JP2013217259A - 内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関の始動時やアイドリング時などにおいて、燃焼室に吸入される空気量と燃焼室内の既燃ガス量とを独立して制御することのできる新たな技術を提供すること。
【解決手段】内燃機関は、燃焼室に空気を導く吸気通路と、燃焼室と吸気通路との間を開閉する吸気弁と、吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射装置と、吸気通路に配置されたバルブと、バルブを制御する制御装置と、を備えた４ストロークの内燃機関である。制御装置は、１つのサイクルの吸気行程の開始時から排気行程の終了時までの間に、前記バルブの開度を第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている。
【選択図】図５Ｃ

Description

本発明は、内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両に関する。
従来から、例えば特許文献１に記載されているように、内燃機関の始動時に、スロットルバルブの開度をアイドリング時のスロットルバルブの設定開度よりも小さくし、エンジン回転速度が所定の回転速度以上になるとスロットルバルブを徐々に開くことが知られている。
図１５は、従来技術の一例のタイムチャートである。図１５には、始動時からの２サイクルにおける吸気管圧力の変化等が示されている。スロットルバルブの開度Ｂは、アイドリング時のスロットルバルブの設定開度Ａよりも小さく設定されている。スロットルバルブの開度Ｂは、複数のサイクルにわたって徐々に上昇していく。
符号ＰＡは、スロットルバルブの開度がＡの場合の吸気管圧力を表している。図１５に示すように、吸気弁を開くと、吸気行程において吸気管圧力は低下する。スロットルバルブの開度をＡよりも小さなＢとすることにより、吸気管圧力ＰＢは吸気管圧力ＰＡよりも低くなる。吸気行程における吸入空気量は、スロットルバルブの開度によって変化する。スロットルバルブの開度をＢとした場合、スロットルバルブの開度をＡとする場合に比べて、吸入空気量は少なくなる。
特開２０１０−４８０９８号公報
ところで、吸入空気量を減らすためにスロットルバルブの開度を小さくすると、吸気管圧力が低くなるので、吸気弁と排気弁とが同時に開いているオーバーラップ期間Ｃにおいて、燃焼室内の既燃ガスが吸気管に逆流しやすくなる。この既燃ガスは、次のサイクル（第２のサイクル）の吸気行程において、燃焼室に流入する。そのため、次のサイクルでは、空気が導入されにくく、燃焼室内の既燃ガスの量が多くなってしまう。その結果、燃焼が不安定となり、失火が生じやすくなるという課題があった。このように上記従来技術では、吸入空気量と既燃ガス量とを独立して制御することができないため、吸入空気量の制御に関して一定の限界があった。また、上記従来技術では、アイドリング時や低負荷運転などのときに、低燃費化をするために、既燃ガスの量を増やさずに吸入空気量を減らしたいというニーズや、ポンピングロスを減らすために、既燃ガスの量を減らさずに吸入空気量を増やしたいというニーズに応えることができなかった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の始動時やアイドリング時などにおいて、燃焼室に吸入される空気量と燃焼室内の既燃ガス量とを独立して制御することのできる新たな技術を提供することにある。
本発明に係る内燃機関は、燃焼室に空気を導く吸気通路と、前記燃焼室と前記吸気通路との間を開閉する吸気弁と、前記吸気通路または前記燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記吸気通路に配置されたバルブと、前記バルブを制御する制御装置と、を備えた４ストロークの内燃機関であって、前記制御装置は、１つのサイクルの吸気行程の開始時から排気行程の終了時までの間に、前記バルブの開度を第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている。
本発明に係る内燃機関では、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、および排気行程からなる１つのサイクル内において、バルブの開度が第１開度以下から第１開度よりも大きな開度に変更され、更に、第１開度よりも大きな開度から第１開度以下に変更される。吸入空気量は主に、吸気弁が開いている期間のバルブの開度によって定まる。そのため、吸気弁が開いているときにバルブの開度を第１開度以下から第１開度よりも大きな開度に変更すると、その変更のタイミングによって吸入空気量を調整することができる。一方、既燃ガス量は主に、吸気弁が開いたときの吸気通路の圧力によって定まる。ここで、吸気通路の圧力は、バルブの開度が第１開度よりも大きな開度から第１開度以下に変更されるタイミングによって定まる。そのため、バルブの開度が第１開度以下に変更されるタイミングを調整することにより、既燃ガス量を制御することができる。バルブの開度を第１開度以下から第１開度よりも大きな開度に変更するタイミングと、第１開度よりも大きな開度から第１開度以下に変更するタイミングとは、それぞれ独立に調整することができる。したがって、本発明によれば、吸入空気量と既燃ガス量とを独立して制御することができる。
本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記吸気弁が開いているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更するように構成されている。
このことにより、既燃ガス量から独立して吸入空気量が制御される。
本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記吸気弁が開いているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている。
このことにより、既燃ガス量から独立して吸入空気量が制御される。
本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記吸気弁が閉じているときに、前記バルブの開度を前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている。
このことにより、吸入空気量から独立して既燃ガス量が制御される。
本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記吸気弁が閉じているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている。
このことにより、吸入空気量から独立して既燃ガス量が制御される。
本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記吸気弁が開いているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更すると共に、前記吸気弁が閉じているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている。
このことにより、吸入空気量および既燃ガス量が独立して制御される。
本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記吸気弁が開いているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し、前記吸気弁が閉じるまで前記バルブの開度を前記第１開度よりも大きな開度に維持し、前記吸気弁が閉じているときに、前記バルブの開度を前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている。
このことにより、吸入空気量および既燃ガス量が独立して制御される。
本発明の一態様によれば、前記吸気通路は、メイン通路と、前記メイン通路と並列に設けられたバイパス通路とを有し、前記バルブは、前記バイパス通路に配置されている。
このことにより、吸気通路が単一の通路により形成され、その単一の通路にバルブが配置されている場合に比べて、バルブを小型化することができる。そのため、バルブを素早く動作させることが容易となる。したがって、吸入空気量および既燃ガス量を独立して制御することが容易となる。
本発明の一態様によれば、前記バルブは、ソレノイドバルブによって構成されている。
ソレノイドバルブは、高速動作が可能であり、比較的安価である。このことにより、素早い動作が可能なバルブを比較的安価に構成することができる。したがって、吸入空気量および既燃ガス量を独立して制御することが可能な内燃機関を比較的安価に実現することができる。
本発明の一態様によれば、前記ソレノイドバルブは、前記バイパス通路を閉鎖する閉状態と、前記バイパス通路を開放する開状態とに切り換え可能に構成され、
前記第１開度は、前記ソレノイドバルブの前記閉状態のときの開度である。
このことにより、ソレノイドバルブを閉状態と開状態とに切り替えるだけなので制御が容易となる。したがって、吸入空気量および既燃ガス量を独立して制御することが更に容易となる。
本発明の一態様によれば、前記サイクルは、前記燃焼室において最初の爆発が起こる前または起こる時のサイクルである。
このことにより、内燃機関の始動性を向上させることができる。
本発明の一態様によれば、前記燃焼室内の排ガスを排出する排気通路と、前記燃焼室と前記排気通路との間を開閉する排気弁と、を備え、吸気行程の一部および／または排気行程の一部において、前記吸気弁および前記排気弁の両方が開いた状態となる。
吸気弁および排気弁の両方が開いた状態では、燃焼室内の既燃ガスが吸気通路に逆流しやすくなる。このため、バルブの開度を第１開度以下から第１開度よりも大きな開度に変更し、さらに第１開度以下に変更するという本発明の構成を採用することによって、既燃ガスが吸気通路に逆流することを抑制することができる。
本発明の一態様によれば、前記燃料はアルコールを含んでいる。
アルコールを含む燃料、即ちアルコールを一部に含む燃料や全部がアルコールの燃料は、揮発性が低く、気化しにくいので、上述の効果がより顕著に発揮される。
本発明の一態様に係る内燃機関は、単気筒の内燃機関である。
同一の吸気通路から複数の燃焼室に空気が供給される多気筒の内燃機関に比べて、単気筒の内燃機関によれば、バルブの開度の変更によって、吸入空気量および既燃ガス量をより高精度に制御することができる。
本発明に係る鞍乗型車両は、前記内燃機関を備えたものである。
本発明によれば、前述の作用効果を奏する鞍乗型車両を得ることができる。
本発明によれば、内燃機関の始動時やアイドリング時などにおいて、燃焼室に吸入される空気量と燃焼室内の既燃ガス量とを独立して制御することのできる新たな技術を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る自動二輪車を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンおよび制御装置の構成図である。 本発明の一実施形態に係るバルブ装置の構成図である。 本発明の一実施形態に係るバルブ装置の構成図である。 本発明の一実施形態に係る第１バルブの開度制御のブロック図である。 第１の独立制御のタイムチャートである。 第２の独立制御のタイムチャートである。 第３の独立制御のタイムチャートである。 第４の独立制御のタイムチャートである。 第１の始動制御のタイムチャートである。 第２の始動制御のタイムチャートである。 第３の始動制御のタイムチャートである。 第４の始動制御のタイムチャートである。 判定を伴う始動制御のフローチャートである。 判定を伴う始動制御のタイムチャートである。 本発明の一実施形態に係るエンジンの始動前のバルブ装置の状態を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンの冷機アイドリング時のバルブ装置の状態を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンの暖機アイドリング時のバルブ装置の状態を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンの始動前および始動後における吸入空気量の経時変化を示す図である。 本発明の他の一実施形態に係るバルブ装置の構成図である。 本発明の他の一実施形態に係るバルブ装置の構成図である。 本発明の他の一実施形態に係るバルブ装置の構成図である。 本発明の一変形例に係るエンジンの始動前のバルブ装置の状態を示す構成図である。 本発明の一変形例に係るエンジンの冷機アイドリング時のバルブ装置の状態を示す構成図である。 本発明の一変形例に係るエンジンの暖機アイドリング時のバルブ装置の状態を示す構成図である。 本発明の他の一変形例に係るエンジンの始動前のバルブ装置の状態を示す構成図である。 本発明の他の一変形例に係るエンジンの冷機アイドリング時のバルブ装置の状態を示す構成図である。 本発明の他の一変形例に係るエンジンの暖機アイドリング時のバルブ装置の状態を示す構成図である。 エンジン温度とエタノール濃度との関係を示したグラフである。 スロットルバルブの開度と吸気管圧力との関係を示すタイムチャートである。
以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る鞍乗型車両は自動二輪車１である。自動二輪車１の形式は何ら限定されず、いわゆるスクータ型、モペット型、オフロード型、またはオンロード型等の型式の自動二輪車であってもよい。また、本発明に係る鞍乗型車両は、自動二輪車に限定される訳ではなく、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle）等であってもよい。なお、鞍乗型車両とは、乗員が跨って乗車する車両のことである。
自動二輪車１は、燃料として、ガソリン、エタノール等のアルコール、およびガソリンとアルコールとが混合されてなる混合燃料を使用することができる。本実施形態では、燃料として、低温で揮発性の低いエタノールや、エタノールとガソリンとを混ぜた混合燃料を例として説明する。ただし、燃料はアルコールを含む燃料に限定される訳ではない。
図１に示すように、自動二輪車１は、燃料タンク２と、乗車シート３と、内燃機関であるエンジン４と、それらを支持する車体フレーム５とを備えている。車体フレーム５の前方にはヘッドパイプ６が設けられ、ヘッドパイプ６にはステアリングシャフト（図示せず）が支持され、ステアリングシャフトの上部にはハンドル１２が設けられている。また、ステアリングシャフトの下部にはフロントフォーク７が設けられている。フロントフォーク７の下端部には、前輪８が回転自在に支持されている。車体フレーム５にはスイングアーム９が揺動自在に支持され、スイングアーム９の後端部には後輪１０が回転自在に支持されている。
図２に示すように、エンジン４は、シリンダ２１と、シリンダ２１内を往復するピストン２２と、クランク軸２３と、ピストン２２とクランク軸２３とを連結するコンロッド２４とを備えている。エンジン４は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、および排気行程からなるサイクルを繰り返す４ストローク式の単気筒エンジンである。ただし、エンジン４は単気筒エンジンに限らず、多気筒エンジンであってもよい。エンジン４は、燃料を噴射する燃料噴射装置である燃料噴射弁５２と、燃焼室２５内の燃料に点火を行う点火装置５０とを備えている。エンジン４には、クランク軸２３の回転速度を検出する回転速度センサ７０と、エンジン４の温度を検出する温度センサ７２とが設けられている。なお、クランク軸２３の回転速度とは、クランク軸２３の単位時間当たりの回転数のことである。以下では、クランク軸２３の回転速度のことを単にエンジンの回転速度と呼ぶこととする。温度センサ７２は、エンジン４の一部（例えば、シリンダ２１）の温度を検出するものであってもよく、エンジン４が水冷式の場合には、冷却水の温度を検出するものであってもよい。すなわち、温度センサ７２は、エンジン４の温度を直接検出するものであってもよく、冷却水等を介して間接的に検出するものであってもよい。
エンジン４は、燃焼室２５に空気を導入する吸気通路３０と、吸気通路３０と燃焼室２５との間を開閉する吸気弁３２と、燃焼室２５内の排ガスを排出する排気通路４０と、燃焼室２５と排気通路４０との間を開閉する排気弁４２とを備えている。本実施形態では、燃料噴射弁５２は、吸気通路３０内に燃料を噴射するように配置されている。なお、燃料噴射弁５２は、燃焼室２５内に直接燃料を噴射するものであってもよい。また、吸気通路３０内および燃焼室２５内に燃料を噴射する２種類の燃料噴射弁を備えていてもよい。また、吸気通路３０に燃料を噴射する燃料噴射装置は、燃料噴射弁５２に限らず、キャブレターであってもよい。
排気通路４０には、触媒４４が設けられている。また、排気通路４０には、空燃比センサとして、排気中に含まれる酸素を検出するＯ２センサ７８が設けられている。空燃比センサは、少なくとも空燃比がリッチ領域またはリーン領域にあることを検出できるセンサであればよい。本実施形態に係るＯ２センサ７８によれば、空燃比がリッチ領域またはリーン領域にあることを検出することができる。ただし、空燃比センサとして、リニアλセンサを用いてもよいことは勿論である。
吸気通路３０には、吸気通路３０の内部圧力である吸気管圧力を検出する圧力センサ７４が設けられている。吸気通路３０は、メインバルブとしてのスロットルバルブ５４が収容されたメイン通路３４と、メイン通路３４におけるスロットルバルブ５４の上流部分と下流部分とを互いに連通する第１バイパス通路３６Ａと、メイン通路３４におけるスロットルバルブ５４の上流部分と下流部分とを互いに連通する第２バイパス通路３６Ｂとを有している。第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂは、相互に独立したバイパス通路である。メイン通路３４と第１バイパス通路３６Ａと第２バイパス通路３６Ｂとは並列に設けられている。図３Ａに示すように、第１バイパス通路３６Ａとメイン通路３４との間には第１通過口３７Ａが形成されている。また、第２バイパス通路３６Ｂとメイン通路３４との間には第２通過口３７Ｂが形成されている。なお、本実施形態では、メイン通路３４を形成するスロットルボディ５５と、第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂとは別体に形成されているが、スロットルボディ５５と第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂとを一体的に形成してもよい。第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂのいずれか一方をスロットルボディ５５と一体的に形成し、他方をスロットルボディ５５と別体で形成してもよい。
第２バイパス通路３６Ｂには、第２バイパス通路３６Ｂの空気量の調整が可能な絞り弁３５が設けられている。絞り弁３５は、パイロットスクリュー等の開度調整が可能なバルブである。なお、絞り弁３５は、第２バイパス通路３６Ｂに限られず、第１バイパス通路３６Ａに設けられてもよいし、バイパス通路３６Ａ，３６Ｂの両方の通路に設けられていてもよい。これにより容易に空気の流量を調整することができる。
図２に示すように、スロットルバルブ５４には、スロットルバルブ５４の開度を検出するスロットル位置センサ７６が設けられている。吸気通路３０は、第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂを開放および閉鎖自在なバルブ装置５６を備えている。
バルブ装置５６の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、以下のような機構を好適に用いることができる。
図３Ａおよび図３Ｂに示すように、バルブ装置５６は、第１バイパス通路３６Ａに設けられたバイパスバルブとしての第１バルブ３８Ａと、第２バイパス通路３６Ｂに設けられたバイパスバルブとしての第２バルブ３８Ｂとを有している。
第１バルブ３８Ａは、第１バイパス通路３６Ａの下流部分に設けられている。第１バルブ３８Ａの開度を調整すると、第１バイパス通路３６Ａの流路断面積を変えることができる。これにより、第１バイパス通路３６Ａを流れる空気の量を制御することができる。第１バルブ３８Ａは、ソレノイド６０Ａと、ソレノイド６０Ａによって図示上下方向に駆動される軸６２Ａと、軸６２Ａの先端に取り付けられた弁体６４Ａとを備えているソレノイドバルブによって構成されている。
第１バルブ３８Ａでは、ソレノイド６０Ａに対する電力供給の有無によって軸６２Ａが移動する。そして、軸６２Ａをメイン通路３４から離れる方向（図示下方向）へ移動させると、弁体６４Ａも同方向へ移動し、第１通過口３７Ａが開放される。これにより、第１バイパス通路３６Ａが開放される（図３Ｂ参照）。かかる状態を開状態とする。逆に、ソレノイド６０Ａによって軸６２Ａをメイン通路３４に向かう方向（図示上方向）へ移動させると、弁体６４Ａも同方向へ移動し、第１通過口３７Ａが閉鎖される（図３Ａ参照）。これにより、第１バイパス通路３６Ａが閉鎖される。本実施形態では、ソレノイド６０Ａに対して電力が供給されていない場合に第１バイパス通路３６Ａが閉鎖される。かかる状態を閉状態とする。ソレノイド６０Ａに対して電力が供給されている場合に第１バイパス通路３６Ａが開放される。かかる状態を開状態とする。なお、ソレノイド６０Ａは、電力が供給されている場合に閉状態となり、電力が供給されていない場合に開状態となるように構成されていてもよい。第１バイパス通路３６Ａにおける第１バルブ３８Ａの位置は特に限定されない。第１バルブ３８Ａは、第１バイパス通路３６Ａの上流部分に設けられていてもよい。
第２バルブ３８Ｂは、第２バイパス通路３６Ｂの下流部分に設けられている。第２バルブ３８Ｂの開度を調整すると、第２バイパス通路３６Ｂの流路断面積を変えることができる。これにより、第２バイパス通路３６Ｂを流れる空気の量を制御することができる。第２バルブ３８Ｂは、ソレノイド６０Ｂと、ソレノイド６０Ｂによって図示上下方向に駆動される軸６２Ｂと、軸６２Ｂの先端に取り付けられた弁体６４Ｂとを備えているソレノイドバルブによって構成されている。
第２バルブ３８Ｂでは、ソレノイド６０Ｂに対する電力供給の有無によって軸６２Ｂが移動する。そして、軸６２Ｂをメイン通路３４から離れる方向（図示上方向）へ移動させると、弁体６４Ｂも同方向へ移動し、第２通過口３７Ｂが開放される。これにより、第２バイパス通路３６Ｂが開放される（図３Ｂ参照）。かかる状態を開状態とする。逆に、ソレノイド６０Ｂによって軸６２Ｂをメイン通路３４に向かう方向（図示下方向）へ移動させると、弁体６４Ｂも同方向へ移動し、第２通過口３７Ｂが閉鎖される。これにより、第２バイパス通路３６Ｂが閉鎖される（図３Ａ参照）。本実施形態では、ソレノイド６０Ｂに対して電力が供給されていない場合に第２バイパス通路３６Ｂが開放される。かかる状態を開状態とする。ソレノイド６０Ｂに対して電力が供給されている場合に第２バイパス通路３６Ｂが閉鎖される。かかる状態を閉状態とする。なお、ソレノイド６０Ｂは、電力が供給されている場合に開状態となり、電力が供給されていない場合に閉状態となるように構成されていてもよい。第２バイパス通路３６Ｂにおける第２バルブ３８Ｂの位置は特に限定されない。第２バルブ３８Ｂは、第２バイパス通路３６Ｂの上流部分に設けられていてもよい。
第１バイパス通路３６Ａの開放時における第１バイパス通路３６Ａの単位時間当たりの空気の流量、および第２バイパス通路３６Ｂの開放時における第２バイパス通路３６Ｂの単位時間当たりの空気の流量は、特に制限されない。しかし、それらの流量が相互に異なっていることによって、吸気通路３０内を流れる空気の量（吸入空気量）を幅広く調整することができる。
図２に示すように、燃料タンク２と燃料噴射弁５２とは、燃料配管４６によって接続されている。燃料タンク２の内部には、燃料配管４６に向かって燃料を供給する燃料ポンプ４８と、燃料タンク２内の燃料量を検出する燃料センサ８０とが設けられている。燃料センサ８０の具体的構成は何ら限定されず、例えば液面センサ等の周知のセンサを好適に用いることができる。なお、本実施形態に係る自動二輪車１では、Ｏ２センサ７８の検出値に基づいてエタノール混合率を推定することとしているため、燃料タンク２内のエタノール濃度を検出するセンサは設けられていない。ただし、燃料タンク２内の燃料のエタノール濃度を検出するセンサを設け、エタノール混合率を直接検出することも勿論可能である。燃料の圧力を調整する燃圧レギュレータ（図示せず）は、燃料タンク２内に配置されているが、燃料タンク２の外部に配置されていてもよい。例えば、燃圧レギュレータが燃料配管４６と燃料噴射弁５２との間に配置された構成であってもよい。このとき燃圧レギュレータは図示しない戻り管を介して燃料タンク２に接続されている。
自動二輪車１は、エンジン４の制御を行う制御装置としてＥＣＵ（Electric Control Unit）９０を備えている。ＥＣＵ９０は、後述する制御のための各種演算を実行する演算部９１と、後述する制御を行うための制御プログラムや各種情報を記憶する記憶部９２とを有している。演算部９１および記憶部９２のハードウェア構成は何ら限定されないが、例えば、演算部９１としてＣＰＵを好適に用いることができ、記憶部９２としてＲＯＭやＲＡＭなどを好適に利用することができる。本実施形態では、記憶部９２は不揮発性メモリを備えている。
また、ＥＣＵ９０は、図４に示すように、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下に保つ第１制御部１００と、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度よりも大きな第２開度に変更する第２制御部１０５と、燃料の着火を検出する着火検出部１１０と、状態検知部１１５と、判定部１２０と、第３制御部１２５とを備えている。第１制御部１００、第２制御部１０５、および第３制御部１２５は、回転速度センサ７０からの信号に基づいて吸気行程、圧縮行程、膨張行程、および排気行程を判別することができる。なお、本実施形態では、第１制御部１００、第２制御部１０５、および第３制御部１２５は、第１バイパス通路３６Ａに設けられた第１バルブ３８Ａを制御するものであるが、かかる形態に限定されない。例えば、第１制御部１００、第２制御部１０５、および第３制御部１２５がスロットルバルブ５４または第２バルブ３８Ｂを制御する形態であってもよい。さらに、これらのバルブ３８Ａ，３８Ｂ，５４のうちいずれか２つ或いは全てのバルブを第１制御部１００、第２制御部１０５、および第３制御部１２５で制御してもよい。
第２制御部１０５は、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度よりも大きな第２開度に変更し、第２開度を保つことができ、さらに第２開度から第１開度以下に変更することができるものである。
着火検出部１１０は、エンジン４の始動時の第１のサイクルにおける燃料の着火を検出するものである。着火検出部１１０は、第１のサイクルの膨張行程において燃料の着火を検出することが好ましい。着火検出部１１０は、回転速度センサ７０によって検出されるエンジン４の回転速度に基づいて、燃料の着火を検出する。例えば、着火検出部１１０は、エンジン４の回転速度が所定値以上の場合には燃料に着火したものと判定し、エンジン４の回転速度が所定値未満の場合には燃料に着火しなかったものと判定する。
状態検知部１１５は、エンジン４の状態を検知するものである。エンジン４の状態を表すパラメータとして、例えばエンジン４の回転速度など、様々なパラメータを利用することができる。状態検知部１１５は、第２のサイクルの膨張行程におけるエンジン４の状態を検知することが好ましい。状態検知部１１５は、回転速度センサ７０によって検出されるエンジン４の回転速度に基づいて、エンジン４の状態を検知する。
判定部１２０は、状態検知部１１５により検知されるエンジン４の状態が所定の状態であるか否かを判定するものである。判定部１２０は、エンジン４の状態が所定の状態であるか、例えばエンジン４の回転速度が所定値以上であるか否かを判定する。エンジン４の回転速度が所定値以上の場合にはエンジン４は始動したものと判定し、エンジン４の回転速度が所定値未満の場合にはエンジン４は始動していないと判定する。
第３制御部１２５は、判定部１２０によりエンジン４の状態が所定の状態でない（エンジン４が始動していない）と判定されると、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下に保ち、第１のサイクルおよび第２のサイクルを再び実行するものである。一方、第３制御部１２５は、判定部１２０によりエンジン４の状態が所定の状態（エンジン４が始動している）と判定されると、第２のサイクルよりも後のサイクルにおいて第１バルブ３８Ａの開度を第１開度よりも大きく保つ（例えば第２開度に保つ或いは第２開度から徐々に開度を大きくしていく）ものである。これにより、始動したエンジン４はアイドリング状態にスムーズに移行される。
さらに、第３制御部１２５は、エンジン４が始動した第２のサイクルよりも後のサイクルにおいて、判定部１２０によりエンジン４の状態が所定の状態でない（失火等によりエンジン４の回転速度が所定値未満に低下している）と判定されると、第１のサイクルおよび第２のサイクルを再び実行するものである。一方、エンジン４が始動した第２のサイクルよりも後のサイクルにおいて、判定部１２０によりエンジン４の状態が所定の状態である（エンジン４の回転速度が所定値以上を維持している）と判定されると、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度よりも大きく保つものである。
また、ＥＣＵ９０は、燃料のエタノール混合率を特定する混合率特定部８２（図２参照）を備えている。上述のように、本実施形態では、Ｏ２センサ７８の検出値に基づいてエタノール混合率を推定することとしている。混合率特定部８２は、その推定を実行し、エタノール混合率を特定する部分である。Ｏ２センサの検出値に基づいてエタノール混合率を推定する方法は周知であるので、ここでは説明を省略する。なお、燃料のエタノール濃度を検出するセンサを設ける場合には、当該センサが混合率特定部８２となる。
ＥＣＵ９０には、前述のセンサが接続され、各センサからＥＣＵ９０に対して検出信号が送信されるようになっている。具体的には、ＥＣＵ９０には、回転速度センサ７０、温度センサ７２、圧力センサ７４、スロットル位置センサ７６、Ｏ２センサ７８、および燃料センサ８０が接続されている。燃料のエタノール濃度を検出するセンサを設ける場合には、当該センサもＥＣＵ９０に接続されることとなる。
上記構成のバルブ装置５６を用いることによって、吸入空気量と既燃ガス量との独立した制御を行うことができる。以下では、吸入空気量と既燃ガス量とを独立して調整可能な制御を「独立制御」と呼ぶこととする。また、エンジン４の始動制御を行うことができる。さらに、エンジン４の始動時、冷機アイドリング時（アイドリング時且つエンジン４の温度が所定の温度未満のとき）、および暖機アイドリング時（アイドリング時且つエンジン４の温度が所定の温度以上のとき）の吸入空気量の制御を行うことができる。
（独立制御）
まず、エンジン４の独立制御について説明する。独立制御は、始動時、アイドリング時、または低負荷運転時等において、エンジン４を効率良く稼働させるために行われる制御である。独立制御はＥＣＵ９０によって実行される。
本実施形態のエンジン４では、始動時、アイドリング時、および低負荷運転時には、任意のサイクルの吸気行程の一部および／または排気行程の一部において、吸気弁３２および排気弁４２の両方が開いた状態となる。すなわち、いわゆるオーバーラップ期間が存在する。
本実施形態では、図５Ａに示すように、排気弁４２（図２参照）は、任意のサイクル（例えば第１のサイクル）の膨張行程の終了直前に開放される。排気弁４２は、上記任意のサイクルの排気行程中は常に開放されている。排気弁４２が開放されている間、燃焼室２５内の排ガスが排気通路４０に排出される。そして、排気弁４２は、上記任意のサイクルの次のサイクル（例えば第２のサイクル）の吸気行程の開始直後まで開放されており、その後閉鎖される。
一方、図５Ａに示すように、吸気弁３２（図２参照）は、任意のサイクル（例えば第１のサイクル）の排気行程の終了直前に開放される。吸気弁３２は、上記任意のサイクルの次のサイクル（例えば第２のサイクル）の吸気行程中は常に開放されている。吸気弁３２が開放されている間、吸気通路３０から燃焼室２５内に空気および燃料が導入される。そして、吸気弁３２は、該サイクルの圧縮行程の開始直後まで開放されており、その後閉鎖される。
独立制御は、第１バルブ３８Ａおよび／または第２バルブ３８Ｂを用いて実行することができる。以下では、第１バルブ３８Ａを用いた独立制御について説明する。以下に説明する図５Ａ〜５Ｄにおける開度とは、第１バルブ３８Ａの開度を意味する。
図５Ａは、一実施形態である第１の独立制御のタイムチャートである。なお、以下の実施形態において、特に断らない限り、第１のサイクルとは任意のサイクルを表す。例えば、第１のサイクルは、始動直後の最初のサイクルであってもよく、アイドリング時または低負荷運転時の任意のサイクルであってもよい。また、かかるタイムチャートでは、スロットルバルブ５４および第２バルブ３８Ｂは、所定の開度に維持されており、第１バルブ３８Ａは第１制御部１００、第２制御部１０５、および第３制御部１２５によって開度が制御される。また、図中の実線で示した吸気管圧力は第１バルブ３８Ａの開度を制御した場合を表し、点線で示した吸気管圧力は、第１バルブ３８Ａの開度を制御せずに開度Ａ１に保った場合を表している。
図５Ａに示すように、第１制御部１００は、第１のサイクルの吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１に保つ。これにより、第１のサイクルの吸気行程において吸気管圧力が低く維持される。このため、吸気通路３０の燃料の気化が促進されると共に燃料の濃度が高められ、第１のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。なお、第１開度は、吸気管圧力を低くするための上限値となり得る開度である。第１開度は、例えば、エンジン４の仕様等に応じて、シミュレーションまたは実験等に基づいて予め一義的に定めておくことができる。第１開度は特定の値に限定されず、適宜に定めることができる。第１開度は零であってもよい。以下の各実施形態においても同様である。
第２制御部１０５は、吸気弁３２が閉じているときに第１バルブ３８Ａの開度を変更する。即ち、第１のサイクルの膨張行程において第１バルブ３８Ａの開度を第１開度よりも大きな開度（第２開度）Ａ２に変更し、開度Ａ２を保ったまま第１のサイクルの排気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に戻す。これにより、吸気通路３０に吸入される空気量が増加するため吸気管圧力が高まり、既燃ガスが吸気通路３０内に逆流することが抑制される。即ち既燃ガス量を制御することができる。なお、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に変更した後に徐々に開度を大きくしていってもよい。
さらに、第２制御部１０５は、第１のサイクルの排気行程の終了時よりも前に第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に戻しているため、第２のサイクルの吸気行程において吸気管圧力が低く維持される。このため、燃料の気化が促進されると共に燃料の濃度が高められ、第２のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。また、第２のサイクルでは、第１のサイクルと同様にして第１制御部１００および第２制御部１０５が第１バルブ３８Ａの開度を制御し、吸入空気量から独立して既燃ガス量を制御することができる。このため、第３のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。
なお、第１の独立制御では、第１のサイクルの圧縮行程から排気行程までのいずれかの行程において第１バルブ３８Ａの開度を第２開度Ａ２に変更し、第１のサイクルの排気行程の終了時よりも前に、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１に戻すように構成されていればよい。かかる構成によれば、上述した作用効果と同様の作用効果が得られる。
図５Ｂは、他の一実施形態である第２の独立制御のタイムチャートである。
図５Ｂに示すように、第１制御部１００は、第１のサイクルの吸気行程の一部において、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に保つ。これにより、第１のサイクルの吸気行程において吸気管圧力が低く維持される。このため、吸気通路３０の燃料の気化が促進されると共に燃料の濃度が高められ、第１のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。
そして、第２制御部１０５は、吸気弁３２が開いているときに第１バルブ３８Ａの開度を変更する。即ち、第１のサイクルの吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に変更し、該吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に戻す。これにより、吸気通路３０に吸入される吸入空気量を増加させることができる。
さらに、第２制御部１０５は、第１のサイクルの吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に戻しているため、第２のサイクルの吸気行程まで吸気管圧力を低く維持することができる。これにより、第２のサイクルの吸気行程において、既燃ガスの逆流量が増加し、ポンピングロスを低減することができる。また、第２のサイクルでは、第１のサイクルと同様にして第１制御部１００および第２制御部１０５が第１バルブ３８Ａの開度を制御し、吸入空気量を制御することができる。このため、吸入空気量を増加させると共にポンピングロスを低減することができる。
なお、第２の独立制御では、第１のサイクルの吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を第２開度Ａ２に変更し、第１のサイクルの圧縮行程の終了時よりも前において、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１に戻すように構成されていればよい。かかる構成によれば、上述した作用効果と同様の作用効果が得られる。
図５Ｃは、他の一実施形態である第３の独立制御のタイムチャートである。
図５Ｃに示すように、第１制御部１００は、第１のサイクルの吸気行程の一部において、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に保つ。これにより、第１のサイクルの吸気行程において吸気管圧力が低く維持される。このため、吸気通路３０の燃料の気化が促進されると共に燃料の濃度が高められ、第１のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。
そして、第２制御部１０５は、吸気弁３２が開いているときに第１バルブ３８Ａの開度を変更する。即ち、第１のサイクルの吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に変更し、該吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に戻す。これにより、吸気通路３０に吸入される吸入空気量を増加させることができる。
そして、第２制御部１０５は、吸気弁３２が閉じているときに第１バルブ３８Ａの開度を変更する。即ち、第１のサイクルの膨張行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に変更し、開度Ａ２を保ったまま第１のサイクルの排気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に戻す。これにより、吸気通路３０に吸入される空気量が増加するため吸気管圧力が高まり、既燃ガスが吸気通路３０内に逆流することが抑制される。
さらに、第２制御部１０５は、第１のサイクルの排気行程の終了時よりも前に第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に戻しているため、第２のサイクルの吸気行程において吸気管圧力が低く維持される。このため、第２のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。また、第２のサイクルでは、第１のサイクルと同様にして第１制御部１００および第２制御部１０５が第１バルブ３８Ａの開度を制御し、吸入空気量と既燃ガス量をそれぞれ独立して制御することができる。このため、吸入空気量の増加と燃料の着火性の向上とが実現される。
なお、第３の独立制御では、第１のサイクルの吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を第２開度Ａ２に変更し、第１のサイクルの圧縮行程の終了時よりも前において第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１に戻すようにした後、更に、第１のサイクルの圧縮行程から排気行程までのいずれかの行程において、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度よりも大きくし、第１のサイクルの排気行程の終了時よりも前において、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１に戻すように構成されていればよい。かかる構成によれば、上述した作用効果と同様の作用効果が得られる。
図５Ｄは、他の一実施形態である第４の独立制御のタイムチャートである。
図５Ｄに示すように、第１制御部１００は、第１のサイクルの吸気行程の一部において、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に保つ。これにより、第１のサイクルの吸気行程において吸気管圧力が低く維持される。このため、吸気通路３０の燃料の気化が促進されると共に燃料の濃度が高められ、第１のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。
そして、第２制御部１０５は、吸気弁３２が開いているときに第１バルブ３８Ａの開度を変更し、さらに吸気弁３２が閉じているときに第１バルブ３８Ａの開度を変更する。即ち、第１のサイクルの吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に変更し、第１のサイクルの膨張行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に戻す。これにより、吸気通路３０に吸入される吸入空気量を増加させることができると共に、既燃ガスの逆流を抑制することができる。また、第２のサイクルでは、第１のサイクルと同様にして第１制御部１００および第２制御部１０５が第１バルブ３８Ａの開度を制御し、吸入空気量と既燃ガス量をそれぞれ独立して制御することができる。このため、吸入空気量の増加と燃料の着火性の向上とが実現される。
（始動制御）
次に、エンジン４の始動制御について説明する。始動制御は、エンジン４を良好に始動させるために行われる制御である。冬期または寒冷地などでは、エンジン４が始動しにくくなる。下記の始動制御は、冬期または寒冷地などにおいて特に好適である。また、エタノール等のアルコールを含む燃料を使用する場合、ガソリンを使用する場合に比べてエンジン４が始動しにくくなる。下記の始動制御は、アルコールを含む燃料を使用する場合、特に好適である。
始動制御はＥＣＵ９０によって実行される。ライダーが図示しないメインスイッチをオンした後、図示しないキック軸を回転させ、または図示しないセルスイッチを操作することによってセルモータを回転させると、エンジン４のクランク軸２３が強制的に回転させられる。ＥＣＵ９０は、例えば、メインスイッチがオンされたことを受けて始動制御を開始してもよい。また、ＥＣＵ９０は、キック軸の回転、セルスイッチの操作、セルモータの回転、またはクランク軸２３の回転が検出されると、始動制御を開始するようにしてもよい。
始動制御は、第１バルブ３８Ａおよび／または第２バルブ３８Ｂを用いて実行することができる。以下では、第１バルブ３８Ａを用いた始動制御について説明する。以下に説明する図６Ａ〜６Ｄにおける開度とは、第１バルブ３８Ａの開度を意味する。
図６Ａは、一実施形態である第１の始動制御のタイムチャートである。
図６Ａに示すように、第１制御部１００は、第１のサイクルの吸気行程から第１の排気行程に亘って、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に保つ。これにより、第１のサイクルの吸気行程において吸気管圧力が低く維持される。このため、吸気通路３０の燃料の気化が促進されると共に燃料の濃度が高められ、第１のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。
そして、第２制御部１０５は、第２のサイクルにおいて、吸気弁３２が開いているときに第１バルブ３８Ａの開度を変更する。即ち、第２のサイクルの吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に変更し、該吸気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に保った後、該吸気行程において開度Ａ１に戻す。これにより、吸気通路３０に吸入される吸入空気量を増加させることができる。
さらに、第２制御部１０５は、第２のサイクルにおいて、吸気弁３２が閉じているときに第１バルブ３８Ａの開度を変更する。即ち、第２のサイクルの排気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に変更し、該排気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に保った後、該排気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に戻す。これにより、吸気通路３０に吸入される空気量が増加するため吸気管圧力が高まり、既燃ガスが吸気通路３０内に逆流することが抑制される。このため、第２のサイクルの次の第３のサイクルにおいて、燃料に着火しやすくなる。
なお、第１の始動制御では、第２のサイクルの圧縮行程から排気行程までのいずれかの行程において第１バルブ３８Ａの開度を第２開度Ａ２に変更し、第２のサイクルの排気行程の終了時よりも前に、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１に戻すように構成されていればよい。かかる構成によれば、上述した作用効果と同様の作用効果が得られる。
図６Ｂは、他の一実施形態である第２の始動制御のタイムチャートである。
図６Ｂに示すように、第１制御部１００は、第１のサイクルの吸気行程から第１の膨張工程に亘って、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に保つ。これにより、第１のサイクルの吸気行程において吸気管圧力が低く維持される。このため、吸気通路３０の燃料の気化が促進されると共に燃料の濃度が高められ、第１のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。
そして、第２制御部１０５は、第１のサイクルにおいて、吸気弁３２が閉じているときに第１バルブ３８Ａの開度を変更する。即ち、第１のサイクルの排気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に変更し、該排気行程において第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に保った後、該排気行程において開度Ａ１に戻す。これにより、吸気通路３０に吸入される空気量が増加するため吸気管圧力が高まり、既燃ガスが吸気通路３０内に逆流することが抑制される。このため、第２のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。なお、第２のサイクルでは、上述した第１の始動制御の第２のサイクルと同様の制御が行われ、同様の作用効果が得られる。
図６Ｃは、他の一実施形態である第３の始動制御のタイムチャートである。
図６Ｃに示すように、第１制御部１００は、第１のサイクルの吸気行程の少なくとも一部において、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に保つ。これにより、第１のサイクルの吸気行程において吸気管圧力が低く維持される。このため、吸気通路３０の燃料の気化が促進されると共に燃料の濃度が高められ、第１のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。
そして、第２制御部１０５は、第１のサイクルの吸気行程、膨張工程、および排気行程の各行程において、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に変更し、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に戻す。これにより、吸入空気量と既燃ガス量を独立して制御することができる。なお、第２のサイクルでは、上述した第１の始動制御の第２のサイクルと同様の制御が行われ、同様の作用効果が得られる。
図６Ｄは、第４の始動制御のタイムチャートである。
図６Ｄに示すように、第１制御部１００は、第１のサイクルの吸気行程から第１の膨張工程に亘って、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に保つ。これにより、第１のサイクルの吸気行程において吸気管圧力が低く維持される。このため、吸気通路３０の燃料の気化が促進されると共に燃料の濃度が高められ、第１のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。
そして、第２制御部１０５は、第１のサイクルの排気行程において、第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に変更し、開度Ａ２を保つ。第２のサイクルの吸気行程において、既燃ガスの逆流を防止すると共に吸入空気量を増加させて、アイドル状態にスムーズに移行することができる。
上記始動制御は、エンジン４の状態に拘わらずに行われる制御であった。しかし、エンジン４の状態を判定し、その判定結果に基づいて第１バルブ３８Ａおよび／または第２バルブ３８Ｂの開度を制御することも可能である。次に、エンジン４の状態が所定の状態であるか否かの判定を伴う始動制御について説明する。以下では、第１バルブ３８Ａに関する始動制御について説明する。図７は始動制御のフローチャートである。図８は、判定を伴う始動制御のタイムチャートである。図８中、実線で示した吸気管圧力は第１バルブ３８Ａの開度を制御した場合を表し、点線で示した吸気管圧力は第１バルブ３８Ａの開度を制御しない場合を表す。
まず、ステップＳ１０において、第１制御部１００は、第１バルブ３８Ａの開度が少なくとも第１のサイクルの吸気行程の一部（ここでは第１のサイクルの吸気行程の全部）において開度Ａ１となるように保つ（図８参照）。この処理において、第１制御部１００は、ソレノイド６０Ａに駆動信号を供給し、軸６２Ａの先端に取り付けられた弁体６４Ａを移動させ、第１バイパス通路３６Ａを閉鎖する。この処理が実行されると、吸気通路３０の下流部分の吸気管圧力が低く維持される。このため、吸気通路３０の燃料の気化が促進されると共に燃料の濃度が高められ、第１のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。以下、開度Ａ１は、第１バイパス通路３６Ａが閉鎖されている閉状態を示す。
ステップＳ１０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２０において、燃料が着火したか否かを判定する（着火判定）。この処理において、着火検出部１１０は、第１のサイクルの膨張行程における回転速度センサ７０によって検出されるエンジン４の回転速度に基づいて、燃料が着火したか否かを判定する。着火検出部１１０は、例えば、上記回転速度が所定の回転速度以上になった場合に、燃料が着火したと判定する。また、着火検出部１１０は、例えば、上記回転速度の単位時間当たりの増加量が所定値以上になると、燃料が着火したと判定する。燃料が着火しなかったものと着火検出部１１０が判定した場合、処理をステップＳ１０に戻して第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に保つ。
一方、燃料が着火したものと着火検出部１１０が判定した場合、次に、ステップＳ３０において、第２制御部１０５は、第１バルブ３８Ａの開度が第２のサイクルの吸気行程の終了時よりも前（ここでは第１のサイクルの排気行程）において、開度Ａ２となるように変更する（図８参照）。この処理において、第２制御部１０５は、ソレノイド６０Ａに駆動信号を供給し、弁体６４Ａを移動させ、第１バイパス通路３６Ａを開放する。そして、第２制御部１０５は、必要に応じて第１バルブ３８Ａの開度を第１開度よりも大きな開度（ここでは第２開度Ａ２）に保つ。この処理が実行されると、吸気通路３０の下流部分への吸入空気量が増加し吸気管圧力が増大するため、既燃ガスの逆流を抑制することができる。このため、第２のサイクルにおいて燃料に着火しやすくなる。即ち、第２のサイクルにおいて、いわゆる失火が生じにくくなる。以下、開度Ａ２は、第１バイパス通路３６Ａが開放されている開状態を示す。
ステップＳ３０の処理を実行すると、次に、ステップＳ４０において、エンジン４が始動したか否かを判定する（始動判定）。この処理において、状態検知部１１５は、第２のサイクルの膨張行程における回転速度センサ７０によって検出されるエンジン４の回転速度に基づいて、エンジン４の状態を検知する。判定部１２０は、状態検知部１１５により検知されるエンジン４の状態に基づいて、エンジン４が始動したか否かを判定する。例えば、エンジン４の回転速度が所定値以上であるというエンジン４の状態が状態検知部１１５により検知されると、判定部１２０はエンジン４が始動したと判定する。エンジン４の回転速度が所定値未満であるためエンジン４は始動していないと判定部１２０が判定した場合、処理をステップＳ１０に戻して、第３制御部１２５は第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に保つ。
一方、エンジン４の回転速度が所定値以上であるためエンジン４は始動していると判定部１２０が判定した場合、次に、ステップＳ５０において、第３制御部１２５は第１バルブ３８Ａの開度が第１開度よりも大きくなるように保つ。図８に示すように、ここでは第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ２に保つ。この処理において、第３制御部１２５は、ソレノイド６０Ａに駆動信号を供給し、弁体６４Ａを移動させ、第１バイパス通路３６Ａを開放し、その状態を保つ。この処理が実行されると、吸気通路３０の下流部分への吸入空気量が増加するため、アイドリング状態にスムーズに移行することができる。
ステップＳ５０の処理を実行すると、次に、ステップＳ６０において、エンジン４がアイドリング状態か否かを判定する（アイドリング判定）。この処理において、状態検知部１１５は、第２のサイクルよりも後のサイクルの膨張行程における回転速度センサ７０によって検出されるエンジン４の回転速度に基づいて、エンジン４の状態を検知する。判定部１２０は、状態検知部１１５により検知されるエンジン４の状態に基づいて、エンジン４がアイドリング状態か否かを判定する。例えば、エンジン４の回転速度が所定値以上であるというエンジン４の状態が状態検知部１１５により検知されると、判定部１２０はエンジン４がアイドリング状態であると判定する。エンジン４の回転速度が所定値未満であるためエンジン４がアイドリング状態ではないと判定部１２０が判定した場合、処理をステップＳ１０に戻して、第３制御部１２５は第１バルブ３８Ａの開度を開度Ａ１に保つ。
一方、エンジン４の回転速度が所定値以上であるためエンジン４がアイドリング状態であると判定部１２０が判定した場合、第３制御部１２５は第１バルブ３８Ａの開度が第１開度よりも大きくなるように保ち、アイドリング状態を維持する。
上記構成のバルブ装置５６を用いることによって、吸気通路３０内を流れる吸入空気量を制御するか否かは、エンジン４の温度とエタノール濃度とによって決定してもよい。図１４は、エンジン温度とエタノール濃度との関係を示したグラフである。図１４中、吸気絞り始動領域とは、バルブ装置５６を用いることによって吸気通路３０内を流れる吸入空気量を制御する領域を示す。一方、通常始動領域とは、バルブ装置５６を用いて吸気通路３０内を流れる吸入空気量を制御しない領域を示す。
なお、吸気絞り始動領域ではあるが、スロットルバルブ５４を開けたとスロットル位置センサ７６が検出した場合や、吸気通路３０内の吸気管圧力が所定の圧力よりも低下していないと圧力センサ７４が検出した場合には、ＥＣＵ９０は吸気通路３０内を流れる吸入空気量の上記制御を中断する。上記制御を中断した場合、乗員（ユーザ）に中断した状態を通知することが好ましい。例えば、図示しないインジケータパネルを通じて、視覚的に乗員に対して通知をすることができる。
次に、バルブ装置５６の機能について図面を参照しつつ説明する。図９Ａは、エンジン４の始動前のバルブ装置５６の状態を示す構成図である。図９Ｂは、冷機アイドリング時のバルブ装置５６の状態を示す構成図である。図９Ｃは、暖機アイドリング時のバルブ装置５６の状態を示す構成図である。図１０は、エンジンの始動前および始動後における吸入空気量の経時変化を示す図である。
図９Ａに示すように、エンジン４の始動前（クランキング時）は、バルブ装置５６によって、第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂはいずれも閉鎖されている。即ち、ソレノイド６０Ａに対して電力が供給されておらず、且つソレノイド６０Ｂに対して電力が供給されているため、第１バルブ３８Ａおよび第２バルブ３８Ｂはいずれも閉じている。このとき、第１バイパス通路３６Ａの第１通過口３７Ａは弁体６４Ａによって閉鎖されており、第２バイパス通路３６Ｂの第２通過口３７Ｂは弁体６４Ｂによって閉鎖されている。このため、図１０に示すように、エンジン４の始動前Ｘ１では、吸入空気量を少なくすることができる。なお、第１通過口３７Ａおよび第２通過口３７Ｂを閉鎖していても、メイン通路３４において若干の空気を流すことができる。そのため、吸気通路の全体では、若干の吸入空気量を確保することができる。
また、図９Ｂに示すように、アイドリング時且つエンジン４の温度が所定の温度未満のとき（冷機アイドリング時）は、バルブ装置５６によって第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂはいずれも開放されている。即ち、エンジン４がアイドリング状態であると判定部１２０が判定し、且つ温度センサ７２から検出されたエンジン４の温度が所定の温度未満である場合には、ソレノイド６０Ａに対して電力が供給されており、且つソレノイド６０Ｂに対して電力が供給されていない。これにより、第１バルブ３８Ａおよび第２バルブ３８Ｂはいずれも開く。このとき、弁体６４Ａおよび弁体６４Ｂは、メイン通路３４から離れる方向へ移動し、第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂは開放される。このため、図１０に示すように、エンジン４の冷機アイドリング時Ｘ２では、吸入空気量を多くすることができる。
さらに、図９Ｃに示すように、アイドリング時且つエンジン４の温度が所定の温度以上のとき（暖機アイドリング時）は、バルブ装置５６によって第１バイパス通路３６Ａは閉鎖されており、第２バイパス通路３６Ｂは開放されている。即ち、エンジン４がアイドリング状態であると判定部１２０が判定し、且つ温度センサ７２から検出されたエンジン４の温度が所定の温度以上である場合には、ソレノイド６０Ｂに対して電力が供給されていない。これにより、第２バルブ３８Ｂは開く。このとき、弁体６４Ｂは、メイン通路３４から離れる方向へ移動し、第２バイパス通路３６Ｂは開放される。一方、ソレノイド６０Ａに対して電力が供給されていないので、第１バルブ３８Ａは閉じている。このとき、第１バイパス通路３６Ａの第１通過口３７Ａは、弁体６４Ａによって閉鎖されている。このため、図１０に示すように、エンジン４の暖機アイドリング時Ｘ３では、吸入空気量を中程度に保つことができる。なお、吸入空気量が中程度とは、単位時間当たりの吸入空気量がエンジン４の始動前よりも多く、且つ冷機アイドリング時よりも少ないことを表す。
なお、エンジン４の始動前（クランキング時）において、第１バイパス通路３６Ａの第１通過口３７Ａおよび／または第２バイパス通路３６Ｂの第２通過口３７Ｂを断続的に開放することによって、第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂに微量の空気を流してもよい。ただし、第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂを流れる空気量は、暖機アイドリング時と比較して少ない空気量である。また、上記断続的な開放は、後述するディーティー比を適宜調整することによって行うことができる。
なお、上記バルブ装置５６の第１バルブ３８Ａおよび第２バルブ３８Ｂはいずれもソレノイドバルブによって構成されていたが、いずれか一方のバルブはステッピングモータを備えるバルブであってもよい。例えば、図１１Ａ〜図１１Ｃに示すように、第２バルブ３８ＢＢは、ステッピングモータ６０ＢＢと、ステッピングモータ６０ＢＢによって図示上下方向に駆動される軸６２ＢＢと、軸６２ＢＢの先端に取り付けられた弁体６４ＢＢとを備えるバルブによって構成されている。ステッピングモータ６０ＢＢによって軸６２ＢＢを上下方向に移動させると、軸６２ＢＢの先端に取り付けられた弁体６４ＢＢも上下方向に移動する。これにより、弁体６４ＢＢが第２バイパス通路３６Ｂの第２通過口３７ＢＢを開閉させ、また、弁体６４ＢＢの上下位置に応じて第２バイパス通路３６Ｂの流路断面積を変化させる。その結果、第２バイパス通路３６Ｂを流れる空気の量が調整されることになる。弁体６４ＢＢの位置調整は自在であるので、第２バイパス通路３６Ｂを流れる空気量を自由に調整することができる。なお、図１１Ａは弁体６４ＢＢが全閉のときの状態、図１１Ｂは弁体６４ＢＢが半分開いたときの状態、図１１Ｃは弁体６４ＢＢが全開のときの状態をそれぞれ表している。
上述したエンジン４の吸気通路３０では、第１バイパス通路３６Ａおよび第２バイパス通路３６Ｂは相互に独立したバイパス通路であったが、吸気通路はかかる形態に限定されない。以下、吸気通路の構造に関する好適な一変形例（第１変形例）について図面を参照しつつ説明する。
図１２Ａに示すように、吸気通路１３０は、メインバルブとしてのスロットルバルブ１５４が収容されたメイン通路１３４と、メイン通路１３４におけるスロットルバルブ１５４の上流部分と下流部分とを互いに連通する第１バイパス通路１３６Ａと、メイン通路１３４におけるスロットルバルブ１５４の上流部分と下流部分とを互いに連通する第２バイパス通路１３６Ｂとを有している。第１バイパス通路１３６Ａおよび第２バイパス通路１３６Ｂの下流部分において、第１バイパス通路１３６Ａの一部および第２バイパス通路１３６Ｂの一部は共通通路１４０を形成することで一体となっている。スロットルバルブ１５４には、スロットルバルブ１５４の開度を検出するスロットル位置センサ７６（図１２Ａでは図示せず。図２参照）が設けられている。吸気通路１３０は、第１バイパス通路１３６Ａおよび第２バイパス通路１３６Ｂを開放および閉鎖自在なバルブ装置１５６を備えている。なお、本実施形態では、メイン通路１３４を形成するスロットルボディ１５５と、第１バイパス通路１３６Ａおよび第２バイパス通路１３６Ｂとは別体に形成されている。しかし、スロットルボディ１５５と、第１バイパス通路１３６Ａおよび第２バイパス通路１３６Ｂの一方または両方とを一体的に形成してもよい。
第１バイパス通路１３６Ａは、共通通路１４０に連続する第１独立通路１３９Ａを有している。第１独立通路１３９Ａと共通通路１４０との間には、第１通過口１３７Ａが形成されている。第２バイパス通路１３６Ｂは、共通通路１４０に連続する第２独立通路１３９Ｂおよび絞り弁１３５を有している。第２独立通路１３９Ｂと共通通路１４０との間には、第２通過口１３７Ｂが形成されている。共通通路１４０とメイン通路１３４との間には第３通過口１３７Ｃが形成されている。なお、絞り弁１３５は、第２独立通路１３９Ｂに限られず、第１独立通路１３９Ａに設けられてもよいし、両方の独立通路１３９Ａ，１３９Ｂに設けられていてもよい。
バルブ装置１５６は、第１通過口１３７Ａおよび第３通過口１３７Ｃを開放および閉鎖自在な共通バルブ１４５を有している。共通バルブ１４５の開度を調整して流路断面積を変えることで、第１バイパス通路１３６Ａおよび第２バイパス通路１３６Ｂを流れる空気の量を制御することができる。共通バルブ１４５は、ソレノイド１６０と、ソレノイド１６０によって図示上下方向に駆動される軸１６２と、軸１６２の先端に取り付けられた弁体１６４とを備えているソレノイドバルブによって構成されている。
共通バルブ１４５では、ソレノイド１６０に対する電力供給の有無によって軸１６２が移動する。そして、軸１６２をメイン通路１３４から離れる方向（図示上方向）へ移動させると、弁体１６４も同方向へ移動し、第１通過口１３７Ａが閉鎖され、第３通過口１３７Ｃは開放される（図１２Ｃ参照）。逆に、ソレノイド１６０によって軸１６２をメイン通路１３４に向かう方向（図示下方向）へ移動させると、弁体１６４も同方向へ移動し、第３通過口１３７Ｃが閉鎖される（図１２Ａ参照）。かかる共通バルブ１４５では、第１通過口１３７Ａが閉鎖されている時間と第３通過口１３７Ｃが閉鎖されている時間との比率（すなわち、デューティー比）を適宜調整することによって、第１バイパス通路１３６Ａおよび第２バイパス通路１３６Ｂを断続的に開放することができ、第３通過口１３７Ｃからメイン通路１３４へと流れる空気量を自由に調整することができる（図１２Ｂ参照）。
なお、本実施形態では、ソレノイド１６０に対して電力が供給されていない場合に、第３通過口１３７Ｃが閉鎖される。しかし、ソレノイド１６０は、電力が供給されているときに第３通過口１３７Ｃが閉鎖されるように形成されていてもよい。また、共通通路１４０および共通バルブ１４５は、第１バイパス通路１３６Ａおよび第２バイパス通路１３６Ｂの上流部分に設けられていてもよい。また、第１独立通路１３９Ａおよび第２独立通路１３９Ｂの単位時間当たりの空気の流量は特に制限されないが、相互に異なっていることによって吸気通路１３０内を流れる空気の量を幅広く調整することができる。
次に、本実施形態に係るバルブ装置１５６の機能について図面を参照しつつ説明する。前述の図１２Ａは、エンジン４の始動前のバルブ装置１５６の状態を示している。図１２Ｂは、冷機アイドリング時のバルブ装置１５６の状態を示す構成図である。図１２Ｃは、暖機アイドリング時のバルブ装置１５６の状態を示す構成図である。
図１２Ａに示すように、エンジン４の始動前（クランキング時）は、バルブ装置１５６によって第３通過口１３７Ｃは閉鎖されている。即ち、ソレノイド１６０に対して電力が供給されていないため、共通バルブ１４５は閉じている。このとき、第３通過口１３７Ｃは弁体１６４によって閉鎖されており、空気は第１バイパス通路１３６Ａおよび第２バイパス通路１３６Ｂを経由してメイン通路１３４には流れない。このため、図１０に示すように、エンジン４の始動前Ｘ１では、吸入空気量は低く維持される。
また、図１２Ｂに示すように、アイドリング時且つエンジン４の温度が所定の温度未満のとき（冷機アイドリング時）は、バルブ装置１５６によって第１通過口１３７Ａおよび第３通過口１３７Ｃはそれぞれ開放と閉鎖とが繰り返される。即ち、エンジン４がアイドリング状態であると判定部１２０が判定し、且つ温度センサ７２から検出されたエンジン４の温度が所定の温度未満である場合には、予め設定したデューティー比となるようにソレノイド１６０に電力が供給される。これにより、共通バルブ１４５は開閉を繰り返す。このとき、弁体１６４は、メイン通路１３４から離れる方向およびメイン通路１３４へと接近する方向の移動を交互に繰り返し、第１通過口１３７Ａの閉鎖と第３通過口１３７Ｃの閉鎖とを交互に繰り返し行う。このため、図１０に示すように、エンジン４の冷機アイドリング時Ｘ２では、空気は第１バイパス通路１３６Ａおよび第２バイパス通路１３６Ｂを経由してメイン通路１３４に流れることができるため、吸入空気量を多くすることができる。
さらに、図１２Ｃに示すように、アイドリング時且つエンジン４の温度が所定の温度以上のとき（暖機アイドリング時）は、バルブ装置１５６によって第１通過口１３７Ａは閉鎖されており、第２通過口１３７Ｂおよび第３通過口１３７Ｃは開放されている。即ち、エンジン４がアイドリング状態であると判定部１２０が判定し、且つ温度センサ７２から検出されたエンジン４の温度が所定の温度以上である場合には、ソレノイド１６０に電力が供給される。これにより、弁体１６４は、メイン通路１３４から離れる方向へ移動し、第２通過口１３７Ｂおよび第３通過口１３７Ｃは開放され、第１通過口１３７Ａは閉鎖される。このため、図１０に示すように、エンジン４の暖機アイドリング時Ｘ３では、空気は第２バイパス通路１３６Ｂを経由してメイン通路１３４に流れることができるため、吸入空気量を中程度に保つことができる。
次に、吸気通路の構造に関する好適な他の一変形例（第２変形例）について図面を参照しつつ説明する。
図１３Ａに示すように、第２変形例に係る吸気通路２３０は、スロットルバルブ２５４が収容されたメイン通路２３４と、メイン通路２３４におけるスロットルバルブ２５４の上流部分と下流部分とを互いに連通する第１バイパス通路２３６Ａと、メイン通路２３４におけるスロットルバルブ２５４の上流部分と下流部分とを互いに連通する第２バイパス通路２３６Ｂとを有している。第１バイパス通路２３６Ａおよび第２バイパス通路２３６Ｂの下流部分において、第１バイパス通路２３６Ａの一部および第２バイパス通路２３６Ｂの一部は共通通路２４０を形成することで一体となっている。なお、本実施形態では、メイン通路２３４を形成するスロットルボディ２５５と、第１バイパス通路２３６Ａおよび第２バイパス通路２３６Ｂとは別体に形成されている。しかし、スロットルボディ２５５と、第１バイパス通路２３６Ａおよび第２バイパス通路２３６Ｂの一方または両方とを一体的に形成してもよい。
第１バイパス通路２３６Ａは、共通通路２４０に連続する第１独立通路２３９Ａを有している。第１独立通路２３９Ａと共通通路２４０との間には、第１通過口２３７Ａが形成されている。第２バイパス通路２３６Ｂは、共通通路２４０に連続する第２独立通路２３９Ｂおよび絞り弁２３５を有している。第２独立通路２３９Ｂと共通通路２４０との間には、第２通過口２３７Ｂが形成されている。絞り弁２３５は、第２独立通路２３９Ｂの空気量の調整が可能なバルブである。共通通路２４０とメイン通路２３４との間には、第３通過口２３７Ｃが形成されている。なお、絞り弁２３５は、第２独立通路２３９Ｂに限られず、第１独立通路２３９Ａに設けられてもよいし、両方の独立通路２３９Ａ，２３９Ｂに設けられていてもよい。
図１３Ａに示すように、バルブ装置２５６は、第１通過口２３７Ａ、第２通過口２３７Ｂ、および第３通過口２３７Ｃを開放および閉鎖自在な共通バルブ２４５を有している。共通バルブ２４５の開度を調整することで、第１バイパス通路２３６Ａおよび第２バイパス通路２３６Ｂを流れる空気の量を制御することができる。共通バルブ２４５は、多段階（ここでは３段階）の動作が可能なソレノイド２６０と、ソレノイド２６０によって図示上下方向に駆動される軸２６２と、軸２６２の先端に取り付けられた弁体２６４とを備えている多段階動作が可能なソレノイドバルブによって構成されている。弁体２６４は、ソレノイド２６０によって共通通路２４０の内周面に沿って摺動可能に設けられている。
ソレノイド２６０は、収容部２６６、スプリング部２６８、コア２７６、第１電磁コイル２７０、第２電磁コイル２７２、および第３電磁コイル２７４を有する。コア２７６の一端はスプリング部２６８に接続され、他端は軸２６２に接続している。
収容部２６６は、共通通路２４０の一端に接続されている。第１電磁コイル２７０、第２電磁コイル２７２、および第３電磁コイル２７４は、収容部２６６の外方にそれぞれ設けられている。
バルブ装置２５６では、ＥＣＵ９０（図２参照）によって第１電磁コイル２７０、第２電磁コイル２７２、および第３電磁コイル２７４が選択的に通電されることにより、電磁力が発生する。これによりコア２７６が収容部２６６内を移動する。
図１３Ａに示すように、エンジン４の始動前（クランキング時）は、バルブ装置２５６の共通バルブ２４５によって第３通過口２３７Ｃは閉鎖されている。即ち、収容部２６６内において、コア２７６が第１電磁コイル２７０の内方の位置に移動し、弁体２６４は第３通過口２３７Ｃを閉鎖する。このとき、空気は第１バイパス通路２３６Ａおよび第２バイパス通路２３６Ｂを経由してメイン通路２３４には流れない。このため、図１０に示すように、エンジン４の始動前Ｘ１では、吸入空気量は低く維持される。なお、エンジン４の始動前では、断続的に第３通過口２３７Ｃを開放してもよい。即ち、コア２７６を移動させることによって、空気を第１バイパス通路２３６Ａおよび／または第２バイパス通路２３６Ｂを経由してメイン通路２３４に流してもよい。
また、図１３Ｂに示すように、冷機アイドリング時は、バルブ装置２５６の共通バルブ２４５によって、第１通過口２３７Ａ、第２通過口２３７Ｂ、および第３通過口２３７Ｃは開放されている。即ち、収容部２６６内において、コア２７６が第３電磁コイル２７４の内方の位置に移動し、弁体２６４は第１通過口２３７Ａ、第２通過口２３７Ｂ、および第３通過口２３７Ｃを開放する。このとき、空気は第１バイパス通路２３６Ａおよび第２バイパス通路２３６Ｂを経由してメイン通路２３４に流れる。このため、図１０に示すように、エンジン４の冷機アイドリング時Ｘ２では、吸入空気量を多くすることができる。
また、図１３Ｃに示すように、暖機アイドリング時は、バルブ装置２５６の共通バルブ２４５によって第１通過口２３７Ａは閉鎖されており、第２通過口２３７Ｂおよび第３通過口２３７Ｃは開放されている。即ち、収容部２６６内において、コア２７６が第２電磁コイル２７２の内方の位置に移動し、弁体２６４は第１通過口２３７Ａを閉鎖し、第２通過口２３７Ｂおよび第３通過口２３７Ｃを開放する。このとき、空気は第２バイパス通路２３６Ｂを経由してメイン通路２３４に流れる。このため、図１０に示すように、エンジン４の暖機アイドリング時Ｘ３では、吸入空気量を中程度に保つことができる。
（実施形態の効果）
上述したように、本実施形態に係る自動二輪車１に搭載されるエンジン４では、１つのサイクルの吸気行程の開始時から排気行程の終了時までの間に、第２制御部１０５によって、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１から第１開度よりも大きな開度Ａ２に変更し、且つ開度Ａ２から開度Ａ１に変更する。それら変更のタイミングは自由に調整することができるので、吸入空気量と既燃ガス量とをそれぞれ独立に制御することができる。なお、前記実施形態では、開度Ａ１から開度Ａ２への変更、および開度Ａ２から開度Ａ１への変更は、ステップ状に行われていた。このように、第１バルブ３８Ａの開度の変更は瞬時に行われることが好ましい。
本実施形態によれば、第２制御部１０５は、吸気弁３２が開いているときに、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１から第１開度よりも大きな開度Ａ２に変更するように構成されている。このことにより、既燃ガス量から独立して吸入空気量が制御される。
本実施形態によれば、第２制御部１０５は、吸気弁３２が開いているときに、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１から開度Ａ１よりも大きな開度Ａ２に変更し且つ第１開度よりも大きな開度Ａ２から第１開度以下の開度Ａ１に変更するように構成されている。このことにより、既燃ガス量から独立して吸入空気量が制御される。
本実施形態によれば、第２制御部１０５は、吸気弁３２が閉じているときに、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度よりも大きな開度Ａ２から第１開度以下の開度Ａ１に変更するように構成されている。このことにより、吸入空気量から独立して既燃ガス量が制御される。
本実施形態によれば、第２制御部１０５は、吸気弁３２が閉じているときに、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１から第１開度よりも大きな開度Ａ２に変更し且つ第１開度よりも大きな開度Ａ２から第１開度以下の開度Ａ１に変更するように構成されている。このことにより、吸入空気量から独立して既燃ガス量が制御される。
本実施形態によれば、第２制御部１０５は、吸気弁３２が開いているときに、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１から第１開度よりも大きな開度Ａ２に変更し且つ第１開度よりも大きな開度Ａ２から第１開度以下の開度Ａ１に変更すると共に、吸気弁３２が閉じているときに、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１から第１開度よりも大きな開度Ａ２に変更し且つ第１開度よりも大きな開度Ａ２から第１開度以下の開度Ａ１に変更するように構成されている。このことにより、吸入空気量および既燃ガス量が独立して制御される。
本実施形態によれば、第２制御部１０５は、吸気弁３２が開いているときに、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１から第１開度よりも大きな開度Ａ２に変更し、吸気弁３２が閉じるまで第１バルブ３８Ａの開度を第１開度よりも大きな開度Ａ２に維持し、吸気弁３２が閉じているときに、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度よりも大きな開度Ａ２から第１開度以下の開度Ａ１に変更するように構成されている。このことにより、吸入空気量および既燃ガス量が独立して制御される。
本実施形態によれば、吸気通路３０は、メイン通路３４と、メイン通路３４と並列に設けられた第１バイパス通路３６Ａとを有し、第１バルブ３８Ａは、第１バイパス通路３６Ａに配置されている。吸気通路３０が単一の通路によって構成されている場合、その通路の流路面積は大きくなり、その通路に配置されるバルブは大きくなる。しかし、単一の吸気通路３０に配置されたバルブに比べて、第１バイパス通路３６Ａに配置された第１バルブ３８Ａは小型化が可能である。従って、小型の第１バルブ３８Ａを用いることにより、該バルブの開度の変更を素早く行うことができる。
本実施形態によれば、第１バルブ３８Ａは、ソレノイドバルブによって構成されている。ソレノイドバルブは、高速動作が可能であり、比較的安価である。従って、第１バルブ３８Ａとしてソレノイドバルブを用いることにより、第１バルブ３８Ａの開度の変更を素早く行うことができる。
本実施形態によれば、第１バルブ３８Ａは、第１バイパス通路３６Ａを閉鎖する閉状態と、第１バイパス通路３６Ａを開放する開状態とに切り換え可能に構成され、第１開度は、第１バルブ３８Ａの閉状態のときの開度である。このことにより、第１バルブ３８Ａを閉状態と開状態とに切り替えるだけなので制御が容易となる。したがって、吸入空気量および既燃ガス量を独立して制御することが更に容易となる。
始動制御に関する前記実施形態によれば、第１のサイクルは、燃焼室２５において最初の爆発が起こる前または起こる時のサイクルである。このことにより、内燃機関の始動性を向上させることができる。
本実施形態によれば、燃焼室２５内の排ガスを排出する排気通路４０と、燃焼室２５と排気通路４０との間を開閉する排気弁４２と、を備え、吸気行程の一部および排気行程の一部において、吸気弁３２および排気弁４２の両方が開いた状態となる。吸気弁３２および排気弁４２の両方が開いた状態では、燃焼室２５内の既燃ガスが吸気通路３０に逆流しやすくなる。このため、第１バルブ３８Ａの開度を第１開度以下の開度Ａ１から第１開度よりも大きな開度Ａ２に変更し、さらに第１開度以下の開度Ａ１に変更することによって、既燃ガスが吸気通路３０に逆流することを抑制することができる。
本実施形態によれば、燃料はアルコールを含んでいる。アルコールを含む燃料、即ちアルコールを一部に含む燃料や全部がアルコールの燃料は、揮発性が低く、気化しにくいので、上述の効果がより顕著に発揮される。
本実施形態に係るエンジン４は、単気筒のエンジンである。同一の吸気通路から複数の燃焼室に空気が供給される多気筒のエンジンに比べて、単気筒のエンジン４によれば、第１バルブ３８Ａの開度の変更によって、吸入空気量および既燃ガス量をより高精度に制御することができる。
なお、本実施形態に係るエンジン４は、単気筒エンジンに限定されず、各気筒が独立の吸気通路を備えている限り多気筒エンジンであってもよい。
１ 自動二輪車（鞍乗型車両）
４ エンジン（内燃機関）
２５ 燃焼室
３０ 吸気通路
３２ 吸気弁
３４ メイン通路
３６Ａ 第１バイパス通路
３７Ａ 第１通過口
３８Ａ 第１バルブ
４２ 排気弁
５２ 燃料噴射弁
５４ スロットルバルブ
５６ バルブ装置
６０Ａ ソレノイド
６２Ａ 軸
６４Ａ 弁体
７０ 回転速度センサ
９０ ＥＣＵ（制御装置）
１００ 第１制御部
１０５ 第２制御部

Claims (15)

  1. 燃焼室に空気を導く吸気通路と、
    前記燃焼室と前記吸気通路との間を開閉する吸気弁と、
    前記吸気通路または前記燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置と、
    前記吸気通路に配置されたバルブと、
    前記バルブを制御する制御装置と、を備えた４ストロークの内燃機関であって、
    前記制御装置は、１つのサイクルの吸気行程の開始時から排気行程の終了時までの間に、前記バルブの開度を第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている、内燃機関。
  2. 前記制御装置は、前記吸気弁が開いているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更するように構成されている、請求項１に記載の内燃機関。
  3. 前記制御装置は、前記吸気弁が開いているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている、請求項１に記載の内燃機関。
  4. 前記制御装置は、前記吸気弁が閉じているときに、前記バルブの開度を前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている、請求項１に記載の内燃機関。
  5. 前記制御装置は、前記吸気弁が閉じているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている、請求項１に記載の内燃機関。
  6. 前記制御装置は、前記吸気弁が開いているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更すると共に、前記吸気弁が閉じているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し且つ前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている、請求項１に記載の内燃機関。
  7. 前記制御装置は、前記吸気弁が開いているときに、前記バルブの開度を前記第１開度以下から前記第１開度よりも大きな開度に変更し、前記吸気弁が閉じるまで前記バルブの開度を前記第１開度よりも大きな開度に維持し、前記吸気弁が閉じているときに、前記バルブの開度を前記第１開度よりも大きな開度から前記第１開度以下に変更するように構成されている、請求項１に記載の内燃機関。
  8. 前記吸気通路は、メイン通路と、前記メイン通路と並列に設けられたバイパス通路とを有し、
    前記バルブは、前記バイパス通路に配置されている、請求項１に記載の内燃機関。
  9. 前記バルブは、ソレノイドバルブによって構成されている、請求項８に記載の内燃機関。
  10. 前記ソレノイドバルブは、前記バイパス通路を閉鎖する閉状態と、前記バイパス通路を開放する開状態とに切り換え可能に構成され、
    前記第１開度は、前記ソレノイドバルブの前記閉状態のときの開度である、請求項９に記載の内燃機関。
  11. 前記サイクルは、前記燃焼室において最初の爆発が起こる前または起こる時のサイクルである、請求項１に記載の内燃機関。
  12. 前記燃焼室内の排ガスを排出する排気通路と、
    前記燃焼室と前記排気通路との間を開閉する排気弁と、を備え、
    吸気行程の一部および／または排気行程の一部において、前記吸気弁および前記排気弁の両方が開いた状態となる、請求項１に記載の内燃機関。
  13. 前記燃料はアルコールを含んでいる、請求項１に記載の内燃機関。
  14. 単気筒の内燃機関である、請求項１に記載の内燃機関。
  15. 請求項１に記載の内燃機関を備えた鞍乗型車両。
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