演算すると共に該順次演算した第２差分のいずれかが前記第２の閾値より大きいときに前記内燃機関が失火していると仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該順次演算した第２差分のうち該第２の閾値より大きい対象第２差分に対する該対象第２差分とは異なる該第２差分の比が前記第１の範囲とは異なる第２の範囲にあるときに前記内燃機関が失火していると判定する手段であり、前記第３本判定手段は、前記回転数制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と該単位回転角所要時間より前記出力軸が前記第１回転位置前に演算された単位回転角所要時間との差である第３差分を順次演算すると共に該順次演算した第３差分のいずれかが前記第３の閾値より大きいときに前記内燃機関が失火していると仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該順次演算した第３差分のうち該第３の閾値より大きい対象第３差分に対する該対象第３差分とは異なる該第３差分の比が前記第１の範囲および前記第２の範囲とは異なる第３の範囲にあるときに前記内燃機関が失火していると判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、制振制御が実行されているか否かや回転数制御が実行されているか否かに応じて内燃機関が失火しているか否かの本判定をより適正に行なうことができる。
本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記動力出力装置は、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機を備え、前記電動機と前記第２電動機とを制御することにより前記制振制御を実行する装置であり、前記第２本判定手段は、前記電動機と前記第２電動機とのうち一方の電動機による制振制御の実行を禁止すると共に該一方の電動機による制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定し、該内燃機関が失火していると本判定されないときには前記電動機と前記第２電動機とのうち他方の電動機による制振制御の実行の禁止を出力すると共に該他方の電動機による制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する手段であるものとすることもできる。
また、本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記内燃機関の燃料と空気との比としての空燃比を検出する空燃比検出手段と、前記第１本判定手段は、前記仮判定手段により内燃機関が失火していると仮判定されたとき、前記演算された単位回転角所要時間と前記検出された空燃比とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記第１本判定手段は、前記検出された空燃比が所定空燃比を含む所定範囲外のときには前記内燃機関が失火していると本判定しない手段であるものとすることもできる。ここで、「所定空燃比」には、理論空燃比などが含まれる。
本発明の内燃機関の失火判定方法は、
出力軸が駆動軸に接続された内燃機関と、該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、を備え、該内燃機関の運転に伴う振動が抑制されるよう該電動機を制御する制振制御の実行を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する動力出力装置における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定方法であって、
（ａ）前記内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて前記出力軸が所定の単位回転角だけ回転するのに要する時間である単位回転角所要時間を演算し、
（ｂ）前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定し、
（ｃ）前記内燃機関が失火していると仮判定されたとき、前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定し、
（ｄ）前記内燃機関が失火していると本判定されないとき、前記制振制御の実行の禁止を出力すると共に該制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する、
ことを要旨とする。
この本発明の内燃機関の失火判定方法では、内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて演算された内燃機関の出力軸が所定の単位回転角だけ回転するのに要する時間である単位回転角所要時間に基づいて内燃機関が失火しているか否かを仮判定し、内燃機関が失火していると仮判定されたときには単位回転角所要時間に基づいて内燃機関が失火しているか否かを本判定し、内燃機関が失火していると本判定されないときには制振制御の実行の禁止を出力すると共にその制振制御の実行が禁止された後に単位回転角所要時間に基づいて内燃機関が失火しているか否かを本判定する。したがって、制振制御が実行されている状態で内燃機関が失火していると本判定されないときでも、制振制御が実行されていない状態で内燃機関が失火しているか否かを本判定するから、内燃機関の失火検出の頻度を向上させることができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例である内燃機関の失火判定装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にねじれ要素としてのダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。ここで、実施例の内燃機関の失火判定装置としては、主としてエンジン２２を制御するエンジン用電子制御ユニット２４が該当する。
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な６気筒の内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に気筒毎に設けられた燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、実施例では、トルク変換運転モードや充放電運転モードのようにエンジン２２が運転される場合には、要求トルクに基づく目標回転数でエンジン２２が運転されるようモータＭＧ１によって回転数制御が行なわれると共にエンジン２２の運転に伴う振動が抑制されるようモータＭＧ１，ＭＧ２によって制振制御が行なわれる。したがって、トルク変換運転モードや充放電運転モードで走行する場合には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、要求トルクに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるための回転調整用トルクＴｎとエンジン２２の振動を抑制するための制振トルクＴｖ１とに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し、要求トルクとモータＭＧ１からのトルクの出力を伴ってエンジン２２から動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクとの偏差に基づく駆動トルクＴｄとエンジン２２の振動を抑制するための制振トルクＴｖ２とに基づいてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。また、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって設定される運転ポイントで運転されるよう燃料噴射制御や点火制御を行ない、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されたエンジン２２のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する際の動作について説明する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行される失火判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が運転されている間に亘って所定時間毎に繰り返し実行される。なお、実施例では、エンジン２２の６気筒のうち１気筒だけが失火している単失火を判定する場合について説明する。以下では、まず、制振制御や回転数制御が実行されているときを考える。
失火判定処理ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、クランクシャフト２６が３０度回転するのに要した時間として演算された３０度所要時間Ｔ３０や制振制御禁止フラグＦ１，回転数制御禁止フラグＦ２を入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、３０度所要時間Ｔ３０は、図４に例示するＴ３０演算処理によって演算されたものを入力するものとした。図４のＴ３０演算処理では、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角ＣＡに基づいてクランク角ＣＡが３０度回転する毎にそのときの時刻を入力し（ステップＳ３００）、今回の時刻と前回クランク角ＣＡが３０度回転したときに入力した時刻との差を計算することにより３０度所要時間Ｔ３０を演算し（ステップＳ３１０）、Ｔ３０演算処理を終了する。また、制振制御禁止フラグＦ１は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により、エンジン２２の運転に伴う振動を抑制するためのモータＭＧ１，ＭＧ２による制振制御の実行が許可されているときに値０が設定され、制振制御の実行が禁止されているときに値１が設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。回転数制御禁止フラグＦ２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により、エンジン２２の回転数を調整するためのモータＭＧ１による回転数制御の実行が許可されているときに値０が設定され、回転数制御の実行が禁止されているときに値１が設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。いま、制振制御や回転数制御が実行されているときを考えているから、ステップＳ１００で入力される制振制御禁止フラグＦ１および回転数制御禁止フラグＦ２は共に値０である。
次に、入力した３０度所要時間Ｔ３０の３６０度差分Δ３６０を計算し（ステップ１１０）、単失火仮判定フラグＧの値を調べる（ステップＳ１２０）。ここで、３６０度差分は、今回の３０度所要時間Ｔ３０と今回から３６０度前の３０度所要時間Ｔ３０との差分により計算することができる。また、単失火判定フラグＧは、初期値として値０が設定され、単失火していると仮判定されたときに値１が設定されるフラグである。
単失火仮判定フラグＧが値０のときには、制振制御禁止フラグＦ１の値と回転数制御禁止フラグＦ２の値とに基づいて閾値Ａ０を設定し（ステップＳ１３０）、３６０度差分Δ３６０を閾値Ａ０と比較し（ステップ１４０）、３６０度差分Δ３６０が閾値Ａ０以下のときには、失火判定処理ルーチンを終了する。ここで、閾値Ａ０は、単失火しているか否かを仮判定するために用いられる閾値であり、実験などにより定めることができる。この閾値Ａ０は、実施例では、制振制御禁止フラグＦ１と回転数制御禁止フラグＦ２とが共に値０のとき、制振制御禁止フラグＦ１が値１で回転数制御禁止フラグＦ２が値０のとき、制振制御禁止フラグＦ１と回転数制御禁止フラグＦ２とが共に値１のときの順に大きくなる傾向に設定するものとした。これは、制振制御や回転数制御が実行されていないときには、制振制御や回転数制御が実行されているときに比してクランクシャフト２６の回転変動が大きくなると考えられることに基づく。即ち、制振制御や回転数制御が実行されているか否かに拘わらず一定の閾値Ａ０を用いると、制振制御や回転数制御が実行されていないときに、失火していない気筒における３６０度差分Δ３６０までこの閾値Ａ０を超えてしまい、失火の仮判定を適正に行なうことができない場合が生じると考えられることに基づく。いま、制振制御禁止フラグＦ１と回転数制御禁止フラグＦ２とが共に値０であるときを考えているから、これに応じた閾値Ａ０が設定される。
一方、３６０度差分Δ３６０が閾値Ａ０より大きいときには、単失火していると仮判定し、単失火仮判定フラグＧに値１を設定すると共に（ステップＳ１５０）、仮判定した気筒を失火気筒Ｐ３として設定する（ステップＳ１６０）。６気筒エンジンの場合、クランク角ＣＡが１２０度ＣＡ毎に爆発燃焼するから、３０度所要時間Ｔ３０の３６０度差分Δ３６０では、失火している気筒に対する３０度所要時間Ｔ３０（大きな値）と失火していない気筒に対する３０度所要時間Ｔ３０（小さな値）との差分は、失火していない気筒同士の差分に対して大きな値となる。このため、ピークを示す３６０度差分は、失火している気筒に対応するものとなる。実施例では、この気筒を失火気筒Ｐ３とするのである。クランク角ＣＡの３６０度差分Δ３６０の変化の様子を図５に示す。図中、ピークとなる３６０度差分Δ３６０に対応する気筒が失火気筒Ｐ３で表わされ、この失火気筒Ｐ３の一つ前，二つ前に爆発燃焼する気筒がそれぞれ失火前気筒Ｐ４，Ｐ５で表わされ、失火気筒Ｐ３の一つ後，二つ後，三つ後に爆発燃料する気筒がそれぞれ失火後気筒Ｐ２，Ｐ１，Ｐ０で表わされている。
次に、単失火しているか否かの本判定に用いる判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３を計算することができるか否かを判定し（ステップＳ１７０）、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３を計算することができないときには、そのまま失火判定処理ルーチンを終了する。ここで、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３を計算することできるか否かを判定するのは、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３を計算する際に失火気筒Ｐ３の３６０度差分Δ３６０（Ｐ３）の他に、失火気筒Ｐ３の後に爆発燃焼する気筒の３６０度差分Δ３６０を用いることに基づく。この点について詳細は後述する。そして、次回以降に失火判定処理ルーチンが実行されたときには、ステップＳ１２０で失火仮判定フラグＧが値１であると判定され、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３を計算することできるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。
ステップＳ１７０で判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３を計算することができると判定されたときには、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３として、失火気筒Ｐ３の３６０度差分Δ３６０（Ｐ３）に対する失火気筒Ｐ３より一つ前に燃焼した気筒Ｐ４の３６０度差分Δ３６０（Ｐ４）の比［Δ３６０（Ｐ４）／Δ３６０（Ｐ３）］，失火気筒Ｐ３の３６０度差分Δ３６０（Ｐ３）に対する失火気筒Ｐ３より一つ後に燃焼した気筒Ｐ２の３６０度差分Δ３６０（Ｐ２）の比［Δ３６０（Ｐ２）／Δ３６０（Ｐ３）］，失火気筒Ｐ３の３６０度差分Δ３６０（Ｐ３）に対する失火気筒Ｐ３より３つ後に燃焼した気筒Ｐ０の３６０度差分Δ３６０（Ｐ０）の比［Δ３６０（Ｐ０）／Δ３６０（Ｐ３）］を計算すると共に（ステップＳ１８０）、制振制御禁止フラグＦ１の値と回転数制御禁止フラグＦ２の値とに基づいて単失火しているか否かの本判定に用いる閾値Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ３１，Ａ３２を設定し（ステップＳ１９０）、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３がそれぞれ閾値Ａ１１，Ａ１２により設定される範囲，閾値Ａ２１，２２により設定される範囲，閾値Ａ３１，Ａ３２により設定される範囲にあるか否かを判定する（ステップＳ２００）。ここで、閾値Ａ１１，Ａ１２は失火気筒Ｐ３の３６０度差分Δ３６０（Ｐ３）に対する失火気筒Ｐ３より一つ前に燃焼した気筒Ｐ４の３６０度差分Δ３６０（Ｐ４）の比［Δ３６０（Ｐ４）／Δ３６０（Ｐ３）］の範囲の下限と上限であり、閾値Ａ２１，Ａ２２は失火気筒Ｐ３の３６０度差分Δ３６０（Ｐ３）に対する失火気筒Ｐ３より一つ後に燃焼した気筒Ｐ２の３６０度差分Δ３６０（Ｐ２）の比［Δ３６０（Ｐ２）／Δ３６０（Ｐ３）］の範囲の下限と上限であり、閾値Ａ３１，Ａ３２は失火気筒Ｐ３の３６０度差分Δ３６０（Ｐ３）に対する失火気筒Ｐ３より３つ後に燃焼した気筒Ｐ０の３６０度差分Δ３６０（Ｐ０）の比［Δ３６０（Ｐ０）／Δ３６０（Ｐ３）］の範囲の下限と上限であり、制振制御禁止フラグＦ１の値と回転数制御禁止フラグＦ２の値とに応じてそれぞれ実験などにより求めることができる。このように制振制御禁止フラグＦ１の値と回転数制御禁止フラグＦ２の値とに基づいて閾値Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ３１，Ａ３２を設定するのは、閾値Ａ０を設定するときと同様に、制振制御や回転数制御が実行されているか否かに応じてクランクシャフト２６の回転変動の様子が異なると考えられることに基づく。いま、制振制御禁止フラグＦ１と回転数制御禁止フラグＦ２とが共に値０であるときを考えているから、これに応じた閾値Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ３１，Ａ３２が設定されて用いられる。
判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３がそれぞれ閾値Ａ１１，Ａ１２により設定される範囲，Ａ２１，Ａ２２により設定される範囲，Ａ３１，Ａ３２により設定される範囲にあると判定されたときには単失火していると本判定して（ステップＳ２１０）、失火判定処理ルーチンを終了する。一方、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３のいずれかが閾値Ａ１１，Ａ１２により設定される範囲，Ａ２１，Ａ２２により設定される範囲，Ａ３１，Ａ３２により設定される範囲にないと判定されたときには、単失火していると本判定せずに、制振制御禁止フラグＦ１の値を調べる（ステップＳ２２０）。いま、制振制御禁止フラグＦ１が値０のときを考えているから、制振制御禁止指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信し（ステップＳ２３０）、失火仮判定フラグＧに値０を設定して（ステップＳ２４０）、失火判定処理ルーチンを終了する。制振制御禁止指令を受信したハイブリッド用電子制御ユニット７０は、制振制御の実行が禁止されていると判断し、制振制御禁止フラグＦ１に値１を設定し、制振トルクＴｖ１、Ｔｖ２を考慮せずにモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を計算することになる。
こうして値１が設定された制振制御禁止判定フラグＦ１が入力されると（ステップＳ１００）、制振制御禁止判定フラグＦ１の値と回転数制御禁止フラグＦ２の値に応じた閾値Ａ０を設定し（ステップＳ１３０）、３０度所要時間Ｔ３０の３６０度差分Δ３６０が閾値Ａ０を超えた気筒を失火気筒Ｐ３として設定し（ステップＳ１４０〜Ｓ１６０）、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３を計算し（ステップＳ１８０）、制振制御禁止判定フラグＦ１の値と回転数制御禁止フラグＦ２の値に応じた閾値Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ３１，Ａ３２を設定し（ステップＳ１９０）、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３がそれぞれ閾値Ａ１１，Ａ１２により設定される範囲，Ａ２１，Ａ２２により設定される範囲，Ａ３１，Ａ３２により設定される範囲にあるか否かを判定し（ステップＳ２００）、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３がそれぞれ閾値Ａ１１，Ａ１２により設定される範囲，Ａ２１，Ａ２２により設定される範囲，Ａ３１，Ａ３２により設定される範囲にあると判定されたときには、単失火していると本判定して（ステップＳ２１０）、失火判定処理ルーチンを終了する。このように、制振制御や回転数制御が実行されている状態で単失火していると本判定されないときに、制振制御が実行されていない状態で単失火しているか否かを本判定することにより、制振制御や回転数制御が実行されている状態で単失火していると本判定されないときに単失火の検出を行なわずに止めてしまうものに比して単失火検出の頻度を向上させることができる。一方、ステップＳ２００で判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３のいずれかが閾値Ａ１１，Ａ１２により設定される範囲，Ａ２１，Ａ２２により設定される範囲，Ａ３１，Ａ３２により設定される範囲にないと判定されたときには、単失火していると本判定せずに、制振制御禁止フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ２２０）、いま制振制御禁止フラグＦ１が値１のときを考えているから、回転数制御禁止フラグＦ２の値を調べ（ステップＳ２５０）、いま回転数制御禁止フラグＦ２が値０のときを考えているから、回転数制御禁止指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信し（ステップＳ２６０）、失火仮判定フラグＧに値０を設定して（ステップＳ２７０）、失火判定処理ルーチンを終了する。回転数制御禁止指令を受信したハイブリッド用電子制御ユニット７０は、回転数制御が禁止されていると判断し、制振制御禁止フラグＦ１を値１で保持しつつ回転数制御禁止フラグＦ２に値１を設定し、制振トルクＴｖ１も回転調整用トルクＴｎを考慮せずにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算することになる。このときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には値０が設定される。したがって、モータＭＧ１からトルクが出力されないので、エンジン２２からの動力は駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されないことになる。
こうして値１が設定された回転数制御禁止フラグＦ２が入力されると（ステップＳ１００）、制振制御禁止判定フラグＦ１の値と回転数制御禁止フラグＦ２の値に応じた閾値Ａ０を設定し（ステップＳ１３０）、３０度所要時間Ｔ３０の３６０度差分Δ３６０が閾値Ａ０を超えた気筒を失火気筒Ｐ３として設定し（ステップＳ１４０〜Ｓ１６０）、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３を計算し（ステップＳ１８０）、制振制御禁止判定フラグＦ１の値と回転数制御禁止フラグＦ２の値に応じた閾値Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ３１，Ａ３２を設定し（ステップＳ１９０）、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３がそれぞれ閾値Ａ１１，Ａ１２により設定される範囲，Ａ２１，Ａ２２により設定される範囲，Ａ３１，Ａ３２により設定される範囲にあるか否かを判定し（ステップＳ２００）判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３がそれぞれ閾値Ａ１１，Ａ１２により設定される範囲，Ａ２１，Ａ２２により設定される範囲，Ａ３１，Ａ３２により設定される範囲にあると判定されたときには、単失火していると本判定して（ステップＳ２１０）、失火判定処理ルーチンを終了する。このように、回転数制御が実行されている状態で単失火していると本判定されないときに、回転数制御が実行されていない状態で単失火しているか否かを本判定することにより、回転数制御が実行されている状態で単失火が本判定されないときに単失火の検出を行なわずに止めてしまうものに比して単失火検出の頻度を向上させることができる。一方、ステップＳ２００で判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３のいずれかが閾値Ａ１１，Ａ１２により設定される範囲，Ａ２１，Ａ２２により設定される範囲，Ａ３１，Ａ３２により設定される範囲にないと判定されたときには、単失火していると本判定せずに、制振制御禁止フラグＦ１の値と回転数制御禁止フラグＦ２の値とを調べ（ステップＳ２２０，Ｓ２５０）、いま制振制御禁止フラグＦ１と回転数制御禁止フラグとが共に値１のときを考えているから、制振制御禁止解除指令と回転数制御禁止解除指令とをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信し（ステップＳ２８０）、失火仮判定フラグＧに値０を設定して（ステップＳ２９０）、失火判定処理ルーチンを終了する。制振制御禁止解除指令と回転数制御禁止解除指令とを受信したハイブリッド用電子制御ユニット７０は、制振制御と回転数制御とが共に許可されていると判断し、回転調整用トルクＴｎや制振トルクＴｖ１，Ｔｖ２を考慮してモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定することになる。即ち、制振制御禁止フラグＦ１と回転数制御禁止フラグとが共に値１のときに単失火していると本判定されていないときには、単失火していないと判断して制振制御や回転数制御の実行を再開するのである。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置によれば、クランクシャフト２６が３０度回転するのに要する時間として演算された３０度回転所要時間Ｔ３０の３６０度差分Δ３６０に基づいて単失火しているか否かを仮判定し、単失火していると仮判定されたときには３０度回転所要時間Ｔ３０の３６０度差分Δ３６０に基づいて単失火しているか否かを本判定し、単失火していると本判定されないときには制振制御禁止指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して制振制御が実行されていない状態で単失火しているか否かを本判定し、単失火していると本判定されないときには回転数制御禁止指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して回転数制御が実行されていない状態で単失火しているか否かを本判定するから、制振制御や回転数制御が実行されている状態で単失火していると本判定されないときでも、制振制御や回転数制御が実行されていない状態で単失火しているか否かを本判定することができる。この結果、単失火検出の頻度を向上させることができる。しかも、制振制御や回転数制御が実行されているか否かに応じて設定される閾値Ａ０や閾値Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ３１，Ａ３２を用いてエンジン２２の単失火の仮判定や本判定を行なうから、単失火の検出をより適正なものとすることができる。
実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置では、エンジン２２の６気筒のうち１気筒だけが失火している単失火を判定する場合について説明したが、単失火以外の失火を判定する場合、例えば、６気筒のうちの連続する２気筒が失火している連続失火を判定する場合や、６気筒のうち一つの燃焼気筒を挟む２気筒が失火している間欠失火を判定する場合などに適用するものとしてもよい。これらの場合でも、実施例と同様に、失火検出の頻度を向上させることができ、失火検出をより適正なものとすることができる。
実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置では、制振制御が実行されていない状態でエンジン２２が失火していると本判定されないときには、回転数制御禁止指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して回転数制御が実行されていない状態でエンジン２２が失火しているか否かを本判定するものとしたが、回転数制御禁止指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信することなく、そのままエンジン２２は失火していないと判断するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置では、制振制御や回転数制御が実行されている状態でエンジン２２が失火していると仮判定されたものの本判定されないときには、制振制御が実行されていない状態で３０度回転所要時間Ｔ３０と閾値Ａ０とを用いてエンジン２２が失火しているか否かを仮判定し、エンジン２２が失火していると仮判定されてから判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３と閾値Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ３１，Ａ３２とを用いてエンジン２２が失火しているか否かを本判定するものとしたが、制振制御や回転数制御が実行されている状態でエンジン２２が失火していると本判定されないときには、制振制御や回転数制御が実行されていない状態で仮判定することなく、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３と閾値Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ３１，Ａ３２とを用いてエンジン２２が失火しているか否かを本判定するものとしてもよい。この場合、制振制御や回転数制御が実行されている状態でエンジン２２が失火していると仮判定されたときに特定された失火気筒Ｐ３をそのまま失火気筒Ｐ３として用いるものとしてもよいし、３６０度差分Δ３６０のピークを失火気筒Ｐ３として用いるものとしてもよい。また、実施例では、制振制御や回転数制御が実行されているか否かに基づいて設定された閾値Ａ０を用いるものとしたが、閾値Ａ０は、制振制御や回転数制御が実行されているか否かに拘わらず同一の値を用いるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置では、制振制御や回転数制御が実行されている状態でエンジン２２が失火していると仮判定されたときには、判定指標Ｊａ１，Ｊａ２，Ｊａ３がそれぞれ閾値Ａ１１，Ａ１２により設定される範囲，Ａ２１，Ａ２２により設定される範囲，Ａ３１，Ａ３２により設定される範囲にあるときにエンジン２２が失火していると本判定するものとしたが、これに加えて、空燃比センサ１３５ａにより検出された空燃比が所定空燃比を含む所定範囲内である条件が成立しているときにエンジン２２が失火していると本判定するものとしてもよい。ここで、所定空燃比は理論空燃比（約１４．７）などを用いることができ、所定範囲は実験などにより定めることができる。
実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置では、制振制御や回転数制御が実行されている状態でエンジン２２が失火していると仮判定されたものの本判定されないときには、モータＭＧ１，ＭＧ２による制振制御が実行されていない状態でエンジン２２が失火しているか否かを本判定するものとしたが、制振制御や回転数制御が実行されている状態で失火が本判定されないときには、まず、モータＭＧ１，ＭＧ２とのうち一方のモータ（例えばモータＭＧ１）による制振制御だけが実行されていない状態で即ち他方のモータ（例えばモータＭＧ２）だけによる制振制御が実行されている状態でエンジン２２が失火しているか否かを本判定し、エンジン２２が失火していると本判定されないときにはモータＭＧ１，ＭＧ２のいずれでも制振制御が実行されていない状態でエンジン２２が失火しているか否かを本判定するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置では、モータＭＧ１，ＭＧ２によって制振制御を実行するものとしたが、モータＭＧ１とモータＭＧ２とのうちの一方だけによって制振制御を実行するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置では、３０度回転所要時間Ｔ３０の３６０度差分Δ３６０を用いて失火の仮判定や本判定を行なうものとしたが、３６０度差分Δ３６０に代えてまたは加えて、今回の３０度所要時間Ｔ３０と今回から６０度前の３０度所要時間Ｔ３０との差分である６０度差分Δ６０や、今回の３０度所要時間Ｔ３０と今回から１２０度前の３０度所要時間Ｔ３０との差分である１２０度差分Δ１２０，今回の３０度所要時間Ｔ３０と今回から７２０度前の３０度所要時間Ｔ３０との差分である７２０度差分Δ７２０などを用いて失火の仮判定や本判定を行なうものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置では、クランクシャフト２６が３０度回転するのに要する時間として演算された３０度回転所要時間Ｔ３０の３６０度差分Δ３６０を用いて失火の仮判定や本判定を行なうものとしたが、３０度回転所要時間Ｔ３０に基づいて失火の仮判定や本判定を行なうものであれば、３６０度差分Δ３６０などを用いずに行なうものとしてもよい。また、３０度回転所要時間Ｔ３０に代えて、クランクシャフト２６が１５度回転するのに要する時間として演算された１５度回転所要時間Ｔ１５や、クランクシャフト２６が６０度回転するのに要する時間として演算された６０度回転所要時間Ｔ６０などを用いるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置では、６気筒のエンジン２２を用いるものしたが、６気筒に限られず、４気筒のエンジンや８気筒のエンジンなどを用いるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されると共にモータＭＧ１の回転軸や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続される動力分配統合機構３０とリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されるモータＭＧ２とを備える装置における内燃機関の失火判定装置としたが、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図６における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものの内燃機関の失火判定装置としてもよいし、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものの内燃機関の失火判定装置としてもよい。
実施例では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備える動力出力装置における内燃機関の失火判定装置としたが、出力軸が駆動軸に接続された内燃機関と、内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、を備え、内燃機関の振動が抑制されるよう電動機を制御する制振制御の実行を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力する動力出力装置における内燃機関の失火判定装置であればよい。
また、こうしたハイブリッド自動車に搭載された内燃機関の失火判定装置に限定されるものではなく、自動車以外の移動体などに搭載された内燃機関や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた内燃機関の失火判定装置としても構わない。また、内燃機関の失火判定方法の形態としてもよい。
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、内燃機関を組み込んだ装置や内燃機関を搭載する自動車の製造産業などに利用可能である。
本発明の一実施例である内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行される失火判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 Ｔ３０演算処理の一例を示すフローチャートである。 クランク角ＣＡの３６０度差分Δ３６０の変化の様子の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
符号の説明
２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６ スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (10)

  1. 出力軸が駆動軸に接続された内燃機関と、該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、を備え、該内燃機関の運転に伴う振動が抑制されるよう該電動機を制御する制振制御の実行を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する動力出力装置における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
    前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
    前記検出された回転位置に基づいて前記出力軸が所定の単位回転角だけ回転するのに要する時間である単位回転角所要時間を演算する単位回転角所要時間演算手段と、
    前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定する仮判定手段と、
    前記仮判定手段により内燃機関が失火していると仮判定されたとき、前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する第１本判定手段と、
    前記第１本判定手段により内燃機関が失火していると本判定されないとき、前記制振制御の実行の禁止を出力すると共に該制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する第２本判定手段と、
    を備える内燃機関の失火判定装置。
  2. 請求項１記載の内燃機関の失火判定装置であって、
    前記仮判定手段は、前記演算された単位回転角所要時間と第１の閾値とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定する手段であり、
    前記第２本判定手段は、前記制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と前記第１の閾値とは異なる第２の閾値とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該単位回転角所要時間に基づいて該内燃機関が失火しているか否かを本判定する手段である
    内燃機関の失火判定装置。
  3. 請求項２記載の内燃機関の失火判定装置であって、
    前記仮判定手段は、前記演算された単位回転角所要時間と該単位回転角所要時間より前記出力軸が第１回転位置前に演算された単位回転角所要時間との差である第１差分を順次演算すると共に該順次演算した第１差分のいずれかが前記第１の閾値より大きいときに前記内燃機関が失火していると仮判定する手段であり、
    前記第１本判定手段は、前記順次演算された第１差分のうち前記第１の閾値より大きい対象第１差分に対する該対象第１差分とは異なる該第１差分の比が第１の範囲にあるときに前記内燃機関が失火していると判定する手段であり、
    前記第２本判定手段は、前記制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と該単位回転角所要時間より前記出力軸が前記第１回転位置前に演算された単位回転角所要時間との差である第２差分を順次演算すると共に該順次演算した第２差分のいずれかが前記第２の閾値より大きいときに前記内燃機関が失火していると仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該順次演算した第２差分のうち該第２の閾値より大きい対象第２差分に対する該対象第２差分とは異なる該第２差分の比が前記第１の範囲とは異なる第２の範囲にあるときに前記内燃機関が失火していると判定する手段である
    内燃機関の失火判定装置。
  4. 請求項１ないし３いずれか記載の内燃機関の失火判定装置であって、
    前記動力出力装置は、前記内燃機関の回転数が調整されるよう前記電動機を制御する回転数制御を実行する装置であり、
    前記第２本判定手段により内燃機関が失火していると本判定されないとき、前記回転数制御の実行の禁止を出力すると共に該回転数制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する第３本判定手段を備える
    内燃機関の失火判定装置。
  5. 請求項１に係る内燃機関の失火判定装置であって、
    前記動力出力装置は、前記内燃機関の回転数が調整されるよう前記電動機を制御する回転数制御を実行する装置であり、
    前記仮判定手段は、前記演算された単位回転角所要時間と第１の閾値とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定する手段であり、
    前記第２本判定手段は、前記制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と前記第１の閾値とは異なる第２の閾値とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該単位回転角所要時間に基づいて該内燃機関が失火しているか否かを本判定する手段であり、
    前記第２本判定手段により内燃機関が失火していると本判定されないとき、前記回転数制御の実行の禁止を出力すると共に該回転数制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と前記第１の閾値および前記第２の閾値とは異なる第３の閾値とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該単位回転角所要時間に基づいて該内燃機関が失火しているか否かを本判定する第３本判定手段を備える
    内燃機関の失火判定装置。
  6. 請求項５記載の内燃機関の失火判定装置であって、
    前記仮判定手段は、前記演算された単位回転角所要時間と該単位回転角所要時間より前記出力軸が第１回転位置前に演算された単位回転角所要時間との差である第１差分を順次演算すると共に該順次演算した第１差分のいずれかが前記第１の閾値より大きいときに前記内燃機関が失火していると仮判定する手段であり、
    前記第１本判定手段は、前記順次演算された第１差分のうち前記第１の閾値より大きい対象第１差分に対する該対象第１差分とは異なる該第１差分の比が第１の範囲にあるときに前記内燃機関が失火していると判定する手段であり、
    前記第２本判定手段は、前記制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と該単位回転角所要時間より前記出力軸が前記第１回転位置前に演算された単位回転角所要時間との差である第２差分を順次演算すると共に該順次演算した第２差分のいずれかが前記第２の閾値より大きいときに前記内燃機関が失火していると仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該順次演算した第２差分のうち該第２の閾値より大きい対象第２差分に対する該対象第２差分とは異なる該第２差分の比が前記第１の範囲とは異なる第２の範囲にあるときに前記内燃機関が失火していると判定する手段であり、
    前記第３本判定手段は、前記回転数制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間と該単位回転角所要時間より前記出力軸が前記第１回転位置前に演算された単位回転角所要時間との差である第３差分を順次演算すると共に該順次演算した第３差分のいずれかが前記第３の閾値より大きいときに前記内燃機関が失火していると仮判定し、該内燃機関が失火していると仮判定されたときには該順次演算した第３差分のうち該第３の閾値より大きい対象第３差分に対する該対象第３差分とは異なる該第３差分の比が前記第１の範囲および前記第２の範囲とは異なる第３の範囲にあるときに前記内燃機関が失火していると判定する手段である
    内燃機関の失火判定装置。
  7. 請求項１ないし６いずれか記載の内燃機関の失火判定装置であって、
    前記動力出力装置は、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機を備え、前記電動機と前記第２電動機とを制御することにより前記制振制御を実行する装置であり、
    前記第２本判定手段は、前記電動機と前記第２電動機とのうち一方の電動機による制振制御の実行を禁止すると共に該一方の電動機による制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定し、該内燃機関が失火していると本判定されないときには前記電動機と前記第２電動機とのうち他方の電動機による制振制御の実行の禁止を出力すると共に該他方の電動機による制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する手段である
    内燃機関の失火判定装置。
  8. 請求項１ないし７いずれか記載の内燃機関の失火判定装置であって、
    前記内燃機関の燃料と空気との比としての空燃比を検出する空燃比検出手段と、
    前記第１本判定手段は、前記仮判定手段により内燃機関が失火していると仮判定されたとき、前記演算された単位回転角所要時間と前記検出された空燃比とに基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する手段である
    内燃機関の失火判定装置。
  9. 前記第１本判定手段は、前記検出された空燃比が所定空燃比を含む所定範囲外のときには前記内燃機関が失火していると本判定しない手段である請求項８記載の内燃機関の失火判定装置。
  10. 出力軸が駆動軸に接続された内燃機関と、該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、を備え、該内燃機関の運転に伴う振動が抑制されるよう該電動機を制御する制振制御の実行を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する動力出力装置における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定方法であって、
    （ａ）前記内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて前記出力軸が所定の単位回転角だけ回転するのに要する時間である単位回転角所要時間を演算し、
    （ｂ）前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを仮判定し、
    （ｃ）前記内燃機関が失火していると仮判定されたとき、前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定し、
    （ｄ）前記内燃機関が失火していると本判定されないとき、前記制振制御の実行の禁止を出力すると共に該制振制御の実行が禁止された後に前記演算された単位回転角所要時間に基づいて前記内燃機関が失火しているか否かを本判定する、
    内燃機関の失火判定方法。


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