WO2020184073A1 - ストラドルドビークルエンジンユニット、及びストラドルドビークル - Google Patents

ストラドルドビークルエンジンユニット、及びストラドルドビークル Download PDF

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WO2020184073A1
WO2020184073A1 PCT/JP2020/006043 JP2020006043W WO2020184073A1 WO 2020184073 A1 WO2020184073 A1 WO 2020184073A1 JP 2020006043 W JP2020006043 W JP 2020006043W WO 2020184073 A1 WO2020184073 A1 WO 2020184073A1
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physical quantity
rotation speed
misfire
timing
crankshaft
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PCT/JP2020/006043
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実 堀田
芳彦 野々垣
一輝 岩本
久寿 木下
信行 河島
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ヤマハ発動機株式会社
株式会社デンソー
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B61/02—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving cycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015—Engines misfires

Definitions

  • the present invention relates to a saddle-mounted vehicle engine unit and a saddle-mounted vehicle.
  • the saddle-type vehicle engine unit is equipped with an internal combustion engine and various devices, and is mounted on the saddle-type vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a misfire determination device for determining a misfire of an engine mounted on a motorcycle.
  • misfire determination device of Patent Document 1 it is possible to determine the presence or absence of an engine misfire by detecting a change in a physical quantity indicating the rotation speed of the crankshaft.
  • the detection accuracy When detecting a misfire of an internal combustion engine mounted on a saddle-mounted vehicle by using a change in a physical quantity indicating the rotation speed of a crankshaft, the detection accuracy may be low.
  • An object of the present invention is to provide a saddle-type vehicle engine unit and a saddle-type vehicle capable of detecting a misfire of an internal combustion engine mounted on a saddle-type vehicle with high accuracy.
  • the inventors of the present application have conducted a study for detecting a misfire with high accuracy in a saddle-mounted vehicle engine unit. As a result, the present inventors obtained the following findings.
  • the internal combustion engine mounted on a saddle-mounted vehicle is required to operate at a higher rotational speed than, for example, an internal combustion engine mounted on a four-wheeled vehicle.
  • the internal combustion engine of a saddle-mounted vehicle engine unit is usually configured to have a smaller moment of inertia than an internal combustion engine mounted on, for example, a four-wheeled vehicle. Therefore, the rotation speed is likely to change even in the normal state where misfire does not occur. For this reason, in an internal combustion engine provided in a saddle-mounted vehicle, it may be difficult to make a determination using the difference in rotational fluctuation between a misfire and a normal state.
  • the exhaust valve and the intake valve are mounted on the four-wheeled vehicle, for example. It opens for a longer period of time compared to the on-board internal combustion engine. Therefore, the period of valve overlap in which the exhaust valve and the intake valve open at the same time is long. Therefore, the exhaust gas in the exhaust passage is likely to be drawn back into the combustion chamber by the negative pressure of the intake air. That is, the internal residual gas is likely to be mixed. When a large amount of exhaust gas is contained in the combustion chamber, the combustion rate of the gas in the combustion chamber is low.
  • the combustion period of the internal combustion engine mounted on the saddle-mounted vehicle is long. Since the combustion period is long, the variation in the combustion period is large. Therefore, the rotation speed is likely to change even when it is normal. For this reason, it is difficult to determine the difference in rotational fluctuation between a misfire and a normal state in an internal combustion engine provided in a saddle-mounted vehicle.
  • the inventors of the present application further examined the rotational fluctuation of the saddle-mounted vehicle engine unit.
  • the internal combustion engine provided in a saddle-type vehicle has a small moment of inertia. Therefore, the internal combustion engine provided in the saddle-mounted vehicle has a high responsiveness of the rotational speed to operation or disturbance. That is, the internal combustion engine provided in the saddle-mounted vehicle has a high responsiveness to the rotational speed against misfire. For example, when viewed at each specific stroke timing such as a combustion stroke, the rotation speed decreases at a certain timing due to the influence of misfire, and the decrease in rotation speed due to misfire is completed at the next timing.
  • the present inventors can detect a decrease in the rotational speed at one timing and the completion of the decrease in the rotational speed at the next timing, thereby accurately misfiring the engine mounted on the saddle-type vehicle. I noticed that it can be detected.
  • the present inventors have stated that in a saddle-mounted vehicle engine unit, the misfire detection accuracy can be improved by utilizing the property of the small moment of inertia of the engine, which is considered to be a factor that makes it difficult to improve the misfire determination accuracy. I found it.
  • the saddle-mounted vehicle engine unit has the following configuration.
  • a saddle-type vehicle engine unit provided in a saddle-type vehicle.
  • the saddle-mounted vehicle engine unit is An internal combustion engine having a crankshaft and a crank angle signal output device that periodically outputs a crank angle signal according to the rotation of the crankshaft, and repeating a plurality of types of strokes every 720 degree rotation of the crankshaft.
  • a crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity acquirer that acquires a physical quantity related to a fluctuation amount of the rotation speed of the crankshaft in a specific stroke among the plurality of types of strokes based on a signal of the crank angle signal output device, and every time the crank shaft rotation speed fluctuation physical quantity is acquired, the first physical quantity is acquired at the first preceding timing corresponding to the specific stroke prior to the acquisition timing at which the crank shaft rotation speed fluctuation physical quantity is acquired.
  • the rotation speed of the crank shaft at the first preceding timing is based on the difference between the preceding physical quantity and the second preceding physical quantity which is the physical quantity acquired at the second preceding timing corresponding to the specific stroke before the first preceding timing.
  • a misfire detection device having a misfire detector that determines that it has occurred, To be equipped.
  • the saddle-mounted vehicle engine unit having the above configuration includes an internal combustion engine and a misfire detection device.
  • the saddle-type vehicle engine unit is provided in the saddle-type vehicle. Therefore, the internal combustion engine is provided in the saddle-mounted vehicle.
  • the internal combustion engine has a crankshaft and a crank angle signal output device.
  • the crank angle signal output device periodically outputs a crank angle signal according to the rotation of the crankshaft.
  • the misfire detection device includes a crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity acquirer and a misfire determination device.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity acquirer acquires the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity based on the signal of the crank angle signal output device.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity is a physical quantity related to the fluctuation amount of the crankshaft rotation speed in a specific stroke among a plurality of types of strokes.
  • the misfire determination device determines the misfire state every time the physical quantity of the crankshaft rotation speed fluctuation is acquired.
  • the misfire determination device determines that a misfire has occurred when it detects a decrease in the rotation speed of the crankshaft at the first preceding timing and detects the completion of the decrease in the rotation speed at the acquisition timing.
  • the first preceding timing is a timing before the acquisition timing at which the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity is acquired.
  • Both the first preceding timing and the second preceding timing are timings corresponding to a specific stroke.
  • the second preceding timing is a timing before the first preceding timing.
  • the decrease in the rotational speed of the crankshaft at the first preceding timing is detected based on the difference between the first preceding physical quantity acquired at the first preceding timing and the second preceding physical quantity acquired at the second preceding timing. Further, the completion of the rotation speed decrease at the acquisition timing is detected based on the difference between the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity and the first preceding physical quantity.
  • the amount of fluctuation in the rotation speed of the crankshaft under normal conditions of the internal combustion engine of the saddle-type vehicle engine unit is larger than that of, for example, the internal combustion engine of a four-wheeled vehicle.
  • the physical quantity of crankshaft rotation speed fluctuation is large. That is, however, since the internal combustion engine of the saddle-type vehicle engine unit has a small moment of inertia, the response of the rotational speed to misfire is high. That is, when viewed at the timing corresponding to the specific stroke, the decrease in the rotation speed due to misfire is likely to be completed at the next timing.
  • the misfire of the internal combustion engine of the saddle-type vehicle engine unit can be determined with high accuracy by utilizing the small moment of inertia of the internal combustion engine of the saddle-type vehicle engine unit.
  • the saddle-mounted vehicle engine unit can adopt the following configuration.
  • the saddle-mounted vehicle engine unit of (1) The internal combustion engine includes a plurality of cylinders and has a plurality of cylinders.
  • the misfire determination device acquires the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity
  • the first precedent corresponding to the specific stroke 720 degrees before the acquisition timing when the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity is acquired.
  • the first precedence is based on the difference between the first precedence physical quantity acquired at the timing and the second precedence physical quantity acquired at the second precedence timing corresponding to the specific stroke 720 degrees before the first precedence timing.
  • the internal combustion engine includes a plurality of cylinders.
  • the same stroke is carried out in the same cylinder for each 720 degree crank angle.
  • the misfire is determined based on the difference between the physical quantities of the crankshaft rotation speed fluctuation when the same stroke is performed twice in the same cylinder. Therefore, the error of determination due to the difference between cylinders can be suppressed.
  • a stroke including a combustion stroke in the remaining cylinders is carried out while the same stroke is carried out twice in the same cylinder.
  • the rotational speed due to misfire decreases at the acquisition timing in the next same stroke in the same cylinder. Is more reliable and easier to complete. Therefore, the misfire can be determined with higher accuracy by utilizing the small moment of inertia of the internal combustion engine of the saddle-type vehicle engine unit.
  • the saddle-mounted vehicle engine unit can adopt the following configuration.
  • crank shaft rotation speed fluctuation physical quantity acquirer determines the rotation speed at the first crank angle position in the specific stroke and the first crank angle position as physical quantities related to the fluctuation amount of the crank shaft rotation speed in the specific stroke.
  • the quantity representing the difference from the rotation speed at the second crank angle position before the angle smaller than the 720 degree crank angle is acquired.
  • the misfire judgment device reduces the rotation speed of the crankshaft at the first preceding timing based on the difference between the speed difference acquired at the first preceding timing and the speed difference acquired at the second preceding timing. To detect. Further, the misfire determination device detects the completion of the decrease in the rotation speed based on the difference between the speed difference acquired at the acquisition timing and the speed difference acquired at the first preceding timing.
  • the misfire can be determined with high accuracy of the internal combustion engine of the saddle-type vehicle engine unit.
  • the saddle-mounted vehicle engine unit can adopt the following configuration.
  • the saddle-mounted vehicle can adopt the following configuration.
  • the misfire of the internal combustion engine provided in the saddle-type vehicle can be determined with high accuracy by utilizing the small moment of inertia of the internal combustion engine provided in the saddle-type vehicle.
  • the terminology used herein is for the purpose of defining only specific embodiments and is not intended to limit the invention.
  • the term “and / or” includes any or all combinations of one or more related enumerated components.
  • the use of the terms “including, including,””comprising,” or “having,” and variations thereof, is a feature, process, operation, described. It identifies the presence of elements, components and / or their equivalents, but can include one or more of steps, actions, elements, components, and / or groups thereof.
  • the terms “attached”, “connected”, “combined” and / or their equivalents are widely used, direct and indirect attachment, connection and Includes both bonds.
  • the saddle-type vehicle engine unit is equipped with an internal combustion engine and a misfire detection device, and is installed in the saddle-type vehicle.
  • the misfire detection device may be, for example, an ECU as described later, or may be a control device provided in the vehicle separately from the ECU.
  • the misfire detection device can, for example, communicate with at least an internal combustion engine.
  • the misfire detection device is configured so that, for example, it can receive a signal output from a sensor or the like included in the internal combustion engine and transmit a control signal to various devices and devices included in the internal combustion engine.
  • the misfire detection device may be further configured to be capable of receiving signals output from sensors and the like provided in the vehicle and transmitting control signals to various devices and devices provided in the vehicle, for example.
  • a saddle-mounted vehicle engine unit does not necessarily mean that the internal combustion engine and the misfire detection device are physically unitized. Therefore, in the saddle-mounted vehicle engine unit, the internal combustion engine and the misfire detection device may or may not be physically integrated.
  • the saddle-type vehicle has, for example, wheels in addition to the saddle-type vehicle engine unit.
  • the wheels include drive wheels that rotate under the power output from the internal combustion engine.
  • the number of wheels is not particularly limited.
  • a saddle-mounted vehicle is a vehicle in which the driver sits across the saddle. Examples of the saddle-mounted vehicle include a motorcycle, a tricycle, and an ATV (All-Terrain Vehicle).
  • the drive wheels of a saddle-mounted vehicle are, for example, rear wheels.
  • the drive wheels are not limited to this, and may be, for example, front wheels.
  • the internal combustion engine is not particularly limited, and examples thereof include a 4-stroke engine. Further, the internal combustion engine may be a gasoline engine or a diesel engine. The number of cylinders is not particularly limited. Examples of the internal combustion engine include an internal combustion engine having various numbers of cylinders such as 4 cylinders, 6 cylinders, and 8 cylinders. The internal combustion engine may be an internal combustion engine having a single cylinder, two cylinders, or three cylinders. The multi-cylinder internal combustion engine may be of the equidistant combustion type or the non-equidistant combustion type.
  • the crank angle signal output device is not particularly limited, and conventionally known devices can be adopted. Examples of the crank angle signal output device include a resolver, a Hall IC, an electromagnetic induction type sensor, and the like.
  • the crank angle signal output device outputs, for example, a crank angle signal indicating the passage of a detected portion arranged on the crankshaft with a predetermined detection angle.
  • the crank angle signal output device periodically outputs a crank angle signal with respect to the rotation of the crankshaft.
  • the crank angle signal output device is not limited to one that always outputs a crank angle signal at a constant cycle when the crankshaft rotates at a constant speed, for example.
  • a part of the detected portion may be arranged at a different interval from the remaining detected portion.
  • the crank angle signal output device may output a signal in a part of the crankshaft rotation angle region at a period different from that of the other regions, for example.
  • the hardware configuration of the misfire detection device is not particularly limited.
  • the misfire detection device may be composed of a computer having a central processing unit and a storage device. A part or all of the misfire detection device may be configured by wired logic which is an electronic circuit.
  • the misfire detection device may be physically integrated as a whole, or may be composed of a combination of a plurality of physically separate devices.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity acquirer acquires a physical quantity related to the fluctuation amount of the crankshaft rotation speed in a specific stroke.
  • the specific stroke may be any of intake, compression, combustion, and exhaust that the internal combustion engine has, for example.
  • the timing corresponding to the specific process is the timing within the range of the specific process.
  • the timing corresponding to the specific stroke before the timing corresponding to the specific stroke may be the timing corresponding to the same stroke of the same cylinder, and the timing corresponding to the same stroke of other cylinders. It may be.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity is a physical quantity related to the fluctuation amount of the crankshaft rotation speed.
  • the timing at which the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity acquirer acquires the physical quantity may be different from the timing at which the signal is output from the crank angle signal output device.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity acquirer may acquire the timing physical quantity once when the signal is output a plurality of times from the crank angle signal output device.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity is a physical quantity related to the fluctuation amount of the crankshaft rotation speed.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity may be a value representing the fluctuation amount of the rotation speed, or may be a value representing the rotation speed.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity is acquired by continuously acquiring a plurality of values representing the rotation speed.
  • the rotation speed of the crankshaft may be an instantaneous rotation speed acquired based on one time interval of crank angle signals periodically and sequentially output from the crank angle signal output device, and may be a predetermined crank angle (for example,). It may be the average rotation speed (moving average rotation speed) in the section of 180CAD (360CAD).
  • the physical quantities of fluctuations in the crank shaft rotation speed are, for example, the rotation speed corresponding to the section of the first crank angle (instantaneous rotation speed or average rotation speed) and the rotation speed corresponding to the section of the second crank angle (instantaneous rotation speed or It may be a difference value from the average rotation speed).
  • the section of the first crank angle is set so as to at least partially overlap the section from the compression top dead center of the cylinder for which misfire is detected to the next compression top dead center of the internal combustion engine. Will be done.
  • the section of the second crank angle is set before the compression top dead center, for example. If a misfire occurs at the compression top dead center, the rotation speed of the crankshaft corresponding to the section of the first crank angle decreases, but the rotation speed of the crankshaft corresponding to the section of the second crank angle is the said. Not affected by misfire. Therefore, by acquiring the difference value, the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity that reflects the difference between the normal time and the misfire time can be obtained.
  • the rotation speed corresponding to each section does not necessarily have to be used as it is for acquiring the difference value.
  • a calculation or correction process may be performed for each of the rotation speeds for each section, and a difference value may be acquired based on each rotation speed after the processing.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity may be a crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity related to an equal explosion engine, or may be a crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity related to an unequal explosion engine.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity may be, for example, the rotation speed of a rotating body (for example, a gear, a shaft, etc.) in the power transmission path from the crankshaft to the wheels.
  • Advanced means early in time.
  • the preceding timing before the acquisition timing is a timing earlier in time than the acquisition timing.
  • the misfire detection device detects a decrease in the rotational speed of the crankshaft at the first preceding timing based on the difference between the first preceding physical quantity and the second preceding physical quantity.
  • the misfire detection device detects, for example, a decrease in the rotation speed according to the comparison result of the difference between the first preceding physical quantity and the second preceding physical quantity with respect to the reference value.
  • the misfire detection device is not limited to this, and for example, even if it detects a decrease in the rotation speed according to the ratio of the difference obtained at the preceding timing with respect to the difference between the first preceding physical quantity and the second preceding physical quantity. Good.
  • the completion of the decrease in the rotational speed is that the peak of the decrease has passed in the transition of the rotational speed with the passage of time.
  • the transition of the rotation speed includes decrease, increase, and maintenance.
  • the increase or maintenance of the rotation speed is performed.
  • the misfire detection device detects that the decrease in the rotation speed at the acquisition timing is completed based on the difference between the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity and the first preceding physical quantity.
  • the misfire detection device detects, for example, the completion of the decrease in the rotation speed according to the comparison result of the difference between the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity and the first preceding physical quantity with respect to the reference value.
  • the misfire detection device is not limited to this, and even if it detects a decrease in the rotation speed according to the ratio of the difference obtained at the preceding timing with respect to the difference between the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity and the first preceding physical quantity. Good.
  • the misfire determination device determines, for example, whether or not the difference between the rotational speed fluctuation physical quantities corresponds to the misfire pattern range having at least the first and second reference ranges. For example, the misfire determination unit determines that the difference between the rotation speed fluctuation physical quantity and the first preceding physical quantity is within the first reference range, and the difference between the first preceding physical quantity and the second preceding physical quantity is within the second reference range. As a condition, it is determined that a misfire has occurred, and here, the first reference range and the second reference range are arranged in opposite polarities.
  • the misfire determining device is not limited to this, and may determine, for example, whether or not the fluctuation of the increase / decrease of the difference in the rotational speed fluctuation physical quantity corresponds to a predetermined pattern.
  • the misfire judgment device determines, for example, whether or not it corresponds to the difference in the rotation speed fluctuation physical quantity when it is determined that the rotation speed fluctuation physical quantity is larger than the predetermined physical quantity determination standard.
  • the misfire judgment device is not limited to this.
  • the misfire determination device may determine the difference in the rotational speed fluctuation physical quantity even when it is not determined that the rotation speed fluctuation physical quantity is larger than the physical quantity determination criterion.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a saddle-type vehicle engine unit according to the first embodiment of the present invention and a distribution of physical quantities that fluctuate in rotational speed.
  • the saddle-mounted vehicle engine unit EU includes an engine 20 and a misfire detection device 10.
  • the saddle-type vehicle engine unit is provided in the saddle-type vehicle 50 (see FIG. 2). That is, the engine 20 is provided in the saddle-mounted vehicle 50.
  • the engine 20 is an internal combustion engine.
  • the engine 20 has a crankshaft 21 and a crank angle signal output device 27 (hereinafter, also referred to as an angle signal output device 27).
  • the power of the engine 20 is output from the crankshaft 21.
  • the angle signal output device 27 periodically outputs a crank angle signal according to the rotation of the crankshaft 21.
  • the misfire detection device 10 detects a misfire of the engine 20. Further, the misfire detection device 10 functions as a rough road detection device for detecting whether or not the saddle-mounted vehicle 50 is traveling on a rough road. Further, the misfire detection device 10 controls the engine 20.
  • the misfire detection device 10 includes a crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity acquisition unit 11 (hereinafter, also referred to as a fluctuation physical quantity acquisition unit 11) and a misfire determination unit 12.
  • the misfire detection device 10 further includes a notification signal transmission unit 16 and a combustion control unit 17.
  • variable physical quantity acquisition unit 11 is an example of a crankshaft rotation speed variable physical quantity acquirer.
  • the misfire determination unit 12 is an example of a misfire determination device.
  • the variable physical quantity acquisition unit 11 acquires the crankshaft rotational speed variable physical quantity (hereinafter, also referred to as the rotational speed variable physical quantity) related to the crankshaft rotational speed variable physical quantity based on the signal of the angular signal output device 27.
  • the rotational speed fluctuation physical quantity is a physical quantity related to the rotational speed fluctuation physical quantity of the crankshaft 21 in a specific stroke among a plurality of types of strokes of the engine 20.
  • the misfire determination unit 12 determines whether or not a misfire has occurred in the engine 20. Every time the rotation speed fluctuation physical quantity is acquired, the misfire determination unit 12 determines whether or not a misfire has occurred based on the rotation speed fluctuation physical quantity.
  • the notification signal transmission unit 16 notifies the determination result by the misfire determination unit 12.
  • the notification signal transmission unit 16 causes the notification device 30 (see FIG. 3) to display the misfire.
  • the notification signal transmission unit 16 causes the notification device 30 to display misfire information.
  • the notification signal transmission unit 16 outputs misfire information indicating the detection result of the misfire to the notification device 30.
  • the notification signal transmission unit 16 outputs the stored information when the diagnostic device as the notification device 30 is connected to or is connected to the misfire detection device 10.
  • the misfire determination unit 12 further includes a first preceding physical quantity which is a rotation speed fluctuation physical quantity acquired at the first preceding timing before the timing at which the rotation speed fluctuation physical quantity is acquired, and a first preceding physical quantity.
  • the decrease in the rotation speed and the completion of the decrease are detected by using the second preceding physical quantity, which is the rotation speed fluctuation physical quantity acquired at the previous second preceding timing.
  • the misfire determination unit 12 determines that a misfire has occurred when it detects a decrease in the rotational speed of the crankshaft 21 at the first preceding timing and detects that the decrease in the rotational speed at the acquisition timing has been completed.
  • the rotation speed fluctuates as a fluctuation amount from the difference between the rotation speed of the engine 20 at the timing of "0” and the rotation speed at the timing of "1" which is the same previous stroke.
  • the physical quantity SOMG (0) is acquired.
  • the misfire determination unit 12 makes a first based on the difference ⁇ OMG (1) between the first preceding physical quantity SOMG (1) and the second preceding physical quantity SOMG (2).
  • a decrease in the rotational speed of the crankshaft at the preceding timing (“1”) is detected.
  • the first preceding timing (“1”) is a timing corresponding to the intake stroke immediately before the acquisition timing (“0”) at which the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0) is acquired.
  • the first preceding physical quantity SOMG (1) is a rotational speed fluctuation physical quantity acquired at the first preceding timing (“1”).
  • the second preceding physical quantity SOMG (2) is a rotational speed fluctuation physical quantity acquired at the second preceding timing (“2”) corresponding to the intake stroke immediately before the first preceding timing (“1”). is there.
  • the misfire determination unit 12 has completed the reduction of the rotation speed at the acquisition timing (“0”) based on the difference ⁇ OMG (0) between the rotation speed fluctuation physical quantity SOMG (0) and the first preceding physical quantity SOMG (1). Detect that.
  • the bottom column of the part (b) of FIG. 1 also shows the misfire pattern range P1 that the misfire determination unit 12 applies to the misfire determination.
  • the misfire pattern range P1 has two reference ranges P1a and P1b.
  • the misfire determination unit 12 has a difference ⁇ OMG (1) of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0) with respect to the first preceding physical quantity SOMG (1) within the first reference range P1a and with respect to the second preceding physical quantity SOMG (2). It is determined that a misfire has occurred on condition that the difference ⁇ OMG (0) of the first preceding physical quantity SOMG (1) is within the second reference range P1b.
  • the first reference range P1a and the second reference range P1b are arranged in opposite polarities.
  • the difference ⁇ OMG (1) is within the first reference range P1a at the timing of “0”.
  • the difference ⁇ OMG (0) is within the second reference range P1b.
  • the misfire determination unit 12 detects a decrease in the rotational speed OMG of the crankshaft 21 at the first preceding timing, and detects the completion of the decrease in the rotational speed OMG at the acquisition timing, thereby increasing the occurrence of misfire in the engine 20. It can be judged by accuracy. According to the misfire determination unit 12, the misfire of the engine 20 provided in the saddle-mounted vehicle 50 can be determined with high accuracy by utilizing the property of the small moment of inertia of the engine 20.
  • FIG. 2 is an external view showing a saddle-mounted vehicle provided with the saddle-mounted vehicle engine unit shown in FIG.
  • the saddle-mounted vehicle 50 shown in FIG. 2 includes a vehicle body 51 and wheels 52a and 52b.
  • the wheels 52a and 52b are supported by the vehicle body 51.
  • the saddle-mounted vehicle 50 is a motorcycle having two wheels 52a and 52b.
  • the wheels 52a and 52b are arranged side by side with respect to the vehicle body 51 of the saddle-mounted vehicle 50 in the front-rear direction X of the saddle-mounted vehicle 50.
  • the rear wheel 52b is a driving wheel.
  • the saddle-mounted vehicle 50 includes a saddle-mounted vehicle engine unit EU and a drive system 59.
  • the saddle-mounted vehicle engine unit EU includes a misfire detection device 10 and an engine 20.
  • the drive system 59 drives the saddle-mounted vehicle 50 by transmitting the power of the engine 20.
  • FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the misfire detection device shown in FIG. 1 and the devices around it.
  • the misfire detection device 10 shown in FIG. 3 is a device related to the engine 20.
  • the engine 20 according to this embodiment is a 3-cylinder engine.
  • the engine 20 includes a crankshaft 21.
  • the crankshaft 21 rotates as the engine 20 operates.
  • the crankshaft 21 is provided with a plurality of detected portions 25 for detecting the rotation of the crankshaft 21.
  • the detected portions 25 are arranged in the circumferential direction of the crankshaft 21 at a predetermined detection angle when viewed from the rotation center of the crankshaft 21.
  • the detection angle is, for example, 15 degrees. However, the distance between some adjacent detected portions 25 is wider than the above-mentioned detection angle.
  • the detected unit 25 moves in conjunction with the rotation of the crankshaft 21.
  • the angular signal output device 27 outputs a signal when it detects the passage of the detected unit 25. As a result, the angular signal output device 27 periodically outputs a crank angle signal (angle signal) according to the rotation of the crankshaft 21. For example, when the crankshaft 21 rotates at a constant speed, the angular signal output device 27 outputs an angular signal at a constant cycle according to the detection angle. However, the angular signal output device 27 outputs an angular signal at a period longer than the period corresponding to the detection angle at some rotation angles.
  • the computer 100 constituting the misfire detection device 10 includes a CPU 101, a memory 102, and an I / O port 103.
  • the CPU 101 performs arithmetic processing based on the control program.
  • the memory 102 stores a control program and information necessary for calculation.
  • the I / O port 103 inputs / outputs signals to / from an external device.
  • An angular signal output device 27 is connected to the I / O port 103.
  • the angular signal output device 27 outputs an angular signal each time the crankshaft 21 of the engine 20 rotates by a detection angle.
  • the notification device 30 is also connected to the I / O port 103.
  • the notification device 30 displays information based on the signal output from the misfire detection device 10.
  • the notification device 30 is, for example, an indicator lamp provided on the saddle-mounted vehicle 50. Further, the notification device 30 also includes, for example, a diagnostic device which is an external device of the saddle-mounted vehicle 50.
  • the misfire detection device 10 of the present embodiment detects a misfire of the engine 20 based on the rotation speed of the crankshaft 21.
  • the misfire detection device 10 of the present embodiment also has a function as an engine control unit (ECU) that controls the operation of the engine 20.
  • An intake pressure sensor (not shown), a fuel injection device, and a spark plug are connected to the misfire detection device 10.
  • variable physical quantity acquisition unit 11 shown in FIG. 1, the misfire determination unit 12, the notification signal transmission unit 16, the combustion control unit 17, the notification signal transmission unit 16, and the combustion control unit 17 are CPU 101s that execute control programs. (See FIG. 3) is realized by controlling the hardware shown in FIG.
  • the variable physical quantity acquisition unit 11 shown in the part (a) of FIG. 1 acquires the rotational speed variable physical quantity of the crankshaft 21 based on the angular signal from the angular signal output device 27.
  • the angle signal is output each time the crankshaft 21 rotates by a detection angle.
  • the variable physical quantity acquisition unit 11 obtains the rotation speed by measuring the time interval of the timing at which the signal from the angular signal output device 27 is output. Further, the variable physical quantity acquisition unit 11 acquires the rotational speed variable physical quantity.
  • the rotational speed variable physical quantity acquired by the variable physical quantity acquisition unit 11 is the rotational speed variable physical quantity of the engine 20.
  • the fluctuation of the rotation speed of the engine 20 includes the fluctuation due to the combustion of the engine 20.
  • the combustion-induced variation of the engine 20 has an angular period equal to or shorter than the crank angle corresponding to four strokes.
  • the fluctuation of the rotation speed of the engine 20 may include not only the fluctuation due to the combustion of the engine 20 but also the fluctuation due to, for example, traveling on a rough road. Rough road running is an external factor of the engine 20.
  • the variable physical quantity acquisition unit 11 obtains, for example, the rotation speed of the section of the 180-degree crank angle corresponding to the combustion stroke of each cylinder and the rotation speed of the section of the 180-degree crank angle corresponding to the stroke between the combustion strokes.
  • the variable physical quantity acquisition unit 11 calculates the variable amount in the cylinders in which the same stroke is continuous with respect to the rotational speed of the engine 20.
  • the variable physical quantity acquisition unit 11 acquires the rotational speed variable physical quantity based on this variable amount.
  • FIG. 4 is a chart showing an example of the rotation speed of the crankshaft.
  • the horizontal axis of the graph of FIG. 4 indicates the rotation angle ⁇ of the crankshaft 21, and the vertical axis indicates the rotation speed.
  • the graph of FIG. 4 schematically shows the fluctuation of the rotation speed OMG.
  • the graph of the rotational speed OMG is obtained by connecting the values of the rotational speeds calculated for the crank angles corresponding to the combustion stroke and the intake stroke with a curve.
  • the graph of FIG. 4 shows the transition of the rotational speed OMG based on the crank angle, not the transition of the rotational speed based on time.
  • the rotational fluctuation due to the combustion operation has a number of repetition cycles corresponding to the number of cylinders per 720 degree crank angle.
  • the engine 20 according to the present embodiment is a 3-cylinder 4-stroke engine that burns at equal intervals.
  • the rotational variation of the rotational speed OMG shown in FIG. 4 has three repetition cycles per 720 degree crank angle. That is, the cycle of rotational fluctuation due to the combustion operation of the engine 20 is shorter than the crank angle (720 degrees) corresponding to four strokes.
  • the peak of the rotational speed corresponding to the compression stroke of each cylinder appears for each 240 degree crank angle.
  • the number of the position of the crank angle to be detected at a certain time point is set to "0", and the numbers of "1", "2", "3" ...
  • the intake stroke (# 3S) of the third cylinder among the three cylinders is set to the position of “0” which is the detection target at a certain time point.
  • the positions of "1", “2", and “3” correspond to the intake strokes (# 2S, # 1S, # 3S) in the second cylinder, the first cylinder, and the third cylinder, respectively.
  • the values of the rotation speed OMG at each position "0", “1”, “2”, ... are expressed as OMG0, OMG1, OMG2, ...
  • the rotation speed of the crankshaft 21 obtained by the variable physical quantity acquisition unit 11 is the rotation speed of the engine 20. Therefore, the rotation speed OMG of the crankshaft 21 will be described as the rotation speed OMG of the engine 20.
  • Each position "0", “1”, “2”, ... Is also the timing for acquiring the rotational speed fluctuation physical quantity. In the following description, "0", “1", “2”, ... May be described as timing.
  • the variable physical quantity acquisition unit 11 of the present embodiment calculates the difference in rotational speed in cylinders in which the same stroke is continuous.
  • the variable physical quantity acquisition unit 11 uses the rotational speed OMG of the engine 20 as the rotational speed.
  • the calculated difference is used as the rotation speed fluctuation physical quantity.
  • the rotational speed fluctuation physical quantity in the present embodiment is the difference between the two rotational speed OMGs, and is the first-order difference with respect to the rotational speed.
  • the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG can be said to be the first derivative of the rotational speed. For example, when the position of "0" shown in FIG. 4 is the detection target, the positions of the crank angles corresponding to the cylinders having the same stroke continuously are the positions of "0" and "1".
  • the position of "1" corresponds to the intake stroke of the second cylinder (# 2S in FIG. 4).
  • the position of "0” corresponds to the intake stroke of the third cylinder (# 3S in FIG. 4). That is, the intake stroke of the second cylinder and the intake stroke of the third cylinder are continuous at the "1" position and the "0" position.
  • the rotational speed fluctuation physical quantity at the position of "0” is the difference between the rotational speed OMG1 and the rotational speed OMG0.
  • the variable physical quantity acquisition unit 11 acquires the calculated difference as the rotational speed variable physical quantity. In this way, the variable physical quantity acquisition unit 11 sets the intake stroke as a specific stroke, and acquires the rotational speed variable physical quantity at the timing of the specific stroke.
  • the broken line MS_OMG in FIG. 4 shows the fluctuation of the rotation speed at the time of misfire.
  • the broken line MS_OMG schematically shows the fluctuation of the rotation speed at the time of misfire in the combustion stroke (# 3W) of the third cylinder.
  • the rotational speed does not increase due to combustion, so from the combustion stroke of the cylinder before the first cylinder (# 2W) to the combustion stroke of the cylinder next to the first cylinder (# 1W). , The rotation speed keeps decreasing. That is, the rotation speed OMG0 at the position of "0" is lower than that in the normal state where misfire does not occur.
  • FIG. 5 is a chart showing an example of the rotation speed and the physical quantity fluctuating the rotation speed.
  • FIG. 5 shows the rotation speed OMG and the rotation speed fluctuation physical quantity SOMG when a misfire occurs at the timing (position) immediately before “1”. Further, FIG. 5 shows a difference ⁇ OMG obtained from the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG.
  • the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG at the timing of a specific stroke is the rotational speed OMG acquired at the timing of the specific stroke from the rotational speed OMG acquired at the timing of the specific stroke immediately before the specific stroke. It is the difference minus.
  • the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0) at the timing of "0" is changed from the rotational speed OMG (1) at the timing of "1", which is one before “0", to the rotational speed OMG at the timing of "0". It is the difference obtained by subtracting (0). Therefore, a positive value of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG shown in the chart of FIG. 5 indicates a deceleration of the rotational speed OMG. A negative value of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG indicates an acceleration of the rotational speed.
  • the misfire determination unit 12 acquires the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG, the rotation speed of the crankshaft 21 is reduced based on the rotational speed fluctuation physical quantity and the rotational speed fluctuation physical quantity already acquired at the preceding timing. , And the completion of the decrease in rotation speed is detected. More specifically, the misfire determination unit 12 has the first preceding physical quantity acquired at the first preceding timing corresponding to the specific stroke one before the acquisition timing at which the rotation speed fluctuation physical quantity SOMG is acquired, and the first preceding physical quantity. Based on the difference from the second preceding physical quantity acquired at the second preceding timing corresponding to the specific stroke one before the timing, the decrease in the rotation speed of the crankshaft at the first preceding timing is detected.
  • the misfire determination unit 12 detects that the decrease in the rotation speed at the acquisition timing is completed based on the difference between the rotation speed fluctuation physical quantity and the first preceding physical quantity. Then, the misfire determination unit 12 determines that the engine 20 has misfired when it detects the decrease in the rotational speed of the crankshaft and detects the completion of the decrease in the rotational speed.
  • the misfire determination unit 12 sets the first preceding physical quantity SOMG (1) and the second preceding physical quantity SOMG (2). Based on the difference ⁇ OMG (1) of, the decrease in the rotational speed of the crankshaft at the first preceding timing (“1”) is detected.
  • the first preceding timing (“1”) is a timing corresponding to the intake stroke immediately before the acquisition timing (“0”) at which the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0) is acquired.
  • the first preceding physical quantity SOMG (1) is a rotational speed fluctuation physical quantity acquired at the first preceding timing (“1”).
  • the second preceding physical quantity SOMG (2) is a rotational speed fluctuation physical quantity acquired at the second preceding timing (“2”) corresponding to the intake stroke immediately before the first preceding timing (“1”). is there.
  • the misfire determination unit 12 has completed the reduction of the rotation speed at the acquisition timing (“0”) based on the difference ⁇ OMG (0) between the rotation speed fluctuation physical quantity SOMG (0) and the first preceding physical quantity SOMG (1). Detect that.
  • the chart in the bottom column of FIG. 5 shows the difference ⁇ OMG of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG obtained at each timing.
  • the chart also shows the misfire pattern range P1 that the misfire determination unit 12 applies to the misfire determination.
  • the misfire pattern range P1 has two reference ranges P1a and P1b.
  • the first reference range P1a is applied to the determination of the difference ⁇ OMG (1) of the first preceding physical quantity SOMG (1) with respect to the second preceding physical quantity SOMG (2).
  • the second reference range P1b is applied to the determination of the difference ⁇ OMG (0) of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0) with respect to the first preceding physical quantity SOMG (1).
  • the size of the first reference range P1a of the misfire pattern range P1 is determined according to the value of the difference ⁇ OMG (1).
  • the upper limit of the second reference range P1b corresponding to the difference ⁇ OMG (0) is calculated by multiplying the value of the difference ⁇ OMG (1) by a predetermined coefficient.
  • the misfire determination unit 12 has the difference ⁇ OMG (1) of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0) with respect to the first preceding physical quantity SOMG (1) within the first reference range P1a, and the second preceding physical quantity SOMG (2). ), On the condition that the difference ⁇ OMG (0) of the first preceding physical quantity SOMG (1) is within the second reference range P1b, it is determined that a misfire has occurred, and the first reference range P1 and the second reference range P1ba are mutually exclusive. It is arranged in the opposite polarity.
  • the difference ⁇ OMG (1) is within the first reference range P1a at the timing of “0”.
  • the difference ⁇ OMG (0) is within the second reference range P1b.
  • the polarities of the difference ⁇ OMG (1) and the polarities of ⁇ OMG (0) are opposite to each other. Therefore, with respect to the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG shown in FIG. 5, the misfire determination unit 12 determines that a misfire has occurred at the timing of “1”.
  • the misfire determination unit 12 determines whether or not the plurality of differences acquired from the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG are within the predetermined misfire pattern range P1. In other words, the misfire determination unit 12 determines whether or not the variation of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG acquired at the timing of sequentially arrival includes a portion as shown by the misfire pattern range P1. As a result, the misfire determination unit 12 determines whether or not the decrease in the rotational speed OMG and the completion of the subsequent decrease are due to the misfire.
  • a detection method that evaluates one difference can be considered instead of evaluating a combination of a plurality of differences ⁇ OMG (1) and ⁇ OMG (0) as in the present embodiment.
  • the one difference ⁇ OMG is simply compared with the reference value AR shown in FIG. 5, for example.
  • the reference value AR shown in FIG. 5, for example.
  • the rotation speed increases once due to the reaction of the decrease in the rotation speed due to the misfire at the timing of "1”
  • the rotation speed converges and then decreases at the timing of "-3”.
  • the misfire is determined using the combination of the two differences. That is, the misfire is determined by the fluctuation pattern of the two differences ⁇ OMG (1) and ⁇ OMG (0).
  • the decrease in the rotational speed of the crankshaft and the completion of the decrease are collectively determined by the fluctuation patterns of the two differences.
  • the frequency of erroneous detection can be suppressed, and misfire can be detected with high accuracy.
  • the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG is the first-order difference with respect to the rotational speed.
  • the difference ⁇ OMG obtained from the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG is a second-order difference with respect to the rotational speed.
  • the second-order difference with respect to the rotation speed for example, the influence of a gradual change in the rotation speed due to acceleration or deceleration of the saddle-type vehicle 50 is suppressed as compared with the first-order difference. Therefore, misfire can be detected with high accuracy.
  • the determination by the misfire determination unit 12 of the present embodiment is highly effective when the distribution of the rotational speed fluctuation physical quantity at the time of misfire and the distribution of the rotational speed fluctuation physical quantity at the time of normal are close to each other or in contact with each other.
  • a situation where the distributions of rotational speed fluctuation physical quantities are close to each other or are in contact with each other will be described.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a distribution of rotational speed fluctuation physical quantities with respect to the engine.
  • the horizontal axis of FIG. 6 indicates the rotation speed of the crankshaft 0.
  • the vertical axis shows the load of the engine 20.
  • FIG. 6 shows the entire range of rotational speed and load that the engine 20 can output.
  • FIG. 6 shows three regions in which the range of the crankshaft rotation speed that the engine 20 can output is equally divided.
  • FIG. 6 shows three regions in which the range of the load that can be output by the engine 20 is equally divided. That is, FIG. 6 shows nine regions in which the combination of the magnitude of the crankshaft rotation speed and the magnitude of the load is different.
  • the high load / high rotation speed region HH and the low load / low rotation speed region LL are coded.
  • the low load / low rotation speed region LL is a low rotation speed region including the smallest crankshaft rotation speed among the three regions in which the range of the crankshaft rotation speed that can be output by the engine 20 is equally divided, and is described above. This is the region including the smallest load among the three regions that equally divide the range of loads that can be output by the internal combustion engine.
  • FIG. 6 shows the distribution of rotational speed fluctuation physical quantities representing the regions for each of the nine regions. Since the engine 20 is mounted on the saddle-mounted vehicle 50 (see FIG. 2), the engine 20 is configured so that the moment of inertia of the crankshaft 21 is small. Due to the reduction of the moment of inertia of the crankshaft 21, the distribution E and the distribution M are generated so as to overlap each other in the low load / low rotation speed region LL.
  • the operating region of the engine 20 in which the distribution E and the distribution M overlap each other is referred to as an overlapping operating region.
  • the low load / low rotation speed region LL is included in the overlapping operation region.
  • the interval Ga is widely secured in the entire high load region including the high load / high rotation speed region HH.
  • the skirt Et of the distribution E and the skirt Mt of the distribution M are sufficiently separated from each other as in the high load / high rotational speed region HH, the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG increases due to rough road driving.
  • the tail Et of the distribution E and the tail Mt of the distribution M are separated from each other. Therefore, it is also possible to determine a misfire by determining whether or not the difference between the rotational speed fluctuation physical quantities is larger than the physical quantity determination reference AR.
  • the crank is determined to be larger than the physical quantity determination standard AR.
  • the crankshaft rotation speed fluctuation physical quantity at the normal time is mixed with the shaft rotation speed fluctuation physical quantity.
  • the number of rotational speed fluctuation physical quantities SOMG determined to be larger than the physical quantity determination reference AR may increase unless a misfire occurs. That is, erroneous determinations may be mixed in the determination results.
  • both the decrease in the rotation speed of the crankshaft due to the misfire and the completion of the decrease are determined. Therefore, for example, misfire can be detected with high accuracy even in an overlapping region such as a low load / low rotation speed region LL. Further, by determining both the decrease in the rotation speed of the crankshaft due to the misfire and the completion of the decrease, it is possible to exclude the fluctuation due to the rough road running state from the detection result with higher accuracy.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the misfire detection device shown in FIG.
  • the misfire determination unit 12 determines the misfire every time the rotational speed fluctuation physical quantity is acquired. First, the misfire determination unit 12 determines whether or not the engine 20 is operating in the overlapping operation region (S11). For example, when the engine 20 is operating in the high load / high rotation speed region HH, the engine 20 is not operating in the overlapping operating region. In this case (No in S11), the misfire determination unit 12 performs simple misfire detection (S12). In the simplified misfire detection, misfire is determined by determining whether or not this difference is larger than the physical quantity determination reference AR for each difference of the rotational speed fluctuation physical quantity.
  • the misfire determination unit 12 causes the misfire determination unit 12 to reduce the rotation speed OMG. Determine if the subsequent completion of the decline is due to a misfire.
  • the misfire determination unit 12 When the engine 20 is operating in the overlapping operation area (Yes in S11), the misfire determination unit 12 counts the determination period (S13). The misfire determination unit 12 counts the determination period, for example, by counting the crankshaft rotation speed.
  • the misfire determination unit 12 determines whether or not the difference between the second preceding physical quantity SOMG (2) and the first preceding physical quantity SOMG (1) is within the first reference range P1a shown in FIG. 5 ( S14).
  • step S14 when the difference is in the first reference range P1a shown in FIG. 5 (Yes in S14), the misfire determination unit 12 determines that the rotation speed of the crankshaft may have decreased due to misfire. ..
  • the misfire determination unit 12 determines that the difference between the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0) acquired at the current acquisition timing and the first preceding physical quantity SOMG (1) is the second reference range P1b shown in FIG. It is determined whether or not it is inside (S15).
  • the misfire determination unit 12 has completed the reduction of the rotation speed. Is determined.
  • the misfire determination unit 12 determines. Judge that a misfire has occurred. The misfire determination unit 12 counts the misfire counter (S18).
  • step S14 or S15 determines that no misfire has occurred. In this case, the misfire determination unit 12 omits the counting of the misfire counter.
  • the misfire determination unit 12 determines whether or not the determination period has elapsed (S19). When the determination period has elapsed (Yes in S19), the misfire determination unit 12 determines whether or not the value of the misfire counter exceeds the reference value for notification (S22).
  • the misfire determination unit 12 causes the notification signal transmission unit 16 to execute the processing for notification (S23). As a result, the notification signal transmission unit 16 transmits the notification signal to the notification device 30.
  • the misfire determination unit 12 causes the notification signal transmission unit 16 to transmit the value of the abnormal fluctuation counter as the number of misfires.
  • the second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the misfire pattern range P2 used for determining misfire includes the third reference range Pc and the third reference range Pc is also determined.
  • Other points in the second embodiment are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the description of the second embodiment, the drawings for the first embodiment are diverted and the same reference numerals as those of the first embodiment are used.
  • FIG. 8 is a chart showing an example of the rotation speed and the rotation speed fluctuation physical quantity in the second embodiment of the present invention.
  • the misfire pattern range P2 used by the misfire determination unit 12 in the present embodiment for determining misfire has three reference ranges P2a, P2b, and P2c.
  • the first reference range P2a is applied to the difference ⁇ OMG (1) of the first preceding physical quantity SOMG (1) with respect to the second preceding physical quantity SOMG (2).
  • the second reference range P2b is applied to the difference ⁇ OMG (0) of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0) with respect to the first preceding physical quantity SOMG (1).
  • the third reference range P2c is applied to the difference ⁇ OMG (2) of the second preceding physical quantity SOMG (2) with respect to the third preceding physical quantity SOMG (3).
  • the misfire determination unit 12 evaluates the combination of the three differences ⁇ OMG (1), ⁇ OMG (0), and ⁇ OMG (2).
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the misfire detection device according to the second embodiment of the present invention.
  • the misfire determination unit 12 in the embodiment further adds a determination (S16) as to whether or not the difference ⁇ OMG (2) is within the third reference range P2c to the process of the first embodiment (see FIG. 7). carry out. Other processing is the same as the processing of the first embodiment.
  • the misfire determination unit 12 of the present embodiment is acquired at the first preceding timing (“1”) corresponding to the specific stroke before the acquisition timing (“0”) at which the rotation speed fluctuation physical quantity SOMG is acquired.
  • the first preceding physical quantity SOMG (1) which is a physical quantity
  • the second preceding which is a physical quantity acquired at the second preceding timing (“2”) corresponding to the specific stroke before the first preceding timing (“1”).
  • ⁇ OMG1 Based on the difference ⁇ OMG1 from the physical quantity SOMG (2), a decrease in the rotation speed of the crank shaft 21 (see FIG.
  • the first reference range P2a of the misfire pattern range P2 in the present embodiment is the same as the first reference range P1a in the first embodiment. Further, the second reference range P2b is the same as the second reference range P1b in the first embodiment.
  • the third reference range P2c in the misfire pattern range P2 has an upper limit and a lower limit.
  • the magnitude of the third reference range P2c in the misfire pattern range P2 is determined according to the value of the difference ⁇ OMG (1).
  • the upper and lower limits of the third reference range P2c are calculated by multiplying the value of the difference ⁇ OMG (1) by a coefficient.
  • the upper limit of the third reference range P2c is the difference ⁇ OMG (1) or less. In the example shown in FIG.
  • the upper limit of the third reference range P2c is a positive value.
  • the third reference range P2c need not be fixed to the range shown in FIG.
  • the third reference range P2c can be changed based on the fluctuation amount of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG.
  • the upper limit of the third reference range P2c is the difference ⁇ OMG (1) or less.
  • the lower limit of the third reference range P2c is a negative value.
  • the upper limit and the lower limit of the third reference range P2c can be set to, for example, a value obtained by multiplying the difference ⁇ OMG (1) by a coefficient representing the state of the saddle-type vehicle 50. In this case, the upper and lower limits of the third reference range P2c change each time the difference ⁇ OMG (1) is acquired.
  • the upper limit of the third reference range P2c is set to a value equal to or less than the difference ⁇ OMG (1).
  • a value larger than the physical quantity determination reference AR can be set.
  • a negative value can be adopted as the upper limit of the third reference range P2c.
  • the third reference range P2c may be adjusted based on, for example, the type of the saddle-type vehicle 50 (see FIG. 2) to which the saddle-type vehicle engine unit EU is applied and the running state of the saddle-type vehicle 50. It is possible.
  • the period of valve overlap in which the exhaust valve and the intake valve open at the same time is long. Therefore, the cylinder before combustion contains burned exhaust gas.
  • the concentration of the burned exhaust gas contained in the cylinder of the next combustion becomes low. Therefore, when a misfire occurs in the engine 20, the rotation speed becomes higher than usual due to the next combustion of the cylinder in which the misfire occurs. In this case, the rotation speed returns to the normal speed by the next combustion. That is, in a cylinder in which a misfire has occurred, the rotation speed tends to increase and decrease repeatedly thereafter.
  • the misfire determination unit 12 may have a variation in the rotational speed fluctuation physical quantity from the third preceding timing (“3”) to the second preceding timing (“2”) within the range of the third reference range P2c. To detect. Therefore, it is possible to prevent the repeated increase and decrease of the rotation speed described above from being erroneously detected as a misfire. Therefore, misfire can be detected with higher accuracy.
  • the third embodiment of the present invention is the second embodiment in that the acquisition timing, the first advance timing, the second advance timing, and the third advance timing at which the rotational speed fluctuation physical quantity is acquired have a crank angle interval of 720 degrees from each other. Different from the form. Other points in the third embodiment are the same as those in the second embodiment. Therefore, in the description of the third embodiment, the drawings for the second embodiment are diverted and the same reference numerals as those of the second embodiment are used.
  • FIG. 10 is a chart showing an example of the rotation speed and the rotation speed fluctuation physical quantity in the third embodiment of the present invention.
  • the engine 20 (see FIGS. 1 and 2) is a 3-cylinder engine. In each cylinder of the engine 20, a specific stroke (for example, an intake stroke) is carried out for each 720 degree crank angle.
  • the misfire determination unit 12 of the present embodiment determines the misfire based on the difference ⁇ OMG between the rotational speed fluctuation physical quantities SOMGs when the identification is performed twice in the same cylinder.
  • the rotation speed OMG shown in FIG. 10 is the same as the rotation speed OMG of FIG. 5 referred to in the first embodiment.
  • the misfire determination unit 12 sets the first preceding physical quantity SOMG (1).
  • the misfire determination unit 12 refers to the rotational speed fluctuation physical quantity at the timing of “4” corresponding to the intake stroke of the second cylinder as the second preceding physical quantity SOMG (2).
  • the misfire determination unit 12 rotates the crankshaft at the first preceding timing (“1”) based on the difference ⁇ OMG (1) between the first preceding physical quantity SOMG (1) and the second preceding physical quantity SOMG (2). Detect slowdown.
  • the first preceding timing (“1”) is a timing corresponding to the intake stroke 720 degrees before the acquisition timing (“-2”) at which the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0) is acquired.
  • the first preceding physical quantity SOMG (1) is a rotational speed fluctuation physical quantity acquired at the first preceding timing (“1”).
  • the second preceding physical quantity SOMG (2) is a rotational speed fluctuation acquired at the second preceding timing (“4”) corresponding to the intake stroke 720 degrees before the first preceding timing (“1”). It is a physical quantity.
  • the misfire determination unit 12 has completed the decrease in the rotation speed at the acquisition timing (“-2”) based on the difference ⁇ OMG (0) between the rotation speed fluctuation physical quantity SOMG (0) and the first preceding physical quantity SOMG (1). Detect that.
  • the misfire determination unit 12 also determines the difference ⁇ OMG (2) corresponding to the second preceding timing (“4”) corresponding to the intake stroke 720 degrees before the first preceding timing (“1”). Included in the condition of.
  • the value of the difference ⁇ OMG (1) is within the first reference range P3a
  • ⁇ OMG (0) is within the second reference range P3b
  • ⁇ OMG (2) is further.
  • the misfire determination unit 12 evaluates the combination of the three differences ⁇ OMG (1), ⁇ OMG (0), and ⁇ OMG (2).
  • the third reference range P3c of the present embodiment can be changed based on the fluctuation amount of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG as in the case of the second embodiment.
  • the upper limit of the third reference range P3c is the difference ⁇ OMG (1) or less.
  • the lower limit of the third reference range P3c is a negative value.
  • variable physical quantity acquisition unit 11 differs from the second embodiment in that the rotational speed itself is acquired as the rotational speed variable physical quantity SOMG instead of the difference in rotational speed. .. That is, the variable physical quantity acquisition unit 11 outputs the rotational speed as the rotational speed variable physical quantity SOMG. Therefore, the misfire determination unit 12 uses the difference in rotation speed as the difference ⁇ OMG of the physical quantity fluctuating in rotation speed for determination.
  • Other points in the fourth embodiment are the same as those in the second embodiment. Therefore, in the description of the fourth embodiment, the drawings for the second embodiment are diverted and the same reference numerals as those of the second embodiment are used.
  • FIG. 11 is a chart showing an example of the rotation speed and the rotation speed fluctuation physical quantity in the fourth embodiment of the present invention.
  • the rotation speed shown in FIG. 11 is the same as the rotation speed of FIG. 5 referred to in the first embodiment. However, in the present embodiment, the rotation speed is used as it is as the rotation speed fluctuation physical quantity SOMG.
  • the misfire determination unit 12 determines the difference between the first preceding physical quantity SOMG (1) and the second preceding physical quantity SOMG (2). Based on ⁇ OMG (1), a decrease in the rotational speed of the crankshaft at the first preceding timing (“1”) is detected.
  • the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0), the first preceding physical quantity SOMG (1), and the second preceding physical quantity SOMG (2) in the present embodiment are actually rotational speeds.
  • the misfire pattern range P4 shown in FIG. 11 has two reference ranges P4a and P4b.
  • the first reference range P4a is applied to the difference ⁇ OMG (1) of the rotational speed fluctuation physical quantity SOMG (0) with respect to the first preceding physical quantity SOMG (1).
  • the second reference range P4b is applied to the difference ⁇ OMG (0) of the first preceding physical quantity SOMG (1) with respect to the second preceding physical quantity SOMG (2).
  • the misfire determination unit 12 When the value of the difference ⁇ OMG (1) is within the first reference range P4a and the value of the difference ⁇ OMG (0) is within the second reference range P4b, the misfire determination unit 12 reduces the rotation speed OMG and the subsequent decrease. Determine that the completion is due to a misfire. That is, the misfire determination unit 12 evaluates a combination of a plurality of differences ⁇ OMG (1) and ⁇ OMG (0).
  • the difference ⁇ OMG is the first-order difference with respect to the rotation speed. Further, the difference ⁇ OMG can be said to be the first derivative of the rotation speed.
  • the misfire determination unit 12 determines whether or not the pattern of the combination of the plurality of first-order differences with respect to the rotation speed is within the predetermined misfire pattern range. Even in the determination according to the present embodiment, the frequency of erroneous detection due to the influence of the increase in the rotation speed due to the reaction of the decrease in the rotation speed due to the misfire can be suppressed. Therefore, misfire can be detected with high accuracy.
  • misfire pattern range having three reference ranges including two reference ranges P4a and P4b as the misfire pattern range P4. .. Further, as the previous timing, for example, as described with reference to FIG. 10, it is also possible to use the rotational speed fluctuation physical quantity at the timing of the specific stroke of the same cylinder.
  • Misfire detection device 11 Crankshaft rotation speed variable physical quantity acquisition unit (variable physical quantity acquisition unit) 12 Misfire judgment unit (misfire judgment device) 20 engine (internal combustion engine) 21 Crankshaft 27 Crank angle signal output device (angle signal output device) 50 Saddle-type vehicle 52b Wheels (driving wheels)

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Abstract

ストラドルドビークルに搭載される内燃機関の失火を高い精度で検出することができるストラドルドビークルエンジンユニット及びストラドルドビークルを提供する。ストラドルドビークルエンジンユニットは、クランク軸と、クランク角信号出力器とを有する内燃機関と、失火検出装置とを備える。失火検出装置は、クランク軸の回転速度の変動量に関する物理量を取得するクランク軸回転速度変動物理量取得器、及び、失火判定器を有する。失火判定器は、前の特定行程に対応する第１先行タイミングで取得された物理量である第１先行物理量と、第１先行タイミングよりも前の第２先行タイミングで取得された物理量である第２先行物理量との差分に基づき第１先行タイミングにおけるクランク軸の回転速度の低下を検出し、且つ、クランク軸回転速度変動物理量と第１先行物理量との差分に基づき取得タイミングにおける回転速度の低下が完了したことを検出した場合に失火が生じたと判定する。

Description

ストラドルドビークルエンジンユニット、及びストラドルドビークル
　本発明は、鞍乗型車両エンジンユニット、及び鞍乗型車両に関する。
　鞍乗型車両エンジンユニットは、内燃機関及び各種装置を備え、鞍乗型車両に搭載される。例えば、特許文献１には、自動二輪車に搭載されるエンジンの失火を判定する失火判定装置が示されている。
　特許文献１の失火判定装置によれば、クランク軸の回転速度を示す物理量の変化を検出することによってエンジンの失火の有無を判断することができる。
特開２０１６－７０２５５号公報
　鞍乗型車両に搭載される内燃機関の失火を、クランク軸の回転速度を示す物理量の変化を用いて検出する場合、検出の精度が低い場合があった。
　本発明の目的は、鞍乗型車両に搭載される内燃機関の失火を高い精度で検出することができる鞍乗型車両エンジンユニット及び鞍乗型車両を提供することである。
　本願発明者らは、鞍乗型車両エンジンユニットにおいて、高い精度で失火を検出するための検討を行った。その結果、本発明者らは、次の知見を得た。
　鞍乗型車両に搭載される内燃機関は、例えば四輪車に搭載される内燃機関と比べて高い回転速度で動作することが求められている。このため、通常、鞍乗型車両エンジンユニットの内燃機関は、例えば四輪車に搭載される内燃機関と比べて小さい慣性モーメントを有するように構成されている。従って、失火が生じない正常時でも回転速度が変化しやすい。このため、鞍乗型車両に設けられる内燃機関では、失火時と正常時の回転変動の差を用いて判定し難い場合がある。
　また、鞍乗型車両に搭載される内燃機関は、例えば四輪車に搭載される内燃機関と比べて高い回転速度で動作する場合に対応するため、排気バルブ及び吸気バルブが例えば四輪車に搭載される内燃機関と比べてより長い期間開く。従って、排気バルブ及び吸気バルブが同時に開くバルブオーバーラップの期間が長い。このため、排気通路内の排ガスが、吸気の負圧によって燃焼室内に戻るように引き込まれやすい。つまり、内部残留ガスの混合が生じやすい。燃焼室に含まれる排ガスが多いと、燃焼室におけるガスの燃焼速度が低い。このため、鞍乗型車両に搭載される内燃機関における燃焼期間は長い。燃焼期間が長い分、燃焼期間のばらつきも大きい。このため、回転速度が正常時でも変化しやすい。このため、鞍乗型車両に設けられる内燃機関では、失火時と正常時の回転変動の差を判定し難い。
　本願発明者らは、鞍乗型車両エンジンユニットの回転変動について更に検討した。
　鞍乗型車両に設けられる内燃機関は、小さい慣性モーメントを有する。このため、鞍乗型車両に設けられる内燃機関は、操作又は外乱に対する回転速度の応答性が高い。つまり、鞍乗型車両に設けられる内燃機関は、失火に対する回転速度の応答性も高い。例えば燃焼行程といった特定行程のタイミング毎に見た場合、失火の影響によりあるタイミングで回転速度が低下し、次のタイミングで失火による回転速度の低下は完了する。
　この知見から、本発明者らは、あるタイミングにおける回転速度の低下と、次のタイミングにおける回転速度の低下の完了を検出することによって、鞍乗型車両に搭載されるエンジンの失火を高い精度で検出することができることに気づいた。
　本発明者らは、鞍乗型車両エンジンユニットにおいて、失火の判定精度向上を困難にする要因と考えられていたエンジンの小さい慣性モーメントの性質を利用し、失火の検出精度を高めることができることを見出した。
　以上の目的を達成するために、本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両エンジンユニットは、次の構成を備える。
　（１）　鞍乗型車両に設けられる鞍乗型車両エンジンユニットであって、
　前記鞍乗型車両エンジンユニットは、
　クランク軸と、前記クランク軸の回転に応じてクランク角信号を周期的に出力するクランク角信号出力器とを有し、複数の種類の行程を前記クランク軸の７２０度回転毎に繰り返す内燃機関と、
　前記クランク角信号出力器の信号に基づいて、前記複数種類の行程のうち特定行程における前記クランク軸の回転速度の変動量に関する物理量を取得するクランク軸回転速度変動物理量取得器、及び、
前記クランク軸回転速度変動物理量が取得される毎に、前記クランク軸回転速度変動物理量が取得される取得タイミングよりも前の前記特定行程に対応する第１先行タイミングで取得された物理量である第１先行物理量と、前記第１先行タイミングよりも前の前記特定行程に対応する第２先行タイミングで取得された物理量である第２先行物理量との差分に基づき第１先行タイミングにおける前記クランク軸の回転速度の低下を検出し、且つ、前記クランク軸回転速度変動物理量と前記第１先行物理量との差分に基づき前記取得タイミングにおける前記回転速度の低下が完了したことを検出した場合に前記内燃機関で失火が生じたと判定する失火判定器を有する失火検出装置と、
を備える。
　上記構成の鞍乗型車両エンジンユニットは、内燃機関と、失火検出装置とを備えている。鞍乗型車両エンジンユニットは、鞍乗型車両に設けられる。従って、内燃機関は、鞍乗型車両に設けられる。内燃機関は、クランク軸と、クランク角信号出力器とを有する。クランク角信号出力器は、クランク軸の回転に応じてクランク角信号を周期的に出力する。
　失火検出装置は、クランク軸回転速度変動物理量取得器、及び失火判定器を有する。クランク軸回転速度変動物理量取得器は、クランク角信号出力器の信号に基づいて、クランク軸回転速度変動物理量を取得する。クランク軸回転速度変動物理量は、複数種類の行程のうち特定行程におけるクランク軸の回転速度の変動量に関する物理量である。
　失火判定器は、クランク軸回転速度変動物理量が取得される毎に、失火状態の判定を行う。失火判定器は、第１先行タイミングにおけるクランク軸の回転速度の低下を検出し、且つ、取得タイミングにおける回転速度低下の完了を検出した場合に失火が生じたと判定する。第１先行タイミングは、クランク軸回転速度変動物理量が取得される取得タイミングよりも前のタイミングである。第１先行タイミング及び第２先行タイミングはいずれも、特定行程に対応するタイミングである。第２先行タイミングは、第１先行タイミングよりも前のタイミングである。
　第１先行タイミングにおけるクランク軸の回転速度の低下は、第１先行タイミングで取得された第１先行物理量と第２先行タイミングで取得された第２先行物理量との差分に基づき検出される。また、取得タイミングにおける回転速度低下の完了は、クランク軸回転速度変動物理量と第１先行物理量との差分に基づき検出される。
　鞍乗型車両エンジンユニットの内燃機関の正常時におけるクランク軸の回転速度の変動量は、例えば四輪車の内燃機関の場合と比べて大きい。クランク軸回転速度変動物理量は大きい。すなわち、しかし、鞍乗型車両エンジンユニットの内燃機関は小さい慣性モーメントを有するため、失火に対する回転速度の応答性が高い。すなわち、特定行程に対応するタイミングで見た場合に失火による回転速度の低下が、次のタイミングで完了しやすい。
　上記構成によれば、クランク軸回転速度変動物理量が取得される取得タイミングよりも前の第１先行タイミングにおけるクランク軸の回転速度の低下を検出し、且つ、上記取得タイミングにおける回転速度低下の完了を検出した場合に内燃機関で失火が生じたと判定される。従って、鞍乗型車両エンジンユニットの内燃機関の失火を、鞍乗型車両エンジンユニットの内燃機関の小さい慣性モーメントを利用して高い精度で失火を判定することができる。
　本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両エンジンユニットは、以下の構成を採用できる。
　（２）　（１）の鞍乗型車両エンジンユニットであって、
　前記内燃機関は、複数の気筒を備え、
　前記失火判定器は、前記クランク軸回転速度変動物理量が取得される毎に、前記クランク軸回転速度変動物理量が取得される取得タイミングよりも７２０度クランク角前の前記特定行程に対応する第１先行タイミングで取得された第１先行物理量と、前記第１先行タイミングよりも７２０度クランク角前の前記特定行程に対応する第２先行タイミングで取得された第２先行物理量との差分に基づき第１先行タイミングにおける前記クランク軸の回転速度の低下を検出し、且つ、前記第１先行物理量と前記クランク軸回転速度変動物理量との差分に基づき前記回転速度低下の完了を検出した場合に前記内燃機関の失火と判定する。
　上記構成によれば、内燃機関は、複数の気筒を備えている。７２０度クランク角毎に同じ気筒で同じ行程が実施される。上記構成によれば、同じ気筒で同じ行程が２回実施される時のクランク軸回転速度変動物理量同士の差分に基づき失火の判定が行われる。従って、気筒の差による判定の誤差が抑えられる。また、複数の気筒を備える内燃機関において、同じ気筒で同じ行程が２回実施される間には、残りの気筒における燃焼行程を含む行程が実施される。このため、同じ気筒で同じ行程が実施される場合、１回目即ち第１先行タイミングで失火による回転速度の低下が検出された後、同じ気筒における次の同じ行程における取得タイミングでは、回転速度の低下がより確実に完了しやすい。従って、鞍乗型車両エンジンユニットの内燃機関の小さい慣性モーメントを利用してより高い精度で失火を判定することができる。
　本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両エンジンユニットは、以下の構成を採用できる。
　（３）　（１）又は（２）の鞍乗型車両エンジンユニットであって、
　前記クランク軸回転速度変動物理量取得器は、前記特定行程における前記クランク軸の回転速度の変動量に関する物理量として、前記特定行程内の第１クランク角位置における回転速度と、前記第１クランク角位置に対し７２０度クランク角より小さい角度前の第２クランク角位置における回転速度との間の差分を表す量を取得する。
　上記構成によれば、クランク軸の回転速度の変動量に関する物理量として、第１クランク角位置における回転速度と第２クランク角位置における回転速度との間の差分を表す量が取得される。この結果、失火判定器は、第１先行タイミングで取得された速度の差分と、第２先行タイミングで取得された速度の差分との差分に基づき第１先行タイミングにおけるクランク軸の回転速度の低下を検出する。また、失火判定器は、取得タイミングで取得された速度の差分と、第１先行タイミングで取得された速度の差分との差分に基づき回転速度の低下の完了を検出する。
　差分同士の差分に基づき検出がされることによって、例えば、鞍乗型車両の加速・減速を伴う緩やかな回転速度の変動の影響が抑えられる。従って、鞍乗型車両エンジンユニットの内燃機関の高い精度で失火を判定することができる。
　本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両エンジンユニットは、以下の構成を採用できる。
　（４）　（３）の鞍乗型車両エンジンユニットであって、
　前記失火判定器は、前記第１先行物理量に対する前記クランク軸回転速度変動物理量の差における正負の極性が、前記第２先行物理量に対する前記第１先行物理量の差における正負の極性と逆である場合に、前記内燃機関で失火が生じたと判定する。
　上記構成によれば、差分同士の差分に基づき検出がされた値に対し、正負の極性を判別することによって、失火が生じたと判定することができる。従って、簡潔な構成で、鞍乗型車両エンジンユニットの内燃機関の失火を高い精度で判定することができる。
　本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
　（５）　（１）から（４）の鞍乗型車両エンジンユニットと、
　前記内燃機関によって駆動される車輪とを有する
　鞍乗型車両。
　上記構成によれば、鞍乗型車両に設けられる内燃機関の失火を、鞍乗型車両に設けられる内燃機関の小さい慣性モーメントを利用して高い精度で失火を判定することができる。
　本明細書にて使用される専門用語は特定の実施例のみを定義する目的であって発明を制限する意図を有しない。
　本明細書にて使用される用語「および/または」はひとつの、または複数の関連した列挙された構成物のあらゆるまたはすべての組み合わせを含む。
　本明細書中で使用される場合、用語「含む、備える（including）」「含む、備える（comprising）」または「有する（having）」およびその変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分および/またはそれらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および/またはそれらのグループのうちの１つまたは複数を含むことができる。
　本明細書中で使用される場合、用語「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」および/またはそれらの等価物は広く使用され、直接的および間接的な取り付け、接続および結合の両方を包含する。更に、「接続された」および「結合された」は、物理的または機械的な接続または結合に限定されず、直接的または間接的な電気的接続または結合を含むことができる。
　他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
　一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術および本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはない。
　本発明の説明においては、複数の技術および工程が開示されていると理解される。
　これらの各々は個別の利益を有し、それぞれは、他の開示された技術の１つ以上、または、場合によっては全てと共に使用することもできる。
　従って、明確にするために、この説明は、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。
　それにもかかわらず、明細書および特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明および請求項の範囲内にあることを理解して読まれるべきである。
　本明細書では、新しい鞍乗型車両エンジンユニットについて説明する。
　以下の説明では、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細を述べる。
　しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細なしに本発明を実施できることが明らかである。
　本開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
　鞍乗型車両エンジンユニットは、内燃機関及び失火検出装置を備え、鞍乗型車両に設けられる。失火検出装置は、例えば、後述するようなＥＣＵであってもよく、ＥＣＵとは別に車両に設けられる制御装置であってもよい。失火検出装置は、例えば、少なくとも内燃機関と通信可能である。失火検出装置は、例えば、内燃機関が備えるセンサ等から出力される信号を受信し、内燃機関が備える各種機器・装置等へ制御信号を送信可能であるように構成されている。失火検出装置は、更に、例えば、車両が備えるセンサ等から出力される信号を受信し、車両が備える各種機器・装置等へ制御信号を送信可能であるように構成されてもよい。鞍乗型車両エンジンユニットは、必ずしも、内燃機関と失火検出装置とが物理的にユニット化されていることを意味しない。従って、鞍乗型車両エンジンユニットにおいて、内燃機関と失火検出装置とは、物理的に一体として構成されていてもよく、物理的に一体として構成されていなくてもよい。
　鞍乗型車両は、鞍乗型車両エンジンユニットに加え、例えば、車輪を有する。車輪には、内燃機関から出力される動力を受けて回転する駆動輪が含まれる。車輪の数は、特に限定されない。鞍乗型車両とは、運転者がサドルに跨って着座する形式の車両をいう。鞍乗型車両としては、例えば、自動二輪車、自動三輪車、ＡＴＶ（Ａｌｌ－Ｔｅｒｒａｉｎ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）が挙げられる。
　鞍乗型車両の駆動輪は、例えば後輪である。駆動輪はこれに限られず、例えば前輪であってもよい。
　内燃機関としては、特に限定されず、例えば、４ストロークエンジンが挙げられる。また、内燃機関は、ガソリンエンジンであってもよく、ディーゼルエンジンであってもよい。気筒数は、特に限定されない。内燃機関としては、例えば、４気筒、６気筒、８気筒等、種々の数の気筒を有する内燃機関が挙げられる。内燃機関は、単気筒、２気筒又は３気筒を有する内燃機関であってもよい。多気筒の内燃機関は、等間隔燃焼型であってもよく、不等間隔燃焼型であってもよい。
　クランク角信号出力器は、特に限定されず、従来公知の機器が採用され得る。クランク角信号出力器としては、例えば、レゾルバ、ホールＩＣ、電磁誘導型センサ等が挙げられる。クランク角信号出力器は、例えば、所定の検出角度を空けてクランク軸に配置された被検出部の通過を表すクランク角信号を出力する。クランク角信号出力器は、クランク軸の回転に対し、クランク角信号を周期的に出力する。但し、クランク角信号出力器は、例えばクランク軸が一定速度回転で回転する場合に、常に一定の周期でクランク角信号を出力するものに限られない。例えば、被検出部の一部は、残りの被検出部と異なる間隔で配置されていてもよい。この結果、クランク角信号出力器は、例えば、一部のクランク軸回転角度領域で、他の領域とは異なる周期で信号を出力してもよい。
　失火検出装置のハードウェア構成は、特に限定されない。失火検出装置は、中央処理装置と、記憶装置とを有するコンピュータにより構成されていてもよい。失火検出装置の一部または全部が、電子回路であるワイヤードロジックによって構成されていてもよい。失火検出装置は、全体として物理的に一体として構成されていてもよく、物理的に別個の複数の装置の組合せにより構成されていてもよい。
　クランク軸回転速度変動物理量取得器は、特定行程におけるクランク軸の回転速度の変動量に関する物理量を取得する。特定行程は、例えば内燃機関が有する、吸気、圧縮、燃焼、排気のいずれかであればよい。特定行程に対応するタイミングは、特定行程の範囲内のタイミングである。特定行程に対応するタイミングよりも前の特定行程に対応するタイミングは、内燃機関が複数の気筒を有する場合、同じ気筒の同じ行程に対応するタイミングでもよく、他の気筒の同じ行程に対応するタイミングでもよい。クランク軸回転速度変動物理量は、クランク軸の回転速度の変動量に関する物理量である。クランク軸回転速度変動物理量取得器が物理量を取得するタイミングは、クランク角信号出力器から信号が出力されるタイミングと異なっていてもよい。例えば、クランク軸回転速度変動物理量取得器は、クランク角信号出力器から信号が複数回出力される場合にタイミング物理量を１回取得してもよい。
　クランク軸回転速度変動物理量は、クランク軸の回転速度の変動量に関する物理量である。クランク軸回転速度変動物理量は、回転速度の変動量を表す値でもよく、また、回転速度を表す値でもよい。回転速度を表す複数の値が継続して取得されることによって、クランク軸回転速度変動物理量が取得される。例えば、クランク軸の回転速度は、クランク角信号出力器から周期的に順次出力されるクランク角信号の１つの時間間隔に基づいて取得される瞬時回転速度であってもよく、所定クランク角度（例えば１８０ＣＡＤ、３６０ＣＡＤ）の区間における平均回転速度（移動平均回転速度）であってもよい。クランク軸回転速度変動物理量は、例えば、第１のクランク角度の区間に対応する回転速度（瞬時回転速度又は平均回転速度）と、第２のクランク角度の区間に対応する回転速度（瞬時回転速度又は平均回転速度）との差分値であってもよい。この場合、第１のクランク角度の区間は、例えば、失火検出対象の気筒の圧縮上死点から、内燃機関において次に到来する圧縮上死点までの区間と少なくとも部分的に重複するように設定される。一方、第２のクランク角度の区間は、例えば、当該圧縮上死点の前に設定される。当該圧縮上死点で失火が生じた場合、第１のクランク角度の区間に対応するクランク軸の回転速度は減少するが、第２のクランク角度の区間に対応するクランク軸の回転速度は、当該失火による影響を受けない。従って、差分値を取得することにより、正常時と失火時との違いが反映されたクランク軸回転速度変動物理量が得られる。各区間に対応する回転速度は、必ずしも、そのまま差分値の取得に用いられる必要は無い。各区間に対する回転速度の各々に対して演算乃至補正の処理が行われ、処理後の各回転速度に基づいて、差分値が取得されてもよい。クランク軸回転速度変動物理量は、等爆エンジンに係るクランク軸回転速度変動物理量であってもよく、不等爆エンジンに係るクランク軸回転速度変動物理量であってもよい。クランク軸回転速度変動物理量は、例えば、クランク軸から車輪までの動力伝達経路における回転体（例えば、ギア、軸等）の回転速度であってもよい。
　「先行」は、時間的に早いことを意味する。例えば、取得タイミングよりも前の先行タイミングは、取得タイミングよりも時間的に早いタイミングである。
　失火検出装置は、第１先行物理量と第２先行物理量との差分に基づき、第１先行タイミングにおけるクランク軸の回転速度の低下を検出する。失火検出装置は、例えば、基準値に対する、第１先行物理量と第２先行物理量との差分の比較結果に応じて回転速度の低下を検出する。失火検出装置は、これに限られず、例えば、第１先行物理量と第２先行物理量との差分に対し、更に先行のタイミングで得られた差分の割合に応じて回転速度の低下を検出してもよい。
　回転速度の低下の完了は、時間経過に伴う回転速度の推移において低下（decrease）のピークを過ぎたことである。回転速度の低下が完了する場合、例えば微分値が正に転じる。回転速度の推移には、低下、上昇、維持がある。回転速度の低下が完了する場合は、回転速度の上昇または維持である。
　失火検出装置は、クランク軸回転速度変動物理量と第１先行物理量との差分に基づき、取得タイミングにおける回転速度の低下が完了したことを検出する。失火検出装置は、例えば、基準値に対する、クランク軸回転速度変動物理量と第１先行物理量との差分の比較結果に応じて回転速度の低下の完了を検出する。失火検出装置は、これに限られず、クランク軸回転速度変動物理量と第１先行物理量との差分に対し、更に先行のタイミングで得られた差分の割合に応じて回転速度の低下を検出してもよい。
　失火判定器は、例えば、回転速度変動物理量の差分が少なくとも第１及び第２基準範囲を有する失火パターン範囲に該当するか否かを判定する。例えば、失火判定部は、第１先行物理量に対する回転速度変動物理量の差分が第１基準範囲内にあり、且つ、第２先行物理量に対する第１先行物理量の差分が第２基準範囲内にあることを条件として、失火が生じたと判定し、ここで、第１基準範囲と第２基準範囲は互いに逆の極性に配置される。
　但し、失火判定器は、これに限られず、例えば、回転速度変動物理量の差分の増加／減少の変動が所定のパターンに該当するか否かを判定してもよい。
　失火判定器は、例えば、回転速度変動物理量が所定の物理量判定基準よりも大きいと判定された場合に、回転速度変動物理量の差分に該当するか否かを判定する。但し、失火判定器は、これに限られない。失火判定器は、例えば、回転速度変動物理量が物理量判定基準よりも大きいと判定されない場合でも、回転速度変動物理量の差分について判定してもよい。
　本発明によれば、鞍乗型車両に搭載される内燃機関の失火を高い精度で検出することができる鞍乗型車両エンジンユニット及び鞍乗型車両が実現できる。
本発明の第一実施形態に係る鞍乗型車両エンジンユニットの概略及び回転速度変動物理量の分布を説明する図である。 図１に示す鞍乗型車両エンジンユニットを備えた鞍乗型車両を示す外観図である。 図１に示す失火検出装置、及びその周辺の装置の構成を模式的に示す構成図である。 クランク軸の回転速度の例を示すチャートである。 回転速度及び回転速度変動物理量の一例を示すチャートである。 エンジンに関する回転速度変動物理量の分布を示す説明図である。 図１に示す失火検出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第二実施形態における回転速度及び回転速度変動物理量の一例を示すチャートである。 本発明の第二実施形態における失火検出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第三実施形態における回転速度及び回転速度変動物理量の一例を示すチャートである。 本発明の第四実施形態における回転速度及び回転速度変動物理量の一例を示すチャートである。
　図１は、本発明の第一実施形態に係る鞍乗型車両エンジンユニットの概略及び回転速度変動物理量の分布を説明する図である。
　鞍乗型車両エンジンユニットＥＵは、エンジン２０と、失火検出装置１０とを備えている。鞍乗型車両エンジンユニットは、鞍乗型車両５０（図２参照）に設けられる。つまり、エンジン２０は、鞍乗型車両５０に設けられる。
　エンジン２０は、内燃機関である。エンジン２０は、クランク軸２１と、クランク角信号出力器２７（以降、角信号出力器２７とも称する）とを有する。エンジン２０の動力は、クランク軸２１から出力される。角信号出力器２７は、クランク軸２１の回転に応じてクランク角信号を周期的に出力する。
　失火検出装置１０は、エンジン２０の失火を検出する。また、失火検出装置１０は、鞍乗型車両５０が悪路を走行しているか否かを検出する悪路検出装置として機能する。また、失火検出装置１０は、エンジン２０の制御を行う。
　失火検出装置１０は、クランク軸回転速度変動物理量取得部１１（以降、変動物理量取得部１１とも称する）、及び失火判定部１２を有する。失火検出装置１０は、更に、報知信号送信部１６と、燃焼制御部１７とを備える。
　変動物理量取得部１１は、クランク軸回転速度変動物理量取得器の一例である。失火判定部１２は、失火判定器の一例である。
　変動物理量取得部１１は、角信号出力器２７の信号に基づいて、クランク軸回転速度変動物理量に関するクランク軸回転速度変動物理量（以降、回転速度変動物理量とも称する。）を取得する。回転速度変動物理量は、エンジン２０の複数種類の行程のうち特定行程におけるクランク軸２１の回転速度の変動量に関する物理量である。
　失火判定部１２は、エンジン２０で失火が生じたか否かを判定する。失火判定部１２は、回転速度変動物理量が取得される毎に、回転速度変動物理量に基づいて失火が生じたか否かを判定する。
　報知信号送信部１６は、失火判定部１２による判定結果を報知する。報知信号送信部１６は、失火判定部１２により失火と判定された場合には、報知装置３０（図３参照）に失火の表示を行わせる。また、報知信号送信部１６は、報知装置３０に失火の情報を表示させる。
　また、報知信号送信部１６は、失火判定部１２によって失火が検出された場合、失火の検出結果を表す失火情報を報知装置３０に出力する。報知信号送信部１６は、報知装置３０としての診断装置が失火検出装置１０と接続された時又は接続されている時に、記憶された情報を出力する。
　失火判定部１２は、より詳細には、回転速度変動物理量が取得されるタイミングより前の第１先行タイミングで取得された回転速度変動物理量である第１先行物理量、及び、第１先行タイミングより更に前の第２先行タイミングで取得された回転速度変動物理量である第２先行物理量も用いて回転速度の低下、及び、低下の完了を検出する。失火判定部１２は、第１先行タイミングにおけるクランク軸２１の回転速度の低下を検出し、且つ、取得タイミングにおける回転速度の低下が完了したことを検出した場合に失火が生じたと判定する。
　図１のパート（ｂ）には、「１」の直前のタイミング（位置）で失火が生じている場合の回転速度ＯＭＧ、回転速度変動物理量ＳＯＭＧ、及び回転速度変動物理量ＳＯＭＧから取得される差分ΔＯＭＧが示されている。横軸はクランク軸２１の回転角度を示す。ある時点での検出対象のクランク角度の位置の番号を「０」とし、「０」の位置から時間を遡って特定の行程が到来するクランク角度毎に「１」，「２」，「３」…の番号を割り当てている。
　例えば、「０」のタイミングでは、「０」のタイミングのエンジン２０の回転速度と、１つ前の同一の行程である「１」のタイミングでの回転速度差から、変動量として、回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）が取得される。回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）が取得された場合、失火判定部１２は、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）と、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）との差分ΔＯＭＧ（１）に基づき、第１先行タイミング（「１」）におけるクランク軸の回転速度の低下を検出する。第１先行タイミング（「１」）は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）が取得される取得タイミング（「０」）よりも１つ前の吸気行程に対応するタイミングである。第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）は、第１先行タイミング（「１」）で取得された回転速度変動物理量である。また、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）は、第１先行タイミング（「１」）よりも１つ前の吸気行程に対応する第２先行タイミング（「２」）で取得された回転速度変動物理量である。
　また更に、失火判定部１２は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）と第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）との差分ΔＯＭＧ（０）に基づき取得タイミング（「０」）における回転速度の低下が完了したことを検出する。
　図１のパート（ｂ）の最下欄には、失火判定部１２が失火の判定に適用する失火パターン範囲Ｐ１も示されている。失火パターン範囲Ｐ１は、２つの基準範囲Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを有している。失火判定部１２は、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）に対する回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）の差分ΔＯＭＧ（１）が第１基準範囲Ｐ１ａ内にあり、且つ、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）に対する第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）の差分ΔＯＭＧ（０）が第２基準範囲Ｐ１ｂ内にあることを条件として、失火が生じたと判定する。ここで、第１基準範囲Ｐ１ａと第２基準範囲Ｐ１ｂは互いに逆の極性に配置される。
　図１のパート（ｂ）に示す回転速度変動物理量ＳＯＭＧの例では、「０」のタイミングにおいて、差分ΔＯＭＧ（１）は、第１基準範囲Ｐ１ａ内にある。差分ΔＯＭＧ（０）は、第２基準範囲Ｐ１ｂ内にある。
　鞍乗型車両５０（図２参照）に設けられるエンジン２０は小さい慣性モーメントを有するため、特定行程に対応するタイミングで見た場合に、失火による回転速度ＯＭＧの低下が、次のタイミングで完了しやすい。
　失火判定部１２は、第１先行タイミングにおけるクランク軸２１の回転速度ＯＭＧの低下を検出し、且つ、上記取得タイミングにおける回転速度ＯＭＧ低下の完了を検出することによって、エンジン２０における失火の発生を高い精度で判定することができる。失火判定部１２によれば、鞍乗型車両５０に設けられるエンジン２０の失火を、エンジン２０の小さい慣性モーメントの性質を利用して高い精度で判定することができる。
　図２は、図１に示す鞍乗型車両エンジンユニットを備えた鞍乗型車両を示す外観図である。
　図２に示す鞍乗型車両５０は、車体５１及び車輪５２ａ，５２ｂを備えている。車輪５２ａ，５２ｂは、車体５１に支持されている。鞍乗型車両５０は、２つの車輪５２ａ，５２ｂを有する自動二輪車である。車輪５２ａ，５２ｂは、鞍乗型車両５０の車体５１に対して、鞍乗型車両５０の前後方向Ｘに並んで配置されている。後ろの車輪５２ｂは駆動輪である。
　鞍乗型車両５０は、鞍乗型車両エンジンユニットＥＵ、及び駆動系５９を備えている。鞍乗型車両エンジンユニットＥＵは、失火検出装置１０及びエンジン２０を備えている。駆動系５９は、エンジン２０の動力を伝達することによって、鞍乗型車両５０を駆動する。
　図３は、図１に示す失火検出装置、及びその周辺の装置の構成を模式的に示す構成図である。
　図３に示す失火検出装置１０は、エンジン２０に係る装置である。本実施形態に係るエンジン２０は、３気筒エンジンである。
　エンジン２０は、クランク軸２１を備えている。クランク軸２１はエンジン２０の動作に伴い回転する。クランク軸２１には、クランク軸２１の回転を検出させるための複数の被検出部２５が設けられている。被検出部２５は、クランク軸２１の周方向に、クランク軸２１の回転中心から見て予め定められた検出角度を空けて並んでいる。検出角度は、例えば１５度である。但し、一部の隣り合う被検出部２５の間隔は、上記検出角度よりも広い。被検出部２５は、クランク軸２１の回転と連動して移動する。
　角信号出力器２７は、被検出部２５の通過を検出すると信号を出力する。この結果、角信号出力器２７は、クランク軸２１の回転に応じてクランク角信号（角信号）を周期的に出力する。例えばクランク軸２１が一定速度で回転する場合、角信号出力器２７は検出角度に応じた一定周期で角信号を出力する。ただし、角信号出力器２７は、一部の回転角度において検出角度に応じた周期より長い周期で角信号を出力する。
　失火検出装置１０を構成するコンピュータ１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、及びＩ／Ｏポート１０３を備えている。
　ＣＰＵ１０１は、制御プログラムに基づいて演算処理を行う。メモリ１０２は、制御プログラムと、演算に必要な情報とを記憶する。Ｉ／Ｏポート１０３は、外部装置に対し信号を入出力する。
　Ｉ／Ｏポート１０３には、角信号出力器２７が接続されている。角信号出力器２７は、エンジン２０のクランク軸２１が検出角度回転する毎に角信号を出力する。
　Ｉ／Ｏポート１０３には、報知装置３０も接続されている。報知装置３０は、失火検出装置１０から出力される信号に基づいて情報を表示する。報知装置３０は、例えば鞍乗型車両５０に設けられた表示ランプである。また、報知装置３０には、例えば、鞍乗型車両５０の外部装置である診断装置も含まれる。
　本実施形態の失火検出装置１０は、クランク軸２１の回転速度に基づいて、エンジン２０の失火を検出する。本実施形態の失火検出装置１０は、エンジン２０の動作を制御するエンジン制御装置（ＥＣＵ）としての機能も有する。失火検出装置１０には、不図示の吸気圧力センサ、燃料噴射装置、及び、点火プラグが接続される。
　図１に示す変動物理量取得部１１と、失火判定部１２と、報知信号送信部１６と、燃焼制御部１７と、報知信号送信部１６と、燃焼制御部１７とは、制御プログラムを実行するＣＰＵ１０１（図３参照）が、図３に示すハードウェアを制御することによって実現される。
　図１のパート（ａ）に示す変動物理量取得部１１は、角信号出力器２７からの角信号に基づいて、クランク軸２１の回転速度変動物理量を取得する。角信号は、クランク軸２１が検出角度回転する毎に出力される。
　変動物理量取得部１１は、角信号出力器２７からの信号が出力されるタイミングの時間間隔を計測することによって回転速度を得る。また、変動物理量取得部１１は、回転速度変動物理量を得る。変動物理量取得部１１が取得する回転速度変動物理量は、エンジン２０の回転速度変動物理量である。
　エンジン２０の回転速度の変動には、エンジン２０の燃焼による変動が含まれている。エンジン２０の燃焼による変動は、４ストロークに相当するクランク角度と等しいか又はそれより短い角度周期を有する。
　エンジン２０の回転速度の変動には、エンジン２０の燃焼による変動だけでなく、例えば悪路走行による変動が含まれる場合がある。悪路走行は、エンジン２０の外的要因である。
　変動物理量取得部１１は、例えば、各気筒の燃焼行程に対応する１８０度クランク角度の区間の回転速度と、燃焼行程の間の行程に対応する１８０度クランク角度の区間の回転速度とを得る。
　変動物理量取得部１１は、エンジン２０の回転速度について、同一の行程が連続する気筒における変動量を算出する。変動物理量取得部１１は、この変動量に基づいて回転速度変動物理量を取得する。
　図４は、クランク軸の回転速度の例を示すチャートである。
　図４のグラフの横軸はクランク軸２１の回転角度θを示し、縦軸は回転速度を示す。図４に示す例では、回転速度の関係を分かりやすくするため、エンジン２０の外的要因による変動を含まない。
　図４のグラフは、回転速度ＯＭＧの変動を概略的に示している。回転速度ＯＭＧのグラフは、燃焼行程及び吸気行程に対応するクランク角度について算出された回転速度の値を曲線で結ぶことによって得られる。
　図４のグラフは、時間を基準とした回転速度の推移ではなく、クランク角度を基準とした回転速度ＯＭＧの推移を示している。
　燃焼動作による回転変動は、７２０度クランク角度あたり、気筒数に相当する数の繰返し周期を有する。本実施形態に係るエンジン２０は、等間隔燃焼の３気筒４ストロークエンジンである。図４に示す回転速度ＯＭＧの回転変動は、７２０度クランク角度当たり３つの繰返し周期を有している。即ち、エンジン２０の燃焼動作による回転変動の周期は、４ストロークに相当するクランク角度（７２０度）より短い。各気筒の圧縮行程に対応する回転速度のピークは、２４０度クランク角度毎に表れる。
　図４のグラフにおいて、ある時点における検出対象のクランク角度の位置の番号を「０」とし、「０」の位置から２４０度クランク角度毎に「１」，「２」，「３」…の番号を割り当てている。また、「０」と「１」の間に「０ａ」、そして、「１」と「２」の間に「１ａ」のように文字付きの番号を割り当てている。図４の例では、３つの気筒のうち第３の気筒の吸気行程（＃３Ｓ）を、ある時点における検出対象である「０」の位置とする。「１」，「２」，「３」の位置は、第２の気筒、第１の気筒、第３の気筒における吸気行程（＃２Ｓ，＃１Ｓ，＃３Ｓ）にそれぞれ対応している。
　各位置「０」，「１」，「２」，…における回転速度ＯＭＧの値を、ＯＭＧ０，ＯＭＧ１，ＯＭＧ２，…と表す。変動物理量取得部１１が得るクランク軸２１の回転速度は、エンジン２０の回転速度である。従って、クランク軸２１の回転速度ＯＭＧをエンジン２０の回転速度ＯＭＧとして説明する。各位置「０」，「１」，「２」，…は、回転速度変動物理量を取得するタイミングでもある。以降の説明では、「０」，「１」，「２」，…をタイミングとして説明する場合もある。
　本実施形態の変動物理量取得部１１は、同一の行程が連続する気筒における回転速度の差分を算出する。変動物理量取得部１１は、回転速度として、エンジン２０の回転速度ＯＭＧを用いる。算出した差分を回転速度変動物理量とする。本実施形態における回転速度変動物理量は、２つの回転速度ＯＭＧの差分であり、回転速度に対する一階差分である。また、回転速度変動物理量ＳＯＭＧは、回転速度の一次微分と言うことができる。
　例えば、図４に示す「０」の位置が検出対象となる場合、同一の行程が連続する気筒に対応するクランク角度の位置は、「０」と「１」の位置である。例えば、「１」の位置は、第２の気筒の吸気行程（図４の＃２Ｓ）に対応する。「０」の位置は、第３の気筒の吸気行程（図４の＃３Ｓ）に対応する。つまり、「１」の位置と「０」の位置で第２の気筒の吸気行程と第３の気筒の吸気行程が連続する。「０」の位置における回転速度変動物理量は、回転速度ＯＭＧ１と回転速度ＯＭＧ０の差分である。
　変動物理量取得部１１は、算出した差分を回転速度変動物理量として取得する。
　このようにして、変動物理量取得部１１は吸気行程を特定行程とし、特定行程のタイミングでの回転速度変動物理量を取得する。
　図４の破線ＭＳ＿ＯＭＧは、失火時の回転速度の変動を示している。破線ＭＳ＿ＯＭＧは、第３の気筒の燃焼行程（＃３Ｗ）において、失火時の回転速度の変動を概略的に示している。失火が生じた場合、燃焼による回転速度の上昇が生じないため、第１の気筒の前の気筒の燃焼行程（＃２Ｗ）から、第１の気筒の次の気筒の燃焼行程（＃１Ｗ）まで、回転速度が低下し続ける。つまり、「０」の位置における回転速度ＯＭＧ０が、失火が生じない正常時と比べて低い。
　図５は、回転速度及び回転速度変動物理量の一例を示すチャートである。
　図５には、「１」の直前のタイミング（位置）で失火が生じている場合の回転速度ＯＭＧ及び回転速度変動物理量ＳＯＭＧが示されている。また、図５には、回転速度変動物理量ＳＯＭＧから取得される差分ΔＯＭＧが示されている。
　図５において、ある特定行程のタイミングにおける回転速度変動物理量ＳＯＭＧは、この特定行程の１つ前の特定行程のタイミングで取得された回転速度ＯＭＧから、この特定行程のタイミングで取得された回転速度ＯＭＧを引いた差分である。例えば、「０」のタイミングにおける回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）は、「０」の一つ前である「１」のタイミングにおける回転速度ＯＭＧ（１）から、「０」のタイミングにおける回転速度ＯＭＧ（０）を引いた差分である。従って、図５のチャートに示す回転速度変動物理量ＳＯＭＧの正の値は、回転速度ＯＭＧの減速を示している。回転速度変動物理量ＳＯＭＧの負の値は、回転速度の加速を示している。
　失火判定部１２は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧが取得される度に、この回転速度変動物理量、及び、先行するタイミングで既に取得された回転速度変動物理量に基づいて、クランク軸２１の回転速度の低下、及び回転速度の低下の完了を検出する。
　より詳細には、失火判定部１２は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧが取得される取得タイミングよりも１つ前の特定行程に対応する第１先行タイミングで取得された第１先行物理量と、第１先行タイミングよりも１つ前の特定行程に対応する第２先行タイミングで取得された第２先行物理量との差分に基づき、第１先行タイミングにおけるクランク軸の回転速度の低下を検出する。また、失火判定部１２は、回転速度変動物理量と第１先行物理量との差分に基づき、上記取得タイミングにおける回転速度の低下が完了したことを検出する。そして、失火判定部１２は、上述したクランク軸の回転速度の低下を検出し、且つ回転速度の低下の完了を検出した場合に、エンジン２０で失火が生じたと判定する。
　例えば、図５の「０」のタイミングで回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）が取得された場合、失火判定部１２は、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）と、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）との差分ΔＯＭＧ（１）に基づき、第１先行タイミング（「１」）におけるクランク軸の回転速度の低下を検出する。第１先行タイミング（「１」）は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）が取得される取得タイミング（「０」）よりも１つ前の吸気行程に対応するタイミングである。第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）は、第１先行タイミング（「１」）で取得された回転速度変動物理量である。また、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）は、第１先行タイミング（「１」）よりも１つ前の吸気行程に対応する第２先行タイミング（「２」）で取得された回転速度変動物理量である。
　また更に、失火判定部１２は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）と第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）との差分ΔＯＭＧ（０）に基づき取得タイミング（「０」）における回転速度の低下が完了したことを検出する。
　図５の最下欄のチャートには、各タイミングで得られる回転速度変動物理量ＳＯＭＧの差分ΔＯＭＧが示されている。このチャートには、失火判定部１２が失火の判定に適用する失火パターン範囲Ｐ１も示されている。失火パターン範囲Ｐ１は、２つの基準範囲Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを有している。第１基準範囲Ｐ１ａは、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）に対する第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）の差分ΔＯＭＧ（１）の判定に適用される。第２基準範囲Ｐ１ｂは、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）に対する回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）の差分ΔＯＭＧ（０）の判定に適用される。
　失火パターン範囲Ｐ１の第１基準範囲Ｐ１ａの大きさは、差分ΔＯＭＧ（１）の値に応じて決定される。差分ΔＯＭＧ（０）に対応した第２基準範囲Ｐ１ｂの上限は、差分ΔＯＭＧ（１）の値に対し、所定の係数を乗じることによって算出される。
　より詳細には、２つの基準範囲Ｐ１ａ，Ｐ１ｂの間には、差分ΔＯＭＧ＝０の線が延びている。すなわち、失火パターン範囲Ｐ１が有する２つの基準範囲Ｐ１ａ，Ｐ１ｂは、互いに逆の極性に配置される。
　つまり、失火判定部１２は、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）に対する回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）の差分ΔＯＭＧ（１）が第１基準範囲Ｐ１ａ内にあり、且つ、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）に対する第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）の差分ΔＯＭＧ（０）が第２基準範囲Ｐ１ｂ内にあることを条件として、失火が生じたと判定し、第１基準範囲Ｐ１と第２基準範囲Ｐ１ｂａは互いに逆の極性に配置される。
　図５に示す回転速度変動物理量ＳＯＭＧの例では、「０」のタイミングにおいて、差分ΔＯＭＧ（１）は、第１基準範囲Ｐ１ａ内にある。差分ΔＯＭＧ（０）は、第２基準範囲Ｐ１ｂ内にある。また、差分ΔＯＭＧ（１）の極性と、ΔＯＭＧ（０）の極性は互いに逆である。
　従って、図５に示す回転速度変動物理量ＳＯＭＧに対し、失火判定部１２は、「１」のタイミングで失火が生じたと判定する。
　このようにして、失火判定部１２は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧから取得される複数の差分が、所定の失火パターン範囲Ｐ１内にあるか否かを判定する。言い換えると、失火判定部１２は、順次到来するタイミングで取得される回転速度変動物理量ＳＯＭＧの変動に、失火パターン範囲Ｐ１で示すような部分があるか否かを判定する。これによって、失火判定部１２は、回転速度ＯＭＧの低下及びこれに続く低下の完了が失火に起因するか否かを判定する。
　例えば、失火の判定として、本実施形態のような複数の差分ΔＯＭＧ（１），ΔＯＭＧ（０）の組合せを評価する代わりに、１つの差分を評価する検出方法が考えられる。この場合、１つの差分ΔＯＭＧが取得される度に、この１つの差分ΔＯＭＧが、例えば図５に示す基準値ＡＲと単純に比較される。
　図５に示す回転速度ＯＭＧの変動の例では、「－３」のタイミングで失火は生じていない。しかし、「１」のタイミングで失火による回転速度の低下の反動で回転速度が一旦上昇した後、回転速度が収束するため「－３」のタイミングで低下する。１つの差分ΔＯＭＧを基準値ＡＲと比較する場合、「－３」のタイミングでの回転速度の低下によって、差分ΔＯＭＧ（－３）が基準値ＡＲを超えるため失火と誤判定される。
　本実施形態の失火判定部１２によれば、２つの差分の組合せを用いて失火が判定される。つまり、２つの差分ΔＯＭＧ（１），ΔＯＭＧ（０）の変動のパターンによって失火を判定している。２つの差分の変動のパターンによって、クランク軸の回転速度の低下と、低下の完了がまとめて判定される。失火判定部１２の判定によれば、誤検出の頻度を抑え、高い精度で失火を検出することができる。
　また、回転速度変動物理量ＳＯＭＧは回転速度に対する一階差分である。回転速度変動物理量ＳＯＭＧから取得される差分ΔＯＭＧは、回転速度に対する二階差分である。回転速度に対する二階差分では、例えば鞍乗型車両５０の加速又は減速に伴う回転速度の緩やかな変化の影響が、一階差分と比べて抑制される。従って、高い精度で失火を検出することができる。
　本実施形態の失火判定部１２による判定は、失火時の回転速度変動物理量の分布と正常時の回転速度変動物理量の分布が互いに近い場合又は互いに接している状況で有効性が高い。ここで、回転速度変動物理量の分布が互いに近い場合又は互いに接している状況について説明する。
　図６は、エンジンに関する回転速度変動物理量の分布を示す説明図である。
　図６の横軸は、クランク軸０の回転速度を示す。縦軸はエンジン２０の負荷を示す。図６は、エンジン２０が出力可能な回転速度と負荷の範囲全体を表している。
　図６には、エンジン２０が出力可能なクランク軸回転速度の範囲を等分した３つの領域が示されている。また、図６には、エンジン２０が出力可能な負荷の範囲を等分した３つの領域が示されている。つまり、図６には、クランク軸回転速度の大きさと負荷大きさの組合せが異なる９つの領域が示されている。９つの領域のうち、高負荷・高回転速度領域ＨＨと低負荷・低回転速度領域ＬＬに符号を付している。例えば、低負荷・低回転速度領域ＬＬは、エンジン２０で出力可能なクランク軸回転速度の範囲を等分した３つの領域のうち最も小さいクランク軸回転速度を含む低回転速度領域で、且つ、前記内燃機関で出力可能な負荷の範囲を等分した３つの領域のうち最も小さい負荷を含む領域である。
　図６には、９つの領域毎に領域を代表する回転速度変動物理量の分布が示されている。
　エンジン２０は、鞍乗型車両５０（図２参照）に搭載するため、クランク軸２１の慣性モーメントが小さくなるように構成されている。クランク軸２１の慣性モーメントの低減に起因して、低負荷・低回転速度領域ＬＬにおいて、分布Ｅと、分布Ｍとが、互いに重なるように生じる。分布Ｅと、分布Ｍとが、互いに重なるように生じるエンジン２０の動作領域を重複動作領域と称する。低負荷・低回転速度領域ＬＬは、重複動作領域に含まれている。重複動作領域において分布Ｅの裾Ｅｔと、分布Ｍの裾Ｍｔとの間に、間隔Ｇａが無い。その結果、低負荷・低回転速度領域ＬＬにおける失火の検出性能が低下する。低負荷・低回転速度領域ＬＬにおいては、悪路走行状態と失火との区別が困難である。
　エンジン２０では、高負荷・高回転速度領域ＨＨを含む高負荷領域全体において、間隔Ｇａが広く確保されている。
　例えば、高負荷・高回転速度領域ＨＨのように、分布Ｅの裾Ｅｔと、分布Ｍの裾Ｍｔとの間隔が充分に離れていれば、悪路走行によって回転速度変動物理量ＳＯＭＧが増大しても分布Ｅの裾Ｅｔと、分布Ｍの裾Ｍｔとの間隔が離れている。従って、回転速度変動物理量の差分が物理量判定基準ＡＲよりも大きいか否かを判定することによって失火を判定することも可能である。
　しかし、例えば、低負荷・低回転速度領域ＬＬのように、分布Ｅの裾Ｅｔと、分布Ｍの裾Ｍｔとの間に間隔Ｇａが無い場合、物理量判定基準ＡＲよりも大きいと判定されたクランク軸回転速度変動物理量に、正常時のクランク軸回転速度変動物理量が混在している可能性がある。
　また、例えば鞍乗型車両５０（図２参照）の悪路走行状態では、失火時でない場合に物理量判定基準ＡＲよりも大きいと判定される回転速度変動物理量ＳＯＭＧの数が増大する場合がある。すなわち、判定結果には、誤判定が混在する場合がある。
　本実施形態の失火検出装置１０によれば、失火に起因するクランク軸の回転速度の低下と、低下の完了の双方が判定される。このため、例えば、低負荷・低回転速度領域ＬＬのような重複領域でも失火を高い精度で検出することができる。また、失火に起因するクランク軸の回転速度の低下と、低下の完了の双方が判定されることによって、検出結果から悪路走行状態による変動をより高い精度で除外することができる。
　図７は、図１に示す失火検出装置の動作を示すフローチャートである。
　失火判定部１２は、回転速度変動物理量が取得される毎に失火の判定を行う。
　まず、失火判定部１２は、エンジン２０が重複動作領域で動作しているか否か判定する（Ｓ１１）。
　例えば、エンジン２０が高負荷・高回転速度領域ＨＨで動作している場合、エンジン２０が重複動作領域で動作していない。この場合（Ｓ１１でＮｏ）、失火判定部１２は、簡略失火検出を行う（Ｓ１２）。簡略失火検出では、回転速度変動物理量の１つの差分毎に、この差分が物理量判定基準ＡＲよりも大きいか否かを判定することによって失火を判定する。
　エンジン２０が、低負荷・低回転速度領域ＬＬのように、少なくとも重複動作領域で動作している場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、失火判定部１２は、失火判定部１２は、回転速度ＯＭＧの低下及びこれに続く低下の完了が失火に起因するか否かを判定する。
　エンジン２０が重複動作領域で動作している場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、失火判定部１２は判定期間を計数する（Ｓ１３）。失火判定部１２は、例えばクランク軸回転数を計数することによって判定期間を計数する。
　続いて、失火判定部１２は、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）と第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）との差分が、図５に示した第１基準範囲Ｐ１ａ内にあるか否か判定する（Ｓ１４）。
　上記ステップＳ１４において、差分が、図５に示した第１基準範囲Ｐ１ａにある場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、失火判定部１２は、クランク軸の回転速度が失火により低下した可能性があると判定する。この場合、失火判定部１２は、今回の取得タイミングで取得された回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）と、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）との差分が、図５に示した第２基準範囲Ｐ１ｂ内にあるか否か判定する（Ｓ１５）。回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）と、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）との差分が第２基準範囲Ｐ１ｂ内にある場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、失火判定部１２は、回転速度の低下が完了したと判定する。
　上記の判定において、クランク軸の回転速度が低下し（Ｓ１４でＹｅｓ）、且つ、次の取得タイミングで回転速度の低下が完了したと判定された場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、失火判定部１２は、失火が生じたと判定する。失火判定部１２は、失火カウンタを計数する（Ｓ１８）。
　これに対し、上記ステップＳ１４又はＳ１５のいずれかの判定が否定的であった場合（Ｓ１４でＮｏ、又は、Ｓ１５でＮｏ）、失火判定部１２は、失火が生じていないと判定する。この場合、失火判定部１２は、失火カウンタの計数を省略する。
　失火判定部１２は、判定期間が経過したか否か判定する（Ｓ１９）。
　判定期間が経過した場合（Ｓ１９でＹｅｓ）、失火判定部１２は、失火カウンタの値が、報知のための基準値を越えているか否か判定する（Ｓ２２）。
　異常変動カウンタの値が基準値を越えている場合（Ｓ２２でＹｅｓ）、失火判定部１２は、報知信号送信部１６に報知のための処理を実行させる（Ｓ２３）。これによって、報知信号送信部１６は、報知装置３０に報知信号を送信する。失火判定部１２は、報知信号送信部１６に失火の数として異常変動カウンタの値を送信させる。
　［第二実施形態］
　続いて、本発明の第二実施形態について説明する。
　本発明の第二実施形態は、失火の判定に用いる失火パターン範囲Ｐ２に第３基準範囲Ｐｃを含み第３基準範囲Ｐｃについても判定を行う点において、第一実施形態と異なる。第二実施形態におけるこの他の点は、第一実施形態と同じである。従って、第二実施形態の説明では、第一実施形態についての図面を流用し、第一実施形態と同じ符号を用いる。
　図８は、本発明の第二実施形態における回転速度及び回転速度変動物理量の一例を示すチャートである。
　本実施形態における失火判定部１２が失火の判定に用いる失火パターン範囲Ｐ２は、３つの基準範囲Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ２ｃを有している。第１基準範囲Ｐ２ａは、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）に対する第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）の差分ΔＯＭＧ（１）に適用される。第２基準範囲Ｐ２ｂは、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）に対する回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）の差分ΔＯＭＧ（０）に適用される。
　第３基準範囲Ｐ２ｃは、第３先行物理量ＳＯＭＧ（３）に対する第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）の差分ΔＯＭＧ（２）に適用される。
　失火判定部１２は、差分ΔＯＭＧ（１）の値が第１基準範囲Ｐ２ａ内にあり、且つ、ΔＯＭＧ（０）が第２基準範囲Ｐ２ｂ内にあり、更に、ΔＯＭＧ（２）が第３基準範囲Ｐ２ｃ内にある場合に、回転速度ＯＭＧの低下及びこれに続く低下の完了が失火に起因すると判定する。すなわち、失火判定部１２は、３つの差分ΔＯＭＧ（１），ΔＯＭＧ（０），ΔＯＭＧ（２）の組合せを評価する。
　図９は、本発明の第二実施形態における失火検出装置の動作を示すフローチャートである。
　実施形態における失火判定部１２は、第一実施形態の処理（図７参照）に対し、更に、差分ΔＯＭＧ（２）が第３基準範囲Ｐ２ｃ内にあるか否かの判定（Ｓ１６）を追加で実施する。その他の処理は、第一実施形態の処理と同じである。
　すなわち、本実施形態の失火判定部１２は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧが取得される取得タイミング（「０」）よりも前の特定行程に対応する第１先行タイミング（「１」）で取得された物理量である第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）と、第１先行タイミング（「１」）よりも前の特定行程に対応する第２先行タイミング（「２」）で取得された物理量である第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）との差分ΔＯＭＧ１に基づき第１先行タイミング（「１」）におけるクランク軸２１（図１参照）の回転速度の低下を検出し、且つ、回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）と第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）との差分ΔＯＭＧ０に基づき取得タイミング（「０」）における回転速度ＯＭＧの低下が完了したことを検出し、且つ、第２先行タイミング（「２」）よりも前の特定行程に対応する第３先行タイミング（「「３」）で取得された物理量である第３先行物理量ＳＯＭＧ（３）と、第２先行タイミング（「２」）で取得された物理量である第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）との差分ΔＯＭＧ２に基づき第２先行タイミング（「２」）におけるクランク軸２１の回転速度が所定範囲内にあることを検出した場合に前記内燃機関で失火が生じたと判定する。
　本実施形態における失火パターン範囲Ｐ２の第１基準範囲Ｐ２ａは、第一実施形態における第１基準範囲Ｐ１ａと同じである。また、第２基準範囲Ｐ２ｂは、第一実施形態における第２基準範囲Ｐ１ｂと同じである。
　失火パターン範囲Ｐ２における第３基準範囲Ｐ２ｃは、上限及び下限を有している。失火パターン範囲Ｐ２における第３基準範囲Ｐ２ｃの大きさは、差分ΔＯＭＧ（１）の値に応じて決定される。第３基準範囲Ｐ２ｃの上限及び下限は、差分ΔＯＭＧ（１）の値に対し係数を乗じることによって算出される。
　第３基準範囲Ｐ２ｃの上限は、差分ΔＯＭＧ（１）以下である。図９に示す例において、第３基準範囲Ｐ２ｃの上限は、正の値である。また第３基準範囲Ｐ２ｃの下限は負の値である。すなわち、第３基準範囲Ｐ２ｃは差分ΔＯＭＧ＝０を含むように設定される。また、第３基準範囲Ｐ２ｃの上限は、差分ΔＯＭＧ（１）以下である。図９に示す例において、第３基準範囲Ｐ２ｃの上限は、第１基準範囲Ｐ２ａの下限よりも小さい。
　第３基準範囲Ｐ２ｃは、図９に示す範囲に固定される必要はない。例えば、第３基準範囲Ｐ２ｃは、回転速度変動物理量ＳＯＭＧの変動量に基づいて変更することが可能である。この場合、第３基準範囲Ｐ２ｃの上限は、差分ΔＯＭＧ（１）以下である。第３基準範囲Ｐ２ｃの下限は、負の値である。
　第３基準範囲Ｐ２ｃの上限及び下限は、例えば、差分ΔＯＭＧ（１）に対し、鞍乗型車両５０の状態を表す係数を乗じた値を設定することが可能である。この場合、第３基準範囲Ｐ２ｃの上限及び下限は、差分ΔＯＭＧ（１）が取得される度に変化する。第３基準範囲Ｐ２ｃの上限は、差分ΔＯＭＧ（１）以下の値に設定される。但し、第３基準範囲Ｐ２ｃの上限として、物理量判定基準ＡＲよりも大きい値を設定することが可能である。また、例えば、第３基準範囲Ｐ２ｃの上限として、例えば、負の値も採用可能である。この場合、第３基準範囲Ｐ２ｃは差分ΔＯＭＧ＝０を含まない。
　また、第３基準範囲Ｐ２ｃは、例えば、鞍乗型車両エンジンユニットＥＵが適用される鞍乗型車両５０（図２参照）の種類や鞍乗型車両５０の走行状態に基づいて調整することも可能である。
　鞍乗型車両に搭載されるエンジン２０では、排気バルブ及び吸気バルブが同時に開くバルブオーバーラップの期間が長い。このため燃焼前の気筒には燃焼済み排ガスが含まれている。しかし、エンジン２０で失火が生じると、失火が生じた気筒内には未燃焼のガスが残る。このため、次の燃焼の気筒に含まれる燃焼済み排ガスの濃度が低くなる。
　このため、エンジン２０で失火が生じた場合、この失火が生じた気筒の次の燃焼によって、回転速度が、通常よりも高くなる。この場合、更に次の燃焼によって、回転速度が通常の速度に戻る。つまり、失火が生じた気筒では、その後回転速度の上昇と低下を繰り返しやすい。
　本実施形態では、失火判定部１２が、第３先行タイミング（「３」）から第２先行タイミング（「２」）にかけての回転速度変動物理量の変動が第３基準範囲Ｐ２ｃの範囲にあることも検出する。このため、上述した回転速度の上昇と低下の繰り返しを、失火と誤検知することが抑えられる。従って、失火をより高い精度で検出することができる。
　［第三実施形態］
　続いて、本発明の第三実施形態について説明する。
　本発明の第三実施形態は、回転速度変動物理量が取得される取得タイミング、第１先行タイミング、第２先行タイミング、第３先行タイミングが互いに７２０度クランク角の間隔を有する点において、第二実施形態と異なる。第三実施形態におけるこの他の点は、第二実施形態と同じである。従って、第三実施形態の説明では、第二実施形態についての図面を流用し、第二実施形態と同じ符号を用いる。
　図１０は、本発明の第三実施形態における回転速度及び回転速度変動物理量の一例を示すチャートである。
　エンジン２０（図１及び図２参照）は、３気筒エンジンである。エンジン２０が有するそれぞれの気筒では、７２０度クランク角毎に特定行程（例えば吸気行程）が実施される。
　本実施形態の失火判定部１２は、同じ気筒で特定が２回実施される時の回転速度変動物理量ＳＯＭＧ同士の差分ΔＯＭＧに基づき失火の判定を行う。
　図１０に示す回転速度ＯＭＧは、第一実施形態で参照した図５の回転速度ＯＭＧと同じである。
　ここで、例えば第２の気筒で特定工程が実施されるタイミングに着目する。第２の気筒の吸気行程（＃２Ｓ）に対応する「－２」のタイミングで回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）が取得された場合、失火判定部１２は、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）として、第２の気筒の吸気行程に対応する「１」のタイミングの回転速度変動物理量を参照する。また、失火判定部１２は、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）として、第２の気筒の吸気行程に対応する「４」のタイミングの回転速度変動物理量を参照する。
　すなわち、失火判定部１２は、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）と、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）との差分ΔＯＭＧ（１）に基づき、第１先行タイミング（「１」）におけるクランク軸の回転速度の低下を検出する。第１先行タイミング（「１」）は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）が取得される取得タイミング（「－２」）よりも７２０度クランク角前の吸気行程に対応するタイミングである。また、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）は、第１先行タイミング（「１」）で取得された回転速度変動物理量である。また、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）は、第１先行タイミング（「１」）よりも７２０度クランク角前の吸気行程に対応する第２先行タイミング（「４」）で取得された回転速度変動物理量である。
　また、失火判定部１２は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）と第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）との差分ΔＯＭＧ（０）に基づき取得タイミング（「－２」）における回転速度の低下が完了したことを検出する。
　また、失火判定部１２は、第１先行タイミング（「１」）よりも７２０度クランク角前の吸気行程に対応する第２先行タイミング（「４」）に対応する差分ΔＯＭＧ（２）も、判定の条件に含める。
　本実施形態の失火判定部１２は、差分ΔＯＭＧ（１）の値が第１基準範囲Ｐ３ａ内にあり、且つ、ΔＯＭＧ（０）が第２基準範囲Ｐ３ｂ内にあり、更に、ΔＯＭＧ（２）が第３基準範囲Ｐ３ｃ内にある場合に、回転速度ＯＭＧの低下及びこれに続く低下の完了が失火に起因すると判定する。すなわち、失火判定部１２は、３つの差分ΔＯＭＧ（１），ΔＯＭＧ（０），ΔＯＭＧ（２）の組合せを評価する。
　本実施形態の第３基準範囲Ｐ３ｃは、第二実施形態の場合と同じく、回転速度変動物理量ＳＯＭＧの変動量に基づいて変更することが可能である。この場合、第３基準範囲Ｐ３ｃの上限は、差分ΔＯＭＧ（１）以下である。第３基準範囲Ｐ３ｃの下限は、負の値である。
　［第四実施形態］
　続いて、本発明の第四実施形態について説明する。
　本発明の第四実施形態において、変動物理量取得部１１（図１参照）は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧとして、回転速度の差分に代えて回転速度そのものを取得する点において、第二実施形態と異なる。すなわち変動物理量取得部１１は、回転速度変動物理量ＳＯＭＧとして、回転速度を出力する。
　従って、失火判定部１２は、回転速度変動物理量の差分ΔＯＭＧとして回転速度の差分を判断に用いる。
　第四実施形態におけるこの他の点は、第二実施形態と同じである。従って、第四実施形態の説明では、第二実施形態についての図面を流用し、第二実施形態と同じ符号を用いる。
　図１１は、本発明の第四実施形態における回転速度及び回転速度変動物理量の一例を示すチャートである。
　図１１に示す回転速度は、第一実施形態で参照した図５の回転速度と同じである。但し、本実施形態において、回転速度はそのまま、回転速度変動物理量ＳＯＭＧとして用いられる。
　図１１の「０」のタイミングで回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）が取得された場合、失火判定部１２は、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）と、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）との差分ΔＯＭＧ（１）に基づき、第１先行タイミング（「１」）におけるクランク軸の回転速度の低下を検出する。本実施形態における回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）、及び第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）は、実際には、回転速度である。
　図１１に示す失火パターン範囲Ｐ４は、２つの基準範囲Ｐ４ａ，Ｐ４ｂを有している。第１基準範囲Ｐ４ａは、第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）に対する回転速度変動物理量ＳＯＭＧ（０）の差分ΔＯＭＧ（１）に適用される。第２基準範囲Ｐ４ｂは、第２先行物理量ＳＯＭＧ（２）に対する第１先行物理量ＳＯＭＧ（１）の差分ΔＯＭＧ（０）に適用される。
　失火判定部１２は、差分ΔＯＭＧ（１）の値が第１基準範囲Ｐ４ａ内にあり、ΔＯＭＧ（０）が第２基準範囲Ｐ４ｂ内にある場合に、回転速度ＯＭＧの低下及びこれに続く低下の完了が失火に起因すると判定する。すなわち、失火判定部１２は、複数の差分ΔＯＭＧ（１），ΔＯＭＧ（０）の組合せを評価する。
　本実施形態において、差分ΔＯＭＧは、回転速度に対する一階差分である。また、差分ΔＯＭＧは、回転速度の一次微分と言うことができる。失火判定部１２は、回転速度に対する複数の一階差分の組合せのパターンが、所定の失火パターン範囲内にあるか否かを判定する。
　本実施形態による判定でも、失火による回転速度の低下の反動で回転速度が上昇する影響による誤検出の頻度を抑えることができる。従って、高い精度で失火を検出することができる。
　回転速度を回転速度変動物理量として用いる判定でも、失火パターン範囲Ｐ４として、２つの基準範囲Ｐ４ａ，Ｐ４ｂに加え、更に異なる基準範囲を含む３つの基準範囲を有する失火パターン範囲を用いることは可能である。また、前のタイミングとして、例えば図１０を参照して説明したように、同じ気筒の特定行程のタイミングにおける回転速度変動物理量を用いることも可能である。
　ＥＵ　　鞍乗型車両エンジンユニット
　１０　　失火検出装置
　１１　　クランク軸回転速度変動物理量取得部（変動物理量取得部）
　１２　失火判定部（失火判定器）
　２０　　エンジン（内燃機関）
　２１　　クランク軸
　２７　クランク角信号出力器（角信号出力器）
　５０　　鞍乗型車両
　５２ｂ　車輪（駆動輪）

Claims (5)

  1. 鞍乗型車両に設けられる鞍乗型車両エンジンユニットであって、
    　前記鞍乗型車両エンジンユニットは、
    　クランク軸と、前記クランク軸の回転に応じてクランク角信号を周期的に出力するクランク角信号出力器とを有し、複数の種類の行程を前記クランク軸の７２０度回転毎に繰り返す内燃機関と、
    　前記クランク角信号出力器の信号に基づいて、前記複数種類の行程のうち特定行程における前記クランク軸の回転速度の変動量に関する物理量を取得するクランク軸回転速度変動物理量取得器、及び、
    前記クランク軸回転速度変動物理量が取得される毎に、前記クランク軸回転速度変動物理量が取得される取得タイミングよりも前の前記特定行程に対応する第１先行タイミングで取得された物理量である第１先行物理量と、前記第１先行タイミングよりも前の前記特定行程に対応する第２先行タイミングで取得された物理量である第２先行物理量との差分に基づき第１先行タイミングにおける前記クランク軸の回転速度の低下を検出し、且つ、前記クランク軸回転速度変動物理量と前記第１先行物理量との差分に基づき前記取得タイミングにおける前記回転速度の低下が完了したことを検出した場合に前記内燃機関で失火が生じたと判定する失火判定器を有する失火検出装置と、
    を備える。
  2. 　請求項１記載の鞍乗型車両エンジンユニットであって、
    　前記内燃機関は、複数の気筒を備え、
    　前記失火判定器は、前記クランク軸回転速度変動物理量が取得される毎に、前記クランク軸回転速度変動物理量が取得される取得タイミングよりも７２０度クランク角前の前記特定行程に対応する第１先行タイミングで取得された第１先行物理量と、前記第１先行タイミングよりも７２０度クランク角前の前記特定行程に対応する第２先行タイミングで取得された第２先行物理量との差分に基づき第１先行タイミングにおける前記クランク軸の回転速度の低下を検出し、且つ、前記クランク軸回転速度変動物理量と前記第１先行物理量との差分に基づき前記回転速度低下の完了を検出した場合に前記内燃機関の失火と判定する。
  3. 　請求項１又は２記載の鞍乗型車両エンジンユニットであって、
    　前記クランク軸回転速度変動物理量取得器は、前記特定行程における前記クランク軸の回転速度の変動量に関する物理量として、前記特定行程内の第１クランク角位置における回転速度と、前記第１クランク角位置に対し７２０度クランク角より小さい角度前の第２クランク角位置における回転速度との間の差分を表す量を取得する。
  4. 　請求項３に記載の鞍乗型車両エンジンユニットであって、
    　前記失火判定器は、前記第１先行物理量に対する前記クランク軸回転速度変動物理量の差における正負の極性が、前記第２先行物理量に対する前記第１先行物理量の差における正負の極性と逆である場合に、前記内燃機関で失火が生じたと判定する。
  5. 　請求項１から４いずれか１項に記載の鞍乗型車両エンジンユニットと、
    　前記内燃機関によって駆動される車輪とを有する
    　鞍乗型車両。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7392672B2 (ja) * 2021-01-29 2023-12-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の失火検出装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0783108A (ja) * 1993-09-10 1995-03-28 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの燃焼状態検出装置
JP2006152971A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の失火判定装置
JP2009293501A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Hitachi Automotive Systems Ltd 多気筒内燃機関の失火検出装置
JP2012077700A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Mitsubishi Motors Corp エンジンの燃焼状態検出装置
JP2016070255A (ja) 2014-10-01 2016-05-09 川崎重工業株式会社 失火判定装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2795062B2 (ja) * 1992-06-09 1998-09-10 三菱自動車工業株式会社 クランク軸回転変動による失火検出方法
AU660823B2 (en) * 1992-06-09 1995-07-06 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Method of detecting misfire by utilizing variation of rotation of crankshaft
JPH09195826A (ja) * 1996-01-12 1997-07-29 Yamaha Motor Co Ltd 多気筒エンジンの空燃比制御方法
US7540185B2 (en) * 2007-02-01 2009-06-02 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for detecting engine misfires
US8046155B2 (en) * 2009-02-13 2011-10-25 Denso Corporation Method and apparatus for misfire detection using engine cycles at least subsequent to actual misfire event
GB2496207B (en) * 2011-11-07 2018-08-22 Ec Power As Engine generator
US10458354B2 (en) * 2015-02-05 2019-10-29 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Knock detecting device
WO2016194953A1 (ja) * 2015-06-02 2016-12-08 株式会社デンソー 制御装置
JP6395116B2 (ja) * 2016-03-23 2018-09-26 マツダ株式会社 エンジンの失火判定装置
JP2017214857A (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 ヤマハ発動機株式会社 失火検出装置及びビークル
JP7208710B2 (ja) * 2017-11-02 2023-01-19 株式会社デンソー エンジン用失火判定装置及び車両

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0783108A (ja) * 1993-09-10 1995-03-28 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの燃焼状態検出装置
JP2006152971A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の失火判定装置
JP2009293501A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Hitachi Automotive Systems Ltd 多気筒内燃機関の失火検出装置
JP2012077700A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Mitsubishi Motors Corp エンジンの燃焼状態検出装置
JP2016070255A (ja) 2014-10-01 2016-05-09 川崎重工業株式会社 失火判定装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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