JP5364571B2 - 乗り物及びエンジン制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の気筒の出力をそれぞれ制御可能なエンジンを備えた乗り物及びエンジンの制御方法に関するものである。

近年の自動二輪車では、メインスロットル弁とその上流に配置されたサブスロットル弁とを気筒毎に対応して設けたスロットル装置が用いられることがある（例えば、特許文献１等参照）。メインスロットル弁は運転者に操作される加速入力装置（例えば、スロットルグリップやスロットルレバー）とケーブル等を介して機械的に連結されており、サブスロットル弁はモータを用いて電子制御されるように構成されている。これによれば、運転者が急加速操作してメインスロットル弁の開度が急増した場合に、サブスロットル弁の開度を調節して吸気量の急変を緩和することにより、過度な急加速が抑制されて運転フィーリングが向上する。

特開２００５−１０６０４８号公報

ところで、エンジンの吸気量が少ない状態では、燃焼エネルギーがエンジンの機械的抵抗よりも小さくなることで、エンジン出力がマイナスとなりうる。特に、コーナリング時などのように、エンジン回転数が高い状態で減速のためにスロットルが閉じられると、吸気量不足によりエンジンで燃焼が行われない不燃状態が発生しうる。そして、その減速された状態から再び加速のためにスロットルが開かれると、エンジンが不燃状態から急に燃焼状態に移行してエンジン出力が変動することとなる。

この現象については、たとえ電子制御可能なサブスロットル弁を設けたスロットル装置を用いたとしても、減速から加速に移行する際にはエンジンの全気筒の吸気量が同時に増加するため、全気筒同時に不燃状態から燃焼状態に移行することとなる。また本発明者の知見によれば、メインスロットル弁の開度が大きくない場合にはサブスロットル弁の開度調節がエンジン出力へ影響しやすいが、メインスロットル弁の全開時にはサブスロットル弁の開度調節がエンジン出力へ影響しにくくなる。よって、上記のようなスロットル装置を用いても、減速から加速に移行する際における出力変動は大きいままである。

また、高出力エンジンを搭載する自動二輪車では、高出力化のためにスロットル全開時を基準としてエンジンの機械的形状（例えば、吸気通路、燃焼室、吸排気バルブなどの形状）を決定するように設計される。よって、低速走行時には、エンジンの燃焼効率の良い高出力領域を使用することができず、エネルギー効率が良くないのが現状である。

そこで本発明は、減速から加速に移行する際のエンジン出力の変動を低減し、また、エンジンのエネルギー効率を向上させることを目的としている。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る乗り物は、複数の気筒、及び、前記複数の気筒の出力をそれぞれ制御可能な複数の出力制御要素を有するエンジンと、乗り物の走行状態が所定状態よりも高速側にあるか低速側にあるかを検出可能な走行状態検出装置と、前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出されると、前記複数の気筒のうち一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さく且つ前記走行状態が高速側にあるときに比べて前記一部の気筒の出力が小さくなるように前記出力制御要素を制御するエンジン制御装置と、運転者による加速指令が入力される加速入力装置と、を備え、前記エンジン制御装置は、前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出され且つ前記加速入力装置に加速指令が入力されると、前記他の気筒が加速状態となるように前記他の気筒に対応する前記出力制御要素を制御しつつ、前記一部の気筒が所定の出力抑制状態となるように前記一部の気筒に対応する前記出力制御要素を制御する。

前記構成によれば、走行状態が低速側にあるときに一部の気筒の出力が小さくなるので、エンジンへの吸気量が絞られて生じた不燃状態から吸気量の増加により燃焼状態に移行するようなことがあっても、その際の出力変動は主に他の気筒で生じることとなる。即ち、一部の気筒は出力抑制状態となっているため、減速から加速への移行時にエンジンが不燃状態から燃焼状態に移行するようなことがあっても、その際の出力変動は主に他の気筒で生じることとなる。よって、減速から加速に移行する際の出力変動をエンジン全体として低減することができる。また、走行状態が低速側にあるときにおいて、一部の気筒は出力抑制状態となっているため、エンジン全体として全気筒が同じ出力である場合と同じような出力を実現しようと思えば、全気筒が同じ出力である場合に比べて、他の気筒の出力が大きくなる。そうすると、例えば自動二輪車のように高出力領域での燃焼効率が高くなるように構成されたエンジンの場合には、走行状態が低速側でありながらも前記他の気筒は高効率な高出力領域で動作しうる。よって、エンジン全体としてエネルギー効率を向上させることができる。また、例えば後輪駆動車のように停止状態または低速状態から急加速する場合に前輪が地面から浮くウィリーが生じる場合があるが、走行状態が低速側にある時に一部の気筒の出力が小さくなるため、ウィリー発生の防止にも寄与することができる。

前記エンジン制御装置は、前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出され且つ前記加速入力装置に加速指令が入力されると、前記エンジンが不燃状態から燃焼状態に移行する際の前記エンジンの出力変動を低減するように、前記他の気筒が加速状態となるように前記他の気筒に対応する前記出力制御要素を制御しつつ、前記一部の気筒が所定の出力抑制状態となるように前記一部の気筒に対応する前記出力制御要素を制御してもよい。

前記エンジンに接続された変速機をさらに備え、前記走行状態検出装置は、前記走行状態として前記変速機のギヤ位置を検出可能なギヤ位置センサを含み、前記エンジン制御装置は、前記ギヤ位置センサにより前記ギヤ位置が所定位置よりも低速側にあることが検出されると、前記一部の気筒の出力が前記他の気筒の出力よりも小さく且つ前記走行状態が高速側にあるときに比べて前記一部の気筒の出力が小さくなるように前記出力制御要素を制御してもよい。

前記構成によれば、ギヤ位置に応じて一部の気筒の出力を他の気筒の出力よりも小さくするように出力制御要素を制御するが、ギヤ位置が変更されるときには乗り物に多少のショックが生じるため、全気筒が略同一の出力となる状態から一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さくなる状態に移行する時（又はその逆の移行時）のショックが吸収され、運転フィーリングを良好に保つことができる。また、ギヤ位置が低速側にあるとき、即ち、変速機の出力トルクが大きくなるときに一部の気筒の出力を小さくするので、乗り物が車両である場合にはトラクション性能も向上する。

前記出力制御要素は、前記気筒の吸気量を調節するためのスロットル弁を駆動する弁アクチュエータ、前記気筒に点火を行う点火装置、及び、前記気筒に燃料を供給する燃料供給装置のうち少なくとも１つを含み、前記所定の出力抑制状態は、前記一部の気筒に対応する前記スロットル弁の開度をアイドリング開度又はその近傍の開度である制限開度とした状態、前記一部の気筒の爆発行程での点火を中止させた状態、及び、前記一部の気筒への燃料供給を停止させた状態のうち少なくとも１つであるように構成されてもよい。

前記構成によれば、一部の気筒の出力が実質的に停止するため、前述したエンジン全体としての出力変動の低減やエネルギー効率の向上を好適に実現することができる。

前記出力制御要素は、前記気筒の吸気量を調節するためのスロットル弁を駆動する弁アクチュエータであってもよい。

本発明に係る他の乗り物は、複数の気筒、及び、前記複数の気筒の出力をそれぞれ制御可能な複数の出力制御要素を有するエンジンと、乗り物の走行状態が所定状態よりも高速側にあるか低速側にあるかを検出可能な走行状態検出装置と、前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出されると、前記複数の気筒のうち一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さくなるように前記出力制御要素を制御するエンジン制御装置と、を備え、前記乗り物は、前記エンジンの出力を駆動輪に伝達する車両であり、前記複数の気筒の全体で生じる各爆発行程は、互いに等間隔となるように設定されており、前記他の気筒で生じる各爆発行程は、互いに不等間隔となるように設定されている。

前記構成によれば、走行状態が低速側にあることが検出されると、エンジンにおける各爆発行程が不等間隔となるため、駆動輪のトルクが大きくなる傾向にある低速時にスリップが発生し難くなり、駆動輪のトラクション性能が向上する。

本発明に係る他の乗り物は、複数の気筒、及び、前記複数の気筒の出力をそれぞれ制御可能な複数の出力制御要素を有するエンジンと、乗り物の走行状態が所定状態よりも高速側にあるか低速側にあるかを検出可能な走行状態検出装置と、前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出されると、前記複数の気筒のうち一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さくなるように前記出力制御要素を制御するエンジン制御装置と、を備え、前記エンジン制御装置は、前記走行状態検出装置により検出される前記走行状態が低速側であるほど前記一部の気筒の出力が小さくなるように前記出力制御要素を制御する。

前記構成によれば、一部の気筒の出力が走行状態に応じて徐々に小さくなるため、走行状態が変化したときの出力変動が抑制され、運転フィーリングをより良好にすることができる。

本発明に係る他の乗り物は、複数の気筒、及び、前記複数の気筒の出力をそれぞれ制御可能な複数の出力制御要素を有するエンジンと、自動二輪車の走行状態が所定状態よりも高速側にあるか低速側にあるかを検出可能な走行状態検出装置と、前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出されると、前記複数の気筒のうち一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さくなるように前記出力制御要素を制御するエンジン制御装置と、前記自動二輪車が直立姿勢から横方向へ傾斜した角度を検出する傾斜角センサと、を備え、前記エンジン制御装置は、走行中に前記傾斜角センサで前記自動二輪車の傾斜角が所定角以上から所定角未満になったことが検出された場合に、前記複数の気筒のうち一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さくなるように前記出力制御要素を制御する。

前記構成によれば、自動二輪車がコーナーに進入してから該コーナーから脱出する際に、前述したエンジン全体としての出力変動が低減される。よって、運転者がナーバスになるコーナリング時のドライバビリティを向上させることができる。

本発明のエンジン制御方法は、複数の気筒のうち一部のグループと他のグループとで個別に制御可能な複数の出力制御要素を有するエンジンの制御方法であって、前記エンジンを搭載した乗り物の走行状態が所定状態よりも低速側にあって加速する可能性が高い加速準備状態であると推定する走行状態推定工程と、前記走行状態が加速準備状態であることが推定されると、前記一部のグループの気筒の出力が前記他のグループの気筒の出力よりも小さく且つ前記走行状態が高速側にあるときに比べて前記一部のグループの気筒の出力が小さくなるように出力制御要素を制御する出力制御工程とを備え、前記出力制御工程では、前記走行状態が低速側にあることが検出され且つ運転者により加速指令が入力されると、前記他のグループの気筒を加速状態に制御しつつ、前記一部のグループの気筒を所定の出力抑制状態に制御する。

前記方法によれば、エンジンへの吸気量が絞られて生じた不燃状態から吸気量の増加により燃焼状態に移行するようなことがあっても、その際の出力変動は主に前記他の気筒で生じることとなる。よって、減速から加速に移行する際の出力変動をエンジン全体として低減することができる。また、走行状態が加速準備状態であるときにおいて、全気筒が同じ出力である場合に比べて前記他の気筒の出力が大きくなりうるが、例えば自動二輪車のように高出力領域での燃焼効率が高くなるように構成されたエンジンの場合には、走行状態が加速準備状態でありながらも前記他の気筒は高効率な高出力領域で動作しうる。よって、エンジン全体としてエネルギー効率を向上させることができる。また、例えば後輪駆動車のように停止状態または低速状態から急加速する場合に前輪が地面から浮くウィリーが生じる場合があるが、走行状態が加速準備状態である時に一部の気筒の出力が小さくなるため、ウィリー発生の防止にも寄与することができる。

なお、加速準備状態とは、高速走行時の加速に比べて加速度が大きくなる傾向にある低速走行時の加速が行われる前の状態を意味する。その状態を例示すると、旋回終了時、乗り物が横方向に傾倒してから直立姿勢に戻される時、スロットル弁が閉じた状態から開け始める時、低速走行時、変速機の低速ギヤ使用時、発進時、低回転時、ブレーキ解除時、減速度が徐々に小さくなった時などが挙げられる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、減速から加速に移行する際の出力変動をエンジン全体として低減することができ、また、エネルギー効率を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る自動二輪車の右側面図である。 図１に示す自動二輪車の制御系を説明するブロック図である。 図１に示す自動二輪車のスロットル装置の概略断面図である。 図１に示す自動二輪車のエンジンにおける爆発行程のタイミングを説明する図面である。 図４に示すサブスロットル弁の開度と変速機のギヤ位置との関係を示すマップである。 図２に示す自動二輪車の出力制御を説明する第１フローチャートである。 図２に示す自動二輪車の出力制御を説明する第２フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る自動二輪車のエンジンの爆発行程と変速機のギヤ位置との関係を示すマップである。 本発明の第２実施形態に係る自動二輪車の出力制御を説明するフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、車両に乗車した運転者から見た方向を基準とする。また、本実施形態においては、本発明を自動二輪車に適用した例について説明するが、本発明はエンジンによる動力で走行する乗り物である限り適用可能である。例えば、四輪の自動車や、運転者がシートに跨がった状態で運転する鞍乗型乗り物のいずれにも適用可能である。鞍乗型乗り物には、自動二輪車、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle）、小型滑走艇（Personal Water Craft）が含まれる。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る自動二輪車１の右側面図である。図１に示すように、自動二輪車１は、従動輪からなる前輪２と、駆動輪からなる後輪３とを備えている。前輪２は略上下方向に延びるフロントフォーク４の下端部にて回転自在に支持されており、フロントフォーク４は、ブラケット（図示せず）を介してステアリングシャフト（図示せず）に支持されている。ステアリングシャフト（図示せず）は、ヘッドパイプ５によって回転自在に支持されている。前記ブラケットには、左右へ延びるバー型のハンドル６が取り付けられている。ハンドル６の運転者の右手により把持される部分に設けられたスロットルグリップ７（加速入力装置）は、運転者から加速指令が入力されるものであり、手首のひねりにより回転させることで後述するスロットル装置２２（図２参照）が操作される。

ヘッドパイプ５からは左右一対のメインフレーム８が下方に傾斜しながら後方へ延びており、メインフレーム８の後部に左右一対のピボットフレーム９が接続されている。ピボットフレーム９には、略前後方向に延びるスイングアーム１０の前端部が軸支されており、スイングアーム１０の後端部に後輪３が回転自在に軸支されている。ハンドル６の後方には燃料タンク１１が設けられており、燃料タンク１１の後方に運転者騎乗用のシート１２が設けられている。

前輪２と後輪３との間には、エンジンＥがメインフレーム８及びピボットフレーム９に支持された状態で搭載されている。エンジンＥとしては４ストローク並列四気筒エンジンが例示されており、このエンジンＥは、高出力領域での燃焼効率が高くなるようにスロットル全開時を基準としてエンジン等の機械的形状（例えば、吸気通路、燃焼室、吸排気バルブ機構など）が決定されている。エンジンＥの出力軸には変速機１３が接続されており、この変速機１３から出力される駆動力が動力伝達部材（例えば、チェーン等）を介して後輪３に伝達される。エンジンＥの吸気ポート（図示せず）には、燃料タンク１１の下方でメインフレーム８の内側に配置されたスロットル装置２２（図２参照）が接続されている。スロットル装置２２の上流側には、燃料タンク１１の下方に配置されたエアクリーナ２１（図２参照）が接続されており、前方からの走行風圧を利用して外気を取り込む構成となっている。また、シート１１の下方の内部空間には、エンジンＥＣＵ１４（エンジン制御装置）が収容されている。

図２は図１に示す自動二輪車１の制御系２０を説明するブロック図である。図３は図１に示す自動二輪車１のスロットル装置２２の概略断面図である。図２に示すように、エアクリーナ２１は、スロットル装置２２を介してエンジンＥの吸気ポート（図示せず）に接続されている。スロットル装置２２は、エンジンＥの４つの気筒に夫々対応して設けられ、スロットルグリップ７に機械的に連動するメインスロットル弁２３と、１つの気筒にのみ対応して設けられたサブスロットル弁２４とを備えている。メインスロットル弁２３には、メインスロットル弁２３の開度を検出するスロットルポジションセンサ２５が設けられている。なお、メインスロットル弁２３がスロットルグリップ７に機械的に連動しているため、スロットルポジションセンサ２５は、スロットルグリップ７の開度（加速指令）を間接的に検出可能な加速指令値検出装置の役目を果たしうる。

図３に示すように、スロットル装置２２は、４つの独立した第１〜４吸気通路４１Ａ〜４１Ｄが形成されたボディ４０を備えている。第１〜４吸気通路４１Ａ〜４１Ｄは、それぞれエンジンＥの第１〜４気筒に個別に接続されている。第１〜４吸気通路４１Ａ〜４１Ｄには、吸気量を調節するための第１〜４メインスロットル弁２３Ａ〜２３Ｄが配置されている。第１〜４メインスロットル弁２３ａ〜２３Ｄは、スロットルグリップ７（図２参照）とケーブル等を介して機械的に連結されている。第４吸気通路４１Ｄには、更にメインスロットル弁２３Ｄの上流側にサブスロットル弁２４が配置されている（即ち、図２に図示された吸気通路は第４吸気通路４１Ｄを示している）。サブスロットル弁２４は、モータからなる弁アクチュエータ２６（エンジン制御要素）に接続されており、電子制御される弁アクチュエータ２６によって開閉される。なお、第１〜３吸気通路４１Ａ〜Ｃには、サブスロットル弁は設けられていない。

図２に戻り、スロットル装置２２には、第１〜４吸気通路４１Ａ〜４１Ｄ（図３参照）に個別に燃料を噴射する燃料供給装置であるインジェクタ２７（エンジン制御要素）が設けられている。エンジンＥには、第１〜４気筒内の混合気に個別に点火を行う点火装置２８（エンジン制御要素）が設けられている。エンジンＥのクランクシャフト（図示せず）には、クランクシャフトのクランク角を検出することでエンジン回転数を検出可能なクランク角センサ２９が設けられている。エンジンＥには、エンジンＥの動力を変速して後輪３に伝達する変速機１３が接続されている。変速機１３には、その変速ギヤ位置を検出するためのギヤポジションセンサ３０（走行状態検出装置）が設けられている。

エンジンＥＣＵ１４は、マイコン等の演算装置や各種のメモリ等より構成され、スロットルポジションセンサ２５、クランク角センサ２９、ギヤポジションセンサ３０、車速センサ３５及び傾斜角センサ３６に接続されている。車速センサ３５は、前輪２（図１参照）の回転数を検出することで、自動二輪車１の走行速度を検出可能なセンサである。傾斜角センサ３６は、自動二輪車１が直立姿勢から横方向へ傾斜した角度を検出するセンサである。即ち、傾斜角センサ３６で検出される傾斜角は、自動二輪車１が直立した状態をゼロとし、左方向又は右方向に傾倒した状態を正値としている。

エンジンＥＣＵ１４は、メイン制御部３１、スロットル制御部３２、燃料制御部３３及び点火制御部３４を有している。メイン制御部３１は、各センサ２５，２９，３０，３５，３６から入力される信号に基づいてエンジン制御に関する演算等を行う。スロットル制御部３２は、メイン制御部３１における演算結果に基づいて弁アクチュエータ２６を制御し、第４吸気通路４１Ｄ（図３参照）にあるサブスロットル弁２４の開度を変更する。燃料制御部３３は、メイン制御部３１における演算結果に基づいてインジェクタ２７を制御する。点火制御部３４は、メイン制御部３１における演算結果に基づいて点火装置２８を制御する。

図４は図１に示す自動二輪車１のエンジンＥにおける爆発行程のタイミングを説明する図面である。図４に示すように、このエンジンＥでは、第１〜４気筒の全体で生じる各爆発行程のタイミングは、クランク角に対して互いに等間隔（１８０°）となるように設定されている。そして、仮に第４気筒の爆発行程における出力が第１〜３気筒の爆発行程における出力に比べて抑制された場合には、第１〜３気筒の各爆発行程の出力が主にエンジン出力として寄与することになる。そうすると、第１〜３気筒の各爆発行程のタイミングは、クランク角に対して互いに不等間隔（３６０°と１８０°とが混在）であるため、第４気筒が出力抑制状態となることで不等間隔爆発エンジンのような特性が生じ得る。

図５は図４に示すサブスロットル弁２４の開度と変速機１３のギヤ位置との関係を示すマップ５０である。図５に示すように、エンジンＥＣＵ１４（図２参照）は、マップ５０で定義された関係を予め記憶している。マップ５０は、変速機１３のギヤ位置が所定位置（例えば、３速）よりも低速側（減速比が大きい側）にある場合に、サブスロットル弁２４が所定開度以下の制限開度となるように決められている。つまり、ギヤ位置が低速側にある場合には、自動二輪車１の走行状態が加速する可能性が高い加速準備状態であると推定され、第４気筒の出力が運転者による加速指令とは無関係に抑制される。具体的には、変速機１３のギヤ位置が１速の場合には、サブスロットル弁２４がアイドリング開度（又はその近傍の開度）である第１制限開度となるように決められている。また、変速機１３のギヤ位置が２速の場合には、サブスロットル弁２４が中間開度である第２制限開度となるように決められている。中間開度は、第１制限開度よりも大きく最大開度よりも小さい開度である。例えば、サブスロットル弁２４がアイドリング開度である状態を０％とし、全開である状態を１００％としたときに、中間開度は２０％以上６０％以下の範囲内の値に設定される。なお、本実施形態では２速の場合に、サブスロットル弁２４が中間開度となるように制御するが、当該中間開度を上限開度としてサブスロットル弁２４の開度を可変にしてもよい。また、変速機１３のギヤ位置が高速側の３〜６速である場合には、サブスロットル弁２４の開度は全開となるように決められている。

図６は図２に示す自動二輪車１の出力制御を説明する第１フローチャートである。以下は、図２乃至５を適宜参照しながら主に図６に基づいて出力制御について説明する。まず、エンジンＥＣＵ１４は、エンジンＥが始動されるとギヤポジションセンサ３０で検出されるギヤ位置が１速であるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１でＹｅｓの場合には、自動二輪車１の走行状態が加速する可能性が高い加速準備状態であると推定し、第４気筒の出力を抑制する。具体的には、エンジンＥＣＵ１４は、図５のマップ５０に基づいてサブスロットル弁２４がアイドリング開度になるように弁アクチュエータ２６を制御する（ステップＳ２）。これにより、第４気筒は吸気量が抑制された出力抑制状態となり、第４気筒の出力は第１〜３気筒の出力よりも小さくなる。言い換えると、第１〜３気筒は運転者によりスロットルグリップ７に入力される加速指令に応じて動作する状態が維持され、第４気筒のみが出力抑制状態となる。

そうすれば、エンジン回転数が高いときにメインスロットル弁２３が閉じられてエンジンＥで不燃状態が発生した状態から再びメインスロットル弁２３が開かれて、エンジンＥが不燃状態から急に燃焼状態に移行した場合でも、その不燃状態から燃焼状態への移行は、第１〜３気筒で優先して発生し、第４気筒では発生しにくくなる。よって、エンジンＥが減速から加速に移行する際における出力変動がエンジン全体として低減される。

また、変速機１３のギヤ位置が１速の状態で加速する際に所望のエンジン出力を得るためには、従来のような全気筒が同じ出力である場合に比べて、第４気筒の出力が抑制されている分、第１〜３気筒が高出力領域で動作することになる。そうすると、第１〜３気筒について高効率な高出力領域を利用することができ、エンジン全体として当該加速時のエネルギー効率が向上する。また、変速機１３のギヤ位置が１速の状態でエンジンＥから後輪３に伝達されるトルクは大きくなるため、ギヤ位置が１速の状態で急加速する際に前輪が地面から浮くウィリーが生じる可能性があるが、第４気筒の出力が抑制されるため、ウィリー発生も抑制される。

また、第４気筒の爆発行程における出力が第１〜３気筒の爆発行程における出力に比べて大幅に抑制されるため、第１〜３気筒の各爆発行程の出力が主にエンジン出力として寄与することになる。そうすると、第１〜３気筒の各爆発行程のタイミングは、クランク角に対して互いに不等間隔（３６０°と１８０°とが混在）であるため、第４気筒が出力抑制状態となることで不等間隔爆発エンジンのような特性が生じ得る（図４参照）。その結果、変速機１３のギヤ位置が１速で後輪３のトルクが大きくなるときに、スリップ発生が抑制されて駆動輪のトラクション性能が向上する。

ステップＳ１でＮｏの場合又はステップＳ２の後に、エンジンＥＣＵ１４は、ギヤポジションセンサ３０で検出されるギヤ位置が２速であるか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３でＹｅｓの場合には、エンジンＥＣＵ１４は、図５のマップ５０に基づいてサブスロットル弁２４が中間開度になるように弁アクチュエータ２６を制御する（ステップＳ４）。このように、ギヤ位置が２速のときのサブスロットル弁２４の開度を通常よりも小さくしながらも１速よりは大きくすることで、１速から３速にかけてギヤ位置が変更された場合に、出力の急変が抑制される。

ステップＳ３でＮｏの場合又はステップＳ４の後に、エンジンＥＣＵ１４は、ギヤポジションセンサ３０で検出されるギヤ位置が３〜６速のうち何れかであるか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５でＹｅｓの場合には、エンジンＥＣＵ１４は、図５のマップ５０に基づいてサブスロットル弁２４が全開になるように弁アクチュエータ２６を制御し（ステップＳ６）、ステップＳ１に戻る。

上記したように、サブスロットル弁２４の開度がアイドリング開度と中間開度と全開との間で変更されるタイミングは、変速機１３のギヤ位置の変更が検出された時となっている。そうすると、ギヤ位置が変更されるときには車体に多少のショックが生じるため、サブスロットル弁２４の開度が変更される時のショックが吸収され、第４気筒の出力変化にかかわらず運転フィーリングを良好に保つことができる。

図７は図２に示す自動二輪車１の出力制御を説明する第２フローチャートである。この第２フローチャートは、図６の第１フローチャートと並行して実施される。図７に示すように、まず、エンジンＥＣＵ１４は、傾斜角センサ３６で検出される車体の傾斜角が所定値以上（即ち、車体が横方向にバンクした状態）か否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１でＮｏの場合には、ステップＳ１１が繰り返される。ステップＳ１１でＹｅｓの場合には、エンジンＥＣＵ１４は、傾斜角センサ３６で検出される車体の傾斜角が所定値未満（即ち、車体が直立姿勢又はそれに近い姿勢）か否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２でＮｏの場合には、ステップＳ１２が繰り返される。

ステップＳ１１及びＳ１２でＹｅｓの場合は、コーナー走行時のように車体を一旦横方向に傾斜させてから直立姿勢に向けて戻す動作が行われたときであると判断することができる。そこで、ステップＳ１２でＹｅｓの場合には、エンジンＥＣＵ１４は、サブスロットル弁２４がアイドリング開度になるように弁アクチュエータ２６を制御する（ステップＳ１３）。これにより、自動二輪車１がコーナーに進入してから該コーナーから脱出する際に、第４気筒の出力が抑制され、エンジン全体としての出力変動が低減される。よって、運転者がナーバスになるコーナリング時のドライバビリティが向上することとなる。

ステップＳ１３の後に、エンジンＥＣＵ１４は、ギヤポジションセンサ３０で検出されるギヤ位置が３〜６速の範囲内で変更されたか否かを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４でＹｅｓの場合には、エンジンＥＣＵ１４は、サブスロットル弁２４が全開となるように弁アクチュエータ２６を制御する（ステップＳ１５）。このように、サブスロットル弁２４の開度をアイドリング開度から全開に変更するタイミングが、変速機１３のギヤ位置の変更が検出された時となっているので、サブスロットル弁２４の開度が変更される時の出力変動が変速ショックにより吸収され、第４気筒の出力変化にかかわらず運転フィーリングを良好に保つことができる。

なお、本実施形態では、変速位置が１，２速の状態と３〜６速の状態とで出力制御を異ならせたが、これに限定されず、減速比が大きくなるにつれて出力抑制量を大きくすればよい。例えば、１速と２速との間で出力制御を同じにしてもよく、また例えば、３〜６速について出力抑制量を段階的に抑制してもよい。

（第２実施形態）
図８は本発明の第２実施形態に係る自動二輪車１のエンジンＥの爆発行程と変速機１３のギヤ位置との関係を示すマップ６０である。第２実施形態の第１実施形態との主な相違点は、第４気筒の出力抑制を吸気量制御により実施する代わりに、点火制御及び／又は燃料制御により実施する点である。なお、本実施形態では、気筒ごとに点火制御及び／又は燃料制御が可能な構成であればよく、吸気量を電子制御しない構成（例えば、メインスロットル弁２３Ａ〜２３Ｄのみが存在してサブスロットル弁２４が存在しない構成）でもよい。また、以下の説明で第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。

図８に示すように、エンジンＥＣＵ１４は、マップ６０で定義された関係を予め記憶している。マップ６０は、変速機１３のギヤ位置が所定位置（例えば、３速）よりも低速側（減速比が大きい側）にある場合に、第４気筒の点火時期及び燃料供給量のうち少なくとも１つが出力抑制状態となるように決められている。具体的には、変速機１３のギヤ位置が１速の場合には、第４気筒の爆発行程における点火が中止されること及び第４気筒への燃料供給が停止されることのうち少なくとも１つが実行されるように決められている。また、変速機１３のギヤ位置が２速の場合には、第４気筒の爆発行程における点火時期が遅角されるように決められている。なお、変速機１３のギヤ位置が高速側の３〜６速である場合には、第４気筒の爆発行程は通常通り（即ち、点火時期及び燃料供給量が通常通り）実施され、また、第１〜３気筒は全てのギヤ位置で通常通りの爆発行程が実施される。

図９は本発明の第２実施形態に係る自動二輪車１の制御を説明するフローチャートである。図９に示すように、まず、エンジンＥＣＵ１４は、エンジンＥが始動されるとギヤポジションセンサ３０で検出されるギヤ位置が１速であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１でＹｅｓの場合には、自動二輪車１の走行状態が加速する可能性が高い加速準備状態であると推定し、第４気筒の出力を抑制する。具体的には、エンジンＥＣＵ１４は、図８のマップ６０に基づいて第４気筒の爆発行程における点火を中止すること及び第４気筒への燃料供給を停止することのうち少なくとも１つが実行されるように点火装置２８及び／又はインジェクタ２７を制御する（ステップＳ２２）。これにより、第４気筒で出力が発生しない出力抑制状態となる。言い換えると、第１〜３気筒は、ギヤ位置が高速側（例えば、３〜６速）と同様に運転者によりスロットルグリップ７に入力される加速指令に応じて出力が発生する状態が維持され、第４気筒のみが出力が発生しない状態となる。これにより、第１実施形態と同様にして、減速から加速に移行する際における出力変動がエンジン全体として低減され、低速加速時におけるエネルギー効率がエンジン全体として向上し、ウィリー発生が抑制され、駆動輪のトラクション性能が向上する。

ステップＳ２１でＮｏの場合又はステップＳ２２の後に、エンジンＥＣＵ１４は、ギヤポジションセンサ３０で検出されるギヤ位置が２速であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３でＹｅｓの場合には、エンジンＥＣＵ１４は、図８のマップ６０に基づいて第４気筒の爆発行程における点火時期が遅角されるように点火装置２８を制御する（ステップＳ２４）。このように、ギヤ位置が２速のときの第４気筒の点火時期のみを遅角することで、第４気筒の出力を通常よりも小さくしながらもギヤ位置が１速のときよりは大きくすることで、１速から３速にかけてギヤ位置が変更された場合に、出力の急変が抑制される。

ステップＳ２３でＮｏの場合又はステップＳ２４の後に、エンジンＥＣＵ１４は、ギヤポジションセンサ３０で検出されるギヤ位置が３〜６速のうち何れかであるか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５でＹｅｓの場合には、エンジンＥＣＵ１４は、図８のマップ６０に基づいて第４気筒の爆発行程が通常通りになるように点火装置２８及びインジェクタ２７を制御し（ステップＳ２６）、ステップＳ２１に戻る。なお、他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

（他の実施形態）
本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。例えば、前記各実施形態では、乗り物の走行状態が所定状態よりも高速側にあるか低速側にあるかを検出可能な走行状態検出装置として、ギヤポジションセンサ３０を利用しているが、車速センサ３５やスロットルポジションセンサ２５を利用してもよい。つまり、車速センサ３５で検出される走行速度や加速度が所定値よりも低い場合には、走行状態が低速側にあると判断し、走行状態が加速する可能性が高い加速準備状態である推定してもよい。また、スロットルポジションセンサ２５で検出されるスロットル開度が所定開度よりも小さい場合、又はスロットル開度が所定開度よりも小さく且つスロットル開度が増加し始めた場合には、走行状態が低速側にあると判断し、走行状態が加速する可能性が高い加速準備状態である推定してもよい。また、ブレーキ圧センサやブレーキレバー位置検出センサを用いて、ブレーキ解除時を判断して、低速側状態として判断してもよい。また、加速度センサまたは車速センサを用いて、減速度がゼロまたはゼロに近づいたときに、低速側状態として判断してもよい。また、ジャイロセンサを用いて、旋回終了時やコーナー脱出時を判断して、低速側状態として判断してもよい。

また、前記各実施形態では、出力制御要素としての弁アクチュエータ２６、インジェクタ２７及び点火装置２８が、１つの気筒に対して独立して設けられているが、複数の気筒グループごとに（例えば、２気筒ずつ）独立して制御可能に構成されていてもよい。また、第１実施形態では第４気筒の吸気量を制限するためにサブスロットル弁２４を設けたが、サブスロットル弁を設けずにメインスロットル弁２３を電子制御可能に構成し（いわゆる電子制御スロットル）、そのスロットル弁の開度を制限することで第４気筒の吸気量を制限するようにしてもよい。また、吸気量抑制（図５参照）と点火制御（図８参照）との両方で出力抑制制御を行ってもよい。また、気筒は複数であればよく、４気筒以外のエンジンを用いてもよい。

また、走行状態検出装置で検出される走行状態が所定状態よりも低速側にあるときは、第４気筒の出力は、前記走行状態が高速側にあるときに比べて第１〜３気筒の出力よりも小さくなるようにすればよい。つまり、走行状態検出装置で検出される走行状態が高速側にあるときも第４気筒と第１〜３気筒との間の出力に差があってもよい。また、エンジンＥの運転モードとして、出力を重視したノーマルモードと、燃費を重視したエコノミーモードとを設け、ユーザがエコノミーモードを選択した場合に、本制御（第４気筒の出力を第１〜３気筒に比べて抑制する制御）を実施するようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る乗り物及びエンジン制御方法は、減速から加速に移行する際の出力変動をエンジン全体として低減することができ、また、エネルギー効率を向上させることができる優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できる自動二輪車、ＡＴＶ、小型滑走艇等の乗り物に広く適用すると有益である。

１ 自動二輪車
７ スロットルグリップ（加速入力装置）
１３ 変速機
１４ エンジンＥＣＵ（エンジン制御装置）
２４ サブスロットル弁
２６ 弁アクチュエータ（出力制御要素）
２７ インジェクタ（出力制御要素）
２８ 点火装置（出力制御要素）
３０ ギヤポジションセンサ
３６ 傾斜角センサ
Ｅ エンジン

Claims (9)

1. 複数の気筒、及び、前記複数の気筒の出力をそれぞれ制御可能な複数の出力制御要素を有するエンジンと、
   乗り物の走行状態が所定状態よりも高速側にあるか低速側にあるかを検出可能な走行状態検出装置と、
   前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出されると、前記複数の気筒のうち一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さく且つ前記走行状態が高速側にあるときに比べて前記一部の気筒の出力が小さくなるように前記出力制御要素を制御するエンジン制御装置と、
   運転者による加速指令が入力される加速入力装置と、を備え、
   前記エンジン制御装置は、前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出され且つ前記加速入力装置に加速指令が入力されると、前記他の気筒が加速状態となるように前記他の気筒に対応する前記出力制御要素を制御しつつ、前記一部の気筒が所定の出力抑制状態となるように前記一部の気筒に対応する前記出力制御要素を制御する、乗り物。
2. 前記エンジン制御装置は、前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出され且つ前記加速入力装置に加速指令が入力されると、前記エンジンが不燃状態から燃焼状態に移行する際の前記エンジンの出力変動を低減するように、前記他の気筒が加速状態となるように前記他の気筒に対応する前記出力制御要素を制御しつつ、前記一部の気筒が所定の出力抑制状態となるように前記一部の気筒に対応する前記出力制御要素を制御する、請求項１に記載の乗り物。
3. 前記エンジンに接続された変速機をさらに備え、
   前記走行状態検出装置は、前記走行状態として前記変速機のギヤ位置を検出可能なギヤ位置センサを含み、
   前記エンジン制御装置は、前記ギヤ位置センサにより前記ギヤ位置が所定位置よりも低速側にあることが検出されると、前記一部の気筒の出力が前記他の気筒の出力よりも小さく且つ前記走行状態が高速側にあるときに比べて前記一部の気筒の出力が小さくなるように前記出力制御要素を制御する、請求項１又は２に記載の乗り物。
4. 前記出力制御要素は、前記気筒の吸気量を調節するためのスロットル弁を駆動する弁アクチュエータ、前記気筒に点火を行う点火装置、及び、前記気筒に燃料を供給する燃料供給装置のうち少なくとも１つを含み、
   前記所定の出力抑制状態は、前記一部の気筒に対応する前記スロットル弁の開度をアイドリング開度又はその近傍の開度である制限開度とした状態、前記一部の気筒の爆発行程での点火を中止させた状態、及び、前記一部の気筒への燃料供給を停止させた状態のうち少なくとも１つである、請求項１乃至３のいずれかに記載の乗り物。
5. 前記出力制御要素は、前記気筒の吸気量を調節するためのスロットル弁を駆動する弁アクチュエータである、請求項１乃至４のいずれかに記載の乗り物。
6. 複数の気筒、及び、前記複数の気筒の出力をそれぞれ制御可能な複数の出力制御要素を有するエンジンと、
   乗り物の走行状態が所定状態よりも高速側にあるか低速側にあるかを検出可能な走行状態検出装置と、
   前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出されると、前記複数の気筒のうち一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さくなるように前記出力制御要素を制御するエンジン制御装置と、を備え、
   前記乗り物は、前記エンジンの出力を駆動輪に伝達する車両であり、
   前記複数の気筒の全体で生じる各爆発行程は、互いに等間隔となるように設定されており、
   前記他の気筒で生じる各爆発行程は、互いに不等間隔となるように設定されている、乗り物。
7. 複数の気筒、及び、前記複数の気筒の出力をそれぞれ制御可能な複数の出力制御要素を有するエンジンと、
   乗り物の走行状態が所定状態よりも高速側にあるか低速側にあるかを検出可能な走行状態検出装置と、
   前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出されると、前記複数の気筒のうち一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さくなるように前記出力制御要素を制御するエンジン制御装置と、を備え、
   前記エンジン制御装置は、前記走行状態検出装置により検出される前記走行状態が低速側であるほど前記一部の気筒の出力が小さくなるように前記出力制御要素を制御する、乗り物。
8. 複数の気筒、及び、前記複数の気筒の出力をそれぞれ制御可能な複数の出力制御要素を有するエンジンと、
   自動二輪車の走行状態が所定状態よりも高速側にあるか低速側にあるかを検出可能な走行状態検出装置と、
   前記走行状態検出装置により前記走行状態が低速側にあることが検出されると、前記複数の気筒のうち一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さくなるように前記出力制御要素を制御するエンジン制御装置と、
   前記自動二輪車が直立姿勢から横方向へ傾斜した角度を検出する傾斜角センサと、を備え、
   前記エンジン制御装置は、走行中に前記傾斜角センサで前記自動二輪車の傾斜角が所定角以上から所定角未満になったことが検出された場合に、前記複数の気筒のうち一部の気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さくなるように前記出力制御要素を制御する、自動二輪車。
9. 複数の気筒のうち一部のグループと他のグループとで個別に制御可能な複数の出力制御要素を有するエンジンの制御方法であって、
   前記エンジンを搭載した乗り物の走行状態が所定状態よりも低速側にあって加速する可能性が高い加速準備状態であると推定する走行状態推定工程と、
   前記走行状態が加速準備状態であることが推定されると、前記一部のグループの気筒の出力が前記他のグループの気筒の出力よりも小さく且つ前記走行状態が高速側にあるときに比べて前記一部のグループの気筒の出力が小さくなるように出力制御要素を制御する出力制御工程とを備え、
   前記出力制御工程では、前記走行状態が低速側にあることが検出され且つ運転者により加速指令が入力されると、前記他のグループの気筒を加速状態に制御しつつ、前記一部のグループの気筒を所定の出力抑制状態に制御する、エンジン制御方法。

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