内燃机失火检测设备、内燃机失火检测方法和存储介质

技术领域

本公开涉及一种用于内燃机的失火检测设备、一种用于内燃机的失火检测方法和一种存储介质。

背景技术

日本特开平专利公报No.2009-138663公开了失火检测设备的示例，该失火检测设备使用旋转波动量来判定失火是否已经发生。旋转波动量是瞬时旋转速度的波动量。瞬时旋转速度是在比压缩上止点的出现间隔短的间隔内曲轴的旋转速度。更具体地，根据阈值与彼此分开360°曲柄角(CA)的旋转波动量之间的差之间的差来判定是否已经发生失火。也就是说，阈值不直接与判定的对象的旋转波动量进行比较，而是与通过从判定的对象的旋转波动量减去在当前曲柄角之前360°CA的点处获得的旋转波动量而获得的值进行比较。这限制了曲柄角传感器等的制造偏差造成的影响(参考该文献中的第[0003]段)。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容不旨在标识要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于帮助判定要求保护的主题的范围。

现在将描述本公开的各个方面。

方面1：本公开的一个方面提供了一种用于内燃机的失火检测设备。失火检测设备用于包括气缸的内燃机中。失火检测设备被配置成执行：停用处理，所述停用处理在用作气缸中的一个或多个气缸的停用气缸中停用用于空气燃料混合物的燃烧控制；波动量计算处理，该波动量计算处理由曲柄信号计算曲轴的旋转波动量；以及判定处理，判定处理由失火是否已经发生的判定的对象的旋转波动量的大小来判定失火是否已经发生。旋转波动量是瞬时速度变量的变化量。瞬时速度变量指示在曲轴旋转规定角度的情况下的速度。波动量计算处理包括计算第一旋转波动量和第二旋转波动量作为旋转波动量的处理。第一旋转波动量是第一瞬时速度变量的变化量，并且第二旋转波动量是第二瞬时速度变量的变化量。第一瞬时速度变量的规定角度是第一角度。第二瞬时速度变量的规定角度是第二角度。第二角度大于第一角度。判定处理包括：第一判定处理，该第一判定处理由判定的对象的旋转波动量相对于参考旋转波动量的相对大小来判定失火是否已经发生；和第二判定处理，所述第二判定处理当在停用处理的执行期间参考旋转波动量是停用气缸的旋转波动量时，由判定的对象的旋转波动量的大小而不是判定的对象的旋转波动量相对于参考旋转波动量的相对大小来判定失火是否已经发生。参考旋转波动量和判定的对象的旋转波动量以预设间隔彼此分开。预设间隔是曲轴的单次旋转的整数倍的角度间隔。第一判定处理包括使用第一旋转波动量作为旋转波动量来判定失火是否已经发生的处理。第二判定处理包括使用第二旋转波动量作为旋转波动量来判定失火是否已经发生的处理。

第一判定处理将判定值与判定的对象的旋转波动量和参考旋转波动量的相对大小进行比较，而不是直接将判定值与判定的对象的旋转波动量的大小进行比较。参考旋转波动量和判定的对象的旋转波动量通过曲轴的单次旋转的整数倍彼此分开。因此，曲柄转子的同一被检测部分被用于计算这两个旋转波动量。因此，公差以相同的方式影响两个旋转波动量。因此，公差对判定的对象的旋转波动量和参考旋转波动量的相对大小的影响被充分限制。因此，第一判定处理判定失火是否已经发生，同时限制公差的影响。

然而，在对停用气缸执行停用处理的情况下，燃烧控制的停用的对象的气缸(即，停用气缸)的旋转波动量等同于在失火期间获得的旋转波动量。因此，例如，当燃烧控制的停用的对象的气缸(即，停用气缸)的旋转波动量被用作参考旋转波动量时，难以根据上述相对大小准确地判定失火是否已经发生。

在上述配置中，当参考旋转波动量是燃烧控制的停用的对象的气缸(即，停用气缸)的旋转波动量时，执行第二判定处理以由判定的对象的旋转波动量的大小而不是相对大小来判定失火是否已经发生。另外，第二判定处理的输入被用作第二旋转波动量。第二旋转波动量是第二瞬时速度变量的变化量。第二瞬时速度变量的规定角度大于第一瞬时速度变量的规定角度。曲柄转子的两个被检测部分之间的间隔中的误差几乎等于彼此相邻的两个被检测部分之间的间隔中的误差。由公差引起的第二瞬时速度变量中的误差小于由公差引起的第一瞬时速度变量中的误差。这限制了公差对判定的对象的旋转波动量的影响。

因此，即使当执行停用处理时，上述配置也允许以高准确度计算失火是否已经发生。

发明人研究了当内燃机的轴扭矩不为零时执行后处理设备的再生处理。更具体地，发明人研究了通过执行再生处理，即通过停用仅在停用气缸(一个或多个气缸)中的燃烧控制并将剩余气缸的空燃比增加到比理论空燃比浓，来将未燃烧的燃料和氧气供应到废气中。然而，在这种情况下，如果根据对应于停用气缸的瞬时旋转速度计算出在前360°CA处的旋转波动量，则作出错误的失火判定。在上述配置中，防止了这种错误的判定。

方面2：在根据方面1的失火检测设备中，第二角度具有压缩上止点的出现间隔的大小。

当在判定的气缸(失火是否已经发生的判定的对象的气缸)中发生失火时，曲轴的旋转速度倾向于在压缩上止点之间的出现间隔的一段时间内继续降低。因此，在规定角度小于或等于压缩上止点的出现间隔的条件下，随着用于限定瞬时速度变量的规定角度增加，旋转波动量的绝对值容易增加。因此，在上述配置中，第二角度被用作压缩上止点的出现间隔的大小。因此，与当例如第二角度的间隔进一步减小时相比，旋转波动量在判定的气缸中已经发生失火的情况下增加。

方面3：在根据方面2的失火检测设备中，当曲轴的旋转速度小于或等于高速判定值时，第一判定处理使用第一旋转波动量作为旋转波动量来判定失火是否已经发生。此外，当曲轴的旋转速度大于高速判定值时，第一判定处理使用第二旋转波动量作为旋转波动量来判定失火是否已经发生。第二判定处理包括当曲轴的旋转速度小于或等于高速判定值时使用第二旋转波动量作为旋转波动量来判定失火是否已经发生的处理。

在停用处理未执行并且没有失火发生的情况下，曲轴的扭矩波动，使得压缩上止点之间的出现间隔是波动的周期。由扭矩波动引起的旋转波动在旋转速度低时比在旋转速度高时更大。因此，在使用压缩上止点的瞬时速度变量中的两个瞬时速度变量来限定旋转波动量的情况下，旋转波动量的绝对值在旋转速度低时比在旋转速度高时更大。这增加了在失火已经发生的情况下的旋转波动量和在没有失火发生的情况下的旋转波动量之间的差值。因此，信噪比(信号与噪声的比率)在失火是否已经发生的判定中增加。

例如，当规定角度被设定为压缩上止点的出现间隔时，旋转波动量在没有失火发生的情况下大约为零。因此，与上述情况相比，在失火已经发生的情况下的旋转波动量和没有失火发生的情况下的旋转波动量之间的差值很小。因此，当曲轴的旋转速度低时，使用在压缩上止点的出现间隔中的两个瞬时速度变量来限定旋转波动量在失火是否已经发生的判定中增加了信噪比。

使用在压缩上止点的出现间隔中的两个瞬时速度变量量化的旋转波动量的大小在旋转速度高时比在旋转速度低时更小。也就是说，信噪比降低。当在判定的气缸中发生失火时，曲轴的旋转速度倾向于在压缩上止点之间的出现间隔的一段时间内继续降低。因此，最大化第二角度有利于增加在失火已经发生的情况下的旋转波动量和在没有失火发生的情况下的旋转波动量之间的差值。

在上述配置中，仅当旋转速度高并且采用第二判定处理时，才使用第二旋转波动量。

方面4：提供了一种用于内燃机的失火检测方法，该失火检测方法执行根据上述方面中任一方面的各种处理。

方面5：提供了一种存储程序的非暂时性计算机可读存储介质，该程序导致处理器执行根据上述方面中任一方面的各种处理。

根据以下详细描述、附图和权利要求书，其它特征和方面将显而易见。

附图说明

图1是示出根据实施例的用于车辆的驱动系统和控制器的配置的图。

图2是示出根据图1的实施例的GPF再生处理的程序的流程图。

图3是示出根据图1的实施例的与旋转波动量的计算相关的处理的程序的流程图。

图4是示出根据图1的实施例的与连续气缸失火的判定相关的处理的程序的流程图。

图5是示出根据图1的实施例的曲柄转子的公差的图。

图6是示出根据图1的实施例的曲柄转子的公差的图。

图7是示出根据图1的实施例的曲轴的旋转行为的时序图，其包括部分(a)和部分(b)。

在整个附图和详细描述中，相同的附图标记表示相同的元件。附图可能不是按比例绘制的，并且为了清楚、说明和方便，附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。

具体实施方式

该具体实施方式提供了对所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。所描述的方法、装置和/或系统的变型和等同物对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。操作的顺序是示例性的，并且可以改变，这对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，除了必须以某种顺序发生的操作之外。可以省略对本领域普通技术人员熟知的功能和构造的描述。

示例性实施例可以具有不同的形式，并且不限于所描述的示例。然而，所描述的示例是彻底和完整的，并且向本领域普通技术人员传达了本公开的全部范围。

现在将参照图1至图7描述实施例。

如图1所示，内燃机10包括四个气缸#1至#4。在内燃机10中，压缩上止点以气缸#1、气缸#3、气缸#4和气缸#2的顺序出现。内燃机10包括设置有节气门14的进气通道12。在进气通道12的下游部分处的进气端口12a包括端口喷射阀16。端口喷射阀16中的每一个将燃料喷射到进气端口12a中。当进气门18打开时，吸入进气通道12的空气和从端口喷射阀16喷射的燃料流入燃烧室20。燃料从直接喷射阀22喷射到燃烧室20中。燃烧室20中的空气和燃料的空气燃料混合物通过火花塞24的火花放电燃烧。产生的燃烧能量被转化成曲轴26的旋转能量。

当排气门28打开时，在燃烧室20中燃烧的空气燃料混合物作为废气排放到排气通道30。排气通道30包括具有储氧能力的三元催化剂32和汽油颗粒过滤器(GPF)34。在本实施例的GPF 34中，假设三元催化剂由捕获颗粒物(PM)的过滤器支撑。

带有齿42的曲柄转子40联接到曲轴26。齿42各自指示曲轴26的旋转角度中的对应的一个旋转角度。曲柄转子40大体上包括以10°CA间隔开的每个齿42。曲柄转子40包括无齿部分44。在无齿部分44中，齿42中的相邻齿之间的间隔为30°CA。无齿部分44指示曲轴26的基准旋转角度。

曲轴26机械联接到行星齿轮机构50的行星架C，行星齿轮机构50包括动力分配设备。第一电动发电机52的旋转轴52a机械联接到行星齿轮机构50的太阳齿轮S。此外，第二电动发电机54的旋转轴54a和驱动轮60机械联接到行星齿轮机构50的齿圈R。逆变器56向第一电动发电机52的端子施加交流电压。逆变器58向第二电动发电机54的端子施加交流电压。

内燃机10由控制器70控制。为了控制内燃机10的受控变量(例如，扭矩或排气成分比)，控制器70操作内燃机10的操作单元，诸如节气门14、端口喷射阀16、直接喷射阀22和火花塞24。控制器70控制第一电动发电机52，并且操作逆变器56，以便控制用作第一电动发电机52的受控变量的旋转速度。控制器70控制第二电动发电机54，并且操作逆变器58，以便控制用作第二电动发电机54的受控变量的扭矩。图1示出了分别对应于节气门14、端口喷射阀16、直接喷射阀22、火花塞24、逆变器56和逆变器58的操作信号MS1至MS6。为了控制受控变量，控制器70参考由空气流量计80检测的进气量Ga和曲柄角传感器82的输出信号Scr。输出信号Scr是具有其中曲柄角传感器82与齿42中的每一个(被检测部分)对置的周期的周期信号。控制器70参考由水温传感器86检测的水温THW和流入GPF 34的废气的压力Pex。压力Pex由废气压力传感器88检测。为了控制第一电动发电机52的受控变量，控制器70参考第一旋转角度传感器90的输出信号Sm1。输出信号Sm1用于检测第一电动发电机52的旋转角度。为了控制第二电动发电机54的受控变量，控制器70参考第二旋转角度传感器92的输出信号Sm2。输出信号Sm2用于检测第二电动发电机54的旋转角度。

控制器70包括CPU 72、ROM 74、存储器设备75和外围电路76。这些部件能够经由通信线路78相互通信。外围电路76包括产生调节内部操作的时钟信号的电路、电源电路和复位电路。控制器70通过导致CPU 72执行存储在ROM 74中的程序来控制受控变量。特别地，控制器70执行GPF 34的再生处理和失火的判定处理。在以下描述中，将以此顺序描述与GPF34的再生相关的处理、与用于判定失火的旋转波动量的计算相关的处理和与失火判定相关的处理。

与GPF 34的再生相关的处理

图2示出了由本实施例的控制器70执行的处理的程序。图2所示的处理由重复执行存储在ROM 74中的程序(例如，以规定的周期)的CPU 72来执行。在以下描述中，每个步骤的编号由字母S后跟数字来表示。

在图2所示的一系列处理中，CPU 72首先获得发动机速度NE、填充效率η和水温THW(S10)。旋转速度NE由CPU 72参考输出信号Scr来计算。填充效率η由CPU 72参考进气量Ga和旋转速度NE来计算。接下来，CPU 72使用旋转速度NE、填充效率η和水温THW来计算沉积量DPM的更新量ΔDPM(S12)。沉积量DPM是由GPF 34捕获的PM的量。更具体地，CPU 72使用旋转速度NE、填充效率η和水温THW来计算排放到排气通道30的废气中的PM的量。此外，CPU 72使用旋转速度NE和填充效率η来计算GPF 34的温度。CPU 72使用废气中PM的量和GPF 34的温度来计算更新量ΔDPM。当执行S22(稍后描述)的处理时，CPU 72仅需要校正更新量ΔDPM，使得更新量ΔDPM减小。

然后，CPU 72根据更新量ΔDPM更新沉积量DPM(S14)。随后，CPU 72判定标志F是否为1(S16)。当标志F为1时，标志F指示正在执行再生处理以燃烧和去除GPF 34中的PM。当标志F为0时，标志F指示再生处理没有被执行。当判定标志F为0(S16：否)时，CPU 72判定其中沉积量DPM大于或等于再生执行值DPMH的条件和其中S22(稍后描述)的处理被暂停的条件的逻辑或是否为真(S18)。再生执行值DPMH被设定为其中由于由GPF 34捕获的PM的量大而需要从GPF 34中去除PM的值。当判定S18的逻辑或为真(S18：是)时，CPU 72判定以下条件(a)和(b)的逻辑与是否为真(S20)。S20的处理判定再生处理的执行是否被允许。

条件(a)：内燃机10的发动机请求扭矩Te*大于或等于给定值Teth。

条件(b)：旋转速度NE大于或等于再生下限值NEthL且小于或等于再生上限值NEthH。

当判定以下条件(a)和(b)的逻辑与为真(S20：是)时，CPU 72执行再生处理，并将标志F替换为1(S22)。换句话说，CPU 72停用从气缸#1的端口喷射阀16和直接喷射阀22的燃料喷射。此外，CPU 72操作端口喷射阀16和直接喷射阀22，使得气缸#2至#4的燃烧室20中的空气燃料混合物的空燃比变得比理论空燃比更浓。S22的再生处理导致氧气和未燃烧的燃料被排放到排气通道30，以便提高GPF 34的温度，从而燃烧并去除由GPF 34捕获的PM。也就是说，再生处理导致氧气和未燃烧的燃料被排放到排气通道30，以便燃烧未燃烧的燃料，并且因此提高三元催化剂32等中的废气的温度。因此，GPF 34的温度提高。另外，向GPF 34内供应氧气允许由GPF 34捕获的PM被燃烧和去除。

当判定标志F为1(S16：是)时，CPU 72判定沉积量DPM是否小于或等于停用阈值DPML(S24)。停用阈值DPML被设定为其中因为由GPF 34捕获的PM的量足够小而允许再生处理被停用的值。当判定沉积量DPM大于停用阈值DPML(S24：否)时，CPU 72进行到S20的处理。当判定沉积量DPM小于或等于停用阈值DPML(S24：是)或在S20的处理中作出否定判定时，CPU 72停用再生处理并将标志F替换为0(S26)。

当完成S22、S26的处理时，或者当在S18的处理中作出否定判定时，CPU 72暂时结束图2所示的一系列处理。

与用于失火判定的旋转波动量的计算相关的处理

图3示出了波动量计算处理(与曲轴的旋转波动量的计算相关的处理)的程序。图3所示的处理由重复执行存储在ROM 74中的程序(例如，以规定的周期)的CPU 72来执行。

在图3所示的一系列处理中，CPU 72首先获得第一时间T30(S30)。在第一时间T30期间，曲轴26旋转30°CA。通过执行对与曲柄角传感器82对置的齿42切换到与该齿42分开30°CA的齿42的时间进行计数的处理，CPU 72使用输出信号Scr来计算第一时间T30。接下来，CPU 72用第一时间T30[m]替代第一时间T30[m+1]，其中m＝0,1,2,3,...，并用在S30的处理中获得的新的第一时间T30替代第一时间T30[0](S32)。执行该处理，使得在第一时间T30之后的方括号中的变量变得越大，它所代表的时间越往后。在该处理中，当方括号中的变量的值增加1时，第一时间T30在前一第一30°CA处被计数。

随后，CPU 72参考气缸#1至#4中的一个的压缩上止点判定曲轴26的当前旋转角度是否为ATDC120°CA(S34)。ATDC代表上止点后。当判定曲轴26的当前旋转角度是ATDC120°CA(S34：是)时，CPU 72用第一旋转波动量ΔT30[m]替代第一旋转波动量ΔT30[m+1]，并用通过从第一时间T30[0]减去第一时间T30[3]获得的值替代第一旋转波动量ΔT30[0](S36)。第一旋转波动量ΔT30是当在判定的气缸(失火是否发生的判定的对象的气缸)中没有失火发生时变为负值并且当在判定的气缸中失火发生时变为正值的变量。该判定的气缸是指其压缩上止点通过S34的处理被判定为已经经过120°的气缸。

当判定曲轴26的当前旋转角度不是ATDC120°CA(S34：否)时，CPU 72判定曲轴26的当前旋转角度是否是ATDC210°CA(S38)。当判定曲轴26的当前旋转角度是ATDC210°CA(S38：是)时，CPU 72用第二时间T180[m]替代第二时间T180[m+1]并计算第二时间T180[0](S40)。在第二时间T180期间，曲轴26从ATDC30°CA到ATDC210°CA旋转180°CA。CPU 72用最近六个第一时间T30[0]至T30[5]的总和替代第二时间T180[0]。然后，CPU 72用第二旋转波动量ΔT180[m]替代第二旋转波动量ΔT180[m+1]，并用通过从第二时间T180[0]减去第二时间T180[1]获得的值替代第二旋转波动量ΔT180[0](S42)。第二旋转波动量ΔT180是当在判定的气缸中没有失火发生时大约为零并且当在判定的气缸中发生失火时为正值的变量。该判定的气缸是指其压缩上止点通过S38的处理被判定为已经经过210°的气缸。

当完成S36、S42的处理时，或者当在S38的处理中作出否定判定时，CPU 72暂时结束图3所示的一系列处理。

与失火的判定相关的处理

图4示出了与判定失火相关的处理的程序。图4所示的处理由重复执行存储在ROM74中的程序(例如，以规定的周期)的CPU 72来执行。

在图4所示的一系列处理中，CPU 72首先判定标志F是否为0(S50)。当判定标志F为0(S50：是)时，CPU 72判定旋转速度NE是否大于或等于高速判定值NEHH(S52)。高速判定值NEHH大于再生上限值NEthH。当判定旋转速度NE小于高速判定值NEHH(S52：否)时，CPU 72判定曲轴26的当前旋转角度是否是气缸#1至#4中的任一个的ATDC120°CA(S54)。

当判定曲轴26的当前旋转角度是气缸#1至#4中任一个的ATDC120°CA(S54：是)时，CPU 72判定通过从第一旋转波动量ΔT30[0]减去第一旋转波动量ΔT30[2]获得的值是否大于或等于第一判定值ΔTth1(S56)。S56的处理判定在判定的气缸(判定失火是否已经发生的对象的气缸)中是否发生失火。该判定的气缸是指其压缩上止点在S54的处理中被判定为已经经过120°的气缸。更具体地，CPU 72将第一判定值ΔTth1设定为在旋转速度NE低时比在旋转速度NE高时更大。该处理基于随着旋转速度NE降低而出现的曲轴26的旋转波动的增加。此外，CPU 72将第一判定值ΔTth1设定为在填充效率η高时比在填充效率η低时更大。该处理基于随着填充效率η增加而出现的曲轴26的旋转波动的增加。

当判定通过从第一旋转波动量ΔT30[0]减去第一旋转波动量ΔT30[2]获得的值大于或等于第一判定值ΔTth1(S56：是)时，CPU 72作出在判定的气缸#i中已经发生失火的临时判定(S58)。然后，CPU 72递增计数器C[i]，该计数器C[i]对判定的气缸#i的失火的临时判定的次数进行计数(S60)。随后，CPU 72判定从S68(稍后描述)的处理被执行的时间点起是否已经过去了规定时段(S62)。

当判定规定时段已经过去(S62：是)时，CPU 72判定计数器C[1]至C[4]是否包括大于或等于阈值Cth的计数器(S64)。也就是说，当计数器C[1]至C[4]中的至少一个大于或等于阈值Cth时，S64的判定结果为是。当判定计数器C[1]至C[4]包括大于或等于阈值Cth的计数器(S64：是)时，CPU 72操作图1所示的警告灯100，以发出指示已经作出正式判定的通知(S66)。正式判定指示失火已经发生。S64的正式判定是规定气缸中的失火率大于允许范围。当判定计数器C[1]至C[4]都小于阈值Cth(S64：否)时，CPU 72初始化计数器C[1]至C[4](S68)。

当判定旋转速度NE大于或等于高速判定值NEHH(S52：是)时，CPU 72判定曲轴26的当前旋转角度是否是气缸#1至#4中的任一个的ATDC210°CA(S70)。当判定曲轴26的当前旋转角度是ATDC210°CA(S70：是)时，CPU 72判定通过从第二旋转波动量ΔT180[0]减去第二旋转波动量ΔT180[2]获得的值是否大于或等于第二判定值ΔTth2(S72)。该处理判定在判定的气缸中是否已经发生失火。该判定的气缸是指其压缩上止点在S70的处理中被判定为已经经过210°的气缸。更具体地，CPU 72将第二判定值ΔTth2设定为在旋转速度NE低时比在旋转速度NE高时更大。此外，CPU 72将第二判定值ΔTth2设定为在填充效率η高时比在填充效率η低时更大。由于与当第一判定值ΔTth1在S56中被可变地设定时相同的原因，第二判定值ΔTth2被可变地设定。

当判定通过从第二旋转波动量ΔT180[0]减去第二旋转波动量ΔT180[2]获得的值大于或等于第二判定值ΔTth2(S72：是)时，CPU 72进行到S58的处理。当判定通过从第二旋转波动量ΔT180[0]减去第二旋转波动量ΔT180[2]获得的值小于第二判定值ΔTth2(S72：否)时，CPU72进行到S62的处理。

当判定标志F为1(S50：否)时，CPU 72判定曲轴26的当前旋转角度是否为气缸#1的ATDC120至210°CA(S74)。当判定曲轴26的当前旋转角度不是气缸#1的ATDC120至210°CA(S74：否)时，CPU 72判定曲轴26的当前旋转角度是否是气缸#4的ATDC120至210°CA(S76)。当判定曲轴26的当前旋转角度不是气缸#4的ATDC120至210°CA(S76：否)时，CPU 72进行到S54的处理。当判定曲轴26的当前旋转角度是气缸#4的ATDC120至210°CA(S76：是)时，CPU72判定曲轴26的当前旋转角度是否是ATDC210°CA(S78)。当判定曲轴26的当前旋转角度是ATDC210°CA(S78：是)时，CPU 72判定第二旋转波动量ΔT180[0]是否大于或等于第三判定值ΔTth3(S80)。S80的处理判定在判定的气缸#4中是否已经发生失火。更具体地，CPU 72将第三判定值ΔTth3设定为在旋转速度NE低时比在旋转速度NE高时更大。此外，CPU 72将第三判定值ΔTth3设定为在填充效率η高时比在填充效率η低时更大。由于与当第一判定值Tth1在S56中被可变地设定时相同的原因，第三判定值Tth3被可变地设定。

当判定第二旋转波动量ΔT180[0]大于或等于第三判定值ΔTth3(S80：是)时，CPU72进行到S58的处理。当判定第二旋转波动量ΔT180[0]小于第三判定值ΔTth3(S80：否)时，CPU 72进行到S62的处理。

当完成S66、S68的处理时，当在S54、S62、S70、S78的处理中作出否定判定时，或者当在S74的处理中作出肯定判定时，CPU 72暂时结束图4所示的一系列处理。

现在将描述本实施例的操作和优点。

当判定通过从判定的气缸的第一旋转波动量ΔT30[0]减去参考第一旋转波动量ΔT30[2]获得的值大于或等于第一判定值ΔTth1(S56：是)时，CPU 72作出在判定的气缸中已经发生失火的临时判定(S58)。参考第一旋转波动量ΔT30[2]与判定的对象的第一旋转波动量ΔT30分开360°CA。第一旋转波动量ΔT30[0]和ΔT30[2]通过检测同一齿42来计算。因此，由齿42的公差导致的第一旋转波动量ΔT30[0]中的误差等于由齿42的公差导致的第一旋转波动量ΔT30[2]中的误差。因此，通过从第一旋转波动量ΔT30[0]减去第一旋转波动量ΔT30[2]获得的量是以有利的方式限制由齿42的公差导致的误差的影响的量。这提高了失火判定准确度。

对于判定的气缸，通过限制公差的影响来判定失火是基于参考第一旋转波动量ΔT30是已经正常执行燃烧的气缸的第一旋转波动量ΔT30的事实。

当由GPF 34捕获的PM的量变大(S24：否)时，CPU 72执行再生处理(S22)。也就是说，在再生处理(S22)中，CPU 72执行停用气缸#1的燃烧控制的停用处理和使气缸#2至#4中的空气燃料混合物的空燃比浓化的浓化燃烧处理。

在再生处理的执行期间，当气缸#4是失火的判定的气缸(S78：是)时，CPU 72通过将第二旋转波动量ΔT180与第三判定值ΔTth3进行比较来判定失火是否已经发生(S80)。也就是说，气缸#1的压缩上止点在气缸#4的压缩上止点之前的360°CA处出现。在再生处理期间，气缸#1的第一旋转波动量ΔT30相当于当失火发生时获得的量。因此，当CPU 72判定在气缸#4中是否已经发生失火时，在使用例如通过将在气缸#4的第一旋转波动量ΔT30[0]之前360°CA的第一旋转波动量ΔT30[2]减去而获得的值的情况下，失火判定准确度降低。

特别地，CPU 72使用第二旋转波动量ΔT180而不是第一旋转波动量ΔT30作为用于判定气缸#4中是否已经发生失火的旋转波动量。如下所述，这限制了公差的影响。

如图5所示，齿42的公差可以影响齿42的相反端部的位置，从而在曲柄转子40的周向方向上最大偏移误差δ。换句话说，与具有中间特性的齿42(由图5中的实线示出)相比，公差影响具有较大幅度的齿42(由图5中外侧上的交替长短虚线示出)达2·δ，从而具有最大幅度。此外，与具有中间特性的齿42(由图5中的实线示出)相比，公差影响具有较小幅度的齿42(由图5中内侧上的交替长短虚线示出)的误差达2·δ，从而具有最小幅度。也就是说，受公差影响的齿42的幅度的最大值和最小值之间的差值是4·δ。

图6示出了具有公差的曲柄转子40的一部分。如图6所示，由于各自以10°CA布置的齿42的公差，在三个齿42中的相反齿的一个端部和另一端部之间的角度在30-2·δ°CA和30+2·δ°CA(含端值)之间。在十八个齿42中的相反齿的一个端部和另一端部之间的角度在180-2·δ°CA和180+2·δ°CA(含端值)之间。也就是说，在任一种情况下，公差导致的误差的大小都小于或等于2·δ°CA。

因此，由于2·δ/180°CA小于2·δ/30°CA，第二时间T180比第一时间T30更准确地表示曲轴26的旋转速度。换句话说，第二时间T180比第一时间T30具有更小的由齿42的公差导致的误差。因此，使用第二旋转波动量ΔT180来判定气缸#4中是否已经发生失火使得公差比使用例如第一旋转波动量ΔT30受到的影响小。

更具体地，在其中气缸#1的燃烧控制未被停用(S50：是)的正常操作期间，CPU 72通常执行S56的处理以判定失火是否已经发生。执行S56的处理以判定通过从第一旋转波动量ΔT30[0]减去在前一第一360°CA处的第一旋转波动量ΔT30[2]获得的值是否大于或等于第一判定值ΔTth1。当气缸#1的燃烧控制被停用(S50：否)时，CPU 72执行S80的处理以判定在气缸#4中是否已经发生失火，气缸#4的压缩上止点与气缸#1的压缩上止点分开360°CA。执行S80的处理以判定第二旋转波动量ΔT180[0]是否大于或等于第三判定值ΔTth3。限定第二旋转波动量ΔT180的角度间隔大于限定第一旋转波动量ΔT30的角度间隔。因此，即使在停用气缸(气缸中的一个或多个)中执行用于燃烧控制的停用处理的情况下，用于内燃机的失火检测设备也能够高度准确地判定失火是否已经发生。

上述本实施例还提供了以下操作和优点。

(1)当判定旋转速度NE小于高速判定值NEHH(S52：否)时，CPU 72通常使用第一旋转波动量ΔT30来判定是否已经发生失火(S56)。当判定旋转速度NE大于或等于高速判定值NEHH(S52：是)时，CPU 72使用第二旋转波动量ΔT180来判定是否已经发生失火(S72)。这使在判定失火是否已经发生时的信号噪声比(信噪比)最大化。

在图7中，部分(a)示出了在旋转速度NE小于高速判定值NEHH(S52：否)的情况下第一时间T30中的变化。如图7的部分(a)中所示，第一时间T30在压缩上止点(TDC)的出现间隔的周期中很大程度地波动。因此，当没有失火发生时，第一旋转波动量ΔT30的绝对值较大。因此，当在判定的气缸中发生失火时，通过从判定的对象的第一旋转波动量ΔT30[0]减去参考第一旋转波动量ΔT30[2]获得的值也较大。

在图7中，部分(b)示出了在旋转速度NE大于或等于高速判定值NEHH(S52：是)的情况下第一时间T30中的变化。图7的部分(b)中所示的竖直轴线上的长度L2是图7的部分(a)中所示的竖直轴线上长度L1的十分之几。如图7所示，当旋转速度NE增加时，第一时间T30很小程度地波动。因此，当在判定的气缸中发生失火时，图7的部分(b)中的通过从判定的对象的第一旋转波动量ΔT30[0]减去参考第一旋转波动量ΔT30[2]而获得的值小于图7的部分(a)中的值。

因此，当判定旋转速度NE大于或等于高速判定值NEHH(S52：是)时，CPU 72使用第二旋转波动量ΔT180(S72)。当失火发生时，曲轴26的旋转速度倾向于在180°CA的时段内继续降低。因此，其中失火发生的情况和其中失火不发生的情况之间的差异在第二旋转波动量ΔT180中比在第一旋转波动量ΔT30中更显著。因此，当旋转速度NE大于或等于高速判定值NEHH时，CPU 72使用第二旋转波动量。因此，在旋转速度NE大于或等于高速判定值NEHH的情况下，与例如使用第一旋转波动量ΔT30相比，使用第二旋转波动量ΔT180提高了判定失火是否已经发生的准确度。

(2)即使在再生处理期间(S50：否)，CPU 72也使用第一旋转波动量ΔT30来判定在气缸#2和#3中失火是否已经发生(S56)(S76：否)。当旋转速度NE低于高速判定值NEHH(S52：否)时，其中失火发生的情况和其中失火不发生的情况之间的差异在第一旋转波动量ΔT30中特别大，并且因此使用第一旋转波动量ΔT30。因此，与当例如使用第二旋转波动量ΔT180时相比，信噪比增加。

对应关系

在上述实施例中的项目和上述发明内容中描述的项目之间的对应关系如下。在下面的描述中，显示了发明内容中描述的示例中每个数字的对应关系。

[1]、[2]停用处理对应于S22的处理。判定处理对应于S56、S72、S80的处理。

第一瞬时速度变量对应于第一时间T30。第二瞬时速度变量对应于第二时间T180。

第一旋转波动量对应于第一旋转波动量ΔT30。第二旋转波动量对应于第二旋转波动量ΔT180。

第一判定处理对应于S56、S72的处理。第二判定处理对应于S80的处理。

[3]高速判定值对应于高速判定值NEHH。

变型

本实施例可以如下变型。只要组合的变型在技术上保持彼此一致，上述实施例和以下变型可以组合。

与瞬时速度变量相关的变型

在上述实施例中，规定角度(第一角度)是30°CA，该角度是限定第一瞬时速度变量的曲柄角度间隔。相反，限定第一瞬时速度变量的规定角度(第一角度)可以是例如10°CA。

在上述实施例中，规定角度(第二角度)是180°CA，该角度是限定第二瞬时速度变量的曲柄角度间隔。相反，限定第二瞬时速度变量的规定角度(第二角度)可以是例如比压缩上止点的出现间隔短且比限定第一瞬时速度变量的角度间隔长的角度间隔。

在旋转速度NE大于或等于高速判定值NEHH的情况下限定瞬时速度变量的规定角度可以不同于用于第二判定处理的规定角度。

瞬时速度变量不限于具有时间维度的量，并且可以是例如具有速度维度的量。

与旋转波动量相关的变型

在上述实施例中，当旋转波动量小于高速判定值NEHH(S52：否)时通常使用的旋转波动量是彼此分开120°CA的瞬时速度变量之间的差值。相反，例如，当旋转波动量小于高速判定值NEHH时通常使用的旋转波动量可以是彼此分开90°CA的瞬时速度变量之间的差值。

旋转波动量不限于瞬时速度变量之间的差值，并且可以是瞬时速度变量的比率。

与正式判定相关的变型

在上述实施例中，判定规定气缸的失火率的异常(例如，在规定气缸中失火已经以连续方式发生的异常)是否已经发生(S64)。相反，例如，可以判定内燃机的气缸的总失火率的异常是否已经发生。

与第一判定处理相关的变型

在第一判定处理(S56,S72)中，不必使用彼此分开360°CA的旋转波动量之间的差值。彼此分开360°CA的旋转波动量之间的差值是ΔT30[0]-ΔT30[2]或ΔT180[0]-ΔT180[2]。例如，彼此分开720°CA的旋转波动量之间的差值可以用于第一判定处理。简而言之，当彼此分开360°CA的整数倍的旋转波动量之间的差值被用于第一判定处理时，防止了临时判定的准确度由于曲柄转子40的齿42的公差而降低。也就是说，由于360°CA是曲轴26的单次旋转的角度间隔，360°CA的整数倍等同于曲轴26的单次旋转的整数倍的角度间隔。参考旋转波动量(ΔT30[2],ΔT180[2])和判定的对象的旋转波动量(ΔT30[0],ΔT180[0])只需要彼此分开曲轴26的单次旋转的整数倍的预设间隔。第一判定处理只需要由判定的对象的旋转波动量(ΔT30[0],ΔT180[0])相对于参考旋转波动量(ΔT30[2],ΔT180[2])的相对大小来判定失火是否已经发生。

在S56中，第一判定值ΔTth1不一定必须使用旋转速度NE和填充效率η可变地设定。例如，第一判定值ΔTth1可以仅使用旋转速度NE和填充效率η中的一个来可变地设定，或者可以使用旋转速度NE和填充效率η中的至少一个并使用水温THW来可变地设定。然而，第一判定值ΔTth1的可变设定不是必需的。

在S72中，第二判定值ΔTth2不一定必须使用旋转速度NE和填充效率η可变地设定。例如，第二判定值ΔTth2可以仅使用旋转速度NE和填充效率η中的一个来可变地设定，或者可以使用旋转速度NE和填充效率η中的至少一个并使用水温THW来可变地设定。然而，第二判定值ΔTth2的可变设定不是必需的。

当旋转速度NE大于或等于高速判定值NEHH(S52：是)时，用于判定的输入不一定必须从第一旋转波动量ΔT30切换到第二旋转波动量ΔT180。

与第二判定处理相关的变型

在S80中，第三判定值ΔTth3不一定必须使用旋转速度NE和填充效率η可变地设定。例如，第三判定值ΔTth3可以仅使用旋转速度NE和填充效率η中的一个来可变地设定，或者可以使用旋转速度NE和填充效率η中的至少一个并使用水温THW来可变地设定。然而，第三判定值ΔTth3的可变设定不是必需的。也就是说，当参考旋转波动量(ΔT180[2])是在停用处理(S22)的执行期间停用气缸(#1)的旋转波动量(S78：是)时，第二判定处理只需要由判定的对象的旋转波动量的大小(ΔT180[0])而不是判定的对象的旋转波动量(ΔT180[0])相对于参考旋转波动量(ΔT180[2])的相对大小来判定失火是否已经发生(S50：否)。

与停用处理相关的变型

停用在停用气缸(气缸中的一个或多个气缸)中的空气燃料混合物的燃烧控制的停用处理不限于再生处理。例如，停用处理可以停用气缸中的一个或多个中的燃料的供应，以便调节内燃机10的输出。相反，在气缸中的一个或多个中已经发生异常的情况下，停用处理可以停用气缸中的燃烧控制。备选地，例如，当三元催化剂32的氧气吸收量小于或等于给定值时，停用处理可以仅停用气缸中的一个或多个中的燃烧控制，并执行将剩余气缸中的空气燃料混合物的空燃比设定为理论空燃比的控制。

与曲柄转子相关的变型

图1和图6示出了其中曲柄转子40包括呈10°CA的间隔的各个齿42的示例。相反，曲柄转子40只需要包括呈小于或等于压缩上止点的出现间隔的间隔的每个齿42。

布置在每个规定角度间隔中的被检测部分不限于每个齿42。例如，代替将每个齿42布置在曲柄转子40的外周上，可以沿着曲柄转子40的外周设置孔并将其用作被检测部分。备选地，在磁导率上不同于孔的周围的构件可以嵌入孔中。

与后处理设备相关的变型

在后处理设备中，GPF 34不必布置在三元催化剂32的下游。相反，三元催化剂32可以布置在GPF 34的下游。备选地，后处理设备不一定必须包括三元催化剂32和GPF 34。例如，后处理设备可以仅包括GPF 34。例如，即使当后处理设备仅包括三元催化剂32时，在后处理设备需要被加热的情况下，在后处理设备的再生处理期间也可以执行上述实施例和变型中示出的处理。当GPF布置在后处理设备中三元催化剂32的下游时，GPF不限于由三元催化剂支撑的过滤器，并且可以仅包括过滤器。

与控制器相关的变型

控制器不限于包括CPU 72和ROM 74并执行软件处理的设备。例如，在上述实施例中由软件执行的处理的至少一部分可以由专用于执行这些处理的硬件电路(诸如ASIC)来执行。也就是说，控制设备可以被变型，只要它具有以下配置(a)到(c)中的任何一个：(a)包括根据程序执行所有上述处理的处理器和存储程序的诸如ROM(包括非暂时性计算机可读存储介质)的程序存储设备的配置；(b)包括根据程序执行上述处理中的一部分的处理器和程序存储设备以及执行剩余处理的专用硬件电路的配置；以及(c)包括执行所有上述处理的专用硬件电路的配置。可以提供多个软件执行设备，这些软件执行设备各自包括处理器和程序存储设备以及多个专用硬件电路。

与内燃机相关的变型

内燃机中的气缸的数目不限于四个，并且可以例如是六个或八个。

内燃机不一定必须包括端口喷射阀16和直接喷射阀22。

内燃机不限于诸如汽油发动机的火花点火发动机。例如，内燃机10可以是使用轻油作为燃料的压缩点火内燃机。

与车辆相关的变型

车辆不限于串并联混合动力车辆，并且可以是例如并联混合动力车辆或串联混合动力车辆。混合动力车辆可以由例如其中仅使用内燃机10作为车辆的动力发生设备的车辆代替。

在本说明书中，“A和B中的至少一个”应该理解为表示“仅A、仅B或A和B两者”。

在不脱离权利要求书及其等同物的精神和范围的情况下，可以对上述示例进行形式和细节上的各种改变。示例仅仅是为了描述，而不是为了限制的目的。在每个示例中的特征的描述将被认为可应用于在其它示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行序列，和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的部件被不同地组合，和/或被其它部件或它们的等同物替换或补充，则可以获得合适的结果。本公开的范围不由详细描述限定，而是由权利要求书及其等同物限定。在权利要求书及其等同物的范围内的所有变型都包括在本公开中。