JPH1054295A - 内燃機関の失火検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関に発生するあらゆる失火パターンを精
度良く検出する。 【解決手段】内燃機関１の失火検出装置にあっては、そ
のクランク軸の回転に応じた回転信号ＮＥに基づいて気
筒別クランク角速度変動量を求め、該求めた気筒別クラ
ンク角速度変動量と所定の失火判定値とを比較して同機
関の失火発生を検出する。ここでは特に、６気筒内燃機
関に適用されるものであって、ＥＣＵ９は、７２０°Ｃ
Ａ差分法、３６０°ＣＡ差分法及び１２０°ＣＡ差分法
を用い、各差分法毎に気筒間の角速度変動量を求める。
そして、こうして求められた各々の同角速度変動量を個
々に所定の失火判定値と比較すると共に、前記各差分法
の演算結果に基づく失火数を各々に計数する。さらに、
ＥＣＵ９は、該計数された複数の失火数データを用いて
内燃機関１の失火の有無を最終判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関に発生
した失火を機関出力軸の回転速度変動を利用して検出す
る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】従来、この種の内燃機関の失火検出装置
として、爆発行程が連続する２つの気筒間の回転速度
（クランク角速度）の変動量に基づいて失火発生の有無
を検出するものがある（例えば、特開平４−３６５９５
８号公報）。つまり、内燃機関にあっては一般に、ある
気筒の爆発行程において失火が発生すると、そのときの
回転速度、すなわち機関出力軸であるクランク軸の回転
角速度は小さくなる。このため、こうした回転速度の変
化を監視することで、それら気筒毎の失火発生の有無を
検出することができるようになる。

【０００３】特に、上記公報（特開平４−３６５９５８
号公報）の失火検出装置では、爆発行程が連続する２つ
の気筒間の回転速度の変動から第１の変動量を算出する
と共に、その第１の変動量を算出した気筒よりも３６０
°ＣＡ（クランク角度）前の気筒の回転速度の変動から
第２の変動量を算出している。そして、第１及び第２の
変動量の差分に基づいて内燃機関の失火の有無を検出す
るようにしている。こうして３６０°ＣＡだけ離れた気
筒同士で回転速度変動量の差分を求めることは、偶数個
の気筒を有する内燃機関において対向気筒（爆発行程が
クランク軸の１回転分だけ離れた気筒を意味する）の回
転速度変動を監視することとなり、この場合、回転変動
の周期（ばらつき度合）が略一致する回転速度変動量を
パラメータとして用いることができる。その結果、失火
検出の誤差を削減できるものとしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術においては、以下に示す問題を生ずる。つまり、上記
従来の失火検出装置では、回転速度変動量の差分をとる
組み合わせによっては、検出不可能な失火パターンが存
在する。具体的には、上記したように３６０°ＣＡだけ
離れた気筒同士（対向気筒同士）で回転速度変動量の差
分を求める場合、その対向気筒が共に連続失火している
ような事態が発生すると、失火による回転変動が相殺さ
れ、失火発生の旨が検出できないこととなる。また、上
記３６０°ＣＡ離れた気筒を組み合わせた場合の差分演
算に限らず、他の気筒を組み合わせて回転速度変動の差
分を求める場合にも、特定気筒で連続失火するような失
火パターンが発生している場合には、やはり失火検出が
不可能になるという事態を招いてしまう。

【０００５】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、内燃機関に発生するあらゆる失火パターン
を精度良く検出することができる内燃機関の失火検出装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、この発明ではその前提として、多気筒内燃機関の
出力軸の回転に応じた回転信号を出力する回転信号出力
手段と、前記回転信号に基づき、同機関出力軸の気筒別
回転速度を算出する回転速度算出手段と、２つの気筒に
ついて前記気筒別回転速度の変動量を求め、該求めた気
筒別回転速度変動量に基づいて当該機関の失火発生を検
出する失火検出手段とを備える。なおここで、回転速度
変動量は必ずしもそれ自身でなくともよく、それに相当
する値、例えば回転角度偏差であってもよい。更に、こ
の回転角度偏差に相当する値、或いは回転所要時間偏差
などもこの回転度変動量に相当する値として用いること
ができる。

【０００７】そして、請求項１に記載の発明ではその特
徴として、前記失火検出手段は、各気筒の１燃焼サイク
ルに要するクランク角を気筒数で除したクランク角を最
小単位とし、その整数倍のクランク角度だけ離れた複数
の組み合わせの気筒について、前記気筒別回転速度変動
量の差分を算出する（変動量差分算出手段）。また、前
記複数の組み合わせの気筒別回転速度変動量の差分演算
結果を、個々に所定の失火判定値と比較するようにして
いる（比較判定手段）。

【０００８】ここで、前記１燃焼サイクルに要するクラ
ンク角とは、４サイクル式内燃機関においては７２０°
ＣＡを指し、２サイクル式内燃機関においては３６０°
ＣＡを指す。また、１燃焼サイクルに要するクランク角
を気筒数で除したクランク角（最小単位）とは、例えば
４サイクル４気筒内燃機関では１８０°ＣＡとなり、４
サイクル６気筒内燃機関では１２０°ＣＡとなる。さら
に、クランク角の最小単位を整数倍したクランク角度と
は、例えば４サイクル４気筒内燃機関では１８０°Ｃ
Ａ，３６０°ＣＡ，５４０°ＣＡ，７２０°ＣＡ・・・
となり、４サイクル６気筒内燃機関では１２０°ＣＡ，
２４０°ＣＡ，３６０°ＣＡ，４８０°ＣＡ，６００°
ＣＡ，７２０°ＣＡ・・・となる。

【０００９】要するに、本発明で実施するような気筒別
回転速度変動量の差分法を用いる失火検出手法では、特
定気筒の連続失火が発生する場合において回転速度変動
量が相殺され当該失火の検出が不可能になることがあ
る。しかし、上記構成によれば、２階差分による差分演
算を複数の気筒組み合わせで実施しその演算結果につい
て個々に失火判定することにより、たとえ連続失火が発
生していずれか１つの回転速度変動量の差分が相殺され
たとしても他の回転速度変動量の差分により失火発生の
旨が検出できる。その結果、内燃機関に発生するあらゆ
る失火パターンを精度良く検出するという本発明の目的
が達せられる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明ではその特徴
として、前記失火検出手段は、７２０クランク角度だけ
離れた気筒の前記気筒別回転速度変動量の差分を算出す
る第１の差分演算法（７２０°ＣＡ差分法）と、３６０
クランク角度だけ離れた気筒の前記気筒別回転速度変動
量の差分を算出する第２の差分演算法（３６０°ＣＡ差
分法）と、各気筒の１燃焼サイクルに要するクランク角
を気筒数で除したクランク角を最小単位とし、３６０ク
ランク角度の整数倍を除く前記最小単位の整数倍のクラ
ンク角度だけ離れた気筒の前記気筒別回転速度変動量の
差分を算出する第３の差分演算法（例えば、６気筒内燃
機関における１２０°ＣＡ差分法や、４気筒内燃機関に
おける１８０°ＣＡ差分法等）とのうち、少なくともい
ずれか２つを同時に若しくは選択的に実施する（変動量
差分算出手段）。また、前記変動量差分算出手段が実施
した前記第１〜第３の差分演算法による気筒別回転速度
変動量の差分演算結果を、個々に所定の失火判定値と比
較する（比較判定手段）。

【００１１】この場合、より具体的に説明すれば、第１
の差分演算法から個々の気筒に対して不連続に発生する
失火（以下、これを間欠失火という）が検出され、第２
及び第３の差分演算法から少なくとも１つの気筒に対し
て連続的に発生する失火（連続失火）が検出される。ま
た、偶数個の気筒を有する内燃機関において、第３の差
分演算法から３６０クランク角度離れた対向気筒の連続
失火の発生が検出され、第２の差分演算法から上記対向
気筒の連続失火以外の連続失火が検出されることとなる
（これは、請求項１１及び１２の記載事項に相当す
る）。こうして各々の差分演算法により異なる失火パタ
ーンが検出できることから、失火の検出漏れが回避さ
れ、請求項１と同様に、内燃機関に発生するあらゆる失
火パターンを精度良く検出するという本発明の目的が達
せられる。

【００１２】また、以上請求項１又は２に記載したよう
に複数の失火パターンが検出できる構成においては、請
求項３に記載したように、前記比較判定手段の比較結果
から前記各差分演算法の演算結果に基づく失火数を各々
に計数し（失火数計数手段）、該計数された複数の失火
数データを用いて最終的な失火判定を実施してもよい
（最終失火判定手段）。そして、例えばこの最終の判定
結果に基づいて運転者に失火異常の旨を警告する警告灯
（ＭＩＬ：Malfunction indicator light ）が点灯制御
される。

【００１３】かかる場合、最終失火判定手段の構成とし
て、請求項４に記載したように、所定点火数が経過する
までの期間内において複数実施された差分演算法による
失火数の総和を最終的な失火検出数とし、この失火検出
数に基づいて失火判定を実施するようにしたり、請求項
５に記載したように、所定点火数が経過するまでの期間
内において複数実施された差分演算法による失火数の最
大値を最終的な失火検出数とし、この失火検出数に基づ
いて失火判定を実施するようにしたりすることができ
る。このとき、前者（請求項４）の構成は、失火パター
ンが間欠失火と連続失火との間で変化したりする場合に
好適であり、後者（請求項５）の構成は、失火パターン
が同一パターンで継続する場合に好適である。

【００１４】他方、請求項６に記載の発明では、前記第
１〜第３の差分演算法のうち、いずれか１つの実施によ
り失火発生の旨が検出された場合には、他の差分演算法
の演算結果を用いた失火判定を実施しないこととし、更
に、請求項７に記載の発明では、前記第１の差分演算
法、前記第２の差分演算法、前記第３の差分演算法の優
先順位で各演算を実施するようにしている。つまり、失
火検出の精度を比較すればそれは、第１の差分演算法
（７２０°ＣＡ差分法）、第２の差分演算法（３６０°
ＣＡ差分法）、第３の差分演算法（例えば６気筒内燃機
関での１２０°ＣＡ差分法）の順となる。そのため、上
記のように優先順位に従って差分演算を実施すること
で、より精度の高い失火検出が可能となる。また、複数
の差分演算を排他的に実施することとなるため、余分な
演算処理が不要となり、マイクロコンピュータ支援によ
る失火検出装置を構築する上で、演算効率を向上させる
ことができる。

【００１５】なお、請求項８に記載したように、前記第
１〜第３の差分演算法を各々独立に実施することも勿論
可能である。この場合にも、失火の検出漏れが回避でき
るという効果が得られる。

【００１６】また、請求項９に記載の発明では、前記回
転信号出力手段により得られる各気筒間の回転信号の偏
差を学習値として逐次演算する学習手段を設け、前記変
動量差分算出手段により実施される第３の差分演算法に
おいては、前記学習手段により得られた学習値を用いて
気筒別回転速度変動量の差分を算出するようにしてい
る。つまり、前記第１の差分演算法（７２０°ＣＡ差分
法）及び第２の差分演算法（３６０°ＣＡ差分法）で
は、同一気筒又は対向気筒の回転速度変動量の差分値か
ら失火検出がなされるため、機関回転速度が変化する傾
向が２階差分を実施する上で略等しくなり、回転信号の
偏差（公差）による悪影響が生じにくい。しかし、第３
の差分演算法（例えば６気筒内燃機関での１２０°ＣＡ
差分法）のように、機関回転速度の変化が気筒間でばら
つく場合にはその時の偏差（公差）に応じた補正が必要
となり、既述した構成のように学習値を用いて補正処理
を行なうことにより、失火検出精度が高く維持されるよ
うになる。

【００１７】ところで、上記学習手段においてその学習
値をより信頼性の高い値に維持するためには、請求項１
０に記載の発明によるように、当該機関が正常点火され
ているか否かを判断し、正常点火されているときにのみ
上記学習を実行することが望ましい。こうした構成を採
用することにより、当該機関が正常点火されていない旨
判断される場合、上記学習の実行は禁止され、同機関の
当該運転条件に対応した学習値の信頼性も好適に維持さ
れるようになる。

【００１８】さらには、請求項１１に記載したように、
前記内燃機関が失火していないこと、或いは路面状況に
よる外乱や運転操作による回転変動が発生していないこ
とを条件に、前記学習を実行することによっても、当該
学習値をより信頼性の高い値に維持することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図１に、この発明にかかる内燃機
関の失火検出装置についてその第１の実施の形態を示
す。

【００２０】この実施の形態では、内燃機関として６気
筒の内燃機関を対象とし、該６気筒の内燃機関に発生し
た失火を検出する装置について示す。すなわち、同図１
に示す本実施の形態の装置において、内燃機関１は、第
１気筒（＃１）〜第６気筒（＃６）の６つの気筒を有す
る内燃機関である。なお、本実施の形態の内燃機関１で
は、便宜上その点火順序を＃１→＃２→＃３→＃４→＃
５→＃６とする。

【００２１】内燃機関１には吸気管２が設けられ、図示
しないエアクリーナから導入された吸入空気は、該吸気
管２を通じて同機関１に取り込まれる。また、この吸気
管２には吸気管圧力センサ３が設けられ、この吸気管圧
力センサ３を通じて吸気管２内の圧力ＰＭが逐次検出さ
れる。この検出される吸気管２内の圧力ＰＭは、内燃機
関１の運転状態を示す１パラメータとして、後述する電
子制御装置（以下、ＥＣＵという）９に取り込まれる。

【００２２】一方、内燃機関１の図示しないクランク軸
には、同クランク軸の所定クランク角毎に回転信号ＮＥ
を出力する回転角センサ５が設けられている。同機関１
の回転数等は、この回転角センサ５から出力される回転
信号ＮＥに基づいて算出される。そしてこの回転信号Ｎ
Ｅも、内燃機関１の運転状態を示す１パラメータとし
て、後述するＥＣＵ９に取り込まれる。

【００２３】また、内燃機関１には、その各気筒に対す
る点火時期や点火順序等を制御するためのディストリビ
ュータ７が設けられ、該ディストリビュータ７には更
に、それら各気筒を判別するための基準位置信号ＣＹＬ
を出力する基準位置センサ６が内蔵されている。この基
準位置センサ６では、同機関１の例えば第１気筒のピス
トン１３が最上部、すなわち圧縮上死点（＃１ＴＤＣ）
に達する毎に、上記基準位置信号ＣＹＬを同じくＥＣＵ
９に対して出力する。なお、ディストリビュータ７自体
は通常、内燃機関１からの回転動力を得て、その（１／
２）の回転速度で回転する。

【００２４】また、内燃機関１の冷却水路には、同水路
を循環する冷却水の温度を検出するための水温センサ８
が設けられ、排気管１４には、燃焼ガスの酸素濃度に基
づき空燃比のリッチ（Ｒ）／リーン（Ｌ）を検出する酸
素（Ｏ2 ）センサ１５が設けられている。これら水温セ
ンサ８を通じて検出される冷却水の温度、並びに酸素セ
ンサを通じて検出される空燃比のリッチ（Ｒ）／リーン
（Ｌ）を示す信号も、機関１の運転状態を示すパラメー
タとしてＥＣＵ９に取り込まれる。

【００２５】これら水温センサ８や酸素センサ１５をは
じめ、上述した吸気管圧力センサ３、回転角センサ５、
及び基準位置センサ６による各検出信号が取り込まれる
ＥＣＵ９は、同図１に併せ示されるように、ＣＰＵ（中
央演算処理装置）９ａをはじめ、制御プログラムや演算
処理に必要とされる制御定数等を記憶しておくための読
み出し専用メモリであるＲＯＭ９ｂ、演算データ等を一
時記憶するいわゆるデータメモリとしてのＲＡＭ９ｃ、
図示しないバッテリを通じてその記憶内容がバックアッ
プされるバックアップＲＡＭ９ｄ、及び外部装置との間
で信号を入出力処理するためのＩ／０ポート９ｅを有し
て構成されている。

【００２６】このＥＣＵ９では、大きくは次の（イ）、
（ロ）といった処理を実行する。 （イ）上記センサによる各種検出信号に基づき、内燃機
関１の燃料系及び点火系の最適な制御量を演算して、燃
料噴射手段であるインジェクタ１０、或いは点火手段で
あるイグナイタ１１等を的確に制御するための制御信号
を出力する。 （ロ）同センサによる各種検出信号に基づき、内燃機関
１の各気筒において失火が発生したか否かを検出する。

【００２７】なお、同ＥＣＵ９において、上記（イ）の
インジェクタ１０の駆動に際しては、酸素センサ１５の
出力に基づく周知の空燃比フィードバック制御を併せ実
行する。また、上記（ロ）の失火が発生したか否かの検
出において、失火が発生した旨判断される場合には、例
えば警告ランプ１２を点灯制御して失火の発生を運転者
等に知らせると共に、適宜のフェイルセーフ処理を実行
する。

【００２８】図２は、こうしたＥＣＵ９の主に失火検出
装置としての構成を機能的に示したものであり、次に、
この図２を併せ参照して、同実施の形態にかかる失火検
出装置の構成、並びに機能を更に詳述する。

【００２９】同図２に示すＥＣＵ９において、角速度変
動量演算部９０１は、上記取り込まれる吸気管圧力Ｐ
Ｍ、回転信号ＮＥ、及び基準位置信号ＣＹＬに基づき、
気筒別にクランク軸の角速度（クランク角速度）ωｎ
（ｎ＝１〜６）を求めると共に、それら角速度ωｎから
気筒間の角速度変動量Δ（Δω）n-1 を算出する部分で
ある。

【００３０】ここで、同実施の形態にかかる装置のよう
に、６気筒の内燃機関を対象とする場合には、上記クラ
ンク角速度ωｎの算出に際し、クランク軸が１２０°Ｃ
Ａ回転するのに要した時間Ｔ１２０ｉ（ｉはＥＣＵ９に
よる処理回数を示す）が用いられ、 ωｎ＝（ＫＤＳＯＭＧ−ΔθｎＬ）／Ｔ１２０ｉ …（１） といった態様で、同クランク角速度ωｎが算出される。

【００３１】この（１）式において、係数ＫＤＳＯＭＧ
は、クランク軸の回転角速度（ｒａｄ：ラジアン）を求
めるための変換係数であり、また、値ΔθｎＬは、前記
バックアップＲＡＭ９ｄ内の後述する気筒間クランク角
偏差（公差）学習値メモリ９１０に格納されている同気
筒間クランク角偏差についての学習値である。

【００３２】角速度変動量演算部９０１ではこのよう
に、気筒間クランク角偏差をその学習値ΔθｎＬにより
補正してクランク角速度ωｎを求めるようにしている。
なお因みに、４気筒の内燃機関を対象とする場合には、
同クランク角速度ωｎの算出に、クランク軸が１８０°
ＣＡ回転するのに要する時間Ｔ１８０ｉが用いられる。

【００３３】また、同角速度変動量演算部９０１におい
て、上記角速度変動量Δ（Δω）n-1 の算出に際して
は、これら求めたクランク角速度ωｎについての現在並
びに過去の値に基づき、 Δ（Δω）n-1 ＝（ωｎ−ωn-1 ）−（ωn-α-1 −ωn-α-2 ） …（２） といった２階差分演算を実行する。

【００３４】この（２）式において、値ωｎは、今回求
めたクランク角速度であり、値ωn-1 は、前回求めたク
ランク角速度である。そして、これら値の差分（ωｎ−
ωn-1 ）は、爆発行程が連続する気筒間での角速度変動
量である。

【００３５】また、同（２）式において、値αは、６気
筒の内燃機関を対象とする同実施の形態の装置の場合
「０〜５」の値をとることができ、通常は、同（２）式
による所定気筒間の角速度変動量Δ（Δω）n-1 の演算
結果により、失火によるそれら角速度の変動が現れ易い
値が用いられる。

【００３６】特に、本実施の形態の装置にあっては、７
２０°ＣＡだけ離れた気筒間で２階差分演算を実施する
手法（７２０°ＣＡ差分法という）と、３６０°ＣＡだ
け離れた気筒間で２階差分演算を実施する手法（３６０
°ＣＡ差分法という）と、１２０°ＣＡだけ離れた２階
差分演算を実施する手法（１２０°ＣＡ差分法という）
とを選択的に実施する構成としており、値αとしては
「３」，「１」，「０」が採用される。このとき、次の
（３）〜（５）式により、７２０°ＣＡ差分法における
気筒間の角速度変動量△（△ω）n-1 ７２０、３６０°
ＣＡ差分法における気筒間の角速度変動量△（△ω）n-
1 ３６０、及び、１２０°ＣＡ差分法における気筒間の
角速度変動量△（△ω）n-1 １２０が算出できる。

【００３７】 △（△ω）n-1 ７２０＝（ωｎ−ωn-1 ）−（ωn-6 −ωn-7 ） …（３） △（△ω）n-1 ３６０＝（ωｎ−ωn-1 ）−（ωn-3 −ωn-4 ） …（４） △（△ω）n-1 １２０＝（ωｎ−ωn-1 ）−（ωn-1 −ωn-2 ） …（５） 本実施の形態では、上記７２０°ＣＡ差分法が請求項記
載の第１の差分演算法に、３６０°ＣＡ差分法が請求項
記載の第２の差分演算法に、１２０°ＣＡ差分法が請求
項記載の第３の差分演算法にそれぞれ相当する。因み
に、４気筒の内燃機関を対象とする場合には、この値α
として「０〜３」の値が用いられることとなる。

【００３８】なお、上記値ωn-1 以前の過去の値は、例
えば前記ＲＡＭ９ｃ或いはバックアップＲＡＭ９ｄから
なる角速度記憶部９０５に対して逐次更新登録されてい
く。６気筒の内燃機関を対象とする同実施の形態の装置
の場合、それら過去の値としては、最大でもωn-1 〜ω
n-7 の７つの値があれば足りうる。

【００３９】また、同図２に示すＥＣＵ９において、失
火判定部９０２は、上記算出された気筒間の角速度変動
量Δ（Δω）n-1 ７２０，Δ（Δω）n-1 ３６０，Δ
（Δω）n-1 １２０と、同角速度変動量に対応した所定
の失火判定値ＲＥＦ７２０，ＲＥＦ３６０，ＲＥＦ１２
０とを比較して、内燃機関１における失火発生の有無を
判定する部分である。ここでは、気筒間の角速度変動量
Δ（Δω）n-1 ７２０，Δ（Δω）n-1 ３６０，Δ（Δ
ω）n-1 １２０が失火判定値ＲＥＦ７２０，ＲＥＦ３６
０，ＲＥＦ１２０を超えるとき、前記ＲＡＭ９ｃ内にあ
る仮失火カウンタ９０４の当該気筒に対応するカウンタ
ＣＭＩＳ１〜ＣＭＩＳ６をインクリメントする。

【００４０】こうした各気筒に対応したカウンタＣＭＩ
Ｓ１〜ＣＭＩＳ６のインクリメントは、点火数カウンタ
９０３を通じて計数される点火数が「１００」或いは
「５００」等の所定の点火数に達するまで継続して実行
される。そして例えば、点火数「１００」のうち、ある
気筒に対応したカウンタＣＭＩＳ１〜ＣＭＩＳ６の計数
値が「３０」以上であったような場合、失火による触媒
コンバータ（図示せず）のダメージ等が懸念されるた
め、該ＥＣＵ９では、前記警告ランプ１２の点灯制御等
を通じてその旨を運転者に警報する。

【００４１】一方、同ＥＣＵ９において、学習制御部９
０６は、上記取り込まれる吸気管圧力ＰＭ、回転信号Ｎ
Ｅ、及び基準位置信号ＣＹＬに基づいて気筒間のクラン
ク角偏差（公差）を学習制御する部分である。

【００４２】ここでは、上記６つの気筒のうち、第１気
筒（＃１）に対する第２〜第６気筒（＃２〜＃６）のク
ランク角偏差を学習するものとし、大きくは、次の
（１）及び（２）の処理を実行する。 （１）上記クランク軸が１２０°ＣＡ回転するのに要し
た時間Ｔ１２０ｉに基づいて上記第１気筒（＃１）に対
する第２〜第６気筒（＃２〜＃６）のクランク角偏差Δ
θｎ（ｎ＝２〜６）を気筒別に、且つ内燃機関１の運転
条件の別に所定数ずつ積算する。 （２）内燃機関１が正常点火されていることを条件に、
上記クランク角偏差Δθｎの気筒別、且つ運転条件別の
積算値を平均すると共に、その平均値に更になまし処理
（徐変処理）を施して、これを同クランク角偏差につい
ての学習値ΔθｎＬとする。

【００４３】なお、上記（１）の処理における積算数の
計数には積算カウンタ９０７が用いられ、クランク角偏
差Δθｎの気筒別、且つ運転条件別の積算値の登録には
前記ＲＡＭ９ｃ内の気筒間クランク角偏差（公差）積算
値メモリ９０８が用いられる。また、上記学習値Δθｎ
Ｌも、機関１の気筒別、且つ運転条件の別に求められる
ものであり、それら求められた学習値ΔθｎＬは、前記
バックアップＲＡＭ９ｄ内の気筒間クランク角偏差（公
差）学習値メモリ９１０に対して各々更新登録される。

【００４４】その他、ラフロード（ＣＲＧ）カウンタ９
１１及び仮失火カウンタ９１２は、同学習制御部９０６
の上記（２）の処理において内燃機関１が正常点火され
ているか否かについてのチェック結果が所定点火数分
（例えば「１００」点火分）の計数値としてセットされ
るカウンタであり、また点火数カウンタ９０９は、こう
した点火数を繰り返し計数するためのカウンタである。

【００４５】次に、ＥＣＵ９により実施される失火検出
制御について説明する。図３〜図５に、同ＥＣＵ９の上
記角速度変動量演算部９０１並びに失火判定部９０２を
通じて実行される失火判定に際してのメインルーチン
を、また図６に、同ＥＣＵ９の上記学習制御部９０６を
通じて実行される公差学習制御ルーチンをそれぞれ示
す。以下、これら図３〜図６を併せ参照して、同実施の
形態にかかる装置の失火判定動作を更に具体的に説明す
る。

【００４６】はじめに、図３〜図５に示すメインルーチ
ンについて説明する。このメインルーチンは、前記回転
信号ＮＥに基づき認識される内燃機関１のクランク角が
６０°ＣＡとなる毎に、角度割り込み処理として起動さ
れる。すなわちいま、クランク軸が６０°ＣＡ回転して
こうした割り込み条件が成立すると、電子制御装置９は
先ず、ステップＳ１００にて、本ルーチンの前回の割り
込み時刻と今回の割り込み時刻との偏差から、同クラン
ク軸が６０°ＣＡ回転するのに要した時間Ｔ６０ｉを算
出する。

【００４７】そして、ＥＣＵ９は、続くステップＳ１０
１で今回の割り込みタイミングが上死点後（ＡＴＤＣ）
６０°ＣＡであるか否かを基準位置信号ＣＹＬに基づい
て判別する。同割り込みタイミングがＡＴＤＣ６０°Ｃ
Ａでなければ、ＥＣＵ９はステップＳ１０２に進み、時
間Ｔ６０i をＴ６０i-1 として本ルーチンを一旦終了す
る。なお、これら時間の添字ｉが同ＥＣＵ９による処理
回数を示すことは前述した。

【００４８】また、同割り込みタイミングがＡＴＤＣ６
０°ＣＡであれば、ＥＣＵ９はステップＳ１０３以降の
失火判定処理を実行する。すなわち、ＥＣＵ９は、ステ
ップＳ１０３で基準位置信号ＣＹＬに基づき、今回の気
筒番号ｎを識別し、続くステップＳ１０４で上記求めた
時間Ｔ６０i についての過去２回分データを累積して、
クランク軸が１２０°ＣＡ回転するのに要した時間Ｔ１
２０i を算出する。

【００４９】更に、ＥＣＵ９は、ステップＳ１０５で時
間Ｔ１２０i を用い、これに基づいて、 ωｎ＝ＫＤＳＯＭＧ／Ｔ１２０ｉ …（１）’ といった態様で、同クランク角速度ωｎを算出する。上
記（１）’式は、既述した（１）式に対し、学習値Δθ
ｎＬ(NE,PM) が存在しないものとして与えられている。
なお、７２０°ＣＡ差分法及び３６０°ＣＡ差分法の場
合には、学習値ΔθｎＬがキャンセルされるため、常に
前記（１）式に代えて（１）'式が用いられることとな
る。

【００５０】その後、ＥＣＵ９は、ステップＳ１０６で
先の（１）式を用い公差補正した、すなわち当該学習値
ΔθｎＬに基づき補正した当該気筒のクランク角速度ω
ｎを算出する。なおここでは、前記クランク角偏差（公
差）学習値メモリ９１０に対応する学習値、すなわち当
該気筒の当該運転条件（回転速度ＮＥ・機関負荷ＰＭ）
に対応する学習値ΔθｎＬ(NE,PM) が存在するものとし
て、公差補正したωｎを算出している。

【００５１】更に、ＥＣＵ９は、次のステップＳ１０７
で先の（３）〜（５）式、並びに上記求めたクランク角
速度ωn を用い、（ｎ−１）番気筒について気筒間の角
速度変動量Δ（Δω）n-1 を３通り算出する。但し、７
２０°ＣＡ差分法により求められる角速度変動量Δ（Δ
ω）n-1 ７２０及び３６０°ＣＡ差分法により求められ
る角速度変動量Δ（Δω）n-1 ３６０については、前記
ステップＳ１０５にて算出されたクランク角速度ωｎが
用いられ、１２０°ＣＡ差分法により求められる角速度
変動量Δ（Δω）n-1 １２０についは、前記ステップＳ
１０６にて算出された、公差補正したクランク角速度ω
ｎが用いられる。

【００５２】その後、ＥＣＵ９は、ステップＳ１０８で
前記の７２０°ＣＡ差分法により算出された角速度変動
量△（△ω）n-1 ７２０と失火判定値ＲＥＦ７２０とを
比較し、同角速度変動量△（△ω）n-1 ７２０が失火判
定値ＲＥＦ７２０を上回るのであれば、失火が発生して
いるとみなしステップＳ１０９で前記図２に示す仮失火
カウンタ９０４の該当気筒番号に対応するＣＭＩＳカウ
ンタ（ＣＭＩＳ７２０）を「１」インクリメントする。
また、ステップＳ１０８が否定判別されれば（△（△
ω）n-1 ７２０≦ＲＥＦ７２０の場合）、ＥＣＵ９はそ
のまま図４のステップＳ１１０に進む。

【００５３】ここで、上記ステップＳ１０８の判別によ
れば、不定期に発生する失火（間欠失火）を検出するこ
とができるものの、例えば同一気筒が連続して失火して
いる場合には、当該気筒での失火発生の旨が検出できな
い。つまり、７２０°ＣＡ前の爆発行程、すなわち１燃
焼サイクル前の自気筒でも失火が発生していると、かか
る７２０°ＣＡ差分法では同一気筒同士で差分を算出し
ているために失火による回転変動が相殺され、角速度変
動量△（△ω）n-1 ７２０が失火判定値ＲＥＦ７２０を
上回ることがなく失火発生が検出できなくなる。なお、
こうした同一気筒の連続失火は後述する処理にて検出さ
れる。

【００５４】その後、ＥＣＵ９は、図４のステップＳ１
１０で前記角速度変動量△（△ω）n-1 ７２０と失火判
定値ＲＥＦ７２０とを用い、連続失火が発生している可
能性があるか否かを判別する。すなわち、既述したよう
に角速度変動量△（△ω）n-1 ７２０は連続失火の発生
時には変動せず、間欠失火時のみ変動する。そのため、
角速度変動量△（△ω）n ７２０に基づいて、失火発生
が検出されていない状態が数サイクル連続した場合、連
続失火発生の可能性有りとしてステップＳ１１０が肯定
判別されることとなる。

【００５５】連続失火の可能性がないと判別された場
合、既に前記ステップＳ１０８，Ｓ１０９で間欠失火発
生の旨が検出されているため、ＥＣＵ９は、以降の失火
検出処理（ステップＳ１１１〜１１６）をバイパスし、
そのまま図５のステップＳ１１７に進む。また、連続失
火の可能性有りと判別された場合、ＥＣＵ９はステップ
Ｓ１１１に進む。

【００５６】ＥＣＵ９は、ステップＳ１１１で前記の３
６０°ＣＡ差分法により算出された角速度変動量△（△
ω）n-1 ３６０と失火判定値ＲＥＦ３６０とを比較し、
同角速度変動量△（△ω）n-1 ３６０が失火判定値ＲＥ
Ｆ３６０を上回るのであれば、失火が発生しているとみ
なしステップＳ１１２で前記仮失火カウンタ９０４の該
当気筒番号に対応するＣＭＩＳカウンタ（ＣＭＩＳ３６
０）を「１」インクリメントする。そして、カウンタの
インクリメント後、ＥＣＵ９は図５のステップＳ１１７
に進む。

【００５７】この場合、３６０°ＣＡ差分法により算出
された角速度変動量△（△ω）n-1３６０は、３６０°
ＣＡ離れた気筒との差分値であるので、対向気筒（例え
ば、＃１気筒と＃４気筒の組み合わせ、＃２気筒と＃５
気筒の組み合わせ、＃３気筒と＃６気筒の組み合わせ）
の連続失火を検出することはできないが、それ以外の組
合せの連続失火は全て検出できる。

【００５８】また、前記ステップＳ１１１が否定判別さ
れれば（△（△ω）n-1 ３６０≦ＲＥＦ３６０の場
合）、ＥＣＵ９はステップＳ１１３進む。そして、ＥＣ
Ｕ９は、前記クランク角偏差（公差）学習値メモリ９１
０に対応する学習値、すなわち当該気筒の当該運転条件
（回転速度ＮＥ・機関負荷ＰＭ）に対応する学習値Δθ
ｎＬ(NE,PM) が存在することを条件に（ステップＳ１１
３がＹＥＳ）、次のステップＳ１１４にて、前記の１２
０°ＣＡ差分法により算出された角速度変動量△（△
ω）n-1 １２０と失火判定値ＲＥＦ１２０とを比較す
る。つまり、１２０°ＣＡ差分法による角速度変動量△
（△ω）n-1 １２０は、先の（１）式に基づき公差補正
した、すなわち当該学習値ΔθｎＬに基づき補正した当
該気筒のクランク角速度ωｎを用いて算出されるもので
あるので、学習値ΔθｎＬ(NE,PM) が存在しなければ、
ステップＳ１１４による失火検出は実施されないことと
なる。

【００５９】この場合、同角速度変動量△（△ω）n-1
１２０が失火判定値ＲＥＦ１２０を上回るのであれば、
失火発生の可能性があるとみなされる。つまり、１２０
°ＣＡ差分法により算出された角速度変動量△（△ω）
n-1 １２０は、１２０°ＣＡ離れた気筒との差分値であ
るので、隣接した気筒が連続失火している場合は失火検
出ができなくなるが、対向気筒が連続失火している場合
にはその旨が検出できる。

【００６０】そして、こうしてステップＳ１１４が肯定
判別されると、ＥＣＵ９はステップＳ１１５に進み、対
向気筒が連続失火しているのか否かを判別する。同ステ
ップＳ１１５が肯定判別されれば、ＥＣＵ９は、ステッ
プＳ１１６で前記仮失火カウンタ９０４の該当気筒番号
に対応するＣＭＩＳカウンタ（ＣＭＩＳ１２０）を
「１」インクリメントする。要するに、対向気筒の連続
失火以外は既に前記ステップＳ１１１で検出されている
ため、ステップＳ１１４では失火発生の気筒組合わせが
対向気筒の場合のみが検出される。カウンタのインクリ
メント後、ＥＣＵ９は図５のステップＳ１１７に進む。

【００６１】次に、ＥＣＵ９は、図５のステップＳ１１
７で前記点火数カウンタ９０３を通じて計数される点火
数が所定点火数（例えば、５００）に達したか否かを判
別する。この場合、点火数が所定点火数に達していれ
ば、ＥＣＵ９はステップＳ１１８〜Ｓ１２３の処理を実
施した後、ステップＳ１２４に進み、点火数が所定点火
数に達していなければそのままステップＳ１２４に進
む。

【００６２】ステップＳ１１７が肯定判別された場合、
ＥＣＵ９は、ステップＳ１１８で次の（６）式を用い、
前記ステップＳ１０９，Ｓ１１２，Ｓ１１６で計数した
カウント値ＣＭＩＳ７２０，ＣＭＩＳ３６０，ＣＭＩＳ
１２０を気筒毎に加算してその時の該当気筒に対して仮
失火カウンタ９０４のＣＭＩＳｎを積算する（但し、ｎ
＝１〜６）。

【００６３】 ＣＭＩＳｎ＝ＣＭＩＳ７２０ｎ＋ＣＭＩＳ３６０ｎ＋ＣＭＩＳ１２０ｎ …（６） なおこのとき、失火数が数個程度であるデータについて
は、検出誤差である可能性があるため、除外してもよ
い。

【００６４】更に、ＥＣＵ９は、続くステップＳ１１９
で前記の如く求めた仮失火カウンタ９０４内のＣＭＩＳ
ｎ（ｎ＝１〜６）を全て加算し、全気筒分の失火数を表
すカウントタＣＭＩＳのカウント値を算出する（ＣＭＩ
Ｓ＝ΣＣＭＩＳｎ）。

【００６５】その後、ＥＣＵ９は、ステップＳ１２０で
カウンタＣＭＩＳと所定の判定値ＫＣ（例えば、１０
０）とを比較し、ＣＭＩＳ＞ＫＣであれば、ステップＳ
１２１で失火フラグＸＭＦに「１」をセットする。ま
た、ＣＭＩＳ≦ＫＣであれば、ＥＣＵ９は、ステップＳ
１２２で失火フラグＸＭＦを「０」にクリアする。この
場合、失火フラグＸＭＦに「１」がセットされると、エ
ミッション悪化や触媒の損傷等の不具合が発生しうると
して、前記警告ランプ１２の点灯制御等が実施される。

【００６６】失火フラグＸＭＦの操作後、ＥＣＵ９は、
ステップＳ１２３でカウンタＣＭＩＳをはじめ、その他
ＣＭＩＳ７２０、ＣＭＩＳ３６０、ＣＭＩＳ１２０等、
全てのカウンタをクリアする。そして最後に、ＥＣＵ９
は、ステップＳ１２４で前記角速度記憶部９０５に既に
格納されているクランク角速度データに対し、ωn-7→
廃棄、ωn-6 →ωn-7 、ωn-5 →ωn-6 、ωn-4 →ωn-
5 、ωn-3 →ωn-4 、ωn-2 →ωn-3 、ωn-1 →ωn-2
、ωｎ→ωn-1 といったかたちで更新処理を実施し、
その後本ルーチンを終了する。

【００６７】なお、上記メインルーチンは、請求項記載
の失火検出手段を構成するものであるが、特に、ステッ
プＳ１０５，Ｓ１０６の処理が請求項記載の回転速度算
出手段に相当し、ステップＳ１０７の処理が請求項記載
の変動量差分算出手段に相当する。また、ステップＳ１
０８，Ｓ１１１，Ｓ１１４の処理が請求項記載の比較判
定手段に、ステップＳ１０９，Ｓ１１２，Ｓ１１６の処
理が請求項記載の失火数計数手段に、ステップＳ１１８
〜Ｓ１２２の処理が請求項記載の最終失火判定処理に、
それぞれ相当する。

【００６８】次に、請求項記載の学習手段を実現するた
めの公差学習制御ルーチンについて、図６のフローチャ
ートを用いて説明する。この公差学習制御ルーチンも、
上記メインルーチンと同様、回転信号ＮＥに基づき認識
される内燃機関１のクランク角が６０°ＣＡとなる毎
に、角度割り込み処理として起動される。

【００６９】そして、この公差学習制御ルーチンにおい
ても、クランク軸が６０°ＣＡ回転して割り込み条件が
成立する毎に、次の（１）〜（４）に示す処理がＥＣＵ
９（学習制御部９０６）を通じて実行される。 （１）本ルーチン（公差学習制御ルーチン）の前回の割
り込み時刻と今回の割り込み時刻との偏差から、クラン
ク角が６０°ＣＡ回転するのに要した時間Ｔ６０ｉを算
出する（ステップＳ２００）。 （２）今回の割り込みタイミングが上死点後（ＡＴＤ
Ｃ）６０°ＣＡであるか否かを前記基準信号ＣＹＬに基
づき判別する（ステップＳ２０１）。 （３）この割り込みタイミングが上死点後６０°ＣＡで
はない旨判断される場合、上記求めた時間Ｔ６０ｉをＴ
６０ｉ-1とした後、本ルーチンを一旦終了する（ステッ
プＳ２１８）。 （４）同割り込みタイミングが上死点後６０°ＣＡであ
る旨判断される場合には、前記基準信号ＣＹＬに基づき
今回の気筒の気筒番号ｎを識別した後（ステップＳ２０
２）、上記求めた時間Ｔ６０ｉについての過去２回分の
データを累積して、クランク軸が１２０°ＣＡ回転する
のに要した時間Ｔ１２０ｉを算出する（ステップＳ２０
３）。

【００７０】こうして時間Ｔ１２０ｉを算出したＥＣＵ
９は次に、ステップＳ２０４にて、上記識別した気筒番
号ｎが第１気筒（＃１）であるか否かを判別する。該識
別した気筒番号ｎが第１気筒ではない旨判断される場
合、ＥＣＵ９は、そのままステップＳ２１０の公差学習
実行条件のチェック処理に移行する。

【００７１】他方、同識別した気筒番号ｎが第１気筒で
ある旨判断される場合には、次のステップＳ２０５に
て、該第１気筒に対する第２〜第６気筒（＃２〜＃６）
のクランク角偏差（気筒公差）時間ΔＴｎを算出する。

【００７２】例えば、第１気筒に対する第２気筒のクラ
ンク角偏差時間ΔＴ#2は、 ΔＴ#2＝［｛（Ｔ１２０ｉ−Ｔ１２０i-6 ）／６｝＋Ｔ１２０i-6 ］ −Ｔ１２０i-5 ＝｛（Ｔ１２０ｉ＋５×Ｔ１２０i-6 ）／６｝−Ｔ１２０i-5 …（７） として算出される。ここで、「（Ｔ１２０ｉ−Ｔ１２０
i-6 ）／６」項は、過渡補正項であり、気筒間のクラン
ク角偏差時間の算出にこうした過渡補正項を加味するこ
とにより、例えば加速時や減速時等、内燃機関の運転条
件による過渡的な回転変動増減の影響は好適に排除され
るようになる。

【００７３】同様にして、第１気筒に対する第３〜第６
気筒のクランク角偏差時間ΔＴ#3〜ΔＴ#6は、それぞれ ΔＴ#3＝｛（Ｔ１２０ｉ＋２×Ｔ１２０i-6 ）／３｝−Ｔ１２０i-4 …（８） ΔＴ#4＝｛（Ｔ１２０ｉ＋Ｔ１２０i-6 ）／２｝−Ｔ１２０i-3 …（９） ΔＴ#5＝｛（２×Ｔ１２０ｉ＋Ｔ１２０i-6 ）／３｝−Ｔ１２０i-2 …（１０） ΔＴ#6＝｛（５×Ｔ１２０ｉ＋Ｔ１２０i-6 ）／６｝−Ｔ１２０i-1 …（１１） として算出される。

【００７４】なお、上記第１気筒の前回のクランク軸１
２０°ＣＡ回転時間Ｔ１２０i-6 を含め、第２〜第６気
筒のクランク軸１２０°ＣＡ回転時間Ｔ１２０i-5 〜Ｔ
１２０i-1 は、上記ステップＳ２０３を通じて算出さ
れ、後のステップＳ２１７を通じて更新されている値が
用いられる。

【００７５】こうして第１気筒に対する第２〜第６気筒
のクランク角偏差時間ΔＴｎを算出したＥＣＵ９は次
に、ステップＳ２０６にて、次式に基づき、それらクラ
ンク角偏差時間ΔＴｎをクランク角偏差Δθｎ、すなわ
ち回転角度の偏差に変換する。但し、次式（１２）式に
おいて、ｎは、＃２〜＃６の５気筒分である。

【００７６】 Δθｎ＝ΔＴｎ×（１２０°ＣＡ／Ｔ１２０ｉ） …（１２） この第１気筒に対する第２〜第６気筒のクランク角偏差
Δθｎを求めると、同ＥＣＵ９は、次のステップＳ２０
７にて内燃機関１が今現在、特定の運転条件下にないか
否かをその都度の運転情報に基づき判別する。ここで、
特定の運転条件下とは、例えば急加速や急減速等の過渡
状態、シフトチェンジ状態、燃料カット時や復帰時、始
動時や電気負荷投入時、アイドル状態、パージ制御状
態、ＥＧＲ（排気還流制御）実行中、可変吸気実行中等
々、クランク軸の大きな回転変動を招く特定の運転状
態、或いは軽負荷運転域や高回転域等、いわゆる失火判
定不能な運転域を意味する。そして、同機関１がこうし
た特定の運転条件下にないことを条件に、ＥＣＵ９はス
テップＳ２０８にて、各気筒別、且つ運転条件の別に上
記求めた（変換した）クランク角偏差Δθｎを積算し、
続くステップＳ２０９にて、前記積算カウンタ９０７を
インクリメントする。

【００７７】すなわち、内燃機関１が上記急加速や急減
速等の過渡状態、シフトチェンジ状態、燃料カット時や
復帰時、始動時や電気負荷投入時、等々の運転条件下に
あった場合には、上記クランク角偏差Δθｎも、同機関
１の正常な燃焼状態において求められた値ではない可能
性が高い。そこで、内燃機関１のそのような運転条件下
では、上記求めたクランク角偏差Δθｎについての積算
処理を行わないようにしている。なお後述するように、
同実施の形態にかかる装置にあっては、この積算処理さ
れるいわば正常なクランク角偏差Δθｎのみが、後に実
施される公差学習処理に供されることとなる。

【００７８】また、上記ステップＳ２０８におけるクラ
ンク角偏差Δθｎの各気筒別、且つ運転条件別の積算処
理は前述のように、前記気筒間クランク角偏差（公差）
積算値メモリ９０８に対して行われる。この積算値メモ
リ９０８のメモリ構造を図７に例示する。

【００７９】この図７に示されるように、上記気筒間ク
ランク角偏差（公差）積算値メモリ９０８は、第２〜第
６気筒（＃２〜＃６）の別に、且つ機関１の運転条件で
ある回転速度（ＮＥ）及び負荷（吸気管圧力ＰＭ）の別
に、クランク角偏差Δθｎが積算登録される構造となっ
ている。すなわち、本学習制御ルーチンの繰り返しの実
行に基づき、同図７に示されるテーブルの各々には、そ
れぞれ正常なクランク角偏差Δθｎが、「ΣΔθｎ(NE,
PM) 」といったかたちで積算登録されるようになる。そ
して、前記積算カウンタ９０７は、こうして気筒間クラ
ンク角偏差（公差）積算値メモリ９０８に登録されたク
ランク角偏差ΣΔθｎ(NE,PM) の積算数をその計数値と
して示すこととなる。

【００８０】こうしてクランク角偏差Δθｎの積算処理
を行うと、ＥＣＵ９は次に、ステップＳ２１０にて、公
差学習を行うべきか否か、その実行条件をチェックす
る。この実行条件のチェック処理については、後に図９
及び図１０を併せ参照して詳述する。

【００８１】該公差学習実行条件についてのチェックを
終えたＥＣＵ９は、次のステップＳ２１１にて、前記点
火数カウンタ９０９の計数値に基づき例えば「１００」
点火等、所定の点火数が経過しているか否かを判別す
る。この結果、所定の点火数に達していない旨判別され
る場合には、ステップＳ２１６に移行して、前記点火数
カウンタ９０９をインクリメントし、ステップＳ２１７
にて、前記各気筒のクランク軸１２０°ＣＡ回転時間Ｔ
１２０ｉの値を Ｔ１２０i-6 ＝Ｔ１２０i-5 …（１３） Ｔ１２０i-5 ＝Ｔ１２０i-4 …（１４） Ｔ１２０i-4 ＝Ｔ１２０i-3 …（１５） Ｔ１２０i-3 ＝Ｔ１２０i-2 …（１６） Ｔ１２０i-2 ＝Ｔ１２０i-1 …（１７） Ｔ１２０i-1 ＝Ｔ１２０ｉ …（１８） といったかたちで更新した後、本ルーチンを一旦抜け
る。

【００８２】他方、所定の点火数を経過している旨判別
される場合には、ステップＳ２１２にて、上記公差学習
実行条件についてのチェック結果に基づき、同実行条件
の成否判定を行う。この公差学習実行条件の成否判定処
理については、後に図１３を併せ参照して詳述する。

【００８３】ＥＣＵ９は次いで、ステップＳ２１３に
て、該公差学習実行条件の成否判定が公差学習実行の
「可」を示すものであるか「不可」を示すものであるか
を判別する。そして、同成否判定が「公差学習実行不
可」を示すものであった場合には、上記ステップＳ２１
６及びステップＳ２１７の処理を実行して本ルーチンを
一旦抜け、「公差学習実行可」を示すものであったとき
に、ステップＳ２１４にて公差学習を実行する。

【００８４】この公差学習は、前記バックアップＲＡＭ
９ｄ内の気筒間クランク角偏差（公差）学習値メモリ９
１０に対して行われる。この学習値メモリ９１０のメモ
リ構造を図８に例示する。

【００８５】この図８に示されるように、該学習値メモ
リ９１０も、上記気筒間クランク角偏差（公差）積算値
メモリ９０８（図７）同様、第２〜第６気筒（＃２〜＃
６）の別に、且つ機関１の運転条件である回転速度（Ｎ
Ｅ）並びに負荷（吸気管圧力ＰＭ）の別に、前記クラン
ク角偏差についての学習値ΔθｎＬが更新登録される構
造となっている。

【００８６】そしてここでは、上述した積算処理（ステ
ップＳ２０８）において気筒間クランク角偏差（公差）
積算値メモリ９０８に登録されている気筒別、運転条件
別のクランク角偏差積算値ΣΔθｎ(NE,PM) を読み込ん
でその平均値Δθｎ(NE,PM)_AVを Δθｎ(NE,PM)_AV ＝ΣΔθｎ(NE,PM) ／（積算カウンタ計数値） …（１９） として求めると共に、該求めたクランク角偏差平均値Δ
θｎ(NE,PM)_AVと上記学習値メモリ９１０内の当該気
筒、並びに当該運転条件に対応する同クランク角偏差に
ついての学習値ΔθｎＬ(NE,PM) とから、なまし（徐
変）演算 ΔθｎＬ(NE,PM)＝｛（８−１）×ΔθｎＬ(NE,PM) ＋Δθｎ(NE,PM)_AV ｝ ／８ …（２０） を実行して、新たな学習値ΔθｎＬ(NE,PM) を求める。
そして、この新たに求めた学習値ΔθｎＬ(NE,PM) を、
上記学習値メモリ９１０の該当する欄に更新登録する。

【００８７】なお、上記（２０）式において、値「８」
は、なまし（徐変）係数であり、該値「８」以外にも処
理系に応じた任意の値を採用することができることは云
うまでもない。

【００８８】また、上記学習値メモリ９１０において、
その学習値ΔθｎＬ(NE,PM) の更新が行われるのは、上
記積算値メモリ９０８にも対応するクランク角偏差積算
値ΣΔθｎ(NE,PM) が存在している場合に限られる。す
なわち、対応するクランク角偏差積算値ΣΔθｎ(NE,P
M) が存在していなかった場合、その平均値Δθｎ(NE,P
M)_AVも得られないことから、上記（２０）式のなまし
（徐変）演算自体、その実行が不可能となる。

【００８９】公差学習制御ルーチンにおいて、こうして
公差学習を実行したＥＣＵ９は、次のステップＳ２１５
にて、前記積算値メモリ９０８、前記積算カウンタ９０
７、及び前記点火数カウンタ９０９をそれぞれリセット
する。そして次の学習に備えるべく、上述したステップ
Ｓ２１６並びにステップＳ２１７の処理を実行した後、
本ルーチンを一旦抜ける。

【００９０】ＥＣＵ９（学習制御部９０６）を通じてこ
のような機関１の運転条件に応じた学習処理が行われる
ことにより、前記メインルーチン（図３〜図５）におい
て同学習値ΔθｎＬ(NE,PM) に基づき公差補正された値
として算出されるクランク角速度ωｎの値も自ずとその
信頼性が高められることとなる。そしてひいては、その
後の失火判定に際しても、その判定精度は自ずと高いも
のとなる。

【００９１】次に、図９及び図１０を参照して、上記公
差学習制御ルーチンにおけるステップＳ２１０の処理と
して実行される公差学習実行条件のチェック処理につい
て説明する。

【００９２】この図９及び図１０に示す公差学習実行条
件のチェックルーチンにおいて、ＥＣＵ９（学習制御部
９０６）は、これまでと同様に、先ずは次の（１）〜
（４）の処理を実行する。 （１）前回の割り込み時刻と今回の割り込み時刻との偏
差から、クランク角が６０°ＣＡ回転するのに要した時
間Ｔ６０ｉを算出する（ステップＳ３００）。 （２）今回の割り込みタイミングが上死点後（ＡＴＤ
Ｃ）６０°ＣＡであるか否かを前記基準信号ＣＹＬに基
づき判別する（ステップＳ３０１）。 （３）この割り込みタイミングが上死点後６０°ＣＡで
はない旨判別される場合、上記求めた時間Ｔ６０ｉをＴ
６０ｉ-1とした後、本ルーチンを一旦終了する（ステッ
プＳ３１９）。 （４）同割り込みタイミングが上死点後６０°ＣＡであ
る旨判別される場合には、前記基準信号ＣＹＬに基づき
今回の気筒の気筒番号ｎを識別した後（ステップＳ３０
２）、上記求めた時間Ｔ６０ｉについての過去２回分の
データを累積して、クランク軸が１２０°ＣＡ回転する
のに要した時間Ｔ１２０ｉを算出する（ステップＳ３０
３）。

【００９３】その後、ＥＣＵ９は、次のステップＳ３０
４にて、先の（１）’式に基づき気筒毎のクランク角速
度ωｎを算出する。そして、更に次のステップＳ３０５
にて、それら算出したクランク角速度ωｎに基づき、３
６０°ＣＡ差分法、すなわち失火検出対象となる気筒及
びその隣接気筒の回転角速度差分を３６０°ＣＡ離れた
気筒の同差分から差し引いた２階差分 Δ（Δω）n-1 ＝（ωｎ− ωn-1 ）−（ωn-3 −ωn-4 ） …（２１） を用いてクランク角速度変動量Δ（Δω）n-1 を算出す
る。

【００９４】こうしてクランク角速度変動量Δ（Δω）
n-1 を算出したＥＣＵ９は次に、ステップＳ３０６に
て、このクランク角速度変動量Δ（Δω）n-1 と同変動
量Δ（Δω）n-1 に対して予め設定されている失火判定
値ＲＥＦ２とを比較する。そして、このクランク角速度
変動量Δ（Δω）n-1 が失火判定値ＲＥＦ２を超えてい
る旨判別される場合には、ステップＳ３０７にて、前記
仮失火カウンタ９１２のうちのＣＭＦカウンタをインク
リメントして、ステップＳ３０８の処理に移行する。

【００９５】他方、ステップＳ３０６において、クラン
ク角速度変動量Δ（Δω）n-1 が失火判定値ＲＥＦ２以
下である旨判別される場合には、そのままステップＳ３
０８の処理に移行する。

【００９６】ステップＳ３０８においては、上記クラン
ク角速度変動量Δ（Δω）n-1 と同変動量Δ（Δω）n-
1 に対して予め設定されているラフロード（悪路走行）
判定値ＲＥＦ３（＜ＲＥＦ２）とを更に比較する。

【００９７】ラフロードにあっては一般に、過渡的な回
転変動が起こりやすい状況にあるため、こうした状況が
継続される場合にも、公差学習は実行すべきではない。
そこで、ＥＣＵ９は、同ステップＳ３０８において、ク
ランク角速度変動量Δ（Δω）n-1 が該ラフロード判定
値ＲＥＦ３を超えていて且つ上記失火判定値ＲＥＦ２以
下である旨判別される場合には、現在ラフロードを走行
中であるとして、ステップＳ３０９にて前記ラフロード
（ＣＲＧ）カウンタ９１１をインクリメントする。

【００９８】他方、同ステップＳ３０８において、クラ
ンク角速度変動量Δ（Δω）n-1 が上記ラフロード判定
値ＲＥＦ３以下である旨判別される場合には、そのまま
ステップＳ３１０の処理に移行する。

【００９９】この公差学習実行条件チェックルーチンに
おいて、図１０のステップＳ３１０以降の処理は、上記
３６０°ＣＡ差分法では失火の判定が不可能である３６
０°ＣＡ対向気筒連続失火を検出するための失火判定処
理である。引き続き、それら処理の詳細について説明す
る。

【０１００】上記ラフロード判定を終えたＥＣＵ９は、
次のステップＳ３１０にて、前記酸素（Ｏ2 ）センサ１
５の出力に基づく空燃比フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御
の実行中であるか否かを先ず判別する。

【０１０１】因みに、こうしたフィードバック制御が実
行されている状態にあって機関１に失火が発生している
場合には、その空燃比フィードバック補正係数ｃｆｂと
同補正係数の平均値ｃｆｂＡＶとの和が、上記酸素セン
サ１５の特性や内燃機関個々の機差などによる初期公差
よりも大きい側（空燃比のリーン（Ｌ）側）にずれるこ
とが発明者等によって確認されている。

【０１０２】そこで、ＥＣＵ９は、上記ステップＳ３１
０にて空燃比フィードバック制御中である旨判別される
場合、ステップＳ３１１にて、空燃比フィードバック補
正係数ｃｆｂ及び同補正係数の平均値ｃｆｂＡＶの和と
上記初期公差とを比較し、それら和が上記初期公差以上
であるときには、失火が発生しているとして、ステップ
Ｓ３１２にて前記仮失火カウンタ９１２のうちのＣＯＦ
カウンタをインクリメントする。

【０１０３】ところで、上記ステップＳ３１１の判定処
理は、空燃比のフィードバック制御が実行中であること
が大前提となるが、例えば高負荷燃料増量中など、こう
したフィードバック制御が行われない場合であっても、
当該機関１が正常点火されているか否かについての判別
が行われることが望ましい。

【０１０４】因みに、前記酸素（Ｏ2 ）センサ１５にあ
っては、その活性時、内燃機関１に失火が発生すると、
（Ａ）その出力周期が極端に短くなる、或いは（Ｂ）そ
の出力がリーン（Ｌ）側にへばりつく、といった何れか
の状態を示すようになることが発明者等によって確認さ
れている。これら（Ａ）及び（Ｂ）の状態についての測
定結果をそれぞれ図１１及び図１２に示す。

【０１０５】例えば、内燃機関１の失火に伴い、酸素セ
ンサ１５の出力周期が短くなる場合には、図１１におい
て「ＦＯ2 センサ出力」として示されるように、正常点
火時の振幅周期（およそ０．５〜２Ｈｚ）に対して明ら
かに区別できるような短い周期（同図１１に「ｃｓｇ
ｔ」として示される点火周期程度）となる。

【０１０６】なお、この図１１は、空燃比フィードバッ
ク制御が実行されている状態における上記空燃比フィー
ドバック補正係数ｃｆｂの推移についても併せ示してお
り、機関１に失火が発生した場合にこの空燃比フィード
バック補正係数ｃｆｂと同補正係数の平均値ｃｆｂＡＶ
との和が大きな値をとるようになることは、この図１１
によっても明らかである。

【０１０７】一方、内燃機関１の高負荷燃料増量時（Ｗ
ＯＴ）には、同機関１の失火に伴い、酸素センサ１５の
出力がリーン（Ｌ）側にへばりつくようになる。そして
この場合には、図１２においてこれも「ＦＯ2 センサ出
力」として示されるように、上述した正常点火時の振幅
周期よりも十分長い時間に亘って、その出力がリーン
（Ｌ）側に固定されるようになる。

【０１０８】このように、上記酸素センサ１５が活性状
態にあれば、その出力（Ｒ／Ｌ）を監視することで、内
燃機関１の失火発生の有無を判定することができるよう
になる。

【０１０９】図１０に示す同公差学習実行条件チェック
ルーチンにおいて、ステップＳ３１３以降の処理は、こ
うした原理に基づいて酸素センサ１５の出力から内燃機
関１の失火発生の有無を判定するための処理である。

【０１１０】すなわち、上記ステップＳ３１０にて空燃
比フィードバック制御中ではない旨判別した、或いは空
燃比フィードバック制御中であったとしても上記ステッ
プＳ３１１にて空燃比フィードバック補正係数ｃｆｂ及
び同補正係数の平均値ｃｆｂＡＶの和が上記初期公差未
満である旨判別したＥＣＵ９は、ステップＳ３１３に
て、上記酸素（Ｏ2 ）センサ１５が活性状態にあるか否
かを判別する。

【０１１１】そして、同酸素センサ１５が活性状態にあ
ることを条件に、それぞれ、 ・その出力周期（振幅周期）が正常点火時の振幅周期Ｆ
ｓよりも短いか否か（ステップＳ３１４）、 ・そのリーン（Ｌ）側の出力時間が正常点火時のリーン
側出力時間ＴLOW よりも長いか否か（ステップＳ３１
６）、といった比較を行う。

【０１１２】同出力周期が正常点火時の振幅周期Ｆｓよ
りも短い旨判別された場合、ＥＣＵ９は、ステップＳ３
１５にて前記仮失火カウンタ９１２のうちのＣＦカウン
タをインクリメントする。また、同出力のリーン側出力
時間が正常点火時のリーン側出力時間ＴLOW よりも長い
旨判別される場合、ＥＣＵ９は、ステップＳ３１７にて
前記仮失火カウンタ９１２のうちのＣＴカウンタをイン
クリメントする。

【０１１３】こうして全ての項目についてのチェックを
終えたＥＣＵ９は、最後に、ステップＳ３１８にて、上
記ステップＳ３０４において算出したクランク角速度ω
ｎをはじめとするそれら気筒毎のクランク角速度の値に
対し、前述のようにωn-5 →廃棄、ωn-4 →ωn-5 、ω
n-3 →ωn-4 、ωn-2 →ωn-3 、ωn-1 →ωn-2 、ωｎ
→ωn-1 といった更新処理を施して、同公差学習実行条
件チェックルーチンを抜ける。

【０１１４】なお、こうした公差学習実行条件のチェッ
クルーチンが、前記点火数カウンタ９０９の計数値に基
づき、例えば「１００」点火等を経過するまで繰り返し
実行されるようになることは公差学習制御ルーチン（図
６）の説明において既述した通りである。

【０１１５】次に、図１３を更に参照して、上記公差学
習制御ルーチンにおけるステップＳ２１２の処理として
実行される公差学習実行条件の成否判定処理について説
明する。

【０１１６】この図１３に示す公差学習実行条件の成否
判定ルーチンは前述のように、公差学習制御ルーチン
（図６）のステップＳ２１１において上記所定の点火数
を経過している旨判別される場合に起動される。

【０１１７】こうして公差学習実行条件の成否判定ルー
チンが起動されると、ＥＣＵ９（学習制御部９０６）は
先ず、ステップＳ４００にて、前記仮失火カウンタ９１
２を構成する各カウンタ（ＣＭＦカウンタ、ＣＯＦカウ
ンタ、ＣＦカウンタ、及びＣＴカウンタ）の計数値が何
れか１つでも「１」以上となっているか否か、或いは前
記ラフロードカウンタ（ＣＲＧカウンタ）９１１の計数
値が同計数値に対する所定のラフロード判定値ＫＲＧ以
上となっているか否かを判別する。

【０１１８】その結果、前記仮失火カウンタ９１２の計
数値が何れか１つでも「１」以上となっている場合、或
いは前記ラフロードカウンタ９１１の計数値が上記判定
値ＫＲＧ以上となっている場合には、ステップＳ４０１
にて、前記ＲＡＭ９ｃ内の適宜の領域に「公差学習実行
不可」を示すフラグをセットする。

【０１１９】他方、前記仮失火カウンタ９１２の計数値
が何れも「０」であり、且つ前記ラフロードカウンタ９
１１の計数値が上記判定値ＫＲＧ未満である場合には、
ステップＳ４０２にて、同ＲＡＭ９ｃ内の適宜の領域に
「公差学習実行可」を示すフラグをセットする。

【０１２０】こうしてフラグ処理を終えると、同ＥＣＵ
９は、前記仮失火カウンタ９１２並びにラフロードカウ
ンタ９１１をリセットして、同公差学習実行条件の成否
判定ルーチンを抜ける。

【０１２１】公差学習制御ルーチン（図６）のステップ
Ｓ２１３において、ＥＣＵ９は、こうして処理した「公
差学習実行可」を示すフラグ、或いは「公差学習実行不
可」を示すフラグに基づいて前述した公差学習実行の
「可」若しくは「不可」を判別することとなる。換言す
れば、図９及び図１０に示した公差学習実行条件のチェ
ックルーチンにおいて、その全てのチェック項目が正常
である場合にのみ、前記態様での公差学習、すなわちそ
の学習値ΔθｎＬ(NE,PM) の更新が行われるようにな
る。そしてこのため、同学習値ΔθｎＬ(NE,PM) の信頼
性も自ずと高く維持されるようになる。

【０１２２】以上説明したように、同実施の形態にかか
る失火検出装置によれば、以下に示す優れた効果が得ら
れる。 （ａ）本実施の形態では、６気筒内燃機関について、７
２０°ＣＡ差分法と、３６０°ＣＡ差分法と、１２０°
ＣＡ差分法とを実施し、その演算結果である△（△ω）
n-1 ７２０，△（△ω）n-1 ３６０，△（△ω）n-1 １
２０を、個々に所定の失火判定値ＲＥＦ７２０，ＲＥＦ
３６０，ＲＥＦ１２０と比較するようにした。この場
合、７２０°ＣＡ差分法による演算結果から間欠失火
が、１２０°ＣＡ差分法による演算結果から対向気筒の
連続失火の発生が、更に３６０°ＣＡ差分法から上記対
向気筒の連続失火以外の連続失火が検出されることとな
る。こうして各々の差分法により異なる失火パターンが
検出できることから、失火の検出漏れが回避され、内燃
機関１に発生するあらゆる失火パターンを精度良く検出
することができる。

【０１２３】（ｂ）また、上記各差分法により得られる
複数の失火数データの総和を用いて最終的な失火判定を
実施するようにした。つまり、失火数データの総和に応
じて運転者に失火異常の旨を警告する警告ランプ１２を
点灯制御するようにした。かかる場合、この構成は、失
火パターンが間欠失火と連続失火との間で変化したりす
る場合に好適な効果を得ることができる。

【０１２４】（ｃ）７２０°ＣＡ差分法、３６０°ＣＡ
差分法及び１２０°ＣＡ差分法のうち、いずれか１つの
実施により失火発生の旨が検出された場合には、他の差
分法を実施しないこととし、更に、その優先順位をそれ
らの検出精度に合わせて７２０°ＣＡ差分法、３６０°
ＣＡ差分法、１２０°ＣＡ差分法の順とした。そのた
め、より精度の高い失火検出が可能となる。また、複数
の差分演算が排他的に実施されることとなるため、余分
な演算処理が不要となり、マイクロコンピュータ支援に
よる失火検出装置を構築する上で、演算効率を向上させ
ることができる。

【０１２５】（ｄ）内燃機関１の気筒別、且つ、運転条
件の別にクランク角偏差（気筒間角度公差）についての
学習を行うようにしたことで、同機関１のその都度の気
筒、並びに運転条件に応じた極めて正確なクランク角速
度ωｎを算出することができるようになる。そしてこの
ため、それらクランク角速度ωｎの推移に基づき算出さ
れるクランク角速度変動量Δ（Δω）n-1 も自ずと正確
な値となり、該クランク角速度変動量Δ（Δω）n-1 と
失火判定値ＲＥＦとの比較のもとに行われる失火の判定
精度も極めて高く維持されるようになる。このとき、１
２０°ＣＡ差分法のように、機関回転速度の変化が気筒
間でばらつく場合にも、既述した構成のように学習値Δ
θｎＬを用いて補正処理を行なうことにより、失火検出
精度が高く維持されるようになる。

【０１２６】（ｅ）また特に、３６０°ＣＡ差分法に基
づき判定される失火はもとより、該３６０°ＣＡ差分法
では失火の判定が不可能である３６０°ＣＡ対向気筒連
続失火等についてもその発生の有無を判定すると共に、
それら判定において正常な点火が確認された場合にのみ
上記学習を実行するようにしたことから、学習値の信頼
性も高く維持されるようになる。

【０１２７】（ｆ）機関１が例えば急加速や急減速等の
過渡状態、シフトチェンジ状態、燃料カット時や復帰
時、始動時や電気負荷投入時、アイドル状態、パージ制
御状態、ＥＧＲ（排気還流制御）実行中、可変吸気実行
中等々、クランク軸の大きな回転変動を招く特定の運転
状態にあるとき、或いは軽負荷運転域や高回転域等、い
わゆる失火判定不能な運転域にあるときにも学習の実行
を禁止するようにしたため、これによっても学習値の信
頼性は高く維持される。

【０１２８】（ｇ）前記（７）式〜（１１）式によるよ
うに、気筒間のクランク角偏差時間ΔＴｎの算出に過渡
補正項を加味したことで、例えば急加速時や急減速時
等、機関１の運転条件による過渡的な回転変動増減の影
響も上記学習値から好適に排除されるようになる。

【０１２９】なお、同実施の形態の装置にあっては、公
差学習制御ルーチン（図６）のステップＳ２０４におい
て第１気筒（＃１）を判別した際、この第１気筒と他の
第２〜第６気筒（＃２〜＃６）との間の全てのクランク
角偏差を求めるようにした。しかし、偶数個の気筒から
なる内燃機関であれば、３６０°ＣＡ離れた気筒同士は
同じロータ被検出部を通じてそのクランク角度が検出さ
れるため、それら気筒間のクランク角偏差はそもそも小
さい。

【０１３０】したがって、これら３６０°ＣＡ離れた気
筒同士を１組とし（６気筒の場合であれば３組とな
る）、それら組毎に気筒間の（組間の）公差学習を行う
構成とすることもできる。このような構成によれば、Ｅ
ＣＵ９において必要とされる演算量やＲＯＭ、ＲＡＭ等
のメモリ容量を大幅に削減することができるようにな
る。

【０１３１】また、公差学習制御ルーチンの同ステップ
Ｓ２０４において判別する気筒は、第１気筒（＃１）に
限らず、他の任意の気筒であってもよい。要は、特定の
気筒（若しくは組）に対する他の気筒（若しくは組）の
クランク角偏差が算出される構成でありさえすればよ
い。

【０１３２】また、同実施の形態の装置にあっては、同
じく公差学習制御ルーチン（図６）のステップＳ２０８
及びステップＳ２１４において、それぞれ図７及び図８
に示される態様で、機関１の運転条件（回転速度ＮＥ，
機関負荷ＰＭ）の別にクランク角偏差Δθｎを積算し、
或いは学習するようにした。しかし、内燃機関の上記運
転条件に鑑みた場合、図１４（ａ）及び（ｂ）に、第
１、第４気筒グループに対するそれぞれ第２、第５気筒
グループ、及び第３、第６気筒グループの機関負荷に対
する回転変動公差を例示するように、機関負荷が変化し
ても、それら回転変動公差の傾向はほぼ一定となってい
る。

【０１３３】したがって、図７及び図８に例示したメモ
リ構造においても、その運転条件として機関負荷の欄を
削除し、気筒並びに回転速度の別に、上述したクランク
角偏差Δθｎの積算、或いは学習が行われる構成とする
こともできる。こうした構成によっても、ＥＣＵ９にお
いて必要とされる演算量やＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ容
量は大幅に削減されるようになる。

【０１３４】また、上述したクランク角偏差Δθｎの積
算、或いは学習を機関１の運転条件の別に行うにしろ、
同機関１の高回転域ではそれら積算、或いは学習が行わ
れる機会は少ない。そしてこのため、学習値が求まら
ず、失火が発生してもその旨を検出することができない
こともある。しかし、図１５に例示したように、各気筒
間のクランク角偏差（公差）には、回転速度が増加する
とそれら公差もほぼ直線的に増加する傾向がある。

【０１３５】すなわち、機関１の例えば低回転域におけ
る頻度の高い２運転条件でそれら公差が学習されたとき
には、いわゆる線形補間を行うことによって、同機関１
の高回転域での公差を割り出すことが可能となる。こう
した原理に基づいて機関１の高回転域での公差を割り出
し、該割り出した公差を学習するようにすれば、上記不
都合も好適に解消されるようになる。

【０１３６】また同原理によれば、機関１の回転変動が
大きくなることを予想して公差学習実行条件から外した
領域についても、上記線形補間によってそれら領域の公
差を学習することができるようになる。

【０１３７】また、内燃機関１において失火が発生した
場合、その未燃ガスが排気管１４内で後燃えし、公差学
習実行条件のチェックルーチン（図９、図１０）におい
てその酸素（Ｏ2 ）センサ１５の出力に基づく正確な失
火判定（ステップＳ３１４及びステップＳ３１６）が不
能となることがある。しかし、上記実施の形態の装置に
おいて、 ・排気温センサを追加し、同センサを通じて検出される
排気温度が所定温度以上となるときには学習の実行を禁
止する、或いは、 ・高負荷状態での運転時等、後燃えが発生しやすい運転
条件では学習の実行を禁止する、といった構成を併せ具
えるようにすれば、こうした不都合も好適に回避される
ようになる。

【０１３８】また、同実施の形態の装置にあっては、上
記酸素センサ１５の出力に基づいて空燃比のフィードバ
ック制御を行うシステムを想定した。しかし、機関の燃
焼ガスに基づき空燃比をリニアに検出するリニア空燃比
センサを用い、該リニア空燃比センサの出力に基づいて
同空燃比のフィードバック制御を行うシステムにあって
は、このリニア空燃比センサの出力を利用して、公差学
習実行条件チェックルーチン（図９、図１０）における
前記ステップＳ３１４及びステップＳ３１６の処理に相
当する失火判定を行うこともできる。

【０１３９】因みに、リニア空燃比センサの場合、当該
機関に失火が発生すると、（ａ）その出力がリーン側に
変化する、或いは、（ｂ）その出力が全体的にリーン側
へのオフセットを持つようになる、といった何れかの状
態を示すようになる。したがってこの場合、前記学習制
御部９０６としては、 ・該リニア空燃比センサの出力が所定期間以上リーン側
にあるとき前記ＣＦカウンタをインクリメントする、 ・該リニア空燃比センサの出力の平均値が所定値以上リ
ーン側にあるとき前記ＣＴカウンタをインクリメントす
る、といった構成を採ることとなる。

【０１４０】なお、こうした失火判定に寄与し得るセン
サとしては、ＨＣ濃度センサなどもある。また、同公差
学習実行条件チェックルーチン（図９、図１０）におけ
るチェック項目の選択、或いは組み合わせ等は任意であ
り、対象となるシステムの規模に応じて自由にそれら項
目の選択、或いは組み合わせを行うことができる。もっ
とも、前述した項目の全てが選択されるとき、前記学習
値の信頼性が最大となことは云うまでもない。

【０１４１】また、同実施の形態の装置にあって、上記
公差学習実行条件のチェックルーチン（図９、図１０）
におけるステップＳ３０５のクランク角速度変動量Δ
（Δω）n-1 の算出には、前記（２１）式による３６０
°ＣＡ差分法を用いることとしていた。

【０１４２】しかし、ある気筒において失火が発生した
場合、クランク角速度ωｎは通常、その後徐々に正常な
角速度に戻るようになる。このため、上記３６０°ＣＡ
差分法においても次式（２１）’式として示すように、 Δ（Δω）n-1 ＝（ωｎ−ωn-1 ）−（ωn+3 −ωn+4 ） …（２１）’ といったかたちで、その後のクランク角速度「ωn+2 」
及び「ωn+3 」を導入することが望ましい。これによ
り、失火発生の際にはクランク角速度変動量Δ（Δω）
n-1 としてより大きな値が得られ、Ｓ／Ｎ（信号／雑
音）比の向上が図られるようになる。

【０１４３】また、同実施の形態の装置にあっては、公
差学習実行条件の成否判定処理（図１３）において「公
差学習実行可」を示すフラグがセットされることを条件
に前記学習値の更新が行われるとしたが、他に例えば、 ・更新しようとする値とそれまでの学習値との差が所定
以上に大きいときには、その更新しようとする値が複数
回連続してほぼ同じ値となるときに限り、その値による
学習値の更新を許可する、といった学習アルゴリズムを
採用するようにしてもよい。このようなアルゴリズムに
よれば、偶然に求まった値によって誤った学習が行われ
ることもなく、それら学習値の信頼性が更に向上される
ようになる。

【０１４４】なお、この公差学習値の算出に際し、同実
施の形態の装置では上述のように、所定のサンプル数と
なるまで運転条件別のクランク角偏差を積算し、その平
均値（Δθｎ(NE,PM)_AV）に基づき（正確には（２０）
式のなまし演算によって）学習値（ΔθｎＬ(NE,PM) ）
を求めたが、この平均値に代えて、所定のサンプル数と
なるまで同運転条件別のクランク角偏差をなまし処理し
た値なども適宜採用することができる。

【０１４５】また、同実施の形態の装置にあっては、メ
インルーチン（図３〜図５）での失火判定の際、失火判
定値ＲＥＦと比較されるクランク角速度変動量Δ（Δ
ω）n-1 を前記学習値に基づき補正することとしたが、
失火判定値ＲＥＦの側を前記学習値に基づき補正するよ
うにしても勿論よい。

【０１４６】また、同学習値としても、前記クランク角
偏差（気筒間角度公差）に限らず、それに相当する値、
例えばクランク角速度、或いはその変動量、等々を採用
することもできる。

【０１４７】次に、本発明の第２〜第５の実施の形態に
ついて図面を用いて説明する。但し、以下の各実施の形
態の構成において、上述した第１の実施の形態と同等で
あるものについてはその説明を簡略化する。そして、以
下には第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【０１４８】（第２の実施の形態）本第２の実施の形態
は、上記第１の実施の形態におけるメインルーチン（図
３〜図５）の一部を変更して実現されるものであって、
図１６はその変更部分を抽出して示すフローチャートで
ある。つまり、図１６のフローは、前記図３及び図４の
ステップＳ１０８〜Ｓ１１６に相当する部分であり、そ
れ以外は図３〜図５のフローに準ずる。

【０１４９】さて、図１６では、ステップＳ１０７以前
の処理にて、７２０°ＣＡ差分法における気筒間の角速
度変動量△（△ω）n-1 ７２０、３６０°ＣＡ差分法に
おける気筒間の角速度変動量△（△ω）n-1 ３６０、及
び、１２０°ＣＡ差分法における気筒間の角速度変動量
△（△ω）n-1 １２０が算出されており、ＥＣＵ９は、
ステップＳ１５０，Ｓ１５２，Ｓ１５４で上記△（△
ω）n-1 ７２０，△（△ω）n-1 ３６０，△（△ω）n-
1 １２０をぞれぞれ失火判定値ＲＥＦ７２０，ＲＥＦ３
６０，ＲＥＦ１２０と比較する。この場合、上記比較判
定の優先順位を７２０°ＣＡ差分法、３６０°ＣＡ差分
法、１２０°ＣＡ差分法の順とし、先のステップで失火
発生の旨が判別された場合には、後に来る失火判定が実
施されないようになっている。

【０１５０】そして、ステップＳ１５０，Ｓ１５２，Ｓ
１５４のいずれかが肯定判別されると、ＥＣＵ９は、ス
テップＳ１５１，Ｓ１５３，Ｓ１５５のどれかで前記図
２に示す仮失火カウンタ９０４の気筒別カウンタＣＭＩ
Ｓｎ（ここでは、ＣＭＩＳ７２０，ＣＭＩＳ３６０，Ｃ
ＭＩＳ１２０として示す）をインクリメントする。そし
て、同図１６の処理後、ＥＣＵ９は前記図５のステップ
Ｓ１１７に進み、それ以降、各カウンタにより計数され
た失火数に応じた失火判定処理を実施する（既述した処
理と同様であるため、ここでは説明を省略する）。

【０１５１】本第２の実施の形態によれば、上記第１の
実施の形態と同様に、各々の差分法により異なる失火パ
ターンが検出できることから、失火の検出漏れが回避さ
れ、内燃機関１に発生するあらゆる失火パターンを精度
良く検出することができる。また、第１の実施の形態の
構成と比較して、前記図４のステップＳ１１０，Ｓ１１
３，Ｓ１１５の処理が削除されたかたちとなり、演算処
理が簡素化できる。

【０１５２】（第３の実施の形態）本第３の実施の形態
においても、上記第１の実施の形態におけるメインルー
チン（図３〜図５）の一部を変更して実現されるもので
あって、図１７はその変更部分を抽出して示すフローチ
ャートである。つまり、図１７のフローは、前記図３〜
図５のステップＳ１０８〜Ｓ１１９に相当する部分であ
り、それ以外は図３〜図５のフローに準ずる。

【０１５３】さて、図１７では、ステップＳ１０７以前
の処理にて、７２０°ＣＡ差分法における気筒間の角速
度変動量△（△ω）n-1 ７２０、３６０°ＣＡ差分法に
おける気筒間の角速度変動量△（△ω）n-1 ３６０、及
び、１２０°ＣＡ差分法における気筒間の角速度変動量
△（△ω）n-1 １２０が算出されている。そして、ＥＣ
Ｕ９は、ステップＳ１６０以降で３通りの失火判定（仮
判定）を順次実行する。

【０１５４】つまり、ＥＣＵ９は、ステップＳ１６０で
上記△（△ω）n-1 ７２０と失火判定値ＲＥＦ７２０と
を比較し、△（△ω）n-1 ７２０＞ＲＥＦ７２０であれ
ば、ステップＳ１６１で前記図２の仮失火カウンタ９０
４の気筒別カウンタＣＭＩＳｎ（ここではＣＭＩＳ７２
０として示す）をインクリメントする。

【０１５５】また、ＥＣＵ９は、ステップＳ１６２で上
記△（△ω）n-1 ３６０と失火判定値ＲＥＦ３６０とを
比較し、△（△ω）n-1 ３６０＞ＲＥＦ３６０であれ
ば、ステップＳ１６３で仮失火カウンタ９０４の気筒別
カウンタＣＭＩＳｎ（ここではＣＭＩＳ３６０として示
す）をインクリメントする。更に、ＥＣＵ９は、ステッ
プＳ１６４で上記△（△ω）n-1 １２０と失火判定値Ｒ
ＥＦ１２０とを比較し、△（△ω）n-1 １２０＞ＲＥＦ
１２０であれば、ステップＳ１６５で仮失火カウンタ９
０４の気筒別カウンタＣＭＩＳｎ（ここではＣＭＩＳ１
２０として示す）をインクリメントする。

【０１５６】その後、点火数が所定数に達していること
を条件に（ステップＳ１６６）、ＥＣＵ９は、ステップ
Ｓ１６７で上記各カウンタＣＭＩＳ７２０，ＣＭＩＳ３
６０，ＣＭＩＳ１２０の最大値を最終失火数に相当する
カウンタＣＭＩＳの計数値とする（ＣＭＩＳ＝ｍａｘ
（ＣＭＩＳ７２０，ＣＭＩＳ３６０，ＣＭＩＳ１２
０））。このとき、最終失火数を表すカウンタＣＭＩＳ
は、一旦、気筒毎の失火数を算出した後で求めるように
してもよい。

【０１５７】そして、同図１７の処理後、ＥＣＵ９は前
記図５のステップＳ１２０に進み、それ以降、カウンタ
ＣＭＩＳに応じた失火判定処理を実施する（既述した処
理と同様であるため、ここでは説明を省略する）。

【０１５８】本第３の実施の形態でもやはり、上記第１
の実施の形態と同様に、各々の差分法により異なる失火
パターンが検出できることから、失火の検出漏れが回避
され、内燃機関１に発生するあらゆる失火パターンを精
度良く検出することができる。また、特に本実施の形態
では、各差分法について、いずれの差分法をも同時に実
施するようにしたため、失火の検出漏れがより一層確実
に回避できるという効果が得られる。

【０１５９】更に、本実施の形態では、所定点火数が経
過するまでの期間内において複数実施された差分演算法
による失火数の最大値を最終的な失火検出数とし、この
失火検出数に基づいて失火判定を実施するようにしたた
め、失火パターンが同一パターンで継続する場合に好適
に失火検出が実施できる。

【０１６０】（第４の実施の形態）ところで、上記各実
施の形態では触れなかったが、内燃機関の特性として、
機関本体の振動等により、ある特定の回転速度において
クランク角偏差が著しく不均一となることがある。その
一例として、機関本体の振動により、クランク角度を検
出するための前述した電磁ピックアップの取り付け腕
（ステー）が共振し、同ピックアップとロータ被検出部
との位置関係が変化することなどが挙げられる。

【０１６１】このような場合、電磁ピックアップによる
ロータ被検出部の検出間隔（検出時間）が変則的になっ
てしまうことから、同検出時間に基づき前記（１２）式
を通じて算出されるクランク角偏差（角度公差）Δθに
も図１８に示されるような特異点ＳＰ、ＳＰ’が生じる
こととなる。因みに図１８は、排気量１８００ｃｃ直列
４気筒エンジンについて測定した回転速度と同角度公差
Δθとの関係についての実測データである。

【０１６２】そして、このような特異点ＳＰ、ＳＰ’が
生じる場合、同クランク角偏差Δθについての前記運転
条件（回転速度）別の公差学習を行い、それ以外の回転
速度領域ではそれら公差学習値からの直線補間によって
その角度公差を求めたとしても当該角度公差特性を正確
に角速度変動量に反映させることはできず、ひいては前
記メインルーチン（図３〜図５）を通じて実行される失
火判定についての誤判定をも招きかねなくなる。

【０１６３】なお、このような特異点ＳＰ、ＳＰ’の生
じ方は、機関の種類や形状、更にはそのおかれる環境等
によって区々であり、機関のどのような運転条件で該特
異点ＳＰ、ＳＰ’生じるかを特定することは困難であ
る。また、そうかといって、対象となる内燃機関の全運
転領域に亘ってそれら角度公差を全て学習するにはメモ
リ容量等の制限を受けることとなり、やはり現実的では
ない。

【０１６４】そこで以下に、この発明にかかる失火検出
装置の他の実施の形態として、クランク角偏差（角度公
差）Δθに上記特異点が生じる場合であっても、少ない
メモリ容量で、しかも好適に該特異点による影響を回避
することのできる装置についてその一例を示す。

【０１６５】ここでは、先の実施の形態の装置による前
記公差学習に併せて、その公差学習値と上記特異点を含
む実公差との偏差についての図１９及び図２０に示され
るような偏差学習制御を実行し、その偏差学習値に基づ
き前記メインルーチン（図３〜図５）で用いられる失火
判定値ＲＥＦ１２０を補正して上記特異点の存在に起因
する誤った失火判定が行われることを回避する。

【０１６６】因みにこの場合、前記公差学習を実行した
各々特定の回転速度（運転条件）の合間の補間領域で上
記公差学習値と実公差との偏差を求める必要があるた
め、同図１９及び図２０に示す偏差学習制御ルーチンで
は、公差学習を実行した回転速度区間をそれら学習域に
対応した所定の回転数毎の（例えば５００ｒｐｍ毎の）
ゾーンに区分けし、それら区分けしたゾーンの単位で上
記公差学習値（補間値）と実公差との偏差による影響を
抑制するようにしている。なおこの偏差学習制御ルーチ
ンは、前記内燃機関１の一点火毎（６気筒の場合には１
２０゜ＣＡ毎、４気筒の場合には１８０゜ＣＡ毎）に、
前記ＥＣＵ９を通じて起動、実行される。

【０１６７】以下、この図１９及び図２０に示す偏差学
習制御ルーチンについてその詳細を順次説明する。すな
わちいま、内燃機関１の任意気筒の点火に伴って同偏差
学習制御ルーチンが起動されると、ＥＣＵ９は先ず、ス
テップＳ５００にて、同機関の現在の回転速度（運転条
件）に対応したゾーンにおいて前記公差学習が完了して
いるか否かを判別する。公差学習が完了していなけれ
ば、その対応する実公差との比較もできないため、本ル
ーチンを一旦終了する。

【０１６８】一方、当該ゾーンにおいて公差学習が完了
していれば、ＥＣＵ９は次のステップＳ５０１にて、偏
差学習実行中フラグがセットされているか否かを判別す
る。この偏差学習実行中フラグとは、通常はセット状態
におかれ、次に述べる条件によってはリセットされて、
不十分な偏差学習の完了を未然に防止するためのフラグ
である。

【０１６９】すなわち、上記区分けした各々のゾーンに
対応した偏差学習を行う上で、あるゾーンでの公差学習
値（補間値）と実公差との偏差測定が部分的に行われた
だけでは、最も影響の大きい上記特異点が測定されてい
ない可能性がある。そこでここでは、例えば、 ・先の図６に例示した公差学習制御ルーチンのステップ
Ｓ２１０にかかる「公差学習実行条件のチェック処理
（図９、図１０）」やステップＳ２１２にかかる「公差
学習実行条件の成否判定処理（図１３）」において学習
を実行してはいけない状態であることが認識されている
場合（ステップＳ５０２）、或いは、 ・回転速度が急激に変動するなどして、特定ゾーンの偏
差測定を入念に行うことができない場合（ステップＳ５
０３）、等々、当該ゾーンで偏差学習が完了したとする
には不十分な状態では、ステップＳ５０４にて上記偏差
学習実行中フラグをリセットして、同ゾーンでの少なく
とも今回の偏差学習を完了させないようにしている。

【０１７０】上記ステップＳ５０１にて偏差学習実行中
フラグがセットされている旨判別され、且つこれら学習
をキャンセルすべき要因が生じていない旨判別される場
合、ＥＣＵ９は、ステップＳ５０５にて、該当する公差
学習値ΔθＬと実公差Δθとの偏差Δ（Δθ）を求め
る。実公差Δθが電磁ピックアップによるロータ被検出
部の検出間隔（検出時間）に基づき前記（１２）式を通
じて算出されることは上述した通りである。

【０１７１】こうして偏差Δ（Δθ）を求めたＥＣＵ９
は、次のステップＳ５０６にて、同偏差Δ（Δθ）につ
いての最も大きな値を求めるべく、当該ゾーンにおいて
保持している偏差Δ（Δθ）の値と今回求めた偏差Δ
（Δθ）の値との大きい方の値を前記ＲＡＭ９ｃ（図
１）内の所定の領域に保持していく。これは、上記特異
点等、最も影響の大きい偏差を学習値とするための配慮
である。

【０１７２】こうしてより大きな偏差Δ（Δθ）を保持
した、若しくはステップＳ５０４にて偏差学習実行中フ
ラグをリセットした、若しくはステップＳ５０１にて同
偏差学習実行中フラグがセットされていない旨判別した
ＥＣＵ９は、ステップＳ５０７にて、回転速度がそれま
でのゾーンを抜け、新しいゾーンに移行したか否かを判
別する。新しいゾーンに移行していない場合には、当該
ゾーンでの上記偏差Δ（Δθ）の算出、並びにそのより
大きな値による更新と、後述するステップＳ５１６（図
２０）以降の処理のみが繰り返し実行される。

【０１７３】同ステップＳ５０７において、新しいゾー
ンに移行している旨判別される場合ＥＣＵ９は更に、次
のステップＳ５０８にて、その移行がもといたゾーンへ
の逆戻りではなく、移行前のゾーンを全て通った次のゾ
ーン（１段階だけ高速側のゾーン）への移行であるか否
かを判別する。同移行がもといたゾーンへの逆戻りであ
った場合、移行前のゾーンの全域に亘って上記偏差Δ
（Δθ）の測定を行ったことにはならないため、以下に
説明する学習処理は行われずに、後述するステップＳ５
１４（図２０）以降の処理が行われる。

【０１７４】一方、ステップＳ５０８において、新しい
ゾーンへの移行が上記次のゾーンへの移行である旨判別
される場合、ＥＣＵ９は、ステップＳ５０９にて上記偏
差学習実行中フラグがセットされていることを確認した
上で、次のステップＳ５１０〜ステップＳ５１３にかか
る偏差学習を実行する。偏差学習実行中フラグがセット
されていない場合、すなわち移行前のゾーンにおいて一
度、ステップＳ５０２〜ステップＳ５０４を通じて学習
の実行が不適当である旨判別されている場合にも移行前
のゾーンの全域に亘って上記偏差Δ（Δθ）の測定を行
ったことにはならないため、以下に説明する学習処理は
行われずに、後述するステップＳ５１４以降の処理が行
われる。

【０１７５】偏差学習の実行に際しては先ず、ステップ
Ｓ５１０（以下、図２０）にて、該学習対象となるゾー
ン、すなわち移行前のゾーンでの偏差学習実行条件の成
立が初回であるか否かが判別される。

【０１７６】この結果、同条件の成立が初回である旨判
別される場合には、ステップＳ５１２にて、上記移行前
のゾーンに関して上記ＲＡＭ９ｃ内の所定領域に保持さ
れている最大の偏差Δ（Δθ）を同ゾーンの偏差学習値
として偏差学習値メモリに登録し、次のステップＳ５１
３にて、同ゾーンについての偏差学習が完了したことを
示す偏差学習完了フラグをセットする。この偏差学習値
メモリも、先の図８に例示した公差学習値メモリ９１０
と同様、前記バックアップＲＡＭ９ｄ（図１）内の所定
領域に予め用意されていて、上述した各ゾーン（回転速
度範囲）の別にそれら偏差学習値Δ（Δθ）が登録され
る構造となっている。

【０１７７】他方、ステップＳ５１０において、上記移
行前のゾーンでの偏差学習実行条件の成立が初回ではな
く、２回目以降である旨判別される場合には、ステップ
Ｓ５１１にて、上記偏差学習値メモリに登録されている
同ゾーンについての偏差学習値Δ（Δθ）を同ゾーンに
関して上記ＲＡＭ９ｃ内の所定領域に保持されている最
大の偏差Δ（Δθ）によって更新する。なお、この更新
に際しては、前述したなまし（徐変）処理を併用するよ
うにしてもよい。

【０１７８】こうして偏差学習の実行を終えるとＥＣＵ
９は次に、該移行した新しいゾーンについての偏差学習
を行うため、ステップＳ５１４にて、上記ＲＡＭ９ｃ内
の所定領域に保持されている偏差Δ（Δθ）の値を
「０」にクリアすると共に、ステップＳ５１５にて、上
記偏差学習実行中フラグを標準（デフォルト）の状態で
あるセット状態とする。

【０１７９】その後、ＥＣＵ９は、ステップＳ５１６に
てその対象となっているゾーン（移行前のゾーン）に関
する上記偏差学習完了フラグがセットされていることを
確認した上で、次のステップＳ５１７〜ステップＳ５１
８にかかる失火判定値補正処理を実行する。同ゾーンに
関する偏差学習完了フラグがセットされていない場合に
は、このステップＳ５１７〜ステップＳ５１８にかかる
失火判定値補正処理を行わずに、本ルーチンを一旦終了
する。

【０１８０】失火判定値補正処理の実行に際しては先
ず、ステップＳ５１７にて、当該ゾーンの偏差学習値Δ
（Δθ）から前記失火判定値ＲＥＦ１２０に加えるべき
オフセット量ＲＥＦｏｆｓを算出する。このオフセット
量ＲＥＦｏｆｓの算出は、 ＲＥＦｏｆｓ＝Ｋｏｆｓ×Δ（Δθ）×回転速度 …（２２） といったように、偏差学習値Δ（Δθ）の角度（ｒａ
ｄ）情報を角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）の変動量に換算す
るかたちで行われる。ここで係数Ｋｏｆｓは、偏差学習
値Δ（Δθ）をこうした失火判定値ＲＥＦ１２０と同じ
次元の値に換算するための換算係数である。

【０１８１】こうしてオフセット量ＲＥＦｏｆｓを算出
したＥＣＵ９は最後に、ステップＳ５１８にて同算出し
たオフセット量ＲＥＦｏｆｓを前記失火判定値ＲＥＦ
（ＲＥＦ１２０）に加えて、本ルーチンを終了する。

【０１８２】このような偏差学習制御が内燃機関１の一
点火毎に行われることにより、上記各ゾーン毎に測定さ
れた公差学習値補間値と実公差との偏差Δ（Δθ）の最
大値（偏差学習値）に応じた角速度変動量が別途求めら
れると共に、この求められた角速度変動量がオフセット
量ＲＥＦｏｆｓとして、その都度、前記失火判定値ＲＥ
Ｆ１２０に加えられるようになる。

【０１８３】したがって、たとえクランク角偏差（実公
差）Δθに上述した特異点が生じる場合であっても、す
なわちメインルーチン（図３〜図５）において失火判定
値ＲＥＦ１２０と比較されるクランク角速度変動量Δ
（Δω）n-1 に該特異点に基づく増加が生じる場合であ
っても、その角速度変動量増加分に応じたオフセット量
ＲＥＦｏｆｓが失火判定値ＲＥＦ１２０に加わること
で、同特異点に起因する誤った失火判定が行われること
も好適に回避されるようになる。

【０１８４】しかも、同偏差学習制御ルーチンによれ
ば、上記ゾーンを単位として偏差学習を行うようにした
ことで、その必要とされるメモリ容量の増加を最小限に
抑えることができるようにもなる。

【０１８５】なお、同実施の形態の装置にあっては、失
火判定値ＲＥＦ１２０に上記オフセット量ＲＥＦｏｆｓ
を加えて上記特異点に対処することとしたが、同メイン
ルーチンにおいて比較対象となるクランク角速度変動量
Δ（Δω）n-1 から上記オフセット量ＲＥＦｏｆｓを引
いてその対処とする構成であっても勿論よい。

【０１８６】また、上記偏差学習値としても、クランク
角偏差（気筒間角度公差）との偏差量に限らず、それに
相当する値、すなわち公差学習値に応じて、例えばクラ
ンク角速度との偏差量、或いはその変動量、等々を採用
することができる。

【０１８７】（第５の実施の形態）また、以上各実施の
形態では何れも、学習の実行条件を適正に判別するため
の要素として上記空燃比センサ（酸素センサ、リニア空
燃比センサ）の出力や空燃比フィードバック制御にかか
る空燃比補正係数を参照するようにした。しかし、図１
０に例示したそれら判別内容からも明らかなように、こ
うした空燃比センサの出力や空燃比フィードバック制御
にかかる空燃比補正係数から直接、当該機関の失火発生
の有無を検出する構成とすることもできる。

【０１８８】すなわち、同図１０に例示した正常点火を
判定するルーチンのみを同実施の形態にかかる装置のク
ランク角速度変動量を用いた失火検出に代えて用いる構
成とすることもできる。そしてこのときであれ、同図１
０におけるチェック項目の選択、或いは組み合わせ等は
任意であり、対象となるシステムの規模に応じて自由に
それら項目の選択、或いは組み合わせを行うことができ
る。

【０１８９】また更には、それら自由に選択、若しくは
組み合わせた失火検出方法を、上記実施の形態にかかる
装置の失火検出方法以外の方法と組み合わせて、それら
方法による失火検出精度の更なる向上を図るようにする
こともできる。

【０１９０】また、図１０に例示したチェックルーチン
では、３６０°ＣＡ対向気筒の連続失火を検出する３つ
の方法が示されているが、この中のステップＳ３１１の
処埋を図２１のステップＳ３１１’の処理として示すよ
うに変更してもよい。

【０１９１】すなわち、図１０のチェックルーチンでは
空燃比補正係数ｃｆｂとその平均値との和を初期公差と
比較して失火検出していたが、他に図２１に示すよう
に、空燃比補正係数と同補正係数の学習値との和を初期
公差と比較して失火検出するようにしてもよい。

【０１９２】また更に、図１０のチェックルーチンで
は、そのステップＳ３１４の処理において、Ｏ2 センサ
振幅周期が予め設定されている正常点火時の振幅周期Ｆ
ｓよりも短いとき失火が発生している旨判別している
が、図２１のチェックルーチンにおけるステップＳ３１
４’の処理として示すように、下限の判定値（Ｆｓ）だ
けでなく、所定範囲を設定して、この範囲外のときには
失火が発生している旨判別するようにしてもよい。この
ように所定範囲を設定することにより、図１１に示すよ
うな失火だけでなく、図１２に示すような失火も検出す
ることができるようになる。

【０１９３】なお、本発明は、上記各実施の形態の他に
も次の形態にて実現可能である。 （１）上記実施の形態では、６気筒内燃機関について７
２０°差分法、３６０°差分法及び１２０°差分法を適
用した具体例を開示したが、これに限らず他の形態にて
具体化してもよい。例えば、同じく６気筒内燃機関につ
いて、２４０°ＣＡ差分法や４８０°ＣＡ差分法等を複
数個組み合わせて適用してもよい。また、奇数個の気筒
を有する内燃機関（例えば５気筒内燃機関）について
は、一例として７２０°ＣＡ差分法と１４４°ＣＡ差分
法（或いは、２８８°ＣＡ差分法等）を用いて失火検出
を実施するようにすればよい。要は、各気筒の１燃焼サ
イクルに要するクランク角（７２０°ＣＡ）を気筒数で
除したクランク角を最小単位とし、その整数倍のクラン
ク角度だけ離れた複数の組み合わせの気筒について、気
筒別回転速度変動量の差分を算出して前記複数の組み合
わせの気筒別回転速度変動量の差分演算結果を個々に所
定の失火判定値と比較する構成であれば、任意に実現で
きる。

【０１９４】さらに、上記実施の形態において第１の差
分演算法としての７２０°ＣＡ差分法に代えて、７２０
°ＣＡの整数倍のクランク角だけ離れた気筒の気筒別回
転速度変動量の差分を検出する、例えば１４４０°ＣＡ
差分法を適用したり、第２の差分演算法としての３６０
°ＣＡ差分法に代えて、３６０°ＣＡの奇数倍のクラン
ク角だけ離れた気筒の気筒別回転速度変動量の差分を検
出する、例えば１０８０°ＣＡ差分法を適用したりする
こともできる。以上各々の場合についても、上記各実施
の形態で既述した通り、内燃機関に発生するあらゆる失
火パターンを精度良く検出するという本発明の目的が達
せられる。

【０１９５】（２）最終的な失火数の総和を求める際に
おいて、第１の実施の形態では図５のステップＳ１１８
でカウンタＣＭＩＳ７２０、ＣＭＩＳ３６０及びＣＭＩ
Ｓ１２０を加算したが、これに代えて上記カウンタの最
大値ｍａｘを最終的な失火数として求めるようにしても
よい。つまり、最終の失火数を求める際には、一義的に
固定手段を用いるのではなく、その方法を任意に変更し
てもよい。

【０１９６】（３）上記実施の形態において、３６０°
ＣＡ差分法、１２０°ＣＡ差分法等、連続失火のみを検
出対象とする場合には、各気筒毎に平滑化（なまし処
理）をしてばらつきを抑え、検出精度を向上させるよう
にしてもよい。この場合、３６０°ＣＡ差分法により算
出される気筒間の角速度変動量△（△ω）n-1 ３６０、
及び１２０°ＣＡ差分法により算出される気筒間の角速
度変動量△（△ω）n-1１２０が次の（２３），（２
４）式により平滑化され、それにより、変動量なまし値
ｄωn-1 ３６０、ｄωn-1 １２０が算出される。

【０１９７】 ｄωn-1 ３６０＝｛（ｋ−１）×ｄωｎ３６０ ＋△（△ω）n-1 ３６０｝／ｋ …（２３） ｄωn-1 １２０＝｛（ｋ−１）×ｄωｎ１２０ ＋△（△ω）n-1 １２０｝／ｋ …（２４） ここで、ｄωｎ３６０は、ｎ番気筒の前回のなまし値で
ある。また、定数ｋは、コンピュータの処理上、２のべ
き乗とするのが望ましく、例えば「８」とする。以上の
なまし処理により、正常気筒と連続失火気筒との角速度
変動量を分離することができ、失火検出が容易となる。
なおこの場合には、間欠失火の検出はできなくなるた
め、連続失火判定で現在連続失火状態の判定がなされて
いない間は連続失火検出方法の判定を禁止してもよい。

【０１９８】（４）連続失火時において、気筒間の角速
度変動量△（△ω）の出力を各気筒毎になまし処理する
場合、それ同時に判定レベルにもなまし処理をかけ、運
転条件急変時のなましによる更新遅れの発生による誤検
出の発生を防止するようにしてもよい。また、△（△
ω）出力や判定レベルにかけるなましは機関の回転域に
より可変としてもよい。

【０１９９】（５）連続失火の検出状態である場合、失
火発生と判定される気筒数が所定の気筒数範囲内であれ
ば検出し、それ以外の場合には失火発生をキャンセルす
る。具体的には、気筒別に失火判定を行い、６気筒中、
３気筒以上が失火発生とされれば最終的に失火発生の旨
を判断し、警告ランプを点灯させる。

【０２００】（６）また、以上の各実施の形態では、回
転角速度変動量としてクランク角偏差Δθｎを運転条件
の別に学習しているが、これに限られることはなく、こ
れに相当する値として、例えばクランク角偏差Δθｎを
求めるために用いるクランク角偏差時間ΔＴｎを学習す
るようにしてもよい。

【０２０１】（７）以上の実施の形態では、４サイクル
式内燃機関を対象として失火検出装置を具現化したが、
２サイクル式内燃機関にも本発明を適用することができ
る。この場合には、１燃焼サイクルに要するクランク角
が３６０°ＣＡとして取り扱われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる失火検出装置の一実施の形態
を示すブロック図。

【図２】同実施の形態にかかるＥＣＵの機能的構成を示
すブロック図。

【図３】同実施の形態の失火判定のメインルーチンを示
すフローチャート。

【図４】図３に続き、失火判定のメインルーチンを示す
フローチャート。

【図５】図３及び図４に続き、失火判定のメインルーチ
ンを示すフローチャート。

【図６】同実施の形態の公差学習制御ルーチンを示すフ
ローチャート。

【図７】気筒間クランク角偏差（公差）の積算値メモリ
構造例を示す略図。

【図８】気筒間クランク角偏差（公差）の学習値メモリ
構造例を示す略図。

【図９】公差学習実行条件のチェックルーチンを示すフ
ローチャート。

【図１０】公差学習実行条件のチェックルーチンを示す
フローチャート。

【図１１】失火時における酸素センサの出力例を示すタ
イムチャート。

【図１２】失火時における酸素センサの出力例を示すタ
イムチャート。

【図１３】公差学習実行条件の成否判定ルーチンを示す
フローチャート。

【図１４】負荷−気筒間クランク角偏差（公差）特性を
示すグラフ。

【図１５】回転速度−気筒間クランク角偏差（公差）特
性を示すグラフ。

【図１６】第２の実施の形態における失火判定のメイン
ルーチンの一部を示すフローチャート。

【図１７】第３の実施の形態における失火判定のメイン
ルーチンの一部を示すフローチャート。

【図１８】クランク角偏差（公差）に生じる特異点の様
子を示すグラフ。

【図１９】第４の実施の形態において、特異点対策であ
る偏差学習制御ルーチンを示すフローチャート。

【図２０】図１９に続き、特異点対策である偏差学習制
御ルーチンを示すフローチャート。

【図２１】第５の実施の形態において、公差学習実行条
件の他のチェックルーチンを示すフローチャート。

【符号の説明】

１…内燃機関、５…回転信号出力手段としての回転角セ
ンサ、９…回転速度算出手段，失火検出手段（変動量差
分算出手段，比較判定手段，失火数計数手段，最終失火
判定手段），学習手段を構成するＥＣＵ（電子制御装
置）、１２…警告ランプ、９ａ…ＣＰＵ、９ｂ…ＲＯ
Ｍ、９ｃ…ＲＡＭ、９ｄ…バックアップＲＡＭ。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多気筒内燃機関の出力軸の回転に応じた回
   転信号を出力する回転信号出力手段と、 前記回転信号に基づき、同機関出力軸の気筒別回転速度
   を算出する回転速度算出手段と、 ２つの気筒について前記気筒別回転速度の変動量を求
   め、該求めた気筒別回転速度変動量に基づいて当該機関
   の失火発生を検出する失火検出手段とを備えた内燃機関
   の失火検出装置において、 前記失火検出手段は、 各気筒の１燃焼サイクルに要するクランク角を気筒数で
   除したクランク角を最小単位とし、その整数倍のクラン
   ク角度だけ離れた複数の組み合わせの気筒について、前
   記気筒別回転速度変動量の差分を算出する変動量差分算
   出手段と、 前記複数の組み合わせの気筒別回転速度変動量の差分演
   算結果を、個々に所定の失火判定値と比較する比較判定
   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】多気筒内燃機関の出力軸の回転に応じた回
   転信号を出力する回転信号出力手段と、 前記回転信号に基づき、同機関出力軸の気筒別回転速度
   を算出する回転速度算出手段と、 ２つの気筒について前記気筒別回転速度の変動量を求
   め、該求めた気筒別回転速度変動量に基づいて当該機関
   の失火発生を検出する失火検出手段とを備えた内燃機関
   の失火検出装置において、 前記失火検出手段は、 ７２０クランク角度の整数倍だけ離れた気筒の前記気筒
   別回転速度変動量の差分を算出する第１の差分演算法
   と、３６０クランク角度の奇数倍だけ離れた気筒の前記
   気筒別回転速度変動量の差分を算出する第２の差分演算
   法と、各気筒の１燃焼サイクルに要するクランク角を気
   筒数で除したクランク角を最小単位とし、３６０クラン
   ク角度の整数倍を除く前記最小単位の整数倍のクランク
   角度だけ離れた気筒の前記気筒別回転速度変動量の差分
   を算出する第３の差分演算法とのうち、少なくともいず
   れか２つを同時に若しくは選択的に実施する変動量差分
   算出手段と、 前記変動量差分算出手段が実施した前記第１〜第３の差
   分演算法による気筒別回転速度変動量の差分演算結果
   を、個々に所定の失火判定値と比較する比較判定手段と
   を備えることを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の内燃機関の失火検
   出装置において、 前記失火検出手段は、 前記比較判定手段の比較結果から前記各差分演算法の演
   算結果に基づく失火数を各々に計数する失火数計数手段
   と、 該計数された複数の失火数データを用いて最終的な失火
   判定を実施する最終失火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。
4. 【請求項４】前記最終失火判定手段は、所定点火数が経
   過するまでの期間内において複数実施された差分演算法
   による失火数の総和を最終的な失火検出数とし、この失
   火検出数に基づいて失火判定を実施することを特徴とす
   る請求項３に記載の内燃機関の失火検出装置。
5. 【請求項５】前記最終失火判定手段は、所定点火数が経
   過するまでの期間内において複数実施された差分演算法
   による失火数の最大値を最終的な失火検出数とし、この
   失火検出数に基づいて失火判定を実施することを特徴と
   する請求項３に記載の内燃機関の失火検出装置。
6. 【請求項６】請求項２に記載の内燃機関の失火検出装置
   において、 前記第１〜第３の差分演算法のうち、いずれか１つの実
   施により失火発生の旨が検出された場合には、他の差分
   演算法の演算結果を用いた失火判定を実施しないことを
   特徴とする内燃機関の失火検出装置。
7. 【請求項７】前記第１の差分演算法、前記第２の差分演
   算法、前記第３の差分演算法の優先順位で各演算を実施
   することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の失火
   検出装置。
8. 【請求項８】請求項２に記載の内燃機関の失火検出装置
   において、 前記第１〜第３の差分演算法を各々独立して実施するこ
   とを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
9. 【請求項９】前記回転信号出力手段により得られる各気
   筒間の回転信号の偏差を学習値として逐次演算する学習
   手段を備え、 前記変動量差分算出手段により実施される第３の差分演
   算法においては、前記学習手段により得られた学習値を
   用いて気筒別回転速度変動量の差分を算出することを特
   徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の内燃機関の失
   火検出装置。
10. 【請求項１０】前記学習手段は、前記内燃機関が正常点
    火されていることを条件に、前記学習を実行する請求項
    ９に記載の内燃機関の失火検出装置。
11. 【請求項１１】前記学習手段は、前記内燃機関が失火し
    ていないこと、或いは路面状況による外乱や運転操作に
    よる回転変動が発生していないことを条件に、前記学習
    を実行する請求項９又は１０に記載の内燃機関の失火検
    出装置。
12. 【請求項１２】前記変動量差分算出手段により実施され
    る第１の差分演算法から個々の気筒に対して不連続に発
    生する失火を検出し、前記第２及び第３の差分演算法か
    ら少なくとも１つの気筒に対して連続的に発生する失火
    を検出する請求項２〜１１のいずれかに記載の内燃機関
    の失火検出装置。
13. 【請求項１３】偶数個の気筒を有する内燃機関におい
    て、 前記前記変動量差分算出手段により実施される第３の差
    分演算法から３６０クランク角度離れた対向気筒の連続
    失火の発生を検出し、前記第２の差分演算法から上記対
    向気筒の連続失火以外の連続失火を検出する請求項２〜
    １２のいずれかに記載の内燃機関の失火検出装置。