JP7293966B2

JP7293966B2 - エンジン及び車両

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Publication number: JP7293966B2
Application number: JP2019146533A
Authority: JP
Inventors: 至成二宮
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2039-08-08
Also published as: JP2021025511A

Description

本発明は、エンジン及び車両に関する。

鞍乗型車両等の車両に搭載されたエンジンとして、Ｖ型エンジンや水平対向エンジン等のように、排気ポートを離間させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなエンジンは、前後一対のシリンダが逆向きに傾けられており、シリンダ毎にスロットルバルブが設けられている。各スロットルバルブは吸気管に取り付けられており、アクセルグリップの操作に応じて開閉することで、吸気管から各シリンダに送り込まれる吸気量が調整される。各シリンダの吸気量に応じてシリンダ毎の燃焼効率が変化することでエンジン出力が制御されている。

特開２００９－８５１１２号公報

上記したエンジンはシリンダ同士が離間しているため、複数のシリンダの間で負圧にバラツキが生じている。減速時等にスロットルバルブを閉弁すると、一部のシリンダ内に過度な負圧が生じる場合があり、このシリンダの内壁に付着したエンジンオイルが燃焼室に吸い込まれてエンジンオイルの消費量が増加する。一方で、減速時等にスロットルバルブの閉弁を抑えると、一部のシリンダ内の過度な負圧の発生を抑えることができるが、負圧によるエンジンブレーキの制動力を十分に得ることができない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数のシリンダ内に生じる負圧のバラツキに適した車両制御を実現できるエンジン及び車両を提供することを目的とする。

本発明の一態様のエンジンは、車両前後方向に離間した前側シリンダと後側シリンダ及びクランク軸を収容したクランクケースとを有するエンジン本体と、前記前側シリンダの吸気側に位置する第１のスロットルバルブと、前記後側シリンダの吸気側に位置する第２のスロットルバルブと、前記前側シリンダの排気側に接続された第１の排気管と、前記後側シリンダの排気側に接続された第２の排気管と、前記第１のスロットルバルブ及び前記第２のスロットルバルブの開閉動作を制御する制御部と、を備えたエンジンであって、前記前側シリンダ内の負圧が前記後側シリンダ内の負圧よりも大きく、前記第１の排気管が、前記第２の排気管よりも短く形成されており、前記第１の排気管及び前記第２の排気管の下流側には触媒装置が接続されており、前記第１の排気管及び前記第２の排気管が前記触媒装置の上流の集合管で合流し、当該集合管が前記クランク軸の中心よりも車両後方、かつ前記第２の排気管の上流端よりも車両前方に位置し、前記制御部は、前記第１のスロットルバルブ及び前記第２のスロットルバルブの閉弁時に、前記第１のスロットルバルブを、前記第２のスロットルバルブよりも大きな隙間を残して閉弁することで上記課題を解決する。

本発明の一態様のエンジンによれば、減速時等のスロットルバルブの閉弁時に、内部の負圧が大きな一部のシリンダの上流の一部のスロットルバルブが、他のシリンダの上流の他のスロットルバルブよりも大きな隙間を残して閉弁する。このため、一部のシリンダでは過度な負圧による燃焼室へのエンジンオイルの吸い込みが防止され、他のシリンダでは負圧によるエンジンブレーキの制動力を十分に得ることができる。よって、エンジンオイルの消費抑制とエンジンブレーキの制動効果を両立させることができる。

本実施例のエンジンの斜視図である。本実施例のエンジンの側面図である。本実施例のエンジンの下面図である。本実施例のエンジンの模式図である。本実施例の排気装置の斜視図である。本実施例のスロットルバルブの開度及び車速の関係を示す図である。比較例のスロットルバルブの開度及び車速の関係を示す図である。本実施例のバルブ制御のフローチャートである。他の実施例のバルブ制御のフローチャートである。

本発明の一態様のエンジンは、複数のシリンダの吸気側の複数のスロットルバルブによって各シリンダの吸気量が調整されている。また、複数のシリンダのうち一部のシリンダ内の負圧が他のシリンダ内の負圧よりも大きく、複数のシリンダの間で負圧にバラツキが生じている。減速時等のスロットルバルブの閉弁時には、内部の負圧が大きな一部のシリンダの上流の一部のスロットルバルブが、他のシリンダの上流の他のスロットルバルブよりも大きな隙間を残して閉弁する。一部のシリンダでは過度な負圧による燃焼室へのエンジンオイルの吸い込みが防止され、他のシリンダでは負圧によるエンジンブレーキの十分な制動力が得られて、エンジンオイルの消費抑制とエンジンブレーキの制動効果が両立される。

以下、本実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本実施例のエンジンを鞍乗型車両としての自動二輪車に適用した例について説明するが、適用対象はこれに限定されることがない。例えば、エンジンを、バギータイプの自動三輪車等の他の鞍乗型車両に適用してもよい。また、以下の図では、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＥ、車両左側を矢印Ｌ、車両右側を矢印Ｒでそれぞれ示している。図１は本実施例のエンジンの斜視図である。図２は本実施例のエンジンの側面図である。図３は本実施例のエンジンの下面図である。

図１から図３に示すように、エンジン１０は、不等間隔爆発を行うＶ型エンジンであり、クランクケース１２上に前側シリンダ１３及び後側シリンダ１４をＶ字状に配置したエンジン本体１１を有している。前側シリンダ１３は、車両前方に傾けられており、クランクケース１２に突設されたシリンダブロック２１上に、シリンダヘッド２２及びヘッドカバー２３を取り付けて形成されている。同様に、後側シリンダ１４は、車両後方に傾けられており、クランクケース１２に突設されたシリンダブロック２５上に、シリンダヘッド２６及びヘッドカバー２７を取り付けて形成されている。

前側シリンダ１３の後面には吸気ポート３１（図４参照）が開口し、この吸気ポート３１には第１の吸気管３２が接続されている。後側シリンダ１４の前面には吸気ポート４１（図４参照）が開口し、この吸気ポート４１には第２の吸気管４２が接続されている。第１、第２の吸気管３２、４２は、それぞれ前後一対のシリンダ１３、１４から上方に向かって延び、外気を濾過するエアクリーナ１５の下部に接続されている。第１の吸気管３２の途中部分には前側シリンダ１３用の第１のスロットルボディ３３が設けられ、第２の吸気管４２の途中部分には後側シリンダ１４用の第２のスロットルボディ４３が設けられている。

第１のスロットルボディ３３には前側シリンダ１３の吸気量を調整する第１のスロットルバルブ３４（図４参照）が設けられ、第２のスロットルボディ４３には後側シリンダ１４の吸気量を調整する第２のスロットルバルブ４４が設けられている（図４参照）。第１、第２のスロットルボディ３３、４３は、電子スロットルボディであり、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４を開閉駆動するモータ３５、４５（図４参照）を有している。第１、第２のスロットルボディ３３、４３が個別にモータ３５、４５を持つことで、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４を独立してシリンダ毎に吸気量を調整することが可能である。

前側シリンダ１３の前面には排気ポート３７（図４参照）が開口し、この排気ポート３７には第１の排気管３８が接続されている。後側シリンダ１４の後面には排気ポート４７（図４参照）が開口し、この排気ポート４７には第２の排気管４８が接続されている。第１、第２の排気管３８、４８は、それぞれ前後一対のシリンダ１３、１４から下方に向かって延びて、排気ガス中の大気汚染物質を浄化する触媒装置１６に接続されている。触媒装置１６は、車両後部であって、エンジン１０の下方かつクランクケース１２内のクランク軸の中心Ｃによりも車両後方に設置されている。

第１の排気管３８よりも第２の排気管４８が複雑な経路を通ってエンジン１０の下方の触媒装置１６に接続されている。このため、第１の排気管３８と第２の排気管４８とで排気ポート３７、４７の出口から触媒装置１６の入口までの管長が異なり、後側シリンダ１４に連なる第２の排気管４８の管長よりも、前側シリンダ１３に連なる第１の排気管３８の管長が短く形成されている。なお、第１、第２の排気管３８、４８の管形状の詳細については後述する。また、第１、第２の排気管３８、４８は集合管１７を介して触媒装置１６に接続され、触媒装置１６の下流側には排気音を消音する消音器（マフラ）１８が設けられている。

このように構成されたエンジン１０では、エアクリーナ１５から第１、第２の吸気管３２、４２を介して前側シリンダ１３及び後側シリンダ１４に向けて空気が流入する。第１、第２のスロットルバルブ３４、４４によって前側シリンダ１３及び後側シリンダ１４に対する吸気量が調整され、燃料供給装置（不図示）によって空気に燃料が混合されて、各シリンダ１３、１４内に混合気が送り込まれる。燃焼後の排気ガスは、シリンダ１３、１４から第１、第２の排気管３８、４８を通じて触媒装置１６に流れ込み、触媒装置１６によって大気汚染物質が浄化された後に消音器１８から排気される。

不等間隔爆発を行うエンジン１０においては、前後のシリンダ１３、１４の燃焼状態が変わることがあり、特に前後のシリンダ１３、１４の第１、第２の排気管３８、４８の長さが異なると燃焼状態が変わる傾向が強くなる。これは、エンジン特有の走行フィーリングとしてユーザに認識されており、自動二輪車としてはメリットになっている。前後のシリンダ１３、１４の燃焼状態の差異は前後のシリンダ１３、１４の吸気量の違いを表している。このため、自動二輪車の減速時には、前後のシリンダ１３、１４内に発生する負圧にバラツキが生じる。

自動二輪車の減速時に、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４を閉じて車速が落ちると、前後のシリンダ１３、１４内に負圧が発生する。前側シリンダ１３には後側シリンダ１４よりも短い排気管が接続されているため、スロットル開度を閉じて減速したときに、吸排気過程で発生する脈動によって前側シリンダ１３の排気効率が良く、後側シリンダ１４内の負圧よりも前側シリンダ１３内の負圧が大きい。よって、前側シリンダ１３内の負圧によって、ピストンリング６４（図４参照）の合口隙間から燃焼室側にエンジンオイルが逆流するという不具合がある。一方で、前後のシリンダ１３、１４内の負圧はポンピングロスとなってエンジンブレーキとして作用する。

そこで、本実施例では前側シリンダ１３が後側シリンダ１４よりも負圧が大きなことに着目して、自動二輪車の減速時に前側シリンダ１３の上流の第１のスロットルバルブ３４を後側シリンダ１４の上流の第２のスロットルバルブ４４よりも大きな隙間を残して閉弁する。これにより、前側シリンダ１３内の過度な負圧の発生が抑えられて、負圧による燃焼室へのエンジンオイルの吸い込みが防止される。自動二輪車の減速時にエンジンオイルの消費抑制とエンジンブレーキの制動効果を両立して、前後のシリンダ１３、１４内に生じる負圧のバラツキ適した車両制御を実現することができる。

以下、図４及び図５を参照して、本実施例のエンジンの詳細構成について説明する。図４は、本実施例のエンジンの模式図である。図５は、本実施例の排気装置の斜視図である。

図４に示すように、前側シリンダ１３の吸気側には、シリンダ内に混合気を取り込むように吸気ポート３１を開閉する吸気バルブ６１が設けられている。前側シリンダ１３の排気側には、シリンダ内から排気ガスを排出するように排気ポート３７を開閉する排気バルブ６２が設けられている。前側シリンダ１３のシリンダ内にはピストン６３が往復動可能に収容されており、ピストン６３にはピストン外面とシリンダ内壁面の隙間を封止するピストンリング６４が装着されている。また、前側シリンダ１３の上部には、燃焼室内の混合気を着火する点火プラグ６５が突接されている。

後側シリンダ１４は、前側シリンダ１３と同様に形成されている。すなわち、後側シリンダ１４には、吸気ポート４１を開閉する吸気バルブ７１と、排気ポート４７を開閉する排気バルブ７２と、シリンダ内に収容されたピストン７３とが設けられている。また、後側シリンダ１４の上部には、燃焼室内の混合気を着火する点火プラグ７５が突接されている。前側シリンダ１３及び後側シリンダ１４では不等間隔爆発が生じており、前側シリンダ１３及び後側シリンダ１４の燃焼状態（吸気量）の違い等によってシリンダ内の負圧にバラツキが生じている。

前側シリンダ１３の吸気ポート３１には第１の吸気管３２を介してエアクリーナ１５が接続され、第１の吸気管３２の途中には第１のスロットルボディ３３が設けられている。第１のスロットルボディ３３には、アクセルグリップ５２の操作に応じて開閉する第１のスロットルバルブ３４が設けられている。第１のスロットルバルブ３４の開度に応じて前側シリンダ１３内に送り込まれる吸気量が調整される。また、第１のスロットルボディ３３には、第１のスロットルバルブ３４に連結したモータ３５と、第１のスロットルバルブ３４の開度を検出するスロットルセンサ３６とが設けられている。また、第１の吸気管３２には吸気圧を検出するブーストセンサ等の吸気圧センサ３９が設けられている。

同様に、後側シリンダ１４の吸気ポート４１には第２の吸気管４２を介してエアクリーナ１５が接続され、第２の吸気管４２の途中には第２のスロットルボディ４３が設けられている。第２のスロットルボディ４３には、アクセルグリップ５２の操作に応じて開閉する第２のスロットルバルブ４４が設けられている。第２のスロットルバルブ４４の開度に応じて後側シリンダ１４内に送り込まれる吸気量が調整される。また、第２のスロットルボディ４３には、第２のスロットルバルブ４４に連結したモータ４５と、第２のスロットルバルブ４４の開度を検出するスロットルセンサ４６とが設けられている。

前側シリンダ１３の排気ポート３７には第１の排気管３８が接続され、後側シリンダ１４の排気ポート４７には第２の排気管４８が接続されている。第１、第２の排気管３８、４８は集合管１７によって１つにまとめられて触媒装置１６に接続され、触媒装置１６の下流側には消音器１８が接続されている。触媒装置１６では排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の大気汚染物質が浄化される。触媒装置１６は低温では十分に機能しないが、高温になり過ぎると正常に機能せずに破損する恐れがある。このため、触媒装置１６の近辺には排気温度を測定する排気温センサ５１が設置されている。

このように、エンジン１０には、第１の吸気管３２から前側シリンダ１３を通じて第１の排気管３８に向かう流路と、第２の吸気管４２から後側シリンダ１４を通じて第２の排気管４８に向かう流路とが独立して形成されている。第１、第２の排気管３８、４８は触媒装置１６の上流の集合管１７で合流するが、集合管１７がクランクケース１２内のクランク軸の中心Ｃよりも車両後方、かつ第２の排気管４８の上流端４９よりも車両前方の範囲Ａに位置している。このため、前側シリンダ１３から触媒装置１６に延びる第１の排気管３８よりも、後側シリンダ１４から触媒装置１６に延びる第２の排気管４８に曲げが多く形成される。

より詳細には、図５に示すように、第１の排気管３８は、前側シリンダ１３の前面から後方に向かって斜め下に延出した後に、屈曲部５６において車両後方に向かって緩やかな曲げ角度で屈曲している。第２の排気管４８は、後側シリンダ１４の後面から下方に延出した後に、屈曲部５７において車両前方に向かって急な曲げ角度で屈曲し、さらに屈曲部５８において車両内側（左側）に向かって急な曲げ角度で屈曲している。第２の排気管４８は第１の排気管３８よりも複雑な経路を通るため、第２の排気管４８は第１の排気管３８よりも急な曲げが多く、管長が長く形成されている。

また、図４に示すように、エンジン１０には第１、第２のスロットルバルブ３４、４４の開閉動作を制御する制御部としてＥＣＵ（Electrical Control Unit）５０が設けられている。アクセルグリップ５２の閉操作時には、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４が閉弁されるように、ＥＣＵ５０によって第１、第２のスロットルボディ３３、４３のモータ３５、４５が駆動される。操作直後は、第１のスロットルバルブ３４が、前側シリンダ１３内の負圧が大きくなり過ぎないように、第２のスロットルバルブ４４よりも大きな隙間を残して閉弁される。

上記したように、第１の排気管３８は、急な曲げが少なく管長が短いため、スロットル開度を閉じて減速したときに、吸排気過程で生じる脈動によって前側シリンダ１３の排気効率が高い。このため、アクセルグリップ５２の閉操作時に、後側シリンダ１４内の負圧よりも前側シリンダ１３内の負圧が大きくなり易いが、第１のスロットルバルブ３４が隙間を残して閉弁されるため、前側シリンダ１３内に過度な負圧が発生することがない。このため、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４を瞬時に全閉する構成と比較して、エンジンオイルの逆流によるオイル消費を抑えつつ、エンジンブレーキの制動効果を十分に得ることができる。

なお、ＥＣＵ５０にはプロセッサ及びメモリが実装されており、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを読み出して実行することで、後述するスロットルバルブの制御処理が実施される。プロセッサとしては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等が使用される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。メモリには、プログラムの他、制御処理に使用される各種パラメータが記憶されている。また、ＥＣＵ５０にはアクセルグリップ５２の操作を検出するアクセルポジションセンサ５３が接続されている。

アクセルグリップ５２の閉操作直後の第１のスロットルバルブ３４の隙間は、前側シリンダ１３内に過度な負圧が発生しない範囲内で、過去データ等から実験的、経験的又は理論的に求められた値が使用される。例えば、第１のスロットルバルブ３４の隙間は、第１の排気管３８の管長に基づいて設定されてもよい。

図６及び図７を参照して、アクセルグリップを全閉操作した場合のスロットルバルブの開度、エンジンオイルの消費量、車速の関係について説明する。図６は、本実施例のスロットルバルブの開度及び車速の関係を示す図である。図７は、比較例のスロットルバルブの開度及び車速の関係を示す図である。なお、図６及び図７において、実線Ｗ１が第１のスロットルバルブの開度、破線Ｗ２が第２のスロットルバルブの開度、実線Ｗ３が車速をそれぞれ示している。また、ここでは図４の符号を適宜使用して説明する。

図６の本実施例では、実線Ｗ１に示すように第１のスロットルバルブ３４が段階的に閉弁され、破線Ｗ２に示すように第２のスロットルバルブ４４が瞬時に閉弁されている。アクセルグリップ５２の全閉操作時ｔ_１には、第２のスロットルバルブ４４が走行時開度から瞬時に全閉され、第１のスロットルバルブ３４が走行時開度から全閉に向けて高速（第１の速度）で閉弁される。このとき、吸気圧センサ３９の検出値から前側シリンダ１３の負圧をモニタリングして、負圧が過大にならない程度の速度で第１のスロットルバルブ３４が閉弁される。操作直後の時刻ｔ_２では第１のスロットルバルブ３４が隙間を残して低開度まで閉弁される。時刻ｔ_２の経過後に第１のスロットルバルブ３４の閉弁速度が減速され、第１のスロットルバルブ３４が全閉になるまで低速（第２の速度）で閉弁される。

上記したように、アクセルグリップ５２の全閉操作時に、前側シリンダ１３内の負圧が後側シリンダ１４内の負圧よりも大きいが、第１のスロットルバルブ３４が隙間を残して閉弁されるため、前側シリンダ１３内の過度な負圧の発生が抑えられている。過度な負圧によってピストンリング６４の合口隙間から燃焼室側にエンジンオイルが吸い込まれることがなく、前側シリンダ１３におけるエンジンオイルの消費が抑えられている。また、第２のスロットルバルブ４４が全閉しても後側シリンダ１４内に過度な負圧が生じず、後側シリンダ１４におけるエンジンオイルの消費が抑えられている。

実線Ｗ３に示すように、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４の閉弁動作によって、前側シリンダ１３及び後側シリンダ１４にエンジンブレーキが作用して車速が低下する。このとき、第１のスロットルバルブ３４が第２のスロットルバルブ４４に僅かに遅れて閉弁されるため、時刻ｔ_２の経過後に車速が大きく低下し始めている。アクセルグリップ５２の全閉操作時ｔ_１から時刻ｔ_２までは極めて短時間であり、時刻ｔ_１以降の第１のスロットルバルブ３４の隙間も微小であるため、車両のエンジンブレーキの制動効果に大きな影響はない。

一方、図７の比較例では、実線Ｗ１及び破線Ｗ２に示すように、第１のスロットルバルブ３４と第２のスロットルバルブ４４が瞬時に閉弁されている。アクセルグリップ５２の全閉操作時ｔ_１には、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４が走行時開度から瞬時に全閉される。実線Ｗ３に示すように、前側シリンダ１３及び後側シリンダ１４に即座にエンジンブレーキが作用して車速が低下する。しかしながら、第１のスロットルバルブ３４が瞬時に全閉されるため、前側シリンダ１３内に過度な負荷が生じる。このため、エンジンオイルが燃焼室側に吸い込まれてエンジンオイルの消費量が増加する。

図８を参照して、アクセルグリップの全閉操作時のスロットルバルブの制御処理について説明する。図８は、本実施例のバルブ制御のフローチャートである。なお、ここでは、図４の符号を適宜使用して説明する。

図８に示すように、アクセルグリップ５２が操作されると（ステップＳ０１）、アクセルポジションセンサ５３からＥＣＵ５０にアクセル開度が出力される。アクセルポジションセンサ５３からのアクセル開度に基づいて、ＥＣＵ５０によってアクセルグリップ５２の全閉操作か否かが判定される（ステップＳ０２）。アクセルグリップ５２が全閉操作ではないと判定されると（ステップＳ０２でＮｏ）、アクセルグリップ５２の操作に追従して第１、第２のスロットルバルブ３４、４４が開閉される通常制御が実施される。通常制御中は全閉操作が検出されるまでステップＳ０１、Ｓ０２が繰り返される。

一方で、アクセルグリップ５２の全閉操作であると判定されると（ステップＳ０２でＹｅｓ）、ＥＣＵ５０によってモータ３５、４５が同時に駆動されて、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４の全閉制御が並行して開始される（ステップＳ０３）。第１のスロットルバルブ３４の全閉制御では、吸気圧センサ３９による第１の吸気管３２の吸気圧の検出値から前側シリンダ１３の負圧がモニタリングされる（ステップＳ０４）。そして、ＥＣＵ５０によって第１のスロットルバルブ３４が高速で閉弁され、前側シリンダ１３の負圧が所定の閾値を超えるか否かが判定される（ステップＳ０５）。

前側シリンダ１３の負圧が所定の閾値を超えない場合（ステップＳ０５でＮｏ）、ＥＣＵ５０によって前側シリンダ１３の負圧が所定の閾値を超えるまでステップＳ０４、Ｓ０５の処理が実施される。前側シリンダ１３の負圧が所定の閾値を超える場合（ステップＳ０５でＹｅｓ）、ＥＣＵ５０によって第１のスロットルバルブ３４の低速で閉弁される（ステップＳ０６）。第１のスロットルバルブ３４が全閉されると、ＥＣＵ５０によって第１のスロットルバルブ３４の閉弁が停止される。

第２のスロットルバルブ４４の全閉制御では、ＥＣＵ５０によって第２のスロットルバルブ４４が瞬時で全閉され（ステップＳ０７）、第２のスロットルバルブ４４の閉弁が停止される。このように、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４は独立して制御され、第１のスロットルバルブ３４はアクセルグリップ５２の操作に追従せずに閉弁され、第２のスロットルバルブ４４はアクセルグリップ５２の操作に追従して閉弁される。第１のスロットルバルブ３４がアクセルグリップ５２の操作に追従して瞬時に全閉されないため、過度な負圧による前側シリンダ１３のエンジンオイルの消費が抑えられると共に、エンジンブレーキの制動力によって車両が減速される。

第１、第２のスロットルバルブ３４、４４が全閉状態で停止すると、ＥＣＵ５０によってアクセルグリップ５２の全閉操作か否かが判定される（ステップＳ０８）。アクセルグリップ５２の全閉操作であると判定されると（ステップＳ０８でＹｅｓ）、全閉操作が継続しているとして第１、第２のスロットルバルブ３４、４４が全閉状態に維持される。アクセルグリップ５２の全閉操作ではないと判定されると（ステップＳ０８でＮｏ）、ＥＣＵ５０によって第１、第２のスロットルバルブ３４、４４のバルブ制御が全閉制御から通常制御に切り替えられる（ステップＳ０９）。

以上、本実施例によれば、減速時等の第１、第２のスロットルバルブ３４、４４の閉弁時に、前側シリンダ１３の上流の第１のスロットルバルブ３４が、後側シリンダ１４の上流の第２のスロットルバルブ４４よりも大きな隙間を残して閉弁する。このため、前側シリンダ１３では過度な負圧による燃焼室へのエンジンオイルの吸い込みが防止され、後側シリンダ１４では負圧によるエンジンブレーキの制動力を十分に得ることができる。よって、エンジンオイルの消費抑制とエンジンブレーキの制動効果を両立することができる。

なお、本実施形態では、前側シリンダ１３内の負圧をモニタリングして、前側シリンダ１３内の負圧が閾値を超えた場合に第１のスロットルバルブ３４の速度を高速から低速に切り替える構成にしたが、この構成に限定されない。第１のスロットルバルブ３４の開度が目標開度に到達したときに第１のスロットルバルブ３４の速度を高速から低速に切り替えるようにしてもよい。以下、図９を参照して、他の実施例のスロットルバルブの制御処理について説明する。図９は、他の実施例のバルブ制御のフローチャートである。なお、ここでは、図４の符号を適宜使用して説明する。

ステップＳ１１、Ｓ１２の処理は本実施例のステップＳ０１、Ｓ０２と同様である。アクセルグリップ５２の全閉操作であると判定されると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ＥＣＵ５０によって第１のスロットルバルブ３４の目標開度と閉弁速度が設定される（ステップＳ１３）。前側シリンダ１３内に過度な負圧が生じないように、第１のスロットルバルブ３４に対して目標開度と閉弁速度が２段階に分けて設定される。１段階目の目標開度として隙間を残すような低開度が設定され、１段階目の閉弁速度として高速が設定される。２段階目の目標開度として全閉が設定され、２段階目の閉弁速度として低速が設定される。

次に、ＥＣＵ５０によってモータ３５、４５が同時に駆動されて、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４の全閉制御が並行して実施される。第１のスロットルバルブ３４の全閉制御では、ＥＣＵ５０によって第１のスロットルバルブ３４が高速で閉弁され（ステップＳ１４）、第１のスロットルバルブ３４が低開度まで閉弁されたか否かが判定される（ステップＳ１５）。第１のスロットルバルブ３４が低開度まで閉弁されていない場合（ステップＳ１５でＮｏ）、ＥＣＵ５０によって第１のスロットルバルブ３４の開度が低開度になるまでステップＳ１４、Ｓ１５の処理が実施される。

第１のスロットルバルブ３４が低開度まで閉弁されると（ステップＳ１５でＹｅｓ）、ＥＣＵ５０によって第１のスロットルバルブ３４の低速で閉弁され（ステップＳ１６）、第１のスロットルバルブ３４が全閉されたか否かが判定される（ステップＳ１７）。第１のスロットルバルブ３４が全閉されていない場合（ステップＳ１７でＮｏ）、ＥＣＵ５０によって第１のスロットルバルブ３４の全閉されるまでステップＳ１６、Ｓ１７の処理が実施される。第１のスロットルバルブ３４が全閉されると（ステップＳ１７でＹｅｓ）、ＥＣＵ５０によって第１のスロットルバルブ３４の閉弁が停止される。

第２のスロットルバルブ４４の全閉制御では、ＥＣＵ５０によって第２のスロットルバルブ４４が瞬時で全閉され（ステップＳ１８）、第２のスロットルバルブ４４の閉弁が停止される。このように、第１、第２のスロットルバルブ３４、４４は独立して制御され、第１のスロットルバルブ３４はアクセルグリップ５２の操作に追従せずに閉弁され、第２のスロットルバルブ４４はアクセルグリップ５２の操作に追従して閉弁される。第１のスロットルバルブ３４がアクセルグリップ５２の操作に追従して瞬時に全閉されないため、過度な負圧による前側シリンダ１３のエンジンオイルの消費が抑えられると共に、エンジンブレーキの制動力によって車両が減速される。以下のステップ１９、Ｓ２０の処理は、本実施例のステップＳ０８、Ｓ０９と同様である。このような処理でも、エンジンオイルの消費抑制とエンジンブレーキの制動効果を両立することができる。

また、本実施例のスロットルバルブの制御が２気筒のＶ型エンジンに適用された一例について説明したが、この構成に限定されない。本実施例のスロットルバルブの制御は、３気筒以上のエンジンに適用されてもよいし、Ｖ型エンジンに限らず直列エンジン、水平対向エンジンに適用されてもよい。例えば、３気筒以上のエンジンでは、最も負圧が大きなシリンダの上流のスロットルバルブを、その他のスロットルバルブよりも大きな隙間を残して閉弁する。

また、本実施例では、第２のスロットルバルブが全閉される構成にしたが、第２のスロットルバルブは全閉されなくてもよい。第２のスロットルバルブは、第１のスロットルバルブの隙間よりも小さな隙間を残して閉弁されてもよい。

また、本実施例では、第１のスロットルバルブが隙間を残して閉弁される構成にしたが、この構成に限定されない。第１のスロットルバルブが一度閉弁してから隙間を空けるように開弁してもよい。

また、本実施例では、第１のスロットルバルブが隙間を残して低開度まで閉弁した後に全閉する構成にしたが、この構成に限定されない。第１のスロットルバルブが隙間を残して低開度まで閉弁した後に低開度の状態を維持してもよい。

また、本実施例では、前側シリンダ内の負圧が後側シリンダ内の負圧よりも大きく形成されたが、この構成に限定されない。後側シリンダ内の負圧が前側シリンダ内の負圧よりも大きく形成されてもよい。この場合、第２の排気管が第１の排気管よりも短く形成されてもよい。

また、本実施例では、複数のシリンダとして車両前後方向に離間した前側シリンダ及び後側シリンダを例示したが、この構成に限定されない。複数のシリンダは、前後に分かれずに車両左右方向に並んで形成されていてもよい。

また、本実施例のエンジンは、前側シリンダ及び後側シリンダを有する構成にしたが、この構成に限定されない。エンジンは複数のシリンダを有していればよく、複数のシリンダのうち一部のシリンダ内の負圧が他のシリンダ内の負圧よりも大きく形成されていればよい。例えば、３つ以上のシリンダのうち２つのシリンダ内の負圧が他のシリンダ内の負圧よりも大きく形成されていてもよい。この場合、シリンダ内の負圧が大きな２つのシリンダの上流のスロットルバルブが、他のシリンダの上流のスロットルバルブよりも大きな隙間を残して閉弁する。また、エンジンが３つ以上のシリンダ内の負圧が異なるシリンダを有する場合には、シリンダ内の負圧が大きい順に、当該複数のシリンダの上流のスロットルバルブが大きな隙間を残して閉弁してもよい。

また、本実施例のスロットルバルブの制御が、自動二輪車に適用された構成について説明したが、この構成に限定されない。本実施例のスロットルバルブの制御は、スロットルバルブが設置される他の乗り物、例えば、自動四輪車、バギータイプの自動三輪車の他に、水上バイク、芝刈り機、船外機等の特機に適用することも可能である。

また、本実の施形態のスロットルバルブの制御処理のプログラムは記憶媒体に記憶されてもよい。記憶媒体は特に限定されないが、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の非一過性の記憶媒体であってもよい。

以上の通り、本実施例のエンジン（１０）は、複数のシリンダ（前側シリンダ１３、後側シリンダ１４）を有するエンジン本体（１１）と、複数のシリンダの吸気側に位置する複数のスロットルバルブ（第１のスロットルバルブ３４、第２のスロットルバルブ４４）と、複数のスロットルバルブの開閉動作を制御する制御部（ＥＣＵ５０）と、を備えたエンジン（１０）であって、複数のシリンダのうち一部のシリンダ（前側シリンダ１３）内の負圧が他のシリンダ（後側シリンダ１４）内の負圧よりも大きく、制御部は、複数のスロットルバルブの閉弁時に、一部のシリンダの上流の一部のスロットルバルブ（第１のスロットルバルブ３４）を、他のシリンダの上流の他のスロットルバルブ（第２のスロットルバルブ４４）よりも大きな隙間を残して閉弁する。この構成によれば、減速時等のスロットルバルブの閉弁時に、内部の負圧が大きな一部のシリンダの上流の一部のスロットルバルブが、他のシリンダの上流の他のスロットルバルブよりも大きな隙間を残して閉弁する。このため、一部のシリンダでは過度な負圧による燃焼室へのエンジンオイルの吸い込みが防止され、他のシリンダでは負圧によるエンジンブレーキの制動力を十分に得ることができる。よって、エンジンオイルの消費抑制とエンジンブレーキの制動効果を両立することができる。

本実施例のエンジンにおいて、制御部は、複数のシリンダ内の負圧が大きい順に、当該複数のシリンダの上流の複数のスロットルバルブを大きな隙間を残して閉弁する。この構成によれば、複数のシリンダ内の負圧のバラツキに合わせてスロットルバルブの開度が調整され、エンジンオイルの消費抑制とエンジンブレーキの制動効果の両立をより向上させることができる。

本実施例のエンジンにおいて、複数のシリンダの排気側に接続された複数の排気管（第１の排気管３８、第２の排気管４８）を備え、複数の排気管のうち一部のシリンダの排気側に接続された一部の排気管（第１の排気管３８）が、他のシリンダの排気側に接続された他の排気管（第２の排気管４８）よりも短く形成されており、制御部は、複数のスロットルバルブの閉弁時に、一部の排気管の上流の一部のスロットルバルブを、他の排気管の上流の他のスロットルバルブよりも大きな隙間を残して閉弁する。この構成によれば、短い排気管に接続された一部のシリンダの負圧が他のシリンダ内の負圧よりも大きくなり易い。一部のシリンダの上流の一部のスロットルバルブが、他のシリンダの上流の他のスロットルバルブよりも大きな隙間を残して閉弁することで、一部のシリンダに対する過度な負荷の発生を抑えることができる。

本実施例のエンジンにおいて、複数のシリンダは車両前後方向に離間した前側シリンダ（１３）及び後側シリンダ（１４）であり、一部の排気管は前側シリンダの排気側に接続された第１の排気管（３８）であり、他の排気管は後側シリンダの排気側に接続された第２の排気管（４８）であり、一部のスロットルバルブは前側シリンダの吸気側に位置する第１のスロットルバルブ（３４）であり、他のスロットルバルブは後側シリンダの吸気側に位置する第２のスロットルバルブ（４４）である。この構成によれば、複数のシリンダが前後に配置されたエンジンにおいて、エンジンオイルの消費抑制とエンジンブレーキの制動効果の両立を図ることができる。

本実施例のエンジンにおいて、複数の排気管の下流側には触媒装置（１６）が接続されており、エンジン本体はクランク軸を収容したクランクケース（１２）を有し、第１の排気管及び第２の排気管が触媒装置の上流の集合管で合流し、当該集合管がクランク軸の中心よりも車両後方、かつ第２の排気管の上流端よりも車両前方に位置している。この構成によれば、前側シリンダから触媒装置に延びる第１の排気管よりも、後側シリンダから触媒装置に延びる第２の排気管に曲げが多く形成される。よって、第２の排気管に接続された後側シリンダよりも第１の排気管に接続された前側シリンダの排気効率が高く、前側シリンダ内の負圧が後側シリンダ内の負圧よりも大きくなり易い。第１のスロットルバルブが十分な隙間を残して閉弁されるため、前側シリンダに対する過度な負圧の発生を抑えることができる。

本実施例のエンジンにおいて、制御部は、第１のスロットルバルブを第１の速度で隙間を残して閉弁した後、第１の速度よりも低速な第２の速度で全閉まで閉弁し、第２のスロットルバルブを瞬時に全閉まで閉弁する。この構成によれば、前側シリンダにおける過度の負圧による燃焼室へのエンジンオイルの吸い込みを抑えながら、前側シリンダ及び後側シリンダのエンジンブレーキの制動力を高めることができる。

本実施例の車両は、上記のエンジンを搭載している。この構成によれば、複数のシリンダ内の負圧の大きさに応じてスロットルバルブの開閉動作を制御して、車両のエンジンオイルの消費抑制とエンジンブレーキの制動効果の両立を図ることができる。

なお、本実施例を説明したが、他の実施例として、上記実施例及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の技術は上記の実施例に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

１０：エンジン
１１：エンジン本体
１２：クランクケース
１３：前側シリンダ
１４：後側シリンダ
１６：触媒装置
１７：集合管
３４：第１のスロットルバルブ
３８：第１の排気管
４４：第２のスロットルバルブ
４８：第２の排気管
４９：第２の排気管の上流端
５０：ＥＣＵ（制御部）

Claims

車両前後方向に離間した前側シリンダと後側シリンダ及びクランク軸を収容したクランクケースとを有するエンジン本体と、前記前側シリンダの吸気側に位置する第１のスロットルバルブと、前記後側シリンダの吸気側に位置する第２のスロットルバルブと、前記前側シリンダの排気側に接続された第１の排気管と、前記後側シリンダの排気側に接続された第２の排気管と、前記第１のスロットルバルブ及び前記第２のスロットルバルブの開閉動作を制御する制御部と、を備えたエンジンであって、
前記前側シリンダ内の負圧が前記後側シリンダ内の負圧よりも大きく、
前記第１の排気管が、前記第２の排気管よりも短く形成されており、
前記第１の排気管及び前記第２の排気管の下流側には触媒装置が接続されており、
前記第１の排気管及び前記第２の排気管が前記触媒装置の上流の集合管で合流し、当該集合管が前記クランク軸の中心よりも車両後方、かつ前記第２の排気管の上流端よりも車両前方に位置し、
前記制御部は、前記第１のスロットルバルブ及び前記第２のスロットルバルブの閉弁時に、前記第１のスロットルバルブを、前記第２のスロットルバルブよりも大きな隙間を残して閉弁することを特徴とするエンジン。
車両前後方向に離間した前側シリンダ及び後側シリンダを有するエンジン本体と、前記前側シリンダの吸気側に位置する第１のスロットルバルブと、前記後側シリンダの吸気側に位置する第２のスロットルバルブと、前記前側シリンダの排気側に接続された第１の排気管と、前記後側シリンダの排気側に接続された第２の排気管と、前記第１のスロットルバルブ及び前記第２のスロットルバルブの開閉動作を制御する制御部と、を備えたエンジンであって、
前記前側シリンダ内の負圧が前記後側シリンダ内の負圧よりも大きく、
前記第１の排気管が、前記第２の排気管よりも短く形成されており、
前記制御部は、前記第１のスロットルバルブ及び前記第２のスロットルバルブの閉弁時に、前記第１のスロットルバルブを第１の速度で隙間を残して閉弁した後、前記第１の速度よりも低速な第２の速度で全閉まで閉弁し、前記第２のスロットルバルブを瞬時に全閉まで閉弁することを特徴とするエンジン。
前記制御部は、前記複数のシリンダ内の負圧が大きい順に、当該複数のシリンダの上流の前記複数のスロットルバルブを大きな隙間を残して閉弁することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエンジンを搭載したことを特徴とする車両。