(57)【要約】【課題】１つの気筒に対して２つの点火プラグを備える内燃機関において一方の点火プラグのみが点火しない燃焼不良を検出することができる内燃機関失火検出装置を提供する。【解決手段】１つの気筒に対してメイン点火プラグ１０３とサブ点火プラグ１０４とを備える内燃機関の失火を検出する内燃機関失火検出装置１は、内燃機関の燃焼状態を判定するための判定パラメータが失火判定閾値よりも正常値側に設定された燃焼不良上限閾値以下且つ燃焼不良下限閾値以上である場合に、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の一方のみが点火していない燃焼不良と判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの気筒に対して第１の点火プラグと第２の点火プラグとを備える内燃機関の失火を検出する内燃機関失火検出装置において、
前記内燃機関のクランク軸の角速度に基づいて、前記内燃機関の燃焼状態を判定するための判定パラメータを算出するパラメータ算出部と、
前記判定パラメータと失火判定閾値との比較結果に応じて失火判定を行う燃焼状態判定部と、
を有し、
前記燃焼状態判定部は、
前記判定パラメータが前記失火判定閾値よりも正常値側に設定された燃焼不良上限閾値以下且つ燃焼不良下限閾値以上である場合に、前記第１の点火プラグ及び前記第２の点火プラグの一方のみが点火していない燃焼不良と判定する、
ことを特徴とする内燃機関失火検出装置。
【請求項２】
前記燃焼不良上限閾値及び前記燃焼不良下限閾値は、
前記内燃機関の負荷状態に応じて設定される、
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関失火検出装置。
【請求項３】
前記燃焼状態判定部は、
前記燃焼不良と判定した際に、前記第１の点火プラグ及び前記第２の点火プラグの他方の点火を停止し、前記他方の点火を停止した後に前記判定パラメータが前記失火判定閾値を超えた場合に前記一方の異常と判定する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機関失火検出装置。
【請求項４】
前記第１の点火プラグ及び前記第２の点火プラグは、
前記１つの気筒に設けられたピストンの中心から径方向において距離が異なる位置に各々配置され、
前記燃焼不良上限閾値及び前記燃焼不良下限閾値は、
前記第１の点火プラグの前記燃焼不良を判定する場合と前記第２の点火プラグの前記燃焼不良を判定する場合とで異なる値が設定される、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の内燃機関失火検出装置。
【請求項５】
前記燃焼状態判定部は、
前記判定パラメータが前記第１の点火プラグの前記燃焼不良上限閾値以下且つ前記燃焼不良下限閾値以上の場合に前記第２の点火プラグの点火を停止し、前記第２の点火プラグを停止した後に前記判定パラメータが前記失火判定閾値を超えた際に前記第１の点火プラグの異常と判定し、
前記判定パラメータが前記第２の点火プラグの前記燃焼不良上限閾値以下且つ前記燃焼不良下限閾値以上の場合に前記第１の点火プラグの点火を停止し、前記第１の点火プラグを停止した後に前記判定パラメータが前記失火判定閾値を超えた際に前記第２の点火プラグの異常と判定する、
ことを特徴とする請求項４記載の内燃機関失火検出装置。
【請求項６】
前記判定パラメータは、
前記角速度に関する回転速度パラメータを所定期間において積算した積算値である、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の内燃機関失火検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの気筒に対して２つの点火プラグを備える内燃機関の失火を検出する内燃機関失火検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、例えば４ストロークを１サイクルとする単気筒のエンジン又は２気筒以上を備えるエンジンにおいては、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程の４つの行程を繰り返すことで出力が生み出されている。エンジンの制御装置は、これらエンジンの各行程を判別することで、燃料の噴射や点火などのタイミングを制御している。この際、エンジンの運転状態に応じて、点火タイミングで点火しないエンジン失火を生じる場合がある。かかるエンジン失火を生じた場合には、ドライバビリティの悪化又は排気性能の悪化等を招く。このため、従来のエンジンの制御装置は、エンジン失火を検出し、この検出結果に基づいて、運転者に報知して整備工場への持ち込みを促したり、エンジンの運転状態を制御してドライバビリティ又は排気性能の悪化を低減させたりしている。
【０００３】
また、従来、例えば燃焼効率を向上させるために、１つの気筒に対して２つの点火プラグを備える内燃機関が知られている。
【０００４】
かかる状況下で、特許文献１は、内燃機関の失火検出装置に関し、内燃機関の回転速度に応じた回転速度パラメータを用いて相対速度パラメータを算出し、相対速度パラメータの積算値に基づいて内燃機関の失火の有無を検出する構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９８３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者の検討によれば、１つの気筒に対して２つの点火プラグを備える内燃機関の失火を検出する際において、一方の点火プラグのみが点火しない燃焼不良の状態の場合に、内燃機関の燃焼状態を判定するために算出される判定パラメータの値が正常燃焼時と大きく異ならない場合があり、このような場合には燃焼不良を検出することが困難である。
【０００７】
本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、１つの気筒に対して２つの点火プラグを備える内燃機関において一方の点火プラグのみが点火しない燃焼不良を検出することができる内燃機関失火検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するべく、本発明は、第１の局面において、１つの気筒に対して第１の点火プラグと第２の点火プラグとを備える内燃機関の失火を検出する内燃機関失火検出装置において、前記内燃機関のクランク軸の角速度に基づいて、前記内燃機関の燃焼状態を判定するための判定パラメータを算出するパラメータ算出部と、前記判定パラメータと失火判定閾値との比較結果に応じて失火判定を行う燃焼状態判定部と、を有し、前記燃焼状態判定部は、前記判定パラメータが前記失火判定閾値よりも正常値側に設定された燃焼不良上限閾値以下且つ燃焼不良下限閾値以上である場合に、前記第１の点火プラグ及び前記第２の点火プラグの一方のみが点火していない燃焼不良と判定する内燃機関失火検出装置である。
【０００９】
本発明は、第１の局面に加えて、前記燃焼不良上限閾値及び前記燃焼不良下限閾値が、前記内燃機関の負荷状態に応じて設定されることを第２の局面とする。
【００１０】
本発明は、第１又は第２の局面に加えて、前記燃焼状態判定部が、前記燃焼不良と判定した際に、前記第１の点火プラグ及び前記第２の点火プラグの他方の点火を停止し、前記他方の点火を停止した後に前記判定パラメータが前記失火判定閾値を超えた場合に前記一方の異常と判定することを第３の局面とする。
【００１１】
本発明は、第１から第３のいずれかの局面に加えて、前記第１の点火プラグ及び前記第２の点火プラグが、前記１つの気筒に設けられたピストンの中心から径方向において距離が異なる位置に各々配置され、前記燃焼不良上限閾値及び前記燃焼不良下限閾値は、前記第１の点火プラグの前記燃焼不良を判定する場合と前記第２の点火プラグの前記燃焼不良を判定する場合とで異なる値が設定されることを第４の局面とする。
【００１２】
本発明は、第４の局面に加えて、前記燃焼状態判定部が、前記判定パラメータが前記第１の点火プラグの前記燃焼不良上限閾値以下且つ前記燃焼不良下限閾値以上の場合に前記第２の点火プラグの点火を停止し、前記第２の点火プラグを停止した後に前記判定パラメータが前記失火判定閾値を超えた際に前記第１の点火プラグの異常と判定し、前記判定パラメータが前記第２の点火プラグの前記燃焼不良上限閾値以下且つ前記燃焼不良下限閾値以上の場合に前記第１の点火プラグの点火を停止し、前記第１の点火プラグを停止した後に前記判定パラメータが前記失火判定閾値を超えた際に前記第２の点火プラグの異常と判定することを第５の局面とする。
【００１３】
本発明は、第１から第５のいずれかの局面に加えて、前記判定パラメータが、前記角速度に関する回転速度パラメータを所定期間において積算した積算値であることを第６の局面とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の局面にかかる内燃機関失火検出装置においては、１つの気筒に対して第１の点火プラグと第２の点火プラグとを備える内燃機関の失火を検出する内燃機関失火検出装置において、内燃機関のクランク軸の角速度に基づいて、内燃機関の燃焼状態を判定するための判定パラメータを算出するパラメータ算出部と、判定パラメータと失火判定閾値との比較結果に応じて失火判定を行う燃焼状態判定部と、を有し、燃焼状態判定部は、判定パラメータが失火判定閾値よりも正常値側に設定された燃焼不良上限閾値以下且つ燃焼不良下限閾値以上である場合に、第１の点火プラグ及び第２の点火プラグの一方のみが点火していない燃焼不良と判定するものであるため、１つの気筒に対して２つの点火プラグを備える内燃機関において一方の点火プラグのみが点火しない燃焼不良を検出することができる。
【００１５】
また、本発明の第２の局面にかかる内燃機関失火検出装置によれば、燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値が、内燃機関の負荷状態に応じて設定されるため、燃焼不良を確実に検出することができる。
【００１６】
また、本発明の第３の局面にかかる内燃機関失火検出装置によれば、燃焼状態判定部が、燃焼不良と判定した際に、第１の点火プラグ及び第２の点火プラグの他方の点火を停止し、他方の点火を停止した後に判定パラメータが失火判定閾値を超えた場合に一方の異常と判定するものであるため、第１の点火プラグ及び第２の点火プラグの一方の異常を検出することができる。
【００１７】
また、本発明の第４の局面にかかる内燃機関失火検出装置によれば、第１の点火プラグ及び第２の点火プラグが、１つの気筒に設けられたピストンの中心から径方向において距離が異なる位置に各々配置され、燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値は、第１の点火プラグの燃焼不良を判定する場合と第２の点火プラグの燃焼不良を判定する場合とで異なる値が設定されるものであるため、第１の点火プラグ及び第２の点火プラグの燃焼不良を確実に検出することができる。
【００１８】
また、本発明の第５の局面にかかる内燃機関失火検出装置によれば、燃焼状態判定部が、判定パラメータが第１の点火プラグの燃焼不良上限閾値以下且つ燃焼不良下限閾値以上の場合に第２の点火プラグの点火を停止し、第２の点火プラグを停止した後に判定パラメータが失火判定閾値を超えた際に第１の点火プラグの異常と判定し、判定パラメータが第２の点火プラグの燃焼不良上限閾値以下且つ燃焼不良下限閾値以上の場合に第１の点火プラグの点火を停止し、第１の点火プラグを停止した後に判定パラメータが失火判定閾値を超えた際に第２の点火プラグの異常と判定するものであるため、第１の点火プラグ及び第２の点火プラグの異常を確実に検出することができる。
【００１９】
また、本発明の第６の局面にかかる内燃機関失火検出装置によれば、判定パラメータが、角速度に関する回転速度パラメータを所定期間において積算した積算値であるため、判定パラメータを精度よく算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施形態における内燃機関の気筒の模式的な平面図であり、図１（ｂ）は、本発明の実施形態における内燃機関失火検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施形態における判定パラメータ算出処理の流れを示すフロー図であり、図２（ｂ）は、本発明の実施形態におけるクランク角度とクランク軸の角速度との関係を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態における燃焼不良監視処理の流れを示すフロー図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態における燃焼不良・失火判定処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における内燃機関失火検出装置につき、詳細に説明する。
【００２２】
＜内燃機関失火検出装置の構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態における内燃機関失火検出装置の構成につき、詳細に説明する。
【００２３】
図１（ａ）は、本発明の実施形態における内燃機関の気筒の模式的な平面図であり、図１（ｂ）は、本発明の実施形態における内燃機関失火検出装置の構成を示すブロック図である。
【００２４】
本実施形態における内燃機関失火検出装置１が適用される内燃機関は、図示を省略する二輪自動車等の車両に搭載される単一の気筒１００を有する単気筒の内燃機関又は２つ以上の気筒１００を有する２気筒以上の内燃機関であり、典型的にはＶ型２気筒の内燃機関である。なお、気筒１００の配置は、Ｖ型に限らず水平対向型又は直列型等の任意の配置にすることができる。
【００２５】
かかる内燃機関は、気筒１００を有する図示しないシリンダブロックを備えている。シリンダブロックの上部には、図示しないシリンダヘッドが組み付けられている。
【００２６】
気筒１００は、図１（ａ）に示すように、内部に配置されるピストン１０１を有している。シリンダブロックの内壁面と、ピストン１０１の上面、及びシリンダヘッドの内壁面は、協働して図示しない燃焼室を画成している。また、気筒１００は、燃焼室といずれも図示を省略する４つの吸気通路との各々対応する接続部位に設けられる４つの吸気バルブ１０２ａ、吸気バルブ１０２ｂ、吸気バルブ１０２ｃ及び吸気バルブ１０２ｄと、燃焼室内の燃料及び空気から成る混合気に点火するメイン点火プラグ１０３と、燃焼室内の燃料及び空気から成る混合気に点火するサブ点火プラグ１０４と、クランクシャフトとカムシャフトとを連係して駆動させるためのカムチェーンを配置するカムチェーンスリット１０５と、燃焼室と図示を省略する排気通路との対応する接続部位に設けられる排気出口１０６と、を有している。
【００２７】
メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４は、ピストン１０１の中心から径方向（図１（ａ）において紙面に対して平行な方向）において距離が異なる位置に各々配置されている。具体的には、メイン点火プラグ１０３は、図１（ａ）に示すように、平面視で円形のピストン１０１の中心に配置されている。サブ点火プラグ１０４は、図１（ａ）に示すように、平面視でピストン１０１と重なる位置であってメイン点火プラグ１０３よりもピストン１０１の外周側に配置されている。
【００２８】
ピストン１０１は、いずれも図示を省略するコンロッドを介してクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトには、それと共に同軸に回転する図示しないリラクタが設けられている。
【００２９】
なお、２気筒以上を備える内燃機関における各気筒は、図１（ａ）に示す気筒１００の構成を各々有している。
【００３０】
本実施形態における内燃機関失火検出装置１は、図１（ｂ）に示すように、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等の電子制御装置によって構成されている。図示しないスロットルバルブ及び吸気圧力センサ２１は、単気筒を備える内燃機関の場合には気筒１００の上流側に１つ備えられていると共に、複数の気筒を備える内燃機関の場合にはそれぞれの気筒１００の上流側にそれぞれ１つずつ備えられている。
【００３１】
内燃機関失火検出装置１は、クランク角速度算出部２、失火判定閾値検索部３、判定パラメータ算出部４、燃焼不良判定閾値検索部５、燃焼不良監視部６及び燃焼不良・失火判定部７を備えている。燃焼不良監視部６及び燃焼不良・失火判定部７は、燃焼状態判定部を構成している。
【００３２】
クランク角速度算出部２は、クランクセンサ２２から入力される内燃機関のクランク角度（図示を省略するクランク軸の回転角度）に応じた電気信号に基づいて、所定のクランク角度毎にクランク軸の角速度（以下、「クランク角速度」と記載する）を算出する。クランク角速度算出部２は、このように算出したクランク角速度に応じた電気信号を失火判定閾値検索部３、判定パラメータ算出部４及び燃焼不良判定閾値検索部５に出力する。
【００３３】
失火判定閾値検索部３は、クランク角速度算出部２から入力されるクランク角速度に応じた電気信号、及び吸気圧力センサ２１から入力される図示しないスロットルバルブと内燃機関との間の吸気圧力に応じた電気信号に基づいて、失火判定閾値を算出して設定する。
【００３４】
具体的には、失火判定閾値検索部３は、クランク角速度より内燃機関の回転数（エンジン回転数）を算出し、算出した内燃機関の回転数と吸気圧力とに基づいて内燃機関の負荷状態を算出すると共に、算出した内燃機関の負荷状態が高いほど大きな失火判定閾値を設定する。なお、内燃機関の負荷状態は、上記の内燃機関の回転数と吸気圧力とにより求める場合に限らず、内燃機関の回転数とスロットルバルブの開度とから求めてもよい。
【００３５】
失火判定閾値検索部３は、内燃機関が複数の気筒１００を備える場合には気筒１００毎に失火判定閾値を算出して設定する。なお、失火判定閾値検索部３は、内燃機関が複数の気筒１００を備える場合に、全ての気筒１００において同一の失火判定閾値を設定してもよい。
【００３６】
失火判定閾値検索部３は、このように算出して設定した失火判定閾値に応じた電気信号を燃焼不良・失火判定部７に出力する。
【００３７】
判定パラメータ算出部４は、クランク角速度算出部２から入力されるクランク角速度に応じた電気信号に含まれる高周波成分を除去する図示しないフィルタを備えている。かかるフィルタは、典型的には移動平均フィルタ等のデジタルフィルタである。
【００３８】
判定パラメータ算出部４は、後述する判定パラメータ算出処理を実行して、内燃機関の燃焼状態を判定するための判定パラメータを算出する。ここで、内燃機関の燃焼状態は、メイン点火プラグ１０３若しくはサブ点火プラグ１０４の燃焼不良、又は失火である。
【００３９】
具体的には、判定パラメータ算出部４は、吸気圧力センサ２１から入力されるスロットルバルブと内燃機関との間の吸気圧力に応じた電気信号、及びクランクセンサ２２から入力される内燃機関のクランク角度に応じた電気信号に基づいて、気筒１００の圧縮行程終了時（以下、「圧縮ＴＤＣステージ」と記載する）を検出する。判定パラメータ算出部４は、クランクセンサ２２から入力される内燃機関のクランク角度に応じた電気信号に基づいて、気筒１００の積算区間終了時（以下、「積算終了ステージ」と記載する）を検出する。
【００４０】
また、判定パラメータ算出部４は、フィルタにより高周波成分を除去した電気信号の示すクランク角速度のうちの圧縮ＴＤＣステージのクランク角速度を、基準角速度として保持する。
【００４１】
更に、判定パラメータ算出部４は、圧縮ＴＤＣステージから積算終了ステージまでにおいて、フィルタにより高周波成分を除去した電気信号の示すクランク角速度から、保持した基準角速度を減じて、クランク角速度に関する回転速度パラメータとしての相対クランク角速度を算出する。判定パラメータ算出部４は、圧縮ＴＤＣステージから積算終了ステージまでの積算区間毎に、算出した相対クランク角速度を積算して判定パラメータとしての積算値を求める。
【００４２】
判定パラメータ算出部４は、複数の気筒１００を備える内燃機関の場合には、気筒１００毎に判定パラメータを算出する。
【００４３】
判定パラメータ算出部４は、このように算出した判定パラメータに応じた電気信号を、燃焼不良監視部６及び燃焼不良・失火判定部７に出力する。
【００４４】
燃焼不良判定閾値検索部５は、クランク角速度算出部２から入力されるクランク角速度に応じた電気信号、及び吸気圧力センサ２１から入力されるスロットルバルブと内燃機関との間の吸気圧力に応じた電気信号に基づいて、内燃機関の負荷状態に応じた燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値を算出して設定する。ここで、燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値は、失火判定閾値よりも正常値側に設定される。また、正常値側とは、失火判定閾値よりも大きな値となる側を言う。
【００４５】
具体的には、燃焼不良判定閾値検索部５は、クランク角速度より内燃機関の回転数を算出し、算出した内燃機関の回転数と吸気圧力とに基づいて内燃機関の負荷状態を算出すると共に、算出した内燃機関の負荷状態が高いほど大きな燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値を設定する。なお、内燃機関の負荷状態は、上記の内燃機関の回転数と吸気圧力とにより求められる場合に限らず、内燃機関の回転数とスロットルバルブの開度とから求められてもよい。
【００４６】
燃焼不良判定閾値検索部５により設定されるメイン点火プラグ１０３の燃焼不良を判定するための燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値と、サブ点火プラグ１０４の燃焼不良を判定するための燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値と、は各々異なる値となる。なお、メイン点火プラグ１０３の燃焼不良を判定するための燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値と、サブ点火プラグ１０４の燃焼不良を判定するための燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値と、は各々同一でもよい。
【００４７】
ここで、判定パラメータは、気筒１００内の圧力等の内燃機関の燃焼指標と良好な線形の相関を有し、メイン点火プラグ１０３の点火停止時且つサブ点火プラグ１０４の点火時と、メイン点火プラグ１０３の点火時且つサブ点火プラグ１０４の点火停止時と、失火時と、において各々略異なる範囲の値となる。これより、メイン点火プラグ１０３の燃焼不良を判定するための燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値と、サブ点火プラグ１０４の燃焼不良を判定するための燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値と、を各々設定することにより、メイン点火プラグ１０３又はサブ点火プラグ１０４の燃焼不良を判定することが可能である。
【００４８】
燃焼不良判定閾値検索部５は、複数の気筒１００を備える内燃機関の場合には、気筒１００毎に異なる燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値を設定する。なお、燃焼不良判定閾値検索部５は、複数の気筒１００を備える内燃機関の場合に、全ての気筒１００において同一の燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値を各々設定してもよい。
【００４９】
燃焼不良判定閾値検索部５は、このように算出して設定した燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値に応じた電気信号を燃焼不良監視部６に出力する。
【００５０】
燃焼不良監視部６は、後述の燃焼不良監視処理を実行して、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の一方のみが点火していない燃焼不良を判定する。具体的には、燃焼不良監視部６は、判定パラメータ算出部４から入力される電気信号の示す判定パラメータと、燃焼不良判定閾値検索部５から入力される電気信号の示す燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値と、を比較して燃焼不良を判定する。
【００５１】
燃焼不良監視部６は、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の一方のみが燃焼不良と判定した際に、燃焼不良と判定しないメイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の他方の点火を停止する。
【００５２】
燃焼不良監視部６は、複数の気筒１００を備える内燃機関の場合には、気筒１００毎の判定パラメータと燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値と、を比較して気筒１００毎に燃焼不良を判定すると共に、気筒１００毎に燃焼不良と判定しないメイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の他方の点火を停止する。
【００５３】
燃焼不良監視部６は、点火を停止したメイン点火プラグ１０３又はサブ点火プラグ１０４を示す電気信号を燃焼不良・失火判定部７に出力する。
【００５４】
燃焼不良・失火判定部７は、後述する燃焼不良・失火判定処理を実行して失火の発生又はメイン点火プラグ１０３若しくはサブ点火プラグ１０４の異常を判定する。
【００５５】
具体的には、燃焼不良・失火判定部７は、判定パラメータ算出部４から入力される電気信号の示す積算値と、失火判定閾値検索部３から入力される電気信号の示す失火判定閾値と、を比較する。燃焼不良・失火判定部７は、比較の結果と、燃焼不良監視部６から入力される点火を停止したメイン点火プラグ１０３又はサブ点火プラグ１０４を示す電気信号と、に基づいて、失火の発生又はメイン点火プラグ１０３若しくはサブ点火プラグ１０４の異常を判定する。
【００５６】
燃焼不良・失火判定部７は、複数の気筒１００を備える内燃機関の場合には、失火の発生又はメイン点火プラグ１０３若しくはサブ点火プラグ１０４の異常を気筒１００毎に判定する。
【００５７】
燃焼不良・失火判定部７は、メイン点火プラグ１０３若しくはサブ点火プラグ１０４の異常、又は失火の発生と判定した場合に、表示装置２４に表示して報知する。
【００５８】
以上のような構成を有する内燃機関失火検出装置１は、以下に示す判定パラメータ算出処理、燃焼不良監視処理及び燃焼不良・失火判定処理を実行する。以下、更に図２から図４をも参照して、各処理について、詳細に説明する。
【００５９】
＜判定パラメータ算出処理＞
上記構成を有する内燃機関失火検出装置１では、内燃機関の燃焼状態を判定するための判定パラメータを算出する判定パラメータ算出処理を実行する。以下、図２を参照して、本実施形態における判定パラメータ算出処理の具体的な流れについて詳しく説明する。
【００６０】
図２（ａ）は、本発明の実施形態における判定パラメータ算出処理の流れを示すフロー図である。図２（ｂ）は、本発明の実施形態におけるクランク角度とクランク軸の角速度との関係を示す図である。
【００６１】
図２（ａ）及び図２（ｂ）では、＃１気筒及び＃２気筒の２気筒を備えると共に気筒間の点火間隔が異なる内燃機関としての不等間隔燃焼エンジンについて判定パラメータ算出処理を実行する場合を例に説明する。かかる不等間隔燃焼エンジンは、クランク軸が２回転（７２０度回転）する毎に、クランク軸が０度のとき又は０度から７２０度まで回転したときに＃１気筒で点火し、クランク軸が０度からＸ（Ｘ＜７２０且つＸ≠３６０）度まで回転したときに＃２気筒で点火する不等間隔燃焼を繰り返す。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）では、判定パラメータとして相対クランク角速度の積算値を用いる場合を例に説明する。
【００６２】
図２（ａ）に示すフロー図は、鞍乗型車両等の車両が起動されて内燃機関失火検出装置１が稼働したタイミングで開始となり、判定パラメータ算出処理はステップＳ１の処理に進む。かかる判定パラメータ算出処理は、車両が起動されて内燃機関失火検出装置１が稼働している間、繰り返し実行される。
【００６３】
ここで、判定パラメータ算出部４は、ステップＳ１の処理を開始する前に、圧縮ＴＤＣステージのクランク角速度を基準角速度として保持する。
【００６４】
ステップＳ１の処理では、判定パラメータ算出部４が、＃１気筒のスロットルバルブとエンジンとの間の吸気圧力を検出するための吸気圧力センサ２１から入力される電気信号、及びクランクセンサ２２から入力される電気信号に基づいて、＃１気筒の圧縮ＴＤＣステージか否かを判定する。判定の結果、＃１気筒の圧縮ＴＤＣステージではない場合には、判定パラメータ算出部４は、判定パラメータ算出処理をステップＳ２の処理に進める。一方、＃１気筒の圧縮ＴＤＣステージである場合には、判定パラメータ算出部４は、判定パラメータ算出処理をステップＳ８の処理に進める。
【００６５】
具体的には、判定パラメータ算出部４は、＃１気筒の吸気圧力センサ２１から入力される電気信号の示す吸気圧力が負圧である場合において、クランクセンサ２２から入力される電気信号の示すクランク角度より、＃１気筒において３６０度回転する前に上死点に達したことを検出した場合に、＃１気筒の圧縮ＴＤＣステージであると判定し、それ以外であれば＃１気筒の圧縮ＴＤＣステージではないと判定する。
【００６６】
ステップＳ２の処理では、判定パラメータ算出部４が、＃２気筒のスロットルバルブとエンジンとの間の吸気圧力を検出するための吸気圧力センサ２１から入力される電気信号、及びクランクセンサ２２から入力される電気信号に基づいて、＃２気筒の圧縮ＴＤＣステージか否かを判定する。判定の結果、＃２気筒の圧縮ＴＤＣステージではない場合には、判定パラメータ算出部４は、判定パラメータ算出処理をステップＳ３の処理に進める。一方、＃２気筒の圧縮ＴＤＣステージである場合には、判定パラメータ算出部４は、判定パラメータ算出処理をステップＳ８の処理に進める。
【００６７】
具体的には、判定パラメータ算出部４は、＃２気筒の吸気圧力センサ２１から入力される電気信号の示す吸気圧力が負圧である場合において、クランクセンサ２２から入力される電気信号の示すクランク角度より、＃２気筒において３６０度回転する前に上死点に達したことを検出した場合に、＃２気筒の圧縮ＴＤＣステージであると判定し、それ以外であれば＃２気筒の圧縮ＴＤＣステージではないと判定する。
【００６８】
ステップＳ３の処理では、判定パラメータ算出部４が、クランク角速度算出部２から入力されるクランク角速度を示す電気信号に含まれている高周波成分をフィルタにより除去し、高周波成分を除去した電気信号の示す今回角速度としてのクランク角速度から、基準角速度を減じて相対クランク角速度（相対クランク角速度＝今回角速度−基準角速度）を算出すると共に、前回までに積算した相対クランク角速度の積算値である判定パラメータ前回値に対して、今回算出した相対クランク角速度を加算して積算することにより判定パラメータとしての積算値（判定パラメータ＝判定パラメータ前回値＋相対クランク角速度）を算出する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、判定パラメータ算出処理はステップＳ４の処理に進む。
【００６９】
ステップＳ４の処理では、判定パラメータ算出部４が、クランクセンサ２２から入力される電気信号に基づいて、＃１気筒の積算終了ステージか否かを判定する。判定の結果、＃１気筒の積算終了ステージの場合には、判定パラメータ算出部４は、判定パラメータ算出処理をステップＳ５の処理に進める。一方、＃１気筒の積算終了ステージではない場合には、判定パラメータ算出部４は、判定パラメータ算出処理をステップＳ６の処理に進める。
【００７０】
具体的には、判定パラメータ算出部４は、クランクセンサ２２から入力される電気信号の示すクランク角度より、＃１気筒が圧縮ＴＤＣステージからＸ度回転したことを検出した場合に＃１気筒の積算終了ステージであると判定し、それ以外は＃１気筒の積算終了ステージではないと判定する。
【００７１】
ステップＳ５の処理では、判定パラメータ算出部４が、算出した＃１気筒の相対クランク角速度の積算値を燃焼不良・失火判定部７に出力する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、判定パラメータ算出処理は終了する。
【００７２】
ステップＳ６の処理では、判定パラメータ算出部４が、クランクセンサ２２から入力される電気信号に基づいて、＃２気筒の積算終了ステージか否かを判定する。判定の結果、＃２気筒の積算終了ステージの場合には、判定パラメータ算出部４は、判定パラメータ算出処理をステップＳ７の処理に進める。一方、＃２気筒の積算終了ステージではない場合には、判定パラメータ算出部４は、判定パラメータ算出処理を終了する。
【００７３】
具体的には、判定パラメータ算出部４は、クランクセンサ２２から入力される電気信号の示すクランク角度より、＃２気筒が圧縮ＴＤＣステージから（７２０−Ｘ）度回転したことを検出した場合に＃２気筒の積算終了ステージであると判定し、それ以外は＃２気筒の積算終了ステージではないと判定する。
【００７４】
ステップＳ７の処理では、判定パラメータ算出部４が、算出した＃２気筒の相対クランク角速度の積算値を燃焼不良・失火判定部７に出力する。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、判定パラメータ算出処理は終了する。
【００７５】
ステップＳ８の処理では、判定パラメータ算出部４が、判定パラメータとしての積算値をリセットして「０」にする。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、判定パラメータ算出処理は終了する。
【００７６】
なお、複数の気筒を備える不等間隔燃焼エンジンの積算区間は、各気筒１００別に異なる長さに設定されていてもよいし、全ての気筒１００において同一の長さに設定されていてもよい。また、不等間隔燃焼エンジンについて判定パラメータを算出する場合に限らず、気筒間の点火間隔が全て同一である等間隔燃焼エンジンについて判定パラメータを算出してもよい。
【００７７】
ここで、図２（ｂ）は、＃１気筒の圧縮ＴＤＣステージから＃２気筒の圧縮ＴＤＣステージまでにおけるクランク角度とクランク角速度との関係を示している。図２（ｂ）において、Ｌ１は、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の両方が点火した場合を示し、Ｌ２は、メイン点火プラグ１０３が点火及びサブ点火プラグ１０４が点火停止した場合を示し、Ｌ３は、メイン点火プラグ１０３が点火停止及びサブ点火プラグ１０４が点火した場合を示し、Ｌ４は、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の両方が点火停止した場合を示している。クランク角速度算出部２により算出される＃１気筒のクランク角速度は、図２（ｂ）に示すように、圧縮ＴＤＣステージを除く各々のクランク角度において、Ｌ１の場合が最も大きな値を示し、続いてＬ２の場合、Ｌ３の場合、Ｌ４の場合の順番に値が徐々に小さくなる。なお、＃２気筒のクランク角速度についても、図２（ｂ）と同様の傾向を示す。
【００７８】
＜燃焼不良監視処理＞
上記構成を有する内燃機関失火検出装置１では、内燃機関の燃焼不良を判定する燃焼不良監視処理を実行する。以下、図３を参照して、本実施形態における燃焼不良監視処理の具体的な流れについて詳しく説明する。
【００７９】
図３は、本発明の実施形態における燃焼不良監視処理の流れを示すフロー図である。
【００８０】
図３では、＃１気筒及び＃２気筒の２気筒を備える内燃機関としてのエンジンについて燃焼不良監視処理を実行する場合を例に説明する。また、図３では、判定パラメータとして相対クランク角速度の積算値を用いる場合を例に説明する。なお、図３では、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の一方を＃１プラグと記載し、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の他方を＃２プラグと記載する。
【００８１】
図３に示すフロー図は、鞍乗型車両等の車両が起動されて内燃機関失火検出装置１が稼働したタイミングで開始となり、燃焼不良監視処理はステップＳ１１の処理に進む。かかる燃焼不良監視処理は、車両が起動されて内燃機関失火検出装置１が稼働している間、繰り返し実行される。
【００８２】
ステップＳ１１の処理では、燃焼不良監視部６が、＃１気筒の積算終了ステージか否かを判定する。ここで、燃焼不良監視部６は、判定パラメータ算出部４から＃１気筒の判定パラメータに応じた電気信号が入力した場合に＃１気筒の積算終了ステージであると判定し、判定パラメータ算出部４から＃１気筒の判定パラメータに応じた電気信号が入力しない場合に＃１気筒の積算終了ステージではないと判定する。判定の結果、＃１気筒の積算終了ステージである場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ１２の処理に進める。一方、＃１気筒の積算終了ステージではない場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ２７の処理に進める。
【００８３】
ステップＳ１２の処理では、燃焼不良監視部６が、図示しない＃１気筒判定回数カウンタのカウント値をインクリメントする。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ１３の処理に進む。
【００８４】
ステップＳ１３の処理では、燃焼不良監視部６が、＃１気筒判定回数カウンタのカウント値に基づいて、＃１気筒の判定回数が規定数に到達したか否かを判定する。判定の結果、＃１気筒の判定回数が規定数に到達した場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ１４の処理に進める。一方、＃１気筒の判定回数が規定数に到達していない場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ１５の処理に進める。
【００８５】
ステップＳ１４の処理では、燃焼不良監視部６が、＃１気筒判定回数カウンタのカウント値をリセットして「０」にする。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ１５の処理に進む。
【００８６】
ステップＳ１５の処理では、燃焼不良監視部６が、判定パラメータ算出部４から入力された電気信号の示す＃１気筒の判定パラメータが燃焼不良判定閾値検索部５から入力された電気信号の示す燃焼不良上限閾値としての＃１気筒＃１プラグ異常判定閾値High以下であるか否かを判定する。判定の結果、＃１気筒の判定パラメータが＃１気筒＃１プラグ異常判定閾値High以下である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ１６の処理に進める。一方、＃１気筒の判定パラメータが＃１気筒＃１プラグ異常判定閾値Highより大きい場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ２１の処理に進める。
【００８７】
ステップＳ１６の処理では、燃焼不良監視部６が、判定パラメータ算出部４から入力された電気信号の示す＃１気筒の判定パラメータが燃焼不良判定閾値検索部５から入力された電気信号の示す燃焼不良下限閾値としての＃１気筒＃１プラグ異常判定閾値Low以上であるか否かを判定する。判定の結果、＃１気筒の判定パラメータが＃１気筒＃１プラグ異常判定閾値Low以上である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ１７の処理に進める。一方、＃１気筒の判定パラメータが＃１気筒＃１プラグ異常判定閾値Low未満の場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ２１の処理に進める。
【００８８】
ステップＳ１７の処理では、燃焼不良監視部６が、図示しない＃１気筒＃１プラグ異常監視カウンタのカウント値をインクリメントする。このように、燃焼不良監視部６は、＃１気筒の＃１プラグの判定パラメータが＃１気筒＃１プラグ異常判定閾値High以下且つ＃１気筒＃１プラグ異常判定閾値Low以上の範囲にある場合に、＃１気筒＃１プラグ異常監視カウンタのカウント値をインクリメントする。これにより、ステップＳ１７の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ１８の処理に進む。
【００８９】
ステップＳ１８の処理では、燃焼不良監視部６が、＃１気筒＃１プラグ異常監視カウンタのカウント値を＃１気筒の判定回数で除算して除算値Ｆ１１を算出する。これにより、ステップＳ１８の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ１９の処理に進む。
【００９０】
ステップＳ１９の処理では、燃焼不良監視部６が、除算値Ｆ１１が＃１気筒＃１プラグ異常検知実施閾値以上であるか否かを判定する。判定の結果、除算値Ｆ１１が＃１気筒＃１プラグ異常検知実施閾値以上である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ２０の処理に進める。一方、除算値Ｆ１１が＃１気筒＃１プラグ異常検知実施閾値未満である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【００９１】
ステップＳ２０の処理では、燃焼不良監視部６が、＃１気筒の＃２プラグの点火をオフにする処理を実行する。このように、燃焼不良監視部６は、除算値Ｆ１１が＃１気筒＃１プラグ異常検知実施閾値以上である場合に、＃１気筒の＃１プラグが異常であると推定して、正常であると推定される＃１気筒の＃２プラグの点火を停止させる。これにより、ステップＳ２０の処理は完了し、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【００９２】
ステップＳ２１の処理では、燃焼不良監視部６が、判定パラメータ算出部４から入力された電気信号の示す＃１気筒の判定パラメータが燃焼不良判定閾値検索部５から入力された電気信号の示す燃焼不良上限閾値としての＃１気筒＃２プラグ異常判定閾値High以下であるか否かを判定する。判定の結果、＃１気筒の判定パラメータが＃１気筒＃２プラグ異常判定閾値High以下である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ２２の処理に進める。一方、＃１気筒の判定パラメータが＃１気筒＃２プラグ異常判定閾値Highより大きい場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【００９３】
ステップＳ２２の処理では、燃焼不良監視部６が、判定パラメータ算出部４から入力された電気信号の示す＃１気筒の判定パラメータが燃焼不良判定閾値検索部５から入力された電気信号の示す燃焼不良下限閾値としての＃１気筒＃２プラグ異常判定閾値Low以上であるか否かを判定する。判定の結果、＃１気筒の判定パラメータが＃１気筒＃２プラグ異常判定閾値Low以上である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ２３の処理に進める。一方、＃１気筒の判定パラメータが＃１気筒＃２プラグ異常判定閾値Low未満の場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【００９４】
ステップＳ２３の処理では、燃焼不良監視部６が、図示しない＃１気筒＃２プラグ異常監視カウンタのカウント値をインクリメントする。このように、燃焼不良監視部６は、＃１気筒の＃１プラグの判定パラメータが＃１気筒＃２プラグ異常判定閾値High以下且つ＃１気筒＃２プラグ異常判定閾値Low以上の範囲にある場合に、＃１気筒＃２プラグ異常監視カウンタのカウント値をインクリメントする。これにより、ステップＳ２３の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ２４の処理に進む。
【００９５】
ステップＳ２４の処理では、燃焼不良監視部６が、＃１気筒＃２プラグ異常監視カウンタのカウント値を＃１気筒の判定回数で除算して除算値Ｆ１２を算出する。これにより、ステップＳ２４の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ２５の処理に進む。
【００９６】
ステップＳ２５の処理では、燃焼不良監視部６が、除算値Ｆ１２が＃１気筒＃２プラグ異常検知実施閾値以上であるか否かを判定する。判定の結果、除算値Ｆ１２が＃１気筒＃２プラグ異常検知実施閾値以上である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ２６の処理に進める。一方、除算値Ｆ１２が＃１気筒＃２プラグ異常検知実施閾値未満である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【００９７】
ステップＳ２６の処理では、燃焼不良監視部６が、＃１気筒の＃１プラグの点火をオフにする処理を実行する。このように、燃焼不良監視部６は、除算値Ｆ１２が＃１気筒＃２プラグ異常検知実施閾値以上である場合に、＃１気筒の＃２プラグが異常であると推定して、正常であると推定される＃１気筒の＃１プラグの点火を停止させる。これにより、ステップＳ２６の処理は完了し、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【００９８】
ステップＳ２７の処理では、燃焼不良監視部６が、＃２気筒の積算終了ステージか否かを判定する。ここで、燃焼不良監視部６は、判定パラメータ算出部４から＃２気筒の判定パラメータに応じた電気信号が入力した場合に＃２気筒の積算終了ステージであると判定し、判定パラメータ算出部４から＃２気筒の判定パラメータに応じた電気信号が入力しない場合に＃２気筒の積算終了ステージではないと判定する。判定の結果、＃２気筒の積算終了ステージである場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ２８の処理に進める。一方、＃２気筒の積算終了ステージではない場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【００９９】
ステップＳ２８の処理では、燃焼不良監視部６が、図示しない＃２気筒判定回数カウンタのカウント値をインクリメントする。これにより、ステップＳ２８の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ２９の処理に進む。
【０１００】
ステップＳ２９の処理では、燃焼不良監視部６が、＃２気筒判定回数カウンタのカウント値に基づいて、＃２気筒の判定回数が規定数に到達したか否かを判定する。判定の結果、＃２気筒の判定回数が規定数に到達した場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ３０の処理に進める。一方、＃２気筒の判定回数が規定数に到達していない場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ３１の処理に進める。
【０１０１】
ステップＳ３０の処理では、燃焼不良監視部６が、＃２気筒判定回数カウンタのカウント値をリセットして「０」にする。これにより、ステップＳ３０の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ３１の処理に進む。
【０１０２】
ステップＳ３１の処理では、燃焼不良監視部６が、判定パラメータ算出部４から入力された電気信号の示す＃２気筒の判定パラメータが燃焼不良判定閾値検索部５から入力された電気信号の示す燃焼不良上限閾値としての＃２気筒＃１プラグ異常判定閾値High以下であるか否かを判定する。判定の結果、＃２気筒の判定パラメータが＃２気筒＃１プラグ異常判定閾値High以下である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ３２の処理に進める。一方、＃２気筒の判定パラメータが＃２気筒＃１プラグ異常判定閾値Highより大きい場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ３７の処理に進める。
【０１０３】
ステップＳ３２の処理では、燃焼不良監視部６が、判定パラメータ算出部４から入力された電気信号の示す＃２気筒の判定パラメータが燃焼不良判定閾値検索部５から入力された電気信号の示す燃焼不良下限閾値としての＃２気筒＃１プラグ異常判定閾値Low以上であるか否かを判定する。判定の結果、＃２気筒の判定パラメータが＃２気筒＃１プラグ異常判定閾値Low以上である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ３３の処理に進める。一方、＃２気筒の判定パラメータが＃２気筒＃１プラグ異常判定閾値Low未満の場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ３７の処理に進める。
【０１０４】
ステップＳ３３の処理では、燃焼不良監視部６が、図示しない＃２気筒＃１プラグ異常監視カウンタのカウント値をインクリメントする。このように、燃焼不良監視部６は、＃２気筒の＃１プラグの判定パラメータが＃２気筒＃１プラグ異常判定閾値High以下且つ＃２気筒＃１プラグ異常判定閾値Low以上の範囲にある場合に、＃２気筒＃１プラグ異常監視カウンタのカウント値をインクリメントする。これにより、ステップＳ３３の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ３４の処理に進む。
【０１０５】
ステップＳ３４の処理では、燃焼不良監視部６が、＃２気筒＃１プラグ異常監視カウンタのカウント値を＃２気筒の判定回数で除算して除算値Ｆ２１を算出する。これにより、ステップＳ３４の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ３５の処理に進む。
【０１０６】
ステップＳ３５の処理では、燃焼不良監視部６が、除算値Ｆ２１が＃２気筒＃１プラグ異常検知実施閾値以上であるか否かを判定する。判定の結果、除算値Ｆ２１が＃２気筒＃１プラグ異常検知実施閾値以上である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ３６の処理に進める。一方、除算値Ｆ２１が＃２気筒＃１プラグ異常検知実施閾値未満である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【０１０７】
ステップＳ３６の処理では、燃焼不良監視部６が、＃２気筒の＃２プラグの点火をオフにする処理を実行する。このように、燃焼不良監視部６は、除算値Ｆ２１が＃２気筒＃１プラグ異常検知実施閾値以上である場合に、＃２気筒の＃１プラグが異常であると推定して、正常であると推定される＃２気筒の＃２プラグの点火を停止させる。これにより、ステップＳ３６の処理は完了し、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【０１０８】
ステップＳ３７の処理では、燃焼不良監視部６が、判定パラメータ算出部４から入力された電気信号の示す＃２気筒の判定パラメータが燃焼不良判定閾値検索部５から入力された電気信号の示す燃焼不良上限閾値としての＃２気筒＃２プラグ異常判定閾値High以下であるか否かを判定する。判定の結果、＃２気筒の判定パラメータが＃２気筒＃２プラグ異常判定閾値High以下である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ３８の処理に進める。一方、＃２気筒の判定パラメータが＃２気筒＃２プラグ異常判定閾値Highより大きい場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【０１０９】
ステップＳ３８の処理では、燃焼不良監視部６が、判定パラメータ算出部４から入力された電気信号の示す＃２気筒の判定パラメータが燃焼不良判定閾値検索部５から入力された電気信号の示す燃焼不良下限閾値としての＃２気筒＃２プラグ異常判定閾値Low以上であるか否かを判定する。判定の結果、＃２気筒の判定パラメータが＃２気筒＃２プラグ異常判定閾値Low以上である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ３９の処理に進める。一方、＃２気筒の判定パラメータが＃２気筒＃２プラグ異常判定閾値Low未満の場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【０１１０】
ステップＳ３９の処理では、燃焼不良監視部６が、図示しない＃２気筒＃２プラグ異常監視カウンタのカウント値をインクリメントする。このように、燃焼不良監視部６は、＃２気筒の＃２プラグの判定パラメータが＃２気筒＃２プラグ異常判定閾値High以下且つ＃２気筒＃２プラグ異常判定閾値Low以上の範囲にある場合に、＃２気筒＃２プラグ異常監視カウンタのカウント値をインクリメントする。これにより、ステップＳ３９の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ４０の処理に進む。
【０１１１】
ステップＳ４０の処理では、燃焼不良監視部６が、＃２気筒＃２プラグ異常監視カウンタのカウント値を＃２気筒の判定回数で除算して除算値Ｆ２２を算出する。これにより、ステップＳ４０の処理は完了し、燃焼不良監視処理はステップＳ４１の処理に進む。
【０１１２】
ステップＳ４１の処理では、燃焼不良監視部６が、除算値Ｆ２２が＃２気筒＃２プラグ異常検知実施閾値以上であるか否かを判定する。判定の結果、除算値Ｆ２２が＃２気筒＃２プラグ異常検知実施閾値以上である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理をステップＳ４２の処理に進める。一方、除算値Ｆ２２が＃２気筒＃２プラグ異常検知実施閾値未満である場合には、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【０１１３】
ステップＳ４２の処理では、燃焼不良監視部６が、＃２気筒の＃１プラグの点火をオフにする処理を実行する。このように、燃焼不良監視部６は、除算値Ｆ２２が＃２気筒＃２プラグ異常検知実施閾値以上である場合に、＃２気筒の＃２プラグが異常であると推定して、正常であると推定される＃２気筒の＃１プラグの点火を停止させる。これにより、ステップＳ４２の処理は完了し、燃焼不良監視部６は、燃焼不良監視処理を終了する。
【０１１４】
＜燃焼不良・失火判定処理＞
上記構成を有する内燃機関失火検出装置１では、内燃機関の燃焼不良及び失火を判定する燃焼不良・失火判定処理を実行する。以下、図４を参照して、本実施形態における燃焼不良・失火判定処理の具体的な流れについて詳しく説明する。
【０１１５】
図４は、本発明の実施形態における燃焼不良・失火判定処理の流れを示すフロー図である。
【０１１６】
図４では、＃１気筒及び＃２気筒の２気筒を備える内燃機関としてのエンジンについて、燃焼不良・失火判定処理を実行する場合を例に説明する。また、図４では、判定パラメータとして相対クランク角速度の積算値を用いる場合を例に説明する。なお、図４では、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の一方を＃１プラグと記載し、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の他方を＃２プラグと記載する。
【０１１７】
図４に示すフロー図は、鞍乗型車両等の車両が起動されて内燃機関失火検出装置１が稼働したタイミングで開始となり、燃焼不良・失火判定処理はステップＳ５１の処理に進む。かかる燃焼不良・失火判定処理は、車両が起動されて内燃機関失火検出装置１が稼働している間、繰り返し実行される。
【０１１８】
ステップＳ５１の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、＃１気筒の積算終了ステージであるか否かを判定する。具体的には、燃焼不良・失火判定部５は、＃１気筒の相対クランク角速度の積算値に応じた電気信号が判定パラメータ算出部４から入力したか否かにより判定する。判定の結果、＃１気筒の積算終了ステージである場合には、燃焼不良・失火判定部５は、失火判定処理をステップＳ５２の処理に進める。一方、＃１気筒の積算終了ステージではない場合には、燃焼不良・失火判定部５は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ６２の処理に進める。
【０１１９】
ステップＳ５２の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、判定パラメータ算出部４から入力された電気信号の示す＃１気筒の相対クランク角速度の積算値が判定閾値検索部３から入力された電気信号の示す＃１気筒の失火判定閾値以下であるか否かを判定する。この際、＃１気筒の失火判定閾値は、エンジンの負荷状態が高いほど大きな値が設定される。これにより、エンジンの負荷状態が高い場合には正常燃焼時に比べてエンジンによる生成トルクが相対的に大きくなり、エンジンによる生成トルクと相関関係にある相対クランク角速度の積算値も大きくなるため、エンジンの負荷状態が高いほど＃１気筒の失火判定閾値を大きく設定することにより、精度良く燃焼不良又は失火を検出することができる。
【０１２０】
判定の結果、＃１気筒の判定パラメータとしての積算値が＃１気筒の失火判定閾値以下である場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ５３の処理に進める。一方、＃１気筒の判定パラメータとしての積算値が＃１気筒の失火判定閾値より大きい場合には、失火判定部５は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ５６の処理に進める。
【０１２１】
ステップＳ５３の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、燃焼不良監視部６から入力される＃１気筒の点火を停止したメイン点火プラグ１０３又はサブ点火プラグ１０４を示す電気信号に基づいて、＃１気筒の＃１プラグの点火が停止（ＯＦＦ実行）されたか否かを判定する。判定の結果、＃１気筒の＃１プラグの点火が停止されていない場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ５４の処理に進める。一方、＃１気筒の＃１プラグの点火が停止された場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ６０の処理に進める。
【０１２２】
ステップＳ５４の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、燃焼不良監視部６から入力される＃１気筒の点火を停止したメイン点火プラグ１０３又はサブ点火プラグ１０４を示す電気信号に基づいて、＃１気筒の＃２プラグの点火が停止（ＯＦＦ実行）されたか否かを判定する。判定の結果、＃１気筒の＃２プラグの点火が停止されていない場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ５５の処理に進める。一方、＃１気筒の＃２プラグの点火が停止された場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ５９の処理に進める。
【０１２３】
ステップＳ５５の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、＃１気筒の失火発生と判断する。これにより、ステップＳ５５の処理は完了し、失火判定処理はステップＳ５６の処理に進む。
【０１２４】
ステップＳ５６の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、メイン点火プラグ１０３の異常判定、サブ点火プラグ１０４の異常判定又は失火判定を検出した回数をカウントする報知判断処理を実行する。これにより、ステップＳ５６の処理は完了し、燃焼不良・失火判定処理はステップＳ５７の処理に進む。
【０１２５】
ステップＳ５７の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、ステップＳ５６の処理でカウントしたメイン点火プラグ１０３の異常判定、サブ点火プラグ１０４の異常判定又は失火判定が行われた回数が、報知必要と判定する所定の回数以上か否かの判定結果に基づいて、報知が必要か否かを判定する。判定の結果、ステップＳ５６の処理でカウントした回数が所定の回数以上となって報知が必要な場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ５８の処理に進める。一方、ステップＳ５６の処理でカウントした回数が所定の回数未満で報知が不要な場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ６１の処理に進める。
【０１２６】
ステップＳ５８の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、表示装置２４をＯＮにしてメイン点火プラグ１０３若しくはサブ点火プラグ１０４の異常又は失火発生を報知する。これにより、ステップＳ５８の処理は完了し、燃焼不良・失火判定処理は終了する。
【０１２７】
ステップＳ５９の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、＃１気筒の＃１プラグの異常と判定する。これにより、ステップＳ５９の処理は完了し、燃焼不良・失火判定処理はステップＳ５６の処理に進む。
【０１２８】
ステップＳ６０の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、＃１気筒の＃２プラグの異常と判定する。これにより、ステップＳ６０の処理は完了し、燃焼不良・失火判定処理はステップＳ５６の処理に進む。
【０１２９】
ステップＳ６１の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、表示装置２４をＯＦＦにして報知を行わない。これにより、ステップＳ６１の処理は完了し、燃焼不良・失火判定処理は終了する。
【０１３０】
ステップＳ６２の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、＃２気筒の積算終了ステージであるか否かを判定する。具体的には、燃焼不良・失火判定部５は、＃２気筒の相対クランク角速度の積算値に応じた電気信号が判定パラメータ算出部４から入力したか否かにより判定する。判定の結果、＃２気筒の積算終了ステージである場合には、燃焼不良・失火判定部５は、失火判定処理をステップＳ６３の処理に進める。一方、＃２気筒の積算終了ステージではない場合には、燃焼不良・失火判定部５は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ５６の処理に進める。
【０１３１】
ステップＳ６３の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、判定パラメータ算出部４から入力された電気信号の示す＃２気筒の相対クランク角速度の積算値が判定閾値検索部３から入力された電気信号の示す＃２気筒の失火判定閾値以下であるか否かを判定する。この際、＃２気筒の失火判定閾値は、エンジンの負荷状態が高いほど大きな値が設定される。これにより、エンジンの負荷状態が高い場合には正常燃焼時に比べてエンジンによる生成トルクが相対的に大きくなり、エンジンによる生成トルクと相関関係にある相対クランク角速度の積算値も大きくなるため、エンジンの負荷状態が高いほど＃２気筒の失火判定閾値を大きく設定することにより、精度良く失火を検出することができる。
【０１３２】
判定の結果、＃２気筒の判定パラメータとしての積算値が＃２気筒の失火判定閾値以下である場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ６４の処理に進める。一方、＃２気筒の判定パラメータとしての積算値が＃２気筒の失火判定閾値より大きい場合には、失火判定部５は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ５６の処理に進める。
【０１３３】
ステップＳ６４の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、燃焼不良監視部６から入力される＃２気筒の点火を停止したメイン点火プラグ１０３又はサブ点火プラグ１０４を示す電気信号に基づいて、＃２気筒の＃１プラグの点火が停止（ＯＦＦ実行）されたか否かを判定する。判定の結果、＃２気筒の＃１プラグの点火が停止されていない場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ６５の処理に進める。一方、＃２気筒の＃１プラグの点火が停止された場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ６８の処理に進める。
【０１３４】
ステップＳ６５の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、燃焼不良監視部６から入力される＃２気筒の点火を停止したメイン点火プラグ１０３又はサブ点火プラグ１０４を示す電気信号に基づいて、＃２気筒の＃２プラグの点火が停止（ＯＦＦ実行）されたか否かを判定する。判定の結果、＃２気筒の＃２プラグの点火が停止されていない場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ６６の処理に進める。一方、＃２気筒の＃２プラグの点火が停止された場合には、燃焼不良・失火判定部７は、燃焼不良・失火判定処理をステップＳ６７の処理に進める。
【０１３５】
ステップＳ６６の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、＃２気筒の失火発生と判断する。これにより、ステップＳ６６の処理は完了し、失火判定処理はステップＳ５６の処理に進む。
【０１３６】
ステップＳ６７の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、＃２気筒の＃１プラグの異常と判定する。これにより、ステップＳ６７の処理は完了し、燃焼不良・失火判定処理はステップＳ５６の処理に進む。
【０１３７】
ステップＳ６８の処理では、燃焼不良・失火判定部７が、＃２気筒の＃２プラグの異常と判定する。これにより、ステップＳ６８の処理は完了し、燃焼不良・失火判定処理はステップＳ５６の処理に進む。
【０１３８】
以上の本実施形態における内燃機関失火検出装置では、１つの気筒１００に対してメイン点火プラグ１０３とサブ点火プラグ１０４とを備える内燃機関の失火を検出する内燃機関失火検出装置１において、内燃機関の燃焼状態を判定するための判定パラメータが失火判定閾値よりも正常値側に設定された燃焼不良上限閾値以下且つ燃焼不良下限閾値以上である場合に、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の一方のみが点火していない燃焼不良と判定するものであるため、１つの気筒に対して２つの点火プラグを備える内燃機関において一方の点火プラグのみが点火しない燃焼不良を検出することができる。
【０１３９】
また、本実施形態における内燃機関失火検出装置では、燃焼不良上限閾値及び前記燃焼不良下限閾値は、内燃機関の負荷状態に応じて設定されるため、燃焼不良を確実に検出することができる。
【０１４０】
また、本実施形態における内燃機関失火検出装置では、燃焼不良と判定した際に、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の他方の点火を停止し、他方の点火を停止した後に判定パラメータが失火判定閾値を超えた場合に一方の異常と判定するものであるため、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の一方の異常を検出することができる。
【０１４１】
また、本実施形態における内燃機関失火検出装置では、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４が、気筒１００に設けられたピストン１０１の中心から径方向において距離が異なる位置に各々配置され、燃焼不良上限閾値及び燃焼不良下限閾値は、メイン点火プラグ１０３の燃焼不良を判定する場合とサブ点火プラグ１０４の燃焼不良を判定する場合とで異なる値が設定されるものであるため、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の燃焼不良を確実に検出することができる。
【０１４２】
また、本実施形態における内燃機関失火検出装置では、判定パラメータがメイン点火プラグ１０３の燃焼不良上限閾値以下且つ燃焼不良下限閾値以上の場合にサブ点火プラグ１０４の点火を停止し、サブ点火プラグ１０４を停止した後に判定パラメータが失火判定閾値を超えた際にメイン点火プラグ１０３の異常と判定し、判定パラメータがサブ点火プラグ１０４の燃焼不良上限閾値以下且つ燃焼不良下限閾値以上の場合にメイン点火プラグ１０３の点火を停止し、メイン点火プラグ１０３を停止した後に判定パラメータが失火判定閾値を超えた際にサブ点火プラグ１０４の異常と判定するものであるため、メイン点火プラグ１０３及びサブ点火プラグ１０４の異常を確実に検出することができる。
【０１４３】
また、本実施形態における内燃機関失火検出装置では、判定パラメータが、クランク角速度に関する回転速度パラメータを所定期間において積算した積算値であるため、判定パラメータを精度よく算出することができる。
【０１４４】
本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【０１４５】
具体的には、上記実施形態において、２気筒を備える内燃機関について判定パラメータ算出処理、燃焼不良監視処理及び燃焼不良・失火判定処理を行った場合について説明したが、単気筒又は３気筒以上を備える内燃機関について判定パラメータ算出処理、燃焼不良監視処理及び燃焼不良・失火判定処理を行ってもよい。単気筒を備えるエンジンについての判定パラメータ算出処理では、判定パラメータ算出部４が、圧縮ＴＤＣステージから積算区間終了ステージまでの相対クランク角速度の積算値を求め、求めた積算値に応じた電気信号を燃焼不良・失火判定部７に出力する。単気筒を備えるエンジンの積算区間終了ステージは、典型的には排気行程の終了時である。
【０１４６】
また、上記実施形態において、失火発生等を検出した際に表示装置に表示して報知したが、音声、音又は光により失火発生等を報知してもよいし、報知することに加えて又は代えて、失火発生等を検出した際に内燃機関の運転状態を変更する制御を行うようにしてもよい。
【０１４７】
また、上記実施形態において、失火判定閾値と比較する積算値を算出する際に、クランク角速度を用いたが、これに限らずクランク角速度と相関のある任意のパラメータを用いることができる。
【０１４８】
また、上記実施形態において、回転速度パラメータとしての相対クランク角速度を積算して積算値を算出したが、回転速度パラメータとしてのクランク角速度を積算して積算値を算出してもよい。
【０１４９】
また、上記実施形態において、２つの点火プラグを、１つの気筒１００に設けられたピストン１０１の中心から径方向において距離が異なる位置に設けたが、１つの気筒１００に設けられたピストン１０１の中心から径方向において同一の距離となる位置に設けてもよい。
【０１５０】
また、上記実施形態において、１つの気筒１００に３つ以上の点火プラグを設けると共に、１つの気筒１００に設けられた３つ以上の点火プラグのうち２つの点火プラグを燃焼不良の検出対象としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
以上のように、本発明においては、１つの気筒に対して２つの点火プラグを備える内燃機関において一方の点火プラグのみが点火しない燃焼不良を検出することができる内燃機関失火検出装置を提供することができ、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等の車両の内燃機関失火検出装置に広範に適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【０１５２】
１…ＥＣＵ
２…クランク角速度算出部
３…失火判定閾値検索部
４…判定パラメータ算出部
５…燃焼不良判定閾値検索部
６…燃焼不良監視部
７…燃焼不良・失火判定部
２１…吸気圧力センサ
２２…クランクセンサ
２４…表示装置
１００…気筒
１０１…ピストン
１０２ａ…吸気バルブ
１０２ｂ…吸気バルブ
１０２ｃ…吸気バルブ
１０２ｄ…吸気バルブ
１０３…メイン点火プラグ
１０４…サブ点火プラグ
１０５…カムチェーンスリット
１０６…排気出口
【図１】
2019152101.tif 000003
【図２】
2019152101.tif 000004
【図３】
2019152101.tif 000005
【図４】
2019152101.tif 000006