JP2009167977A - エンジンの動作制御装置およびそれを備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの駆動力の低下により発電される電力が低下している場合にも、制御部の動作が停止するのを抑制することが可能なエンジンの動作制御装置およびそれを備えた車両を提供する。
【解決手段】この自動二輪車１（車両）のエンジン１３の動作制御装置は、ピストン１９を有するエンジン２３に燃料を噴射するインジェクタ２７に燃料を供給するための燃料ポンプ２８ａを駆動させるＥＣＵ３８を備え、ＥＣＵ３８は、ピストン１９が少なくとも圧縮上死点に到達した時に、燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている。
【選択図】図５

Description

この発明は、エンジンの動作制御装置およびそれを備えた車両に関し、特に、制御部を備えたエンジンの動作制御装置およびそれを備えた車両に関する。

従来、エンジンの動作制御装置およびそれを備えた車両が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、ピストンを有するエンジンに燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）と、インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと、エンジンの駆動によって発電し、インジェクタおよび燃料ポンプが駆動するための電力を供給する交流発電機（発電部）と、インジェクタおよび燃料ポンプの駆動を制御し、交流発電機からの電力により起動する制御部とを備えたエンジンの始動制御装置が開示されている。このエンジンの始動制御装置は、エンジンの始動から所定の時間内において、制御部に供給される交流発電機からの電力が大きく低下しないように、インジェクタなど他の電子機器に電力を供給する際には、電力消費量が大きい燃料ポンプへの電力の供給を所定の期間停止するように構成されている。

特許第３８２９０５９号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されたエンジンの始動制御装置では、インジェクタなどの電子機器による電力消費量については考慮されているものの、エンジンが発電する電力量については考慮されていない。このため、制御部に必要な電力よりも電力が少なくなることにより、制御部の動作が停止する場合があるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、エンジンの駆動力の低下により発電される電力が低下している場合にも、制御部の動作が停止するのを抑制することが可能なエンジンの動作制御装置およびそれを備えた車両を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面によるエンジンの動作制御装置は、人間の手または足の力により手動的に発電される電力を用いて始動が行われるエンジンの動作制御装置であって、ピストンを有するエンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置に燃料を供給するための燃料ポンプを駆動させる制御部を備え、制御部は、ピストンが少なくとも圧縮上死点に到達した時に、燃料ポンプに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている。

この第１の局面によるエンジンの動作制御装置では、上記のように、制御部を、ピストンが少なくとも圧縮上死点に到達した時に、燃料ポンプに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成することによって、ピストンが圧縮上死点に到達するのに伴ってピストンの摺動速度が低下することにより発電量が低下する際に、燃料ポンプに対する電力の供給が停止されるので、燃料ポンプに電力が供給されない分、制御部に対する電力の供給量を確保することができる。これにより、制御部が電力不足に陥ることを抑制することができるので、エンジンの駆動力の低下により発電される電力が低下する場合にも、制御部の動作が停止するのを抑制することができる。

この発明の第２の局面による車両は、ピストンを有するエンジンと、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置と、燃料噴射装置に燃料を供給するための燃料ポンプと、燃料噴射装置および燃料ポンプを駆動させる電力を供給する発電部と、手動によってエンジンとともに発電部を始動させる手動始動装置と、燃料噴射装置および燃料ポンプの駆動を制御するとともに、発電部から電力を供給される制御部とを備え、制御部は、ピストンが少なくとも圧縮上死点に到達したときに、発電部から燃料ポンプに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている。

この第２の局面における車両では、上記のように、制御部を、ピストンが少なくとも圧縮上死点に到達した時に、燃料ポンプに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成することによって、ピストンが圧縮上死点に到達するのに伴ってピストンの摺動速度が低下することにより発電部による発電量が低下する際に、燃料ポンプに対する電力の供給が停止されるので、燃料ポンプに電力が供給されない分、制御部に対する電力の供給量を確保することができる。これにより、制御部が電力不足に陥ることを抑制することができるので、エンジンの駆動力の低下により発電される電力が低下する場合にも、制御部の動作が停止するのを抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による自動二輪車の全体構成を示した側面図である。図２〜図６は、図１に示した一実施形態による自動二輪車の構成を説明するための図である。図中、矢印ＦＷＤ方向は、自動二輪車の走行方向の前方を示している。以下、図１〜図６を参照して、本発明の本実施形態による自動二輪車１の構成について説明する。

本発明の一実施形態による自動二輪車１の全体構造としては、図１に示すように、ヘッドパイプ２の後方には、メインフレーム３が配置されている。また、メインフレーム３は、上方から後方に延びる上側フレーム部３ａと、下方から後方に延びる下側フレーム部３ｂとを有している。また、メインフレーム３の上側フレーム部３ａの中央部および後部には、リアフレーム４の上側フレーム部４ａおよび下側フレーム部４ｂがそれぞれ接続されている。これらのヘッドパイプ２、メインフレーム３およびリアフレーム４によって、車体フレームが構成されている。

また、メインフレーム３の上側フレーム部３ａの後部には、図示しないピボット軸が設けられている。このピボット軸により、リヤアーム５の前端部が上下に揺動可能に支持されている。このリヤアーム５の後端部には、後輪６が回転可能に取り付けられている。また、メインフレーム３の上側フレーム部３ａの上部には、燃料タンク２８が配置されている。また、燃料タンク２８の後方には、シート７が配置されている。

また、ヘッドパイプ２の下方には、上下方向の衝撃を吸収するためのサスペンションを有する一対のフロントフォーク８が配置されている。この一対のフロントフォーク８の下端には、前輪９が回転可能に取り付けられている。また、前輪９の上方には、フロントフェンダ１０が配置されている。また、ヘッドパイプ２の前方には、ヘッドパイプ２の前方を覆うゼッケンプレート１１が設けられている。また、ヘッドパイプ２の上方には、ハンドル１２が回動可能に設けられている。

また、メインフレーム３の上側フレーム部３ａの下方には、エンジン１３が取り付けられている。また、エンジン１３の前部には、排気管１４が取り付けられている。この排気管１４は、後方へ向かうとともに、マフラー１５に連結されている。また、エンジン１３の後部には、吸気管１６が取り付けられている。

ここで、本実施形態では、エンジン１３の後部には、エンジン１３を使用者の足によってエンジン１３を始動させるキックペダル１７が取り付けられている。なお、キックペダル１７は、本発明の「手動始動装置」の一例である。このキックペダル１７は、エンジン１３を始動する際に、使用者の足によって下方に回動されることにより、後述する発電装置３７を駆動する機能を有する。

また、エンジン１３の内部には、図２に示すように、シリンダ１８と、シリンダ１８の内部を上下方向に摺動するピストン１９と、シリンダ１８の上部に配置されるシリンダヘッド２０とが配置されている。ピストン１９には、コンロッド２１の一方端部が回動可能に取り付けられている。また、シリンダヘッド２０は、シリンダ１８の一方の開口を塞ぐように配置されている。また、シリンダヘッド２０には、シリンダ１８の上方に設けられる吸気ポート２０ａおよび排気ポート２０ｂが形成されている。これら吸気ポート２０ａおよび排気ポート２０ｂには、それぞれ、吸気バルブ２２および排気バルブ２３が配置されている。また、シリンダヘッド２０の下部のシリンダ１８の一方の開口を塞いでいる部分には、燃焼室２０ｃが設けられている。また、吸気ポート２０ａは、空気と燃料とを含む混合気を燃焼室２０ｃに供給するために設けられており、吸気ポート２０ａには、吸気管１６が接続されている。また、排気ポート２０ｂは、燃焼後の残留ガスを燃焼室２０ｃから排出するために設けられている。

また、排気ポート２０ｂには、排気管１４が接続されている。また、シリンダ１８の下方には、クランクケース２４が配置されており、クランクケース２４内には、クランク軸２５が配置されている。このクランク軸２５には、コンロッド２１の他方端部が回動可能に取り付けられており、クランク軸２５は、ピストン１９がシリンダ１８の内部を上下方向に摺動するのに伴ってコンロッド２１が移動されることにより、回転可能に構成されている。また、シリンダヘッド２０には、燃料と空気との混合気に点火する点火プラグ２６が取り付けられている。

また、エンジン１３は、ピストン１９の上下の摺動に伴って、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程の順番で繰り返すことにより作動する４サイクルエンジンである。具体的には、エンジン１３は、吸気行程では、ピストン１９が下方に摺動される際に、吸気バルブ２２が上方向に持ち上げられるのに伴って吸気ポート２０ａが開かれることにより、燃料を含む混合気が燃焼室２０ｃ内に流入するように構成されている。そして、ピストン１９は、シリンダ１８の下死点である吸気下死点まで摺動するように構成されている。

また、エンジン１３は、圧縮行程では、ピストン１９が吸気下死点から上方に摺動される際に、吸気バルブ２２によって吸気ポート２０ａが閉じられるとともに、シリンダ１８内の燃料を含む混合気が圧縮されるように構成されている。このとき、ピストン１９は、シリンダ１８の上死点である圧縮上死点まで摺動するように構成されている。なお、ピストン１９が上死点方向に摺動する際には、混合気が圧縮されるのに伴って抵抗が大きくなるため、ピストン１９が圧縮上死点近傍に到達する際には、ピストン１９の摺動力は小さくなる。このため、ピストン１９が圧縮上死点近傍に到達する際には、クランク軸２５の回転力は小さくなる。

また、エンジン１３は、燃焼行程では、ピストン１９が圧縮上死点から下方に摺動される際に、圧縮上死点に到達したピストン１９によって圧縮された燃料を含む混合気に点火プラグ２６が発する火花によって引火され、燃料が燃焼するように構成されている。このとき、ピストン１９は、燃料が燃焼することにより膨張した混合気によってシリンダ１８の下死点である燃焼下死点まで摺動されるように構成されている。

また、エンジン１３は、排気行程では、ピストン１９が燃焼下死点から上方に摺動される際に、排気バルブ２３が上方に持ち上げられるのに伴って排気ポート２０ｂが開くように構成されている。また、エンジン１３の燃焼室２０ｃ内の燃焼ガスがピストン１９によって上方に押し出されることにより、燃焼室２０ｃ内の燃焼ガスが排出されるように構成されている。そして、ピストン１９は、シリンダ１８の上死点である排気上死点まで摺動するように構成されている。

また、本実施形態では、吸気管１６には、吸気ポート２０ａの上流側に燃料を噴射するインジェクタ２７が配置されている。なお、インジェクタ２７は、本発明の「燃料噴射装置」の一例である。また、インジェクタ２７には、燃料タンク２８からの燃料をインジェクタ２７に供給する燃料ポンプ２８ａがホース２９を介して接続されている。また、吸気管１６内のインジェクタ２７の上流には、吸気ポート２０ａに流入する空気の流量を開閉によって調節するスロットルバルブ３０が配置されている。

また、吸気管１６には、吸気管１６内の空気圧を検出する管内圧力センサ３１と、スロットルバルブ３０の開度を検出するスロットルポジションセンサ３２と、大気圧を検出する気圧センサ３３と、外気温を検出する気温センサ３４とが取り付けられている。また、エンジン１３には、シリンダ１８を冷却水によって冷却する図示しないウォータジャケット内の水温を計測する水温センサ３５と、クランク軸２５ａが回転位置を検出するクランク角センサ３６とが配置されている。これら管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４、水温センサ３５およびクランク角センサ３６の検出結果に基づいて、後述するＥＣＵ３８（図４参照）は、インジェクタ２７の燃料噴射量を調整する制御を行うように構成されている。なお、クランク角センサ３６は、本発明の「センサ部」の一例である。

また、本実施形態では、クランクケース２４の内部には、図２に示すように、クランク軸２５の回転とともに駆動する発電装置３７が設けられている。なお、発電装置３７は、本発明の「発電部」の一例である。この発電装置３７は、点火プラグ２６、インジェクタ２７および燃料ポンプ２８ａに電力を供給することにより作動させるように構成されている。また、発電装置３７は、図４に示すように、クランク軸２５の外側に配置されるコア部３７ａと、コア部３７ａに対して約３０°毎に１２個取り付けられているコイル部３７ｂと、コイル部３７ｂの外側に配置されるフライホイール３７ｃと、フライホイール３７ｃの内面に配置され、１２個のコイル部３７ｂに対応するように１２個配置されたマグネット３７ｄと、フライホイール３７ｃを挟んでマグネット３７ｄに対向するように配置される約３０°ピッチ（中心間角度）で１１個の突出部３７ｅとを有している。

また、本実施形態では、フライホイール３７ｃは、コア部３７ａと同心円状に配置されている。また、コア部３７ａは、クランクケース２４（図２参照）に固定されているため、コア部３７ａおよびコイル部３７ｂは、回転しないように構成される。一方、フライホイール３７ｃは、クランク軸２５の回転とともに、回転するように構成されているので、フライホイール３７ｃとマグネット３７ｄと突出部３７ｅとは、クランク軸２５が回転するのに伴って回転可能に構成されている。この発電装置３７は、交流発電機である。また、突出部３７ｅは、クランク軸２５の回転角度位置および回転数を検知されるように構成されている。具体的には、突出部３７ｅは、フライホイール３７ｃの回転に伴って回転されることにより、クランク角センサ３６の検知面３６ａを通過する際に発生するパルス（図５参照）が後述するＥＣＵ３８（図３参照）によって検出される。また、フライホイール３７ｃの外部には、突出部３７ｅが１つ分配置されずに６０°の角度幅を有する間隙部３７ｆが設けられている。この間隙部３７ｆがクランク角センサ３６の検知面３６ａの近傍を通過する際に、後述するＥＣＵ３８（図３参照）は、クランク軸２５が基準回転位置を通過したと判断し、ここからのパルスの検出数によって回転角度位置および回転数を検知するように構成されている。また、発電装置３７は、クランク軸２５の回転によって駆動されるので、クランク軸２５の回転力が小さいピストン１９（図２参照）が圧縮上死点に到達する際に、電力の出力が最も小さくなる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３８は、図３に示すように、発電装置３７に接続されている。具体的には、発電装置３７には、レギュレータ３９が接続されており、レギュレータ３９は、配線４０を介してＥＣＵ３８に接続されている。また、配線４０には、一方側が接地されたコンデンサ４１が接続されている。これにより、ＥＣＵ３８は、発電装置３７によって発電された電力が、レギュレータ３９によって整流された後に、コンデンサ４１によって安定化されて供給されるように構成されている。なお、ＥＣＵ３８は、本発明の「制御部」の一例である。

また、点火プラグ２６、インジェクタ２７および燃料ポンプ２８ａの一方端は、配線４０を介して発電装置３７およびレギュレータ３９に接続されている。また、点火プラグ２６、インジェクタ２７および燃料ポンプ２８ａの他方端は、ＥＣＵ３８に接続されている。これにより、ＥＣＵ３８は、点火プラグ２６、インジェクタ２７、および燃料ポンプ２８ａの作動を、発電装置３７からの電力の供給によって制御することが可能となる。また、点火プラグ２６は、１次コイル２６ａと２次コイル２６ｂとを有している。点火プラグ２６は、１次コイル２６ａに発電装置３７から電力が供給されると電磁誘導作用により２次コイル２６ｂの電圧が上昇し、１次コイル２６ａに対して電力の供給が停止されることにより、２次コイル２６ｂの電圧が瞬間的に上昇し、火花が発せられるように構成されている。また、ＥＣＵ３８は、燃料ポンプ２８ａを連続的に駆動させるように発電装置３７からの電力を供給するように制御するが、停止する場合は、発電装置３７から燃料ポンプ２８ａに対して供給される電力を遮断するように構成されている。なお、キックペダル１７（図１参照）、発電装置３７およびＥＣＵ３８によって、本発明の「エンジンの動作制御装置」は構成されている。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３８は、図５に示すように、発電装置３７から供給される電力によって、電圧が起動電圧である約３．０Ｖ以上になった時に起動するように構成されている。この発電装置３７は、使用者の足によってキックペダル１７（図１参照）が回動されることによってクランク軸２５が回転されるのに伴って駆動するように構成されている。また、ＥＣＵ３８は、起動された後に電圧が約３．０Ｖ以上（図５のタイミングＴ１）で、かつ、３．０Ｖより大きいリセット解除電圧の時（図５のタイミングＴ２）には、リセット処理を行うように構成されている。このリセット処理とは、後述する燃料ポンプ始動モード、燃料ポンプ駆動モードおよび燃料ポンプ停止モードのいずれかの選択を解除する処理である。また、ＥＣＵ３８は、電圧がリセット解除電圧以上になったと判断したタイミングＴ２において、初期化処理を行い、タイミングＴ３において燃料ポンプ２８ａの駆動を開始させる制御（オン制御）を行うように構成されている。この初期化処理とは、燃料ポンプ２８ａが始動後、初回に駆動する燃料ポンプ２８ａの始動モード（以下、燃料ポンプ始動モードとする）がＥＣＵ３８によって選択される処理である。また、ＥＣＵ３８は、初期化処理の後に、燃料ポンプ２８ａを駆動させる際には、燃料ポンプ２８ａの駆動モード（以下、燃料ポンプ駆動モードとする）を選択するように構成されている。また、ＥＣＵ３８は、燃料ポンプ２８ａを駆動させる際には、ＥＣＵ３８の電圧がリセット解除電圧より大きい燃料ポンプ駆動電圧以上か否かと、クランク軸２５が第１の回転数以上になったか否かという２つの判断を行うように構成されている。この第１の回転数とは、点火コイル２６、インジェクタ２７、燃料ポンプ２８ａおよびＥＣＵ３８を作動させるために十分な発電量が発電装置３７から得られるクランク軸２５の回転数である。なお、第１の回転数は、クランクパルス信号（図５参照）に基づいてＥＣＵ３８により算出される。

また、ＥＣＵ３８は、図５に示すように、燃料ポンプ２８ａの駆動を開始する制御を行った後に、クランク角センサ３６によってクランク軸２５が第１の角度ａだけ回転したと判断した場合に、タイミングＴ４において発電装置３７からの電力をインジェクタ２７に対して供給する制御（オン制御）を行うように構成されている。これにより、インジェクタ２７によってクランク軸２５が所定角度分回転する期間（タイミングＴ５まで）燃料が噴射される。そして、ＥＣＵ３８は、タイミングＴ５において、インジェクタ２７に対する燃料の供給を停止する制御（オフ制御）を行うように構成されている。

また、本実施形態では、クランク軸２５（図２参照）が基準回転位置に到達して、第２の角度ｂだけ回転したタイミングＴ６において、ＥＣＵ３８は、発電装置３７からの電力を点火プラグ２６に対して供給する制御（オン制御）を行うように構成されている。また、ＥＣＵ３８は、点火プラグ２６に対して電力を供給した後に、クランク角センサ３６によってクランク軸２５が第３の角度ｃだけ回転したことが検出されたタイミングＴ７において、点火プラグ２６に対する電力供給を停止（オフ制御）して、点火プラグ２６からエンジン１３の燃焼室２０ｃに対して火花が発せられるように構成されている。また、ＥＣＵ３８は、点火プラグ２６に対する電力の停止制御と、燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給の停止制御とを実質的に同一のタイミングで行うように構成されている。また、ＥＣＵ３８は、この点火プラグ２６および燃料ポンプ２８ａに対する電力の停止制御を、ピストン１９が圧縮上死点に到達する前に行うように構成されている。また、ＥＣＵ３８は、燃料ポンプ２８ａを停止する際に、燃料ポンプ２８ａ停止モード（以下、燃料ポンプ停止モードとする）を選択するように構成されている。

また、ＥＣＵ３８は、点火プラグ２６と燃料ポンプ２８ａとに対して同時に電力を供給する制御を行うように構成されているので、図５に示すように、ＥＣＵ３８の電源電圧は低下する。

また、本実施形態では、ピストン１９（図２参照）は、ＥＣＵ３８によって点火プラグ２６および燃料ポンプ２８ａに対する電力の停止制御が行われたタイミングＴ７より、クランク軸２５が第４の角度ｄだけ回転した後に、ピストン１９（図２参照）が圧縮上死点に到達するように構成されている。また、ＥＣＵ３８は、ピストン１９が圧縮上死点に到達した後、クランク角センサ３６によってクランク軸２５が第５の角度ｅだけ回転したことを検出するタイミングＴ８まで、この停止制御を継続する。つまり、ＥＣＵ３８は、ＥＣＵ３８に対して供給される電力が低下する、点火プラグ２６および燃料ポンプ２８ａに対する電力供給の停止からクランク軸２５が第４の角度ｄと第５の角度ｅとの和の角度だけ回転する期間（タイミングＴ７からタイミングＴ８までの期間）において、燃料ポンプ２８ａに対する電力供給を停止する制御（オフ制御）を行うように構成されている。一方で、ＥＣＵ３８が燃料ポンプ２８ａを停止する制御を行わない場合には、図６に示すように、ＥＣＵ３８における電圧は、使用者の足によるキックペダル１７（図１参照）の回動速度によっては、リセット解除電圧以下に低下する可能性があり、この場合、ＥＣＵ３８は、リセット処理が行われる。このリセット処理とは、ＥＣＵ３８の処理を始動時に戻す処理である。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３８は、クランク角センサ３６によってクランク軸２５が第２の回転数以上になったことが検出されると、点火プラグ２６により燃料が燃焼したと判断するように構成されている。この第２の回転数とは、エンジン１３が始動した後のクランク軸２５の回転数である。なお、ＥＣＵ３８は、最初の燃焼があったと判断するまでの間、上記した発電装置３７から燃料ポンプ２８ａに対する電源の供給を停止する制御を繰り返すように構成されている。

図７〜図９は、図１に示した本発明の一実施形態による自動二輪車のエンジンの始動時における燃料ポンプの制御を説明するためのフローチャートである。次に、図２、図５および図７〜図９を参照して、自動二輪車１のエンジン１３の始動時におけるＥＣＵ３８の制御動作について説明する。

まず、図７に示すように、ステップＳ１において、使用者の足によってキックペダル１７が回動されることによりクランク軸２５が回転し、ＥＣＵ３８の電圧が約３．０Ｖ以上になり、ＥＣＵ３８が起動された後に、ステップＳ２に移行する。そして、ステップＳ２において、発電装置３７から供給される電力によってＥＣＵ３８の電圧がリセット電圧であるリセット解除電圧以上か否かが判断される。そして、ステップＳ２において、ＥＣＵ３８の電圧がリセット解除電圧以上ではないと判断されると、ステップＳ３に移行して、ＥＣＵ３８のリセット処理が行われ、ステップＳ２に戻る。なお、このリセット処理では、燃料ポンプ始動モード、燃料ポンプ駆動モードおよび燃料ポンプ停止モードのいずれかの選択を解除する処理が行われる。なお、ステップＳ２において、ＥＣＵ３８の電圧がリセット解除電圧以上であると判断されるまで、ステップＳ２およびステップＳ３の動作は繰り返される。また、ステップＳ２において、ＥＣＵ３８の電圧がリセット解除電圧以上であると判断されると、ステップＳ４に移行する。そして、ステップＳ４において、ＥＣＵ３８の初期化処理が行われ、燃料ポンプ始動モードが選択される。そして、ステップＳ５に移行して、燃料ポンプ駆動開始処理を行い、ステップＳ６に移行する。そして、ステップＳ６において、燃料ポンプ停止処理を行い、ステップＳ７に移行する。そして、ステップＳ７において、クランク軸２５が第２の回転数以上で回転しているか否かを判断する。そして、ステップＳ７において、クランク軸２５が第２の回転数未満で回転していると判断した場合、ステップＳ５に戻る。また、ステップＳ７において、クランク軸２５が第２の回転数以上で回転していると判断した場合、エンジン１３が始動していると判断し、エンジン１３の始動制御処理が終了される。

次に、ステップＳ５（図７参照）の燃料ポンプ駆動開始処理におけるＥＣＵ３８の処理動作について詳細に説明する。

まず、図８に示すように、ステップＳ５１において、ＥＣＵ３８（図３参照）により、燃料ポンプ始動モードが選択されているか否かが判断される。そして、燃料ポンプ始動モードが選択されていると判断された場合、ステップＳ５２に移行する。なお、ステップＳ５２において、燃料ポンプ始動モードが選択されていないと判断された場合については後述する。

そして、ステップＳ５２において、ＥＣＵ３８の電圧がリセット解除電圧であるリセット解除電圧より大きい燃料ポンプ駆動電圧以上か否かが判断される。そして、ステップＳ５２において、ＥＣＵ３８の電圧が燃料ポンプ駆動電圧未満であると判断された場合には、燃料ポンプ駆動開始処理が終了される。また、ステップＳ５２において、ＥＣＵ３８の電圧が燃料ポンプ駆動電圧以上であると判断された場合には、ステップＳ５３に移行して、クランク軸２５が第１の回転数以上で回転しているか否かが判断される。そして、ステップＳ５３において、クランク軸２５が第１の回転数未満で回転していると判断された場合には、燃料ポンプ駆動開始処理が終了される。また、ステップＳ５３において、クランク軸２５が第１の回転数以上で回転していると判断された場合、ステップＳ５６に移行する。

また、ステップＳ５１において、燃料ポンプ始動モードが選択されていないと判断された場合、ステップＳ５４に移行する。そして、ステップＳ５４において、燃料ポンプ停止モードが選択されているか否かが判断される。そして、ステップＳ５４において、燃料ポンプ停止モードが選択されていないと判断された場合には、燃料ポンプ２８ａは駆動中であると判断され、燃料ポンプ駆動開始処理が終了される。また、ステップＳ５４において、燃料ポンプ停止モードが選択されていると判断されると、ステップＳ５５に移行する。

そして、ステップＳ５５において、クランク軸２５の回転位置が基準回転位置から第２の角度ｂ（図５参照）と第３の角度ｃとの和の角度だけ回転した回転位置１（図５参照）と、この位置から第４の角度ｄ（図５参照）と第５の角度ｅ（図５参照）との和の角度との間の回転位置２（図５参照）に位置しているか否かが判断される。そして、ステップＳ５５において、回転位置１と回転位置２との間に位置していると判断された場合には、ポンプ駆動開始処理が終了される。また、ステップＳ５５において、クランク軸２５の回転位置が回転位置１と回転位置２との間に位置していないと判断された場合には、ステップＳ５６に移行する。

そして、ステップＳ５６において、燃料ポンプ駆動モードが選択されて、ステップＳ５７にする。そして、ステップＳ５７において、燃料ポンプ２８ａが駆動され、ポンプ駆動開始処理が終了される。

次に、ステップＳ６（図７参照）の燃料ポンプ駆動停止処理についてにおけるＥＣＵ３８の処理動作にていて、詳細に説明する。

まず、図９に示すように、ステップＳ６１において、ＥＣＵ３８（図３参照）により、燃料ポンプ駆動モードが選択されているか否かが判断される。そして、ステップＳ６１において、燃料ポンプ駆動モードが選択されていないと判断された場合には、燃料ポンプ２８ａが駆動されていないと判断され、燃料ポンプ駆動停止処理は終了する。また、ステップＳ６１において、燃料ポンプ駆動モードが選択されていると判断された場合には、ステップＳ６２に移行する。そして、ステップＳ６２において、クランク角センサ３６（図２参照）によってクランク軸２５の基準回転位置（図５参照）が検出されているか否かが判断される。そして、ステップＳ６２において、クランク軸２５の基準回転位置を検出していないと判断された場合には、ポンプ駆動停止処理が終了される。また、ステップＳ６２において、クランク角センサ３６によってクランク軸２５の基準回転位置が検出されていると判断された場合には、ステップＳ６３に移行する。

そして、ステップＳ６３において、クランク軸２５が回転位置１（図５参照）と回転位置２（図５参照）との間に位置しているか否かが判断される。そして、ステップＳ６３において、クランク軸２５が回転位置１と回転位置２との間に位置していないと判断された場合には、燃料ポンプ駆動停止処理が終了される。そして、ステップＳ６３において、クランク軸２５が回転位置１と回転位置２の間に位置していると判断された場合には、ステップＳ６４に移行する。そして、ステップＳ６４において、燃料ポンプ停止モードを選択してステップＳ６５に移行する。そして、ステップＳ６５において、燃料ポンプ２８ａの駆動を停止して、燃料ポンプ駆動停止制御を終了する。

なお、図７〜図９におけるＥＣＵ３８による動作制御中に、ＥＣＵ３８の電圧がリセット解除電圧であるリセット解除電圧未満になった際には、ＥＣＵ３８は、上記の各ステップにおける制御を強制終了し、リセット処理を行う。

本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、ピストン１９が少なくとも圧縮上死点に到達した時に、燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成することによって、ピストン１９が圧縮上死点に到達するのに伴って、ピストン１９の摺動速度が低下することにより、発電装置３７によって発電される発電量が低下する場合にも、燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給が停止されるので、燃料ポンプ２８ａに電力が供給されない分、ＥＣＵ３８に対する電力の供給量を確保することができる。これにより、ＥＣＵ３８が電力不足に陥ることを抑制することができるので、エンジン１３の駆動力の低下により発電装置３７により発電される電力が低下する場合にも、ＥＣＵ３８の動作が停止するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、ピストン１９が圧縮上死点に到達するよりも、クランク軸２５が第４の角度ｄだけ前に燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給を停止する制御を行うとともに、ピストン１９が圧縮上死点に到達した時からクランク軸２５が第５の角度ｅだけ回転した後に燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給を再開する制御を行うように構成することによって、ピストン１９の摺動速度が低下するのに伴って、発電装置３７による発電量が低下する圧縮上死点近傍にピストン１９が位置する場合において確実に燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給を停止することができる。これにより、発電装置３７による発電量が低下する場合に、ＥＣＵ３８に供給する電力を確実に確保することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、ピストン１９が圧縮上死点に到達するよりも、クランク軸２５が第４の角度ｄだけ前に、点火プラグ２６に対する電力の供給を停止する制御を行うように構成することによって、発電装置３７による発電量が低下する圧縮上死点近傍にピストン１９が到達する前に、点火プラグ２６に対する電力の供給を停止させることができる分、ＥＣＵ３８に対する電力をより確実に確保することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、点火プラグ２６に対する電力の供給の停止制御と、燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給の停止制御とを実質的に同時に行うように構成することによって、発電装置３７による発電量が低下する圧縮上死点近傍にピストン１９が到達する前に、点火プラグ２６と燃料ポンプ２８ａとの両方について電力の供給を停止することができる。その結果、ＥＣＵ３８に対する電力をより確実に確保することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、キックペダル１７によって駆動された発電装置３７からの電力によって起動されるとともに、起動した後、最初の燃料の爆発があったと判断されるまで、燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給および停止の制御を行うように構成することによって、発電装置３７による出力の小さい始動時において、発電装置３７から供給される電力が低下することに起因してＥＣＵ３８の電圧がリセット解除電圧であるリセット解除電圧未満になるのを抑制することができる。また、ＥＣＵ３８を燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給および停止の制御を始動時のみ行うように構成することができるので、エンジン１３が始動した後に、燃料ポンプ２８ａの停止制御を行わないように構成することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、エンジン１３内でインジェクタ２７によって噴射された燃料が燃焼するまで、ピストン１９が圧縮上死点に到達する毎に燃料ポンプ２８ａに対する電力の供給を停止するように構成することによって、ＥＣＵ３８に対する電力を確保しながら点火プラグ２６による点火を複数回行うことができるので、エンジン１３の始動性を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、クランク角センサ３６によって検出されたクランク軸２５の回転角度位置に基づいて点火プラグ２６、インジェクタ２７および燃料ポンプ２８ａに対する電力供給および電力の停止制御を行うように構成することによって、ＥＣＵ３８による点火プラグ２６、インジェクタ２７および燃料ポンプ２８ａに対する電力供給、および、電力の停止制御を、エンジン１３が通常備えるクランク角センサ３６から検出されるクランク軸２５の回転角度位置に基づいて行うことができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明の車両を自動二輪車に適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、自動車、三輪車、ＡＴＶ（Ａｌｌ Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ；不整地走行車両）などの他の車両にも適用可能である。

また、上記実施形態では、車両を、オフロード仕様の自動二輪車に適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、車両を、オンロード仕様の自動二輪車に適用してもよい。

また、上記実施形態では、本発明のエンジンの動作制御装置を車両である自動二輪車のエンジンの駆動装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、発電機、チェーンソーなど、使用者の手または足により手動的に発電される電力を用いて始動が行われるエンジンの駆動装置にも適用可能である。

また、上記本実施形態では、ピストンが圧縮上死点に到達する前後において、ＥＣＵが燃料ポンプに対する電力の供給を停止する制御を行う例について示したが、本発明はこれに限らず、ピストンが圧縮上死点に到達する時のみ、燃料ポンプに対する電力を停止する制御を行うように構成してもよい。

また、上記本実施形態では、ＥＣＵが点火プラグに対する電力供給の停止制御と燃料ポンプに対する電力供給の停止制御とを実質的に同時に行う例について示したが、本発明はこれに限らず、燃料ポンプに対する電力供給を停止する制御を点火プラグに対する電力供給を停止する制御よりも先または後に行うように構成してもよい。

また、上記本実施形態では、エンジンの始動後にはＥＣＵによる燃料ポンプの停止制御を終了する例を示したが、本発明はこれに限らず、エンジン始動後にもＥＣＵによる燃料ポンプの停止制御を行うように構成してもよい。

本発明の本実施形態による自動二輪車の全体構成を示した側面図である。 図１に示した本実施形態による自動二輪車のエンジン周辺の構成を示した模式図である。 図１に示した本実施形態による自動二輪車の回路構成を示したブロック図である。 図１に示した本実施形態による自動二輪車の発電装置の構造を示した断面図である。 図１に示した本実施形態による自動二輪車の動作を説明するためのタイミングチャートである。 従来の自動二輪車の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１に示した本実施形態による自動二輪車の燃料ポンプに対する制御を説明するためのフローチャートである。 図７に示した本実施形態による自動二輪車の燃料ポンプ駆動開始処理を示したフローチャートである。 図７に示した本実施形態による自動二輪車の燃料ポンプ駆動停止処理を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 自動二輪車（車両）
１３ エンジン
１７ キックペダル（手動始動装置）
１９ ピストン
２５ クランク軸
２６ 点火プラグ
２７ インジェクタ（燃料噴射装置）
２８ａ 燃料ポンプ
３６ クランク角センサ（センサ部）
３７ 発電部（発電装置）
３８ ＥＣＵ（制御部）

Claims (11)

1. 人間の手または足の力により手動的に発電される電力を用いて始動が行われるエンジンの動作制御装置であって、
   ピストンを有するエンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置に燃料を供給するための燃料ポンプを駆動する制御部を備え、
   前記制御部は、前記ピストンが少なくとも圧縮上死点に到達した時に、前記燃料ポンプに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている、エンジンの動作制御装置。
2. 前記制御部は、前記ピストンが圧縮上死点に到達する時を含む所定期間内において、前記燃料ポンプに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている、請求項１に記載のエンジンの動作制御装置。
3. 前記制御部は、前記ピストンが圧縮上死点に到達するよりも第１の期間だけ前に前記燃料ポンプに対する電力の供給を停止する制御を行うとともに、
   前記ピストンが圧縮上死点に到達した時から第２の期間経過後に前記燃料ポンプに対する電力の供給を再開する制御を行うように構成されている、請求項２に記載のエンジンの動作制御装置。
4. 前記制御部は、前記ピストンが圧縮上死点に到達する前に、点火プラグに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている、請求項１に記載のエンジンの動作制御装置。
5. 前記制御部は、前記点火プラグに対する電力の供給の停止制御と、前記燃料ポンプに対する電力の供給の停止制御とを略同時に行うように構成されている、請求項４に記載のエンジンの動作制御装置。
6. 前記制御部および前記燃料ポンプに電力を供給する発電部と、
   前記発電部を手動的に駆動することにより発電された電力を用いて前記エンジンを始動する手動始動装置とをさらに備え、
   前記制御部は、前記エンジンの始動時に、前記手動始動装置によって駆動された前記発電部からの電力によって起動されるとともに、起動した後の第３の期間内において、前記燃料ポンプに対する電力の供給および停止の制御を行うように構成されている、請求項１に記載のエンジンの動作制御装置。
7. 前記制御部は、前記エンジンの始動時に、前記発電部から供給される電力が第１の電力以上になった時に起動するとともに、前記制御部が起動された後に前記発電部から供給される電力が前記第１の電力以上で、かつ、前記第１の電力よりも大きい第２の電力未満の電力になった場合に初期化処理を行い、その後、前記発電部から供給される電力が前記第２の電力以上になったと判断した際に、前記燃料ポンプの駆動を開始させる制御を行うように構成されている、請求項６に記載のエンジンの動作制御装置。
8. 前記制御部は、前記発電部から供給される電力が前記第２の電力よりも小さくなる前記ピストンの圧縮上死点およびその近傍の期間において、前記燃料ポンプに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている、請求項７に記載のエンジンの動作制御装置。
9. 前記制御部は、前記エンジンの始動時に、前記エンジン内で前記燃料噴射装置によって噴射された燃料が爆発するまで、前記ピストンが圧縮上死点に到達する毎に前記燃料ポンプに対する電力の供給を停止するように構成されている、請求項１に記載のエンジンの動作制御装置。
10. 前記ピストンの駆動によって回転するクランク軸の回転位置を検出可能なセンサ部をさらに備え、
    前記制御部は、前記センサ部によって検出された前記クランク軸の回転位置に基づいて、前記燃料ポンプに対する電力供給の停止制御を行うように構成されている、請求項１に記載のエンジンの動作制御装置。
11. ピストンを有するエンジンと、
    前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置と、
    前記燃料噴射装置に燃料を供給するための燃料ポンプと、
    前記燃料噴射装置および前記燃料ポンプを駆動させる電力を供給する発電部と、
    人間の手または足の力により手動的に前記発電部を駆動させることにより、前記エンジンを始動する手動始動装置と、
    前記燃料噴射装置および前記燃料ポンプの駆動を制御するとともに、前記発電部から電力を供給される制御部とを備え、
    前記制御部は、前記ピストンが少なくとも圧縮上死点に到達したときに、前記発電部から前記燃料ポンプに対する電力の供給を停止する制御を行うように構成されている、車両。

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