本发明公开一种混合动力车辆的发动机失火检测系统、方法及其HCU，针对并联运转模式该检测方法包括以下步骤：预设并联模式下的第一失火检测阀值和串联模式下的第二失火检测阀值；获取失火检测信号；以满足第一条件获得可能存在一级失火故障的判断结果，切换至串联运转模式；以满足第二条件获得存在一级失火故障的判断结果，输出失火缸信息及切断所述失火缸的喷油指令；其中，所述第一条件为，当前所述失火检测信号超过第一失火检测阀值；所述第二条件为，当前所述失火检测信号超过第二失火检测阀值。应用本方案，在真实失火故障发生时，能够准确报出失火的气缸，同时避免由于电机引起的发动机转速的波动导致误报失火故障。