JP2005273596A - 多気筒エンジン、及びレジャーヴィークル - Google Patents

Abstract

【課題】 スロットル開度を次第に大きくしていく過程で増加する出力トルクの変化の割合を緩和することが可能なヴィークル駆動用の多気筒エンジン、及びレジャーヴィークルの提供。
【解決手段】 多気筒エンジンＥの各気筒３１〜３４へ空気を導く複数の吸気流路２１Ａ〜２４Ａと、該吸気流路２１Ａ〜２４Ａのそれぞれを開閉する複数のスロットルバルブ２１Ｂ〜２４Ｂとを備え、該スロットルバルブ２１Ｂ〜２４Ｂのうち少なくとも１つは、他のスロットルバルブとは独立して開閉駆動すべく成してある。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ヴィークル駆動用の多気筒エンジンと、この多気筒エンジンを搭載したレジャーヴィークルに関する。特に、操縦者によるスロットルグリップの操作に対し、出力トルクがより好適に応答し得る多気筒エンジンに関する。

多気筒エンジンを搭載したレジャー用の乗り物（レジャーヴィークル）としては、自動二輪車、四輪バギー、小型滑走艇などさまざまのものがある。そしてこのエンジンの出力は、車輪又はウォータージェットポンプ等の推進機構へ伝達されて、推力を発生させるようになっている。また、エンジンには、その出力を調整するためにスロットル装置が装備されている。このスロットル装置は、エンジンの燃焼室内へ供給される吸気量を、スロットルバルブを開閉して調整することにより、エンジンの出力を調整する。

また近年、多気筒エンジンに対しては、吸気抵抗の低減という目的もあって、マルチスロットル装置が装備されているものもある。このマルチスロットル装置は、各気筒の燃焼室へ延びる複数の吸気流路のそれぞれに対し、スロットルバルブが設けられている。また、一般に各スロットルバルブは、１本のバルブシャフトに支持されており、全てのスロットルバルブは同一開度を有するよう一体的に開閉駆動するようになっている。

一方、このマルチスロットル装置を含む様々のスロットル装置には、幾種類かの駆動方式がある。即ち、ケーブルを介してライダーが直接的にスロットルバルブを開閉操作する方式（以下、「ケーブル駆動型」という）（例えば、特許文献１参照）、電子制御によってスロットルバルブをモータ駆動する方式（以下、「モータ駆動型」という）、及び、上記ケーブル駆動型とモータ駆動型とを組み合わせた方式（以下、「ダブルスロットル型」という）などがある。

このダブルスロットル型のマルチスロットル装置の場合、１つの吸気流路において下流側にケーブル駆動型のスロットルバルブ（メインバルブ）が配置され、その上流側にモータ駆動型のスロットルバルブ（サブバルブ）が配置されている。そして、操縦者の操作に基づいてメインバルブにより調整された吸気量は、電子制御されるサブバルブにより更に補正され、より適切な吸気量がエンジンの燃焼室内へ供給される。
実公昭６３−３９４０６号公報

ところで、特に４サイクルエンジンでは、スロットルバルブが全閉状態であってマイナストルクを発生している状態から、スロットル開度を次第に大きくしていくと、スロットル開度がある値をとるときを境にして、スロットル開度の増大に対するエンジンの出力トルクの増加割合が大きく変化する場合がある。これは、例えばアイドリング状態から車両を加速する際の操縦者の乗り心地感を向上させるためには好ましくない。

また、多気筒エンジンの場合には、従来の何れの駆動方式を採用したマルチスロットル装置を用いたとしても、上述したような出力トルクの大きな変化が各気筒毎に発生し得る。そして、エンジン全体での出力トルクは、各気筒毎に発生する出力トルクの和になるので、４気筒エンジン又は６気筒エンジンのように気筒数が多いエンジンでは、上記出力トルクの変化が顕著になり、ライダーの乗り心地感の向上を妨げ得る。

そして、このようなエンジンの出力トルク特性は、吸気へ混入させる燃料の噴射量、その噴射タイミング、及び点火タイミングなどの調整によっては、変更することが困難である。

そこで本発明は、スロットル開度を次第に大きくしていく過程で増加する出力トルクの変化の割合を緩和することが可能な、ヴィークル駆動用の多気筒エンジンを提供することを目的とする。また、この多気筒エンジンを搭載したレジャーヴィークルを提供することを目的とする。

本発明は上述したような事情を鑑みてなされたものであり、本発明に係るヴィークル用多気筒エンジンは、複数の気筒と、各気筒へ空気を導く複数の吸気流路、及び該吸気流路のそれぞれを開閉する複数のスロットルバルブを有するマルチスロットル装置とを備え、該マルチスロットル装置が有する前記スロットルバルブのうち少なくとも１つは、他のスロットルバルブとは独立して開閉駆動すべく成してある。

この場合、モータ駆動型スロットルバルブの動作を、例えばＥＣＵによって適宜制御することにより、スロットルグリップの操作に対するエンジンが出力するトルクの変化割合をより円滑にすることができる。

例えば、４気筒エンジンにおいて、第１，第２気筒に対応して設けられたスロットルバルブ（第１，第２バルブ）と、第３気筒及び第４気筒に対応して設けられたスロットルバルブ（第３，第４バルブ）とを、独立して開閉駆動できるように構成する。この場合、第１，第２バルブの開度と、第３，第４バルブの開度とが別個の値を有するように設定することができる。第１，第２バルブの開度に対して第３，第４バルブの開度が小さくなるように設定した場合には、第１，第２気筒での出力トルクに比べ、第３，第４気筒での出力トルクは小さく抑えられる。

その結果、第１，第２気筒の夫々にて、負から正へと出力トルクが大きく増加する間、第３，第４気筒ではその出力トルクをマイナストルクに抑えておくことができる。この場合、第１〜第４気筒の出力トルクの和であるエンジンの出力トルクに注目すると、この間で増加する出力トルクの変化の割合が緩和される。従って、操縦者によるスロットルグリップの操作に対し、エンジンの出力トルクは円滑に応答し得る。

また、独立して開閉駆動する前記スロットルバルブは、ケーブルを介して接続されるスロットル操作部に連動するケーブル駆動型スロットルバルブであり、他のスロットルバルブは、外部から与えられる制御信号に基づいてモータにより駆動されるモータ駆動型スロットルバルブであってもよい。

この場合、ケーブル駆動型スロットルバルブは、操縦者によるスロットル操作部（例えば、スロットルグリップ）の操作に対してダイレクトに応答する一方、モータ駆動型スロットルバルブは、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）からの制御信号に基づいて上記ケーブル駆動型スロットルバルブとは異なる動作を行うことができる。従って、このモータ駆動型スロットルバルブを適宜制御することにより、スロットルグリップの操作に対するエンジン全体の出力トルクの変化をより円滑にすることができる。

また、前記モータ駆動型スロットルバルブは、前記ケーブル駆動型スロットルバルブの開度変化に対して遅れて追従するように開閉制御されるべく成してあってもよい。この場合、上述したように各気筒間での出力トルクを互いに異なるように設定することができるため、エンジンの出力トルクが、スロットルバルブを開放していく過程で変化する割合を緩和することができる。

また、４以上の気筒を有するエンジンであり、これらの気筒のうち２以上の気筒に対して前記ケーブル駆動型スロットルバルブが設けられ、該ケーブル駆動型スロットルバルブに対応する前記２以上の気筒では、燃焼行程が連続的に行われるべく成してあってもよい。例えば、４気筒エンジンであって、その４気筒のうち所定の２気筒に対してケーブル駆動型スロットルバルブを設け、この２気筒では燃焼行程を連続的に行う。

この場合、ケーブル駆動型スロットルバルブに対応する２気筒と、モータ駆動型スロットルバルブに対応する他の２気筒とで、それぞれ燃焼行程が連続的に行われる。そこで、前者２気筒と後者２気筒とにおいて異なるトルクを発生させた場合、比較的強いトラクションを発生させることができる。特に自動二輪車、四輪バギーなどのように、地面とこれに接触する車輪との間の摩擦により推力を発生させるヴィークルの場合、車輪のグリップ力を向上させることができ、エンジンが低速回転している状態からのヴィークルの加速性能の向上を図ることもできる。

なお、５気筒以上のエンジンにおいても同様であり、ケーブル駆動型スロットルバルブが設けられた複数の気筒が連続的に燃焼行程を迎え、モータ駆動型スロットルバルブが設けられた残りの気筒が連続的に燃焼行程を迎えるように構成すれば、上述したのと同様の好適なトラクションを得ることができる。

また、ケーブル駆動型スロットルバルブに対応する気筒と、モータ駆動型スロットルバルブに対応する気筒とを比較し、どちらの一方の気筒にて他方の気筒より大きなトルクを発生させるかは自由であり、いずれであっても良好なトラクションが発生する。

また、前記マルチスロットル装置は、前記ケーブル駆動型スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサを有し、前記モータ駆動型スロットルバルブは、前記スロットルポジションセンサでの検出値から得られる制御信号に基づいて前記モータにより駆動されるべく成してあってもよい。この場合、ケーブル駆動型スロットルバルブの動作に対応して、モータ駆動型スロットルバルブの動作を適格に制御することができる。即ち、ケーブル駆動型スロットルバルブと、これに従動するモータ駆動型スロットルバルブとが、所望の連係態様をとるように確実に制御することができる。

また、前記マルチスロットル装置は、前記モータ駆動型スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサを、前記ケーブル駆動型スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサとは別に有していてもよい。

また、前記マルチスロットル装置が有する前記ケーブル駆動型スロットルバルブは、隣接配置された気筒に対して設けられていてもよい。この場合、複数のケーブル駆動型スロットルバルブを１つのバルブシャフトにより支持することができる。従って、ケーブルとバルブシャフトとを連結する、例えばプーリは１つ備えればよく、部品点数の削減、組み立て精度の向上等を図ることが可能である。

本発明に係るレジャーヴィークルは、上述したいずれかの多気筒エンジンを備えている。これにより、スロットル開度を次第に大きくしていく過程で増加する出力トルクの変化の割合を緩和し、操縦者の乗り心地感を向上させることが可能なレジャーヴィークルを実現することができる。

また、自動二輪車であって、バッテリを更に備え、前記多気筒エンジンが備えるマルチスロットル装置に具備されるモータ駆動型スロットルバルブは、前記バッテリからの給電により作動するモータによって駆動されるべく成してあってもよい。

自動二輪車は、搭載されるエンジンの最高出力に対して車体重量が比較的軽いため、エンジンのトルク変動は、操縦者の乗り心地感を左右する要因となり得る。従って、上述したような作用・効果を有するマルチスロットル装置を自動二輪車に適用することにより、エンジンのトルク変動を滑らかにし、操縦者の乗り心地感を向上させることができる。更に、自動二輪車は、様々の装備を狭小なスペースに搭載する必要があり、バッテリも小型であってその蓄電容量が必ずしも十分ではない場合もある。従って、上述したマルチスロットル装置のうち、ケーブル駆動型スロットルバルブを少なくとも１つ備えるものは、スロットルバルブの開閉において電力の消耗を抑制することができて好都合である。

本発明によれば、スロットル開度を次第に大きくしていく過程で増加する出力トルクの変化の割合を緩和し、操縦者の乗り心地感を向上させることが可能な、ヴィークル駆動用の多気筒エンジンと、これを搭載したレジャーヴィークルとを提供することができる。

以下、本発明に係る多気筒エンジンを搭載したレジャーヴィークルについて、自動二輪車を例にとり、図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、ロードスポーツタイプの自動二輪車を示す側面図である。図１に示すように、この自動二輪車１は車体の骨格を成すフレーム２を備えている。このフレーム２は、主として前後に延びる左右で対を成すメインフレーム２Ａ（図１では左側のメインフレームだけ示す）と、該メインフレーム２Ａの前部に設けられたヘッドパイプ２Ｂと、メインフレーム２Ａの後部に接続されたピボットフレーム２Ｃとから構成されている。

ヘッドパイプ２Ｂには、その下部にて前輪４を支持するフロントフォーク３が軸支され、このフロントフォーク３の上部にはハンドルバー５が設けられている。ピボットフレーム２Ｃには、その後部にて駆動輪たる後輪６を支持するスイングアーム７の前部が枢支されている。また、左右で対を成すメインフレーム２Ａ間には、エンジンＥがその上部を挟まれるようにして搭載されている。

このエンジンＥは、本実施の形態においては並列４気筒の４サイクルエンジンであり、後に詳述するマルチスロットル装置（図２も参照）２０を介して供給された吸気量に応じてトルクを発生する。エンジンＥが出力したトルクは、図示しないチェーン又はベルトなどを介して後輪６へ伝達され、自動二輪車１に推進力を与える。また、エンジンＥの上方には燃料タンク１０が配置されており、該燃料タンク１０の後方には操縦者が騎乗するシート１１が配置されている。

また、この自動二輪車１の場合、フレーム２の前部、フロントフォーク３の略全部、及びエンジンＥの略全部を覆うようにしてフェアリング１２が設けられている。そして、該フェアリング１２の前部にはヘッドライト１３が設けられており、また、シート１１の後方にはブレーキランプ１４が設けられている。これらヘッドライト１３及びブレーキランプ１４は、自動二輪車１に搭載されたバッテリ１５から供給された電力を利用して点灯する。

なお、本実施の形態における以下の説明では、図１に示す自動二輪車１に搭乗した操縦者から見た方向の概念に基づいて記述する。

図２は、図１に示す自動二輪車１において、エンジンＥに装備されたマルチスロットル装置２０と、該マルチスロットル装置２０の動作に関連する周辺機器との構成を示す模式図である。図２に示すようにエンジンＥのシリンダヘッドＥ₁には、マルチスロットル装置２０が取り付けられている。このマルチスロットル装置は、エンジンＥが備える４つの気筒（第１気筒〜第４気筒）３１〜３４に対応して４つの吸気管（第１吸気管〜第４吸気管）２１〜２４を備え、該第１吸気管２１〜第４吸気管２４内部の吸気流路（第１吸気流路〜第４吸気流路）２１Ａ〜２４Ａは、第１気筒３１〜第４気筒３４の夫々が有する図示しない吸気ポートに連通している。

第１吸気管２１〜第４吸気管２４内にはスロットルバルブ（第１バルブ〜第４バルブ）２１Ｂ〜２４Ｂが設けられており、このうち左側の第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂは第１バルブシャフト２５により一体的に支持され、右側の第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂは前記第１バルブシャフト２５とは別個の第２バルブシャフト２６により一体的に支持されている。従って、左側の第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂは一体的に動作して、第１吸気流路２１Ａ及び第２吸気流路２２Ａを同一開度に開閉し、またこれとは構成的に独立した状態で、右側の第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂは一体的に動作して、第３吸気流路２１Ａ及び第４吸気流路２１Ａを同一開度に開閉する。

第２吸気管２２と第３吸気管２３との間であって、第１バルブシャフト２５の右側端部には、該第１バルブシャフト２５と一体的に回転する第１プーリ４０が設けられている。この第１プーリ４０にはケーブル４１の一端が接続され、その他端は、ハンドルバー５の右グリップ部分に設けられた回動自在のスロットルグリップ（スロットル操作部）４２に接続されている。また、第１プーリ４０に隣接して第１スプリング４３が設けられている。この第１スプリング４３は、第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂを全閉とするように第１バルブシャフト２５を付勢する。

従って、操縦者がスロットルグリップ４２を回動操作した場合、第１プーリ４０及び第１バルブシャフト２５は一体的に回動し、第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂは、スロットルグリップ４２の操作量に応じた開度になるよう開閉駆動される。また、操縦者がスロットルグリップ４２を解放した場合、第１スプリング４３の作用により第１バルブシャフト２５は閉方向へ回動され、第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂは全閉状態となる。このように、第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂは、操縦者によるスロットルグリップ４２の操作に応じ、ケーブル４１を介して直接的に駆動されるケーブル駆動型スロットルバルブを成している。

また、第１バルブシャフト２５の左側端部には、第１スロットルポジションセンサ（Throttle Position Senser：以下、「第１ＴＰＳ」と略称する）４４が設けられている。この第１ＴＰＳ４４は、第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂの開度を検出し、電気信号にして出力する。そして、出力された電気信号は、自動二輪車１に搭載され且つ第１ＴＰＳ４４との間で結線４５により接続されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）４６へ送られる。

一方、第４吸気管２４の右側であって、第２バルブシャフト２６の右側端部には、該第２バルブシャフト２６と一体的に回転する第２プーリ５０が設けられている。また、第４吸気管２４の下方には直流モータ５１が配置されており、右側へ突出したその出力シャフト５２には第３プーリ５３が設けられている。そして、第２プーリ５０と第３プーリ５３との間にはベルト５４が巻回されている。また、第２バルブシャフト２６の第２プーリ５０に隣接して第２スプリング５５が設けられている。この第２スプリング５５は、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂを全閉とするように第２バルブシャフト２６を付勢する。更に、前記直流モータ５１は、ＥＣＵ４６との間で結線５６を介して電気的に接続されており、このＥＣＵ４６からの制御信号に基づいて回転駆動する。

従って、ＥＣＵ４６から制御信号を受けた直流モータ５１は出力シャフト５２を回転させる。この出力シャフト５２の回転動力は、第２プーリ５０，第３プーリ５３，及びベルト５４を介して第２バルブシャフト２６へ伝達され、該第２バルブシャフト２６は回動する。その結果、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂは所定の開度になるように開閉駆動される。また、ＥＣＵ４６からの制御信号により直流モータ５１の駆動電流が低減された場合は、第２スプリング５５の作用により第２バルブシャフト２６は閉方向へ回動され、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂは全閉状態となる。このように、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂは、制御信号に基づいて直流モータ５１により駆動されるモータ駆動型スロットルバルブを成している。

また、第２バルブシャフト２６の右側端部には、第２スロットルポジションセンサ（以下、「第２ＴＰＳ」と略称する）５７が設けられている。この第２ＴＰＳ５７は、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂの開度を検出し、電気信号にして出力する。そして、出力された電気信号は、第２ＴＰＳ５７との間で結線５８により接続されたＥＣＵ４６へ送られる。

ところで、上記ＥＣＵ４６には、エンジンＥの回転数を検出するクランクポジションセンサ（Crank Position Sensor：以下、「ＣＰＳ」と略称する）５９も接続されており、電力線６０を介して接続されたバッテリ１５から供給される電力によって動作する。また、バッテリ１５には、ＥＣＵ４６の他、ヘッドライト１３，ブレーキランプ１４など、様々の電気部品、電子部品が接続され、これらに電力を供給している。

次に、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂの動作を制御するＥＣＵ４６の動作を概略的に説明する。図３は、マルチスロットル装置２０の制御に関するＥＣＵ４６の主たる動作の流れを示すフローチャートであり、繰り返し行われる動作の１つを示す。図３に示すように、ＥＣＵ４６は、第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂの開度として第１ＴＰＳ４４での検出信号の電圧値（例えば、"2.0(V)"）を取得し、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂの開度として第２ＴＰＳ５７での検出信号の電圧値（例えば、"1.2(V)"）を取得し、更に、エンジンＥの回転数（例えば、"5000(rpm)"）を取得する（Ｓ１）。次に、ＥＣＵ４６内のメモリに予め記憶されているバルブ制御マップを参照する（Ｓ２）。

このバルブ制御マップは、ステップ１で取得されたエンジンＥの回転数と、第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂの開度とに基づき、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂの目標開度を取得するためのものであり、図４にその一例を示す。図４に示すバルブ制御マップＭ１は、第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂの開度、即ち第１ＴＰＳ４４での検出信号の電圧値(V)を列項目Ｍ₁₁とし、エンジンＥの回転数(rpm)を行項目Ｍ₁₂としている。そして、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂの目標開度、即ち第２ＴＰＳ５７による検出信号の目標電圧値(V)が、上記列項目Ｍ₁₁及び行項目Ｍ₁₂に対応付けられて各セルＭ₁₃，Ｍ₁₃，…に与えられている。

例えば、図４に示すように、第１ＴＰＳ４４での検出信号の電圧値が2.0(V)、エンジンＥの回転数が5000(rpm)であった場合、第２ＴＰＳ５７による検出信号の目標電圧値は1.6(V)である。この状態から操縦者がスロットルグリップ４２を回動し、エンジンＥの回転数は上と同じく5000(rpm)であって第１ＴＰＳ４４での検出信号の電圧値が2.4(V)となった場合、第２ＴＰＳ５７による検出信号の目標電圧値は2.0(V)となる。

このように、本実施の形態では、第１ＴＰＳ４４での検出信号の電圧値の増加（2.0〜2.4）に対し、第２ＴＰＳ５７での検出信号の目標電圧値は若干遅れ気味に増加（1.6〜2.0）するよう設定されている。従って、第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂの開度変化に対し、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂの開度変化は若干遅れ気味になる。なお、図４に示すバルブ制御マップＭ１において、"***"と記載されているセルがあるが、このセルにも第２ＴＰＳ５７での検出信号の目標電圧値が適宜与えられている。

続いて、このようなバルブ制御マップＭ１を参照することにより、ＥＣＵ４６は、第２ＴＰＳ５７による検出信号の目標電圧値（例えば、"2.0(V)"）を取得し（Ｓ３）、この目標電圧値と、ステップ１にて取得した第２ＴＰＳ５７での検出信号の電圧値との偏差を算出する（Ｓ４）。具体的には、ステップ１で取得した第２ＴＰＳ５７による検出信号の電圧値（現状電圧値）が1.2(V)、ステップ３で取得した目標電圧値が2.0(V)であった場合、目標電圧値から現状電圧値を差し引いた値"0.8(V)"がステップ４で得られる偏差となる。そして、ＥＣＵ４６は、この偏差に応じて（偏差を0とするように）直流モータ５１を制御する（Ｓ５）。その結果、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂは、第２ＴＰＳ５７での検出信号の電圧値が上記ステップ３で取得された目標電圧値と一致するように駆動される。

一方、第１ＴＰＳ４４及び第２ＴＰＳ５７による検出信号とＣＰＳ５９による検出信号とに基づき、ＥＣＵ４６は、図示しないフューエルインジェクション及びイグニッションの動作も制御する。図５は、燃料噴射量を取得するためのフューエルインジェクションマップＭ２と、混合気への点火タイミングを取得するためのイグニッションマップＭ３とを示す図表である。このフューエルインジェクションマップＭ２は、第１ＴＰＳ４４及び第２ＴＰＳ５７での検出信号の電圧値(V)を列項目Ｍ₂₁とし、エンジンＥの回転数(rpm)を行項目Ｍ₂₂としている。そして、燃料噴射量が上記列項目Ｍ₂₁及び行項目Ｍ₂₂に対応付けられて各セルＭ₂₃，Ｍ₂₃，…に与えられている。ＥＣＵ４６は、第１ＴＰＳ４４，第２ＴＰＳ５７，及びＣＰＳ５９からの検出信号を得ると、このフューエルインジェクションマップＭ２を参照して各気筒３１〜３４に対する燃料噴射量を取得する。

また、イグニッションマップＭ３は、上記フューエルインジェクションマップＭ２と同様の構成をしているため、図５においてはその内容を省略しているが、列項目及び行項目は上記フューエルインジェクションマップと同じであり、各セルには点火タイミングが与えられている。

なお、本実施の形態に示すエンジンＥは、第１気筒３１〜第４気筒３４が一列に配置され、第１気筒３１と第４気筒３４とが対照的な構成であり、第２気筒３２と第３気筒３３とが対照的な構成になっている。従って、第１気筒３１に関するフューエルインジェクションマップＭ２及びイグニッションマップＭ３と、第４気筒３４に関するフューエルインジェクションマップＭ２及びイグニッションマップＭ３とはほぼ同じ内容になっている。同様に、第２気筒３２と第３気筒３３とについても、それぞれのフューエルインジェクションマップＭ２とイグニッションマップＭ３とはほぼ同じ内容になっている。

ＥＣＵ４６が上述したような動作をすることにより、操縦者がスロットルグリップ４２を操作した場合、エンジンＥが有する各気筒３１〜３４は、以下に説明するように動作する。

図６は、第１バルブ２１Ｂ〜第４バルブ２４Ｂが略全閉状態から、操縦者がスロットルグリップ４２を徐々に回動させていった場合の、各気筒３１〜３４にて出力される最大トルクの経時変化、及び１気筒当たりの平均最大トルクの経時変化の一例を示すグラフである。このグラフ中において、スロットルグリップ４２の回動と共に変化する第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂの開度変化は細実線Ｖで示し、第１気筒３１（＃１）又は第２気筒３２（＃２）での出力トルクの経時変化は一点鎖線Ｔ₁₂、第３気筒３３（＃３）又は第４気筒３４（＃４）での出力トルクの経時変化は破線Ｔ₃₄、１気筒当たりの平均出力トルクの経時変化は太実線Ｔ_Aでそれぞれ示している。

図６の一点鎖線Ｔ₁₂及び破線Ｔ₃₄に示すように、第１気筒３１〜第４気筒３４での出力トルクは、スロットルグリップ４２が回動されて第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂが開くに従って増加する。第１気筒３１及び第２気筒３２は、一点鎖線Ｔ₁₂に示すように、スロットル開度が比較的小さい間、緩やかに増加する負のトルクを出力し、スロットル開度がある値（Ｖ₁）に達した後は比較的大きな割合で増加して負から正へとその出力トルクが変化する。そして、スロットル開度が更に大きなある値（Ｖ₂：Ｖ₂＞Ｖ₁）に達した後は、出力トルクは再び緩やかな増加特性を呈する。一方、第３気筒３３及び第４気筒３４での出力トルクは、破線Ｔ₃₄に示すように、上述したような第１気筒３１及び第２気筒３２での出力トルクの変化に対して若干遅れて追従するように増加する。

ところで、エンジンＥの１気筒当たりの平均最大トルクは、第１気筒３１〜第４気筒３４にて同時期に出力されたトルクを気筒数４で除した値となるため、図６の太実線Ｔ_Aに示すようにその経時変化は、第１気筒３１〜第４気筒３４のそれぞれの気筒でのトルクの経時変化に比べて全体的に緩やかな増加特性を呈する。従って、エンジンＥは、操縦者によるスロットルグリップ４２の回動操作に伴い、滑らかに変化するようにトルクを出力する。

図７は、第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂでのスロットル開度を基準とし、このスロットル開度を時間の経過と共に徐々に大きくしていったときの、第１気筒３１〜第４気筒３４の夫々で出力されるトルクの一例を示すグラフである。図５に示すように、このエンジンＥでは、第１気筒３１（＃１）、第２気筒３２（＃２）、第４気筒３４（＃４）、第３気筒３３（＃３）の順に燃焼が進められる。従って、ケーブル駆動型スロットルバルブ（第１バルブ２１Ｂ、第２バルブ２２Ｂ）に対応する第１気筒３１及び第２気筒３２が連続的に燃焼行程を迎え、次に、モータ駆動型スロットルバルブ（第３バルブ２３Ｂ、第４バルブ２４Ｂ）に対応する第３気筒３３及び第４気筒３４が燃焼行程を迎える。

また、図６を用いて説明したように、第１気筒３１及び第２気筒３２での出力トルクの増加変化に対し、第３気筒３３及び第４気筒３４は若干遅れて増加する。従って、図７に示すように、第３気筒３３及び第４気筒では、直前の第１気筒３１及び第２気筒３２での出力トルクに比べて小さなトルクが出力される。

このように各気筒３１〜３４にて出力されるトルクを制御した場合、駆動輪たる後輪６が地面Ｇ（図１参照）へ与える圧力が断続的に変化し、その結果、比較的強いトラクションが発生する。従って、特に停止時または低速走行時から自動二輪車１を加速させる場合には、上述したような強いトラクションは大きな好ましい加速力を生み出す。

なお、本実施の形態において、ＥＣＵ４６によるエンジンＥの制御は、予め用意された各種の制御マップを用いて実現されている。しかし、これに限られるものではなく、例えば、エンジンＥの回転数（ｒｐｍ）と第１ＴＰＳ４４で検出された第１バルブ２１Ｂ及び第２バルブ２２Ｂの開度（％）とを入力値とし、第３バルブ２３Ｂ及び第４バルブ２４Ｂの目標開度（％）を出力値とする１又は複数の演算式を用いて実現することもできる。

また、本実施の形態では、並列４気筒の４サイクルエンジンを例にとって説明したが、本発明が適用されるエンジンはこれに限られない。例えば、直列４気筒エンジン、Ｖ型２気筒エンジンなど、２気筒以上を有するエンジンであれば、なんらの制限なく本発明を適用することができる。

更に、本実施の形態では、ロードスポーツタイプの自動二輪車を例にとって説明したが、本発明はこれ以外にも適用可能である。例えば、アメリカンタイプの自動二輪車、四輪バギー等のように駆動輪を有する車両の他、ウォータージェットポンプを推進機構とする小型滑走艇など、様々のヴィークルに対して本発明を適用することができる。

本発明に係る多気筒エンジンは、自動二輪車の他、四輪バギー、ウォータージェット推進型の小型滑走艇など様々のヴィークルに適用することができる。また、本発明に係るレジャーヴィークルは、ロードスポーツタイプの他、アメリカンタイプやモトクロッサータイプ等の自動二輪車においても適用することができ、更に、四輪バギー、小型滑走艇などにも適用することができる。

本発明の実施の形態に係る多気筒エンジンを搭載した自動二輪車の左側面図である。 図１に示す自動二輪車において、エンジンに装備されたマルチスロットル装置と、該マルチスロットル装置の動作に関連する周辺機器との構成を示す模式図である。 図２に示すＥＣＵにおけるマルチスロットル装置の制御に関する主たる動作の流れを示すフローチャートである。 ＥＣＵの動作に関るバルブ制御マップの一例を示す図表である。 ＥＣＵの動作に関るフューエルインジェクションマップ及びイグニッションマップの一例を示す図表である。 第１バルブ〜第４バルブが略全閉状態から、操縦者がスロットルグリップを徐々に回動させていった場合の、各気筒にて出力される最大トルクの経時変化、及び１気筒当たりの平均最大トルクの経時変化の一例を示すグラフである。 第１バルブ及び第２バルブでのスロットル開度を基準とし、このスロットル開度を時間の経過と共に徐々に大きくしていくときの、第１〜第４気筒の夫々で出力されるトルクの一例を示すグラフである。

符号の説明

１ 自動二輪車
２ フレーム
２Ａ メインフレーム
５ ハンドルバー
６ 後輪（駆動輪）
１３ ヘッドライト
１４ ブレーキランプ
１５ バッテリ
２０ マルチスロットル装置
２１ 第１吸気管
２１Ａ 第１吸気流路
２１Ｂ 第１バルブ（ケーブル駆動型スロットルバルブ）
２２ 第２吸気管
２２Ａ 第２吸気流路
２２Ｂ 第２バルブ（ケーブル駆動型スロットルバルブ）
２３ 第３吸気管
２３Ａ 第３吸気流路
２３Ｂ 第３バルブ（モータ駆動型スロットルバルブ）
２４ 第４吸気管
２４Ａ 第４吸気流路
２４Ｂ 第４バルブ（モータ駆動型スロットルバルブ）
２５ 第１バルブシャフト
２６ 第２バルブシャフト
３１ 第１気筒
３２ 第２気筒
３３ 第３気筒
３４ 第４気筒
４０ 第１プーリ
４１ ケーブル
４２ スロットルグリップ
４３ 第１スプリング
４４ 第１ＴＰＳ（第１スロットルポジションセンサ）
４６ ＥＣＵ
５０ 第２プーリ
５１ 直流モータ
５３ 第３プーリ
５４ ベルト
５５ 第２スプリング
５７ 第２ＴＰＳ（第２スロットルポジションセンサ）
５９ ＣＰＳ（クランクポジションセンサ）
Ｅ エンジン
Ｇ 地面
Ｍ１ バルブ制御マップ
Ｍ２ フューエルインジェクションマップ
Ｍ３ イグニッションマップ

Claims (9)

1. 複数の気筒と、
   各気筒へ空気を導く複数の吸気流路、及び該吸気流路のそれぞれを開閉する複数のスロットルバルブを有するマルチスロットル装置とを備え、
   該マルチスロットル装置が有する前記スロットルバルブのうち少なくとも１つは、他のスロットルバルブとは独立して開閉駆動すべく成してあることを特徴とするヴィークル駆動用の多気筒エンジン。
2. 独立して開閉駆動する前記スロットルバルブは、ケーブルを介して接続されるスロットル操作部に連動するケーブル駆動型スロットルバルブであり、他のスロットルバルブは、外部から与えられる制御信号に基づいてモータにより駆動されるモータ駆動型スロットルバルブであることを特徴とする請求項１に記載の多気筒エンジン。
3. 前記モータ駆動型スロットルバルブは、前記ケーブル駆動型スロットルバルブの開度変化に対して遅れて追従するように開閉制御されるべく成してあることを特徴とする請求項２に記載の多気筒エンジン。
4. ４以上の気筒を有するエンジンであり、これらの気筒のうち２以上の気筒に対して前記ケーブル駆動型スロットルバルブが設けられ、該ケーブル駆動型スロットルバルブに対応する前記２以上の気筒では、燃焼行程が連続的に行われるべく成してあることを特徴とする請求項３に記載の多気筒エンジン。
5. 前記マルチスロットル装置は、前記ケーブル駆動型スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサを有し、前記モータ駆動型スロットルバルブは、前記スロットルポジションセンサでの検出値から得られる制御信号に基づいて前記モータにより駆動されることを特徴とする請求項２に記載の多気筒エンジン。
6. 前記マルチスロットル装置は、前記モータ駆動型スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサを、前記ケーブル駆動型スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサとは別に有していることを特徴とする請求項５に記載の多気筒エンジン。
7. 前記マルチスロットル装置が有する前記ケーブル駆動型スロットルバルブは、隣接配置された気筒に対して設けられていることを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の多気筒エンジン。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の多気筒エンジンを備えることを特徴とするレジャーヴィークル。
9. 自動二輪車であって、バッテリを更に備え、前記多気筒エンジンが備えるマルチスロットル装置に具備されるモータ駆動型スロットルバルブは、前記バッテリからの給電により作動するモータによって駆動されることを特徴とする請求項８に記載のレジャーヴィークル。
   
   

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