JP6883507B2 - エンジン始動装置及び自動二輪車 - Google Patents
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Description
シリンダ部内を摺動するピストンにより回転駆動するクランクシャフトを有するエンジンと、
前記クランクシャフトへトルクを付与する電動機と、
前記クランクシャフトの回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記回転速度検出部において検出された前記クランクシャフトの回転速度に基づいて前記電動機の出力を制御する制御部と、
前記エンジンの排気バルブと吸気バルブのうち少なくとも一方のバルブを開弁するように作動するデコンプ機構と、
を備えたエンジン始動装置であって、
前記デコンプ機構は、
前記少なくとも一方のバルブを開弁するように作動する作動状態と、非作動状態とが、前記クランクシャフトの回転速度によって切り替わる作動部を備え、
前記制御部は、
前記作動部の作動状態と非作動状態が切り替わるデコンプ切替回転速度未満に設定された第1の所定回転速度と、前記第1の所定回転速度より大きく、且つ前記デコンプ切替回転速度以下に設定された第2の所定回転速度と、を有し、
前記クランクシャフトの回転速度が前記第1の所定回転速度以上、且つ前記第2の所定回転速度未満の場合の前記電動機の出力が、0より大きく、且つ前記第1の所定回転速度未満の場合の前記電動機の出力より小さくなるように前記電動機の出力を制御する。
また、本発明は、
シリンダ部内を摺動するピストンにより回転駆動するクランクシャフトを有するエンジンと、
前記クランクシャフトへトルクを付与する電動機と、
前記クランクシャフトの回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記回転速度検出部において検出された前記クランクシャフトの回転速度に基づいて前記電動機の出力を制御する制御部と、
前記エンジンの排気バルブと吸気バルブのうち少なくとも一方のバルブを開弁するように作動するデコンプ機構と、
を備えたエンジン始動装置であって、
前記デコンプ機構は、
前記少なくとも一方のバルブを開弁するように作動する作動状態と、非作動状態とが、前記クランクシャフトの回転速度によって切り替わる作動部を備え、
前記制御部は、
前記作動部の作動状態と非作動状態が切り替わるデコンプ切替回転速度未満に設定された第1の所定回転速度と、前記第1の所定回転速度より大きく、且つ前記デコンプ切替回転速度以下に設定された第2の所定回転速度と、前記第1の所定回転速度より大きく、且つ前記第2の所定回転速度未満に設定された第3の所定回転速度と、を有し、
前記クランクシャフトの回転速度が前記第1の所定回転速度以上、且つ前記第2の所定回転速度未満の場合の前記電動機の出力が、前記第1の所定回転速度未満の場合の前記電動機の出力より小さくなるように前記電動機の出力を制御し、
前記クランクシャフトの回転速度が前記第1の所定回転速度以上、且つ前記第2の所定回転速度未満の場合において、
前記クランクシャフトの回転速度が前記第3の所定回転速度以上の場合は、前記第3の所定回転速度未満の場合よりも、前記電動機の出力が小さくなるように前記電動機の出力を制御する。
シリンダ部内を摺動するピストンにより回転駆動するクランクシャフトを有するエンジンと、
前記クランクシャフトへトルクを付与する電動機と、
前記クランクシャフトの回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記回転速度検出部において検出された前記クランクシャフトの回転速度に基づいて前記電動機の出力を制御する制御部と、
前記エンジンの排気バルブと吸気バルブのうち少なくとも一方のバルブを開弁するように作動するデコンプ機構と、
を有するエンジン始動装置を備える自動二輪車であって、
前記デコンプ機構は、
前記少なくとも一方のバルブを開弁するように作動する作動状態と、非作動状態とが、前記クランクシャフトの回転速度によって切り替わる作動部を備え、
前記自動二輪車は、
解放又は締結により前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路を断接する湿式のクラッチと、
前記クラッチの締結状態を検知するクラッチ締結状態検知部と、
前記動力伝達経路上に設けられ、前記クランクシャフトの回転を変速して伝達する変速装置と、
前記変速装置がトルクを伝達しないニュートラル状態であることを検知するニュートラル状態検知部と、を備え、
前記制御部は、
前記作動部の作動状態と非作動状態が切り替わるデコンプ切替回転速度未満に設定された第1の所定回転速度を有し、
前記クランクシャフトの回転速度が前記第1の所定回転速度以上の場合は、前記第1の所定回転速度未満の場合よりも、前記電動機の出力が小さくなるように前記電動機の出力を制御し、
前記ニュートラル状態検知部により前記変速装置がニュートラル以外の状態であることが検知され、かつ、前記クラッチ締結状態検知部により前記クラッチが解放状態であることが検知された場合は、前記ニュートラル状態検知部により前記変速装置がニュートラル状態であることが検知された場合よりも、前記電動機の出力が大きくなるように前記電動機の出力を制御する。
先ず、本発明の第1実施形態のエンジン始動装置を搭載した自動二輪車について図1〜図7を参照しながら説明する。なお、図1及び図2においては、車両の前方をFRONT、後方をREAR、左側をLEFT、右側をRIGHT、上方をUP、下方をDOWN、として示す。
図1に示すように、本発明の一実施形態としての自動二輪車11は、車体フレーム12を備える。車体フレーム12の前端に位置するヘッドパイプ13には、フロントフォーク14が操向可能に支持される。フロントフォーク14には、車軸15回りで回転自在に前輪WFが支持される。フロントフォーク14にはさらに、ヘッドパイプ13の上側でハンドルバー16が結合される。車体フレーム12の後方に位置するピボットフレーム17には、スイングアーム18が車幅方向に水平に延びる支軸19回りで揺動自在に支持される。スイングアーム18の後端には、車軸21回りで回転自在に後輪WRが支持される。
図2に示すように、エンジン23は、シリンダブロック25に組み込まれるピストン33を備える。ピストン33は、シリンダブロック25内に区画されるシリンダ部34に摺動可能に収容されている。ピストン33とシリンダヘッド26との間に燃焼室35が区画されている。シリンダヘッド26には、燃焼室35に臨む点火プラグ36が取り付けられている。
図3及び図4に示すように、デコンプ機構90は、排気カム46のカム面部46bの側面に設けられ、排気バルブ58aをデコンプ状態にするデコンプカム91、カムシャフト44の回転速度に応じた遠心力によりデコンプカム91をデコンプ作動状態からデコンプ非作動状態へと回転駆動させるデコンプウェイト92、およびデコンプウェイト92をカムシャフト44に近づく閉方向へ付勢するねじりコイルスプリング94を具備している。
図5に示すように、本実施形態のエンジン始動装置10は、クランクシャフト37を回転駆動するACGスタータ47と、ACGスタータ47の駆動を制御する制御部80とを含む。
以下、図7を参照してエンジン23を始動するときの制御について説明する。
上限回転速度>中間設定回転速度>基準回転速度
出力値A>出力値B>出力値C
以下、図6を参照してエンジン23を始動するときの制御フローについて説明する。エンジン23を始動するときの「エンジン始動操作」とは、例えば、メインスイッチ79をオフからオンへ切り替えた状態で、セルモータ(ここではACGスタータ47)を回すスタータスイッチ79aをオン操作すること、又はスロットルグリップ(不図示)を開操作することを含む。
エンジン23の始動開始時、先ず出力値AにてACGスタータ47を駆動すると、それに伴ってクランクシャフト37の回転速度が上昇する。その後、クランクシャフト37の回転速度が基準回転速度以上になると(時間t1)、出力値Aよりも小さい出力値BにてACGスタータ47を駆動する。このように出力値BによってACGスタータ47を駆動することで、出力値AによってACGスタータ47を駆動する場合よりもクランクシャフト37の回転速度の上昇が鈍化する。その後、クランクシャフト37の回転速度が中間設定回転速度以上になると(時間t3)、出力値Bよりも小さい出力値CにてACGスタータ47を駆動する。これにより、クランクシャフト37の回転速度の上昇はさらに鈍化する。したがって、出力値AにてACGスタータ47を駆動し続けた場合よりも、デコンプ切替回転速度未満且つデコンプ切替回転速度付近の回転速度でクランクシャフト37が回転する時間が長くなる。その後、エンジン23が点火しない状態でクランクシャフト37の回転速度が上限回転速度以上になると(時間t5)、ACGスタータ47の駆動を停止する。
この場合、エンジン23の始動開始から時間t5の直前まで、クランクシャフト37の回転速度はモータ出力デューティー(DUTY)パターン1の場合と略重なるが、時間t5を過ぎてもクランクシャフト37の回転速度は上限回転速度に到達しないため、出力値CにてACGスタータ47を駆動し続ける。これにより、デコンプ切替回転速度未満且つデコンプ切替回転速度付近の回転速度でクランクシャフト37が回転し続ける。
エンジン23の始動開始から時間t1を経過後、出力値BにてACGスタータ47が駆動すると、クランクシャフト37の回転速度は基準回転速度と中間設定回転速度の間で推移する。したがって、出力値BにてACGスタータ47を駆動し続けることで、デコンプ切替回転速度未満且つデコンプ切替回転速度よりも少し低い回転速度でクランクシャフト37が回転し続ける。
エンジン23の始動開始から時間t1を経過後、出力値BにてACGスタータ47を駆動するが、何らかの原因によってクランクシャフト37の回転速度が低下し、基準回転速度を下回る(時間t2)。基準回転速度を下回ると、ACGスタータ47を出力値Aにて駆動する。これにより、クランクシャフト37の回転速度は上昇し、再びクランクシャフト37の回転速度が基準回転速度以上になる(時間t4)。その後、出力値BにてACGスタータ47を駆動することで、デコンプ切替回転速度未満且つデコンプ切替回転速度よりも少し低い回転速度でクランクシャフト37が回転し続ける。
図8を参照して、本発明の第2実施形態のエンジン始動制御について説明する。本発明の第2実施形態のエンジン始動制御は、第1実施形態のエンジン始動制御に加えて、エンジン23の温度に応じてACGスタータ47の出力値を補正する出力値補正制御が付加される。
ステップS9では、温度センサ72からの検出信号に基づき温度検出部87によってエンジン23の温度が所定温度以上であるかを判定する。
そこで、制御部80は、エンジン23の温度が所定温度未満の場合は、エンジン23の温度が所定温度以上の場合よりもACGスタータ47の出力が大きくなるようにACGスタータ47の出力を制御するので、エンジン23の温度が低温である場合であっても、良好なエンジン始動性を得ることができる。
図9を参照して、本発明の第3実施形態のエンジン始動制御について説明する。本発明の第3実施形態のエンジン始動制御は、第1実施形態のエンジン始動制御に加えて、変速装置61の接続状態に応じてACGスタータ47の出力値を補正する出力値補正制御が付加される。
また、上記実施形態では、モータ駆動の出力値の設定を三段階にしたが、より多くの段階にしても良い。
前記クランクシャフトへトルクを付与する電動機(ACGスタータ47)と、
前記クランクシャフトの回転速度を検出する回転速度検出部(回転速度検出部82)と、
前記回転速度検出部において検出された前記クランクシャフトの回転速度に基づいて前記電動機の出力を制御する制御部(制御部80)と、
前記エンジン(エンジン23)の排気バルブ(排気バルブ58a)と吸気バルブ(吸気バルブ58b)のうち少なくとも一方のバルブを開弁するように作動するデコンプ機構(デコンプ機構90)と、
を備えたエンジン始動装置であって、
前記デコンプ機構は、
前記少なくとも一方のバルブを開弁するように作動する作動状態と、非作動状態とが、前記クランクシャフトの回転速度によって切り替わる作動部(デコンプカム91)を備え、
前記制御部は、
前記作動部の作動状態と非作動状態が切り替わるデコンプ切替回転速度未満に設定された第1の所定回転速度(基準回転速度)を有し、
前記クランクシャフトの回転速度が前記第1の所定回転速度以上の場合は、前記第1の所定回転速度未満の場合よりも、前記電動機の出力が小さくなるように前記電動機の出力を制御することを特徴とするエンジン始動装置。
前記制御部は、
前記第1の所定回転速度より大きく、且つ前記デコンプ切替回転速度以下に設定された第2の所定回転速度(上限回転速度)をさらに有し、
前記クランクシャフトの回転速度が前記第1の所定回転速度以上、且つ前記第2の所定回転速度未満の場合は、前記第1の所定回転速度未満の場合よりも、前記電動機の出力が小さくなるように前記電動機の出力を制御する、エンジン始動装置。
前記クランクシャフトの回転速度が前記第2の所定回転速度以上の場合は、前記電動機の出力を停止するように前記電動機の出力を制御する、エンジン始動装置。
前記制御部は、
前記第1の所定回転速度より大きく、且つ前記第2の所定回転速度未満に設定された第3の所定回転速度(中間設定回転速度)をさらに有し、
前記クランクシャフトの回転速度が前記第1の所定回転速度以上、且つ前記第2の所定回転速度未満の場合において、
前記クランクシャフトの回転速度が前記第3の所定回転速度以上の場合は、前記第3の所定回転速度未満の場合よりも、前記電動機の出力が小さくなるように前記電動機の出力を制御することを特徴とするエンジン始動装置。
前記エンジンは、前記エンジン内部の温度を検出する温度検出部(温度検出部87)を備え、
前記制御部は、
前記温度検出部において検出された前記エンジン内部の温度が所定温度未満の場合は、前記エンジン内部の温度が所定温度以上の場合よりも前記電動機の出力が大きくなるように前記電動機の出力を制御することを特徴とするエンジン始動装置。
前記自動二輪車は、
解放又は締結により前記エンジンと駆動輪(後輪WR)との間の動力伝達経路を断接する湿式のクラッチ(クラッチ69)と、
前記クラッチの締結状態を検知するクラッチ締結状態検知部(クラッチ締結状態検知部85)と、
前記動力伝達経路上に設けられ、前記クランクシャフトの回転を変速して伝達する変速装置(変速装置61)と、
前記変速装置がトルクを伝達しないニュートラル状態であることを検知するニュートラル状態検知部(ニュートラル状態検知部86)と、を備え、
前記制御部は、
前記ニュートラル状態検知部により前記変速装置がニュートラル以外の状態であることが検知され、かつ、前記クラッチ締結状態検知部により前記クラッチが解放状態であることが検知された場合は、前記ニュートラル状態検知部により前記変速装置がニュートラル状態であることが検知された場合よりも、前記電動機の出力が大きくなるように前記電動機の出力を制御することを特徴とする自動二輪車。
制御部は、変速装置がニュートラル以外の状態でクラッチが解放状態である場合は、変速装置がニュートラル状態である場合よりも、電動機の出力が大きくなるように電動機の出力を制御するので、変速装置がニュートラル以外の状態でクラッチが解放状態である場合であってもエンジン始動性が良好な自動二輪車を提供することができる。
23 エンジン
33 ピストン
34 シリンダ部
37 クランクシャフト
47 ACGスタータ(電動機)
61 変速装置
69 クラッチ
80 制御部
82 回転速度検出部
85 クラッチ締結状態検知部
86 ニュートラル状態検知部
87 温度検出部
90 デコンプ機構
91 デコンプカム(作動部)
WR 後輪(駆動輪)
Claims (5)
- シリンダ部(34)内を摺動するピストン(33)により回転駆動するクランクシャフト(37)を有するエンジン(23)と、
前記クランクシャフト(37)へトルクを付与する電動機(47)と、
前記クランクシャフト(37)の回転速度を検出する回転速度検出部(82)と、
前記回転速度検出部(82)において検出された前記クランクシャフト(37)の回転速度に基づいて前記電動機(47)の出力を制御する制御部(80)と、
前記エンジン(23)の排気バルブ(58a)と吸気バルブ(58b)のうち少なくとも一方のバルブを開弁するように作動するデコンプ機構(90)と、
を備えたエンジン始動装置(10)であって、
前記デコンプ機構(90)は、
前記少なくとも一方のバルブを開弁するように作動する作動状態と、非作動状態とが、前記クランクシャフトの回転速度によって切り替わる作動部(91)を備え、
前記制御部(80)は、
前記作動部(91)の作動状態と非作動状態が切り替わるデコンプ切替回転速度未満に設定された第1の所定回転速度と、前記第1の所定回転速度より大きく、且つ前記デコンプ切替回転速度以下に設定された第2の所定回転速度と、を有し、
前記クランクシャフト(37)の回転速度が前記第1の所定回転速度以上、且つ前記第2の所定回転速度未満の場合の前記電動機(47)の出力が、0より大きく、且つ前記第1の所定回転速度未満の場合の前記電動機(47)の出力より小さくなるように前記電動機(47)の出力を制御する、エンジン始動装置(10)。 - シリンダ部(34)内を摺動するピストン(33)により回転駆動するクランクシャフト(37)を有するエンジン(23)と、
前記クランクシャフト(37)へトルクを付与する電動機(47)と、
前記クランクシャフト(37)の回転速度を検出する回転速度検出部(82)と、
前記回転速度検出部(82)において検出された前記クランクシャフト(37)の回転速度に基づいて前記電動機(47)の出力を制御する制御部(80)と、
前記エンジン(23)の排気バルブ(58a)と吸気バルブ(58b)のうち少なくとも一方のバルブを開弁するように作動するデコンプ機構(90)と、
を備えたエンジン始動装置(10)であって、
前記デコンプ機構(90)は、
前記少なくとも一方のバルブを開弁するように作動する作動状態と、非作動状態とが、前記クランクシャフトの回転速度によって切り替わる作動部(91)を備え、
前記制御部(80)は、
前記作動部(91)の作動状態と非作動状態が切り替わるデコンプ切替回転速度未満に設定された第1の所定回転速度と、前記第1の所定回転速度より大きく、且つ前記デコンプ切替回転速度以下に設定された第2の所定回転速度と、前記第1の所定回転速度より大きく、且つ前記第2の所定回転速度未満に設定された第3の所定回転速度と、を有し、
前記クランクシャフト(37)の回転速度が前記第1の所定回転速度以上、且つ前記第2の所定回転速度未満の場合の前記電動機(47)の出力が、前記第1の所定回転速度未満の場合の前記電動機(47)の出力より小さくなるように前記電動機(47)の出力を制御し、
前記クランクシャフト(37)の回転速度が前記第1の所定回転速度以上、且つ前記第2の所定回転速度未満の場合において、
前記クランクシャフト(37)の回転速度が前記第3の所定回転速度以上の場合は、前記第3の所定回転速度未満の場合よりも、前記電動機(47)の出力が小さくなるように前記電動機(47)の出力を制御する、エンジン始動装置(10)。 - 請求項1または2に記載のエンジン始動装置(10)であって、
前記制御部(80)は、
前記クランクシャフト(37)の回転速度が前記第2の所定回転速度以上の場合、前記電動機(47)の出力を停止するように前記電動機(47)の出力を制御する、エンジン始動装置(10)。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のエンジン始動装置(10)であって、
前記エンジン(23)は、前記エンジン(23)内部の温度を検出する温度検出部(87)を備え、
前記制御部(80)は、
前記温度検出部(87)において検出された前記エンジン(23)内部の温度が所定温度未満の場合は、前記エンジン(23)内部の温度が所定温度以上の場合よりも前記電動機(47)の出力が大きくなるように前記電動機(47)の出力を制御する、エンジン始動装置(10)。 - シリンダ部(34)内を摺動するピストン(33)により回転駆動するクランクシャフト(37)を有するエンジン(23)と、
前記クランクシャフト(37)へトルクを付与する電動機(47)と、
前記クランクシャフト(37)の回転速度を検出する回転速度検出部(82)と、
前記回転速度検出部(82)において検出された前記クランクシャフト(37)の回転速度に基づいて前記電動機(47)の出力を制御する制御部(80)と、
前記エンジン(23)の排気バルブ(58a)と吸気バルブ(58b)のうち少なくとも一方のバルブを開弁するように作動するデコンプ機構(90)と、
を有するエンジン始動装置(10)を備える自動二輪車(11)であって、
前記デコンプ機構(90)は、
前記少なくとも一方のバルブを開弁するように作動する作動状態と、非作動状態とが、前記クランクシャフトの回転速度によって切り替わる作動部(91)を備え、
前記自動二輪車(11)は、
解放又は締結により前記エンジン(23)と駆動輪(WR)との間の動力伝達経路を断接する湿式のクラッチ(69)と、
前記クラッチ(69)の締結状態を検知するクラッチ締結状態検知部(85)と、
前記動力伝達経路上に設けられ、前記クランクシャフト(37)の回転を変速して伝達する変速装置(61)と、
前記変速装置(61)がトルクを伝達しないニュートラル状態であることを検知するニュートラル状態検知部(86)と、を備え、
前記制御部(80)は、
前記作動部(91)の作動状態と非作動状態が切り替わるデコンプ切替回転速度未満に設定された第1の所定回転速度を有し、
前記クランクシャフト(37)の回転速度が前記第1の所定回転速度以上の場合は、前記第1の所定回転速度未満の場合よりも、前記電動機(47)の出力が小さくなるように前記電動機(47)の出力を制御し、
前記ニュートラル状態検知部(86)により前記変速装置(61)がニュートラル以外の状態であることが検知され、かつ、前記クラッチ締結状態検知部(85)により前記クラッチ(69)が解放状態であることが検知された場合は、前記ニュートラル状態検知部(86)により前記変速装置(61)がニュートラル状態であることが検知された場合よりも、前記電動機(47)の出力が大きくなるように前記電動機(47)の出力を制御する、自動二輪車(11)。
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