JP7314895B2 - 内燃機関の失火判定装置 - Google Patents

Description

この発明は内燃機関の失火判定装置に関するものである。

たとえば下記特許文献１には、圧縮上死点の出現間隔よりも小さい角度間隔におけるクランク軸の回転速度である瞬時回転速度についての互いに異なるクランク角領域における値同士の差によって定まる回転変動量に基づき、失火の有無を判定する失火判定装置が記載されている。詳しくは、互いに３６０°ＣＡだけ離間した時点の回転変動量同士の差が閾値よりも大きいときに失火が発生していると判定する。ここで、閾値との大小比較の対象を、失火検出の対象となる判定気筒の膨張行程についての回転変動量自体とする代わりに、回転変動量を３６０°ＣＡ前の回転変動量で減算した値とするのは、クランク角センサの製造ばらつき等の影響を抑制するためである（段落「０００３」）。

特開２００９－１３８６６３号公報

発明者は、内燃機関の軸トルクがゼロではないときにおいて、排気浄化装置の再生処理を実行すべく、一部の気筒への燃料供給を停止し、残りの気筒への燃料供給を実施することで、排気中に酸素を供給することを検討した。ただし、その場合、３６０°ＣＡ前の回転変動量が燃料供給を停止している上記一部の気筒に対応する瞬時回転速度によって算出される場合には、判定気筒で失火が発生していても回転変動量同士の差が小さくなるために、失火を判定できない。

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための内燃機関の失火判定装置は、何れか１つのフューエルカット気筒への燃料供給を停止させ且つ前記何れか１つの気筒以外の残余の燃焼気筒への燃料供給を実施する単気筒フューエルカット制御を実行する単気筒フューエルカット処理と、クランク軸の回転速度の指標値である瞬時速度変数を算出する瞬時速度算出処理と、前記瞬時速度変数の変化量である回転変動量を算出する回転変動量算出処理と、失火検出の対象である判定気筒の前記回転変動量である第１回転変動量から前記判定気筒の膨張行程よりも３６０°ＣＡの整数倍以前に膨張行程となる参照気筒の前記回転変動量である第２回転変動量を引いた差である変動量差分値を算出する変動量差分値算出処理と、前記変動量差分値と判定閾値との大小関係に基づいて、失火条件を満たしたとして、前記判定気筒が失火したと判定する失火判定処理と、前記失火判定処理を実行する際に前記参照気筒が前記フューエルカット気筒である場合に、前記参照気筒が前記フューエルカット気筒であることによる失火判定の結果への影響を低減するための補正を施す補正処理と、を実行することをその要旨とする。

上記構成によれば、フューエルカット気筒が参照気筒である場合、参照気筒がフューエルカット気筒であることによる影響を低減するための補正を施す補正処理が実行される。これにより、参照気筒がフューエルカット気筒であっても、そのことによる失火判定への影響を補正処理によって緩和することができる。したがって、上記構成によれば、参照気筒がフューエルカット気筒であっても誤判定を抑制することができる。

上記内燃機関の失火判定装置は、さらに、前記瞬時速度変数は、クランク角が既定の角度を回転するのに要した時間であり、前記失火判定処理は、前記変動量差分値が前記判定閾値以上となったとき、前記判定気筒が失火したと判定し、前記参照気筒が前記燃焼気筒である場合の前記判定閾値を、第１判定閾値としたとき、前記補正処理は、前記参照気筒が前記フューエルカット気筒である場合の前記判定閾値を、前記第１判定閾値よりも小さい第２判定閾値に補正することをその要旨とする。

上記構成によれば、瞬時速度変数をクランク角が既定の角度を回転するのに要した時間とし、変動量差分値が判定閾値以上となったとき、判定気筒が失火したと判定する場合において、参照気筒がフューエルカット気筒である場合の判定閾値を、第１判定閾値よりも小さい第２判定閾値とすることで、判定気筒に失火が生じている状態で変動量差分値が小さい値となったとしても、変動量差分値が判定閾値未満と誤判定されることを抑制できる。

上記内燃機関の失火判定装置は、さらに、前記失火判定処理における前記判定閾値を、前記クランク軸の回転速度が小さいときほど、大きくすることが好ましい。
クランク軸の回転速度が小さいほど、瞬時速度変数を算出するための回転角度の検出時間が長くなり、回転変動量の誤差幅が大きくなる。上記構成によれば、回転速度が小さいほど判定閾値を大きくするため、変動量差分値が判定閾値以上と誤判定されにくくなる。すなわち、回転速度が小さく、回転変動量の誤差幅が大きい場合であっても、誤って失火の発生が判定されにくくなる。

上記内燃機関の失火判定装置は、さらに、前記瞬時速度変数が、クランク角が既定の角度を回転する際の角速度であり、前記失火判定処理は、前記変動量差分値が前記判定閾値未満となったとき、前記判定気筒が失火したと判定し、前記参照気筒が前記燃焼気筒である場合の前記判定閾値を、第１判定閾値としたとき、前記補正処理は、前記参照気筒が前記フューエルカット気筒である場合の前記判定閾値を、前記第１判定閾値よりも大きい第２判定閾値に補正することをその要旨とする。

瞬時速度変数をクランク角が既定の角度を回転する際の角速度は、瞬時速度変数をクランク角が既定の角度を回転するのに要した時間の逆数である。したがって、上記構成によれば、瞬時速度変数を上記角速度とし、変動量差分値が判定閾値未満となったとき、判定気筒が失火したと判定する場合において、参照気筒がフューエルカット気筒である場合の判定閾値を、第１判定閾値よりも大きい第２判定閾値とすることで、判定気筒に失火が生じている状態で変動量差分値が大きい値となったとしても、変動量差分値が判定閾値以上と誤判定されることを抑制できる。

上記内燃機関の失火判定装置は、さらに、前記失火判定処理における前記判定閾値を、前記クランク軸の回転速度が小さいときほど、小さくすることが好ましい。
クランク軸の回転速度が小さいほど、瞬時速度変数を算出するための回転角度の検出時間が長くなり、クランク角が所定の角度を回転するのに要した時間の逆数である角速度から算出する回転変動量の誤差幅が大きくなる。したがって、上記構成によれば、回転速度が小さいほど判定閾値を小さくするため、変動量差分値が判定閾値未満と判定されにくくなる。すなわち、回転速度が小さく、回転変動量の誤差幅が大きい場合であっても、誤って失火の発生が判定されにくくなる。

上記内燃機関の失火判定装置は、さらに、前記補正処理は、前記参照気筒が前記フューエルカット気筒である場合の前記第２回転変動量を、前記参照気筒が前記燃焼気筒である場合の前記第２回転変動量に相当する値に補正することをその要旨とする。

上記構成によれば、参照気筒がフューエルカット気筒である場合の第２回転変動量を、参照気筒が燃焼気筒である場合の前記第２回転変動量に相当する値に補正すれば、参照気筒がフューエルカット気筒であっても燃料供給の停止が変動量差分値に与える影響を緩和できる。すなわち、参照気筒がフューエルカット気筒であっても、参照気筒が燃焼気筒である場合と同じ要件で失火条件の成立を判定することができる。したがって、上記構成によれば、補正処理によって、参照気筒がフューエルカット気筒であることによる失火判定結果への影響を低減できる。

上記内燃機関の失火判定装置は、さらに、前記内燃機関のトルクの指標値を算出するトルク算出処理をさらに含み、前記瞬時速度変数が、クランク角が既定の角度を回転するのに要した時間であり、前記失火判定処理は、前記変動量差分値が前記判定閾値以上となったとき、前記判定気筒が失火したと判定し、前記補正処理は、前記トルク算出処理において算出したトルクの指標値が小さいほど、前記第２回転変動量を大きな値に補正することが好ましい。

瞬時速度変数をクランク角が既定の角度を回転するのに要した時間とし、変動量差分値が判定閾値以上となったとき、判定気筒が失火したと判定する場合において、内燃機関のトルクが小さいほど、参照気筒がフューエルカット気筒である場合の第２回転変動量は大きい。上記構成によれば、こうした内燃機関のトルクの変化に応じた補正を施すことができる。

上記内燃機関の失火判定装置は、さらに、前記内燃機関のトルクの指標値を算出するトルク算出処理をさらに含み、前記瞬時速度変数が、クランク角が既定の角度を回転する際の角速度であり、前記失火判定処理は、前記変動量差分値が前記判定閾値未満となったとき、前記判定気筒が失火したと判定し、前記補正処理は、前記トルク算出処理において算出したトルクの指標値が小さいほど、前記第２回転変動量を小さな値に補正することが好ましい。

瞬時速度変数をクランク角が既定の角度を回転する際の角速度は、瞬時速度変数をクランク角が既定の角度を回転するのに要した時間の逆数である。したがって、瞬時速度変数を上記角速度とし、変動量差分値が判定閾値未満となったとき、判定気筒が失火したと判定する場合において、内燃機関のトルクが小さいほど、参照気筒がフューエルカット気筒である場合の第２回転変動量は小さい。上記構成によれば、こうした内燃機関のトルクの変化に応じた補正を施すことができる。

上記内燃機関の失火判定装置は、さらに、前記失火判定処理は、前記判定気筒が前記フューエルカット気筒となった場合、失火の判定を実行しないことを要旨とする。
上記構成によれば、判定気筒がフューエルカット気筒となった場合、失火判定の実施を禁止することで、判定気筒の燃料供給を意図的に停止しているのにもかかわらず、失火と誤判定されることを抑制できる。

第１の実施形態にかかる駆動系およびその制御系を示す図。 同実施形態にかかる単気筒フューエルカット制御の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる失火の検出に関する処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる失火の検出に関する処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる点火の順序を示す図。 第２の実施形態にかかる失火の検出に関する処理の手順を示す流れ図。 第２の実施形態にかかる失火の検出に関する処理の手順を示す流れ図。 第３の実施形態にかかる失火の検出に関する処理の手順を示す流れ図。 第３の実施形態にかかる失火の検出に関する処理の手順を示す流れ図。 第４の実施形態にかかる失火の検出に関する処理の手順を示す流れ図。 第４の実施形態にかかる失火の検出に関する処理の手順を示す流れ図。

＜第１の実施形態＞
以下、内燃機関の失火判定装置の第１の実施形態について、図１～図５を参照して説明する。

図１は第１の実施形態にかかる駆動系およびその制御系を示している。
図１に示すように、内燃機関１０は、気筒＃１～＃４の４つの気筒を備える。内燃機関１０の上流側に配置される吸気通路１２には、スロットルバルブ１４が設けられている。吸気通路１２の下流部分は、分岐しており、各気筒に繋がっている。この分岐して各気筒に繋がっている部分である吸気ポート１２ａには、燃料を噴射するポート噴射弁１６がそれぞれ設けられている。吸気通路１２に吸入された空気やポート噴射弁１６から噴射された燃料は、吸気バルブ１８の開弁に伴って、燃焼室２０に流入する。また、燃焼室２０には、燃料が噴射される筒内噴射弁２２から燃料が噴射される。燃焼室２０に流入した空気や燃料、および筒内噴射弁２２から噴射された燃料からなる混合気は、燃焼室２０に設けられた点火プラグ２４の火花放電に伴って燃焼する。そのときに生成される燃焼エネルギは、クランク軸２６の回転エネルギに変換される。

燃焼室２０において燃焼した混合気は、排気バルブ２８の開弁に伴って、排気として排気通路３０に排出される。排気通路３０には、酸素吸蔵能力を有した三元触媒３２と、ガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ３４）とが設けられている。なお、本実施形態にかかるＧＰＦ３４は、排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタに三元触媒が担持されたものを想定している。

クランク軸２６には、歯部４２が設けられたクランクロータ４０が結合されている。クランクロータ４０には、基本的には、１０°ＣＡ間隔で歯部４２が設けられているものの、隣接する歯部４２間の間隔が３０°ＣＡとなる箇所である欠け歯部４４が１箇所設けられている。これは、クランク軸２６の基準となる回転角度を示すためのものである。

クランク軸２６は、動力分割装置を構成する遊星歯車機構５０のキャリアＣに機械的に連結されている。遊星歯車機構５０のサンギアＳには、第１モータジェネレータ５２の回転軸５２ａが機械的に連結されている。また、遊星歯車機構５０のリングギアＲには、第２モータジェネレータ５４の回転軸５４ａと駆動輪６０とが機械的に連結されている。第１モータジェネレータ５２の端子には、第１インバータ５６によって交流電圧が印加される。また、第２モータジェネレータ５４の端子には、第２インバータ５８によって交流電圧が印加される。

制御装置７０は、内燃機関１０を制御対象とし、その制御量としてのトルクや排気成分比率等を制御するために、スロットルバルブ１４、ポート噴射弁１６、筒内噴射弁２２、および点火プラグ２４等の内燃機関１０の操作部を操作する。また、制御装置７０は、第１モータジェネレータ５２を制御対象とし、その制御量である回転速度を制御すべく、第１インバータ５６を操作する。また、制御装置７０は、第２モータジェネレータ５４を制御対象とし、その制御量であるトルクを制御すべく第２インバータ５８を操作する。図１には、スロットルバルブ１４、ポート噴射弁１６、筒内噴射弁２２、点火プラグ２４、およびインバータ５６，５８のそれぞれの操作信号ＭＳ１～ＭＳ６を記載している。制御装置７０は、内燃機関１０の制御量を制御するために、エアフローメータ８０によって検出される吸入空気量Ｇａ、クランク角センサ８２の出力信号Ｓｃｒ、および水温センサ８６によって検出される水温ＴＨＷを参照する。また、制御装置７０は、内燃機関１０の制御量を制御するために、三元触媒３２の上流側の空燃比センサ８８によって検出される空燃比ＡＦｒ、および排気圧センサ９０によって検出されるＧＰＦ３４に流入する排気の圧力Ｐｅｘを参照する。また、制御装置７０は、第１モータジェネレータ５２や第２モータジェネレータ５４の制御量を制御するために、第１モータジェネレータ５２の回転角を検知する第１回転角センサ９２の出力信号Ｓｍ１、および第２モータジェネレータ５４の回転角を検知する第２回転角センサ９４の出力信号Ｓｍ２を参照する。

制御装置７０は、ＣＰＵ７２と、ＲＯＭ７４と、記憶装置７５と、周辺回路７６と、を備えており、それらが通信線７８によって通信可能とされている。ここで、周辺回路７６は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路や、電源回路、リセット回路等を含む。制御装置７０は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２が実行することにより制御量を制御する。

図２に、本実施形態にかかる制御装置７０が実行する単気筒フューエルカット制御の手順を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。

図２に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、まず、回転速度ＮＥ、充填効率η、出力信号Ｓｃｒおよび空燃比ＡＦｒを取得する（Ｓ１００）。回転速度ＮＥは、ＣＰＵ７２により、出力信号Ｓｃｒに基づき算出される。また、充填効率ηは、ＣＰＵ７２により、吸入空気量Ｇａおよび回転速度ＮＥに基づき算出される。充填効率ηが高いときほど、内燃機関１０のトルクは大きくなる。そこで、本実施形態では、内燃機関１０のトルクの指標値として充填効率ηを算出している。次にＣＰＵ７２は、取得した空燃比ＡＦｒと単気筒フューエルカット実行値ＡＦ１を比較する（Ｓ１１０）。空燃比ＡＦｒが単気筒フューエルカット実行値ＡＦ１よりも大きい場合には、単気筒フューエルカット制御を実行せずに、図２に示す一連の処理を一旦終了させる（Ｓ１１０：ＮＯ）。すなわち、ＣＰＵ７２は、空燃比が単気筒フューエルカット実行値ＡＦ１よりも大きいことに基づいて、空燃比がリーンであり、三元触媒３２に酸素を供給する必要がない場合には、単気筒フューエルカット制御を実行しない。空燃比ＡＦｒが単気筒フューエルカット実行値ＡＦ１以下となる場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、内燃機関１０に対するトルクの指令値である機関トルク指令値Ｔｅ＊に基づいて、気筒＃１～＃４に対する燃料噴射量を設定する（Ｓ１２０）。

Ｓ１２０において、ＣＰＵ７２は気筒＃１～＃４のうち、１つの気筒（たとえば、気筒＃１）への燃料噴射量をゼロにし、且つ当該１つの気筒以外の残余の気筒（たとえば、気筒＃２、気筒＃３および気筒＃４）への燃料噴射量を空燃比がストイキとなるように設定する。以下、燃料の供給の停止を適宜「フューエルカット（Ｆ／Ｃ）」といい、燃料の供給が停止される気筒を適宜「フューエルカット気筒」といい、燃料が供給される気筒を適宜「燃焼気筒」という。

Ｓ１２０の後、ＣＰＵ７２は、出力信号Ｓｃｒに基づいて、燃料噴射開始時期が到来した気筒を判別する（Ｓ１３０）。ＣＰＵ７２は、ステップＳ１３０の判別処理により上記フューエルカット気筒（気筒＃１）の燃料噴射開始時期が到来したと判定した場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、当該１つの気筒に対応したポート噴射弁１６および筒内噴射弁２２から燃料を噴射させることなく、内燃機関１０を２０回転させる１０サイクルの燃料噴射が完了したか否かを判定する（Ｓ１６０）。当該フューエルカット気筒（気筒＃１）への燃料供給が停止される間（フューエルカット中）、当該フューエルカット気筒の吸気バルブ１８および排気バルブ２８は、燃料が供給される場合と同様に開閉させられる。また、ＣＰＵ７２は、ステップＳ１３０の判別処理により燃焼気筒（気筒＃２、気筒＃３または気筒＃４）の何れかの燃料噴射開始時期が到来したと判定した場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、当該燃焼気筒に対して該当するポート噴射弁１６および筒内噴射弁２２から燃料を噴射させ（Ｓ１５０）、１０サイクルの燃料噴射が完了したか否かを判定する（ステップＳ１６０）。

Ｓ１６０にて１０サイクルの燃料噴射が完了していないと判定した場合（Ｓ１６０：ＮＯ）、ＣＰＵ７２は、Ｓ１２０～Ｓ１５０の処理を繰り返し実行する。ＣＰＵ７２は、Ｓ１６０にて１０サイクルの燃料噴射が完了したと判定した場合（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、この一連の処理を終了する。そして、次の周期において再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。

図３および図４に、制御装置７０が実行する別の処理の手順を示す。図３および図４に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図３および図４は気筒＃１，気筒＃３，気筒＃４，気筒＃２の順に燃焼行程を迎え、かつ気筒＃１をフューエルカット気筒としたときの図であり、気筒＃２，気筒＃３，気筒＃４がそれぞれフューエルカット気筒となった場合は、適宜気筒番号を入れ替えればよい。

図３および図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、まず、現在のクランク軸２６の回転角度が、気筒＃１～＃４のいずれかの圧縮上死点を基準としてＡＴＤＣ３０°ＣＡであるか否かを判定する（Ｓ２００）。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ３０°ＣＡでないと判定する場合は（Ｓ２００：ＮＯ）、ＡＴＤＣ３０°ＣＡとなるまで待機する。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ３０°ＣＡであると判定する場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、クランク軸２６が圧縮上死点から３０°ＣＡ回転するまでに要する時間Ｔ３０［０］を取得する（Ｓ２１０）。次にＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡであるか否かを判定する（Ｓ２２０）。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡでないと判定する場合は（Ｓ２２０：ＮＯ）、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡとなるまで待機する。そしてＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡであると判定する場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、クランク軸２６がＡＴＤＣ９０°ＣＡからＡＴＤＣ１２０°ＣＡまで回転するのに要した時間Ｔ３０［９０］を取得する（Ｓ２３０）。なお、Ｔ３０の後のカッコ内の数字は、時間Ｔ３０を計測し始めるクランク軸２６の回転角度である。

そしてＣＰＵ７２は、Ｓ２００の処理によって圧縮上死点が検知された気筒に関する回転変動量ΔＴ３０［ｎ］として、時間Ｔ３０［９０］から時間Ｔ３０［０］を減算した値を代入する（Ｓ２４０）。回転変動量ΔＴ３０は、失火の有無の判定対象となる気筒において失火が生じていない場合に負の値となり、失火が生じている場合に０に近い値となる変数である。なお、ＣＰＵ７２は、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］を記憶装置７５に記憶させる。次にＣＰＵ７２は、Ｓ２００の処理によって圧縮上死点が検知され、膨張行程を迎えた気筒よりも３６０°ＣＡ以前に膨張行程となる気筒の回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を記憶装置７５から読み出す（Ｓ２５０）。回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］は、３６０°ＣＡだけ前にＳ２４０の処理によって記憶装置７５に記憶された値である。なお、本明細書においては、便宜上、ΔＴ３０の後のカッコ内の数字は、Ｓ２００の処理によって圧縮上死点が検知された気筒をｎ番としたとき、１８０°ＣＡだけ過去に遡るごとに［１］だけ減少する変数である。以下、失火の有無の判定対象となる気筒を判定気筒、失火の有無の判定対象となる気筒の圧縮上死点に対して、３６０°ＣＡ前に圧縮上死点が検知される気筒を、参照気筒という。

図４に示すように、次にＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御の実行中であるか否かを判定する（Ｓ２６０）。ＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御の実行中であると判定する場合（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間であるか否かを判定する（Ｓ２７０）。そしてＣＰＵ７２は、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間であると判定する場合（Ｓ２７０：ＹＥＳ）には、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］から回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１以上か否かを判定する（Ｓ２８０）。また、ＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御の実行中でない場合（Ｓ２６０：ＮＯ）にも、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］から回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１以上か否かを判定する（Ｓ２８０）。

ＣＰＵ７２は、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間でないと判定する場合（Ｓ２７０：ＮＯ）には、気筒＃４のＡＴＤＣの期間であるか判定する（Ｓ２７５）。ＣＰＵ７２は、気筒＃４のＡＴＤＣの期間であると判定した場合（Ｓ２７５：ＹＥＳ）、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］から回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１よりも小さい第２判定閾値Δｔｈ２以上か否かを判定する（Ｓ２８０）。

ここで、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］の大きさと判定閾値との大小を比較する代わりに、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］と回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］との相対的な大きさと第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２との大小を比較するのは、クランクロータ４０の歯部４２間の間隔の公差等の影響を除去するためである。すなわち、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］と回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］とは、３６０°ＣＡだけずれた量であることから、それらの量を算出する際に参照された歯部４２は同一となる。そのため、歯部４２間の間隔に公差があったとしても、その影響は、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］と回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］とに同等に表れる。したがって、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］と回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］との相対的な大きさと第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２との大小を比較することにより、公差等の影響を抑制できる。

また、ＣＰＵ７２は、第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２を、回転速度ＮＥおよび充填効率ηを入力として可変設定する。詳しくは、ＣＰＵ７２は、回転速度ＮＥが小さい場合に大きい場合よりも第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２を大きい値に設定する。また、ＣＰＵ７２は、トルクの指標値である充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりも第１判定閾値Δｔｈ１を大きい値に設定し、第２判定閾値Δｔｈ２を大きい値に設定する。この処理は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηを入力変数とし、第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２を出力変数とするマップデータがＲＯＭ７４に予め記憶された状態で、ＣＰＵ７２により第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２をマップ演算することによって実現できる。

ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。また、マップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とするのに対し、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。

ＣＰＵ７２は、変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１以上と判定した場合（Ｓ２８０：ＹＥＳ）や、変動量差分値が、第２判定閾値Δｔｈ２以上と判定した場合（Ｓ２８５：ＹＥＳ）、判定気筒が失火したとして、カウンタＣｎをインクリメントする（Ｓ２９０）。カウンタＣｎは、気筒＃１～＃４のそれぞれに対応して各別のカウンタＣ１～Ｃ４からなるが、ここでは、それらを総括して「Ｃｎ」と記載している。ＣＰＵ７２は、Ｓ２９０の処理を完了する場合や、気筒＃４のＡＴＤＣの期間でないと判定した場合（Ｓ２７５：ＮＯ）、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１未満となる場合（Ｓ２８０：ＮＯ）、また変動量差分値が第２判定閾値Δｔｈ２未満となる場合（Ｓ２８５：ＮＯ）、Ｓ３００の処理を実行する。Ｓ３００では、判定気筒の連続失火の判定処理を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ３００）。なお、機関運転が開始されてからＳ２８０の処理またはＳ２８５の処理が初めて実行されると、機関運転開始後の初めての連続失火の判定処理が開始される。また、機関運転開始後の初めての連続失火の判定処理が終了した後は後述のＳ３１５の処理が実行された後、最初にＳ２８０の処理またはＳ２８５の処理が実行されたタイミングから連続失火の判定処理が改めて開始される。なお、気筒＃４のＡＴＤＣの期間でないと判定した場合（Ｓ２７５：ＮＯ）、気筒＃１のＡＴＤＣの期間となる。気筒＃１はフューエルカット気筒であるため、この場合、ＣＰＵ７２は、Ｓ２８０～Ｓ２９０の処理を実行せず、気筒＃１の失火の有無の判定処理を実行しない。

Ｓ３００の処理において、ＣＰＵ７２は、所定期間が経過していないと判定する場合（Ｓ３００：ＮＯ）、図３および図４に示す一連の処理を一旦終了させる。一方で、ＣＰＵ７２は、所定期間が経過したと判定する場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）、カウンタＣｎが閾値Ｃｎｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。閾値Ｃｎｔｈは、判定気筒において連続的に失火が生じている場合に所定期間内に同気筒で失火が生じる回数に応じて設定されている。ＣＰＵ７２は、閾値Ｃｎｔｈ以上であると判定する場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、判定気筒において連続的に失火が生じていると判定する（Ｓ３２０）。すなわち、判定気筒における連続失火の発生を判定する。そしてＣＰＵ７２は、図１に示した警告灯１００を操作することによって、ユーザにその旨を報知する報知処理を実行する（Ｓ３３０）。これに対し、ＣＰＵ７２は、カウンタＣｎが閾値Ｃｎｔｈ未満であると判定する場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、カウンタＣｎを初期化して（Ｓ３１５）、連続失火の判定処理を終了させ、図３および図４に示す一連の処理を一旦終了させる。

図５は、同実施形態にかかる点火の順序を示す図である。上述したように、内燃機関１０は気筒＃１，気筒＃３，気筒＃４，気筒＃２の順で膨張行程を迎え、気筒＃１がフューエルカット気筒であり、気筒＃２，気筒＃３，気筒＃４が燃焼気筒である。ここで、燃焼気筒が失火していない場合、Ｔ３０［９０］はＴ３０［０］よりも小さい値となるため、回転変動量ΔＴ３０は負の値となる。一方で燃焼気筒が失火している場合、Ｔ３０［９０］はＴ３０［０］とほぼ同等の値となるため、回転変動量ΔＴ３０は０とほぼ同等の値となる。また、フューエルカット気筒は燃焼が生じていないことから、失火時と同等の回転変動量となるため、この場合にも回転変動量ΔＴ３０は０とほぼ同等の値となる。すなわち、本実施形態において、判定気筒が気筒＃２，気筒＃３となる場合においては、気筒＃２，気筒＃３はどちらも燃焼気筒であるため、判定気筒の３６０°ＣＡ以前に膨張行程を迎える参照気筒は必ず燃焼気筒となる。したがって、判定気筒で失火が生じていない場合には、変動量差分値は、ゼロ程度の値となる。これに対し、判定気筒である気筒＃２，気筒＃３のいずれかにおいて失火が生じる場合には、変動量差分値は正で且つ絶対値は大きい値となる。このため、第１判定閾値Δｔｈ１は、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１以上であることに基づいて判定気筒において失火が発生していると判別でき、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１未満であることに基づいて判定気筒において失火が発生していないと判別できる大きさの正の値に設定されている。一方で、判定気筒が気筒＃４であるとき、参照気筒はフューエルカット気筒である気筒＃１となるため、判定気筒で失火が生じていない場合には、変動量差分値は、負で且つ絶対値は大きい値となる。これに対し、判定気筒において失火が生じる場合には、変動量差分値は、ゼロ程度の値となる。このため、第２判定閾値Δｔｈ２は、変動量差分値が第２判定閾値Δｔｈ２以上であることに基づいて判定気筒において失火が発生していると判別でき、変動量差分値が第２判定閾値Δｔｈ２未満であることに基づいて判定気筒において失火が発生していないと判別できる大きさの負の値に設定されている。したがって、上述したように、第２判定閾値Δｔｈ２は、第１判定閾値Δｔｈ１よりも小さい値となっている。このように制御装置７０では、参照気筒が燃焼気筒である場合には、判定閾値として第１判定閾値Δｔｈ１を用いて失火条件を満たしたか否かを判定するが、参照気筒がフューエルカット気筒である場合には、判定閾値を第２判定閾値Δｔｈ２に変更して失火条件を満たしたか否かを判定する。すなわち、制御装置７０では、参照気筒がフューエルカット気筒である場合には、判定閾値を第１判定閾値Δｔｈ１よりも小さい第２判定閾値Δｔｈ２に補正して失火条件を満たしたか否かを判定する。

ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
ＣＰＵ７２は、空燃比ＡＦｒが単気筒フューエルカット実行値ＡＦ１以下となる場合、単気筒フューエルカット制御を実行する。これにより、気筒＃１の吸気行程において吸入された空気は、燃焼に供されることなく、気筒＃１の排気行程において排気通路に流出する。また、気筒＃２～＃４の混合気は、理論空燃比で燃焼する。したがって、三元触媒３２がリッチ状態となった場合に、リーン燃焼に伴うＮＯｘ排出をすることなく、三元触媒３２に酸素を供給することができる。これにより三元触媒３２のリッチ状態を解消することができる。

ＣＰＵ７２は、判定気筒が燃焼気筒である気筒＃２，気筒＃３となる場合、判定気筒の３６０°ＣＡ以前に膨張行程を迎える参照気筒も燃焼気筒となるため、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１以上となる場合に失火と判定する。また、ＣＰＵ７２は、判定気筒が燃焼気筒である気筒＃４となる場合、参照気筒はフューエルカット気筒である気筒＃１となるため、変動量差分値が第２判定閾値Δｔｈ２以上となる場合に失火と判定する。このとき第２判定閾値Δｔｈ２は第１判定閾値Δｔｈ１よりも小さい値とするため、参照気筒がフューエルカット気筒である場合に、判定気筒が失火して、変動量差分値が小さい値となったとしても、変動量差分値が判定閾値未満と誤判定されることを抑制できる。

以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
（１－１）ＣＰＵ７２は、第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２を、回転速度ＮＥが小さい場合に大きい場合よりも大きい値に設定した。回転速度ＮＥが小さいほど、Ｔ３０を算出するための回転角度の検出時間が長くなり、ΔＴ３０の誤差幅が大きくなる。上記構成では、回転速度ＮＥが小さいほど第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２を大きくするため、変動量差分値が判定閾値以上と誤判定されにくくなる。すなわち、回転速度ＮＥが小さく、回転変動量の誤差幅が大きい場合であっても、誤って失火の発生が判定されにくくなる。

（１－２）ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりも第１判定閾値Δｔｈ１を小さい値に設定し、第２判定閾値Δｔｈ２を大きい値に設定した。充填効率ηが小さいほど、失火していない場合のΔＴ３０は、回転変動が小さいため大きくなる。判定気筒が失火し、参照気筒が燃焼気筒である場合は、充填効率ηが小さいほど、変動量差分値が小さくなる。上記構成では、充填効率ηが小さいほど、第１判定閾値Δｔｈ１を小さい値に設定することで、回転変動量が小さい場合においても第１判定閾値Δｔｈ１未満と誤判定されにくくなる。また、判定気筒が失火せず、参照気筒がフューエルカット気筒である場合は、充填効率が小さいほど、変動量差分値が大きくなる。上記構成では、充填効率ηが小さいほど、第２判定閾値Δｔｈ２を大きい値に設定することで、回転変動量が小さい場合においても第２判定閾値Δｔｈ２以上と誤判定されにくくなる。すなわち、充填効率が小さく、変動量差分値が大きい場合であっても、誤って失火の発生が判定されにくくなる。

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図６および図７を参照しつつ説明する。

第２の実施形態では、気筒＃４における失火の有無を判定する場合、燃焼気筒である気筒＃２，気筒＃３の圧縮上死点以降で取得された回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］に相当する値である回転変動量ΔＴ３０’［ｎ－２］となるように、記憶装置７５から読み出す回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を補正する。そして、補正した後に、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］から回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１よりも大きいか否かで、気筒＃４の失火を判定する。

図６および図７に制御装置７０が実行する処理の手順を示す。第２の実施形態の制御装置７０では、図３および図４を参照して説明した一連の処理に替えて、図６および図７に示す一連の処理を実行する。図６および図７に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図６および図７は気筒＃１，気筒＃３，気筒＃４，気筒＃２の順に燃焼行程を迎え、かつ気筒＃１をフューエルカット気筒としたときの図であり、気筒＃２，気筒＃３，気筒＃４がそれぞれフューエルカット気筒となった場合は、適宜気筒番号を入れ替えればよい。

図６および図７に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、まず、現在のクランク軸２６の回転角度が、気筒＃１～＃４のいずれかの圧縮上死点を基準としてＡＴＤＣ３０°ＣＡであるか否かを判定する（Ｓ４００）。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ３０°ＣＡでないと判定する場合は（Ｓ４００：ＮＯ）、ＡＴＤＣ３０°ＣＡとなるまで待機する。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ３０°ＣＡであると判定する場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、クランク軸２６が圧縮上死点から３０°ＣＡ回転するまでに要する時間Ｔ３０［０］を取得する（Ｓ４１０）。次にＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡであるか否かを判定する（Ｓ４２０）。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡでないと判定する場合は（Ｓ４２０：ＮＯ）、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡとなるまで待機する。そしてＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡであると判定する場合（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、クランク軸２６がＡＴＤＣ９０°ＣＡからＡＴＤＣ１２０°ＣＡまで回転するのに要した時間Ｔ３０［９０］を取得する（Ｓ４３０）。なお、Ｔ３０の後のカッコ内の数字は、時間Ｔ３０を計測し始めるクランク軸２６の回転角度である。

そしてＣＰＵ７２は、Ｓ４００の処理によって圧縮上死点が検知された気筒に関する回転変動量ΔＴ３０［ｎ］として、時間Ｔ３０［９０］から時間Ｔ３０［０］を減算した値を代入する（Ｓ４４０）。回転変動量ΔＴ３０は、失火の有無の判定対象となる気筒において失火が生じていない場合に負の値となり、失火が生じている場合に０に近い値となる変数である。なお、ＣＰＵ７２は、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］を記憶装置７５に記憶させる。次にＣＰＵ７２は、Ｓ４００の処理によって圧縮上死点が検知され、膨張行程を迎えた気筒よりも３６０°ＣＡ以前に膨張行程となる気筒の回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を記憶装置７５から読み出す（Ｓ４５０）。回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］は、３６０°ＣＡだけ前にＳ４４０の処理によって記憶装置７５に記憶された値である。なお、本明細書においては、便宜上、ΔＴ３０の後のカッコ内の数字は、Ｓ４００の処理によって圧縮上死点が検知された気筒をｎ番としたとき、１８０°ＣＡだけ過去に遡るごとに［１］だけ減少する変数である。以下、失火の有無の判定対象となる気筒を判定気筒、失火の有無の判定対象となる気筒の圧縮上死点に対して、３６０°ＣＡ前に圧縮上死点が検知される気筒を、参照気筒という。

図７に示すように、次にＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御の実行中であるか否かを判定する（Ｓ４６０）。ＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御の実行中であると判定する場合（Ｓ４６０：ＹＥＳ）、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間であるか否かを判定する（Ｓ４７０）。そして、ＣＰＵ７２は、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間でないと判定する場合（Ｓ４７０：ＮＯ）には、気筒＃４のＡＴＤＣの期間であるか判定する（Ｓ４７５）。ＣＰＵ７２は、気筒＃４のＡＴＤＣの期間であると判定した場合（Ｓ４７５：ＹＥＳ）、燃焼気筒である気筒＃２，気筒＃３のＡＴＤＣの期間で取得した回転変動量ΔＴ３０［ｎ－１］や回転変動量ΔＴ３０［ｎ－３］に相当する値である回転変動量ΔＴ３０’［ｎ－２］となるように、Ｓ４５０で記憶装置７５から読み出したフューエルカット気筒である気筒＃１のＡＴＤＣ期間で取得した回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を補正する（Ｓ４８０）。そして、ＣＰＵ７２は、Ｓ４８０の処理を終了する場合には、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］から回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１以上か否かを判定する（Ｓ４９０）。また、ＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御実行中でない場合（Ｓ４６０：ＮＯ）、そして気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間あると判定する場合（Ｓ４７０：ＹＥＳ）にも、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］から回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１以上か否かを判定する（Ｓ４９０）。ここで、失火の有無の判定対象となる気筒で失火が生じていない場合には、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］と回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］とは同程度の量となることから、上記減算した値は、ゼロ程度の値となる。これに対し、失火の有無の判定対象となる気筒において失火が生じる場合には、上記減算した値は正で且つ絶対値が大きい値となる。第１判定閾値Δｔｈ１は、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１以上であることに基づいて判定気筒において失火が発生していると判別でき、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１未満であることに基づいて判定気筒において失火が発生していないと判別できる大きさの正の値に設定されている。

ここで、ＣＰＵ７２は、第１判定閾値Δｔｈ１を、トルクの指標値である充填効率ηを入力として可変設定する。詳しくは、ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりも第１判定閾値Δｔｈ１を小さい値に設定する。この処理は、充填効率ηを入力変数とし第１判定閾値Δｔｈ１を出力変数とするマップデータがＲＯＭ７４に予め記憶された状態で、ＣＰＵ７２により第１判定閾値Δｔｈ１をマップ演算することによって実現できる。

また、ＣＰＵ７２は、回転変動量ΔＴ３０’［ｎ－２］を、充填効率ηを入力として可変設定する。詳しくは、ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりも回転変動量ΔＴ３０’［ｎ－２］を大きい値に設定する。この処理は、充填効率ηを入力変数とし、回転変動量ΔＴ３０’［ｎ－２］を出力変数とするマップデータがＲＯＭ７４に予め記憶された状態で、ＣＰＵ７２により回転変動量ΔＴ３０’［ｎ－２］をマップ演算することによって実現できる。

ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。また、マップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とするのに対し、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。

ＣＰＵ７２は、変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１以上と判定した場合（Ｓ４９０：ＹＥＳ）、判定気筒が失火したとして、カウンタＣｎをインクリメントする（Ｓ５００）。カウンタＣｎは、気筒＃１～＃４のそれぞれに対応して各別のカウンタＣ１～Ｃ４からなるが、ここでは、それらを総括して「Ｃｎ」と記載している。ＣＰＵ７２は、Ｓ５００の処理を完了する場合や、気筒＃４のＡＴＤＣの期間でないと判定した場合（Ｓ４７５：ＮＯ）、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１未満となる場合（Ｓ４９０：ＮＯ）、Ｓ５１０の処理を実行する。Ｓ５１０では、判定気筒の連続失火の判定処理を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ５１０）。なお、機関運転が開始されてからＳ４９０の処理が初めて実行されると、機関運転開始後の初めての連続失火の判定処理が開始される。また、機関運転開始後の初めての連続失火の判定処理が終了した後は後述のＳ５２５の処理が実行された後、最初にＳ４９０の処理が実行されたタイミングから連続失火の判定処理が改めて開始される。なお、気筒＃４のＡＴＤＣの期間でないと判定した場合（Ｓ４７５：ＮＯ）、気筒＃１のＡＴＤＣの期間となる。気筒＃１はフューエルカット気筒であるため、この場合、ＣＰＵ７２は、Ｓ４８０～Ｓ５００の処理を実行せず、気筒＃１の失火の有無の判定処理を実行しない。

Ｓ５１０の処理において、ＣＰＵ７２は、所定期間が経過していないと判定する場合（Ｓ５１０：ＮＯ）、図６および図７に示す一連の処理を一旦終了させる。一方で、ＣＰＵ７２は、所定期間が経過したと判定する場合（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、カウンタＣｎが閾値Ｃｎｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ５２０）。閾値Ｃｎｔｈは、判定気筒において連続的に失火が生じている場合に所定期間内に同気筒で失火が生じる回数に応じて設定されている。ＣＰＵ７２は、閾値Ｃｎｔｈ以上であると判定する場合（Ｓ５２０：ＹＥＳ）、判定気筒において連続的に失火が生じていると判定する（Ｓ５３０）。すなわち、判定気筒における連続失火の発生を判定する。そしてＣＰＵ７２は、図１に示した警告灯１００を操作することによって、ユーザにその旨を報知する報知処理を実行する（Ｓ５４０）。これに対し、ＣＰＵ７２は、カウンタＣｎが閾値Ｃｎｔｈ未満であると判定する場合（Ｓ５２０：ＮＯ）、カウンタＣｎを初期化して（Ｓ５２５）、連続失火の判定処理を終了させ、図６および図７に示す一連の処理を一旦終了させる。

ここで、第２の実施形態の作用および効果について説明する。
ＣＰＵ７２は、判定気筒が気筒＃４となる場合、参照気筒はフューエルカット気筒である気筒＃１となるため、燃焼気筒である気筒＃２，気筒＃３のＡＴＤＣの期間で取得した回転変動量ΔＴ３０［ｎ－１］や回転変動量ΔＴ３０［ｎ－３］に相当する値である回転変動量ΔＴ３０’［ｎ－２］となるように、回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を補正する。このとき、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］から回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１以上となる場合に失火と判定する。

フューエルカット気筒のＡＴＤＣの期間で取得した回転変動量ΔＴ３０は、０とほぼ同等の値となる。一方で、燃焼気筒のＡＴＤＣの期間で取得した回転変動量ΔＴ３０は、負の値となる。第２の実施形態の制御装置７０によれば、回転変動量ΔＴ［ｎ－２］を補正するため、参照気筒がフューエルカット気筒である場合においても、補正後の回転変動量ΔＴ３０が負の値となる。そのため、判定気筒が失火したとしても、変動量差分値が０とほぼ同等の値とならずに正の値となるため、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１未満と誤判定されることを抑制できる。

以上説明した第２の実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
（２－１）ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりも第１判定閾値Δｔｈ１を小さい値に設定した。充填効率ηが小さいほど、失火していない場合のΔＴ３０は、回転変動が小さいため大きくなる。判定気筒が失火し、参照気筒が燃焼気筒である場合は、充填効率ηが小さいほど、変動量差分値が小さくなる。上記構成では、充填効率ηが小さいほど、第１判定閾値Δｔｈ１を小さい値に設定することで、回転変動量が小さい場合においても第１判定閾値Δｔｈ１未満と誤判定されにくくなる。

（２－２）ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりもΔＴ３０’［ｎ－２］を大きい値に設定した。充填効率ηが小さいほど、燃焼気筒におけるΔＴ３０は大きい。上記構成では、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりもΔＴ３０’［ｎ－２］を大きい値に設定するため、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］からΔＴ３０’［ｎ－２］となるように補正した回転変動量ΔＴ３０［ｎ－２］を減算した変動量差分値が第１判定閾未満と誤判定されにくくなる。

＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

第３の実施形態では、回転変動量や変動量差分値の算出に３０°ＣＡ回転するまでに要する時間の逆数である角速度を用いて、気筒＃１～気筒＃４の失火を判定する。
図８および図９に、制御装置７０が実行する別の処理の手順を示す。第３の実施形態の制御装置７０では、図３および図４を参照して説明した一連の処理に替えて、図８および図９に示す一連の処理を実行する。図８および図９に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図８および図９は気筒＃１，気筒＃３，気筒＃４，気筒＃２の順に燃焼行程を迎え、かつ気筒＃１をフューエルカット気筒としたときの図であり、気筒＃２，気筒＃３，気筒＃４がそれぞれフューエルカット気筒となった場合は、適宜気筒番号を入れ替えればよい。

図８および図９に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、まず、現在のクランク軸２６の回転角度が、気筒＃１～＃４のいずれかの圧縮上死点を基準としてＡＴＤＣ３０°ＣＡであるか否かを判定する（Ｓ６００）。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ３０°ＣＡでないと判定する場合は（Ｓ６００：ＮＯ）、ＡＴＤＣ３０°ＣＡとなるまで待機する。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ３０°ＣＡであると判定する場合（Ｓ６００：ＹＥＳ）、クランク軸２６が圧縮上死点から３０°ＣＡ回転するまでに要する時間の逆数である角速度ω３０［０］を取得する（Ｓ６１０）。次にＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡであるか否かを判定する（Ｓ６２０）。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡでないと判定する場合は（Ｓ６２０：ＮＯ）、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡとなるまで待機する。そしてＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡであると判定する場合（Ｓ６２０：ＹＥＳ）、クランク軸２６がＡＴＤＣ９０°ＣＡからＡＴＤＣ１２０°ＣＡまで回転するのに要した時間の逆数である角速度ω３０［９０］を取得する（Ｓ６３０）。なお、ω３０の後のカッコ内の数字は、角速度ω３０を計測し始めるクランク軸２６の回転角度である。

そしてＣＰＵ７２は、Ｓ６００の処理によって圧縮上死点が検知された気筒に関する回転変動量Δω３０［ｎ］として、角速度ω３０［９０］から角速度ω３０［０］を減算した値を代入する（Ｓ６４０）。回転変動量Δω３０は、失火の有無の判定対象となる気筒において失火が生じていない場合に負の値となり、失火が生じている場合に０に近い値となる変数である。なお、ＣＰＵ７２は、回転変動量Δω３０［ｎ］を記憶装置７５に記憶させる。次にＣＰＵ７２は、Ｓ６００の処理によって圧縮上死点が検知され、膨張行程を迎えた気筒よりも３６０°ＣＡ以前に膨張行程となる気筒の回転変動量Δω３０［ｎ－２］を記憶装置７５から読み出す（Ｓ６５０）。回転変動量Δω３０［ｎ－２］は、３６０°ＣＡだけ前にＳ６４０の処理によって記憶装置７５に記憶された値である。なお、本明細書においては、便宜上、ΔＴ３０の後のカッコ内の数字は、Ｓ６００の処理によって圧縮上死点が検知された気筒をｎ番としたとき、１８０°ＣＡだけ過去に遡るごとに［１］だけ減少する変数である。以下、失火の有無の判定対象となる気筒を判定気筒、失火の有無の判定対象となる気筒の圧縮上死点に対して、３６０°ＣＡ前に圧縮上死点が検知される気筒を、参照気筒という。

図９に示すように、次にＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御の実行中であるか否かを判定する（Ｓ６６０）。ＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御の実行中であると判定する場合（Ｓ６６０：ＹＥＳ）、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間であるか否かを判定する（Ｓ６７０）。そしてＣＰＵ７２は、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間であると判定する場合（Ｓ６７０：ＹＥＳ）や単気筒フューエルカット制御の実行中でない場合（Ｓ６６０：ＮＯ）には、回転変動量Δω３０［ｎ］から回転変動量Δω３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１未満か否かを判定する（Ｓ６８０）。ここで、角速度ω３０は３０°ＣＡ回転するまでに要する時間Ｔ３０の逆数であることより、判定気筒で失火が生じていない場合には、変動量差分値は、ゼロ程度の値となる。これに対し、判定気筒において失火が生じる場合には、変動量差分値は負で且つ絶対値は大きい値となる。このため、第１判定閾値Δｔｈ１は、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１未満であることに基づいて判定気筒において失火が発生していると判別でき、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１以上であることに基づいて判定気筒において失火が発生していないと判別できる大きさの負の値に設定されている。

ＣＰＵ７２は、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間でないと判定する場合（Ｓ６７０：ＮＯ）には、気筒＃４のＡＴＤＣの期間であるか判定する（Ｓ６７５）。ＣＰＵ７２は、気筒＃４のＡＴＤＣの期間であると判定した場合（Ｓ６７５：ＹＥＳ）、回転変動量Δω３０［ｎ］から回転変動量Δω３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１よりも大きい値に補正した第２判定閾値Δｔｈ２未満か否かを判定する（Ｓ６８５）。ここで、判定気筒で失火が生じていない場合には、変動量差分値は、正で且つ絶対値は大きい値となる。これに対し、判定気筒において失火が生じる場合には、変動量差分値は、ゼロ程度の値となる。このため、第２判定閾値Δｔｈ２は、変動量差分値が第２判定閾値Δｔｈ２未満であることに基づいて判定気筒において失火が発生していると判別でき、変動量差分値が第２判定閾値Δｔｈ２以上であることに基づいて判定気筒において失火が発生していないと判別することができる大きさの正の値に設定されている。

ここで、ＣＰＵ７２は、第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２を、回転速度ＮＥおよび充填効率ηを入力として可変設定する。詳しくは、ＣＰＵ７２は、回転速度ＮＥが小さい場合に大きい場合よりも第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２を小さい値に設定する。また、ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりも第１判定閾値Δｔｈ１を大きい値に設定し、第２判定閾値Δｔｈ２を小さい値に設定する。この処理は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηを入力変数とし、第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２を出力変数とするマップデータがＲＯＭ７４に予め記憶された状態で、ＣＰＵ７２により第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２をマップ演算することによって実現できる。

ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。また、マップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とするのに対し、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。

ＣＰＵ７２は、変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１未満と判定した場合（Ｓ６８０：ＹＥＳ）や、変動量差分値が、第２判定閾値Δｔｈ２未満と判定した場合（Ｓ６８５：ＹＥＳ）、判定気筒が失火したとして、カウンタＣｎをインクリメントする（Ｓ６９０）。カウンタＣｎは、気筒＃１～＃４のそれぞれに対応して各別のカウンタＣ１～Ｃ４からなるが、ここでは、それらを総括して「Ｃｎ」と記載している。ＣＰＵ７２は、Ｓ６９０の処理を完了する場合や、気筒＃４のＡＴＤＣの期間でないと判定した場合（Ｓ６７５：ＮＯ）、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１以上となる場合（Ｓ６８０：ＮＯ）、また変動量差分値が第２判定閾値Δｔｈ２以上となる場合（Ｓ６８５：ＮＯ）、Ｓ７００の処理を実行する。Ｓ７００では、判定気筒の連続失火の判定処理を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ７００）。なお、機関運転が開始されてからＳ６８０の処理またはＳ６８５の処理が初めて実行されると、機関運転開始後の初めての連続失火の判定処理が開始される。また、機関運転開始後の初めての連続失火の判定処理が終了した後は後述のＳ７１５の処理が実行された後、最初にＳ６８０の処理またはＳ６８５の処理が実行されたタイミングから連続失火の判定処理が改めて開始される。なお、気筒＃４のＡＴＤＣの期間でないと判定した場合（Ｓ６７５：ＮＯ）、気筒＃１のＡＴＤＣの期間となる。気筒＃１はフューエルカット気筒であるため、この場合、ＣＰＵ７２は、Ｓ６８０～Ｓ６９０の処理を実行せず、気筒＃１の失火の有無の判定処理を実行しない。

Ｓ７００の処理において、ＣＰＵ７２は、所定期間が経過していないと判定する場合（Ｓ７００：ＮＯ）、図８および図９に示す一連の処理を一旦終了させる。一方で、ＣＰＵ７２は、所定期間が経過したと判定する場合（Ｓ７００：ＹＥＳ）、カウンタＣｎが閾値Ｃｎｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ７１０）。閾値Ｃｎｔｈは、判定気筒において連続的に失火が生じている場合に所定期間内に同気筒で失火が生じる回数に応じて設定されている。ＣＰＵ７２は、閾値Ｃｎｔｈ以上であると判定する場合（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、判定気筒において連続的に失火が生じていると判定する（Ｓ７２０）。すなわち、判定気筒における連続失火の発生を判定する。そしてＣＰＵ７２は、図１に示した警告灯１００を操作することによって、ユーザにその旨を報知する報知処理を実行する（Ｓ７３０）。これに対し、ＣＰＵ７２は、カウンタＣｎが閾値Ｃｎｔｈ未満であると判定する場合（Ｓ７１０：ＮＯ）、カウンタＣｎを初期化して（Ｓ７１５）、連続失火の判定処理を終了させ、図８および図９に示す一連の処理を一旦終了させる。

ここで、第３の実施形態の作用および効果について説明する。
ＣＰＵ７２は、判定気筒が燃焼気筒である気筒＃２，気筒＃３となる場合、判定気筒の３６０°ＣＡ以前に膨張行程を迎える参照気筒も燃焼気筒となるため、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１未満となる場合に失火と判定する。また、ＣＰＵ７２は、判定気筒が燃焼気筒である気筒＃４となる場合、参照気筒はフューエルカット気筒である気筒＃１となるため、変動量差分値が第２判定閾値Δｔｈ２未満となる場合に失火と判定する。このとき第２判定閾値Δｔｈ２は第１判定閾値Δｔｈ１よりも大きい値とするため、参照気筒がフューエルカット気筒である場合に、判定気筒が失火して、変動量差分値が大きい値となったとしても、変動量差分値が判定閾値以上と誤判定されることを抑制できる。

以上説明した第３の実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
（３－１）ＣＰＵ７２は、第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２を、回転速度ＮＥが小さい場合に大きい場合よりも小さい値に設定した。回転速度ＮＥが小さいほど、Δω３０の誤差幅が大きくなる。上記構成では、回転速度ＮＥが小さいほど第１判定閾値Δｔｈ１、第２判定閾値Δｔｈ２を小さくするため、変動量差分値が判定閾値未満と誤判定されにくくなる。すなわち、回転速度が小さく、回転変動量の誤差幅が大きい場合であっても、誤って失火の発生が判定されにくくなる。

（３－２）ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりも第１判定閾値Δｔｈ１を大きい値に設定し、第２判定閾値Δｔｈ２を小さい値に設定した。角速度はクランク軸２６の回転角度が３０°ＣＡ回転するまでに要する時間の逆数であるため、充填効率ηが小さいほど、失火していない場合のΔω３０は、回転変動が小さいため小さくなる。判定気筒が失火し、参照気筒が燃焼気筒である場合は、充填効率ηが小さいほど、変動量差分値が大きくなる。上記構成では、充填効率ηが小さいほど、第１判定閾値Δｔｈ１を大きい値に設定することで、回転変動量が大きい場合においても第１判定閾値Δｔｈ１以上と誤判定されにくくなる。また、判定気筒が失火せず、参照気筒がフューエルカット気筒である場合は、充填効率が小さいほど、変動量差分値が小さくなる。上記構成では、充填効率ηが小さいほど、第２判定閾値Δｔｈ２を小さい値に設定することで、回転変動量が小さい場合においても第２判定閾値Δｔｈ２未満と誤判定されにくくなる。すなわち、充填効率が小さく、変動量差分値が小さい場合であっても、誤って失火の発生が判定されにくくなる。

＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、第２の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

第４の実施形態では、回転変動量や変動量差分値の算出に３０°ＣＡ回転するまでに要する時間の逆数である角速度を用いて、気筒＃１～気筒＃４の失火を判定する。
図１０および図１１に制御装置７０が実行する処理の手順を示す。第４の実施形態の制御装置７０では、図６および図７を参照して説明した一連の処理に替えて、図１０および図１１に示す一連の処理を実行する。図１０および図１１に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図１０および図１１は気筒＃１，気筒＃３，気筒＃４，気筒＃２の順に燃焼行程を迎え、かつ気筒＃１をフューエルカット気筒としたときの図であり、気筒＃２，気筒＃３，気筒＃４がそれぞれフューエルカット気筒となった場合は、適宜気筒番号を入れ替えればよい。

図１０および図１１に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、まず、現在のクランク軸２６の回転角度が、気筒＃１～＃４のいずれかの圧縮上死点を基準としてＡＴＤＣ３０°ＣＡであるか否かを判定する（Ｓ８００）。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ３０°ＣＡでないと判定する場合は（Ｓ８００：ＮＯ）、ＡＴＤＣ３０°ＣＡとなるまで待機する。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ３０°ＣＡであると判定する場合（Ｓ８００：ＹＥＳ）、クランク軸２６が圧縮上死点から３０°ＣＡ回転するまでに要する時間の逆数である角速度ω３０［０］を取得する（Ｓ８１０）。次にＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡであるか否かを判定する（Ｓ８２０）。ＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡでないと判定する場合は（Ｓ８２０：ＮＯ）、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡとなるまで待機する。そしてＣＰＵ７２は、ＡＴＤＣ１２０°ＣＡであると判定する場合（Ｓ８２０：ＹＥＳ）、クランク軸２６がＡＴＤＣ９０°ＣＡからＡＴＤＣ１２０°ＣＡまで回転するのに要した時間の逆数である角速度ω３０［９０］を取得する（Ｓ８３０）。なお、ω３０の後のカッコ内の数字は、角速度ω３０を計測し始めるクランク軸２６の回転角度である。

そしてＣＰＵ７２は、Ｓ８００の処理によって圧縮上死点が検知された気筒に関する回転変動量Δω３０［ｎ］として、角速度ω３０［９０］から角速度ω３０［０］を減算した値を代入する（Ｓ８４０）。回転変動量Δω３０は、失火の有無の判定対象となる気筒において失火が生じていない場合に負の値となり、失火が生じている場合に０に近い値となる変数である。なお、ＣＰＵ７２は、回転変動量Δω３０［ｎ］を記憶装置７５に記憶させる。次にＣＰＵ７２は、Ｓ８００の処理によって圧縮上死点が検知され、膨張行程を迎えた気筒よりも３６０°ＣＡ以前に膨張行程となる気筒の回転変動量Δω３０［ｎ－２］を記憶装置７５から読み出す（Ｓ８５０）。回転変動量Δω３０［ｎ－２］は、３６０°ＣＡだけ前にＳ８４０の処理によって記憶装置７５に記憶された値である。なお、本明細書においては、便宜上、ΔＴ３０の後のカッコ内の数字は、Ｓ８００の処理によって圧縮上死点が検知された気筒をｎ番としたとき、１８０°ＣＡだけ過去に遡るごとに［１］だけ減少する変数である。以下、失火の有無の判定対象となる気筒を判定気筒、失火の有無の判定対象となる気筒の圧縮上死点に対して、３６０°ＣＡ前に圧縮上死点が検知される気筒を、参照気筒という。

図１１に示すように、次にＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御の実行中であるか否かを判定する（Ｓ８６０）。ＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御の実行中であると判定する場合（Ｓ８６０：ＹＥＳ）、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間であるか否かを判定する（Ｓ８７０）。そして、ＣＰＵ７２は、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間でないと判定する場合（Ｓ８７０：ＮＯ）には、気筒＃４のＡＴＤＣの期間であるか判定する（Ｓ８７５）。ＣＰＵ７２は、気筒＃４のＡＴＤＣの期間であると判定した場合（Ｓ８７５：ＹＥＳ）、燃焼気筒である気筒＃２，気筒＃３のＡＴＤＣの期間で取得した回転変動量Δω３０［ｎ－１］や回転変動量Δω３０［ｎ－３］に相当する値である回転変動量ΔＴ３０’［ｎ－２］となるように、Ｓ８５０で記憶装置７５から読み出したフューエルカット気筒である気筒＃１のＡＴＤＣ期間で取得した回転変動量Δω３０［ｎ－２］を補正する（Ｓ８８０）。そして、ＣＰＵ７２は、Ｓ８８０の処理を終了する場合には、回転変動量Δω３０［ｎ］から回転変動量Δω３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１未満か否かを判定する（Ｓ８９０）。また、ＣＰＵ７２は、単気筒フューエルカット制御実行中でない場合（Ｓ８６０：ＮＯ）、気筒＃２，＃３のＡＴＤＣの期間あると判定する場合（Ｓ８７０：ＹＥＳ）場合にも、回転変動量Δω３０［ｎ］から回転変動量Δω３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１未満か否かを判定する（Ｓ８９０）。ここで、失火の有無の判定対象となる気筒で失火が生じていない場合には、回転変動量Δω３０［ｎ］と回転変動量Δω３０［ｎ－２］とは同程度の量となることから、上記減算した値は、ゼロ程度の値となる。これに対し、失火の有無の判定対象となる気筒において失火が生じる場合には、上記減算した値は負で且つ絶対値が大きい値となる。第１判定閾値Δｔｈ１は、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１未満であることに基づいて判定気筒において失火が発生していると判別でき、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１以上であることに基づいて判定気筒において失火が発生していないと判別できる大きさの負の値に設定されている。

ここで、ＣＰＵ７２は、第１判定閾値Δｔｈ１を、トルクの指標値である充填効率ηを入力として可変設定する。詳しくは、ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりも第１判定閾値Δｔｈ１を大きい値に設定する。この処理は、充填効率ηを入力変数とし第１判定閾値Δｔｈ１を出力変数とするマップデータがＲＯＭ７４に予め記憶された状態で、ＣＰＵ７２により第１判定閾値Δｔｈ１をマップ演算することによって実現できる。

また、ＣＰＵ７２は、回転変動量Δω３０’［ｎ－２］を、充填効率ηを入力として可変設定する。詳しくは、ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりも回転変動量Δω３０’［ｎ－２］を小さい値に補正する。この処理は、充填効率ηを入力変数とし、回転変動量Δω３０’［ｎ－２］を出力変数とするマップデータがＲＯＭ７４に予め記憶された状態で、ＣＰＵ７２により回転変動量Δω３０’［ｎ－２］をマップ演算することによって実現できる。

ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。また、マップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とするのに対し、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。

ＣＰＵ７２は、変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１未満と判定した場合（Ｓ８９０：ＹＥＳ）、判定気筒が失火したとして、カウンタＣｎをインクリメントする（Ｓ９００）。カウンタＣｎは、気筒＃１～＃４のそれぞれに対応して各別のカウンタＣ１～Ｃ４からなるが、ここでは、それらを総括して「Ｃｎ」と記載している。ＣＰＵ７２は、Ｓ９００の処理を完了する場合や、気筒＃４のＡＴＤＣの期間でないと判定した場合（Ｓ８７５：ＮＯ）、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１以上となる場合（Ｓ８９０：ＮＯ）、Ｓ９１０の処理を実行する。Ｓ９１０では、判定気筒の連続失火の判定処理を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ９１０）。なお、機関運転が開始されてからＳ８９０の処理が初めて実行されると、機関運転開始後の初めての連続失火の判定処理が開始される。また、機関運転開始後の初めての連続失火の判定処理が終了した後は後述のＳ９２５の処理が実行された後、最初にＳ８９０の処理が実行されたタイミングから連続失火の判定処理が改めて開始される。なお、気筒＃４のＡＴＤＣの期間でないと判定した場合（Ｓ８７５：ＮＯ）、気筒＃１のＡＴＤＣの期間となる。気筒＃１はフューエルカット気筒であるため、この場合、ＣＰＵ７２は、Ｓ８８０～Ｓ９００の処理を実行せず、気筒＃１の失火の有無の判定処理を実行しない。

Ｓ９１０の処理において、ＣＰＵ７２は、所定期間が経過していないと判定する場合（Ｓ９１０：ＮＯ）、図１０および図１１に示す一連の処理を一旦終了させる。一方で、ＣＰＵ７２は、所定期間が経過したと判定する場合（Ｓ９１０：ＹＥＳ）、カウンタＣｎが閾値Ｃｎｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ９２０）。閾値Ｃｎｔｈは、判定気筒において連続的に失火が生じている場合に所定期間内に同気筒で失火が生じる回数に応じて設定されている。ＣＰＵ７２は、閾値Ｃｎｔｈ以上であると判定する場合（Ｓ９２０：ＹＥＳ）、判定気筒において連続的に失火が生じていると判定する（Ｓ９３０）。すなわち、判定気筒における連続失火の発生を判定する。そしてＣＰＵ７２は、図１に示した警告灯１００を操作することによって、ユーザにその旨を報知する報知処理を実行する（Ｓ９４０）。これに対し、ＣＰＵ７２は、カウンタＣｎが閾値Ｃｎｔｈ未満であると判定する場合（Ｓ９２０：ＮＯ）、カウンタＣｎを初期化して（Ｓ９２５）、連続失火の判定処理を終了させ、図１０および図１１に示す一連の処理を一旦終了させる。

ここで、第４の実施形態の作用および効果について説明する。
ＣＰＵ７２は、判定気筒が気筒＃４となる場合、参照気筒はフューエルカット気筒である気筒＃１となるため、燃焼気筒である気筒＃２，気筒＃３のＡＴＤＣの期間で取得した回転変動量Δω３０［ｎ－１］や回転変動量Δω３０［ｎ－３］に相当する値である回転変動量Δω３０’［ｎ－２］となるように、回転変動量Δω３０［ｎ－２］を補正する。このとき、回転変動量Δω３０［ｎ］から回転変動量Δω３０［ｎ－２］を減算した値である変動量差分値が、第１判定閾値Δｔｈ１未満の場合に失火と判定する。

フューエルカット気筒のＡＴＤＣの期間で取得した回転変動量Δω３０は、０とほぼ同等の値となる。一方で、燃焼気筒のＡＴＤＣの期間で取得した回転変動量Δω３０は、正の値となる。第４の実施形態の制御装置７０によれば、回転変動量Δω［ｎ－２］を補正するため、参照気筒がフューエルカット気筒である場合においても、補正後の回転変動量Δω３０が正の値となる。そのため、判定気筒が失火したとしても、変動量差分値が０とほぼ同等の値とならずに負の値となるため、変動量差分値が第１判定閾値Δｔｈ１以上と誤判定されることを抑制できる。

以上説明した第４の実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
（４－１）ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりも第１判定閾値Δｔｈ１を大きい値に設定した。角速度はクランク軸２６の回転角度が３０°ＣＡ回転するまでに要する時間の逆数であるため、充填効率ηが小さいほど、失火していない場合のΔω３０は、回転変動が小さいため小さくなる。判定気筒が失火し、参照気筒が燃焼気筒である場合は、充填効率ηが小さいほど、変動量差分値が大きくなる。上記構成では、充填効率ηが小さいほど、第１判定閾値Δｔｈ１を大きい値に設定することで、回転変動量が小さい場合においても第１判定閾値Δｔｈ１以上と誤判定されにくくなる。

（４－２）ＣＰＵ７２は、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりもΔω３０’［ｎ－２］を小さい値に設定した。充填効率ηが小さいほど、燃焼気筒におけるΔω３０は小さい。上記構成では、充填効率ηが小さい場合に大きい場合よりもΔω３０’［ｎ－２］を小さい値に設定するため、回転変動量Δω３０［ｎ］からΔω３０’［ｎ－２］となるように補正した回転変動量Δω３０［ｎ－２］を減算した変動量差分値が第１判定閾値以上と誤判定されにくくなる。

＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。単気筒フューエルカット処理は、図２のＳ１４０，Ｓ１５０の処理に対応する。瞬時速度算出処理は、図３のＳ２００～Ｓ２３０の処理や、図６のＳ４００～Ｓ４３０の処理、図８のＳ６００～Ｓ６３０の処理、図１０のＳ８００～Ｓ８３０の処理に対応する。瞬時速度変数は、Ｔ３０や、ω３０に対応する。回転変動量算出処理は、図３のＳ２４０の処理、図６のＳ４４０の処理、図８のＳ６４０の処理、図１０のＳ８４０の処理に対応する。第１回転変動量は、ΔＴ３０［ｎ］や、Δω３０［ｎ］に対応する。第２回転変動量は、ΔＴ３０［ｎ－２］や、Δω３０［ｎ－２］に対応する。変動量差分値算出処理と失火判定処理は、図４のＳ２８０，Ｓ２８５の処理、図７のＳ４９０の処理、図９のＳ６８０，Ｓ６８５の処理、図１１のＳ８９０の処理に対応する。補正処理は、図４のＳ２８５の処理、図７のＳ４８０の処理、図９のＳ６８５の処理、図１１のＳ８８０の処理に対応する。第２回転変動量に相当する値は、ΔＴ３０’［ｎ－２］や、Δω３０’［ｎ－２］に対応する。

＜その他の実施形態＞
その他、上記各実施形態に共通して変更可能な要素としては次のようなものがある。以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

「瞬時速度変数について」
・上記実施形態では、圧縮上死点間の間隔以下のクランク角度領域におけるクランク軸２６の回転速度を示す変数である瞬時速度変数を定義するクランク角度領域を３０°ＣＡとしたが、これに限らない。たとえば、１０°ＣＡであってもよく、またたとえば圧縮上死点間の間隔自体であってもよい。

「回転変動量について」
・上記実施形態では、回転変動量ΔＴ３０を、９０°ＣＡ離間した瞬時速度変数同士の差としたが、これに限らない。たとえば、６０°ＣＡ離間した瞬時速度変数同士の差としてもよい。

「トルクの指標値について」
・充填効率ηを算出し、内燃機関１０のトルクの指標値として、算出した充填効率ηを用いる例を示した。トルクの指標値は、充填効率ηに限らない。たとえば、トルクの指標値として、トルクの推定値を算出して算出した推定値をトルクの指標値として用いてもよい。また、たとえば内燃機関１０のトルクの指標値として、充填効率ηに代えてアクセル操作量を用いてもよい。

「所定角度間隔について」
・図３のＳ２５０の処理や、図６のＳ４５０の処理、図８のＳ６５０の処理、図１０のＳ８５０の処理では、特定気筒の連続失火を検出するために、判定気筒の回転変動量から、判定気筒よりも３６０°ＣＡ以前に膨張行程となる気筒の回転変動量を読み出したが、これに限らない。たとえば、内燃機関１０が備える気筒＃１～気筒＃４のランダム失火を検出するために、判定気筒よりも７２０°ＣＡ以前に膨張行程となる気筒の回転変動量を読み出してもよい。この場合、図４のＳ２８０，Ｓ２８５の処理や、図７のＳ４９０の処理、図９のＳ６８０，Ｓ６８５の処理、図１１のＳ８９０の処理では、回転変動量ΔＴ３０［ｎ］やΔω３０［ｎ］から、回転変動量ΔＴ３０［ｎ－４］やΔω３０［ｎ－４］を減算した値を変動量差分値とすればよい。

「判定閾値について」
・上記実施形態では、第１判定閾値Δｔｈ１および第２判定閾値Δｔｈ２を、回転速度ＮＥおよび充填効率ηに基づき可変設定したが、これに限らない。回転速度ＮＥおよび負荷を示す変数の双方に応じて判定閾値を可変設定する代わりに、それら２つの変数に関しては、それらのうちのいずれか１つのみに基づき判定閾値を可変設定してもよい。またたとえば、回転速度ＮＥおよびトルクを示す変数の２つの変数のうちの少なくとも１つと、水温ＴＨＷとに基づき判定閾値を可変設定してもよい。

「単気筒フューエルカット処理について」
・燃焼気筒における混合気の空燃比をストイキとすることも必須ではない。たとえばフューエルカット気筒、燃焼気筒の合計の空燃比がリーンとなれば、燃焼気筒における混合気の空燃比を弱リッチとしてもよい。

・単気筒フューエルカット処理の開始条件は、空燃比ＡＦｒ≦単気筒フューエルカット実行値ＡＦ１の場合に限らない。たとえば、ＧＰＦ３４に堆積物が所定値以上堆積したと推定する場合に実行してもよい。この場合、燃焼気筒における空燃比をリッチとしてもよい。また、堆積量の推定は、ＧＰＦ３４の上流側と下流側との圧力の差と吸入空気量Ｇａとに基づき堆積量を推定してもよいし、回転速度ＮＥ、充填効率ηおよび水温ＴＨＷに基づき堆積量を算出してもよい。

「失火の判定結果の反映について」
・上記実施形態では、連続失火が生じたと判定する場合、警告灯１００を用いた報知処理を実行したが、報知処理としては、視覚情報を出力する装置を操作対象とする処理に限らず、たとえば聴覚情報を出力する装置を操作対象とする処理であってもよい。

・連続失火の判定結果を報知処理に利用すること自体必須ではない。たとえば、連続失火が生じた場合に、連続失火が生じにくい運転状態へと内燃機関１０の制御を変更する処理を実行してもよい。

「制御装置について」
・制御装置としては、ＣＰＵ７２とＲＯＭ７４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばＡＳＩＣ等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。

「車両について」
・車両としては、シリーズ・パラレルハイブリッド車に限らず、たとえばパラレルハイブリッド車やシリーズハイブリッド車であってもよい。もっとも、ハイブリッド車に限らず、たとえば、車両の動力発生装置が内燃機関１０のみの車両であってもよい。

１０…内燃機関
２６…クランク軸
３２…三元触媒
３４…ＧＰＦ
７０…制御装置
７２…ＣＰＵ
７４…ＲＯＭ
７５…記憶装置
７６…周辺回路
７８…通信線
８０…エアフローメータ
８２…クランク角センサ
８６…水温センサ
８８…空燃比センサ
９０…排気圧センサ
９２…第１回転角センサ
９４…第２回転角センサ
１００…警告灯

Claims (8)

1. 排気系に排気を浄化する触媒を備えた多気筒内燃機関における内燃機関の失火判定装置において、
   何れか１つのフューエルカット気筒への燃料供給を停止させ且つ前記何れか１つの気筒以外の残余の燃焼気筒への燃料供給を実施する単気筒フューエルカット制御を実行する単気筒フューエルカット処理と、
   クランク軸の回転速度の指標値である瞬時速度変数を算出する瞬時速度算出処理と、
   前記瞬時速度変数の変化量である回転変動量を算出する回転変動量算出処理と、
   失火検出の対象である判定気筒の前記回転変動量である第１回転変動量から前記判定気筒の膨張行程よりも３６０°ＣＡの整数倍以前に膨張行程となる参照気筒の前記回転変動量である第２回転変動量を減算した変動量差分値を算出する変動量差分値算出処理と、
   前記変動量差分値と判定閾値との大小関係に基づいて、失火条件を満たしたとして、前記判定気筒が失火したと判定する失火判定処理と、
   前記失火判定処理を実行する際に前記参照気筒が前記フューエルカット気筒である場合に、前記参照気筒が前記フューエルカット気筒であることによる失火判定の結果への影響を低減するための補正を施す補正処理と、を実行し、
   前記瞬時速度変数は、クランク角が既定の角度を回転するのに要した時間であり、
   前記失火判定処理は、前記変動量差分値が前記判定閾値以上となったとき、前記判定気筒が失火したと判定し、
   前記参照気筒が前記燃焼気筒である場合の前記判定閾値を、第１判定閾値としたとき、
   前記補正処理は、前記参照気筒が前記フューエルカット気筒である場合の前記判定閾値を、前記第１判定閾値よりも小さい第２判定閾値に補正する内燃機関の失火判定装置。
2. 前記失火判定処理における前記判定閾値を、前記クランク軸の回転速度が小さいときほど、大きくする請求項１に記載の内燃機関の失火判定装置。
3. 排気系に排気を浄化する触媒を備えた多気筒内燃機関における内燃機関の失火判定装置において、
   何れか１つのフューエルカット気筒への燃料供給を停止させ且つ前記何れか１つの気筒以外の残余の燃焼気筒への燃料供給を実施する単気筒フューエルカット制御を実行する単気筒フューエルカット処理と、
   クランク軸の回転速度の指標値である瞬時速度変数を算出する瞬時速度算出処理と、
   前記瞬時速度変数の変化量である回転変動量を算出する回転変動量算出処理と、
   失火検出の対象である判定気筒の前記回転変動量である第１回転変動量から前記判定気筒の膨張行程よりも３６０°ＣＡの整数倍以前に膨張行程となる参照気筒の前記回転変動量である第２回転変動量を減算した変動量差分値を算出する変動量差分値算出処理と、
   前記変動量差分値と判定閾値との大小関係に基づいて、失火条件を満たしたとして、前記判定気筒が失火したと判定する失火判定処理と、
   前記失火判定処理を実行する際に前記参照気筒が前記フューエルカット気筒である場合に、前記参照気筒が前記フューエルカット気筒であることによる失火判定の結果への影響を低減するための補正を施す補正処理と、を実行し、
   前記瞬時速度変数が、クランク角が既定の角度を回転する際の角速度であり、
   前記失火判定処理は、前記変動量差分値が前記判定閾値未満となったとき、前記判定気筒が失火したと判定し、
   前記参照気筒が前記燃焼気筒である場合の前記判定閾値を、第１判定閾値としたとき、
   前記補正処理は、前記参照気筒が前記フューエルカット気筒である場合の前記判定閾値を、前記第１判定閾値よりも大きい第２判定閾値に補正する内燃機関の失火判定装置。
4. 前記失火判定処理における前記判定閾値を、前記クランク軸の回転速度が小さいときほど、小さくする請求項３に記載の内燃機関の失火判定装置。
5. 排気系に排気を浄化する触媒を備えた多気筒内燃機関における内燃機関の失火判定装置において、
   何れか１つのフューエルカット気筒への燃料供給を停止させ且つ前記何れか１つの気筒以外の残余の燃焼気筒への燃料供給を実施する単気筒フューエルカット制御を実行する単気筒フューエルカット処理と、
   クランク軸の回転速度の指標値である瞬時速度変数を算出する瞬時速度算出処理と、
   前記瞬時速度変数の変化量である回転変動量を算出する回転変動量算出処理と、
   失火検出の対象である判定気筒の前記回転変動量である第１回転変動量から前記判定気筒の膨張行程よりも３６０°ＣＡの整数倍以前に膨張行程となる参照気筒の前記回転変動量である第２回転変動量を減算した変動量差分値を算出する変動量差分値算出処理と、
   前記変動量差分値と判定閾値との大小関係に基づいて、失火条件を満たしたとして、前記判定気筒が失火したと判定する失火判定処理と、
   前記失火判定処理を実行する際に前記参照気筒が前記フューエルカット気筒である場合に、前記参照気筒が前記フューエルカット気筒であることによる失火判定の結果への影響を低減するための補正を施す補正処理と、を実行し、
   前記補正処理は、前記参照気筒が前記フューエルカット気筒である場合の前記第２回転変動量を、前記参照気筒が前記燃焼気筒である場合の前記第２回転変動量に相当する値に補正する内燃機関の失火判定装置。
6. 前記内燃機関のトルクの指標値を算出するトルク算出処理をさらに含み、
   前記瞬時速度変数が、クランク角が既定の角度を回転するのに要した時間であり、
   前記失火判定処理は、前記変動量差分値が前記判定閾値以上となったとき、前記判定気筒が失火したと判定し、
   前記補正処理は、前記トルク算出処理において算出したトルクの指標値が小さいほど、前記第２回転変動量を大きな値に補正する請求項５に記載の内燃機関の失火判定装置。
7. 前記内燃機関のトルクの指標値を算出するトルク算出処理をさらに含み、
   前記瞬時速度変数が、クランク角が既定の角度を回転する際の角速度であり、
   前記失火判定処理は、前記変動量差分値が前記判定閾値未満となったとき、前記判定気筒が失火したと判定し、
   前記補正処理は、前記トルク算出処理において算出したトルクの指標値が小さいほど、前記第２回転変動量を小さな値に補正する請求項５に記載の内燃機関の失火判定装置。
8. 前記失火判定処理は、前記判定気筒が前記フューエルカット気筒となった場合、失火の判定を実行しない請求項１～７のいずれか１項に記載の内燃機関の失火判定装置。