TWI615545B - 引擎系統及跨坐型車輛 - Google Patents

引擎系統及跨坐型車輛 Download PDF

Info

Publication number
TWI615545B
TWI615545B TW104122408A TW104122408A TWI615545B TW I615545 B TWI615545 B TW I615545B TW 104122408 A TW104122408 A TW 104122408A TW 104122408 A TW104122408 A TW 104122408A TW I615545 B TWI615545 B TW I615545B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
angle
intake
crank shaft
range
reverse rotation
Prior art date
Application number
TW104122408A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201604388A (zh
Inventor
山口裕生
增田貴裕
高橋誠吾
Original Assignee
山葉發動機股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 山葉發動機股份有限公司 filed Critical 山葉發動機股份有限公司
Publication of TW201604388A publication Critical patent/TW201604388A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI615545B publication Critical patent/TWI615545B/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D43/00—Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/004—Aiding engine start by using decompression means or variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F02N99/002—Starting combustion engines by ignition means
    • F02N99/004—Generation of the ignition spark
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F02N99/002—Starting combustion engines by ignition means
    • F02N99/008—Providing a combustible mixture outside the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/045—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1506—Digital data processing using one central computing unit with particular means during starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D2013/0292—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation in the start-up phase, e.g. for warming-up cold engine or catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/06—Reverse rotation of engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F02N2019/007—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation using inertial reverse rotation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

於引擎之啟動時，進行使曲柄軸向反方向旋轉之後向正方向旋轉之反向旋轉啟動動作。於反向旋轉啟動動作中，燃料噴射裝置以於曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於啟動進氣範圍時、及曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角處於通常進氣範圍時之至少一者，自進氣通路通過進氣口將混合氣導入至燃燒室之方式噴射燃料，且點火裝置於曲柄角處於啟動點火範圍時對燃燒室內之混合氣進行點火。於在反向旋轉啟動動作中之曲柄軸之正向旋轉時且活塞到達最初之壓縮上死點之前，藉由旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態不滿足預先規定之啟動條件之情形時，以再次進行反向旋轉啟動動作之方式控制引擎單元。

Description

引擎系統及跨坐型車輛
本發明係關於一種引擎系統及具備其之跨坐型車輛。
於機車等跨坐型車輛中，在引擎之啟動動作時，必需較大之轉矩以使曲柄角超過最初之壓縮上死點所對應之角度。因此，為了提高引擎之啟動性，有使曲柄軸向反方向旋轉之技術。
於專利文獻1所記載之引擎系統中，於引擎之啟動時，一面使曲柄軸向反方向旋轉一面向燃燒室內導入混合氣。於在燃燒室內混合氣被壓縮之狀態下進行利用點火裝置之點火動作。藉此，混合氣燃燒，且藉由燃燒之能量而將曲柄軸向正方向旋轉驅動。
[專利文獻1]日本專利特開2014-77405號公報
發明者等人藉由進行各種實驗及分析而發現，於曲柄軸之反向旋轉時之點火動作中存在無法使混合氣適當地燃燒之情形。例如，於冷啟動時，所噴射之燃料難以霧化(難以成為霧狀)。因此，可知混合氣之空燃比易於產生不均而難以使混合氣燃燒。於此情形時，無法適當地啟動引擎。
本發明之目的在於提供一種可適當地啟動引擎之引擎系統及跨坐型車輛。
(1)本發明之一態樣之引擎系統包括：引擎單元，其包含引擎及旋轉驅動部；及控制部，其控制引擎單元；且引擎包含：燃料噴射裝置，其以對用以將空氣導入至燃燒室之進氣通路內噴射燃料之方式配置；點火裝置，其以對燃燒室內之混合氣點火之方式構成；閥驅動部，其以分別驅動開閉進氣口之進氣閥及開閉排氣口之排氣閥之方式構成；及旋轉狀態檢測部，其檢測曲柄軸之旋轉狀態；且旋轉驅動部以向正方向及反方向旋轉驅動曲柄軸之方式構成，控制部於引擎之啟動時，以進行使曲柄軸向反方向旋轉之後向正方向旋轉之反向旋轉啟動動作之方式控制引擎單元，旋轉驅動部於反向旋轉啟動動作中，以曲柄角超過預先規定之啟動進氣範圍而到達預先規定之啟動點火範圍之方式使曲柄軸向反方向旋轉，閥驅動部於反向旋轉啟動動作中，以於曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於啟動進氣範圍時打開進氣口，且於曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角處於預先規定之通常進氣範圍時打開進氣口之方式驅動進氣閥；燃料噴射裝置於反向旋轉啟動動作中，以於曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於啟動進氣範圍時、及曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角處於通常進氣範圍時之至少一者，自進氣通路通過進氣口將混合氣導入至燃燒室之方式噴射燃料；點火裝置於反向旋轉啟動動作中，在曲柄角處於啟動點火範圍時對燃燒室內之混合氣點火，控制部於在反向旋轉啟動動作中之曲柄軸之正向旋轉時且活塞達到最初之壓縮上死點之前，藉由旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態不滿足預先規定之啟動條件之情形時，以再次進行反向旋轉啟動動作之方式控制引擎單元。
於該引擎系統中，在引擎之啟動時，引擎單元進行反向旋轉啟動動作。於反向旋轉啟動動作中，曲柄軸向反方向旋轉之後向正方向旋轉。於曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於啟動進氣範圍時、及曲柄 軸之正向旋轉時且曲柄角處於通常進氣範圍時之至少一者，自進氣通路通過進氣口將混合氣導入至燃燒室。又，於曲柄角處於啟動點火範圍時，藉由點火裝置對燃燒室內之混合氣點火。
於此情形時，若混合氣中之燃料之濃度充分高，則混合氣適當地燃燒，藉由其燃燒之能量而將曲柄軸向正方向旋轉驅動。因此，曲柄軸之旋轉狀態滿足啟動條件。另一方面，若混合氣中之燃料之濃度較低，則混合氣未被適當地燃燒，因此曲柄軸之旋轉狀態不滿足啟動條件。
因此，於曲柄軸之旋轉狀態不滿足啟動狀態之情形時，再次進行反向旋轉啟動動作。藉此，再次將混合氣導入至燃燒室，混合氣中之燃料之濃度提高。於曲柄軸之旋轉狀態滿足啟動條件之前，反覆進行反向旋轉啟動動作。最終，混合氣中之燃料之濃度變得充分高，混合氣適當地燃燒。藉此，以曲柄角超過最初之壓縮上死點所對應之角度之方式使曲柄軸旋轉。其結果，將引擎適當地啟動。
(2)亦可為，控制部於在反向旋轉啟動動作中之曲柄軸之正向旋轉時且活塞達到最初之壓縮上死點之前，藉由旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態滿足啟動條件之情形時，以藉由混合氣之燃燒而使曲柄軸繼續向正方向旋轉之方式控制引擎單元。
於曲柄軸之旋轉狀態滿足啟動條件之情形時，由於適當地進行反向旋轉啟動動作中之混合氣之燃燒，因此曲柄角超過最初之壓縮上死點所對應之角度。於此情形時，不反覆進行反向旋轉啟動動作，藉由混合氣之燃燒使曲柄軸繼續向正方向旋轉便可將引擎單元移行至通常動作。
(3)亦可為，啟動條件為曲柄軸之旋轉速度高於預先規定之閾值。於此情形時，可精度良好地判定混合氣是否適當地燃燒。
(4)亦可為，啟動條件為曲柄軸之旋轉速度之變化率大於預先規 定之閾值。於此情形時，可精度良好地判定混合氣是否適當地燃燒。
(5)亦可為，控制部於在反向旋轉啟動動作中之曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角經過通常進氣範圍之第1時間點，藉由旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態不滿足啟動條件之情形時，以再次進行反向旋轉啟動動作之方式控制引擎單元。
於此情形時，於曲柄軸旋轉至壓縮上死點所對應之曲柄角附近後之第1時間點，進行是否滿足啟動條件之判定。因此，可精度良好地判定曲柄角是否超過最初之壓縮上死點所對應之角度。
(6)亦可為，燃料噴射裝置於在反向旋轉啟動動作中之曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角到達通常進氣範圍之前之第2時間點，藉由旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態不滿足預先規定之啟動準備條件之情形時，以於曲柄角處於通常進氣範圍時自進氣通路通過進氣口將混合氣導入至燃燒室之方式噴射第1量之燃料，且於在第2時間點藉由旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態滿足啟動準備條件之情形時，以於曲柄角處於通常進氣範圍時自進氣通路通過進氣口將混合氣導入至燃燒室之方式噴射與第1量不同之第2量之燃料。
於此情形時，若於第2時間點滿足啟動準備條件，則為曲柄角超過壓縮上死點所對應之角度後之通常之燃燒衝程準備而噴射第1量之燃料，於通常進氣範圍將混合氣導入至燃燒室。另一方面，若於第2時間點不滿足啟動準備條件，則為下一次反向旋轉啟動動作準備而噴射第2量之燃料，於通常進氣範圍將混合氣導入至燃燒室。如此，為通常之燃燒衝程及下一次反向旋轉啟動動作準備而噴射適於各者之量之燃料。
又，即便於在第2時間點滿足啟動準備條件之情形時，在第1時間點不滿足啟動條件之情形時，亦再次進行反向旋轉啟動動作。如此，藉由階段性地進行基於曲柄軸之旋轉狀態之判定，可適當地進行 引擎之啟動。
(7)亦可為，燃料噴射裝置於在反向旋轉啟動動作中之曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角到達通常進氣範圍之前之第2時間點，藉由旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態不滿足啟動條件之情形時，以於曲柄角處於通常進氣範圍時自進氣通路通過進氣口將混合氣導入至燃燒室之方式噴射第1量之燃料，且於在第2時間點藉由旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態滿足啟動條件之情形時，以於曲柄角處於通常進氣範圍時自進氣通路通過進氣口將混合氣導入至燃燒室之方式噴射與第1量不同之第2量之燃料。
於此情形時，若於第2時間點滿足啟動條件，則為曲柄角超過壓縮上死點所對應之角度後之通常之燃燒衝程準備而噴射第2量之燃料，於通常進氣範圍將混合氣導入至燃燒室。另一方面，若於第2時間點不滿足啟動條件，則為下一次反向旋轉啟動動作準備而噴射第1量之燃料，於通常進氣範圍將混合氣導入至燃燒室。如此，根據是否滿足啟動條件而噴射之燃料之量不同，因此可將適合通常之燃燒衝程及下一次反向旋轉啟動動作之各者之濃度的混合氣導入至燃燒室內。
(8)亦可為，燃料噴射裝置於引擎之啟動時之第1次反向旋轉啟動動作中，以於曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於啟動進氣範圍時自進氣通路通過進氣口將混合氣導入至燃燒室之方式噴射第3量之燃料，且於引擎之啟動時之第2次反向旋轉啟動動作中，以於曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於啟動進氣範圍時自進氣通路通過進氣口將混合氣導入至燃燒室之方式噴射與第3量不同之第4量之燃料。
於此情形時，於第2次反向旋轉啟動動作中導入至燃燒室之燃料之量與在第1次反向旋轉啟動動作中導入至燃燒室之燃料之量不同。藉此，可防止燃料被白白地消耗，並且可慢慢提高混合氣中之燃料之濃度。
(9)亦可為，閥驅動部於曲柄軸之正向及反向旋轉時，以於曲柄角處於通常排氣範圍時打開排氣口之方式驅動排氣閥，且通常排氣範圍包含啟動進氣範圍。
於此情形時，於引擎被啟動後，在曲柄角處於通常排氣範圍時打開排氣口。又，於反向旋轉啟動動作中之曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於通常排氣範圍時打開排氣口。如此，藉由於曲柄軸之正向旋轉時及反向旋轉時在相同之曲柄角之範圍打開排氣口，可抑制閥驅動部之構成之複雜化。
另一方面，由於啟動進氣範圍包含於通常排氣範圍，因此於反向旋轉啟動動作中之曲柄軸之反向旋轉時，進氣口及排氣口同時被打開。於此情形時，由於自進氣通路向燃燒室之氣體之流速變低，因此燃料難以霧化，混合氣中之燃料之濃度難以上升。即便於此情形時，亦可藉由反覆進行反向旋轉啟動動作而充分提高混合氣中之燃料之濃度，從而混合氣適當地燃燒。藉此，可適當地啟動引擎。
(10)本發明之另一態樣之跨坐型車輛包括：本體部，其具有驅動輪；及上述引擎系統，其產生用以使驅動輪旋轉之動力。
於該跨坐型車輛中，由於使用上述引擎系統，因此可適當地啟動引擎。
1‧‧‧車體
2‧‧‧前叉
3‧‧‧前輪
4‧‧‧把手
5‧‧‧座部
6‧‧‧ECU
7‧‧‧後輪
10‧‧‧引擎
11‧‧‧活塞
12‧‧‧連桿
13‧‧‧曲柄軸
14‧‧‧啟動兼發電機
15‧‧‧進氣閥
16‧‧‧排氣閥
17‧‧‧閥驅動部
18‧‧‧火星塞
19‧‧‧噴射器
21‧‧‧進氣口
22‧‧‧進氣通路
23‧‧‧排氣口
24‧‧‧排氣通路
31‧‧‧氣缸
31a‧‧‧燃燒室
41‧‧‧啟動機開關
42‧‧‧進氣壓力感測器
43‧‧‧曲柄角感測器
44‧‧‧電流感測器
100‧‧‧機車
200‧‧‧引擎系統
A0‧‧‧角度
A1‧‧‧角度
A2‧‧‧角度
A3‧‧‧角度
A11‧‧‧角度
A12‧‧‧角度
A13‧‧‧角度
A14‧‧‧角度
A15‧‧‧角度
A16‧‧‧角度
A21‧‧‧角度
A22‧‧‧角度
A23‧‧‧角度
A30a‧‧‧角度
A30b‧‧‧角度
A31‧‧‧角度
A31a‧‧‧角度
A32‧‧‧角度
A33‧‧‧角度
EU‧‧‧引擎單元
P1~P4‧‧‧箭頭
P5~P8‧‧‧箭頭
R1‧‧‧箭頭
R2‧‧‧箭頭
TV‧‧‧節流閥
S1S19‧‧‧步驟
V1‧‧‧噴射量
V1a‧‧‧噴射量
V2‧‧‧噴射量
V2a‧‧‧噴射量
圖1係表示本發明之一實施形態之機車之概略構成的模式性側視圖。
圖2係用以對引擎系統之構成進行說明之模式圖。
圖3係用以對引擎單元之通常動作進行說明之圖。
圖4係用以對引擎單元之反向旋轉啟動動作進行說明之圖。
圖5係用以對引擎單元之反向旋轉啟動動作進行說明之圖。
圖6係用以對第1及第2燃燒判定以及反向旋轉啟動動作之反覆進 行說明之模式圖。
圖7係用以對第1及第2燃燒判定以及反向旋轉啟動動作之反覆進行說明之模式圖。
圖8(a)~(d)係用以對由反向旋轉啟動動作之反覆所產生之效果進行說明之圖。
圖9(a)~(d)係用以對由反向旋轉啟動動作之反覆所產生之效果進行說明之圖。
圖10係引擎啟動處理之流程圖。
圖11係引擎啟動處理之流程圖。
圖12係引擎啟動處理之流程圖。
圖13係用以對燃料之噴射量之另一例進行說明之圖。
以下，使用圖式對作為本發明之實施形態之跨坐型車輛之一例的機車進行說明。
(1)機車
圖1係表示本發明之一實施形態之機車之概略構成之模式性側視圖。圖1之機車100中，於車體1之前部可向左右方向擺動地設置有前叉2。於前叉2之上端安裝有把手4，於前叉2之下端可旋轉地安裝有前輪3。
於車體1之大致中央上部設置有座部5。於座部5之下方設置有ECU(Engine Control Unit，引擎控制單元)(引擎控制裝置)6及引擎單元EU。引擎單元EU包含例如單氣缸之引擎10。由ECU6及引擎單元EU構成引擎系統200。於車體1之後端下部可旋轉地安裝有後輪7。藉由引擎10產生之動力而旋轉驅動後輪7。
(2)引擎系統
圖2係用以對引擎系統200之構成進行說明之模式圖。如圖2所 示，引擎單元EU包含引擎10及啟動兼發電機14。引擎10包括活塞11、連桿12、曲柄軸13、進氣閥15、排氣閥16、閥驅動部17、火星塞18及噴射器19。
活塞11可於氣缸31內往復移動地設置，並經由連桿12連接於曲柄軸13。活塞11之往復移動被轉換為曲柄軸13之旋轉運動。於曲柄軸13設置有啟動兼發電機14。啟動兼發電機14為具有啟動馬達功能之發電機，將曲柄軸13向正方向及反方向旋轉驅動且藉由曲柄軸13之旋轉而產生電力。正方向為引擎10之通常動作時之曲柄軸13之旋轉方向，反方向為其相反方向。啟動兼發電機14不經由減速機而直接將轉矩傳遞至曲柄軸13。曲柄軸13之正方向之旋轉(正向旋轉)被傳遞至後輪7，藉此旋轉驅動後輪7。
於活塞11上形成燃燒室31a。燃燒室31a經由進氣口21連通於進氣通路22，經由排氣口23連通於排氣通路24。以開閉進氣口21之方式設置有進氣閥15，以開閉排氣口23之方式設置有排氣閥16。進氣閥15及排氣閥16藉由閥驅動部17驅動。於進氣通路22設置有用以調整自外部流入之空氣之流量之節流閥TV。火星塞18以對燃燒室31a內之混合氣點火之方式構成。噴射器19以對進氣通路22噴射燃料之方式構成。
ECU6包含例如CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)(中央運算處理裝置)及記憶體。亦可使用微電腦代替CPU及記憶體。於ECU6電性連接有啟動機開關41、進氣壓力感測器42、曲柄角感測器43及電流感測器44。啟動機開關41設置於例如圖1之把手4，由駕駛人操作。進氣壓力感測器42檢測進氣通路22內之壓力。曲柄角感測器43檢測曲柄軸13之旋轉位置(以下稱為曲柄角)。電流感測器44檢測於啟動兼發電機14中流動之電流(以下稱為馬達電流)。
將啟動機開關41之操作作為操作信號賦予至ECU6，且將進氣壓力感測器42、曲柄角感測器43及電流感測器44之檢測結果作為檢測信 號賦予至ECU6。ECU6基於被賦予之操作信號及檢測信號而控制啟動兼發電機14、火星塞18及噴射器19。
(3)引擎之動作
例如，藉由接通圖2之啟動機開關41而啟動引擎10，且藉由斷開未圖示之主開關而停止引擎10。又，亦可藉由滿足預先規定之怠速停止條件而自動停止引擎10，其後藉由滿足預先規定之怠速停止解除條件而自動地再次啟動引擎10。怠速停止條件例如包含與節流開度(節流閥TV之開度)、車速及引擎10之旋轉速度中之至少一者相關之條件。怠速停止解除條件係例如操作加速握把使節流開度大於0。以下，將藉由滿足怠速停止條件而使引擎10自動停止之狀態稱為怠速停止狀態。
引擎單元EU於引擎10之啟動時進行反向旋轉啟動動作。其後，若曲柄角超過最初之壓縮上死點所對應之角度，則引擎單元EU進行通常動作。圖3係用以對引擎單元EU之通常動作進行說明之圖。圖4及圖5係用以對引擎單元EU之反向旋轉啟動動作進行說明之圖。
於以下之說明中，將自壓縮衝程向膨脹衝程移行時活塞11經由之上死點稱為壓縮上死點，將自排氣衝程向進氣衝程移行時活塞11經由之上死點稱為排氣上死點。將自進氣衝程向壓縮衝程移行時活塞11經由之下死點稱為進氣下死點，將自膨脹衝程向排氣衝程移行時活塞11經由之下死點稱為膨脹下死點。
於圖3~圖5中，曲柄軸13旋轉2圈(720度)之範圍之旋轉角度以1個圓表示。曲柄軸13旋轉2圈相當於引擎10之1循環。圖2之曲柄角感測器43檢測曲柄軸13之於旋轉1圈(360度)之範圍之旋轉位置。ECU6基於藉由進氣壓力感測器42檢測出之進氣通路22內之壓力，而判定藉由曲柄角感測器43檢測出之旋轉位置與相當於引擎10之1循環之曲柄軸13旋轉2圈中之哪一圈對應。藉此，ECU6可獲得曲柄軸13之於旋轉 2圈(720度)之範圍之旋轉位置。
於圖3~圖5中，角度A0為活塞11(圖2)位於排氣上死點時之曲柄角，角度A2為活塞11位於壓縮上死點時之曲柄角，角度A1為活塞11位於進氣下死點時之曲柄角，角度A3為活塞11位於膨脹下死點時之曲柄角。箭頭R1表示曲柄軸13之正向旋轉時之曲柄角變化之方向，箭頭R2表示曲柄軸13之反向旋轉時之曲柄角變化之方向。箭頭P1~P4表示曲柄軸13之正向旋轉時之活塞11之移動方向，箭頭P5~P8表示曲柄軸13之反向旋轉時之活塞11之移動方向。
(3-1)通常動作
一面參照圖3一面對引擎單元EU之通常動作進行說明。於通常動作中，曲柄軸13(圖2)向正方向旋轉。因此，曲柄角向箭頭R1之方向變化。於此情形時，如箭頭P1~P4所示，於自角度A0至角度A1之範圍活塞11(圖2)下降，於自角度A1至角度A2之範圍活塞11上升，於自角度A2至角度A3之範圍活塞11下降，於自角度A3至角度A0之範圍活塞11上升。
於角度A11，藉由噴射器19(圖2)對進氣通路22(圖2)噴射燃料。於正方向上，角度A11位於較角度A0更靠提前角側。繼而，於自角度A12至角度A13之範圍，藉由進氣閥15(圖2)打開進氣口21(圖2)。於正方向上，角度A12位於較角度A11更靠延遲角側且較角度A0更靠提前角側，角度A13位於較角度A1更靠延遲角側。自角度A12至角度A13之範圍為通常進氣範圍之例。藉此，包含空氣及燃料之混合氣通過進氣口21被導入至燃燒室31a(圖2)內。
繼而，於角度A14，藉由火星塞18(圖2)對燃燒室31a(圖2)內之混合氣點火。於正方向上，角度A14位於較角度A2更靠提前角側。藉由對混合氣點火而於燃燒室31a內產生爆炸(混合氣之燃燒)。混合氣之燃燒之能量成為活塞11之驅動力。其後，於自角度A15至角度A16之 範圍，藉由排氣閥16(圖2)打開排氣口23(圖2)。於正方向上，角度A15位於較角度A3更靠提前角側，角度A16位於較角度A0更靠延遲角側。自角度A15至角度A16之範圍為通常排氣範圍之例。藉此，燃燒後之氣體自燃燒室31a通過排氣口23排出。
(3-2)反向旋轉啟動動作
一面參照圖4及圖5一面對引擎單元EU之反向旋轉啟動動作進行說明。於反向旋轉啟動動作中，曲柄軸13反向旋轉之後正向旋轉。於此情形時，藉由曲柄軸13之反向旋轉而於燃燒室31a內將混合氣壓縮，一面對經壓縮之混合氣點火一面使曲柄軸13正向旋轉。若混合氣適當地燃燒，則因燃燒之能量而使曲柄軸13之正向轉矩變得充分大。藉此，曲柄角超過最初之壓縮上死點所對應之角度A2。另一方面，若混合氣未被適當地燃燒，則曲柄軸13之正向轉矩不會變得充分大。因此，曲柄角不會超過最初之壓縮上死點所對應之角度A2。因此，於本實施形態中，在混合氣之燃燒成功之前，反覆進行反向旋轉啟動動作。所謂混合氣之燃燒成功係指藉由點火而使混合氣適當地燃燒。以下，對反向旋轉啟動動作具體地進行說明。
於本例中，在進行第1次反向旋轉啟動動作之前，將曲柄角調整為預先規定之反轉開始範圍。反轉開始範圍較佳為於正方向上處於例如自角度A0至角度A2之範圍，及自角度A13至角度A2之範圍。於圖4中，反轉開始範圍為自角度A30a至角度A30b之範圍。角度A30a、A30b處於自角度A13至角度A2之範圍。
如圖4所示，自曲柄角處於反向旋轉開始範圍之狀態曲柄軸13向反方向旋轉。藉此，曲柄角向箭頭R2之方向變化。於此情形時，如箭頭P5~P8所示，於自角度A2至角度A1之範圍活塞11下降，於自角度A1至角度A0之範圍活塞11上升，於自角度A0至角度A3之範圍活塞11下降，於自角度A3至角度A2之範圍活塞11上升。曲柄軸13之反向 旋轉時之活塞11之移動方向與曲柄軸13之正向旋轉時之活塞11之移動方向相反。
於角度A23，藉由噴射器19(圖2)對進氣通路22(圖2)噴射燃料。於反方向上，角度A23位於較角度A0更靠提前角側。如下所述，於本例中，第1次反向旋轉啟動動作中之於角度A23之燃料之噴射量，與第2次以後之反向旋轉啟動動作中之於角度A23之燃料之噴射量不同。
於自角度A13至角度A12之範圍及自角度A21至角度A22之範圍，藉由進氣閥15(圖2)打開進氣口21(圖2)。自角度A21至角度A22之範圍為啟動進氣範圍之例。於反方向上，角度A21、A22處於自角度A0至角度A3之範圍。於此情形時，在自角度A1至角度A0之範圍活塞11上升，因此於自角度A13至角度A12之範圍，幾乎不對燃燒室31a導入空氣及燃料。其後，於自角度A0至角度A3之範圍活塞11下降，因此於自角度A21至角度A22之範圍，自進氣通路22將包含空氣及燃料之混合氣通過進氣口21導入至燃燒室31a內。
又，於自角度A16至A15之範圍，藉由排氣閥16(圖2)打開排氣口23(圖2)。於此情形時，於自角度A0至角度A3之範圍活塞11下降，因此自排氣通路24對燃燒室31a導入氣體。如下所述，於第2次以後之反向旋轉啟動動作中，滯留於排氣通路24之未燃燒之混合氣被導入至燃燒室31a。
於角度A31a，開始對連接於火星塞18(圖2)之點火線圈通電，於角度A31，藉由火星塞18(圖2)對燃燒室31a內之混合氣點火。於反方向上，角度A31a位於較角度A31更靠提前角側，角度A31位於較角度A2更靠提前角側。角度A31為啟動點火範圍之例。
於角度A31對混合氣點火，並且曲柄軸13向正方向旋轉。藉此，如圖5所示，曲柄角向箭頭R1之方向變化。與圖3之通常動作同樣地，於自角度A15至角度A16之範圍，藉由排氣閥16(圖2)打開排氣口 23(圖2)。若於即將打開排氣口23之前混合氣之燃燒成功，則自燃燒室31a對排氣通路24導入燃燒後之氣體。另一方面，若混合氣之燃燒失敗，則自燃燒室31a對排氣通路24導入未燃燒之混合氣。
於角度A11，藉由噴射器19(圖2)對進氣通路22(圖2)噴射燃料，於自角度A12至角度A13之範圍，藉由進氣閥15(圖2)打開進氣口21(圖2)。因此，自進氣通路22對燃燒室31a導入混合氣。如下所述，於本例中，反向旋轉啟動動作中之於角度A11之燃料之噴射量根據混合氣之燃燒是否成功之判定結果而不同。
於反向旋轉啟動動作中，於在角度A31之點火後且曲柄角到達最初之壓縮上死點所對應之角度A2之前，進行關於混合氣之燃燒是否成功之燃燒判定。於本例中，在角度A32進行第1燃燒判定，在角度A33進行第2燃燒判定。曲柄角成為角度A33之時間點為第1時間點之例，曲柄角成為角度A32之時間點為第2時間點之例。於正方向上，角度A32位於較角度A15更靠提前角側，角度A33位於較角度A13更靠延遲角側。
於第1燃燒判定中，基於曲柄角感測器43(圖2)之檢測結果而判定曲柄軸13之旋轉狀態是否滿足預先規定之第1條件。同樣地，於第2燃燒判定中，基於曲柄角感測器43(圖2)之檢測結果而判定曲柄軸13之旋轉狀態是否滿足預先規定之第2條件。
曲柄軸13之旋轉狀態例如為曲柄軸13之旋轉速度或曲柄軸13之旋轉速度之變化率(旋轉加速度)。第1及第2條件例如為曲柄軸12之旋轉速度或旋轉加速度高於預先規定之閾值。於此情形時，第1條件之閾值與第2條件之閾值互不相同。藉此，可精度良好地判定混合氣是否適當地燃燒。
基於第1及第2燃燒判定之結果而判定混合氣之燃燒是否成功。於本例中，於在第1燃燒判定中判定為滿足第1條件且在第2燃燒判定 中判定為滿足第2條件之情形時，判定為混合氣之燃燒成功，於除此以外之情形時判定為混合氣之燃燒失敗。
混合氣之燃燒是否成功之判定並不限定於上述例。於滿足第1燃燒判定中之第1條件及第2燃燒判定中之第2條件之至少一者之情形時，亦可判定為混合氣之燃燒成功。例如，第2燃燒判定係於曲柄角接近壓縮上死點所對應之角度A2之時間點進行。因此，於在第2燃燒判定中判定為滿足第2條件之情形時，混合氣之燃燒成功之可能性較高。因此，即便於在第1燃燒判定中判定為不滿足第1條件之情形時，於在第2燃燒判定中判定為滿足第2條件之情形時，亦可判定為混合氣之燃燒成功。又，即便於在第1燃燒判定中判定為滿足第1條件之情形時，於在第2燃燒判定中判定為不滿足第2條件之情形時，亦可判定為混合氣之燃燒失敗。
或者，亦可考慮第1燃燒判定時之曲柄軸13之旋轉速度及第2燃燒判定時之曲柄軸13之旋轉速度之兩者，而進行混合氣之燃燒是否成功之判定。例如，於第1燃燒判定時之曲柄軸13之旋轉速度與第2燃燒判定時之曲柄軸13之旋轉速度之平均值大於預先規定之值之情形時，亦可判定為混合氣之燃燒成功。同樣地，亦可考慮第1燃燒判定時之曲柄軸13之旋轉加速度及第2燃燒判定時之曲柄軸13之旋轉加速度之兩者，而進行混合氣之燃燒是否成功之判定。
於混合氣之燃燒成功之情形時，引擎單元EU移行至圖3之通常動作。另一方面，於混合氣之燃燒失敗之情形時，反覆進行反向旋轉啟動動作直至混合氣之燃燒成功為止。
圖6及圖7係用以對第1及第2燃燒判定以及反向旋轉啟動動作之反覆進行說明之模式圖。圖6及圖7中，作為參考而表示曲柄角與曲柄軸13之旋轉負載之關係。曲柄角以橫軸表示，曲柄軸13之旋轉負載以縱軸表示。
如圖6及圖7所示，曲柄軸13之旋轉負載於壓縮上死點所對應之角度A2達到最大。又，於圖6及圖7之例中，在角度A1與角度A0之中間，對曲柄軸13施加用以驅動進氣閥15之負載，因此曲柄軸13之旋轉負載變大。又，在角度A0與角度A3之中間，對曲柄軸13施加用以驅動排氣閥16之負載，因此曲柄軸13之旋轉負載變大。
於圖6之例中，一面使曲柄軸13向反方向旋轉一面於角度A23噴射燃料。於第1次反向旋轉啟動動作中，於角度A23之燃料之噴射量設定為V1。量V1為第3量之例。
於角度A31，混合氣之燃燒成功。藉此，混合氣適當地燃燒而將曲柄軸13向正方向驅動。因此，於在角度A32之第1燃燒判定中判定為滿足第1條件。於在第1燃燒判定中滿足第1條件之情形時，將於角度A11之燃料之噴射量設定為V2。量V2係為通常動作中之於角度A14之點火準備之量。量V2為第2量之例。
其後，於在角度A33之第2燃燒判定中判定為滿足第2條件。如此，於在第1及第2燃燒判定中分別判定為滿足第1及第2條件之情形時，不反覆進行反向旋轉啟動動作而將引擎單元EU移行至通常動作。具體而言，曲柄角超過壓縮上死點所對應之角度A2，於角度A14對混合氣點火。
對圖7之例中與圖6之例之不同點進行說明。於圖7之例中，在第1次反向旋轉啟動動作中，藉由於角度A31之點火之混合氣之燃燒失敗。因此，於在角度A32之第1燃燒判定中判定為不滿足第1條件。於在第1燃燒判定中判定為不滿足第1條件之情形時，在角度A11將燃料之噴射量設定為V2a。量V2a係為下一次反向旋轉啟動動作中之點火準備之量，且少於圖6之例之量V2。量V2a為第1量之例。於此情形時，防止燃料被白白地消耗。
其後，於在角度A33之第2燃燒判定中亦判定為不滿足第2條件。 如此，於在第1及第2燃燒判定中分別判定為不滿足第1及第2條件之情形時，將曲柄軸13之旋轉方向再次切換為反方向，反覆進行反向旋轉啟動動作。
於第2次以後之反向旋轉啟動動作中，將反向旋轉時之於角度A23之燃料之噴射量設定為V1a。量V1a為第4量之例，且少於第1次反向旋轉啟動動作中之量V1。於此情形時，防止燃料被白白地消耗。
藉由第2次反向旋轉啟動動作中之於角度A31之點火而混合氣之燃燒成功。藉此，混合氣適當地燃燒而將曲柄軸13向正方向驅動。因此，於在角度A32之第1燃燒判定中判定為滿足第1條件。於此情形時，將於角度A11之燃料之噴射量設定為V2。其後，於在角度A33之第2燃燒判定中判定為滿足第2條件。藉此，不反覆進行反向旋轉啟動動作，而將引擎單元EU移行至通常動作。
如圖7之例般，若反覆進行反向旋轉啟動動作，則混合氣之燃燒成功之可能性提高。以下，對其理由進行說明。圖8及圖9係用以對由反向旋轉啟動動作之反覆所產生之效果進行說明之圖。
首先，對第1次反向旋轉啟動動作之作用進行說明。如圖8(a)所示，一面使曲柄軸13反向旋轉一面於角度A23對進氣通路22噴射燃料。如上所述，由於在角度A23活塞11上升，因此燃料不會被導入至燃燒室31a。
藉由所噴射之燃料於進氣通路22氣化而產生混合氣。於此情形時，若引擎10之溫度較高，則燃料易氣化而易產生混合氣。另一方面，若引擎10之溫度較低，則燃料難以氣化而難以產生混合氣。通常，於引擎10剛停止後引擎10之溫度較高，若自引擎10停止後經過長時間，則引擎10之溫度變低。因此，於例如自怠速停止狀態之再啟動時，燃料易氣化而易產生混合氣。另一方面，於冷啟動時，燃料難以氣化而難以產生混合氣。
繼而，如圖8(b)所示，於自角度A21至角度A22之範圍自進氣通路22通過進氣口21對燃燒室31a導入混合氣。於此期間，由於排氣口23亦被打開，故亦自排氣口23對燃燒室31a導入氣體。如此，於進氣口21及排氣口23均被打開之情形時，與僅打開進氣口21之情形相比，氣體自進氣通路22向燃燒室31a之流速變低。藉此，有進氣通路22內之混合氣之一部分未被導入至燃燒室31a而滯留於進氣通路22之可能性。
又，未於進氣通路22中氣化之燃料之一部分藉由通過進氣通路22之氣體之流動而移動至燃燒室31a。於此情形時，若通過進氣通路22之氣體之流速較高，則燃料霧化(微細化)，混合氣濃度變高。此處，所謂混合氣濃度係指混合氣中之燃料之濃度。然而，如上所述，於自角度A21至角度A22之範圍，由於通過進氣通路22之氣體之流速較低，故燃料難以霧化。
如此，於反向旋轉啟動動作中，難以自進氣通路22對燃燒室31a充分地導入混合氣，且未氣化之燃料難以霧化。進而，於冷啟動時，難以於進氣通路22產生混合氣。因此，於1次反向旋轉啟動動作中，燃燒室31a內之混合氣濃度易低於適當之值。其結果，如圖8(c)所示，藉由於角度A31之點火之混合氣之燃燒易失敗。
於混合氣之燃燒失敗之情形時，如圖8(d)所示，一面使曲柄軸13正向旋轉一面於自角度A15至角度A16之範圍將燃燒室31a內之未燃燒之混合氣通過排氣口23導入至排氣通路24。於進行反向旋轉啟動動作之期間，通過排氣通路24之氣體之流速較低。因此，已導入至排氣通路24之混合氣之大部分未排出至外部而滯留於排氣通路24。又，未氣化之燃料亦與混合氣一併自燃燒室31a移動至排氣通路24。又，於處於自角度A15至角度A16之範圍內之角度A11，對進氣通路22噴射燃料。
繼而，如圖9(a)所示，於自角度A12至角度A13之範圍，通過進氣口21對燃燒室31a導入混合氣。於此情形時，除自角度A12至角度A16(圖5)之範圍(重疊)以外，僅打開進氣口21。因此，氣體自進氣通路22向燃燒室31a之流速相對較快。藉此，將進氣通路22內之混合氣高效率地導入至燃燒室31a，並且藉由通過進氣通路22之氣體之流動而易將燃料霧化。其後，將曲柄軸13之旋轉方向切換為反方向。
對第2次反向旋轉啟動動作進行說明。如圖9(b)所示，一面使曲柄軸13反向旋轉一面於角度A23對進氣通路22噴射燃料。繼而，如圖9(c)所示，於自角度A21至角度A22之範圍，通過進氣口21自進氣通路22對燃燒室31a導入混合氣。於此情形時，將滯留於排氣通路24之混合氣通過排氣口23導入至燃燒室31a。
藉此，燃燒室31a內之混合氣分別包含有於第1次反向旋轉啟動動作之角度A23噴射之燃料(圖8(a))、於第1次反向旋轉啟動動作之角度A11噴射之燃料(圖8(d))、及於第2次反向旋轉啟動動作之角度A23噴射之燃料(圖9(b))。如此，藉由反覆進行反向旋轉啟動動作而蓄積燃燒室31a內之燃料。
又，未氣化之燃料自進氣通路22及排氣通路24導入至燃燒室31a。未氣化之燃料藉由在進氣通路22、燃燒室31a及排氣通路24之間流動而慢慢被霧化。因此，藉由反覆進行反向旋轉啟動動作而進行燃料之霧化。進而，藉由反覆進行反向旋轉啟動動作而引擎10之溫度上升，因此燃料易氣化。
藉此，藉由反覆進行反向旋轉啟動動作而可提高燃燒室31a內之混合氣濃度。其結果，如圖9(d)所示，藉由於角度A31之點火而混合氣之燃燒成功。
(4)引擎啟動處理
ECU6基於預先記憶於記憶體之控制程式而進行引擎啟動處理。 圖10~圖12係引擎啟動處理之流程圖。引擎啟動處理例如於接通未圖示之主開關、或引擎10已移行至怠速停止狀態之情形時進行。
如圖10所示，ECU6判定預先規定之開始條件是否成立(步驟S1)。於引擎單元EU並非為怠速停止狀態之情形時，開始條件例如為接通啟動機開關41(圖2)。於引擎單元EU為怠速停止狀態之情形時，開始條件為滿足怠速停止解除條件。
於不滿足開始條件之情形時，ECU6反覆進行步驟S1之處理直至滿足開始條件為止。於滿足開始條件之情形時，ECU6以使曲柄軸13向反方向旋轉之方式控制啟動兼發電機14(步驟S2)。
再者，於在引擎啟動處理之開始時，曲柄角不處於反向旋轉開始範圍(自角度A30a至A30b之範圍)之情形時，亦可如上所述，在曲柄軸13反向旋轉之前將曲柄角調整為反向旋轉開始範圍。
繼而，ECU6判定是否滿足反向旋轉燃料噴射條件(步驟S3)。於本例中，反向旋轉燃料噴射條件係自進氣壓力感測器42(圖2)及曲柄角感測器43(圖2)之檢測結果獲得之曲柄角到達圖4之角度A23。於不滿足反向旋轉燃料噴射條件之情形時，ECU6反覆進行步驟S3之處理。若滿足反向旋轉燃料噴射條件，則ECU6以對進氣通路22(圖2)噴射燃料之方式控制噴射器19(圖2)(步驟S4)。於此情形時，燃料之噴射量設定為V1。
繼而，ECU6判定是否滿足反向旋轉通電開始條件(步驟S5)。於本例中，反向旋轉通電開始條件係自進氣壓力感測器42(圖2)及曲柄角感測器43(圖2)之檢測結果獲得之曲柄角到達圖4之角度A31a。於不滿足反向旋轉通電開始條件之情形時，ECU6反覆進行步驟S5之處理。若滿足反向旋轉通電開始條件，則ECU6開始對點火線圈通電(步驟S6)。
繼而，如圖11所示，ECU6判定是否滿足反向旋轉點火條件(步驟 S7)。於本例中，反向旋轉點火條件係自電流感測器44(圖2)之檢測結果獲得之馬達電流達到預先規定之閾值。馬達電流隨著曲柄角接近圖4之角度A2而變大。於本例中，當曲柄角到達圖4之角度A31時，馬達電流達到閾值。
於不滿足反向旋轉點火條件之情形時，ECU6反覆進行步驟S7之處理。若滿足反向旋轉點火條件，則ECU6以使曲柄軸13向正方向旋轉之方式控制啟動兼發電機14(步驟S8)，並且以對燃燒室31a內之混合氣點火之方式控制火星塞18(步驟S9)。
繼而，ECU6判定是否滿足第1燃燒判定條件(步驟S10)。於本例中，第1燃燒判定條件係自進氣壓力感測器42(圖2)及曲柄角感測器43(圖2)之檢測結果獲得之曲柄角到達圖5之角度A32。於不滿足第1燃燒判定條件之情形時，ECU6反覆進行步驟S10之處理。若滿足第1燃燒判定條件，則ECU6判定是否滿足第1條件作為第1燃燒判定(步驟S11)。於滿足第1條件之情形時，將燃料之噴射量設定為V2(步驟S11a)。另一方面，於不滿足第1條件之情形時，將燃料之噴射量設定為少於V2之V2a(步驟S11b)。
繼而，ECU6判定是否滿足正向旋轉燃料噴射條件(步驟S12)。於本例中，正向旋轉燃料噴射條件係自進氣壓力感測器42(圖2)及曲柄角感測器43(圖2)之檢測結果獲得之曲柄角到達圖5之角度A11。於不滿足正向旋轉燃料噴射條件之情形時，ECU6反覆進行步驟S12之處理。若滿足正向旋轉燃料噴射條件，則ECU6以對進氣通路22(圖2)噴射燃料之方式控制噴射器19(圖2)(步驟S13)。
繼而，如圖12所示，ECU6判定是否滿足第2燃燒判定條件(步驟S14)。於本例中，第2燃燒判定條件係自進氣壓力感測器42(圖2)及曲柄角感測器43(圖2)之檢測結果獲得之曲柄角到達圖5之角度A33。於不滿足第2燃燒判定條件之情形時，ECU6反覆進行步驟S14之處理。 若滿足第2燃燒判定條件，則ECU6進行第2燃燒判定(步驟S15)。
繼而，ECU6基於圖11之步驟S11中之第1燃燒判定及圖12之步驟S15中之第2燃燒判定之結果，而判定藉由圖11之步驟S9中之點火之混合氣之燃燒是否成功(步驟S16)。
於混合氣之燃燒成功之情形時，ECU6結束引擎啟動處理。於此情形時，藉由混合氣之燃燒之能量而曲柄角超過最初之壓縮上死點所對應之角度，將引擎單元EU移行至圖3之通常動作。
另一方面，於混合氣之燃燒失敗之情形時，ECU6以使曲柄軸13再次向反方向旋轉之方式控制啟動兼發電機14(步驟S17)。繼而，ECU6判定是否滿足反向旋轉燃料噴射條件(步驟S18)。反向旋轉燃料噴射條件與圖10之步驟S3相同。於不滿足反向旋轉燃料噴射條件之情形時，ECU6反覆進行步驟S18之處理。若滿足反向旋轉燃料噴射條件，則ECU6以對進氣通路22(圖2)噴射燃料之方式控制噴射器19(圖2)(步驟S19)。於此情形時，燃料之噴射量設定為少於步驟S4中之噴射量V1之V1a。其後，ECU6返回至步驟S5之處理。藉此，反覆進行反向旋轉啟動動作。
(5)效果
於本實施形態之引擎系統200中，於反向旋轉啟動動作中之混合氣之點火後進行第1及第2燃燒判定，於判定為混合氣之燃燒失敗之情形時，反覆進行反向旋轉啟動動作。藉由反覆進行反向旋轉啟動動作，燃燒室31a內之混合氣濃度慢慢提高。藉此，最終可使混合氣適當地燃燒。因此，能以曲柄角超過最初之壓縮上死點所對應之角度A2之方式使曲柄軸13旋轉。其結果，可使引擎10適當地啟動。
又，於本實施形態中，於在反向旋轉啟動動作對混合氣點火之後，於曲柄角到達通常排氣範圍之前之角度A32進行第1燃燒判定， 於曲柄角經過通常進氣範圍之後之角度A33進行第2燃燒判定。如此，藉由階段性地進行燃燒判定，可適當地判定混合氣之燃燒是否成功。藉此，可使引擎10適當地啟動。
又，於本實施形態中，基於第1燃燒判定之結果而調整於角度A11之燃料之噴射量。藉此，可噴射適合通常動作時之點火及下一次反向旋轉啟動動作時之點火之各者的量之燃料。因此，可將適於各者之濃度之混合氣導入至燃燒室31a內。
又，於本實施形態中，第1次反向旋轉啟動動作中之於角度A23之燃料之噴射量，與第2次以後之反向旋轉啟動動作中之於角度A23之燃料之噴射量不同。藉此，可防止燃料被白白地消耗，並且可慢慢提高燃燒室31a內之混合氣濃度。
(6)燃料之噴射量之另一例
於上述實施形態中，將第1次反向旋轉啟動動作中之於角度A23之燃料之噴射量設定為V1，將第2次以後之反向旋轉啟動動作中之於角度A23之燃料之噴射量設定為V1a，但本發明並不限定於此。
圖13係用以對燃料之噴射量之另一例進行說明之圖。於圖13中，橫軸表示反向旋轉啟動動作之次數，縱軸表示於角度A23之燃料之噴射量。如上所述，藉由反覆進行反向旋轉啟動動作，燃燒室31a內之混合氣濃度慢慢變高。因此，於圖13之例中，以燃料之噴射量隨著反向旋轉啟動動作之次數增多而慢慢減少之方式進行調整。藉此，防止燃料被白白地消耗，並且防止燃燒室31a內之混合氣濃度過度變高。
又，關於在反向旋轉啟動動作中混合氣之燃燒失敗之情形時之於角度A11之燃料之噴射量，亦可與圖13之例同樣地，以隨著反向旋轉啟動動作之次數增多而慢慢減少之方式進行調整。
(7)其他實施形態
(7-1)
於上述實施形態中，於反向旋轉啟動動作時之混合氣之點火後進行包含第1及第2燃燒判定之兩次燃燒判定，但本發明並不限定於此。亦可僅進行第1及第2燃燒判定中之一者。又，進行燃燒判定之次數及進行燃燒判定之曲柄角並不限定於上述例，可適當變更。例如，亦可於自角度A32至角度A33之範圍持續進行基於曲柄軸之旋轉狀態之燃燒判定，並判定混合氣之燃燒是否成功。
(7-2)
於上述實施形態中，基於第1及第2燃燒判定之結果而調整於角度A11之燃料之噴射量，但亦可不管第1及第2燃燒判定之結果而使角度A11時之燃料之噴射量為固定。又，於上述實施形態中，基於反向旋轉啟動動作之反覆次數而調整於角度A23之燃料之噴射量，但亦可不管反向旋轉啟動動作之反覆次數而使於角度A23之燃料之噴射量為固定。
(7-3)
於上述實施形態中，於曲柄軸13之反向旋轉時在自角度A16至角度A15之範圍打開排氣口23，但本發明並不限定於此。如上所述，於第2次以後之反向旋轉啟動動作中，將滯留於排氣通路24之混合氣於自角度A16至角度A15之範圍通過排氣口23導入至燃燒室31a。若未於自角度A16至角度A15之範圍打開排氣口23，則不會如此般自排氣通路24對燃燒室31a導入混合氣。然而，藉由反覆進行反向旋轉啟動動作而將混合氣反覆自進氣通路22導入至燃燒室31a，因此即便未於上述範圍打開排氣口23，燃燒室31a內之混合氣濃度亦會慢慢提高。因此，亦可於曲柄軸13之反向旋轉時不於上述範圍打開排氣口23。
又，於上述實施形態中，於曲柄軸13之反向旋轉時在自角度A13至角度A12之範圍打開進氣口21，但亦可不於該範圍打開進氣口21。
(7-4)
上述實施形態係將本發明應用於機車之例，但並不限定於此，亦可將本發明應用於自動三輪車或ATV(All Terrain Vehicle，全地形車輛)等其他跨坐型車輛。
(8)請求項之各構成要素與實施形態之各要素之對應
以下，對請求項之各構成要素與實施形態之各要素之對應例進行說明，但本發明並不限定於下述例。
於上述實施形態中，引擎單元EU為引擎單元之例，引擎10為引擎之例，啟動兼發電機14為旋轉驅動部之例，ECU6為控制部之例，噴射器19為燃料噴射裝置之例，火星塞18為點火裝置之例，閥驅動部17為閥驅動部之例，進氣閥15為進氣閥之例，排氣閥16為排氣閥之例，曲柄角感測器43為旋轉狀態檢測部之例，曲柄軸13為曲柄軸之例。又，第1及第2條件為啟動條件之例，第1條件為啟動準備條件之例。又，機車100為跨坐型車輛之例，後輪7為驅動輪之例，車體1為本體部之例。
作為請求項之各構成要素，亦可使用具有請求項所記載之構成或功能之其他各種要素。
[產業上之可利用性]
本發明可應用於各種引擎系統及跨坐型車輛。
A0‧‧‧角度
A1‧‧‧角度
A2‧‧‧角度
A3‧‧‧角度
A11‧‧‧角度
A14‧‧‧角度
A23‧‧‧角度
A31‧‧‧角度
A32‧‧‧角度
A33‧‧‧角度
V1‧‧‧噴射量
V1a‧‧‧噴射量
V2‧‧‧噴射量
V2a‧‧‧噴射量

Claims (10)

  1. 一種引擎系統，其包括：引擎單元，其包含引擎及旋轉驅動部；及控制部，其控制上述引擎單元；且上述引擎包含：燃料噴射裝置，其以對用以將空氣導入至燃燒室之進氣通路內噴射燃料之方式配置；點火裝置，其以對上述燃燒室內之混合氣點火之方式構成；閥驅動部，其以分別驅動開閉進氣口之進氣閥及開閉排氣口之排氣閥之方式構成；及旋轉狀態檢測部，其檢測曲柄軸之旋轉狀態；且上述旋轉驅動部以向正方向及反方向旋轉驅動上述曲柄軸之方式構成，上述控制部於上述引擎之啟動時，以進行使上述曲柄軸向反方向旋轉之後向正方向旋轉之反向旋轉啟動動作之方式控制上述引擎單元，上述旋轉驅動部於上述反向旋轉啟動動作中，以曲柄角超過預先規定之啟動進氣範圍而到達預先規定之啟動點火範圍之方式使上述曲柄軸反向旋轉，上述閥驅動部於上述反向旋轉啟動動作中，以於上述曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於上述啟動進氣範圍時打開上述進氣口，且於上述曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角處於預先規定之通常進氣範圍時打開上述進氣口的方式驅動上述進氣閥，上述燃料噴射裝置於上述反向旋轉啟動動作中，以於上述曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於上述啟動進氣範圍時、及上述 曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角處於上述通常進氣範圍時之至少一者，自上述進氣通路通過上述進氣口對上述燃燒室內導入混合氣之方式噴射燃料，上述點火裝置於上述反向旋轉啟動動作中，於曲柄角處於上述啟動點火範圍時對上述燃燒室內之混合氣點火，上述控制部於在上述反向旋轉啟動動作中之上述曲柄軸之正向旋轉時且活塞到達最初之壓縮上死點之前，藉由上述旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態不滿足預先規定之啟動條件之情形時，以再次進行上述反向旋轉啟動動作之方式控制上述引擎單元。
  2. 如請求項1之引擎系統，其中上述控制部於在上述反向旋轉啟動動作中之上述曲柄軸之正向旋轉時且上述活塞到達最初之壓縮上死點之前，藉由上述旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態滿足上述啟動條件之情形時，以藉由混合氣之燃燒而使上述曲柄軸持續向正方向旋轉之方式控制上述引擎單元：。
  3. 如請求項1或2之引擎系統，其中上述啟動條件為上述曲柄軸之旋轉速度高於預先規定之閾值。
  4. 如請求項1或2之引擎系統，其中上述啟動條件為上述曲柄軸之旋轉速度之變化率大於預先規定之閾值。
  5. 如請求項1或2之引擎系統，其中上述控制部於在上述反向旋轉啟動動作中之上述曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角經過上述通常進氣範圍之第1時間點，藉由上述旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態不滿足上述啟動條件之情形時，以再次進行上述反向旋轉啟動動作之方式控制上述引擎單元。
  6. 如請求項5之引擎系統，其中上述燃料噴射裝置係於在上述反向旋轉啟動動作中之上述曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角到達上述 通常進氣範圍之前之第2時間點，藉由上述旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態不滿足預先規定之啟動準備條件之情形時，以於曲柄角處於上述通常進氣範圍時自上述進氣通路通過上述進氣口對上述燃燒室導入混合氣之方式噴射第1量之燃料，且於在上述第2時間點，藉由上述旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態滿足上述啟動準備條件之情形時，以於曲柄角處於上述通常進氣範圍時自上述進氣通路通過上述進氣口對上述燃燒室導入混合氣之方式噴射與上述第1量不同之第2量之燃料。
  7. 如請求項1或2之引擎系統，其中上述燃料噴射裝置係於在上述反向旋轉啟動動作中之上述曲柄軸之正向旋轉時且曲柄角到達上述通常進氣範圍之前之第2時間點，藉由上述旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態不滿足上述啟動條件之情形時，以於曲柄角處於上述通常進氣範圍時自上述進氣通路通過上述進氣口對上述燃燒室導入混合氣之方式噴射第1量之燃料，且於在上述第2時間點，藉由上述旋轉狀態檢測部檢測之旋轉狀態滿足上述啟動條件之情形時，以於曲柄角處於上述通常進氣範圍時自上述進氣通路通過上述進氣口對上述燃燒室導入混合氣之方式噴射與上述第1量不同之第2量之燃料。
  8. 如請求項1或2之引擎系統，其中上述燃料噴射裝置係於上述引擎之啟動時之第1次上述反向旋轉啟動動作中，以於上述曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於上述啟動進氣範圍時自上述進氣通路通過上述進氣口對上述燃燒室導入混合氣之方式噴射第3量之燃料，且於上述引擎之啟動時之第2次上述反向旋轉啟動動作中，以於上述曲柄軸之反向旋轉時且曲柄角處於上述啟動進氣範圍時自上述進氣通路通過上述進氣口對上述燃燒室導入混合氣之方式 噴射與上述第3量不同之第4量之燃料。
  9. 如請求項1或2之引擎系統，其中上述閥驅動部於上述曲柄軸之正向及反向旋轉時，以於曲柄角處於通常排氣範圍時打開上述排氣口之方式驅動上述排氣閥，且上述通常排氣範圍包含上述啟動進氣範圍。
  10. 一種跨坐型車輛，其包括：本體部，其具有驅動輪；及如請求項1或2之引擎系統，其產生用以使上述驅動輪旋轉之動力。
TW104122408A 2014-07-23 2015-07-09 引擎系統及跨坐型車輛 TWI615545B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??PCT/JP2014/003879 2014-07-23
PCT/JP2014/003879 WO2016013044A1 (ja) 2014-07-23 2014-07-23 エンジンシステムおよび鞍乗り型車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201604388A TW201604388A (zh) 2016-02-01
TWI615545B true TWI615545B (zh) 2018-02-21

Family

ID=55162603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104122408A TWI615545B (zh) 2014-07-23 2015-07-09 引擎系統及跨坐型車輛

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3173606A4 (zh)
TW (1) TWI615545B (zh)
WO (1) WO2016013044A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022210266A1 (de) 2022-09-28 2024-03-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Aufstarten eines Verbrennermotors bei Zweirädern

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004176709A (ja) * 2002-09-30 2004-06-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置
US6851404B2 (en) * 2003-05-13 2005-02-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for starting engine
JP2005315231A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Mazda Motor Corp エンジンの始動装置
TW201414918A (zh) * 2012-10-11 2014-04-16 Yamaha Motor Co Ltd 引擎系統及跨坐型車輛

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3351042B2 (ja) * 1993-09-02 2002-11-25 株式会社デンソー 車両用内燃機関始動装置
US20070204827A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-06 Kokusan Denki Co., Ltd. Engine starting device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004176709A (ja) * 2002-09-30 2004-06-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置
US6851404B2 (en) * 2003-05-13 2005-02-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for starting engine
JP2005315231A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Mazda Motor Corp エンジンの始動装置
TW201414918A (zh) * 2012-10-11 2014-04-16 Yamaha Motor Co Ltd 引擎系統及跨坐型車輛

Also Published As

Publication number Publication date
EP3173606A1 (en) 2017-05-31
EP3173606A4 (en) 2018-02-14
WO2016013044A1 (ja) 2016-01-28
TW201604388A (zh) 2016-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI544140B (zh) 引擎系統及跨坐型車輛
EP2881565A1 (en) Engine system and saddle-straddling type motor vehicle
TWI596274B (zh) 引擎系統及跨坐型車輛
TWI615545B (zh) 引擎系統及跨坐型車輛
TWI553218B (zh) 引擎系統及跨坐型車輛
CN101619678A (zh) 内燃机的起动控制装置
JP2011085148A (ja) 自動二輪車のエンジン制御装置
WO2016013045A1 (ja) エンジンシステムおよび鞍乗り型車両
TWI567293B (zh) 引擎系統及跨坐型車輛
TW201502362A (zh) 引擎系統及跨坐型車輛
TWI596275B (zh) 引擎系統及跨坐型車輛
JP2016176444A (ja) エンジンシステムおよび鞍乗り型車両
WO2016152010A1 (ja) エンジンシステムおよび鞍乗り型車両
JP2008163860A (ja) 燃料噴射式エンジンの吸気装置
JP5846298B2 (ja) 車両用エンジン始動制御装置
JP4645625B2 (ja) 筒内噴射型内燃機関の始動装置
EP3626956B1 (en) Engine unit
JP4479912B2 (ja) エンジンの制御装置
JP2008121587A (ja) エンジンの制御装置
WO2012004892A1 (ja) 圧縮着火内燃機関の始動制御システム及び始動制御方法
JP6166169B2 (ja) エンジンの点火信号故障判定装置
WO2016203686A1 (ja) エンジンシステムおよび鞍乗り型車両
JP2005240613A (ja) エンジンの制御装置
TW201512517A (zh) 引擎系統及跨坐型車輛
CN107781087A (zh) 用于发动机的起动控制器

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees