JP4442889B2 - Saddle riding vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、自動二輪車等の鞍乗型車両に関し、詳細にはエンジンの燃焼状態の制御に関する。 The present invention relates to a straddle-type vehicle such as a motorcycle, and more particularly to control of a combustion state of an engine.
エンジンの燃焼状態の制御においては、エンジンを可能な限り安定かつ円滑に回転させることを目標として制御するのが一般的である。従来例えば、エンジンのアイドリング運転域においては、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度となるように燃料噴射量を制御し、さらにこの目標アイドル回転速度をエンジンの暖機状態の進行に伴ってきめ細かく設定するようにした例がある(例えば特許文献1参照)。
上記従来装置では、特にアイドリング時のエンジン回転を安定かつ滑らかにすることが可能になっている。ところがエンジン回転があまりに安定かつ滑らかになったために、特にヘルメットを着用する自動二輪車のような車両においては、アイドリング回転中であるにもかかわらず、エンジンが停止してしまったと勘違いし、エンジン始動スイッチを押してしまうといった誤操作をライダーがしてしまうという恐れがある。特に、都会の交差点では、他の車両の排気音等によりこのような誤操作の懸念が高くなる。 In the above-described conventional device, it is possible to make the engine rotation particularly stable and smooth during idling. However, because the engine rotation has become so stable and smooth, especially in vehicles such as motorcycles wearing helmets, the engine start switch is misunderstood that the engine has stopped despite idling rotation. There is a risk that the rider will perform an erroneous operation such as pressing. In particular, at urban intersections, there is a high concern about such erroneous operations due to exhaust sounds of other vehicles.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、アイドリング状態であることをライダーに知らせることができ、ライダーの誤操作を回避できるようにした鞍乗型車両を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and it is an object of the present invention to provide a straddle-type vehicle capable of notifying the rider that the vehicle is idling and avoiding an erroneous operation of the rider. .
請求項1の発明は、車体フレームと、該車体フレームに搭載されるエンジンと、該エンジンの運転状態を検出する運転状態検出部と、上記エンジンの燃焼状態を制御する燃焼制御装置とを備えた鞍乗型車両であって、上記燃焼制御装置は、上記運転状態検出部により検出されたエンジンの運転状態が安定したアイドリング状態の時には、上記エンジンの燃焼状態を変化させることにより、上記エンジン又は車体フレームから発生する可聴音波の音圧レベル又は振動レベルを自動的に変化させ、上記検出されたエンジンの運転状態が不安定なアイドリング状態の時には、上記燃焼状態を変化させないことを特徴としている。
The invention of
ここで本発明において、音圧レベルまたは振動レベルを自動的に変化させるとは、例えば、エンジンが1サイクル(1回燃焼)する間に発生する音圧レベルまたは振動レベルのピーク値が、エンジンの1サイクル毎又は複数サイクル毎あるいはランダムサイクル毎に変化することを意味している。この場合、同じ気筒で比較して音圧レベルまたは振動レベルのピーク値が変化する場合だけでなく、異なる気筒間で比較して音圧レベルまたは振動レベルが変化する場合も含まれる。 なお、エンジン燃焼状態を変化させない運転域においては、エンジンの燃焼状態は、エンジンを可能な限り安定かつ円滑に回転させるよう制御され、従来と同様のエンジンセッティングによる制御となる。 Here, in the present invention, the sound pressure level or the vibration level is automatically changed. For example, the peak value of the sound pressure level or the vibration level generated during one cycle of the engine (combustion once) It means that it changes every cycle, every plural cycles, or every random cycle. In this case, not only the case where the peak value of the sound pressure level or vibration level changes in comparison with the same cylinder, but also the case where the sound pressure level or vibration level changes between different cylinders is included. In the operating range where the engine combustion state is not changed, the combustion state of the engine is controlled to rotate the engine as stably and smoothly as possible, and is controlled by the same engine setting as in the conventional case.
また本発明において、可聴音波とは、人が感知し易い周波数の音、との意味であり、具体的には例えば20Hz〜20KHz の音は本発明でいう可聴音波に含まれる。 In the present invention, the audible sound wave means a sound having a frequency that is easily perceivable by humans. Specifically, for example, a sound of 20 Hz to 20 KHz is included in the audible sound wave referred to in the present invention.
また本発明では、アイドリング状態の場合には常にエンジンの燃焼状態を変化させる必要は必ずしもなく、アイドリング中であってもエンジン回転が極端に不安定なとき等には燃焼状態を安定させるようにしても良い。 Further, in the present invention, it is not always necessary to change the combustion state of the engine in the idling state, and the combustion state is stabilized when the engine rotation is extremely unstable even during idling. Also good.
請求項2の発明は、請求項1において、上記燃焼制御装置は、上記可聴音波であってかつ高周波域の音波の音圧レベルを自動的に変化させることを特徴としている。
The invention of
ここで本発明において、高周波域の音波とは、上述の可聴音波のうちでも人がより一層感知し易い周波数域の音波であり、具体的には例えば5KHz 〜20KHz の音は本発明でいう高周波域の音波に含まれる。 Here, in the present invention, the sound wave in the high frequency range is a sound wave in the frequency range that is more easily sensed by humans among the above-mentioned audible sound waves. Included in the acoustic wave of the area.
請求項3の発明は、請求項1において、上記燃焼制御装置は、上記可聴音波であってかつ低周波域の音波の最大音圧レベル以下となるように上記音圧レベルを自動的に変化させることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the combustion control device automatically changes the sound pressure level so as to be equal to or lower than a maximum sound pressure level of the audible sound wave and a low frequency sound wave. It is characterized by that.
ここで本発明において、低周波域の音波とは、上述の可聴音波のうちでも人が比較的感知しにくい音波であり、具体的には、例えば100Hz以下の音は本発明でいう低周波域の音波に含まれる。 Here, in the present invention, the sound wave in the low frequency range is a sound wave that is relatively difficult for humans to sense among the above-mentioned audible sound waves. Included in sound waves.
請求項4の発明は、請求項1ないし3の何れかにおいて、上記燃焼制御装置は、上記エンジンへの燃料供給を停止することなく燃料供給量を変化させることによりエンジンの燃焼状態を変化させることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the combustion control device changes the combustion state of the engine by changing the fuel supply amount without stopping the fuel supply to the engine. It is characterized by.
請求項5の発明は、請求項1ないし3の何れかにおいて、上記燃焼制御装置は、上記エンジンの点火時期を遅角または進角させることによりエンジンの燃焼状態を変化させることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the combustion control device changes the combustion state of the engine by retarding or advancing the ignition timing of the engine.
請求項6の発明は、請求項1ないし4の何れかにおいて、上記燃焼制御装置は、上記エンジンの燃焼状態を間欠的に変化させることにより上記可聴音波の音圧レベル又は振動レベルを間欠的に変化させることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the combustion control device intermittently changes the sound pressure level or vibration level of the audible sound wave by intermittently changing the combustion state of the engine. It is characterized by changing.
請求項7の発明は、請求項1ないし4の何れかにおいて、上記制御装置は、上記エンジンの燃焼状態をランダムに変化させることにより上記可聴音波の音圧レベルまたは振動レベルをランダムに変化させることを特徴としている。 A seventh aspect of the present invention is that, in any one of the first to fourth aspects, the control device randomly changes the sound pressure level or vibration level of the audible sound wave by randomly changing the combustion state of the engine. It is characterized by.
請求項1の発明によれば、上記エンジンが安定したアイドリング状態の時には、燃焼状態が変化し、そのために音圧レベル又は振動レベルが1サイクル毎又は複数サイクル毎あるいはランダムサイクル毎に変化するので、音圧レベル等が変化しない場合に比較してエンジンが回転していることを運転者が感じ取り易く、従ってエンジンが動いているにも関わらず停止したと誤解し、エンジン始動スイッチを押す等の誤操作を防止できる。
According to the invention of
請求項2の発明によれば、可聴音波であってかつ高周波域の音波の音圧レベルを自動的に変化させるようにしたので、運転者が音圧レベルの変化をより確実に感じ取ることができ、上記誤操作をより一層確実に防止できる
請求項3の発明によれば、可聴音波であってかつ低周波域の音波の最大音圧レベル以下となるように上記音圧レベルを自動的に変化させるようにしたので、全体の音圧レベルを大きくすること無く、つまり騒音規制を越えてしまう等の問題を生じることなく上述の誤操作を防止できる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、上記エンジンへの燃料供給を停止することなく燃料供給量を変化させることによりエンジンの燃焼状態を変化させるようにしたので、燃焼状態を安定的にかつ容易に変化させることができ、音圧レベルを容易確実に変化させることができる
請求項5の発明によれば、上記エンジンの点火時期を遅角または進角させることによりエンジンの燃焼状態を変化させるようにしたので、燃焼状態を安定的にかつ容易に変化させることができ、音圧レベルを容易確実に変化させることができる
請求項6の発明によれば、エンジンの燃焼状態を間欠的に変化させることにより上記可聴音波の音圧レベル又は振動レベルを間欠的に変化させ、また請求項7の発明によれば、エンジンの燃焼状態をランダムに変化させることにより上記可聴音波の音圧レベルまたは振動レベルをランダムに変化させるようにしたので、全体の音圧レベルを大きくすること無く、上述の誤操作を防止できる。
According to the invention of
以下本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1〜図11は本発明の一実施形態を説明するための図であり、図1はその模式構成図、図2は燃焼制御領域を示す図、図3〜図8は燃焼制御と音圧レベルとの関係を示す図、図9〜図11は燃焼制御と排気ガス成分との関係を示す図である。 1 to 11 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram thereof, FIG. 2 is a diagram showing a combustion control region, and FIGS. 3 to 8 are combustion control and sound pressure. FIG. 9 to FIG. 11 are diagrams illustrating the relationship between combustion control and exhaust gas components.
図において、1は自動二輪車用V型2気筒エンジンであり、クランクケース2の上壁の前部に第1シリンダ3,第1シリンダヘッド5が、後部に第2シリンダ4,第2シリンダヘッド6が全体としてV字形をなすように配置されている。上記第1シリンダ3,第2シリンダ4の第1,第2気筒(シリンダボア)3a,4a内に摺動自在に挿入配置された第1,第2ピストン7,8は第1,第2コンロッド9,10によりクランク軸11の共通のクランクピン11aに連結されている。
In the figure,
また上記第1シリンダヘッド5の燃焼室に開口するように形成された吸気ポート5a,排気ポート5bの燃焼室側開口は吸気弁12a,排気弁12bで開閉され、同様に第2シリンダヘッド6の吸気ポート6a,排気ポート6bの燃焼室側開口は吸気弁13a,排気弁13bで開閉される。また上記第1,第2シリンダヘッド5,6には第1,第2点火プラグ23,24が燃焼室内面に露出するように螺挿されている。
The
上記第1,第2吸気ポート5a,6aに接続された第1,第2吸気通路5c,6cの上流端には両シリンダ共通のエアクリーナ20が接続されている。また上記第1,第2吸気通路5c,6cの途中には第1、第2燃料噴射弁14,15が配設され、該燃料噴射弁により燃料が吸気弁開口を介して燃焼室内に噴射供給されるようになっている。また上記第1,第2燃料噴射弁14,15の上流側には第1,第2スロットル弁16,17が配設されており、また図示していないが、スロットル弁16,17の軸端にはその開度を検出するスロットルセンサが配設されている。また上記両スロットル弁の上流側には吸入空気量を検出する第1,第2エアフローメータ18,19が配設されている。なお、エアフローメータに代えて吸気通路内の内圧を検出する吸気圧センサであっても勿論構わない。
An
上記第1,第2エアフローメータ18,19により検出された吸入空気量信号a1,a2、クランク角センサ21により検出されたクランク角信号v及びスロットル開度センサによって検出されたスロットル開度信号はそれぞれECU22に入力される。このECU22は、吸入空気量,エンジン回転速度,スロットル開度に基づいてエンジンの運転状態を検出する運転状態検出部として機能するとともに、該検出部によって検出された運転状態 (運転域) に基づいてエンジン1の燃焼状態を制御する装置として機能する。このECU22から上記第1,第2燃料噴射弁14,15に燃料噴射信号A1,A2が、第1,第2点火プラグ23,24の図示しない点火系に点火信号B1,B2がそれぞれ出力される。
The intake air amount signals a1 and a2 detected by the first and second
なお、図示していないが、上記エンジン1は、車体フレームに、クランク軸11を車幅方向に向けて、かつ第1シリンダ3が車両前後方向前側に、第2シリンダ4が後側にそれぞれ位置するように搭載される。該エンジン1の車載構造としては、エンジン1を車体フレームの強度メンバとなるように直結状態で搭載する場合、あるいはゴムダンパ等の弾性部材を介在させて搭載し、該エンジン1がゴムダンパの弾性の範囲で車体フレームに対して相対的に揺動可能となっている場合の両方が考えられる。
Although not shown, the
エンジン1を車体フレームに直結した前者の場合は、運転者は、エンジンにより発生される音あるいは振動がエンジン自体から発するだけでなく、車体フレームを介しても発するように感じると考えられる。一方、エンジン1を車体フレームに弾性部材を介在させて搭載した後者の場合には、エンジンからの音や振動のうち車体フレームを介して外方に発せられる量は大幅に減じられると考えられる。このように、同じエンジンであっても車体フレームへの搭載構造によって運転者に伝わる音や振動に相違が生じる。
In the former case where the
そして本実施形態における燃焼制御装置(ECU)22は、上記第1,第2気筒3a,4aの燃焼状態を個別に制御可能に構成されている。詳細には、第1気筒3a,第2気筒4aの何れについても、エンジンの運転状態に基づいて、燃料供給量を変化させることにより燃焼状態を1サイクル毎,複数サイクル毎,あるいはランダムサイクル毎に変化させる変化モードと、燃料供給量を安定させることにより燃焼状態を安定させる安定モードとの何れでも選択可能になっている。
And the combustion control apparatus (ECU) 22 in this embodiment is comprised so that the combustion state of the said 1st,
そして本実施形態では、燃焼制御装置22は、後述する一部の運転域(変化運転域)においては、上記第1,第2気筒3a,4aのうちの一部の気筒、この例では第2気筒4aの燃焼状態を変化モードとし、かつ上記第1気筒3aの燃料状態を常に安定モードとすることにより、上記エンジン1又は車体フレームから発生する可聴音波の音圧レベルを自動的に変化させるように構成されている。
In the present embodiment, the
また上記燃焼制御装置22は、上記変化運転域以外の運転域(安定運転域)においては、上記第1,第2気筒3a,4aの両方とも燃焼状態を安定させる安定モードとし、上記エンジン又は車体フレームから発生する可聴音波の音圧レベルを自動的に安定させるように構成されている。
In addition, in the operating range (stable operating range) other than the change operating range, the
ここで音圧レベルを自動的に変化させるとは、エンジンが1サイクルする間、つまり1回燃焼する間(クランク角度で720°)に発生する音圧レベルのピーク値が、エンジンの1サイクル毎又は複数サイクル毎あるいはランダムサイクル毎に変化することを意味している。 Here, the sound pressure level is automatically changed when the peak value of the sound pressure level generated during one cycle of the engine, that is, during one combustion (crank angle of 720 °), is changed every cycle of the engine. Or it means that it changes every several cycles or every random cycle.
より詳細には、上記安定運転域では、上記第1,第2燃料噴射弁14,15から第1,第2気筒3a,4aに供給される燃料量は基準量一定とされる。一方、上記変化運転域では、上記前側に配置された第1燃料噴射弁14から第1気筒3aに供給される燃料量は基準量一定とされ、上記後側に配置された第2燃料噴射弁15から第2気筒4aに供給される燃料量が該エンジンの1サイクル(1回爆発するサイクル)毎または複数サイクル毎、あるいはランダムサイクル毎に変化され、もってエンジンの燃焼状態が変化し、その結果上記可聴音波の音圧レベルが変化する。
More specifically, in the stable operation range, the amount of fuel supplied from the first and second
具体的には、上記第2気筒4aへの燃料供給量が基準量(100%)とこれより少ない例えば80%との間で交互に変化される。この例では、燃料供給量は、100%,80%,100%,80%・・・というように1サイクル毎に変化される。勿論、100%,80%,80%,100%,80%,80%,100%・・・、や100%,100%,80%,100%,100%,80%・・・というように各種の変化形態が採用可能である。なお、上記基準量とは、例えば理論空燃比、あるいはこれより若干リッチ側の出力空燃比となる燃料噴射量を意味している。この場合、前側の第1燃料噴射弁14から第1気筒3aに供給される燃料量は、上記基準量に一定に制御される。
Specifically, the fuel supply amount to the
上記変化モードにおける燃料噴射量の変化形態には各種の態様があり、例えば基準量(100%)と、これより多い例えば170%,200%等々との間で1サイクル毎,複数サイクル毎,あるいはランダムサイクル毎に変化する形態が採用可能である。 There are various modes for changing the fuel injection amount in the change mode, for example, between a reference amount (100%) and a larger amount, such as 170%, 200%, etc. A form that changes every random cycle can be adopted.
なお、上記と逆に、第2気筒4aへの燃料供給量を一定とし、第1気筒3aへの燃料供給量を変化させることも可能である。
In contrast to the above, it is also possible to change the fuel supply amount to the
また上記変化運転域についても各種の態様が考えられる。例えば、図2に示すように、エンジンの冷間始動直後のファーストアイドル時(S1)には上記変化モードは非採用(オフ)とされ、エンジン温度,エンジン回転速度あるいは燃料噴射指示時間等から安定したアイドリング状態と判断された場合(S2)には上記変化モードが採用(オン)される。そして空吹かしによりスロットルが開かれた時(S3)には上記変化モードはオフとされる。また変速装置が1速にされた時点(S4)では、上記変化モードはオンのままとされ、スロットルを開いて発進すると(S5)上記変化モードはオフとされる。さらに停車(車速ゼロ)した場合(S6)、変速装置がニュートラルに切り換えられた場合(S7)やアイドリングに戻った場合(S8)には、上記変化モードがオンとされる。 Moreover, various aspects can be considered also about the said change driving | operation area. For example, as shown in FIG. 2, during the first idling (S1) immediately after the cold start of the engine, the change mode is not adopted (off) and is stable from the engine temperature, the engine speed, the fuel injection instruction time, or the like. When it is determined that the idling state has been achieved (S2), the change mode is adopted (turned on). When the throttle is opened by idling (S3), the change mode is turned off. Further, when the transmission is set to the first speed (S4), the change mode is kept on, and when the vehicle starts with the throttle opened (S5), the change mode is turned off. Further, when the vehicle stops (vehicle speed zero) (S6), when the transmission is switched to neutral (S7), or when it returns to idling (S8), the change mode is turned on.
なお、上記アイドリング運転域(S2)においては、常時変化モードに制御する必要は必ずしもなく、アイドリング運転域であっても例えばエンジン回転が不安定になった場合には、エンジン燃焼状態を上記変化モードにせずに安定モードにするようにしても良い。 In the idling operation range (S2), it is not always necessary to control to the constantly changing mode. Even in the idling operating range, for example, when the engine rotation becomes unstable, the engine combustion state is changed to the changing mode. The stable mode may be used instead.
上記第2気筒4aの燃焼状態が変化モードとされている状態では、音圧レベル、即ち、1サイクル中での音圧のピーク値がエンジン1サイクル毎,または複数サイクル毎,あるいはランダムサイクル毎に変化するので、音圧レベルが変化しない場合に比較してエンジンが回転していることをライダーが感じ取り易く、従ってエンジンが動いていることをライダーに確実に伝えることができる。また上記変化モードでは音圧レベルが変化するので、ライダーが車両に跨がっていない停車状態でも、エンジンが動いていることをライダーに音の変化で伝えることができる。
In a state in which the combustion state of the
また、アイドリング時には第2気筒4aは変化モードとなり、音圧レベルの変化によりエンジンが動いていることがライダに確実に伝わるので、エンジンがアイドリング運転中であるにもかかわらず、ライダーがエンジン停止と勘違いしてエンジン始動スイッチを押してしまうような誤操作を回避できる。
In addition, when idling, the
またアイドリング時のみ変化モードとし、発進した後は安定モードに切り換わるようになっているので、ツーリング等での定速走行中のように音や振動の変化がライダーに負担になるようなときには、音圧レベルが安定し、無用の音や振動の変化によってかえってライダーが疲れてしまうといった問題が生じるのを回避できる。 In addition, since it is set to change mode only when idling, it switches to stable mode after starting, so when changes in sound and vibration are burdened on the rider, such as during constant speed driving in touring etc., The sound pressure level is stabilized, and it is possible to avoid the problem that the rider gets tired due to changes in unnecessary sound and vibration.
また発進加速時,追い越し加速時等の加速走行運転域では、エンジンの燃焼状態を安定モードにするようにしたので、加速の悪化を抑制できる。即ち、燃料供給量を所定サイクル毎に減少することにより変化モードを実現した場合には、それだけエンジン出力が低下するすることとなる。従って加速走行運転域で変化モードを採用すると加速性が悪化する問題が生じるが、本実施形態では、加速走行運転域では安定モードとしているのでこのような問題は生じない。 Further, in the acceleration traveling operation region such as start acceleration and overtaking acceleration, the engine combustion state is set to the stable mode, so that deterioration of acceleration can be suppressed. That is, when the change mode is realized by reducing the fuel supply amount every predetermined cycle, the engine output is reduced accordingly. Accordingly, when the change mode is adopted in the acceleration travel operation region, there is a problem that the acceleration performance is deteriorated. However, in this embodiment, such a problem does not occur because the acceleration travel operation region is in the stable mode.
さらにまた、本実施形態では、変化運転域においては、第2気筒4aの燃焼状態を変化させるものの、第1気筒3aについては燃焼状態を安定させるようにしたので、エンジン全体の運転状態が極端に不安定になるのを回避できる。これによりライダーがエンジンに異常が発生したと誤認識するのを回避できる。
Furthermore, in the present embodiment, the combustion state of the
なお、各気筒の燃焼状態を、変化モードと安定モードとに手動の切換えスイッチにより切換え可能とすることもでき、このようにした場合には、ライダーの好みに応じてライダーがエンジンが動いていることを感じたいと思うときだけ、エンジンの動きを伝えることができる。 Note that the combustion state of each cylinder can be switched between a change mode and a stable mode by a manual changeover switch. In this case, the rider operates the engine according to the rider's preference. Only when you want to feel that, can you tell the engine movement.
また上記エンジンに供給される燃料量を制御することによりエンジンの燃焼状態を上記変化モード又は安定モードの何れかに切り換えるようにしたので、安定的に燃焼状態を変化させることができ、容易確実に音圧レベルを変化させることができる
次に本発明の効果を確認するために行なった実験結果について説明する。この実験では、第1気筒3a,第2気筒4aの両方が安定モードである安定運転域(std)と、第1気筒3aは安定モードで、第2気筒4aは変化モードである変化運転域とにおける音圧レベルの変化状態を比較した。安定運転域(std 図3参照)では、第1,第2気筒3a,4a共に燃料噴射量を基準量(100%)一定とし、また変化運転域では、第1気筒3aについては基準量一定とし、第2気筒4aについては燃料噴射量を1サイクル毎に変化させた(図4〜図8参照)。
Also, since the combustion state of the engine is switched to either the change mode or the stable mode by controlling the amount of fuel supplied to the engine, the combustion state can be changed stably and easily and reliably. The sound pressure level can be changed. Next, the results of experiments conducted to confirm the effect of the present invention will be described. In this experiment, a stable operation range (std) in which both the
上記変化運転域においては、第2気筒4aへの燃料供給量は、具体的には100%と80%との繰り返し(図4(a)参照)、100%と170%との繰り返し(図5(a)参照))、100%と200%との繰り返し(図6(a)(参照)、100%と120%との繰り返し(図7(a)参照)、200,180,100,80,60%を含むランダム(図8(a)参照)とした。
In the change operation range, the fuel supply amount to the
なお、音圧レベルは、排気管の出口で計測し、周波数5KHz 〜20KHz 以外の周波数成分を除去し、該周波数5KHz 〜20KHz 成分の音圧を集計した。
The sound pressure level was measured at the outlet of the exhaust pipe, frequency components other than the
安定運転域(std) の場合(図3(b)参照)、音圧レベルのピーク値は、第1気筒,第2気筒の爆発タイミング共に概ね85〜86 dBFの間で略一定であり、音圧レベルに変化がないことが判る。 In the case of the stable operation range (std) (see FIG. 3B), the peak value of the sound pressure level is substantially constant between 85 and 86 dBF for both the first and second cylinders at the explosion timing. It can be seen that there is no change in the pressure level.
一方、変化運転域の場合、第1気筒の爆発タイミングでの音圧レベルについてはあまり変化がないものの、第2気筒の爆発タイミングでの音圧レベルについては大きく変化している。詳細には、100−80%(図4)、100−170%(図5)100−200%(図6)の場合は何れも、1サイクル毎に概ね86〜87 dBFと89〜90 dBFとの間で変化している。また燃料噴射量をランダムに変化させた場合(図8)には、85 dBF,87 dBF,90 dBFの間で変化している。また100−120%(図7)の場合の音圧レベルの変化は、他の変化運転域の場合より小さいものの安定運転域の場合より大きい。 On the other hand, in the change operation range, the sound pressure level at the explosion timing of the first cylinder does not change much, but the sound pressure level at the explosion timing of the second cylinder greatly changes. Specifically, in the case of 100-80% (FIG. 4), 100-170% (FIG. 5), and 100-200% (FIG. 6), 86 to 87 dBF and 89 to 90 dBF are generally set for each cycle. Has changed between. Further, when the fuel injection amount is changed randomly (FIG. 8), it changes between 85 dBF, 87 dBF, and 90 dBF. Further, the change in the sound pressure level in the case of 100 to 120% (FIG. 7) is larger than that in the stable operation region, although it is smaller than in the other change operation regions.
上記実験結果から、第1気筒,第2気筒の何れか一方の燃料供給量を一定にするとともに、他方の気筒の燃料供給量を1サイクル毎にあるいはランダムに変化させることにより、エンジン全体の燃焼を極端に不安定にさせることなく音圧レベルが大きく変化することが判る。 From the above experimental results, the fuel supply amount of either the first cylinder or the second cylinder is made constant, and the fuel supply amount of the other cylinder is changed every cycle or randomly, so that the combustion of the entire engine It can be seen that the sound pressure level changes greatly without making the sound extremely unstable.
また図9〜図11は、上記安定運転域と変化運転域における排気ガス成分(CO,HC,CO2 )の計測結果を示す。なお、この排気ガス計測においては、第2気筒への燃料供給量を一定とし、第1気筒への燃料供給量を、1サイクル毎に100−80%、100−170%、100−200%、60−150%に変化させ、また200,180,100,80,60%を含むランダムとした。また図9〜図11において、「AI有り」「AIカット」とはそれぞれ排気管の途中に二次空気を供給した場合、供給しない場合を示す。 9 to 11 show measurement results of exhaust gas components (CO, HC, CO 2 ) in the stable operation range and the change operation range. In this exhaust gas measurement, the fuel supply amount to the second cylinder is constant, and the fuel supply amount to the first cylinder is 100-80%, 100-170%, 100-200% for each cycle, It was changed to 60-150%, and random including 200, 180, 100, 80, 60%. In FIGS. 9 to 11, “with AI” and “AI cut” indicate when secondary air is supplied in the middle of the exhaust pipe and when it is not supplied.
排気ガス成分のうちCOについては、第1気筒への燃料供給量を100−170%、100−200%、60−150%とした場合は、該第1気筒(変化モード)のCOが第2気筒のCOより増加し、100−80%、及びランダムの場合には第1気筒のCOが第2気筒のCOより減少している。 Regarding the CO of the exhaust gas component, when the fuel supply amount to the first cylinder is 100-170%, 100-200%, 60-150%, the CO of the first cylinder (change mode) is the second. It increases from the CO of the cylinder, 100-80%, and in the random case, the CO of the first cylinder is less than the CO of the second cylinder.
またHCについては、100−80%の場合はほとんど変化しないものの、他の場合は第1気筒のHCが第2気筒のHCより増加している。さらにまたCO2 の場合には100−80%の場合にはほとんど変化なく、他の場合には第1気筒のCO2 が第2気筒のCO2 より少し減少していることが判る。 As for HC, although it hardly changes in the case of 100-80%, in other cases, the HC of the first cylinder is larger than that of the second cylinder. Furthermore in the case of CO 2 is almost no change in the case of 100-80%, in other cases it can be seen that CO 2 of the first cylinder is slightly lower than CO 2 of the second cylinder.
以上の音圧レベル,排気ガス成分の計測結果から見て、排気ガス成分を悪化させることなく、上記音圧レベルを変化させるには、燃料供給量を、基準量とこれより少ない量との間(例えば100−80%)で変化させるのが望ましいと考えられる。 In order to change the sound pressure level without deteriorating the exhaust gas component in view of the above sound pressure level and exhaust gas component measurement results, the fuel supply amount must be set between a reference amount and a smaller amount. It is thought that it is desirable to change it (for example, 100-80%).
ここで、上記実施形態では、V型2気筒エンジンの場合を説明したが、本発明は3気筒以上の多気筒エンジンの場合にも適用可能である。この場合、3気筒以上のうちの一部気筒を上述の変化モードとし、残りの気筒を安定モードとすることとなり、変化モードの気筒数が多いほど上述の音圧レベル等の変化が大きくなる。 Here, in the above embodiment, the case of a V-type two-cylinder engine has been described. However, the present invention can also be applied to a case of a multi-cylinder engine having three or more cylinders. In this case, some of the three or more cylinders are set to the change mode described above, and the remaining cylinders are set to the stable mode. As the number of cylinders in the change mode increases, the change in the sound pressure level and the like increases.
また、上記実施形態では複数気筒の場合を説明したが、本発明は、少なくとも1つの気筒を有するエンジンであれば適用可能であり、従って単気筒エンジンにも適用可能である。そして該エンジンの特定気筒の燃焼状態を失火の生じない範囲で変化させることにより、上記エンジン又は車体フレームから発生する可聴音波の音圧レベル又は振動レベルを自動的に変化させることとなる。 In the above embodiment, the case of a plurality of cylinders has been described. However, the present invention can be applied to any engine having at least one cylinder, and thus can be applied to a single cylinder engine. By changing the combustion state of the specific cylinder of the engine within a range where no misfire occurs, the sound pressure level or vibration level of the audible sound wave generated from the engine or the vehicle body frame is automatically changed.
この場合、単気筒であっても、失火の生じない範囲で燃焼状態を変化させるようにしたので、エンジン回転が極端に不安定となることはなく、運転者が燃焼状態の変化をもってエンジン異常と誤認識するのを回避できる。 In this case, even with a single cylinder, the combustion state is changed within a range where misfire does not occur.Therefore, the engine rotation does not become extremely unstable. Misrecognition can be avoided.
なお、上記実施形態では、燃料供給量を変化させることにより燃焼状態を変化させ、もって音圧レベルを変化させたが、上記以外の例えば点火時期を1サイクル毎,複数サイクル毎あるいはランダムサイクル毎に進角又は遅角させることにより燃焼状態を変化させ、もって可聴音波の音圧レベルを変化させるようにしても良い。 In the above embodiment, the combustion state is changed by changing the fuel supply amount, and the sound pressure level is changed. However, other than the above, for example, the ignition timing is changed every cycle, every multiple cycles, or every random cycle. It is also possible to change the combustion state by advancing or retarding, thereby changing the sound pressure level of the audible sound wave.
また上記実施形態では、可聴音波の音圧レベルを変化させる場合を説明したが、燃焼状態を上記と同様に変化させることによりエンジン又は車体フレームから発生する振動レベルを変化させるようにしても良い。 Moreover, although the case where the sound pressure level of an audible sound wave was changed was demonstrated in the said embodiment, you may make it change the vibration level generate | occur | produced from an engine or a vehicle body frame by changing a combustion state similarly to the above.
1 エンジン
22 ECU(運転状態検出部,燃焼制御装置)
1
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