次に、本発明を実施するための最良の形� ��を実施例を用いて説明する。図1は、本発明 の一実施例である内燃機関の失火判定装置を 搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略� ��示す構成図である。実施例のハイブリッド� ��動車20は、図示するように、エンジン22と、 エンジン22の出力軸としてのクランクシャフ� ��26にねじれ要素としてのダンパ28を介して接 続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力 分配統合機構30に接続された発電可能なモー� ��MG1と、動力分配統合機構30に接続されたリ� �グギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、 この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、車� ��全体をコントロールするハイブリッド用電� ��制御ユニット70とを備える。ここで、実施� �の内燃機関の失火判定装置としては、主と� �てエンジン22を制御するエンジン用電子制御 ユニット24と後述するエンジン22のクランク� �ャフト26の回転位置を検出するクランクポジ ションセンサ140とモータMG1,モータMG2の回転� �置を検出する回転位置検出センサ43,44などが 該当する。

 エンジン22は、例えばガソリンまたは軽� �などの炭化水素系の燃料により動力を出力� �能な8気筒の内燃機関として構成されており� ��図2に示すように、エアクリーナ122により清 浄された空気をスロットルバルブ124を介して 吸入すると共に気筒毎に設けられた燃料噴射 弁126からガソリンを噴射して吸入された空気 とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バ ルブ128を介して燃料室に吸入し、点火プラグ 130による電気火花によって爆発燃焼させて、 そのエネルギにより押し下げられるピストン 132の往復運動をクランクシャフト26の回転運� ��に変換する。エンジン22からの排気は、一� �化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有 害成分を浄化する浄化装置(三元触媒)134を介� ��て外気へ排出される。

 エンジン22は、エンジン用電子制御ユニ� �ト(以下、エンジンECUという)24により制御さ� ��ている。エンジンECU24は、CPU24aを中心とす� �マイクロプロセッサとして構成されており� �CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24b� �、データを一時的に記憶するRAM24cと、図示� �ない入出力ポートおよび通信ポートとを備� �る。エンジンECU24には、エンジン22の状態を� ��出する種々のセンサからの信号、クランク� ��ャフト26の回転位置(クランク角CA)を検出す� ��クランクポジションセンサ140からのクラン� ��ポジション(クランク角CA)やエンジン22の冷� ��水の温度を検出する水温センサ142からの冷� ��水温,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128 や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転 位置を検出するカムポジションセンサ144から のカムポジション,スロットルバルブ124のポ� �ションを検出するスロットルバルブポジシ� �ンセンサ146からのスロットルポジション,吸� ��管に取り付けられたエアフローメータ148か� ��のエアフローメータ信号AF,同じく吸気管に� ��り付けられた温度センサ149からの吸気温,空 燃比センサ135aからの空燃比AF,酸素センサ135b� ��らの酸素信号などが入力ポートを介して入� ��されている。また、エンジンECU24からは、� �ンジン22を駆動するための種々の制御信号、 例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロ ットルバルブ124のポジションを調節するスロ ットルモータ136への駆動信号、イグナイタと 一体化されたイグニッションコイル138への制 御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングの変 更可能な可変バルブタイミング機構150への制 御信号などが出力ポートを介して出力されて いる。なお、エンジンECU24は、ハイブリッド� ��電子制御ユニット70と通信しており、ハイ� �リッド用電子制御ユニット70からの制御信号 によりエンジン22を運転制御すると共に必要� ��応じてエンジン22の運転状態に関するデー� �を出力する。なお、上述したクランクポジ� �ョンセンサ140は、クランクシャフト26と回転 同期して回転するように取り付けられて10度� ��に歯が形成されると共に基準位置検出用に2 つ分の欠歯を形成したタイミングローターを 有する電磁ピックアップセンサとして構成さ れており、クランクシャフト26が10度回転す� �毎に整形波を生じさせる。エンジンECU24では 、このクランクポジションセンサ140からの整 形波に基づいてクランクシャフト26が30度回� �する毎の回転数をエンジン22の回転数Neとし� ��計算している。

 動力分配統合機構30は、外歯歯車のサン� �ヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置さ� ��た内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に 噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数� ��ピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を 自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを� ��え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34� ��を回転要素として差動作用を行なう遊星歯� ��機構として構成されている。動力分配統合� ��構30は、キャリア34に接続されたキャリア軸 34aにはダンパ28を介してエンジン22のクラン� �シャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、� ��ングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減� �ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1 が発電機として機能するときにはキャリア34� ��ら入力されるエンジン22からの動力をサン� �ヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じ� ��分配し、モータMG1が電動機として機能する� ��きにはキャリア34から入力されるエンジン22 からの動力とサンギヤ31から入力されるモー� ��MG1からの動力を統合してリングギヤ32側に� �力する。リングギヤ32に出力された動力は、 リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファ� ��ンシャルギヤ62を介して、最終的には車両� �駆動輪63a,63bに出力される。

 モータMG1およびモータMG2は、いずれも発� ��機として駆動することができると共に電動� ��として駆動できる周知の同期発電電動機と� ��て構成されており、インバータ41,42を介し� �バッテリ50と電力のやりとりを行なう。イン バータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ラ� �ン54は、各インバータ41,42が共用する正極母� ��および負極母線として構成されており、モ� ��タMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他の モータで消費することができるようになって いる。したがって、バッテリ50は、モータMG1, MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力 により充放電されることになる。なお、モー タMG1,MG2により電力収支のバランスをとるも� �とすれば、バッテリ50は充放電されない。モ ータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユ� �ット(以下、モータECUという)40により駆動制� ��されている。モータECU40には、モータMG1,MG2� ��駆動制御するために必要な信号、例えばモ� ��タMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転 位置検出センサ43,44からの信号や図示しない� ��流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印 加される相電流などが入力されており、モー タECU40からは、インバータ41,42へのスイッチ� �グ制御信号が出力されている。モータECU40は 、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信� ��ており、ハイブリッド用電子制御ユニット7 0からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動� ��御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運 転状態に関するデータをハイブリッド用電子 制御ユニット70に出力する。回転位置検出セ� ��サ43,44は、レゾルバにより構成されており� �モータECU40は、回転位置検出センサ43,44から� ��信号に基づいて所定時間毎(例えば50μsec毎� �100μsec毎など)にモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を 計算している。

 バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニ� �ト(以下、バッテリECUという)52によって管理� ��れている。バッテリECU52には、バッテリ50を 管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ 50の端子間に設置された図示しない電圧セン� ��からの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に� ��続された電力ライン54に取り付けられた図� �しない電流センサからの充放電電流,バッテ� ��50に取り付けられた温度センサ51からの電池 温度Tbなどが入力されており、必要に応じて� ��ッテリ50の状態に関するデータを通信によ� �ハイブリッド用電子制御ユニット70に出力す る。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を� �理するために電流センサにより検出された� �放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演 算している。

 ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CP U72を中心とするマイクロプロセッサとして構 成されており、CPU72の他に処理プログラムを� ��憶するROM74と、データを一時的に記憶するRA M76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポ ートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユ ニット70には、イグニッションスイッチ80か� �のイグニッション信号,シフトレバー81の操� �位置を検出するシフトポジションセンサ82か らのシフトポジションSP,アクセルペダル83の� ��み込み量を検出するアクセルペダルポジシ� ��ンセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキ� ��ダル85の踏み込み量を検出するブレーキペ� �ルポジションセンサ86からのブレーキペダル ポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが 入力ポートを介して入力されている。ハイブ リッド用電子制御ユニット70は、前述したよ� ��に、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52 と通信ポートを介して接続されており、エン ジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制� �信号やデータのやりとりを行なっている。

 こうして構成された実施例のハイブリッ� ��自動車20は、運転者によるアクセルペダル83 の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車 速Vとに基づいてリングギヤ軸32aに出力すべ� �要求トルクを計算し、この要求トルクに対� �する要求動力がリングギヤ軸32aに出力され� �ように、エンジン22とモータMG1とモータMG2と が運転制御される。エンジン22とモータMG1と� ��ータMG2の運転制御としては、要求動力に見� ��う動力がエンジン22から出力されるように� �ンジン22を運転制御すると共にエンジン22か� ��出力される動力のすべてが動力分配統合機� ��30とモータMG1とモータMG2とによってトルク� �換されてリングギヤ軸32aに出力されるよう� �ータMG1およびモータMG2を駆動制御するトル� �変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充 放電に必要な電力との和に見合う動力がエン ジン22から出力されるようにエンジン22を運� �制御すると共にバッテリ50の充放電を伴って エンジン22から出力される動力の全部または� ��の一部が動力分配統合機構30とモータMG1と� �ータMG2とによるトルク変換を伴って要求動� �がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG 1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転� �ード、エンジン22の運転を停止してモータMG2 からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸 32aに出力するよう運転制御するモータ運転モ ードなどがある。

 次に、こうして構成された実施例のハイ� ��リッド自動車20に搭載されたエンジン22のい ずれかの気筒が失火しているか否かを判定す る際の動作について説明する。図3は、エン� �ンECU24により実行される失火判定処理の一例 を示すフローチャートである。このルーチン は、所定時間毎に繰り返し実行される。

 失火判定処理が実行されると、エンジンE CU24のCPU24aは、まず、判定用回転数Nj(CA)を入� �すると共に(ステップS100)、入力した判定用� �転数Nj(CA)の逆数によりクランクシャフト26が 30度回転するのに要する30度回転所要時間T30(C A)を計算する処理を実行する(ステップS110)。� ��定用回転数Nj(CA)は、エンジン22の回転数Neか らダンパ28のねじれに基づく共振の影響成分( 共振影響成分)Ndeを減じた回転数であり、図4� ��例示する判定用回転数演算処理により演算� ��れる。説明の容易のため、判定用回転数Nj(C A)の演算処理については後述する。

 続いて、失火判定の対象となる気筒の圧� ��行程の上死点から30度後(ATDC30)と90度後(ATDC90 )の30度回転所要時間T30(ATDC30),T30(ATDC90)の差分[ T30(ATDC30)-T30(ATDC90)]を所要時間差分TD30として� �算し(ステップS120)、計算した所要時間差分TD 30の360度前に所要時間差分TD30として計算され る値との差(所要時間差分TD30の360度差)[TD30-TD3 0(360度前)]を判定用値J30として計算し(ステッ� ��S130)、計算した判定用値J30を閾値Jrefと比較� ��(ステップS140)、判定用値J30が閾値Jrefより大 きいときには対象の気筒が失火していると判 定して(ステップS150)、失火判定処理を終了し 、判定用値J30が閾値Jref以下のときには対象� �気筒は失火していないと判定して失火判定� �理を終了する。ここで、所要時間差分TD30は� ��圧縮上死点からの角度から考えれば、エン� ��ン22の燃焼(爆発)によるピストン132の加速の 程度から、その気筒が正常に燃焼(爆発)して� ��れば負の値となり、その気筒が失火してい� ��と正の値となる。このため、判定用値J30は� ��対象の気筒が正常に燃焼(爆発)していれば� �0近傍の値となり、対象の気筒が失火してい� ��ば正常に燃焼している気筒の所要時間差分T D30の絶対値の値より大きな正の値となる。従 って、閾値Jrefとして、正常に燃焼している� �筒の所要時間差分TD30程度の絶対値の値の近� ��の値として設定することにより、対象の気� ��の失火を精度良く判定することができる。

 次に、判定用回転数Nj(CA)の演算処理につい� ��説明する。判定用回転数Nj(CA)の演算処理で� ��、図4の判定用回転数演算処理に示すように 、エンジンECU24のCPU24aは、まず、クランク角3 0度毎のクランク角CAとエンジン22の回転数Ne(C A)とモータMG1,MG2の回転数Nm1(CA),Nm2(CA)を入力し (ステップS200)、入力したモータMG1,MG2の回転� �Nm1(CA),Nm2(CA)と動力分配統合機構30のギヤ比ρ( サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)と減速ギ� ��35のギヤ比Grとを用いてダンパ28の動力分配� ��合機構30側の回転数、即ち、キャリア軸34a� �回転数であるダンパ後段回転数Nd(CA)を次式(1 )により計算する(ステップS210)。ここで、エ� �ジン22の回転数Ne(CA)については、クランクポ ジションセンサ140からの整形波に基づいてク ランクシャフト26が30度回転する毎に計算さ� �るエンジン22の回転数Neのうちクランク角CA� �対応するものを入力するものとし、モータMG 1,MG2の回転数Nm1(CA),Nm2(CA)については、回転位� ��検出センサ43,44からの信号に基づいて計算� �れるもののうちクランク角CAに対応するもの をモータECU40から入力するものとした。
 Nd(CA)=[Nm2(CA)・Gr+ρ・Nm1(CA)]/(1+ρ) (1)

 続いて、エンジン22の回転数Ne(CA)と計算し� �ダンパ後段回転数Nd(CA)とを用いてダンパ28の ねじれ角θd(CA)を次式(2)により計算し(ステッ� ��S220)、ダンパ28のバネ定数Kとダンパ28よりエ ンジン22側の慣性モーメントJとの比である定 数関係値(K/J)と計算したねじれ角θd(CA)とを用 いてダンパ28の共振によるエンジン22の回転� �に与える影響として低周波ノイズを含むノ� �ズ含有共振影響成分Nden(CA)を式(3)により計算 する(ステップS230)。
 θd(CA)=∫[Ne(CA)-Nd(CA)]dt (2)
 Nden(CA)=(K/J)・∫θd(CA) dt (3)

 そして、ノイズ含有共振影響成分Nden(CA)� �低周波ノイズを除去するためにハイパスフ� �ルタをノイズ含有共振影響成分Nden(CA)に施し て共振影響成分Nde(CA)を計算し(ステップS240)� �エンジン22の回転数Ne(CA)から計算した共振影 響成分Nde(CA)を減じて判定用回転数Nj(CA)を計� �する(ステップS250)。ここで、ハイパスフィ� �タについては、ダンパ28の共振の周波数帯は 減衰しないがそれより低周波の周波数帯を減 衰するようカットオフ周波数を設定すればよ い。こうしたハイパスフィルタを施すことに より、上述の式(2)や式(3)による積分計算によ り蓄積される低周波成分も除去することがで きる。

 判定用回転数演算処理により演算される� ��定用回転数Nj(CA)は、クランクポジションセ� ��サ140により検出され計算された回転数、即� ��、ダンパ28のねじれに基づく共振の影響を� �けた回転数であるエンジン22の回転数Neから� ��ンパ28のねじれに基づく共振の影響の成分� �ある共振影響成分Nde(CA)を減じたものである� ��ら、エンジン22の各気筒の爆発(燃焼)や失火 により生じる回転変動のみが反映されたもの となる。従って、こうした判定用回転数Nj(CA) を用いてエンジン22の失火判定を行なうこと� ��より、ダンパ28のねじれに基づく共振が生� �ていてもエンジン22の失火をより精度良く判 定することができるのである。

 次に、判定用回転数Nj(CA)を演算する際に� ��いる定数関係値(K/J)を学習する処理につい� �説明する。図5は、定数関係値学習処理の一� ��を示すフローチャートである。この処理は� ��所定時間毎(例えば、数トリップに1回の割� �で定数関係値が学習される毎)に繰り返し実� ��される。

 定数関係値学習処理が実行されると、エ� ��ジンECU24のCPU24aは、まず、エンジン22の回転 数NeやトルクTeを入力すると共に(ステップS300 )、エンジン22の運転状態が定数関係値を学習 するのに適した運転状態であるか否かを判定 し(ステップS310)、エンジン22の運転状態が学� ��に適した運転状態にないと判定したときに� ��学習することなく本処理を終了する。ここ� ��、エンジン22のトルクTeは、実施例では、エ ンジン22の回転数Neとスロットルバルブ124の� �度やアクセル開度Accとに基づいてエンジン22 から出力しているトルクTeを計算して入力す� ��ものとした。定数関係値を学習するのに適� ��た運転状態は、例えば、エンジン22が1,000rpm や1,500rpmで安定して自立運転しているか低負� ��で運転している状態などを考えることがで� ��る。

 エンジン22の運転状態が学習に適した運� �状態にあると判定したときには、エンジン22 の気筒のうち特定の気筒(例えば1番気筒)の燃 料噴射量だけを他の気筒より小さくして特定 の気筒だけを希薄燃料噴射状態とする1気筒� �ーン運転状態となるよう指示出力し(ステッ� ��S320)、1気筒リーン運転状態になってから、� ��ランク角30度毎のクランク角CAとエンジン22� ��回転数Ne(CA)とモータMG1,MG2の回転数Nm1(CA),Nm2( CA)を入力し(ステップS330)、入力したエンジン 22の回転数Neに基づいてクランクシャフト26の 回転角加速度dω/dt(CA)を計算すると共に(ステ� ��プS340)、上述した式(1)によりダンパ後段回� �数Nd(CA)(キャリア34の回転数)を、式(2)により� ��ンパ28のねじれ角θd(CA)を計算する(ステップ S350,S360)。1気筒リーン運転状態とするのは、� ��定の気筒の燃料噴射量を少なくすることに� ��り、特定の気筒における爆発(燃焼)による� �ルク変動を大きくし、これにより、ダンパ28 のねじれに基づく共振を誘発し、定数関係値 (K/J)の影響を大きくするためである。

 そして、次式(4)に示すように、クランクシ� ��フト26の回転角加速度dω/dt(CA)をダンパ28の� �じれ角θd(CA)で除して定数関係値(K/J)を計算� �ると共に計算した定数関係値(K/J)で更新し(� �テップS370)、1気筒リーン運転状態を解除し� �(ステップS380)、学習処理を終了する。ここ� �、式(4)は、ダンパ28のバネ定数Kにダンパ28の ねじれ角θd(CA)を乗じて得られるトルクが、� �ンパ28よりエンジン22側の慣性モーメントJに クランクシャフト26の回転角加速度dω/dt(CA)を 乗じて得られるトルクに等しいこと(式(5))に� ��づく。こうして更新された定数関係式(K/J)� �、その後の判定用回転数Nj(CA)の計算に用い� �れる。
 K/J=[dω/dt(CA)]/θd (4)
 k・θd=J・dω/dt(CA) (5)

 以上説明した実施例のハイブリッド自動� ��20が搭載する内燃機関の失火判定装置によ� �ば、エンジン22の回転数Ne(CA)とダンパ28の後� ��側のダンパ後段回転数Nd(CA)とを用いて共振� ��響成分Nde(CA)を計算し、エンジン22の回転数N e(CA)から共振影響成分Nde(CA)を減じて判定用回 転数Nj(CA)を求め、この判定用回転数Nj(CA)に基 づいてエンジン22の失火を判定するから、ダ� ��パ28のねじれに基づく共振が生じていても� �ンジン22の失火をより精度良く判定すること ができる。しかも、判定用回転数Nj(CA)を求め る際に低周波ノイズを除去するためハイパス フィルタを施すから、ダンパ28のねじれ角θd( CA)やノイズ含有共振影響成分Nden(CA)を計算す� ��際の積分計算によって蓄積される低周波成� ��を除去することができる。この結果、より� ��度良くエンジン22の失火を判定することが� �きる。

 また、実施例のハイブリッド自動車20が� �載する内燃機関の失火判定装置によれば、� �数関係値(K/J)を学習するから、バネ定数Kに� �年変化が生じても、より適正に判定用回転� �Nj(CA)を演算することができる。この結果、� �ネ定数Kに経年変化が生じても、エンジン22� �失火をより精度良く判定することができる� �しかも、定数関係値(K/J)の学習は、1気筒リ� �ン運転状態として行なうから、より適正に� �数関係値(K/J)を学習することができる。もと より、学習によるエミッションの悪化を抑止 することができる。

 上述した実施例のハイブリッド自動車20� �搭載する内燃機関の失火判定装置における� �火の判定処理では、特に、車軸側に接続さ� �るリングギヤ軸32aのトルク変動に基づく振� �を抑制する制振制御をモータMG1やモータMG2� �より行なうことを前提としていないが、モ� �タMG1やモータMG2による制振制御を行なうも� �としても上述の失火判定処理によりエンジ� �22の失火を判定することができる。

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載す� �内燃機関の失火判定装置では、エンジン22の 回転数Ne(CA)とダンパ28の後段側のダンパ後段� ��転数Nd(CA)とからダンパ28のねじれ角θd(CA)を� ��算すると共にダンパ28のバネ定数Kと定数関� ��値(K/J)とねじれ角θd(CA)とからノイズ含有共� ��影響成分Nden(CA)を計算し、これにハイパス� �ィルタ処理を施して共振影響成分Nde(CA)を計� ��し、エンジン22の回転数Ne(CA)から共振影響� �分Nde(CA)を減じて判定用回転数Nj(CA)を求め、� ��の判定用回転数Nj(CA)に基づいてエンジン22� �失火を判定するものとしたが、エンジン22の 回転数Ne(CA)とダンパ28の後段側のダンパ後段� ��転数Nd(CA)とを用いて共振影響成分Nde(CA)を計 算するものであれば、如何なる計算手法を用 いるものでもよい。また、ノイズ含有共振影 響成分Nden(CA)にハイパスフィルタ処理を施し� ��共振影響成分Nde(CA)を計算しないものとして も構わない。

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載す� �内燃機関の失火判定装置では、モータMG1,MG2� ��回転数Nm1,Nm2からダンパ後段回転数Ndを計算� ��るものとしたが、キャリア軸34aに回転数セ� ��サを取り付けて直接キャリア軸34aの回転数� ��検出してダンパ後段回転数Ndとするものと� �てもよい。

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載す� �内燃機関の失火判定装置では、エンジン22の 運転状態を1気筒リーン運転状態として定数� �係値(K/J)を学習するものとしたが、エンジン 22の運転状態を1気筒リーン運転状態とせずに 定数関係値(K/J)を学習するものとしてもよい� ��

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載す� �内燃機関の失火判定装置では、定数関係値(K /J)を学習するものとしたが、ダンパ28のバネ� ��数Kの経年変化が小さい場合や経年変化しな い場合には、こうした定数関係値(K/J)の学習� ��行なわないものとしても差し支えない。

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載する� �燃機関の失火判定装置では、ノイズ含有共� �影響成分Nden(CA)の低周波ノイズを除去するた めハイパスフィルタをノイズ含有共振影響成 分Nden(CA)に施して共振影響成分Nde(CA)を計算す るものとしたが、ノイズ含有共振影響成分Nde n(CA)から低周波ノイズを除去して共振影響成� ��Nde(CA)を計算するものであれば、如何なるフ ィルタを用いるものとしてもよい。例えば、 共振の周波数がクランク角720度の周波数であ り、処理をクランク角30度毎のデータを用い� ��行なう場合には、共振の周波数であるクラ� ��ク角720度の周波数の倍数次周波数成分をゲ� ��ン=1,位相=0で残す次式(6)の差分方程式で示� �れる櫛歯状のフィルタ(いわゆるコームフィ� ��タ)と周波数が値0近傍の成分を強力に除去� �るハイパスフィルタとを重畳してノイズ含� �共振影響成分Nden(CA)に施して共振影響成分Nde (CA)を計算するものとしてもよい。ここで、� �(6)中の「y」は出力信号であり、「u」は入力 信号であり、「NSM」は一種のなまし係数であ る。この式(6)の差分方程式を伝達関数式に変 換すれば、式(7)として表わされる。式(7)中、 「z」はz変換の演算子である。図6にコームフ ィルタの周波数特性の一例を示す。ここで、 コームフィルタとハイパスフィルタとを重畳 して施すのは、コームフィルタは共振の周波 数であるクランク角720度の周波数の倍数次周 波数成分をゲイン=1,位相=0で残すため、周波� ��が値0の成分についてもゲイン=1,位相=0で残� ��ことになるから、これを除去するためであ� ��。したがって、フィルタ処理としては、コ� ��ムフィルタとハイパスフィルタとの二つの� ��ィルタを重畳して施すものに限定されるも� ��ではなく、コームフィルタとハイパスフィ� ��タとを一つのフィルタとしたものを施すも� ��としてもい。共振の周波数がクランク角720� ��の周波数であり且つ処理をクランク角30度� �のデータを用いて行なう場合におけるコー� �フィルタとハイパスフィルタとを重ねて一� �のフィルタとしたときのフィルタの差分方� �式を式(8)に、伝達関数式を式(9)に示す。な� �、共振の周波数がクランク角720度の周波数� �はないときには、共振の周波数に応じてコ� �ムフィルタを設計すればよい。例えば、処� �をクランク角30度毎のデータを用いて行なう 場合には、共振の周波数がクランク角360度の 周波数のときには式(6)の[k-24]を[k-12]とすれば よく、共振影響成分がクランク角180度の周波 数のときには式(6)の[k-24]を[k-6]とすればよい� ��また、処理をクランク角30度毎のデータと� �異なるクランク角毎にデータにより行なう� �のとしてもよい。例えば、共振の周波数が� �ランク角720度の周波数であるときに、処理� �クランク角10度毎のデータを用いて行なう場 合には式(6)の[k-24]を[k-72]とすればよく、処理 をクランク角5度毎のデータを用いて行なう� �合には式(6)の[k-24]を[k-144]とすればよい。
 y[k]=y[k-24]+(u[k]-y[k-24])/NSM (6)
 G[z]=1/[NSM-(NSM-1)z-24] (7)
 y[k]=0.963y[k-1]+(7/8)y[k-24]-(7/8)・0.963y[k-25]+(0.982/ 8)u[k-1]  (8)
 G[z]=0.982(1-z-1)/(8-8・0.963z-1-7z-24+7・0.963z-25) (9 )

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載する� �燃機関の失火判定装置では、判定用回転数Nj (CA)の演算処理として、エンジン22の回転数Ne( CA)とダンパ後段回転数Nd(CA)とを用いて計算さ れるダンパ28のねじれ角θd(CA)とダンパ28のバ� ��定数Kとダンパ28よりエンジン22側の慣性モ� �メントJとの比である定数関係値(K/J)とを用� �て上述の式(3)によりノイズ含有共振影響成� �Nden(CA)を計算するものとしたが、式(3)により 計算されるダンパ28のバネ力項にダンパ28の� �衰力項がバネ力項に与える影響としてのゲ� �ンgと位相βとを反映させて得られる成分を� �イズ含有共振影響成分Nden(CA)として計算する ものとしてもよい。この場合の判定用回転数 演算処理のフローチャートを図7に示す。こ� �判定用回転数演算処理では、ダンパ28のねじ れ角θd(CA)を計算すると、式(3)の左辺をダン� �28のバネ力項Nkとして計算されるバネ力項Nk� �計算し(ステップS232)、エンジン22の回転数Ne( CA)に基づいてダンパ28の減衰力項がバネ力項N kに与える影響としてのゲインgと位相βとを� �式(10)および式(11)により計算し(ステップS234) 、計算したゲインgと位相βをバネ力項Nkに反� ��させてノイズ含有共振影響成分Nden(CA)を計� �する(ステップS236)。そして、ノイズ含有共� �影響成分Nden(CA)の低周波ノイズを除去するた めにハイパスフィルタをノイズ含有共振影響 成分Nden(CA)に施して共振影響成分Nde(CA)を計算 し(ステップS240)、エンジン22の回転数Ne(CA)か� ��計算した共振影響成分Nde(CA)を減じて判定用 回転数Nj(CA)を計算する(ステップS250)。次に、 ダンパ28の減衰力項がバネ力項Nkに与える影� �としてのゲインgと位相βとについて説明す� �。

 ダンパ28のクランクシャフト26への影響成分 としての回転角速度をωe-damp、クランクシャ� ��ト26の回転角速度をωe、ダンパ28の後段のシ ャフトの回転角速度をωinp、クランクシャフ� ��26の回転角度をθe、ダンパ28の後段のシャフ トの回転角度をθinp、ダンパ28のバネ定数をKd amp、ダンパ28の減衰力項における定数をCdamp� �ダンパ28よりエンジン22側の慣性モーメント� ��Ie、とすると、ダンパ28のクランクシャフト 26への影響成分ωe-dampは、式(12)として表わす� ��とができ、式(13)のように変形することがで きる。ここで、式(12)の右辺第1項がバネ力項� ��あり、右辺第2項が減衰力項である。

 ここで、エンジン22のいずれかの気筒が失� �したときの失火の周波数をfとすると共にダ� ��パ28のねじれ角速度の振幅をαとしてダンパ 28のねじれ角速度を式(14)とおけば、式(13)は� �式(15)のように変形することができる。ここ� ��式(15)の第2式の右辺第1項のバネ力項と第3式 とを比較すれば、上述の式(10)および式(11)を� ��めることができる。
 (ωinp-ωe)=α・sin(2πf) (14)

 なお、実施例では、計算の容易のために� ��ダンパ28の減衰力項における定数Cdampについ ては経年変化しないものとして実験などによ り予め求めたものを用い、バネ定数Kdmpにつ� �ては、ダンパ28よりエンジン22側の慣性モー� ��ントJの経年変化は小さいと考えて上述した 学習値である定数関係値(K/J)に予め実験など� ��より求めた慣性モーメントJを乗じたものを 用いた。また、失火の周波数fは、エンジン22 のいずれかの気筒が連続して失火するときを 考えれば、クランクシャフト26の2回転に対し て1回の割合で失火するから、周波数fはエン� ��ン22の回転数Neに対してf=Ne/120として計算す� ��ことができる。したがって、エンジン22の� �転数Neにより計算した失火の周波数fと、定� �関係値(K/J)に予め実験などにより求めた慣性 モーメントJを乗じて得られるバネ定数Kdampと 、実験などにより予め求めた定数Cdampと、を� ��(10)および式(11)に用いることにより、ダン� �28の減衰力項がバネ力項Nkに与える影響とし� ��のゲインgと位相βとを計算することができ� ��。ここで、エンジン22の回転数Neとダンパ後 段回転数Ndは、2π/60などの換算係数を乗じる� ��とによりクランクシャフト26の回転角速度ω eとダンパ28の後段のシャフトの回転角速度ωi npとに置き換えることができるのは言うまで� ��ない。

 このようにダンパ28の減衰力項がバネ力� �Nkに与える影響としてのゲインgと位相βとを 計算し、計算したゲインgと位相βをバネ力項 Nkに反映させてノイズ含有共振影響成分Nden(CA )を計算することにより、ノイズ含有共振影� �成分Nden(CA)をより適正に計算することができ 、判定用回転数Nj(CA)をより適正に計算するこ とができる。この結果、エンジン22の失火を� ��り精度良く判定することができる。

 こうしたダンパ28の減衰力項がバネ力項Nk に与える影響としてのゲインgと位相βとを用 いて判定用回転数Nj(CA)を演算する場合、ダン パ28の減衰力項における定数Cdampについても� �年変化を考慮するものとしてもよく、バネ� �数Kdmpについても経年変化を考慮しないもの� ��しても構わない。また、ノイズ含有共振影� ��成分Nden(CA)の低周波ノイズを除去するため� �ハイパスフィルタに代えてコームフィルタ� �ノイズ含有共振影響成分Nden(CA)に施して共振 影響成分Nde(CA)を計算するものとしても構わ� �い。

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載す� �内燃機関の失火判定装置では、クランク角30 度毎のクランク角CAとエンジン22の回転数Ne(CA )とモータMG1,MG2の回転数Nm1(CA),Nm2(CA)を入力し� ��ダンパ後段回転数Nd(CA)を計算すると共に共� ��影響成分Nde(CA)を計算し、判定用回転数Nj(CA) を計算したが、判定用回転数Nj(CA)を計算する クランク角は何度でもよいから、クランク角 10度毎や5度毎に共振影響成分Nde(CA)や判定用� �転数Nj(CA)を計算するものとしてもよい。

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載す� �内燃機関の失火判定装置では、判定用回転� �Nj(CA)から30度回転所要時間T30(CA)を求め、対� �の気筒の圧縮行程の上死点から30度後(ATDC30)� ��90度後(ATDC90)の30度回転所要時間T30(ATDC30),T30( ATDC90)の差分として所要時間差分TD30を計算し� ��更に所要時間差分TD30の360度差による判定用 値J30を計算してエンジン22の失火を判定した� ��、判定用回転数Nj(CA)を用いてエンジン22の� �火を判定するものであれば、如何なる計算� �法によりエンジン22の失火を判定するものと しても構わない。

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載す� �内燃機関の失火判定装置では、8気筒のエン� ��ン22のいずれかの気筒の失火を判定するも� �としたが、6気筒のエンジンのいずれかの気� ��の失火を判定するものとしたり、4気筒のエ ンジンのいずれかの気筒の失火を判定するも のとするなど、複数気筒のエンジンのいずれ かの気筒の失火を判定するものであれば、気 筒数はいくつでも構わない。

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載す� �内燃機関の失火判定装置では、減速ギヤ35を 介してモータMG2をリングギヤ軸32aに接続する 構成におけるエンジン22の失火の判定を行な� ��ものとしたが、減速ギヤ35に代えて変速機� �介してモータMG2をリングギヤ軸32aに接続す� �構成におけるエンジン22の失火の判定を行な うものとしてもよい。減速ギヤ35や変速機を� ��さずにモータMG2を直接リングギヤ軸32aに接� ��する構成におけるエンジン22の失火の判定� �行なうものとしてもよい。

 実施例のハイブリッド自動車20が搭載す� �内燃機関の失火判定装置では、エンジン22の クランクシャフト26にねじれ要素としてのダ� ��パ28を介して接続されると共にモータMG1の� �転軸やリングギヤ軸32aに接続される動力分� �統合機構30とリングギヤ軸32aに減速ギヤ35を� ��して接続されるモータMG2とを備える車両に� ��けるエンジン22の失火を判定するものとし� �が、エンジンのクランクシャフトがねじれ� �素としてのダンパを介して後段に接続され� �いるものであればよいから、図8の変形例の� ��イブリッド自動車120に例示するように、モ� ��タMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された� ��軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異な� ��車軸(図8における車輪64a,64bに接続された車� ��)に接続するもののエンジン22の失火を判定� ��るものとしてもよいし、図9の変形例のハイ ブリッド自動車220に例示するように、エンジ ン22のクランクシャフト26にダンパ28を介して 接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63b� �動力を出力する車軸側に接続されたアウタ� �ロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部 を車軸側に伝達すると共に残余の動力を電力 に変換する対ロータ電動機230を備えるものの エンジン22の失火を判定するものとしてもよ� ��。この場合、モータMG2は減速ギヤ35や変速� �を介して車軸側に接続されていてもよいし� �減速ギヤ35や変速機を介さずに車軸側に接続 されていてもよい。

 ここで、実施例の主要な要素と発明の開� ��の欄に記載した発明の主要な要素との対応� ��係について説明する。実施例では、クラン� ��シャフト26の回転位置を検出するクランク� �ジションセンサ140とこのクランクポジショ� �センサ140からの整形波に基づいてクランク� �ャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジ� ��22の回転数Neとして計算するエンジンECU24が� ��出力軸回転数検出手段」に相当し、モータM G1,MG2のロータの回転位置を検出する回転位置 検出センサ43,44とこの回転位置検出センサ43,4 4からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数N m1,Nm2を計算するモータECU40とモータMG1,MG2の回 転数Nm1,Nm2とに基づいてダンパ28の後段のキャ リア軸34a(後段軸に相当)の回転数としてのダ� ��パ後段回転数Ndを計算するエンジンECU24とが 「後段軸回転数検出手段」に相当し、エンジ ン22の回転数Neとダンパ後段回転数Ndとを用い てダンパ28のねじれ角θdを式(2)により計算す� ��と共にダンパ28のバネ定数Kとダンパ28より� �ンジン22側の慣性モーメントJとの比である� �数関係値(K/J)とねじれ角θdとを用いてダンパ 28の共振によるエンジン22の回転数に与える� �響として低周波ノイズを含むノイズ含有共� �影響成分Nden(CA)を計算し更にハイパスフィル タにより低周波ノイズを除去して共振影響成 分Nde(CA)を計算する図4のS220~S240の処理を実行� ��るエンジンECU24が「共振影響成分演算手段� �に相当し、エンジン22の回転数Ne(CA)から共振 影響成分Nde(CA)を減じて判定用回転数Nj(CA)を� �算する図4のS250の処理とこの判定用回転数Nj( CA)を用いてエンジン22の失火を判定する図3の 失火判定処理を実行するエンジンECU24が「失� ��判定手段」に相当する。また、1気筒リーン 運転状態として定数関係値(K/J)を学習する図5 の定数関係値学習処理を実行するエンジンECU 24が「関係値学習手段」に相当する。さらに� ��ダンパ28の後段のキャリア軸34a側、即ち、� �に後段のリングギヤ軸32aに減速ギヤ35を介し て出力するモータMG2が「電動機」に相当し、 ダンパ28の後段のキャリア軸34aと車軸側のリ� ��グギヤ軸32aとに接続された動力分配統合機� ��30とこの動力分配統合機構30のサンギヤ31に� ��続されたモータMG1とが「電力動力入出力手� ��」に相当する。なお、実施例の主要な要素� ��発明の開示の欄に記載した発明の主要な要� ��との対応関係は、実施例が発明の開示の欄� ��記載した発明を実施するための最良の形態� ��具体的に説明するための一例であることか� ��、発明の開示の欄に記載した発明の要素を� ��定するものではない。即ち、発明の開示の� ��に記載した発明についての解釈はその欄の� ��載に基づいて行なわれるべきものであり、� ��施例は発明の開示の欄に記載した発明の具� ��的な一例に過ぎないものである。

 実施例では、ハイブリッド自動車20に搭� �された内燃機関の失火判定装置として説明� �たが、走行用の電動機や発電機などを備え� �い自動車に搭載された内燃機関の失火判定� �置に適用するものとしてもよい。また、自� �車以外の車両や船舶,航空機などの移動体に� ��載される内燃機関の失火判定装置に適用し� ��もよいし、移動しない設備に組み込まれた� ��燃機関の失火判定装置に適用するものとし� ��も構わない。また、内燃機関の失火判定装� ��やこれを搭載する車両の形態ではなく、内� ��機関の失火判定方法の形態としてもよい。

 以上、本発明を実施するための最良の形� ��について実施例を用いて説明したが、本発� ��はこうした実施例に何等限定されるもので� ��なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に� ��いて、種々なる形態で実施し得ることは勿� ��である。