JP2007120457A - エンジン装置およびこれを備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化および高コスト化を伴うことなく、エンジン始動時のケッチンの発生を防止することが可能なケッチン防止機能を備えたエンジン装置およびこれを備えた車両を提供する。
【解決手段】エンジン１００が始動する際には、空気が吸気管１１を通して吸気ポート４からシリンダ１内に吸入される。シリンダ１内において混合気の燃焼により生じた既燃ガスは、排気ポート５から排気管１２を通して排出される。吸気管１１および排気管１２には、排気再循環装置１３が設けられる。排気再循環装置１３は、吸気管１１と排気管１２とを連通させる配管１３ａ、および配管１３ａ内に設けられた排気再循環バルブ１３ｂを有する。排気再循環バルブ１３ｂが開いた状態となっている場合、排気管１２内を通る既燃ガスの少なくとも一部は吸気管１１へと導かれる。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジン装置およびこれを備えた車両に関する。

一般に、自動二輪車等の車両においては、エンジンを始動させる手段としてキック式またはスタータモータ式があり、ライダーの操作によりエンジンが始動される。

このような自動二輪車において、ライダーによる操作のタイミングによっては、いわゆるケッチンと呼ばれる現象が起こってしまう場合がある。

すなわち、圧縮行程においてピストンが上死点に達する前に、点火装置による点火動作、またはその他の原因によりシリンダの燃焼室内で空気および燃料からなる混合気が燃焼し、この燃焼による圧力によって上記ピストンが押し戻される。その結果、クランクシャフトが逆転し、逆転したこのクランクシャフトの力（逆転力）とエンジンを始動させようとする力（正転力）とにより大きな荷重が発生する。このような現象をケッチンと呼んでいる。

このケッチンによって部品が破損したり、逆転したクランクシャフトによりキックギア（駆動ギア）が逆転する結果、このキックギアに軸を介して連結されているキックペダルがライダーに接触し、ライダーが負傷する場合がある。

このようなケッチン発生時の大きな荷重に耐え得るよう、エンジンの始動に関わる各種部品の強度を向上する方法があるが、コストがかかり好ましい手段とは言い難い。

そこで、ケッチン発生時の大きな荷重をキックギアまたはスタータモータの出力軸に伝えないための機械的構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、他の方法として、点火時期を制御することによりケッチンの発生を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−０８３２１６号公報 特開２００１−３２３８６５号公報

しかしながら、上記特許文献１においては、ケッチン発生時のクランクシャフトの逆回転による力の伝達を遮断するためのスタータ構造を設けているため、小型化および低コスト化を実現することが困難となっている。

また、上記特許文献２においては、ケッチンの発生を防止するために点火時期を制御しているが、圧縮行程での混合気への点火は点火動作によるものだけではなく、自着火等によって混合気が燃焼する場合がある。その結果、ケッチンの発生を完全に防止することができない。

本発明の目的は、大型化および高コスト化を伴うことなく、エンジン始動時のケッチンの発生を防止することが可能なケッチン防止機能を備えたエンジン装置およびこれを備えた車両を提供することである。

第１の発明に係るエンジン装置は、シリンダを有するエンジンと、エンジンのシリンダ内に空気を供給する吸気系と、エンジンのシリンダから既燃ガスを排出する排気系と、エンジンのシリンダ内に燃料を供給する燃料供給装置と、エンジンが停止した場合にエンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態を生成する既燃ガス制御手段とを備えたものである。

第１の発明に係るエンジン装置においては、エンジンはシリンダを有し、当該シリンダ内に空気が吸気系により供給され、シリンダ内に燃料が燃料供給装置により供給され、シリンダから既燃ガスが排気系により排出される。

そして、エンジンが停止した場合にシリンダ内に既燃ガスが残留する状態が既燃ガス制御手段により生成される。それにより、エンジンが再始動する際においてシリンダ内に既燃ガスが残留しているため、新気の量が少なくなる。その結果、始動時の圧縮行程中に自着火および点火動作により燃焼が発生する可能性が低くなる。これにより、エンジン始動時のケッチンの発生が防止される。

また、ケッチンの発生を防止するための特別な構造および装置を設ける必要がないので、エンジン装置の大型化および高コスト化が抑制される。

既燃ガス制御手段は、シリンダから排出される既燃ガスの少なくとも一部をシリンダ内へ導く再循環通路と、再循環通路内に設けられ、当該再循環通路内の既燃ガスの流量を調整する循環流量調整弁と、エンジンが停止した場合にエンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態を生成するように、循環流量調整弁を制御する第１の制御手段とを含んでもよい。

この場合、シリンダから排出される既燃ガスの少なくとも一部が再循環通路によりシリンダ内へ導かれる。再循環通路内の既燃ガスの流量は循環流量調整弁により調整される。そして、エンジンが停止した場合にエンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態が生成されるように、循環流量調整弁が第１の制御手段により制御される。

このような構成により、エンジンが再始動する際においてシリンダ内に既燃ガスが残留しているため、新気の量が少なくなる。その結果、始動時の圧縮行程中に自着火および点火動作により燃焼が発生する可能性が低くなる。これにより、エンジン始動時のケッチンの発生が防止される。また、上記のような簡単な構成によりケッチンの発生を防止できることによって、エンジン装置の大型化および高コスト化が抑制される。

第１の制御手段は、再循環通路内の既燃ガスの流量がアイドリング時の既燃ガスの流量よりも多くなるよう調整弁を制御してもよい。

この場合、再循環通路内の既燃ガスの流量がアイドリング時の既燃ガスの流量よりも多くなるよう調整弁が第１の制御手段により制御されることにより、エンジンの再始動時においてシリンダ内に十分な既燃ガスを残留させることができる。

既燃ガス制御手段は、排気系内の既燃ガスの流量を調整する排気量調整弁と、エンジンが停止した場合にエンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態を生成するように、排気系内の既燃ガスの流れを排気量調整弁により遮断する第２の制御手段とを含んでもよい。

この場合、排気系内の既燃ガスの流量が排気量調整弁により調整される。エンジンが停止した場合にエンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態が生成されるように、排気系内の既燃ガスの流れが遮断されるよう排気量調整弁が第２の制御手段により制御される。これにより、エンジンが再始動する際においてシリンダ内に既燃ガスが残留しているため、新気の量が少なくなる。その結果、始動時の圧縮行程中に自着火および点火動作により燃焼が発生する可能性が低くなる。それにより、エンジン始動時のケッチンの発生が防止される。また、上記のような簡単な構成によりケッチンの発生を防止できることによって、エンジン装置の大型化および高コスト化が抑制される。

エンジンは、吸気弁および排気弁を有し、既燃ガス制御手段は、エンジンが停止した場合にエンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態を生成するように、吸気弁および排気弁の一方または両方の開閉タイミングを制御してもよい。

この場合、エンジンが停止した場合にエンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態が生成されるように、エンジンの吸気弁および排気弁の一方または両方の開閉タイミングが既燃ガス制御手段により制御される。これにより、エンジンが再始動する際においてシリンダ内に既燃ガスが残留しているため、新気の量が少なくなる。その結果、始動時の圧縮行程中に自着火および点火動作により燃焼が発生する可能性が低くなる。それにより、エンジン始動時のケッチンの発生が防止される。また、上記のような簡単な構成によりケッチンの発生を防止できることによって、エンジン装置の大型化および高コスト化が抑制される。

エンジン装置は、乗員がエンジンを停止させるためのエンジン停止手段をさらに備え、既燃ガス制御手段は、乗員によるエンジン停止手段の操作に基づいてエンジンの停止を判定してもよい。この場合、エンジンの停止が簡単な構成でかつ容易に判定される。

既燃ガス制御手段は、エンジンの回転数に基づいてエンジンの停止を判定してもよい。この場合、エンジンの停止がより簡単な構成でかつより容易に判定される。

第２の発明に係る車両は、駆動輪と、第１の発明に係るエンジン装置と、エンジンにより発生される動力を駆動輪に伝達する伝達機構とを備えたものである。

第２の発明に係る車両においては、エンジンにより発生された動力が伝達機構により駆動輪に伝達される。この場合、第１の発明に係るエンジン装置が用いられているので、エンジン始動時のケッチンが発生することはない。

本発明によれば、エンジン始動時のケッチンの発生が防止される。また、本発明ではケッチンの発生を防止するための特別な構造および装置を設ける必要がないので、エンジン装置と車両との大型化および高コスト化が抑制される。

以下、本発明の実施の形態に係るエンジン装置について説明する。

最初に、本発明の技術的思想について説明した後、この技術的思想を実施するための各実施の形態について説明する。

（１）本発明の技術的思想
本実施の形態では、エンジン停止時に、既燃ガス（燃焼ガス）をシリンダの燃焼室内に残留させることにより、次サイクルにおける圧縮行程において混合気が着火燃焼しないようにする。仮に混合気が着火しても、ケッチン発生時の荷重を小さくすることができる。

ここで、上記ケッチンについて説明する。圧縮行程においてピストンが上死点に達する前に、点火装置による点火動作、またはその他の原因によりシリンダの燃焼室内で空気および燃料からなる混合気が燃焼し、この燃焼による圧力によって上記ピストンが押し戻される。その結果、クランクシャフトが逆転し、逆転したこのクランクシャフトの力（逆転力）とエンジンを始動させようとする力（正転力）とにより大きな荷重が発生する。このような現象をケッチンと呼ぶ。

（２）ケッチンについて
まず、従来から問題となっていたケッチンの発生について図面を参照しながら説明する。

（２−ａ）点火動作によらないケッチンの発生
ここで、従来から問題となっていた点火動作によらないケッチンについて図面を参照しながら説明する。なお、本例では、点火動作によらないケッチンの例として、圧縮行程中の自着火によるケッチンの発生について説明する。

図１は、自着火によるケッチンが発生する場合の経過時間とシリンダ内圧力との関係、および上記経過時間とクランクシャフトの回転速度との関係を示すグラフである。

図１では、経過時間を横軸に示すとともに、シリンダ内圧力を左側の縦軸に示し、クランクシャフトの回転速度を右側の縦軸に示す。また、シリンダ内圧力の変化を実線により示し、クランクシャフトの回転速度の変化を点線により示す。

図１の例は、ライダーがキック式またはスタータモータ式の操作方法によりエンジンを始動させる際において、圧縮行程中のクランクシャフトの回転角が上死点（上死点＝０°）前１５°の位置において自着火による燃焼が発生している場合を示す。

図１に示すように、この燃焼によりシリンダ内圧力が急激に上昇していることが確認できる。その結果、ピストンが押し戻され、クランクシャフトの回転速度が負値となっていることからわかるように、クランクシャフトが逆転する。

このように、点火動作によらないでケッチンが発生する場合があり、点火動作の制御のみではケッチンを防止することができない。

（２−ｂ）点火動作によるケッチンの発生
次に、従来から問題となっていた点火動作によるケッチンについて図面を参照しながら説明する。

図２は、点火動作によるケッチンが発生する場合の経過時間とシリンダ内圧力との関係、および上記経過時間とクランクシャフトの回転速度との関係を示すグラフである。

図２では、図１と同様に、経過時間を横軸に示すとともに、シリンダ内圧力を左側の縦軸に示し、クランクシャフトの回転速度を右側の縦軸に示す。また、シリンダ内圧力の変化を実線により示し、クランクシャフトの回転速度の変化を点線により示す。また、クランクシャフトの回転速度の振れ幅が小さくなり始める経過時間ｔまでが始動時であり、経過時間ｔ以降がアイドリング時である。

図２に示すように、アイドリング時のシリンダ内圧力に比べ始動時のシリンダ内圧力が著しく高くなっていることが確認できる。この理由は以下の通りである。

例えば自動二輪車において、始動時におけるクランクシャフトの停止位置によっては、吸入空気量を調節可能なスロットルバルブによる絞りの影響を受けずに、燃焼室に空気が吸入される場合がある。その結果、実圧縮比（圧縮比）が向上し、シリンダ内圧力が高くなる。なお、実圧縮比（圧縮比）とは、ピストンが上死点にあるときのシリンダ内の空気の容積に対するピストンが下死点にあるときのシリンダ内の空気の容積の比率をいう。

このように、シリンダ内圧力が上昇した状態で始動時の圧縮行程中に点火動作により燃焼が発生した場合に、ピストンが押し戻されクランクシャフトが逆転する。

（３）本発明の技術的思想を実施するための各実施の形態
以下、ケッチンの発生を防止するためのエンジン装置について図面を参照しながら説明する。

（３−ａ）第１の実施の形態
図３は、第１の実施の形態に係るケッチン防止機能を備えたエンジン装置を示す概略的模式図である。

図３に示すように、本実施の形態に係るエンジン装置はエンジン１００を備える。

エンジン１００はシリンダ１を有し、シリンダ１内には、ピストン２が上下動可能に設けられる。また、シリンダ１内の上部には燃焼室３が設けられる。

燃焼室３は、吸気ポート４および排気ポート５を介してエンジン１００の外部に連通する。燃焼室３の吸気口に開閉自在に吸気弁６が配置され、燃焼室３の排気口に開閉自在に排気弁７が配置される。

吸気弁６の上端には、吸気弁６を駆動するための吸気弁駆動装置６ａが設けられる。排気弁７の上端には、排気弁７を駆動するための排気弁駆動装置７ａが設けられる。燃焼室３の上部には、燃焼室３内で火花点火による点火動作を行うための点火プラグ８が設けられる。

エンジン１００には、吸気ポート４と連通するように吸気管１１が取り付けられ、排気ポート５と連通するように排気管１２が取り付けられる。

エンジン１００が始動する際には、空気が吸気管１１を通して吸気ポート４からシリンダ１内に吸入される。シリンダ１内において混合気の燃焼により生じた既燃ガスは、排気ポート５から排気管１２を通して排出される。

吸気管１１および排気管１２には、排気再循環装置（ＥＧＲ;Exhaust Gas Recirculation）１３が設けられる。排気再循環装置１３は、吸気管１１と排気管１２とを連通させる配管１３ａ、および配管１３ａ内に設けられた排気再循環バルブ１３ｂを有する。また、吸気管１１に連通された上記配管１３ａの下流側における吸気管１１には、吸気管１１内の吸気ポート４に燃料を供給（噴射）するためのインジェクタ９が設けられる。なお、インジェクタ９の代わりに、キャブレタを用いてもよい。

排気再循環バルブ１３ｂが開いた状態となっている場合、排気管１２内を通る既燃ガス（排気）の少なくとも一部は吸気管１１へと導かれる。

吸気管１１内で配管１３ａの上流側にスロットルバルブ１４が設けられる。ライダーは図示しないアクセルグリップを操作することにより、直接的または間接的にスロットルバルブ１４の開度が調整される。それにより、空気の流量が調整される。

ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御部）５０は、排気再循環装置１３の排気再循環バルブ１３ｂの開度を制御することにより、配管１３ａ内を流入する既燃ガスの流量を調整する。

また、ＥＣＵ５０は、吸気弁駆動装置６ａ、排気弁駆動装置７ａ、点火プラグ８、インジェクタ９、およびスロットルバルブ１４を制御する。なお、図３においてＥＣＵ５０によるこれらの制御を示す矢印については図示していない。

さらに、ＥＣＵ５０はメインキー５１、キルスイッチ５２およびクランク回転角センサ５３から信号を受け取る。

メインキー５１は、ライダーがエンジン１００を始動させたい場合にライダーにより操作される。キルスイッチ５２は、ライダーが即座にエンジン１００を停止させたい場合にライダーにより押下される。また、ＥＣＵ５０は、クランク回転角センサ５３から信号を受け取ることにより、エンジン１００の回転数を取得することができる。

図４は、第１の実施の形態に係るエンジン装置を用いたケッチン防止処理を示すフローチャートである。このケッチン防止処理は、エンジン１００を停止させる際に行われる。

図４に示すように、最初に、ＥＣＵ５０は、メインキー５１がライダーによりオフにされたか否かを判別する（ステップＳ１）。この場合、エンジン１００が停止されたか否かが判別される。メインキー５１がライダーによりオフにされていない場合、ＥＣＵ５０はメインキー５１がライダーによりオフにされるまで待機する。

なお、上記の代わりに、ＥＣＵ５０はキルスイッチ５２から取得した信号に基づいてエンジン１００が停止されたと判別してもよい。

また、ＥＣＵ５０は、クランク回転角センサ５３から取得した信号に基づいてエンジン１００の回転数がアイドリング時の回転数の例えば１／２以下になったときを、エンジン１００が停止されたときであると判別してもよい。上記アイドリング時とは、車両が停止しているときにスロットルバルブ１４が閉じた状態でエンジン１００が設定回転数を維持して回転している状態をいう。

ステップＳ１の処理において、メインキー５１がライダーによりオフにされた場合、ＥＣＵ５０は、排気再循環バルブ１３ｂの開度をアイドリング時の当該開度よりも大きくする（ステップＳ２）。それにより、エンジン１００の停止時に多量の既燃ガスがシリンダ１の燃焼室３内に流入する。

続いて、ＥＣＵ５０は所定時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ３）。所定時間が経過していない場合、ＥＣＵ５０は所定時間が経過するまで待機する。

ステップＳ３の処理において、所定時間が経過した場合、ＥＣＵ５０は排気再循環バルブ１３ｂを閉じた状態にする（ステップＳ４）。

このようにすることにより、エンジン１００が再始動される際に、シリンダ１の燃焼室３内は多量の既燃ガスが充填された状態となっている。

（３−ｂ）第２の実施の形態
図５は、第２の実施の形態に係るケッチン防止機能を備えたエンジン装置を示す概略的模式図である。

図５に示すように、第２の実施の形態に係るエンジン装置の構成が第１の実施の形態に係るエンジン装置の構成と異なる点は以下の点である。

本実施の形態に係るエンジン装置は、排気再循環装置１３の配管１３ａおよび排気再循環バルブ１３ｂが設けられておらず、排気管１２内に排気制御バルブ１２ａが設けられている。ＥＣＵ５０がこの排気制御バルブ１２ａの開度を制御することにより、排気管１２内を通る既燃ガスの流量が調節される。なお、エンジン１００の運転時には、排気制御バルブ１２ａは、エンジン１００の回転数および負荷等により設定された開度にＥＣＵ５０により制御されている。

図６は、第２の実施の形態に係るエンジン装置を用いたケッチン防止処理を示すフローチャートである。

図６に示すように、最初に、ＥＣＵ５０は、メインキー５１がライダーによりオフにされたか否かを判別する（ステップＳ１１）。この場合、エンジン１００が停止されたか否かが判別される。メインキー５１がライダーによりオフにされていない場合、ＥＣＵ５０はメインキー５１がライダーによりオフにされるまで待機する。

なお、上記の代わりに、ＥＣＵ５０はキルスイッチ５２から取得した信号に基づいてエンジン１００が停止されたと判別してもよい。

また、ＥＣＵ５０は、クランク回転角センサ５３から取得した信号に基づいてエンジン１００の回転数がアイドリング時の回転数の例えば１／２以下になったときを、エンジン１００が停止されたときであると判別してもよい。

ステップＳ１１の処理において、メインキー５１がライダーによりオフにされた場合、ＥＣＵ５０は、排気制御バルブ１２ａを全閉の状態にする（ステップＳ１２）。それにより、エンジン１００の停止時に多量の既燃ガスがシリンダ１の燃焼室３内に流入する。これにより、シリンダ１の燃焼室３内は多量の既燃ガスが充填された状態となっている。なお、エンジン１００が再始動後、ＥＣＵ５０は排気制御バルブ１２ａを全開の状態にするが、これに限定されるものではなく、ＥＣＵ５０は排気制御バルブ１２ａを全閉の状態にした後、所定時間経過後にこれを全開の状態にしてもよい。

（３−ｃ）第３の実施の形態
図７は、第３の実施の形態に係るケッチン防止機能を備えたエンジン装置を示す概略的模式図である。

図７に示すように、第３の実施の形態に係るエンジン装置の構成が第１の実施の形態に係るエンジン装置の構成と異なる点は、排気再循環装置１３の配管１３ａおよび排気再循環バルブ１３ｂが設けられていない点である。

本実施の形態では、ＥＣＵ５０が吸気弁駆動装置６ａおよび排気弁駆動装置７ａを制御し、吸気弁６および排気弁７の開閉タイミングを調整することにより、シリンダ１内の燃焼室３内に既燃ガスを残留させる。以下、図面を参照しながら具体的に説明する。

図８は、４ストロークエンジンによる燃焼の各行程における吸気弁６および排気弁７の弁リフト量を示す説明図である。

図８において、縦軸は弁リフト量を示し、横軸はクランク角度を示す。また、曲線ａ１は排気弁７の弁リフト量を示し、曲線ａ２は吸気弁６の弁リフト量を示すとともに、各行程の期間を実線の矢印で示す。

図８に示すように、排気行程と吸気行程との間に、排気弁７のリフト量が０になる前に、吸気弁６のリフト量が正の値になる。すなわち、上死点（図８ではＴＤＣ;Top Dead Center）近傍において吸気弁６および排気弁７のリフト量が共に正の値となる。

このように、本実施の形態では、ＥＣＵ５０が吸気弁駆動装置６ａおよび排気弁駆動装置７ａを制御することにより、吸気弁６および排気弁７が共にリフトした状態となる期間（オーバーラップ期間）が設けられる。オーバーラップ期間を設けることにより、既燃ガスを燃焼室３内に残留させることが可能となる。この方法は以下となる。

すなわち、排気行程において吸気弁６のリフト量が正の値となるように吸気弁６のリフトタイミング（バルブタイミング）を変化させると、一般的に排気圧の方が吸気圧よりも高いので、吸気ポート４および燃焼室３等に既燃ガスが流入し残留する。

また、吸気行程において排気弁７のリフト量が正の値となるように排気弁７のリフトタイミングを変化させると、排気ポート５および燃焼室３等に既燃ガスが残留する。なお、これらの場合、吸気圧が低いことが好ましいため、スロットルバルブ１４が閉じた状態またはほぼ閉じた状態となっていることが望ましい。

図９は、第３の実施の形態に係るエンジン装置を用いたケッチン防止処理を示すフローチャートである。

図９に示すように、最初に、ＥＣＵ５０は、メインキー５１がライダーによりオフにされたか否かを判別する（ステップＳ２１）。この場合、エンジン１００が停止されたか否かが判別される。メインキー５１がライダーによりオフにされていない場合、ＥＣＵ５０はメインキー５１がライダーによりオフにされるまで待機する。

なお、上記の代わりに、ＥＣＵ５０はキルスイッチ５２から取得した信号に基づいてエンジン１００が停止されたと判別してもよい。

また、ＥＣＵ５０は、クランク回転角センサ５３から取得した信号に基づいてエンジン１００の回転数がアイドリング時の回転数の例えば１／２以下になったときを、エンジン１００が停止されたときであると判別してもよい。

ステップＳ２１の処理において、メインキー５１がライダーによりオフにされた場合、ＥＣＵ５０は上述のオーバーラップ期間がつくられるよう吸気弁駆動装置６ａおよび排気弁駆動装置７ａを制御する（ステップＳ２２）。それにより、エンジン１００の停止時に多量の既燃ガスがシリンダ１の燃焼室３内に残留する。

このようにすることにより、エンジン１００が再始動される際に、シリンダ１の燃焼室３内は多量の既燃ガスが充填された状態となっている。

（４）上記各実施の形態における効果
図１０は、本発明のエンジン装置を用いた場合の経過時間とシリンダ１内圧力との関係、および上記経過時間とクランクシャフトの回転速度との関係を示すグラフである。

図１０では、図２と同様に、経過時間を横軸に示すとともに、シリンダ１内圧力を左側の縦軸に示し、クランクシャフトの回転速度を右側の縦軸に示す。また、シリンダ１内圧力を実線により示し、クランクシャフトの回転速度を点線により示す。また、クランクシャフトの回転速度の振れ幅が小さくなり始める経過時間ｔまでが始動時であり、経過時間ｔ以降がアイドリング時である。

図１０に示すように、始動時のシリンダ１内圧力はアイドリング時のシリンダ１内圧力とほぼ等しくなっており、始動時におけるシリンダ１内圧力の著しい上昇は確認されない。

このように、上述の各実施の形態では、ＥＣＵ５０がエンジン１００の停止を検知した後、シリンダ１の燃焼室３内に既燃ガスを残留させるようにする。それにより、エンジン１００が再始動する際において燃焼室３内に既燃ガスが残留しているため、新気の量が少なくなる。その結果、始動時の圧縮行程中に自着火および点火動作により燃焼が発生する可能性が低くなる。これにより、上記燃焼によってピストンが押し戻されクランクシャフトが逆転すること、すなわちケッチンの発生が防止される。

また、ケッチンの発生を防止するために各実施の形態のエンジン装置では特別な構造および装置を設ける必要がないので、大型化および高コスト化が抑制される。

（５）エンジン装置を備えた自動二輪車
図１１は、上記本実施の形態に係るエンジン装置を備えた自動二輪車の模式図である。

図１１に示すように、本体部７０の前端にヘッドパイプ７１が設けられている。ヘッドパイプ７１にフロントフォーク７２が左右方向に揺動可能に設けられている。フロントフォーク７２の下端に前輪７３が回転可能に支持されている。ヘッドパイプ７１の上端にはハンドル７４が取り付けられている。

ハンドル７４の付近には図３のメインキー５１が設けられ、ハンドル７４には図３のキルスイッチ５１が設けられている。

本体部７０の上部において、ハンドル７４側から後方へ燃料タンク７５、メインシート７６ａおよびタンデムシート７６ｂが設けられている。

本体部７０の下端に後方へ延びるリアアーム７７が取り付けられている。リアアーム７７の後端に後輪７８が回転可能に支持されている。

また、本体部７０の下端部にはエンジン１００が設けられている。エンジン１００の前部にはラジエータ７９が取り付けられている。エンジン１００の排気ポートには排気管８０が接続され、排気管８０の後端にマフラー８１が取り付けられている。

図示しない変速機のドライブ軸にスプロケット８２が取り付けられている。スプロケット８２は、チェーン８３を介して後輪７８の後輪スプロケット８４に連結されている。

変速機の下端側方にシフトペダル８５が設けられている。また、本体部７０の下端部にはサイドスタンド８６が設けられている。

図１１の自動二輪車においては、上記本実施の形態のエンジン装置が用いられているので、ケッチンの発生が防止される。また、ケッチンの発生を防止するために本実施の形態のエンジン装置では特別な構造および装置を設ける必要がないので、自動二輪車の大型化および高コスト化が抑制される。

（６）他の実施の形態
上記各実施の形態では、本発明のエンジン装置を自動二輪車に適用する場合について説明したが、上記エンジン装置を自動三輪車または自動四輪車等の車両にも同様に適用することが可能である。

（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
上記各実施の形態では、吸気ポート４、吸気管１１およびスロットルバルブ１４が吸気系に相当し、排気ポート５、排気管１２および排気制御バルブ１２ａが排気系に相当し、インジェクタ９が燃料供給装置に相当し、排気再循環装置１３の配管１３ａが再循環通路に相当し、排気再循環バルブ１３ｂが循環流量調整弁に相当し、排気制御バルブ１２ａが排気量調整弁に相当し、吸気弁駆動装置６ａおよび排気弁駆動装置７ａが既燃ガス制御手段に相当する。

また、上記各実施の形態では、メインキー５１およびキルスイッチ５２がエンジン停止手段に相当し、後輪７８が駆動輪に相当し、スプロケット８２、チェーン８３および後輪スプロケット８４が伝達機構に相当し、ＥＣＵ５０が第１および第２の制御手段、ならびに既燃ガス制御手段に相当する。

本発明は、自動二輪車および自動四輪車等のエンジンを備える種々の車両等に利用することができる。

自着火によるケッチンが発生する場合の経過時間とシリンダ内圧力との関係、および上記経過時間とクランクシャフトの回転速度との関係を示すグラフである。 点火動作によるケッチンが発生する場合の経過時間とシリンダ内圧力との関係、および上記経過時間とクランクシャフトの回転速度との関係を示すグラフである。 第１の実施の形態に係るケッチン防止機能を備えたエンジン装置を示す概略的模式図である。 第１の実施の形態に係るエンジン装置を用いたケッチン防止処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係るケッチン防止機能を備えたエンジン装置を示す概略的模式図である。 第２の実施の形態に係るエンジン装置を用いたケッチン防止処理を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係るケッチン防止機能を備えたエンジン装置を示す概略的模式図である。 ４ストロークエンジンによる燃焼の各行程における吸気弁および排気弁の弁リフト量を示す説明図である。 第３の実施の形態に係るエンジン装置を用いたケッチン防止処理を示すフローチャートである。 本実施の形態のエンジン装置を用いた場合の経過時間とシリンダ内圧力との関係、および上記経過時間とクランクシャフトの回転速度との関係を示すグラフである。 本実施の形態に係るエンジン装置を備えた自動二輪車の模式図である。

符号の説明

１ シリンダ
２ ピストン
３ 燃焼室
４ 吸気ポート
５ 排気ポート
６ 吸気弁
６ａ 吸気弁駆動装置
７ 排気弁
７ａ 排気弁駆動装置
８ 点火プラグ
９ インジェクタ
１１ 吸気管
１２ 排気管
１２ａ 排気制御バルブ
１３ 排気再循環装置
１３ａ 配管
１３ｂ 排気再循環バルブ
１４ スロットルバルブ
５０ ＥＣＵ
５１ メインキー
５２ キルスイッチ
５３ クランク回転角センサ
７３ 前輪
７８ 後輪
８２ スプロケット
８３ チェーン
８４ 後輪スプロケット
１００ エンジン

Claims (8)

1. シリンダを有するエンジンと、
   前記エンジンのシリンダ内に空気を供給する吸気系と、
   前記エンジンのシリンダから既燃ガスを排出する排気系と、
   前記エンジンのシリンダ内に燃料を供給する燃料供給装置と、
   前記エンジンが停止した場合に前記エンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態を生成する既燃ガス制御手段とを備えたことを特徴とするエンジン装置。
2. 前記既燃ガス制御手段は、
   前記シリンダから排出される既燃ガスの少なくとも一部を前記シリンダ内へ導く再循環通路と、
   前記再循環通路内に設けられ、当該再循環通路内の既燃ガスの流量を調整する循環流量調整弁と、
   前記エンジンが停止した場合に前記エンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態を生成するように、前記循環流量調整弁を制御する第１の制御手段とを含むことを特徴とする請求項１記載のエンジン装置。
3. 前記第１の制御手段は、前記再循環通路内の既燃ガスの流量がアイドリング時の既燃ガスの流量よりも多くなるよう前記循環流量調整弁を制御することを特徴とする請求項２記載のエンジン装置。
4. 前記既燃ガス制御手段は、前記排気系内の既燃ガスの流量を調整する排気量調整弁と、
   前記エンジンが停止した場合に前記エンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態を生成するように、前記排気系内の既燃ガスの流れを前記排気量調整弁により遮断する第２の制御手段とを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン装置。
5. 前記エンジンは、吸気弁および排気弁を有し、
   前記既燃ガス制御手段は、前記エンジンが停止した場合に前記エンジンのシリンダ内に既燃ガスが残留する状態を生成するように、前記吸気弁および前記排気弁の一方または両方の開閉タイミングを制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエンジン装置。
6. 乗員が前記エンジンを停止させるためのエンジン停止手段をさらに備え、
   前記既燃ガス制御手段は、乗員による前記エンジン停止手段の操作に基づいて前記エンジンの停止を判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエンジン装置。
7. 前記既燃ガス制御手段は、前記エンジンの回転数に基づいて前記エンジンの停止を判定することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のエンジン始動装置。
8. 駆動輪と、
   請求項１〜７のいずれかに記載のエンジン装置と、
   前記エンジンにより発生される動力を前記駆動輪に伝達する伝達機構とを備えることを特徴とする車両。

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