JP5827763B1 - エンジンシステムおよび鞍乗り型車両 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の発明に係るエンジンシステムにおいては、交流発電機により発生される交流電力が変換部によって直流電力に変換され、その直流電力によりバッテリが充電される。この場合、バッテリの電圧が目標電圧となるように、交流発電機の誘起電圧の位相を基準として複数のスイッチング素子の切替タイミングが制御される。エンジンのアイドリング時には、交流発電機の誘起電圧の位相に対して複数のスイッチング素子の切替タイミングを遅角させることにより、交流発電機により発生される交流電力を増加させることができる。
また、エンジンのアイドリング時には、回転速度検出部により検出される回転速度に基づいて補助バルブが制御される。それにより、クランク軸の回転速度が調整される。この場合、クランク軸の回転速度と補助バルブの開度との関係がバルブ開度情報として学習される。
複数のスイッチング素子の切替タイミングの遅角量が変化されると、交流発電機により発生される交流電力が変化するため、クランク軸の回転負荷が変化する。それにより、クランク軸の回転速度が変化する。さらに、クランク軸の回転速度の変化に伴い、補助バルブの開度が変化する。この場合、クランク軸の回転速度および補助バルブの開度が不安定となり、バルブ開度情報が不適切に学習される可能性がある。
そこで、エンジンのアイドリング時に、複数のスイッチング素子の切替タイミングの遅角量が予め定められたしきい値より大きいときに、バルブ開度情報の学習が一時的に停止される。これにより、遅角量の増大によってクランク軸の回転速度および補助バルブの開度が不安定な状態で、バルブ開度情報が学習されることが防止される。したがって、クランク軸の回転速度と補助バルブの開度との関係を適切に学習することができる。
バッテリの残容量が少ない場合、交流発電機により発生される交流電力を増加させるため、遅角量が大きく設定される。本構成によれば、遅角量がしきい値より大きいときには、アイドリングストップ条件が満たされない。この場合、混合気の燃焼が停止されることなく、アイドリングが継続される。それにより、バッテリが充電され、バッテリの残容量が不足することが防止される。
バルブ制御部は、学習部により学習されるバルブ開度情報に基づいて初期開度を決定し、エンジンのアイドリングの開始時に、補助バルブの開度が初期開度となるように補助バルブを制御してもよい。
この場合、学習されたバルブ開度情報に基づいて、クランク軸の回転速度を効率よく調整することができる。
エンジンシステムは、学習部により学習されるバルブ開度情報が予め定められた警告条件を満たした場合に警告を発する警告部をさらに備えてもよい。
補助バルブまたはその周囲における状態の変化によって、クランク軸の回転速度と補助バルブの開度との関係に影響が生じる。そこで、補助バルブまたはその周囲に異常が発生すると警告が発せられるように警告条件が設定される。これにより、運転者が異常の発生を認識することができる。
第2の発明に係る鞍乗り型車両は、駆動輪を有する本体部と、駆動輪を回転させるための動力を発生する、上記のエンジンシステムとを備える。
この鞍乗り型車両においては、上記のエンジンシステムが用いられるので、クランク軸の回転速度と補助バルブの開度との関係が適切に学習される。
図1は、本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の概略構成を示す模式的側面図である。図1の自動二輪車100においては、車体1の前部にフロントフォーク2が左右方向に揺動可能に設けられる。フロントフォーク2の上端にハンドル4が取り付けられ、フロントフォーク2の下端に前輪3が回転可能に取り付けられる。
図3は、エンジンシステムESの構成を示す模式図である。図3に示すように、エンジンユニットEUは、エンジン10および回転電機30を含む。エンジン10は、シリンダCY、ピストン11、コンロッド(コネクティングロッド)12、クランク軸13、吸気バルブ15、排気バルブ16、インジェクタ18および点火装置19を含む。
図4は、ECU6の詳細について説明するための模式的ブロック図である。図4に示すように、ECU6は、エンジン制御部61、バルブ制御部62、学習部63、警告制御部64、変換制御部65および変換部66を含む。エンジン制御部61、バルブ制御部62、学習部63、警告制御部64および変換制御部65の機能は、例えば、CPUおよびソフトウェアにより実現される。
図5は、回転電機30および変換部66の詳細について説明するための回路図である。図5に示すように、回転電機30は、U相、V相およびW相のステータコイルU,V,Wを含む。回転電機30は、三相同期電動機として機能するとともに、三相同期発電機として機能する。
図4のECU6は、予めメモリに記憶された制御プログラムに基づいて、バルブ開度情報学習処理を行う。図8は、バルブ開度情報学習処理のフローチャートである。
本実施の形態に係るエンジンシステムESにおいては、遅角量がしきい値TH2より大きい場合、学習部63によるバルブ開度情報の学習が一時的に停止される。それにより、バッテリBTの回転負荷が大きく、クランク回転速度およびISC開度が安定しない状態で、バルブ開度情報が学習されることが防止される。したがって、クランク回転速度およびISC開度との関係を適切に学習することができる。
(7−1)
上記実施の形態では、遅角量がしきい値より大きい場合には、アイドリングストップ条件が満たされず、エンジン10が自動的に停止されないが、本発明はこれに限定されない。エンジン10の再始動等に支障がない場合には、遅角量に拘わらずエンジン10が自動的に停止されてもよい。
上記実施の形態では、アイドリングストップ条件に含まれる遅角量のしきい値と、バルブ開度情報の学習が停止される遅角量のしきい値とが同じであるが、これらが異なってもよい。
上記実施の形態では、回転電機30がクランク軸13を駆動するが、本発明はこれに限定されない。クランク軸13を駆動するモータが回転電機30と別個に設けられてもよい。
上記実施の形態は、自動二輪車に本発明を適用した例であるが、これに限らず、自動三輪車もしくはATV(All Terrain Vehicle;不整地走行車両)等の他の鞍乗り型車両に本発明を適用してもよい。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
(9)参考形態
第1の参考形態に係るエンジンシステムは、エンジンと、エンジンのクランク軸の回転により交流電力を発生する交流発電機と、複数のスイッチング素子を含み、交流発電機により発生される交流電力を複数のスイッチング素子の切替によって直流電力に変換する変換部と、変換部により得られる直流電力によって充電されるバッテリと、バッテリの電圧が予め定められた目標電圧となるように、交流発電機の誘起電圧の位相を基準として複数のスイッチング素子の切替タイミングを制御する変換制御部と、エンジンの燃焼室に空気を導く吸気通路と、吸気通路に設けられるスロットルバルブと、スロットルバルブを迂回するように吸気通路に接続される補助通路と、補助通路に設けられる補助バルブと、クランク軸の回転速度を検出する回転速度検出部と、エンジンのアイドリング時に、回転速度検出部により検出される回転速度に基づいて補助バルブを制御するバルブ制御部と、エンジンのアイドリング時に、回転速度検出部により検出される回転速度およびバルブ制御部により制御される補助バルブの開度に基づいて、クランク軸の回転速度と補助バルブの開度との関係をバルブ開度情報として学習する学習部とを備え、学習部は、エンジンのアイドリング時に、交流発電機の誘起電圧の位相に対する複数のスイッチング素子の切替タイミングの遅角量に基づいて、バルブ開度情報の学習を一時的に停止する。
第1の参考形態に係るエンジンシステムにおいては、交流発電機により発生される交流電力が変換部によって直流電力に変換され、その直流電力によりバッテリが充電される。この場合、バッテリの電圧が目標電圧となるように、交流発電機の誘起電圧の位相を基準として複数のスイッチング素子の切替タイミングが制御される。エンジンのアイドリング時には、交流発電機の誘起電圧の位相に対して複数のスイッチング素子の切替タイミングを遅角させることにより、交流発電機により発生される交流電力を増加させることができる。
また、エンジンのアイドリング時には、回転速度検出部により検出される回転速度に基づいて補助バルブが制御される。それにより、クランク軸の回転速度が調整される。この場合、クランク軸の回転速度と補助バルブの開度との関係がバルブ開度情報として学習される。
複数のスイッチング素子の切替タイミングの遅角量が変化されると、交流発電機により発生される交流電力が変化するため、クランク軸の回転負荷が変化する。それにより、クランク軸の回転速度が変化する。さらに、クランク軸の回転速度の変化に伴い、補助バルブの開度が変化する。この場合、クランク軸の回転速度および補助バルブの開度が不安定となり、バルブ開度情報が不適切に学習される可能性がある。
そこで、エンジンのアイドリング時に、複数のスイッチング素子の切替タイミングの遅角量に基づいて、バルブ開度情報の学習が一時的に停止される。これにより、クランク軸の回転速度および補助バルブの開度が不安定な状態で、バルブ開度情報が学習されることが防止される。したがって、クランク軸の回転速度と補助バルブの開度との関係を適切に学習することができる。
学習部は、遅角量が予め定められたしきい値より大きいときにバルブ開度情報の学習を停止してもよい。
この場合、遅角量の増大によってクランク軸の回転速度および補助バルブの開度が不安定な状態で、バルブ開度情報が不適切に学習されることが防止される。
エンジンシステムは、予め定められたアイドリングストップ条件が満たされてから予め定められたアイドリングストップ解除条件が満たされるまでのアイドリングストップ期間にエンジンのシリンダ内で混合気が燃焼されないようにエンジンを制御するエンジン制御部をさらに備え、アイドリングストップ条件は、遅角量がしきい値以下であることを含んでもよい。
バッテリの残容量が少ない場合、交流発電機により発生される交流電力を増加させるため、遅角量が大きく設定される。本構成によれば、遅角量がしきい値より大きいときには、アイドリングストップ条件が満たされない。この場合、混合気の燃焼が停止されることなく、アイドリングが継続される。それにより、バッテリが充電され、バッテリの残容量が不足することが防止される。
バルブ制御部は、学習部により学習されるバルブ開度情報に基づいて初期開度を決定し、エンジンのアイドリングの開始時に、補助バルブの開度が初期開度となるように補助バルブを制御してもよい。
この場合、学習されたバルブ開度情報に基づいて、クランク軸の回転速度を効率よく調整することができる。
エンジンシステムは、学習部により学習されるバルブ開度情報が予め定められた警告条件を満たした場合に警告を発する警告部をさらに備えてもよい。
補助バルブまたはその周囲における状態の変化によって、クランク軸の回転速度と補助バルブの開度との関係に影響が生じる。そこで、補助バルブまたはその周囲に異常が発生すると警告が発せられるように警告条件が設定される。これにより、運転者が異常の発生を認識することができる。
第2の参考形態に係る鞍乗り型車両は、駆動輪を有する本体部と、駆動輪を回転させるための動力を発生する、第1の参考形態に係るエンジンシステムとを備える。
この鞍乗り型車両においては、第1の参考形態に係るエンジンシステムが用いられるので、クランク軸の回転速度と補助バルブの開度との関係が適切に学習される。
10 エンジン
13 クランク軸
22 吸気通路
22a 補助通路
24 排気通路
30 回転電機
46 スタータスイッチ
61 エンジン制御部
62 バルブ制御部
63 学習部
64 警告制御部
65 変換制御部
66 変換部
100 自動二輪車
BT バッテリ
EU エンジンユニット
IV ISCバルブ
MS メインスイッチ
SE1 スロットル開度センサ
SE2 クランク角センサ
SE3 車速センサ
SE4 温度センサ
SE5 電圧センサ
TL スロットルバルブ
Claims (4)
- エンジンと、
前記エンジンのクランク軸の回転により交流電力を発生する交流発電機と、
複数のスイッチング素子を含み、前記交流発電機により発生される交流電力を前記複数のスイッチング素子の切替によって直流電力に変換する変換部と、
前記変換部により得られる直流電力によって充電されるバッテリと、
前記バッテリの電圧が予め定められた目標電圧となるように、前記交流発電機の誘起電圧の位相を基準として前記複数のスイッチング素子の切替タイミングを制御する変換制御部と、
前記エンジンの燃焼室に空気を導く吸気通路と、
前記吸気通路に設けられるスロットルバルブと、
前記スロットルバルブを迂回するように前記吸気通路に接続される補助通路と、
前記補助通路に設けられる補助バルブと、
前記クランク軸の回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記エンジンのアイドリング時に、前記回転速度検出部により検出される回転速度に基づいて前記補助バルブを制御するバルブ制御部と、
前記エンジンのアイドリング時に、前記回転速度検出部により検出される回転速度および前記バルブ制御部により制御される前記補助バルブの開度に基づいて、前記クランク軸の回転速度と前記補助バルブの開度との関係をバルブ開度情報として学習する学習部と、
交流発電機の誘起電圧の位相に対する前記複数のスイッチング素子の切替タイミングの遅角量が前記クランク軸の回転速度および前記補助バルブの開度が不安定な状態であるか否かを判定するために予め定められたしきい値以下でありかつ予め定められたアイドリングストップ条件が満たされてから予め定められたアイドリングストップ解除条件が満たされるまでのアイドリングストップ期間に前記エンジンのシリンダ内で混合気が燃焼されないように前記エンジンを制御するエンジン制御部とを備え、
前記学習部は、前記エンジンのアイドリング時に、前記遅角量が前記しきい値より大きいときに、前記バルブ開度情報の学習を一時的に停止する、エンジンシステム。 - 前記バルブ制御部は、前記学習部により学習されるバルブ開度情報に基づいて初期開度を決定し、前記エンジンのアイドリングの開始時に、前記補助バルブの開度が前記初期開度となるように前記補助バルブを制御する、請求項1記載のエンジンシステム。
- 前記学習部により学習されるバルブ開度情報が予め定められた警告条件を満たした場合に警告を発する警告部をさらに備える、請求項1または2記載のエンジンシステム。
- 駆動輪を有する本体部と、
前記駆動輪を回転させるための動力を発生する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエンジンシステムとを備えた、鞍乗り型車両。
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JPH08312430A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-26 | Daihatsu Motor Co Ltd | アイドル回転数制御方法 |
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JP2005124328A (ja) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Honda Motor Co Ltd | 同期発電機の出力制御装置 |
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