WO2017188144A1 - エンジン制御装置 - Google Patents

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WO2017188144A1
WO2017188144A1 PCT/JP2017/016029 JP2017016029W WO2017188144A1 WO 2017188144 A1 WO2017188144 A1 WO 2017188144A1 JP 2017016029 W JP2017016029 W JP 2017016029W WO 2017188144 A1 WO2017188144 A1 WO 2017188144A1
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WO
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fuel injection
opening
crankshaft
combustion chamber
intake
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/016029
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕生 山口
貴裕 増田
誠吾 高橋
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
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Publication date
Application filed by ヤマハ発動機株式会社 filed Critical ヤマハ発動機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/15Digital data processing

Definitions

  • the present invention relates to an engine control device.
  • a large torque is required for the crankshaft to rotate beyond the angle corresponding to the first compression top dead center. Therefore, in order to generate a large torque, the crankshaft is once rotated in the reverse direction, and then the crankshaft is rotated in the forward direction.
  • the engine unit described in Patent Document 1 includes a reverse intake mechanism that introduces the air-fuel mixture in the intake passage portion into the combustion chamber when the crankshaft rotates in the reverse direction.
  • An engine unit equipped with a reverse intake mechanism operates as follows when the engine unit is started. First, an engine control device that controls the engine unit controls the motor so as to rotate the crankshaft in the reverse direction. Then, when the crankshaft is reversely rotated, the engine control device controls the fuel injection device so as to inject fuel into the intake passage portion. Thereafter, when the crankshaft is reversely rotated, the air-fuel mixture in the intake passage is introduced into the combustion chamber. Subsequently, the engine control device controls the ignition device so as to ignite the air-fuel mixture compressed in the combustion chamber.
  • the combustion energy rotates the crankshaft in the positive direction.
  • the crankshaft can rotate beyond the angle corresponding to the first compression top dead center.
  • the startability of the engine unit is improved.
  • the startability of the engine unit is the ease with which the engine unit is applied.
  • the inventors conducted various experiments and analyzes on an engine unit equipped with a reverse intake mechanism. As a result, the engine unit equipped with the conventional reverse intake mechanism has been found to vary in the initial combustion state after the crankshaft is reversed.
  • An object of the present invention is to provide an engine control device that is used in an engine unit having a reverse intake mechanism and that can suppress variations in the initial combustion state after the crankshaft is reversely rotated.
  • An engine control device of the present invention is an engine control device that controls the operation of an engine unit having a crankshaft and the operation of a drive source that rotates the crankshaft forward and backward.
  • the engine unit includes a combustion chamber and a cylinder head intake passage portion connected to an intake port provided in the combustion chamber, and is connected to an engine body provided with the crankshaft and the crankshaft.
  • a piston constituting a part of the combustion chamber; an intake valve for opening and closing the intake port provided in the combustion chamber; an exhaust valve for opening and closing an exhaust port provided in the combustion chamber; and a cylinder head intake passage portion
  • An intake passage portion connected to the throttle valve, a fuel injection device for injecting fuel in the cylinder head intake passage portion or the intake passage portion, and an air-fuel mixture in the combustion chamber.
  • An ignition device for igniting.
  • the engine control device controls the drive source so that the crankshaft is reversed when the engine unit is started, and controls the fuel injection device to inject fuel when the crankshaft is reversed,
  • the ignition device is controlled to ignite the air-fuel mixture when the crankshaft reverses or after a period during which the crankshaft reverses.
  • the engine unit drives the intake valve so as to open the intake port during a period at least partially overlapping with a period during which the exhaust valve opens the exhaust port when the crankshaft rotates in reverse.
  • a reverse intake mechanism for introducing the air-fuel mixture into the combustion chamber.
  • the engine control device is configured such that when the crankshaft rotates in the reverse direction, the fuel injection amount injected from the fuel injection device is the first when the opening of the throttle valve is the first opening in the small opening region.
  • the opening degree of the throttle valve is the third opening degree in the large opening degree region where the opening degree is larger than the small opening degree region, the third fuel injection amount is obtained, and the opening degree of the throttle valve becomes the large opening degree.
  • the fuel injection device is controlled so that the fourth fuel injection amount is smaller than the third fuel injection amount when the fourth opening is larger than the third opening in the region.
  • the engine control device controls the operation of the engine unit and the drive source.
  • the engine unit includes an engine body, a crankshaft, a piston, an intake valve, an exhaust valve, an intake passage, a fuel injection device, an ignition device, and a reverse intake mechanism.
  • the engine body has a combustion chamber. An intake port and an exhaust port are provided in the combustion chamber.
  • the engine body has a cylinder head intake passage portion connected to the intake port.
  • the crankshaft is provided in the engine body.
  • the drive source rotates the crankshaft forward and backward.
  • the piston is connected to the crankshaft.
  • the piston constitutes a part of the combustion chamber.
  • the intake valve opens and closes the intake port.
  • the exhaust valve opens and closes the exhaust port.
  • the intake passage portion is connected to the cylinder head intake passage portion.
  • the throttle valve is disposed in the intake passage portion.
  • the fuel injection device injects fuel in the cylinder head intake passage portion or the intake passage portion.
  • the ignition device ignites a mixture of air and fuel in the combustion chamber.
  • the engine control device controls the drive source so that the crankshaft is reversed.
  • the engine control device controls the fuel injection device to inject fuel when the crankshaft reverses.
  • the crankshaft rotates by inertia, so the piston stops before the compression top dead center. Therefore, when the crankshaft reverses, first, the intake valve opens the intake port. Thereafter, the exhaust valve opens the exhaust port.
  • the reverse intake mechanism drives the intake valve so as to open the intake port during a period at least partially overlapping the period during which the exhaust valve opens the exhaust port. Thereby, the air-fuel mixture is introduced from the intake port into the combustion chamber.
  • the engine control device controls the ignition device so that the air-fuel mixture is ignited when the crankshaft is reversely rotated or after a period during which the crankshaft is reversely rotated.
  • the crankshaft is rotated forward by the combustion energy. Therefore, the crankshaft can rotate beyond the angle corresponding to the first compression top dead center.
  • the intake port is opened while the exhaust port is closed. Thereafter, the intake port is opened by the reverse intake mechanism. At this time, the piston is moving toward the exhaust top dead center.
  • the intake port opens while the piston moves toward the exhaust top dead center, air is introduced from the combustion chamber to the cylinder head intake passage portion and the intake passage portion.
  • the opening degree of the throttle valve is small, the air between the throttle valve and the piston is compressed. The smaller the opening of the throttle valve, the higher the pressure between the throttle valve and the piston.
  • the fuel injection device injects fuel in the cylinder head intake passage portion or the intake passage portion.
  • the injected fuel is mixed with the air sent from the combustion chamber.
  • the intake port is opened by the reverse rotation intake mechanism during a period at least partially overlapping with the period during which the exhaust port is opened. Then, an air-fuel mixture is introduced from the intake port into the combustion chamber.
  • the opening degree of the throttle valve is small, the pressure between the throttle valve and the intake port is high. The higher the pressure, the greater the amount of air-fuel mixture introduced from the intake port into the combustion chamber. That is, when the opening degree of the throttle valve is in the small opening degree region, the amount of the air-fuel mixture introduced from the intake port into the combustion chamber increases as the opening degree decreases.
  • the exhaust port is open.
  • the pressure of the air-fuel mixture introduced from the intake port to the combustion chamber is high, the amount of air introduced from the exhaust port to the combustion chamber is small.
  • the greater the amount of air-fuel mixture introduced from the intake port into the combustion chamber the smaller the amount of air introduced from the exhaust port into the combustion chamber.
  • the opening of the throttle valve is in the small opening range, the smaller the opening, the greater the amount of air-fuel mixture introduced from the intake port to the combustion chamber, and the amount of air introduced from the exhaust port to the combustion chamber. Will be less.
  • the opening of the throttle valve is large, the pressure between the throttle valve and the intake port is almost atmospheric pressure.
  • air-fuel mixture is introduced from the intake port into the combustion chamber, and air is introduced from the exhaust port into the combustion chamber.
  • the larger the opening of the throttle valve the less likely the throttle valve becomes to resist the flow of air, so the amount of air-fuel mixture introduced from the intake port into the combustion chamber increases.
  • the pressures of the exhaust passage and the intake passage connected to the exhaust port are both atmospheric pressure, the total amount of air introduced from the intake port and the exhaust port into the combustion chamber is substantially constant. Therefore, the larger the amount of air-fuel mixture introduced from the intake port to the combustion chamber, the smaller the amount of air introduced from the exhaust port to the combustion chamber.
  • the opening of the throttle valve when the opening of the throttle valve is in the large opening region where the opening is larger than the small opening region, the larger the opening, the more the amount of air-fuel mixture introduced from the intake port into the combustion chamber, The amount of air introduced from the exhaust port into the combustion chamber is reduced.
  • the engine control device controls the fuel injection amount injected from the fuel injection device when the crankshaft reverses as follows. That is, the fuel injection amount becomes the first fuel injection amount when the throttle valve opening is the first opening in the small opening region, and the throttle valve opening is the first opening in the small opening region.
  • the second opening is larger than the second fuel injection amount, the second fuel injection amount is larger than the first fuel injection amount.
  • the throttle valve opening is the third opening within the large opening region
  • the third fuel injection amount is obtained.
  • the throttle valve opening is a fourth opening that is larger than the third opening in the large opening region
  • the fuel injection device is configured so that the fourth fuel injection amount is smaller than the third fuel injection amount. Be controlled.
  • transduced into a combustion chamber can be reduced. Therefore, variation in the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber can be reduced. As a result, variations in the initial combustion state after the crankshaft is reversed can be suppressed.
  • the engine control device of the present invention preferably has the following configuration.
  • the fuel injection amount injected from the fuel injection device is such that the opening of the throttle valve is the first opening.
  • the fuel injection device is controlled so as to be the fourth fuel injection amount when the injection amount becomes the fourth opening when the throttle valve opening is the fourth opening.
  • the engine control device controls the fuel injection amount based on the opening of the throttle valve as described above when the engine unit is cold-started.
  • the engine unit When the engine unit is cold started, no exhaust gas stays in the exhaust passage connected to the combustion chamber and the exhaust port. Assume that the exhaust gas stays in the exhaust passage connected to the combustion chamber or the exhaust port when the engine unit is started. In this case, exhaust gas is introduced into the combustion chamber when the crankshaft reverses. As a result, the total amount of air introduced into the combustion chamber varies during the period in which the crankshaft reverses. For this reason, even if the amount of fuel introduced into the combustion chamber is constant, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber varies.
  • the engine control device of the present invention preferably has the following configuration.
  • the engine control device controls a flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of air passing through the intake passage unit.
  • the engine control device controls the fuel injection device and the ignition device so that the crankshaft rotates forward due to inertia without burning the air-fuel mixture in the combustion chamber when the engine unit is stopped. And controlling the flow rate adjusting unit so that air flows into the combustion chamber.
  • the engine unit includes the flow rate adjusting unit.
  • the flow rate adjusting unit is controlled by the engine control device to adjust the flow rate of air passing through the intake passage unit.
  • the fuel injection device and the ignition device are controlled so that the crankshaft rotates normally by inertia without burning the air-fuel mixture in the combustion chamber.
  • the flow rate adjusting unit is controlled so that air flows into the combustion chamber when the engine unit is stopped. Therefore, the air that has passed through the flow rate adjusting unit is introduced into the fuel chamber from the intake port. Therefore, a sufficient amount of air passes through the intake port and the combustion chamber. Therefore, the exhaust gas does not stay in the exhaust passage connected to the combustion chamber and the exhaust port even at the start time that is not the cold start time.
  • the exhaust gas stays in the exhaust passage connected to the combustion chamber or the exhaust port when the engine unit is started.
  • exhaust gas is introduced into the combustion chamber when the crankshaft reverses.
  • the total amount of air introduced into the combustion chamber varies during the period in which the crankshaft reverses.
  • the exhaust gas does not stay in the exhaust passage portion connected to the combustion chamber and the exhaust port when the engine unit is started. Therefore, the total amount of air introduced from the intake port and the exhaust port into the combustion chamber is stabilized during the period in which the crankshaft is reversed.
  • the engine control device of the present invention preferably has the following configuration.
  • the throttle valve is connected to an accelerator operation unit operated by a rider via a throttle wire.
  • the engine control device of the present invention preferably has the following configuration.
  • the throttle valve is connected to the engine control device and controlled by the engine control device.
  • the engine control device of the present invention is preferably used in a saddle-ride type vehicle.
  • the engine control device of the present invention is used in an engine unit having a reverse intake mechanism, and can suppress variations in the initial combustion state after the crankshaft is reversely rotated.
  • the fuel injection amount injected from the fuel injection device when the crankshaft is reversely rotated is determined by the engine control device according to the first opening degree in which the opening degree of the throttle valve is within a small opening degree region”. In this case, it becomes the first fuel injection amount, and when the opening degree of the throttle valve is a second opening degree larger than the first opening degree in the small opening degree region, the first fuel injection quantity is larger than the first fuel injection quantity.
  • the second fuel injection amount is large and the opening degree of the throttle valve is the third opening degree in the large opening region where the opening degree is larger than the small opening region, the third fuel injection amount is obtained.
  • the fuel injection device is controlled so that the fourth fuel injection amount is smaller than the third fuel injection amount when the opening is a fourth opening larger than the third opening within the large opening region.
  • “To do” means when the crankshaft reverses To, does not mean that performing this control. This control is performed when the crankshaft is reversely rotated and the predetermined condition is satisfied, and this control may not be performed when the predetermined condition is not satisfied.
  • the saddle riding type vehicle refers to all vehicles that ride in a state where the rider straddles the saddle.
  • a being ahead of B indicates the following state.
  • A is in front of a plane passing through the foremost end of B and perpendicular to the front-rear direction.
  • a and B may be aligned in the front-rear direction or may not be aligned.
  • the same definition is applied to expressions that A is behind B, A is above or below B, and A is on the right or left side of B.
  • a is before B refers to the following states unless otherwise specified.
  • the entire rear surface of A faces at least a part of the front surface of B in the front-rear direction, and the foremost end of B is behind the foremost end of A.
  • the rear surface of A is a surface that can be seen when A is viewed from behind.
  • the rear surface of A may be one continuous surface or may be composed of a plurality of non-continuous surfaces.
  • the definition of the front side of B is the same. The same definition applies to expressions where A is behind B, A is above or below B, and A is on the right or left of B.
  • the terms mounted, connected, coupled, and supported are used in a broad sense. Specifically, it includes not only direct attachment, connection, coupling and support, but also indirect attachment, connection, coupling and support. Further, connected and coupled are not limited to physical or mechanical connections / couplings. They also include direct or indirect electrical connections / couplings.
  • the term “preferred” is non-exclusive. “Preferred” means “preferably but not limited to”. In the present specification, the configuration described as “preferable” has at least the above-described effect obtained by the configuration (1). Further, in this specification, the term “may” is non-exclusive. “May” means “may be, but is not limited to”. In the present specification, the configuration described as “may” exhibits at least the above-described effect obtained by the configuration of (1) above.
  • the present invention may have a plurality of the components. . Moreover, this invention may have only this component.
  • FIG. 1 is a side view of a motorcycle according to a specific example of an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the engine system containing an engine control apparatus. It is a figure for demonstrating normal operation
  • the engine control device 11 controls the operation of the engine unit 21 and the drive source 22.
  • the engine unit 21 includes an engine body 30, a crankshaft 31, a piston 32, an intake valve 35, an exhaust valve 36, an intake passage portion 41, a fuel injection device 40, an ignition device 39, and a reverse intake mechanism 45.
  • the engine body 30 has a combustion chamber 34.
  • the combustion chamber 34 is provided with an intake port 34a and an exhaust port 34b.
  • the engine body 30 has a cylinder head intake passage portion 30Ca connected to the intake port 34a.
  • the crankshaft 31 is provided in the engine body 30.
  • the drive source 22 rotates the crankshaft 31 forward and backward.
  • the piston 32 is connected to the crankshaft 31.
  • the piston 32 constitutes a part of the combustion chamber 34.
  • the intake valve 35 opens and closes the intake port 34a.
  • the exhaust valve 36 opens and closes the exhaust port 34b.
  • the intake passage portion 41 is connected to the cylinder head intake passage portion 30Ca.
  • the throttle valve 43 is disposed in the intake passage portion 41.
  • the fuel injection device 40 injects fuel in the cylinder head intake passage portion 30Ca or the intake passage portion 41.
  • the ignition device 39 ignites a mixture of air and fuel in the combustion chamber 34.
  • the engine control device 11 controls the drive source 22 so that the crankshaft 31 is reversed.
  • the engine control device 11 controls the fuel injection device 40 to inject fuel when the crankshaft 31 rotates in the reverse direction.
  • the crankshaft 31 rotates by inertia, and the piston 32 stops before the compression top dead center. Therefore, when the crankshaft 31 reverses, first, the intake valve 35 opens the intake port 34a. Thereafter, the exhaust valve 36 opens the exhaust port 34b.
  • the reverse intake mechanism 45 drives the intake valve 35 so as to open the intake port 34a during a period at least partially overlapping with the period during which the exhaust valve 36 opens the exhaust port 34b.
  • the engine control device 11 controls the ignition device 39 so that the air-fuel mixture is ignited when the crankshaft 31 is reversely rotated or after a period during which the crankshaft 31 is reversely rotated.
  • the crankshaft 31 rotates forward by the combustion energy. Therefore, the crankshaft 31 can rotate beyond an angle corresponding to the first compression top dead center.
  • the intake port 34a is opened while the exhaust port 34b is closed. Thereafter, the intake port 34 a is opened by the reverse rotation intake mechanism 45. At this time, the piston 32 is moving toward the exhaust top dead center.
  • the intake port 34a opens while the piston 32 moves toward the exhaust top dead center, air is introduced from the combustion chamber 34 into the cylinder head intake passage portion 30Ca and the intake passage portion 41.
  • the opening degree of the throttle valve 43 is small, the air between the throttle valve 43 and the piston 32 is compressed.
  • the fuel injection device 40 injects fuel in the cylinder head intake passage 30Ca or the intake passage 41. The injected fuel is mixed with the air sent from the combustion chamber 34.
  • the intake port 34a is opened by the reverse intake mechanism 45 during a period at least partially overlapping with the period during which the exhaust port 34b is opened. Then, an air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a.
  • the opening degree of the throttle valve 43 is small, the pressure between the throttle valve 43 and the intake port 34a is high. The higher the pressure, the larger the amount of air-fuel mixture introduced from the intake port 34a into the combustion chamber 34. That is, when the opening degree of the throttle valve 43 is in the small opening degree region C1, the amount of the air-fuel mixture introduced from the intake port 34a into the combustion chamber 34 increases as the opening degree decreases.
  • the exhaust port 34b is open.
  • the pressure of the air-fuel mixture introduced from the intake port 34a to the combustion chamber 34 is high, the amount of air introduced from the exhaust port 34b to the combustion chamber 34 is small.
  • the amount of air introduced into the is reduced.
  • the opening degree of the throttle valve 43 is large, the pressure between the throttle valve 43 and the intake port 34a is almost atmospheric pressure.
  • air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a, and air is introduced into the combustion chamber 34 from the exhaust port 34b.
  • the throttle valve 43 becomes less resistant to air flow, and the amount of air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a increases.
  • the pressures of the exhaust passage portion connected to the exhaust port 34b and the intake passage portion 41 are both atmospheric pressure, the total amount of air introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a and the exhaust port 34b is substantially constant. Therefore, the larger the amount of air-fuel mixture introduced from the intake port 34a to the combustion chamber 34, the smaller the amount of air introduced from the exhaust port 34b to the combustion chamber 34.
  • the opening degree of the throttle valve 43 when the opening degree of the throttle valve 43 is in the large opening degree region C2 where the opening degree is larger than the small opening degree region C1, the larger the opening degree, the more the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a. The amount increases and the amount of air introduced from the exhaust port 34b into the combustion chamber 34 decreases.
  • the engine control device 11 controls the fuel injection amount injected from the fuel injection device 40 when the crankshaft 31 reverses as follows. That is, the fuel injection amount becomes the first fuel injection amount when the opening of the throttle valve 43 is the first opening in the small opening region C1, and the opening of the throttle valve 43 is in the small opening region C1.
  • the fuel injection device 40 is controlled. Thereby, the dispersion
  • the first specific example of the embodiment of the present invention includes all the embodiments of the present invention described above.
  • the specific example of this embodiment is an example in which the saddle riding type vehicle of the present invention is applied to the motorcycle 1.
  • the front-rear direction is the front-rear direction of the vehicle.
  • the front-rear direction of the vehicle is a front-rear direction viewed from a rider seated on a seat 5 (described later) of the motorcycle 1.
  • the left-right direction is the left-right direction of the vehicle.
  • the left-right direction of the vehicle is the left-right direction as viewed from a rider seated on a seat 5 (described later) of the motorcycle 1.
  • the left-right direction of the vehicle is also the vehicle width direction of the motorcycle 1.
  • the vertical direction means the vertical direction of the vehicle unless otherwise specified.
  • the vertical direction of the vehicle is the vertical direction in a state where the motorcycle 1 is upright on a horizontal road surface.
  • the arrow F, arrow B, arrow U, arrow D, arrow L, and arrow R shown in each figure represent the front, rear, upper, and lower sides, respectively.
  • the motorcycle 1 of this embodiment is a scooter.
  • the motorcycle 1 includes a vehicle body 2 and an engine system 10.
  • the vehicle body 2 corresponds to the main body in the present invention.
  • the vehicle body 2 includes a front wheel 3, a rear wheel 4, and a seat 5.
  • the vehicle body 2 has a steering shaft 6 at the front thereof.
  • An upper end portion of the steering shaft 6 is connected to the handle unit 7.
  • the handle unit 7 has an accelerator grip (not shown) for adjusting the engine output.
  • the handle unit 7 has various switches such as a starter switch 12 (see FIG. 3) and a main switch (not shown).
  • a lower end portion of the steering shaft 6 is connected to a pair of front forks 8.
  • the lower ends of the pair of front forks 8 support the front wheel 3.
  • the seat 5 is supported by a vehicle body frame (not shown).
  • the engine system 10 includes a power unit 20 and an ECU (Engine Control Unit) 11.
  • a front portion of the power unit 20 is swingably supported by a vehicle body frame (not shown).
  • the rear portion of the power unit 20 is supported on the vehicle body frame via a rear suspension (not shown).
  • the rear part of the power unit 20 supports the rear wheel 4.
  • the ECU 11 controls the operation of the power unit 20.
  • the ECU 11 corresponds to the engine control device in the present invention.
  • the motorcycle 1 has a battery (not shown).
  • a battery is provided in order to supply electric power to electronic devices, such as ECU11 and various sensors.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the engine system 10.
  • the power unit 20 includes an engine unit 21, an ISG (Integrated Starter Generator; generator with motor function) 22, a transmission (not shown), and the like.
  • the power generated by the engine unit 21 is transmitted to the rear wheel 4 via the transmission.
  • the rear wheel 4 is rotationally driven by the power generated by the engine unit 21.
  • At least a part of the engine unit 21 is under at least a part of the seat 5.
  • the engine unit 21 is disposed below the upper end 5 a of the seat 5.
  • the seat of the saddle riding type vehicle is a part where a rider (driver) sits, and does not include a part where the rider's waist or back rests.
  • the seat of the saddle-ride type vehicle does not include a portion where a tandem rider (occupant) sits.
  • the engine unit 21 includes an engine main body 30, a crankshaft 31, a piston 32, an intake valve 35, an exhaust valve 36, a valve drive mechanism 44, an ignition device 39, a fuel injection device 40, an intake passage portion 41, and an exhaust passage portion 42. .
  • the engine unit 21 is a water cooling type.
  • the engine unit 21 is a single cylinder engine.
  • the engine unit 21 is a 4-stroke engine.
  • a four-stroke engine is an engine that repeats an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke.
  • the engine body 30 includes a crankcase 30A, a cylinder body 30B, a cylinder head 30C, and a head cover 30D. They are linked in this order.
  • the crankshaft 31 is provided in the crankcase 30A.
  • the central axis of the crankshaft 31 is along the left-right direction.
  • the cylinder body 30B has a cylinder hole 30Ba.
  • the engine unit 21 is arranged such that the central axis of the cylinder hole 30Ba is in a direction along the front-rear direction. In the present specification, the direction along the front-rear direction is not limited to the direction parallel to the front-rear direction.
  • the direction along the front-rear direction includes a direction inclined with respect to the front-rear direction within a range of ⁇ 45 ° to + 45 °.
  • the piston 32 is provided so as to reciprocate within the cylinder hole 30Ba.
  • the piston 32 is connected to the crankshaft 31 via a connecting rod 33. The reciprocating motion of the piston 32 is converted into the rotational motion of the crankshaft 31.
  • the ISG 22 is provided on the crankshaft 31.
  • the ISG 22 is a generator having a motor function.
  • the ISG 22 receives the rotational force in the positive direction of the crankshaft 31 and generates electric power.
  • the ISG 22 is controlled by the ECU 11 to rotate the crankshaft 31 in the forward direction and the reverse direction.
  • the ISG 22 corresponds to a drive source in the present invention.
  • rotation of the crankshaft 31 in the forward direction is referred to as normal rotation
  • rotation in the reverse direction is referred to as reverse rotation.
  • a one-way clutch (not shown) is provided between the crankshaft 31 and the rear wheel 4. Forward rotation of the crankshaft 31 is transmitted to the rear wheel 4 via a one-way clutch. The reverse rotation of the crankshaft 31 is not transmitted to the rear wheel 4.
  • the engine main body 30 includes a combustion chamber 34, a cylinder head intake passage portion 30Ca, and a cylinder head exhaust passage portion 30Cb.
  • path part means the structure which forms a path
  • the path means a space through which gas or the like passes.
  • the combustion chamber 34 is formed by the cylinder head 30 ⁇ / b> C, the cylinder hole 30 ⁇ / b> Ba, and the piston 32.
  • the combustion chamber 34 has an intake port 34a and an exhaust port 34b.
  • the cylinder head intake passage portion 30Ca is connected to the intake port 34a.
  • the cylinder head exhaust passage portion 30Cb is connected to the exhaust port 34b.
  • the cylinder head intake passage portion 30Ca and the cylinder head exhaust passage portion 30Cb are formed in the cylinder head 30C.
  • the intake valve 35 is provided to open and close the intake port 34a.
  • the exhaust valve 36 is provided to open and close the exhaust port 34b.
  • the intake valve 35 and the exhaust valve 36 are driven by a valve drive mechanism 44.
  • the valve drive mechanism 44 drives the intake valve 35 and the exhaust valve 36 by the rotation of the crankshaft 31.
  • the valve drive mechanism 44 may be, for example, an SOHC (Single Over Head Camshaft) type or a DOHC (Double Over Head Camshaft) type.
  • the valve driving mechanism 44 may be a rocker arm type or a direct hit type (also referred to as a direct acting type). When the valve drive mechanism 44 is a rocker arm type, the rocker arm may be a seesaw type or a swing arm type.
  • the valve drive mechanism 44 may be an OHV (Over Head Valve) type in which a camshaft is disposed in the cylinder body 30B.
  • valve drive mechanism 44 when the valve drive mechanism 44 is an SOHC type, a cam shaft having an intake cam and an exhaust cam is provided in the cylinder head 30C.
  • the intake cam and the exhaust cam rotate integrally with the camshaft.
  • an intake rocker arm and an exhaust rocker arm are swingably provided in the cylinder head 30C.
  • One end of the intake rocker arm contacts the intake cam, and the other end contacts the intake valve 35.
  • the intake valve 35 is pressed in a direction to close the intake port 34a by a spring.
  • the intake rocker arm comes into contact with the cam lobe of the intake cam, the intake valve 35 moves so as to open the intake port 34a.
  • the valve drive mechanism 44 has a reverse intake mechanism 45.
  • the reverse intake mechanism 45 is provided to perform a reverse intake start operation described later.
  • the reverse intake mechanism 45 is a mechanism that drives the intake valve 35 so that when the crankshaft 31 rotates in the reverse direction, the intake valve 34a is opened during a period at least partially overlapping with the period during which the exhaust valve 36 opens the exhaust port 34b.
  • the specific configuration of the reverse intake mechanism 45 is not particularly limited as long as the intake valve 35 can be driven as described above.
  • the reverse intake mechanism 45 may have an intake sub-cam that is rotatably provided on the camshaft.
  • the reverse intake mechanism 45 is configured such that when the crankshaft 31 rotates in the reverse direction, the intake rocker arm contacts the cam lobe of the intake sub cam during a period at least partially overlapping with the period during which the exhaust valve 36 opens the exhaust port 34b. May be.
  • the reverse intake mechanism 45 may have the same configuration as that described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-108322).
  • the reverse intake mechanism 45 may have a configuration similar to that described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-77405.
  • the reverse intake mechanism 45 may have the same configuration as that described in Japanese Patent Application No. 2015-120450, for example.
  • the reverse intake mechanism 45 may be configured to use electric power.
  • the ignition device 39 includes an ignition plug 39a and an ignition coil (not shown).
  • the tip of the spark plug 39 a is disposed in the combustion chamber 34.
  • the spark plug 39a is connected to the ignition coil.
  • the spark plug 39a generates a spark discharge by energizing the ignition coil.
  • the spark plug 39a ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 34 by this spark discharge.
  • the air-fuel mixture is a gas in which air and fuel are mixed.
  • the intake passage portion 41 and the exhaust passage portion 42 are connected to the engine body 30. In FIG. 2, the display of the intake passage portion 41 and the exhaust passage portion 42 is omitted.
  • the intake passage portion 41 is connected to the cylinder head intake passage portion 30Ca.
  • the exhaust passage portion 42 is connected to the cylinder head exhaust passage portion 30Cb. Air that has flowed into the intake passage 41 is supplied to the engine body 30.
  • a throttle valve 43 is disposed in the intake passage portion 41.
  • the throttle valve 43 is provided to adjust the flow rate of air flowing from the outside. The opening degree of the throttle valve 43 is changed by the rider operating an accelerator grip (not shown) of the handle unit 7.
  • the control method of the throttle valve 43 may be a mechanical control type or an electronic control type.
  • the mechanically controlled throttle valve 43 is connected to an accelerator grip (not shown) via a throttle wire (not shown).
  • the motorcycle 1 has an accelerator sensor (not shown) that detects an operation amount of an accelerator grip (not shown).
  • the electronically controlled throttle valve 43 is controlled by the ECU 11 based on an accelerator sensor signal.
  • a bypass passage portion (not shown) that bypasses the throttle valve 43 is connected to the intake passage portion 41. An air cut valve is provided in the bypass passage. Therefore, when the accelerator grip is not operated, the air that has passed through the air cut valve and the throttle valve 43 with the minimum opening is supplied to the combustion chamber 34.
  • the exhaust gas generated by the combustion of the air-fuel mixture passes through the exhaust passage 42 and is discharged to the atmosphere.
  • a catalyst (not shown) for purifying exhaust gas is disposed in the exhaust passage portion 42.
  • the fuel injection device 40 is arranged to inject fuel in the cylinder head intake passage portion 30Ca. Note that the fuel injection device 40 may be arranged so as to inject fuel in the intake passage portion 41.
  • the fuel injection device 40 is connected to a fuel tank (not shown). The fuel in the fuel tank is pumped to the fuel injection device 40 by a fuel pump (not shown).
  • the ECU11 controls operation of engine unit 21 and ISG22.
  • the ECU 11 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and a memory. A microcomputer may be used instead of the CPU and the memory.
  • ECU11 may be comprised with the several apparatus arrange
  • the ECU 11 is electrically connected to various switches such as a starter switch 12 and a main switch (not shown). Further, the ECU 11 is electrically connected to various sensors such as an intake pressure sensor 13, an intake air temperature sensor 14, and a crank angle sensor 15.
  • the intake pressure sensor 13 detects the pressure in the intake passage portion 41.
  • the intake air temperature sensor 14 detects the temperature in the intake passage portion 41.
  • the crank angle sensor 15 detects the rotation angle of the crankshaft 31.
  • the ECU 11 is given an operation signal by operating the starter switch 12. Further, the ECU 11 is supplied with detection results from various sensors such as the intake pressure sensor 13, the intake air temperature sensor 14, and the crank angle sensor 15 as detection signals. The ECU 11 controls the ISG 22, the ignition device 39, and the fuel injection device 40 based on the given operation signal and detection signal.
  • the engine unit 21 is started, for example, when the starter switch 12 is turned on.
  • the engine unit 21 is stopped, for example, by turning off a main switch (not shown). Further, the engine unit 21 may be automatically stopped when a predetermined idle stop condition is satisfied. Thereafter, the engine unit 21 may be automatically restarted when a predetermined idle stop cancellation condition is satisfied.
  • the forward direction and the reverse direction mean the rotation direction of the crankshaft 31, respectively.
  • the rotation angle of the crankshaft 31 is referred to as a crank angle.
  • the top dead center through which the piston 32 passes during the transition from the compression stroke to the expansion stroke is referred to as a compression top dead center.
  • the top dead center through which the piston 32 passes during the transition from the exhaust stroke to the intake stroke is referred to as the exhaust top dead center.
  • the bottom dead center through which the piston 32 passes during the transition from the intake stroke to the compression stroke is referred to as an intake bottom dead center.
  • the bottom dead center through which the piston 32 passes during the transition from the expansion stroke to the exhaust stroke is referred to as an expansion bottom dead center.
  • the engine system 10 performs reverse intake start operation when the engine unit 21 is started.
  • the engine unit 21 ends the reverse intake start operation and performs the normal operation.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the normal operation of the engine unit 21.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the reverse intake start operation of the engine unit 21. 4 and 5, the rotation angle in the range of two rotations (720 degrees) of the crankshaft 31 is represented by one circle. Two rotations of the crankshaft 31 correspond to one cycle of the engine unit 21.
  • One cycle of the engine unit 21 includes an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke.
  • the crank angle sensor 15 detects the rotation angle of the crankshaft 31 in the range of one rotation (360 degrees).
  • the ECU 11 determines which of the two rotations of the crankshaft 31 the crank angle detected by the crank angle sensor 15 corresponds to based on the pressure in the intake passage portion 41 detected by the intake pressure sensor 13. judge. Thereby, the ECU 11 can acquire the rotation angle in the range of two rotations (720 degrees) of the crankshaft 31.
  • the angle A0 is a crank angle when the piston 32 is located at the exhaust top dead center.
  • the angle A2 is a crank angle when the piston 32 is located at the compression top dead center.
  • the angle A1 is a crank angle when the piston 32 is located at the intake bottom dead center.
  • the angle A3 is a crank angle when the piston 32 is located at the expansion bottom dead center.
  • Arrow R1 represents the direction of change of the crank angle when the crankshaft 31 is rotating forward
  • arrow R2 represents the direction of change of the crank angle when the crankshaft 31 is reversely rotated.
  • Arrows P1 to P4 indicate the direction of movement of the piston 32 when the crankshaft 31 rotates in the forward direction
  • arrows P5 to P8 indicate the direction of movement of the piston 32 when the crankshaft 31 rotates in the reverse direction.
  • the fuel is injected into the cylinder head intake passage 30Ca by the fuel injection device 40 at the angle A11.
  • the angle A11 is located on the more advanced side than the angle A0.
  • the intake port 34a is opened by the intake valve 35.
  • the angle A12 is located more retarded than the angle A11 and more advanced than the angle A0.
  • the angle A13 is located on the more retarded side than the angle A1.
  • the air-fuel mixture in the combustion chamber 34 is ignited by the spark plug 39a.
  • the angle A14 substantially coincides with the angle A2.
  • an explosion occurs in the combustion chamber 34.
  • the energy of the explosion becomes the driving force for the piston 32.
  • the exhaust port 34b is opened by the exhaust valve 36 in the range from the angle A15 to the angle A16.
  • the angle A15 is located on the more advanced side than the angle A3.
  • the angle A16 is located on the more retarded side than the angle A0, whereby exhaust gas is discharged from the combustion chamber 34 through the exhaust port 34b.
  • the reverse intake start operation of the engine unit 21 will be described with reference to FIG.
  • the crankshaft 31 is rotated forward by the ISG 22, and the crank angle is adjusted to the angle A30.
  • the angle A30 is, for example, in the range from the angle A0 to the angle A2 in the positive direction, and preferably in the range from the angle A13 to the angle A2. In the present embodiment, the angle A30 is in a range from the angle A13 to the angle A2.
  • crankshaft 31 rotates by inertia without performing fuel injection by the fuel injection device 40 and ignition operation by the ignition device 39. Since the pressure in the combustion chamber 34 becomes maximum when the piston 32 reaches the compression top dead center, the rotation of the crankshaft 31 tends to stop immediately before the crank angle reaches the angle A2. When the rotation of the crankshaft 31 stops when the crank angle is in the range from the angle A13 to the angle A2, the crank angle may not be adjusted to the angle A30 when the engine unit 21 is started.
  • the reverse rotation of the crankshaft 31 is started by the ISG 22 at the angle A30.
  • the crank angle changes in the direction of the arrow R2.
  • the piston 32 is lowered in the range from the angle A2 to the angle A1.
  • the piston 32 rises in the range from the angle A1 to the angle A0.
  • the piston 32 descends in the range from the angle A0 to the angle A3.
  • the piston 32 rises in the range from the angle A3 to the angle A2.
  • the moving direction of the piston 32 when the crankshaft 31 is reversely rotated is opposite to the moving direction of the piston 32 when the crankshaft 31 is rotating forward.
  • the intake port 35a opens the intake port 34a in the range from the angle A13 to the angle A12. Further, at the angle A23, the fuel is injected into the cylinder head intake passage 30Ca by the fuel injection device 40. In the reverse direction, the angle A23 is located on the more advanced side than the angle A0.
  • the exhaust port 34b is opened by the exhaust valve 36 in the range from the angle A16 to the angle A15.
  • the intake port 34a is opened by the intake valve 35 in the range from the angle A21 to the angle A22.
  • the operation of the intake valve 35 is performed by a reverse intake mechanism 45.
  • the angles A21 and A22 are preferably in the range from the angle A0 to the angle A3 in the reverse direction.
  • the angle at which the opening degree of the intake valve 35 becomes maximum in the range from the angle A21 to the angle A22 is, for example, 110 degrees with respect to the angle at which the opening degree of the intake valve 35 becomes maximum in the range from the angle A13 to the angle A12. It's off.
  • the angles A21 and A22 are located on the more retarded side than the angle A0.
  • the piston 32 rises in the range from the angle A1 to the angle A0, air and fuel are hardly introduced into the combustion chamber 34 in the range from the angle A13 to the angle A12. Thereafter, since the piston 32 descends in the range from the angle A0 to the angle A3, the air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber 34 through the intake port 34a in the range from the angle A21 to the angle A22.
  • the reverse rotation of the crankshaft 31 by the ISG 22 is stopped.
  • the air-fuel mixture in the combustion chamber 34 is ignited by the spark plug 39a. Thereby, an explosion occurs in the combustion chamber 34, and the crankshaft 31 is driven in the forward direction.
  • the angle A31 is preferably in the range from the angle A3 to the angle A2 in the reverse direction. In the present embodiment, in the reverse direction, the angle A31 is located slightly on the advance side with respect to the angle A2.
  • the air-fuel mixture in the combustion chamber 34 is ignited by the spark plug 39a.
  • the crankshaft 31 can be reliably driven in the forward direction. If it is possible to drive the crankshaft 31 in the forward direction by adjusting the timing of ignition, etc., before the reverse rotation of the crankshaft 31 is stopped, the air-fuel mixture in the combustion chamber 34 is mixed with the spark plug 39a. It may be ignited.
  • the exhaust port 34b is opened by the exhaust valve 36 in the range from the angle A15 to the angle A16. Thereby, the exhaust gas generated by the ignition at the angle A31 is discharged from the combustion chamber 34. Further, at the angle A11 in FIG. 4, fuel is injected into the cylinder head intake passage portion 30Ca. In addition, in the range from the angle A12 to the angle A13, the intake port 34a is opened by the intake valve 35. Thereby, the air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber 34. Subsequently, the air-fuel mixture in the combustion chamber 34 is ignited by the ignition device 39 at an angle A14 in FIG. When the crank angle exceeds the angle A14, the engine unit 21 shifts to normal operation.
  • the air-fuel mixture is guided to the combustion chamber 34 while the crankshaft 31 is reversely rotated by the ISG 22, and then the mixing in the combustion chamber 34 is performed with the piston 32 approaching the compression top dead center. I am ignited. Thereby, the piston 32 is driven so that the crankshaft 31 rotates in the forward direction, and sufficient torque in the forward direction is obtained. As a result, the piston 32 can easily exceed the first compression top dead center.
  • the rider may operate an accelerator grip (not shown).
  • the opening degree of the throttle valve 43 is the minimum (0%). The minimum opening of the throttle valve 43 does not completely block the intake passage 41 but is slightly open.
  • the cold start of the engine unit 21 is to start the engine unit 21 in a state where the temperature of the engine body 30 is outside air temperature or lower.
  • FIG. 6A shows a state in which the intake port 35a is opened by the intake valve 35 and the piston 32 is raised. That is, the crank angle is in the range from the angle A1 to the angle A0 in the range from the angle A13 to the angle A12.
  • the gas in the combustion chamber 34 is introduced into the cylinder head intake passage portion 30Ca and the intake passage portion 41.
  • the exhaust gas stays in the combustion chamber 34. In that case, the exhaust gas flows backward from the combustion chamber 34 to the cylinder head intake passage portion 30Ca and the intake passage portion 41.
  • the exhaust port 34b is opened by the exhaust valve 36, while the intake port 34a is opened by the intake valve 35.
  • the piston 11 is lowered. Therefore, the air-fuel mixture in the cylinder head intake passage portion 30Ca and the intake passage portion 41 is introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a.
  • the higher the pressure between the throttle valve 43 and the intake port 34a the greater the amount of air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a. Since the opening of the throttle valve 43 is small, the amount of air that passes through the throttle valve 43 and is introduced into the combustion chamber 34 is small.
  • the exhaust port 34b is open, since the pressure of the air-fuel mixture introduced from the intake port 34a into the combustion chamber 34 is high, almost no air is introduced from the exhaust port 34b into the combustion chamber 34.
  • the exhaust port 34b is open after the intake port 34a is closed.
  • the pressure in the combustion chamber 34 is already high, the amount of air introduced into the combustion chamber 34 from the exhaust port 34b after the intake port 34a is closed is small. Accordingly, the smaller the opening of the throttle valve 43, the larger the amount of air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a and the smaller the amount of air introduced into the combustion chamber 34 from the exhaust port 34b.
  • the charging efficiency is a value obtained by normalizing the volume of air introduced into the combustion chamber 34 during the period of reverse rotation of the crankshaft 31 to the gas volume in the standard state and then dividing by the displacement. .
  • the opening of the throttle valve 43 is small, the amount of air introduced into the combustion chamber 34 is larger as the opening is smaller.
  • the opening degree of the throttle valve 43 is large.
  • the opening degree of the throttle valve 43 is small, when the intake port 35 is opened by the intake valve 35 and the piston 32 is raised, the air in the combustion chamber 34 is changed into the cylinder head intake passage portion 30Ca and It is introduced into the intake passage 41 (see FIG. 6A). Since the opening degree of the throttle valve 43 is large, air passes through the throttle valve 43. Therefore, the pressure between the throttle valve 43 and the piston 32 is almost atmospheric pressure.
  • the exhaust port 34b is opened by the exhaust valve 36, while the intake port 34a is opened by the intake valve 35.
  • the piston 11 is lowered. Therefore, the pressure in the cylinder head intake passage portion 30Ca and the intake passage portion 41 is atmospheric pressure. Therefore, the air-fuel mixture is introduced from the intake port 34a to the combustion chamber 34, and air is introduced from the exhaust port 34b to the combustion chamber 34.
  • the larger the opening of the throttle valve 43 the easier it is for air to pass through the throttle valve 43. Therefore, the larger the opening of the throttle valve 43, the larger the amount of air-fuel mixture introduced from the intake port 34a into the combustion chamber 34. As shown in FIG.
  • the opening degree of the throttle valve 43 when the opening degree of the throttle valve 43 is small, the smaller the opening degree, the larger the amount of air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a, and the introduction into the combustion chamber 34 from the exhaust port 34b. The amount of air that is done is reduced.
  • the opening degree of the throttle valve 43 when the opening degree of the throttle valve 43 is large, the larger the opening degree, the larger the amount of air-fuel mixture introduced from the intake port 34a to the combustion chamber 34, and the introduction amount is introduced from the exhaust port 34b to the combustion chamber 34. The amount of air is reduced. Therefore, if the air-fuel ratio of the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a is constant, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 34 will vary. As a result, the initial combustion state after the crankshaft 31 is reversed will vary.
  • the ECU 11 of this embodiment takes into account the relationship between the opening of the throttle valve 43 and the amount of air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a.
  • the fuel injection amount injected at A23 is controlled.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the opening of the throttle valve 43 and the fuel injection amount injected at the angle A23.
  • An opening area of the throttle valve 43 that is smaller than the predetermined opening B is defined as a small opening area C1.
  • an opening range larger than the small opening range C1 is set as a large opening range C2.
  • the small opening area C1 and the large opening area C2 are continuous areas.
  • the opening degree B is, for example, 10 to 20% with 100% being fully opened.
  • the small opening area C1 does not include the opening degree 0%.
  • the small opening region may include the opening 0.
  • the large opening area C2 includes an opening degree of 100%. In the present invention, the large opening area may not include 100% opening.
  • the ECU 11 controls the fuel injection device 40 so that the fuel injection amount increases as the opening degree increases.
  • This control can be rephrased as follows.
  • An arbitrary opening within the small opening area C1 is defined as a first opening, and an arbitrary opening larger than the first opening within the small opening area C1 is defined as a second opening.
  • the fuel injection amount for the first opening is the first fuel injection amount, and the fuel injection amount for the second opening is the second fuel injection amount.
  • the EUC 11 controls the fuel injection amount so that the second fuel injection amount is larger than the first fuel injection amount.
  • the ECU 11 controls the fuel injection device 40 so that the fuel injection amount decreases as the opening degree increases when the opening degree of the throttle valve 43 is within the large opening region C2.
  • This control can be rephrased as follows.
  • An arbitrary opening within the large opening region C2 is defined as a third opening, and an arbitrary opening greater than the third opening within the large opening region C2 is defined as a fourth opening.
  • the fuel injection amount for the third opening is the third fuel injection amount, and the fuel injection amount for the fourth opening is the fourth fuel injection amount.
  • the EUC 11 controls the fuel injection amount so that the fourth fuel injection amount is smaller than the third fuel injection amount.
  • FIG. 8 is a graph showing the fuel injection amount when conditions other than the opening of the throttle valve 43 are constant.
  • the ECU 11 derives the fuel injection amount at the angle A23 based on the opening degree of the throttle valve 43 and the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 14.
  • the ECU 11 may derive the fuel injection amount at the angle A23 based on, for example, the intake pressure detected by the intake pressure sensor 13 in addition to the opening degree of the throttle valve 43 and the intake air temperature.
  • the ECU 11 controls the fuel injection amount based on the opening degree of the throttle valve 43 as described above when the engine unit 21 is cold-started.
  • the exhaust gas does not stay in the exhaust passage 41 connected to the combustion chamber 34 and the exhaust port 34b.
  • exhaust gas stays in the exhaust passage portion 41 connected to the combustion chamber 34 or the exhaust port 34b.
  • exhaust gas is introduced into the combustion chamber 34 when the crankshaft 31 reverses.
  • the total amount of air introduced into the combustion chamber 34 varies during the period in which the crankshaft 31 reverses. Therefore, even if the amount of fuel introduced into the combustion chamber 34 is constant, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 34 varies.
  • the intake passage portion 41 may have a bypass passage portion 41a that bypasses the throttle valve 43.
  • a bypass valve 46 is disposed in the bypass passage portion 41a.
  • the bypass valve 46 adjusts the flow rate of air passing through the intake passage portion 41.
  • the bypass valve 46 may be a valve whose opening degree is controlled by the ECU 11 or a valve whose opening degree is manually adjusted.
  • the intake passage 41 may have two bypass passages that bypass the throttle valve 43.
  • a bypass valve whose opening degree is controlled by the ECU 11 may be arranged in one bypass passage part, and a bypass valve whose opening degree is manually adjusted may be arranged in the other bypass passage part.
  • the engine system 10 may be configured so that the exhaust gas does not stay in the combustion chamber 34 after the engine unit 21 is stopped.
  • the control of the fuel injection amount according to the opening degree of the throttle valve 43 described in the above embodiment may be performed not only at the cold start but also at the start in the warm-up state. Further, the control of the fuel injection amount according to the opening degree of the throttle valve 43 described in the above embodiment may be performed at the start in the warm-up state without being performed at the cold start.
  • the warm-up state is a state where the temperature of the engine body 30 is higher than the outside air temperature or a predetermined temperature.
  • the fuel injection by the fuel injection device 40 and the ignition operation by the ignition device 39 are stopped. Thereby, the rotational speed of the crankshaft 31 is gradually reduced. In this case, the crankshaft 31 rotates with inertia.
  • the fuel injection device 40 and the ignition device 39 are controlled so that the crankshaft 31 rotates forward by inertia without burning the air-fuel mixture in the combustion chamber 34.
  • the bypass valve 46 is controlled so that air flows into the combustion chamber 34.
  • the bypass valve 46 is controlled so that the opening degree becomes maximum, for example. At this time, the opening degree of the throttle valve 43 is minimum.
  • the opening degree of the bypass valve 46 is zero, new air is not introduced into the combustion chamber 34 even if the intake port 34a is opened when the crankshaft 31 rotates by inertia.
  • the bypass valve 46 is open, the air that has passed through the bypass passage 41a is introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a. Therefore, when the crankshaft 31 rotates a plurality of times, a sufficient amount of air passes through the intake passage 41, the combustion chamber 34, and the exhaust passage 42. Therefore, exhaust gas does not stay in the combustion chamber 34 and the exhaust passage portion 42. Thereafter, when the rotation of the crankshaft 31 is stopped, the opening degree of the bypass passage portion 41a is controlled to the minimum.
  • the bypass valve 46 corresponds to the flow rate adjusting unit in the present invention.
  • the total amount of air introduced into the combustion chamber 34 from the intake port 34a and the exhaust port 34b is stabilized during the period in which the crankshaft 31 is reversed. Therefore, as described above, by controlling the fuel injection amount based on the opening degree of the throttle valve 43, the variation in the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 34 can be more reliably reduced. As a result, variations in the initial combustion state after the crankshaft 31 is reversed can be more reliably suppressed.
  • the opening degree of the throttle valve 43 when the opening degree of the throttle valve 43 can be controlled by the ECU 11, the opening degree of the throttle valve 43 may be controlled instead of controlling the opening degree of the bypass valve 46. Also in this case, the exhaust gas can be prevented from staying in the combustion chamber 34 after the engine unit 21 is stopped.
  • the throttle valve 43 corresponds to the flow rate adjusting unit in the present invention.
  • the exhaust port 34b is opened by the exhaust valve 36 in the range from the angle A16 to the angle A15 in FIG.
  • the engine system of the present invention is not limited to this configuration. When the crankshaft 31 is reversely rotated, the exhaust port 34b may not be opened.
  • the intake port 35a is opened by the intake valve 35 in the range from the angle A12 to the angle A13 after the rotation direction of the crankshaft 31 is switched from the reverse direction to the forward direction at the angle A31 in FIG.
  • the exhaust port 34b is opened by the exhaust valve 36 in the range from the angle A15 to the angle A16.
  • the engine system of the present invention is not limited to this configuration. After the rotation direction of the crankshaft 31 is switched from the reverse direction to the forward direction at the angle A31 and before the intake port 34a is opened by the intake valve 35 in the range from the angle A12 to the angle A13, the exhaust port 34b It does not have to be opened.
  • the engine system 10 of the above embodiment always performs the reverse intake start operation when the engine unit 21 is started. That is, the crankshaft 31 is always reversely rotated when the engine unit 21 is started.
  • the engine system of the present invention is not limited to this configuration. The engine system may reverse the crankshaft only when a predetermined condition is satisfied when the engine unit 21 is started.
  • a motor (drive source) and a generator may be provided.
  • the motor rotates the crankshaft 31 forward and backward.
  • the generator receives the rotational force in the positive direction of the crankshaft 31 and generates electric power.
  • the drive source in the present invention may not be a motor.
  • the engine unit 21 of the above embodiment is a water-cooled engine.
  • the engine unit in the present invention may be a natural air-cooled or forced air-cooled engine.
  • the engine unit of the present invention may be a single cylinder engine.
  • the engine unit of the present invention is preferably a multi-cylinder engine.
  • the number of cylinders is not particularly limited.
  • the engine unit of the present invention is preferably an independent throttle type.
  • the independent throttle type engine unit has a throttle valve for each combustion chamber.
  • a reverse intake mechanism may be provided for each of the combustion chambers.
  • a reverse intake mechanism may be provided for only some of the combustion chambers. A part of the configuration of the plurality of reverse intake mechanisms may be common.
  • the straddle-type vehicle of the present invention may be a motorcycle other than a scooter. Further, the application target of the present invention is not limited to a motorcycle. The present invention may be applied to straddle-type vehicles other than motorcycles.
  • the saddle riding type vehicle to which the present invention is applied includes a motorcycle, a tricycle, a four-wheel buggy (ATV: All Terrain Vehicle), a water bike, a snowmobile, and the like.

Abstract

エンジン制御装置(11)は、クランクシャフト(31)が逆転するときに燃料噴射装置(40)から噴射される燃料噴射量が、スロットルバルブ(43)の開度が小開度領域(C1)内の第1開度の場合には、第1燃料噴射量となり、スロットルバルブ(43)の開度が小開度領域(C1)内の第1開度よりも大きい第2開度の場合に、第1燃料噴射量よりも多い第2燃料噴射量となり、スロットルバルブ(43)の開度が小開度領域(C1)よりも開度が大きい大開度領域(C2)内の第3開度の場合に、第3燃料噴射量となり、スロットルバルブ(43)の開度が大開度領域(C2)内の第3開度よりも大きい第4開度の場合に、第3燃料噴射量よりも少ない第4燃料噴射量となるように、燃料噴射装置を制御する。エンジン制御装置(11)は、クランクシャフト(31)が逆転した後の最初の燃焼状態のばらつきを抑制する。

Description

エンジン制御装置
 本発明は、エンジン制御装置に関する。
 自動二輪車等の鞍乗型車両において、エンジンユニットを始動させる際、クランクシャフトが最初の圧縮上死点に対応する角度を超えて回転するには、大きなトルクが必要となる。そこで、大きなトルクを発生させるために、クランクシャフトを一旦逆方向に回転させて、その後、クランクシャフトを正方向に回転させる場合がある。
 例えば、特許文献1に記載されるエンジンユニットは、クランクシャフトが逆方向に回転するときに吸気通路部内の混合気を燃焼室に導入させる逆転吸気機構を備えている。逆転吸気機構を備えたエンジンユニットは、エンジンユニットの始動時に以下のように動作する。まず、エンジンユニットを制御するエンジン制御装置が、クランクシャフトを逆方向に回転させるようにモータを制御する。そして、クランクシャフトが逆転している時に、エンジン制御装置は、吸気通路部内に燃料を噴射するように燃料噴射装置を制御する。その後、クランクシャフトが逆転している時に、吸気通路部内の混合気が燃焼室内に導入される。続いて、エンジン制御装置は、燃焼室内で圧縮された混合気に点火するように点火装置を制御する。それにより、混合気が燃焼する。その燃焼のエネルギーが、クランクシャフトを正方向に回転させる。よって、クランクシャフトは、最初の圧縮上死点に対応する角度を超えて回転できる。その結果、エンジンユニットの始動性が向上する。なお、エンジンユニットの始動性とは、エンジンユニットのかかり易さのことである。
特開2014-77405号公報
 発明者らは、逆転吸気機構を備えたエンジンユニットについて種々の実験および解析を行った。それにより、従来の逆転吸気機構を備えたエンジンユニットは、クランクシャフトが逆転した後の最初の燃焼状態にばらつきが生じることに気付いた。
 本発明の目的は、逆転吸気機構を備えたエンジンユニットに用いられ、クランクシャフトが逆転した後の最初の燃焼状態のばらつきを抑制できるエンジン制御装置を提供することである。
 (1)本発明のエンジン制御装置は、クランクシャフトを有するエンジンユニットの動作と、前記クランクシャフトを正転および逆転させる駆動源の動作を制御するエンジン制御装置である。前記エンジンユニットは、燃焼室、および、前記燃焼室に設けられる吸気口に接続されるシリンダヘッド吸気通路部を有し、前記クランクシャフトが設けられるエンジン本体と、前記クランクシャフトに連結されており、前記燃焼室の一部を構成するピストンと、前記燃焼室に設けられる前記吸気口を開閉する吸気バルブと、前記燃焼室に設けられる排気口を開閉する排気バルブと、前記シリンダヘッド吸気通路部に接続されており、スロットルバルブが配置される吸気通路部と、前記シリンダヘッド吸気通路部内または前記吸気通路部内で燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記燃焼室内において、空気と燃料との混合気に点火する点火装置と、を備える。前記エンジン制御装置は、エンジンユニットの始動時に、前記クランクシャフトが逆転されるように前記駆動源を制御し、前記クランクシャフトが逆転するとき、燃料を噴射するように前記燃料噴射装置を制御し、前記クランクシャフトが逆転するときまたは前記クランクシャフトが逆転する期間の後、混合気に点火するように前記点火装置を制御する。前記エンジンユニットは、前記クランクシャフトが逆転するとき、前記排気バルブが前記排気口を開く期間と少なくとも一部が重なる期間に、前記吸気口を開くように前記吸気バルブを駆動して、前記吸気口から前記燃焼室に混合気を導入させる逆転吸気機構を有する。前記エンジン制御装置は、前記クランクシャフトが逆転するときに前記燃料噴射装置から噴射される燃料噴射量が、前記スロットルバルブの開度が小開度領域内の第1開度の場合には、第1燃料噴射量となり、前記スロットルバルブの開度が前記小開度領域内の前記第1開度よりも大きい第2開度の場合に、前記第1燃料噴射量よりも多い第2燃料噴射量となり、前記スロットルバルブの開度が前記小開度領域よりも開度が大きい大開度領域内の第3開度の場合に、第3燃料噴射量となり、前記スロットルバルブの開度が前記大開度領域内の前記第3開度よりも大きい第4開度の場合に、前記第3燃料噴射量よりも少ない第4燃料噴射量となるように、前記燃料噴射装置を制御する。
 この構成によると、エンジン制御装置は、エンジンユニットおよび駆動源の動作を制御する。エンジンユニットは、エンジン本体、クランクシャフト、ピストン、吸気バルブ、排気バルブ、吸気通路部、燃料噴射装置、点火装置、および逆転吸気機構を有する。エンジン本体は、燃焼室を有する。燃焼室には、吸気口と排気口が設けられる。また、エンジン本体は、吸気口に接続されるシリンダヘッド吸気通路部を有する。クランクシャフトは、エンジン本体に設けられる。駆動源は、クランクシャフトを正転および逆転させる。ピストンは、クランクシャフトに連結される。ピストンは、燃焼室の一部を構成する。吸気バルブは、吸気口を開閉する。排気バルブは、排気口を開閉する。吸気通路部は、シリンダヘッド吸気通路部に接続される。スロットルバルブは、この吸気通路部に配置される。燃料噴射装置は、シリンダヘッド吸気通路部内または吸気通路部内で燃料を噴射する。点火装置は、燃焼室内において、空気と燃料との混合気に点火する。
 エンジンユニットの始動時に、エンジン制御装置は、クランクシャフトが逆転されるように駆動源を制御する。エンジン制御装置は、クランクシャフトが逆転するとき、燃料を噴射するように燃料噴射装置を制御する。また、エンジンユニットを停止したとき、クランクシャフトは惰性で回転するため、ピストンは圧縮上死点の前で停止する。そのため、クランクシャフトが逆転すると、まず、吸気バルブが吸気口を開く。その後、排気バルブが排気口を開く。逆転吸気機構は、排気バルブが排気口を開く期間と少なくとも一部が重なる期間に、吸気口を開くように吸気バルブを駆動する。それにより、吸気口から燃焼室に混合気が導入される。エンジン制御装置は、クランクシャフトが逆転するときまたはクランクシャフトが逆転する期間の後、混合気に点火するように点火装置を制御する。燃焼室内の混合気が燃焼すると、燃焼のエネルギーによってクランクシャフトが正転する。そのため、クランクシャフトは、最初の圧縮上死点に対応する角度を超えて回転できる。
 クランクシャフトが逆転するとき、まず、排気口が閉じつつ吸気口が開かれる。その後、逆転吸気機構によって吸気口が開かれる。このとき、ピストンは排気上死点に向かって移動している。例えば、エンジンユニットの冷間始動時は、排ガスは、燃焼室および排気口に接続される排気通路部に滞留していない。そのため、ピストンが排気上死点に向って移動しつつ吸気口が開くと、燃焼室から、シリンダヘッド吸気通路部および吸気通路部に空気が導入される。スロットルバルブの開度が小さい場合、スロットルバルブとピストンとの間の空気は圧縮される。スロットルバルブの開度が小さいほど、スロットルバルブとピストンの間の圧力は高くなる。一方、スロットルバルブの開度が大きい場合、スロットルバルブとピストンとの間の空気はほとんど圧縮されない。
 また、燃料噴射装置は、シリンダヘッド吸気通路部内または吸気通路部内で燃料を噴射する。噴射された燃料は、燃焼室から送られた空気と混合される。
 その後、逆転吸気機構によって、排気口が開かれる期間と少なくとも一部が重なる期間に吸気口が開かれる。そして、吸気口から燃焼室に、空気と燃料との混合気が導入される。
 このとき、スロットルバルブの開度が小さい場合、スロットルバルブと吸気口との間の圧力が高い。圧力が高いほど、吸気口から燃焼室に導入される混合気の量は多くなる。つまり、スロットルバルブの開度が小開度領域内の場合、開度が小さいほど、吸気口から燃焼室に導入される混合気の量は多くなる。また、このとき、排気口は開いている。しかし、吸気口から燃焼室に導入される混合気の圧力が高いため、排気口から燃焼室に導入される空気量は少ない。吸気口から燃焼室に導入される混合気の量が多いほど、排気口から燃焼室に導入される空気量は少ない。つまり、スロットルバルブの開度が小開度領域内の場合、開度が小さいほど、吸気口から燃焼室に導入される混合気の量が多くなり、排気口から燃焼室に導入される空気量は少なくなる。
 一方、スロットルバルブの開度が大きい場合には、スロットルバルブと吸気口との間の圧力は、ほぼ大気圧である。この場合には、吸気口から燃焼室に混合気が導入されると共に、排気口から燃焼室に空気が導入される。スロットルバルブの開度が大きいほど、スロットルバルブが空気の流れの抵抗になりにくいため、吸気口から燃焼室に導入される混合気の量が多くなる。排気口に接続される排気通路部と吸気通路部の圧力が共に大気圧の場合、吸気口および排気口から燃焼室に導入される空気の総量はほぼ一定である。したがって、吸気口から燃焼室に導入される混合気の量が多いほど、排気口から燃焼室に導入される空気量は少ない。よって、スロットルバルブの開度が小開度領域よりも開度の大きい大開度領域内の場合には、開度が大きいほど、吸気口から燃焼室に導入される混合気の量が多くなり、排気口から燃焼室に導入される空気量は少なくなる。
 このように、クランクシャフトが逆転する期間に、吸気口から燃焼室に導入される混合気の量にはばらつきがある。そのため、仮に、吸気口から燃焼室に導入される混合気の空燃比が一定だとすると、燃焼室内の混合気の空燃比にばらつきが生じる。そこで、エンジン制御装置は、クランクシャフトが逆転するときに燃料噴射装置から噴射される燃料噴射量を以下のように制御する。つまり、燃料噴射量が、スロットルバルブの開度が小開度領域内の第1開度の場合に、第1燃料噴射量となり、スロットルバルブの開度が小開度領域内の第1開度よりも大きい第2開度の場合に、第1燃料噴射量よりも多い第2燃料噴射量となり、スロットルバルブの開度が大開度領域内の第3開度の場合に、第3燃料噴射量となり、スロットルバルブの開度が大開度領域内の第3開度よりも大きい第4開度の場合に、第3燃料噴射量よりも少ない第4燃料噴射量となるように、燃料噴射装置は制御される。これにより、燃焼室に導入される燃料の量のばらつきを低減できる。そのため、燃焼室内の混合気の空燃比のばらつきを低減できる。その結果、クランクシャフトが逆転した後の最初の燃焼状態のばらつきを抑制できる。
 (2)本発明の1つの観点によると、本発明のエンジン制御装置は、以下の構成を有することが好ましい。
 前記エンジンユニットの冷間始動時であって前記クランクシャフトが逆転するときに前記燃料噴射装置から噴射される燃料噴射量が、前記スロットルバルブの開度が前記第1開度の場合に、前記第1燃料噴射量となり、前記スロットルバルブの開度が前記第2開度の場合に、前記第2燃料噴射量となり、前記スロットルバルブの開度が前記第3開度の場合に、前記第3燃料噴射量となり、前記スロットルバルブの開度が前記第4開度の場合に、前記第4燃料噴射量となるように、前記燃料噴射装置を制御することが好ましい。
 この構成によると、エンジン制御装置は、エンジンユニットの冷間始動時に、上述したように、スロットルバルブの開度に基づいて、燃料噴射量を制御する。エンジンユニットの冷間始動時は、燃焼室および排気口に接続される排気通路部に排ガスが滞留しない。
 仮に、エンジンユニットの始動時に、排ガスが、燃焼室または排気口に接続される排気通路部に滞留しているとする。この場合、クランクシャフトが逆転するときに、排ガスが燃焼室に導入される。その結果、クランクシャフトが逆転する期間に、燃焼室に導入される空気の総量にばらつきが生じる。そのため、燃焼室に導入される燃料の量が一定であっても、燃焼室内の混合気の空燃比にばらつきが生じる。
 一方、エンジンユニットの冷間始動時は、燃焼室および排気口に接続される排気通路部に排ガスが滞留しない。そのため、クランクシャフトが逆転する期間に、燃焼室に導入される空気の総量が安定する。よって、燃焼室内の混合気の空燃比のばらつきをより確実に低減できる。その結果、クランクシャフトが逆転した後の最初の燃焼状態のばらつきをより確実に抑制できる。
 (3)本発明の1つの観点によると、本発明のエンジン制御装置は、以下の構成を有することが好ましい。
 エンジン制御装置は、前記吸気通路部を通過する空気の流量を調整する流量調整部を制御する。
 また、エンジン制御装置は、エンジンユニットの停止動作の際に、前記燃焼室内で混合気の燃焼が行われることなく惰性によって前記クランクシャフトが正転するように、前記燃料噴射装置および前記点火装置を制御すると共に、前記燃焼室に空気が流入するように前記流量調整部を制御する。
 この構成によると、エンジンユニットは、流量調整部を備えている。流量調整部は、エンジン制御装置によって制御されて、吸気通路部を通過する空気の流量を調整する。エンジンユニットの停止動作の際に、燃焼室内で混合気の燃焼が行われることなく惰性によってクランクシャフトが正転するように、燃料噴射装置および点火装置は制御される。さらに、エンジンユニットの停止動作の際、燃焼室に空気が流入するように流量調整部は制御される。そのため、流量調整部を通過した空気が、吸気口から燃料室に導入される。したがって、吸気口および燃焼室を、十分な量の空気が通過する。よって、冷間始動時でない始動時であっても、燃焼室および排気口に接続される排気通路部に排ガスが滞留しない。
 仮に、エンジンユニットの始動時に、排ガスが燃焼室または排気口に接続される排気通路部に滞留しているとする。この場合、クランクシャフトが逆転するときに、排ガスが燃焼室に導入される。その結果、クランクシャフトが逆転する期間に、燃焼室に導入される空気の総量にばらつきが生じる。そのため、燃焼室に導入される燃料の量が一定であっても、燃焼室内の混合気の空燃比にばらつきが生じる。
 一方、本発明では、上述したように、エンジンユニットの始動時に、排ガスが、燃焼室および排気口に接続される排気通路部に滞留しない。そのため、クランクシャフトが逆転する期間に、吸気口および排気口から燃焼室に導入される空気の総量が安定する。よって、上述したように、スロットルバルブの開度に基づいて燃料噴射量を制御することにより、燃焼室内の混合気の空燃比のばらつきをより確実に低減できる。その結果、クランクシャフトが逆転した後の最初の燃焼状態のばらつきをより確実に抑制できる。
 (4)本発明の1つの観点によると、本発明のエンジン制御装置は、以下の構成を有することが好ましい。
 前記スロットルバルブが、スロットルワイヤを介して、ライダーによって操作されるアクセル操作部に接続されている。
 (5)本発明の1つの観点によると、本発明のエンジン制御装置は、以下の構成を有することが好ましい。
 前記スロットルバルブが、前記エンジン制御装置に接続され、前記エンジン制御装置によって制御される。
 (6)本発明のエンジン制御装置は、鞍乗型車両に用いられることが好ましい。
 この構成によると、クランクシャフトが逆転した後の最初の燃焼状態のばらつきを抑制できる、鞍乗型車両を実現できる。
 本発明のエンジン制御装置は、逆転吸気機構を備えたエンジンユニットに用いられ、クランクシャフトが逆転した後の最初の燃焼状態のばらつきを抑制できる。
 [用語の定義]
 なお、本発明において、「エンジン制御装置が、前記クランクシャフトが逆転するときに前記燃料噴射装置から噴射される燃料噴射量が、前記スロットルバルブの開度が小開度領域内の第1開度の場合には、第1燃料噴射量となり、前記スロットルバルブの開度が前記小開度領域内の前記第1開度よりも大きい第2開度の場合に、前記第1燃料噴射量よりも多い第2燃料噴射量となり、前記スロットルバルブの開度が前記小開度領域よりも開度が大きい大開度領域内の第3開度の場合に、第3燃料噴射量となり、前記スロットルバルブの開度が前記大開度領域内の前記第3開度よりも大きい第4開度の場合に、前記第3燃料噴射量よりも少ない第4燃料噴射量となるように、前記燃料噴射装置を制御する」とは、クランクシャフトの逆転時に常に、この制御を行うという意味ではない。クランクシャフトを逆転する場合であって、所定の条件を満たす場合にこの制御を行い、所定の条件を満たさない場合にはこの制御を行わなくてもよい。
 本発明において、鞍乗型車両とは、ライダーが鞍にまたがるような状態で乗車する車両全般を指している。
 本明細書において、AがBより前方にあるとは、以下の状態を指す。Aが、Bの最前端を通り前後方向に直交する平面の前方にある。AとBは、前後方向に並んでいてもよく、並んでいなくてもよい。なお、AがBより後方にある、AがBより上方または下方にある、AがBより右方または左方にあるという表現にも、同様の定義が適用される。
 本明細書において、AがBの前にあるとは、特に限定しない限り、以下の状態を指す。Aの後面全体が、Bの前面の少なくとも一部と前後方向に向かい合い、且つ、Bの最前端がAの最前端より後方にある。Aの後面とは、Aを後ろから見た時に見える面のことである。Aの後面は、連続した1つの面であってもよく、連続しない複数の面で構成されてもよい。Bの前面の定義も同様である。
 なお、AがBの後ろにある、AがBの上または下にある、AがBの右または左にあるという表現にも、同様の定義が適用される。
 本発明において、含む(including)、有する(comprising)、備える(having)およびこれらの派生語は、列挙されたアイテム及びその等価物に加えて追加的アイテムをも包含することが意図されて用いられている。
 本発明において、取り付けられた(mounted)、接続された(connected)、結合された(coupled)、支持された(supported)という用語は、広義に用いられている。具体的には、直接的な取付、接続、結合、支持だけでなく、間接的な取付、接続、結合および支持も含む。さらに、接続された(connected)および結合された(coupled)は、物理的又は機械的な接続/結合に限られない。それらは、直接的なまたは間接的な電気的接続/結合も含む。
 他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術用語および科学用語を含む)は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術および本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されることはない。
 本明細書において、「好ましい」という用語は非排他的なものである。「好ましい」は、「好ましいがこれに限定されるものではない」ということを意味する。本明細書において、「好ましい」と記載された構成は、少なくとも、上記(1)の構成により得られる上記効果を奏する。また、本明細書において、「してもよい」という用語は非排他的なものである。「してもよい」は、「してもよいがこれに限定されるものではない」という意味である。本明細書において、「してもよい」と記載された構成は、少なくとも、上記(1)の構成により得られる上記効果を奏する。
 特許請求の範囲において、ある構成要素の数を明確に特定しておらず、英語に翻訳された場合に単数で表示される場合、本発明は、この構成要素を、複数有していてもよい。また本発明は、この構成要素を1つだけ有していてもよい。
 本発明では、上述した好ましい構成を互いに組み合わせることを制限しない。本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載されたまたは図面に図示された構成要素の構成および配置の詳細に制限されないことが理解されるべきである。本発明は、後述する実施形態以外の実施形態でも可能である。本発明は、後述する実施形態に様々な変更を加えた実施形態でも可能である。また、本発明は、後述する変形例を適宜組み合わせて実施することができる。
本発明の実施形態のエンジン制御装置の概要構成図である。 本発明の実施形態の具体例に係る自動二輪車の側面図である。 エンジン制御装置を含むエンジンシステムの構成を説明するための模式図である。 エンジンユニットの通常動作について説明するための図である。 エンジンユニットの逆転吸気始動動作について説明するための図である。 逆転吸気始動時の空気の流れについて説明するための図である。 クランクシャフトが逆転するときの充填効率と、スロットルバルブの開度との関係を示すグラフである。 クランクシャフトが逆転するときの燃料噴射量と、スロットルバルブの開度との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態の変形例に係るエンジンユニットの構成を示す模式図である。
 以下、本発明の実施形態について図1を参照しつつ説明する。本発明の実施形態のエンジン制御装置11は、エンジンユニット21および駆動源22の動作を制御する。エンジンユニット21は、エンジン本体30、クランクシャフト31、ピストン32、吸気バルブ35、排気バルブ36、吸気通路部41、燃料噴射装置40、点火装置39、および逆転吸気機構45を有する。エンジン本体30は、燃焼室34を有する。燃焼室34には、吸気口34aと排気口34bが設けられる。また、エンジン本体30は、吸気口34aに接続されるシリンダヘッド吸気通路部30Caを有する。クランクシャフト31は、エンジン本体30に設けられる。駆動源22は、クランクシャフト31を正転および逆転させる。ピストン32は、クランクシャフト31に連結される。ピストン32は、燃焼室34の一部を構成する。吸気バルブ35は、吸気口34aを開閉する。排気バルブ36は、排気口34bを開閉する。吸気通路部41は、シリンダヘッド吸気通路部30Caに接続される。スロットルバルブ43は、この吸気通路部41に配置される。燃料噴射装置40は、シリンダヘッド吸気通路部30Ca内または吸気通路部41内で燃料を噴射する。点火装置39は、燃焼室34内において、空気と燃料との混合気に点火する。
 エンジンユニット21の始動時に、エンジン制御装置11は、クランクシャフト31が逆転されるように駆動源22を制御する。エンジン制御装置11は、クランクシャフト31が逆転するとき、燃料を噴射するように燃料噴射装置40を制御する。また、エンジンユニット21を停止したとき、クランクシャフト31は惰性で回転するため、ピストン32は圧縮上死点の前で停止する。そのため、クランクシャフト31が逆転すると、まず、吸気バルブ35が吸気口34aを開く。その後、排気バルブ36が排気口34bを開く。逆転吸気機構45は、排気バルブ36が排気口34bを開く期間と少なくとも一部が重なる期間に、吸気口34aを開くように吸気バルブ35を駆動する。それにより、吸気口34aから燃焼室34に混合気が導入される。エンジン制御装置11は、クランクシャフト31が逆転するときまたはクランクシャフト31が逆転する期間の後、混合気に点火するように点火装置39を制御する。燃焼室34内の混合気が燃焼すると、燃焼のエネルギーによってクランクシャフト31が正転する。そのため、クランクシャフト31は、最初の圧縮上死点に対応する角度を超えて回転できる。
 クランクシャフト31が逆転するとき、まず、排気口34bが閉じつつ吸気口34aが開かれる。その後、逆転吸気機構45によって吸気口34aが開かれる。このとき、ピストン32は排気上死点に向かって移動している。例えば、エンジンユニット21の冷間始動時は、排ガスは、燃焼室34および排気口34bに接続される排気通路部に滞留していない。そのため、ピストン32が排気上死点に向って移動しつつ吸気口34aが開くと、燃焼室34から、シリンダヘッド吸気通路部30Caおよび吸気通路部41に空気が導入される。スロットルバルブ43の開度が小さい場合、スロットルバルブ43とピストン32との間の空気は圧縮される。スロットルバルブ43の開度が小さいほど、スロットルバルブ43とピストン32の間の圧力は高くなる。一方、スロットルバルブ43の開度が大きい場合、スロットルバルブ43とピストン32との間の空気はほとんど圧縮されない。
 また、燃料噴射装置40は、シリンダヘッド吸気通路部30Ca内または吸気通路部41内で燃料を噴射する。噴射された燃料は、燃焼室34から送られた空気と混合される。
 その後、逆転吸気機構45によって、排気口34bが開かれる期間と少なくとも一部が重なる期間に吸気口34aが開かれる。そして、吸気口34aから燃焼室34に、空気と燃料との混合気が導入される。
 このとき、スロットルバルブ43の開度が小さい場合、スロットルバルブ43と吸気口34aとの間の圧力が高い。圧力が高いほど、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量は多くなる。つまり、スロットルバルブ43の開度が小開度領域C1内の場合、開度が小さいほど、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量は多くなる。また、このとき、排気口34bは開いている。しかし、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の圧力が高いため、排気口34bから燃焼室34に導入される空気量は少ない。吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量が多いほど、排気口34bから燃焼室34に導入される空気量は少ない。つまり、スロットルバルブ43の開度が小開度領域C1内の場合、開度が小さいほど、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量が多くなり、排気口34bから燃焼室34に導入される空気量は少なくなる。
 一方、スロットルバルブ43の開度が大きい場合には、スロットルバルブ43と吸気口34aとの間の圧力は、ほぼ大気圧である。この場合には、吸気口34aから燃焼室34に混合気が導入されると共に、排気口34bから燃焼室34に空気が導入される。スロットルバルブ43の開度が大きいほど、スロットルバルブ43が空気の流れの抵抗になりにくいため、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量が多くなる。排気口34bに接続される排気通路部と吸気通路部41の圧力が共に大気圧の場合、吸気口34aおよび排気口34bから燃焼室34に導入される空気の総量はほぼ一定である。したがって、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量が多いほど、排気口34bから燃焼室34に導入される空気量は少ない。よって、スロットルバルブ43の開度が小開度領域C1よりも開度の大きい大開度領域C2内の場合には、開度が大きいほど、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量が多くなり、排気口34bから燃焼室34に導入される空気量は少なくなる。
 このように、クランクシャフト31が逆転する期間に、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量にはばらつきがある。そのため、仮に、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の空燃比が一定だとすると、燃焼室34内の混合気の空燃比にばらつきが生じる。そこで、エンジン制御装置11は、クランクシャフト31が逆転するときに燃料噴射装置40から噴射される燃料噴射量を以下のように制御する。つまり、燃料噴射量が、スロットルバルブ43の開度が小開度領域C1内の第1開度の場合に、第1燃料噴射量となり、スロットルバルブ43の開度が小開度領域C1内の第1開度よりも大きい第2開度の場合に、第1燃料噴射量よりも多い第2燃料噴射量となり、スロットルバルブ43の開度が大開度領域C2内の第3開度の場合に、第3燃料噴射量となり、スロットルバルブ43の開度が大開度領域C2内の第3開度よりも大きい第4開度の場合に、第3燃料噴射量よりも少ない第4燃料噴射量となるように、燃料噴射装置40は制御される。これにより、燃焼室34に導入される燃料の量のばらつきを低減できる。そのため、燃焼室34内の混合気の空燃比のばらつきを低減できる。その結果、クランクシャフト31が逆転した後の最初の燃焼状態のばらつきを抑制できる。
 次に、上述した本発明の実施形態の具体例1について、図2~図8を用いて説明する。以下の説明では、上述した本発明の実施形態と同じ部位についての説明は省略する。基本的に、本発明の実施形態の具体例1は、上述した本発明の実施形態を全て包含している。本実施形態の具体例は、本発明の鞍乗型車両を自動二輪車1に適用した一例である。以下の説明において、特に限定が無い限り、前後方向とは、車両の前後方向のことである。車両の前後方向とは、自動二輪車1の後述するシート5に着座したライダーから見た前後方向のことである。以下の説明において、左右方向とは、車両の左右方向のことである。車両の左右方向とは、自動二輪車1の後述するシート5に着座したライダーから見た左右方向のことである。車両の左右方向は、自動二輪車1の車幅方向でもある。以下の説明において、特に限定が無い限り、上下方向とは、車両の上下方向のことである。車両の上下方向とは、自動二輪車1を水平な路面に直立させた状態における上下方向である。各図に示す矢印F、矢印B、矢印U、矢印D、矢印L、矢印Rは、それぞれ、前方、後方、上方、下方を表している。
 [1]自動二輪車の概略構成
 図2に示すように、本実施形態の自動二輪車1は、スクータである。自動二輪車1は、車体2と、エンジンシステム10とを有する。車体2は、本発明における本体部に相当する。車体2は、前輪3と、後輪4と、シート5とを有する。車体2は、その前部にステアリングシャフト6を有する。ステアリングシャフト6の上端部は、ハンドルユニット7に連結されている。ハンドルユニット7は、エンジン出力を調整するアクセルグリップ(図示せず)を有する。ハンドルユニット7は、スタータスイッチ12(図3参照)やメインスイッチ(図示せず)などの各種スイッチを有する。ステアリングシャフト6の下端部は、一対のフロントフォーク8に連結されている。一対のフロントフォーク8の下端部は、前輪3を支持する。シート5は、車体フレーム(図示せず)に支持される。
 エンジンシステム10は、パワーユニット20と、ECU(Engine Control Unit;エンジン制御装置)11とを有する。パワーユニット20の前部は、車体フレーム(図示せず)に揺動可能に支持される。パワーユニット20の後部は、リアサスペンション(図示せず)を介して車体フレームに支持される。パワーユニット20の後部は、後輪4を支持する。ECU11は、パワーユニット20の動作を制御する。ECU11は、本発明におけるエンジン制御装置に相当する。また、自動二輪車1は、バッテリ(図示せず)を有する。バッテリは、ECU11や各種センサなどの電子機器に電力を供給するために設けられる。
 [2]エンジンシステムの構成
 以下、エンジンシステム10の構成について説明する。図3は、エンジンシステム10の構成を示す模式図である。パワーユニット20は、エンジンユニット21と、ISG(Integrated Starter Generator;モータ機能付発電機)22と、変速機(図示せず)等を有する。図2エンジンユニット21により発生した動力は、変速機を介して後輪4に伝達される。エンジンユニット21により発生される動力によって後輪4は回転駆動される。
 エンジンユニット21の少なくとも一部は、シート5の少なくとも一部の下にある。エンジンユニット21は、シート5の上端5aより下方に配置される。なお、本発明において、鞍乗型車両のシートとは、ライダー(運転者)が座る部位であって、ライダーの腰または背中がもたれかかる部位は含まない。また、本発明において、鞍乗型車両のシートとは、タンデムライダー(乗員)が座る部位は含まない。
 エンジンユニット21は、エンジン本体30、クランクシャフト31、ピストン32、吸気バルブ35、排気バルブ36、バルブ駆動機構44、点火装置39、燃料噴射装置40、吸気通路部41、および排気通路部42を有する。エンジンユニット21は、水冷式である。エンジンユニット21は、単気筒エンジンである。エンジンユニット21は、4ストローク式のエンジンである。4ストローク式のエンジンとは、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、および排気行程を繰り返すエンジンである。
 エンジン本体30は、クランクケース30A、シリンダボディ30B、シリンダヘッド30C、および、ヘッドカバー30Dを有する。これらはこの順で連結されている。クランクシャフト31は、クランクケース30Aに設けられる。クランクシャフト31の中心軸は、左右方向に沿っている。シリンダボディ30Bは、シリンダ孔30Baを有する。エンジンユニット21は、シリンダ孔30Baの中心軸が、前後方向に沿った方向となるように配置される。なお、本明細書において、前後方向に沿った方向とは、前後方向と平行な方向に限らない。前後方向に沿った方向とは、前後方向に対して-45°以上+45°以下の範囲内で傾斜している方向を含む。ピストン32は、シリンダ孔30Ba内で往復動可能に設けられる。ピストン32は、コネクティングロッド33を介してクランクシャフト31に連結される。ピストン32の往復運動は、クランクシャフト31の回転運動に変換される。
 ISG22は、クランクシャフト31に設けられる。ISG22は、モータの機能を有する発電機である。ISG22は、クランクシャフト31の正方向の回転力を受けて電力を生成する。また、ISG22は、ECU11によって制御されて、クランクシャフト31を正方向および逆方向に回転させる。ISG22は、本発明における駆動源に相当する。以下の説明において、クランクシャフト31を正方向の回転を正転といい、逆方向の回転を逆転という。クランクシャフト31と後輪4との間にワンウェイクラッチ(図示せず)が設けられている。クランクシャフト31の正転はワンウェイクラッチを介して後輪4に伝達される。クランクシャフト31の逆転は後輪4に伝達されない。
 エンジン本体30は、燃焼室34と、シリンダヘッド吸気通路部30Caと、シリンダヘッド排気通路部30Cbとを有する。なお、本明細書において、通路部とは、経路を形成する構造物を意味する。経路とは、ガスなどが通過する空間を意味する。燃焼室34は、シリンダヘッド30Cと、シリンダ孔30Baと、ピストン32によって形成される。燃焼室34は、吸気口34aおよび排気口34bを有する。シリンダヘッド吸気通路部30Caは、吸気口34aに接続される。シリンダヘッド排気通路部30Cbは、排気口34bに接続される。シリンダヘッド吸気通路部30Caおよびシリンダヘッド排気通路部30Cbは、シリンダヘッド30Cに形成される。
 吸気バルブ35は、吸気口34aを開閉するように設けられる。排気バルブ36は、排気口34bを開閉するように設けられる。吸気バルブ35および排気バルブ36は、バルブ駆動機構44によって駆動される。図示は省略するが、バルブ駆動機構44は、クランクシャフト31の回転によって吸気バルブ35および排気バルブ36を駆動する。バルブ駆動機構44は、例えば、SOHC(Single Over Head Camshaft)型であってもよく、DOHC(Double Over Head Camshaft)型であってもよい。また、バルブ駆動機構44は、ロッカーアーム式であっても、直打式(直動式ともいう)であってもよい。また、バルブ駆動機構44がロッカーアーム式の場合、ロッカーアームは、シーソー式であってもスイングアーム式であってもよい。バルブ駆動機構44は、シリンダボディ30Bにカムシャフトが配置されるOHV(Over Head Valve)型であってもよい。
 例えば、バルブ駆動機構44がSOHC型の場合、シリンダヘッド30C内に、吸気カムと排気カムを有するカムシャフトが設けられる。吸気カムおよび排気カムは、カムシャフトと一体的に回転する。また、シリンダヘッド30C内には、吸気ロッカーアームと排気ロッカーアームがそれぞれ揺動可能に設けられる。吸気ロッカーアームの一端は、吸気カムに接触し、他端は、吸気バルブ35に接触する。吸気バルブ35は、バネによって吸気口34aを閉じる方向に押圧される。吸気カムのカムローブに吸気ロッカーアームが接触することで、吸気バルブ35が吸気口34aを開くように移動する。
 バルブ駆動機構44は、逆転吸気機構45を有する。逆転吸気機構45は、後述する逆転吸気始動動作を行うために設けられる。逆転吸気機構45は、クランクシャフト31が逆転するとき、排気バルブ36が排気口34bを開く期間と少なくとも一部が重なる期間に、吸気口34aを開くように、吸気バルブ35を駆動する機構である。逆転吸気機構45の具体的な構成は、上記のように吸気バルブ35を駆動できる構成であれば、特に限定されない。
 例えば、バルブ駆動機構44がSOHC型の場合、逆転吸気機構45は、カムシャフトに回転可能に設けられた吸気サブカムを有していてもよい。そして、逆転吸気機構45は、クランクシャフト31が逆転する際に、排気バルブ36が排気口34bを開く期間と少なくとも一部が重なる期間に、吸気ロッカーアームが吸気サブカムのカムローブに接触するように構成されていてもよい。逆転吸気機構45は、例えば、上述の特許文献1(特開2015-108322号公報)に記載された構造と同様の構成であってもよい。また、逆転吸気機構45は、例えば、特開2014-77405公報に記載された構造と同様の構成であってもよい。また、逆転吸気機構45は、例えば、特願2015-120450公報に記載された構造と同様の構成であってもよい。また、逆転吸気機構45は、電力を使う構成であってもよい。
 点火装置39は、点火プラグ39aと点火コイル(図示せず)とを含む。点火プラグ39aの先端部は、燃焼室34内に配置される。点火プラグ39aは点火コイルに接続される。点火コイルへの通電によって、点火プラグ39aは火花放電を発生させる。点火プラグ39aは、この火花放電によって、燃焼室34内の混合気に点火する。本明細書において、混合気とは、空気と燃料とが混合した気体である。
 吸気通路部41および排気通路部42は、エンジン本体30に接続される。なお、図2では、吸気通路部41および排気通路部42の表示を省略している。吸気通路部41は、シリンダヘッド吸気通路部30Caに接続される。排気通路部42は、シリンダヘッド排気通路部30Cbに接続される。吸気通路部41に流入した空気が、エンジン本体30に供給される。吸気通路部41内には、スロットルバルブ43が配置される。スロットルバルブ43は、外部から流入する空気の流量を調整するために設けられている。スロットルバルブ43の開度は、ライダーがハンドルユニット7のアクセルグリップ(図示せず)を回す操作をすることで変更される。
 スロットルバルブ43の制御方式は、機械制御式であっても電子制御式であってもよい。機械制御式のスロットルバルブ43は、スロットルワイヤ(図示せず)を介してアクセルグリップ(図示せず)に接続される。電子制御式の場合、自動二輪車1は、アクセルグリップ(図示せず)の操作量を検出するアクセルセンサ(図示せず)を有する。そして、電子制御式のスロットルバルブ43は、アクセルセンサの信号に基づいてECU11によって制御される。また、機械制御式の場合、吸気通路部41に、スロットルバルブ43を迂回するバイパス通路部(図示せず)が接続されている。このバイパス通路部には、エアカットバルブが設けられている。そのため、アクセルグリップが操作されない場合には、エアカットバルブと最小の開度のスロットルバルブ43をそれぞれ通り抜けた空気が燃焼室34に供給される。一方、電子制御式の場合、バイパス通路部は設けられない。アクセルグリップが操作されない場合、スロットルバルブ43の開度はECU11によって制御される。それにより、機械式の場合と同量の空気が燃焼室34に供給される。
 混合気の燃焼によって生じた排ガスは、排気通路部42を通って、大気に排出される。排気通路部42内には、排ガスを浄化する触媒(図示せず)が配置される。
 燃料噴射装置40は、シリンダヘッド吸気通路部30Ca内で燃料を噴射するように配置される。なお、燃料噴射装置40は、吸気通路部41内で燃料を噴射するように配置されてもよい。燃料噴射装置40は、燃料タンク(図示せず)に接続される。燃料タンク内の燃料は、燃料ポンプ(図示せず)によって燃料噴射装置40に圧送される。
 ECU11は、エンジンユニット21およびISG22の動作を制御する。ECU11は、例えばCPU(中央演算処理装置)およびメモリを含む。CPUおよびメモリの代わりに、マイクロコンピュータが用いられてもよい。ECU11は、離れた位置に配置された複数の装置で構成されていてもよい。ECU11は、スタータスイッチ12やメインスイッチ(図示せず)等の各種スイッチと電気的に接続される。さらに、ECU11は、吸気圧力センサ13、吸気温度センサ14、クランク角センサ15等の各種センサと電気的に接続される。吸気圧力センサ13は、吸気通路部41内の圧力を検出する。吸気温度センサ14は、吸気通路部41内の温度を検出する。クランク角センサ15は、クランクシャフト31の回転角度を検出する。
 ECU11は、スタータスイッチ12の操作により操作信号が与えられる。また、ECU11は、吸気圧力センサ13、吸気温度センサ14およびクランク角センサ15等の各種センサによる検出結果が検出信号として与えられる。ECU11は、与えられた操作信号および検出信号に基づいて、ISG22、点火装置39、および燃料噴射装置40を制御する。
 [3]エンジンユニットの動作
 エンジンユニット21の始動は、例えば、スタータスイッチ12がオンされることにより行われる。エンジンユニット21の停止は、例えば、メインスイッチ(図示せず)がオフされることにより行われる。また、予め定められたアイドルストップ条件が満たされることによりエンジンユニット21が自動的に停止されてもよい。そして、その後、予め定められたアイドルストップ解除条件が満たされることにより、エンジンユニット21が自動的に再始動されてもよい。
 以下のエンジンユニット21の動作の説明において、正方向および逆方向とは、クランクシャフト31の回転方向をそれぞれ意味する。また、以下の説明において、クランクシャフト31の回転角度をクランク角と称する。また、圧縮行程から膨張行程への移行時にピストン32が経由する上死点を圧縮上死点と称する。排気行程から吸気行程への移行時にピストン32が経由する上死点を排気上死点と称する。吸気行程から圧縮行程への移行時にピストン32が経由する下死点を吸気下死点と称する。膨張行程から排気行程への移行時にピストン32が経由する下死点を膨張下死点と称する。
 エンジンシステム10は、エンジンユニット21の始動時に、逆転吸気始動動作を行う。逆転吸気始動動作において、クランク角が最初の圧縮上死点に対応する角度を超えると、エンジンユニット21は、逆転吸気始動動作を終了して、通常動作を行う。図4は、エンジンユニット21の通常動作を説明するための図である。図5は、エンジンユニット21の逆転吸気始動動作を説明するための図である。図4および図5において、クランクシャフト31の2回転(720度)の範囲における回転角度が1つの円で表されている。クランクシャフト31の2回転は、エンジンユニット21の1サイクルに相当する。エンジンユニット21の1サイクルは、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程を含む。
 クランク角センサ15は、クランクシャフト31の1回転(360度)の範囲における回転角度を検出する。ECU11は、吸気圧力センサ13により検出された吸気通路部41内の圧力に基づいて、クランク角センサ15により検出されたクランク角が、クランクシャフト31の2回転のうちいずれの回転に対応するかを判定する。それにより、ECU11は、クランクシャフト31の2回転(720度)の範囲における回転角度を取得することができる。
 図4および図5において、角度A0は、ピストン32が排気上死点に位置するときのクランク角である。角度A2は、ピストン32が圧縮上死点に位置するときのクランク角である。角度A1は、ピストン32が吸気下死点に位置するときのクランク角である。角度A3は、ピストン32が膨張下死点に位置するときのクランク角である。矢印R1は、クランクシャフト31の正転時におけるクランク角の変化の方向を表し、矢印R2は、クランクシャフト31の逆転時におけるクランク角の変化の方向を表す。矢印P1~P4は、クランクシャフト31の正転時におけるピストン32の移動方向を表し、矢印P5~P8は、クランクシャフト31の逆転時におけるピストン32の移動方向を表す。
 [3-1]通常動作
 図4を参照しながらエンジンユニット21の通常動作について説明する。通常動作では、クランクシャフト31は正転する。そのため、クランク角が矢印R1の方向に変化する。この場合、矢印P1で示されるように、角度A0から角度A1までの範囲でピストン32が下降する。矢印P2で示されるように、角度A1から角度A2までの範囲でピストン32が上昇する。矢印P3で示されるように、角度A2から角度A3までの範囲でピストン32が下降し、矢印P4で示されるように、角度A3から角度A0までの範囲でピストン32が上昇する。なお、以下の説明において、「角度A0において」という記載またはそれとほぼ同様の記載は、「クランク角が角度A0であるとき」を意味する。この定義は、角度A0以外にも適用される。
 角度A11において、燃料噴射装置40によってシリンダヘッド吸気通路部30Caに燃料が噴射される。正方向において、角度A11は、角度A0よりも進角側に位置する。続いて、角度A12から角度A13までの範囲において、吸気バルブ35により吸気口34aが開かれる。正方向において、角度A12は、角度A11よりも遅角側でかつ角度A0よりも進角側に位置する。角度A13は、角度A1よりも遅角側に位置する。これにより、混合気が吸気口34aを通して燃焼室34内に導入される。
 次に、角度A14において、点火プラグ39aにより燃焼室34内の混合気に点火される。角度A14は、角度A2とほぼ一致する。これにより、燃焼室34内で爆発が生じる。爆発のエネルギーがピストン32の駆動力となる。その後、角度A15から角度A16までの範囲において、排気バルブ36により排気口34bが開かれる。正方向において、角度A15は、角度A3よりも進角側に位置する。角度A16は、角度A0よりも遅角側に位置するこれにより、燃焼室34から排気口34bを通して排ガスが排出される。
 [3-2]逆転吸気始動動作
 図5を参照しながらエンジンユニット21の逆転吸気始動動作ついて説明する。図5において、まず、ISG22によってクランクシャフト31が正転されて、クランク角が角度A30に調整される。角度A30は、正方向において例えば角度A0から角度A2までの範囲にあり、角度A13から角度A2までの範囲にあることが好ましい。本実施形態において、角度A30は、角度A13から角度A2までの範囲にある。
 エンジンユニット21が停止される際には、燃料噴射装置40による燃料の噴射および点火装置39による点火動作が行われることなく、クランクシャフト31が惰性で回転する。ピストン32が圧縮上死点に達するときに燃焼室34内の圧力が最大となるので、クランクシャフト31の回転は、クランク角が角度A2に達する直前に停止しやすい。クランク角が角度A13から角度A2までの範囲でクランクシャフト31の回転が停止した場合には、エンジンユニット21の始動時にクランク角が角度A30に調整されなくてもよい。
 続いて、角度A30において、ISG22によってクランクシャフト31の逆転が開始される。クランクシャフト31の逆転時には、クランク角が矢印R2の方向に変化する。この場合、矢印P5で示されるように、角度A2から角度A1までの範囲でピストン32が下降する。矢印P6で示されるように、角度A1から角度A0までの範囲でピストン32が上昇する。矢印P7で示されるように、角度A0から角度A3までの範囲でピストン32が下降する。矢印P8で示されるように、角度A3から角度A2までの範囲でピストン32が上昇する。クランクシャフト31の逆転時におけるピストン32の移動方向は、クランクシャフト31の正転時におけるピストン32の移動方向と逆になる。
 正転時と同様に、角度A13から角度A12までの範囲において、吸気バルブ35により吸気口34aが開かれる。また、角度A23において、燃料噴射装置40によってシリンダヘッド吸気通路部30Caに燃料が噴射される。逆方向において、角度A23は、角度A0より進角側に位置する。
 正転時と同様に、角度A16から角度A15までの範囲において、排気バルブ36により排気口34bが開かれる。また、角度A21から角度A22までの範囲において、吸気バルブ35により吸気口34aが開かれる。この吸気バルブ35の動作は、逆転吸気機構45によって行われる。角度A21、A22は、逆方向において角度A0から角度A3までの範囲にあることが好ましい。角度A21から角度A22までの範囲において吸気バルブ35の開度が最大となる角度は、角度A13から角度A12までの範囲において、吸気バルブ35の開度が最大となる角度に対して、例えば110度ずれている。本実施形態では、逆方向において、角度A21、A22は、角度A0より遅角側に位置する。この場合、角度A1から角度A0までの範囲でピストン32が上昇するので、角度A13から角度A12までの範囲においては、燃焼室34に空気および燃料がほとんど導入されない。その後、角度A0から角度A3までの範囲でピストン32が下降するので、角度A21から角度A22までの範囲において、混合気が吸気口34aを通して燃焼室34内に導入される。
 続いて、角度A31において、ISG22によるクランクシャフト31の逆転が停止される。また、角度A31において、点火プラグ39aにより燃焼室34内の混合気に点火される。これにより、燃焼室34内で爆発が生じ、クランクシャフト31が正方向に駆動される。角度A31は、逆方向において角度A3から角度A2までの範囲にあることが好ましい。本実施形態では、逆方向において、角度A31は、角度A2より僅かに進角側に位置する。
 本実施形態では、クランクシャフト31の逆転が停止された後に、点火プラグ39aにより燃焼室34内の混合気に点火される。これにより、クランクシャフト31を確実に正方向に駆動することができる。点火のタイミング等を調整することにより、クランクシャフト31を正方向に駆動することが可能であれば、クランクシャフト31の逆転が停止される前に、点火プラグ39aにより燃焼室34内の混合気に点火されてもよい。
 その後、図4と同様の動作が行われる。具体的には、角度A15から角度A16までの範囲で、排気バルブ36により排気口34bが開かれる。それにより、角度A31での点火により発生した排ガスが燃焼室34から排出される。また、図4の角度A11において、シリンダヘッド吸気通路部30Caに燃料が噴射される。また、角度A12から角度A13までの範囲において、吸気バルブ35により吸気口34aが開かれる。それにより、燃焼室34に混合気が導入される。続いて、図4の角度A14において、点火装置39により燃焼室34内の混合気に点火される。クランク角が角度A14を超えると、エンジンユニット21は通常動作に移行する。
 このように、逆転吸気始動動作では、ISG22によりクランクシャフト31が逆転されつつ燃焼室34に混合気が導かれ、その後、ピストン32が圧縮上死点に近づいた状態で、燃焼室34内の混合気に点火される。それにより、クランクシャフト31が正方向に回転するようにピストン32が駆動され、正方向への十分なトルクが得られる。その結果、ピストン32が最初の圧縮上死点を容易に超えることができる。
 エンジンユニット21の始動時、ライダーがアクセルグリップ(図示せず)を操作する場合がある。ライダーがアクセルグリップを操作しない場合には、スロットルバルブ43の開度は最小(0%)である。スロットルバルブ43の最小の開度は、吸気通路部41を完全に遮断するものではなく、わずかに開いている。
 以下、エンジンユニット21の冷間始動時において、クランクシャフト31が逆転する期間に吸気口34aから燃焼室34に導入される空気量と、スロットルバルブ43の開度との関係について説明する。なお、エンジンユニット21の冷間始動とは、エンジン本体30の温度が外気温かそれよりも低い状態で、エンジンユニット21を始動することである。
 まず、スロットルバルブ43の開度が小さい場合について説明する。図6(a)は、吸気バルブ35により吸気口34aが開いて、且つ、ピストン32が上昇している状態を示す。つまり、クランク角が、角度A13から角度A12までの範囲のうち、角度A1から角度A0までの範囲にある状態を示す。このとき、燃焼室34内の気体が、シリンダヘッド吸気通路部30Caおよび吸気通路部41に導入される。エンジンユニット21を停止した直後にエンジンユニット21を始動した場合には、燃焼室34内には排ガスが滞留している。その場合には、燃焼室34からシリンダヘッド吸気通路部30Caおよび吸気通路部41に、排ガスが逆流してしまう。これに対して、エンジンユニット21の冷間始動時には、燃焼室34内に排ガスはほとんど滞留していない。よって、燃焼室34からシリンダヘッド吸気通路部30Caおよび吸気通路部41に、空気が導入される。また、スロットルバルブ43の開度が小さいため、ピストン32の上昇に伴って、スロットルバルブ43とピストン32との間で空気が圧縮される。スロットルバルブ43の開度が小さいほど、スロットルバルブ43とピストン32の間の圧力は高くなる。
 また、角度A23に、燃料噴射装置40から燃料が噴射される。そのため、角度A12に吸気バルブ35によって吸気口34aが閉じられると、スロットルバルブ43と吸気口34aとの間に、高圧の混合気が存在することになる。
 その後、図6(b)に示すように、排気バルブ36によって排気口34bが開きつつ、吸気バルブ35によって吸気口34aが開いた状態となる。このとき、ピストン11は下降している。そのため、シリンダヘッド吸気通路部30Caおよび吸気通路部41内の混合気が、吸気口34aから燃焼室34に導入される。スロットルバルブ43と吸気口34aとの間の圧力が高いほど、吸気口34aから燃焼室34に導入された混合気の量は多くなる。スロットルバルブ43の開度が小さいため、スロットルバルブ43を通過して燃焼室34に導入される空気量は少ない。また、排気口34bは開いているが、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の圧力が高いため、排気口34bから燃焼室34に空気がほとんど導入されない。排気口34bは、吸気口34aを閉じた後も開いている。しかし、燃焼室34内の圧力が既に高いため、吸気口34aを閉じた後に、排気口34bから燃焼室34に導入される空気量は少ない。よって、スロットルバルブ43の開度が小さいほど、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量は多くなり、排気口34bから燃焼室34に導入される空気量は少なくなる。図7は、クランクシャフト31が逆転する期間に、燃焼室34に導入される空気の充填効率と、スロットルバルブ43の開度との関係を示すグラフである。なお、ここでの充填効率とは、クランクシャフト31が逆転する期間に燃焼室34に導入される空気の体積を、標準状態での気体体積に正規化したのち、排気量で割った値である。図7に示すように、スロットルバルブ43の開度が小さい場合には、開度が小さいほど、燃焼室34に導入される空気量は多い。
 次に、スロットルバルブ43の開度が大きい場合について説明する。スロットルバルブ43の開度が小さい場合と同様に、吸気バルブ35によって吸気口34aが開いて、且つ、ピストン32が上昇しているとき、燃焼室34内の空気が、シリンダヘッド吸気通路部30Caおよび吸気通路部41に導入される(図6(a)参照)。スロットルバルブ43の開度が大きいため、スロットルバルブ43を空気が通過する。よって、スロットルバルブ43とピストン32との圧力はほぼ大気圧である。
 また、角度A23に、燃料噴射装置40から燃料が噴射される。そのため、角度A12に吸気バルブ35によって吸気口34aが閉じられると、スロットルバルブ43と吸気口34aとの間には、ほぼ大気圧の混合気が存在することになる。
 その後、図6(b)に示すように、排気バルブ36によって排気口34bが開きつつ、吸気バルブ35によって吸気口34aが開いた状態となる。このとき、ピストン11は下降している。そのため、シリンダヘッド吸気通路部30Caおよび吸気通路部41内の圧力は大気圧である。そのため、吸気口34aから燃焼室34に混合気が導入されると共に、排気口34bから燃焼室34に空気が導入される。スロットルバルブ43の開度が大きいほど、スロットルバルブ43を空気が通過しやすくなる。そのため、スロットルバルブ43の開度が大きいほど、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量が多くなる。図7に示すように、スロットルバルブ43の開度が大きい場合には、開度に関わらず、燃焼室34に導入される空気量は一定である。そのため、スロットルバルブ43の開度が大きいほど、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量が多くなり、排気口34bから燃焼室34に導入される空気量は少なくなる。
 このように、スロットルバルブ43の開度が小さい場合には、開度が小さいほど、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量は多くなり、排気口34bから燃焼室34に導入される空気量は少なくなる。一方、スロットルバルブ43の開度が大きい場合には、開度が大きいほど、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量が多くなり、排気口34bから燃焼室34に導入される空気量は少なくなる。
 したがって、仮に、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の空燃比が一定であると、燃焼室34内の混合気の空燃比にばらつきが生じてしまう。その結果、クランクシャフト31が逆転した後の最初の燃焼状態にばらつきが生じてしまう。
 そこで、本実施形態のECU11は、スロットルバルブ43の開度と、吸気口34aから燃焼室34に導入される混合気の量との関係を考慮して、エンジンユニット21の冷間始動時に、角度A23で噴射される燃料噴射量を制御する。図8は、スロットルバルブ43の開度と、角度A23で噴射される燃料噴射量との関係を示すグラフである。所定の開度Bよりも小さいスロットルバルブ43の開度領域を、小開度領域C1とする。また、小開度領域C1よりも大きい開度領域を、大開度領域C2とする。小開度領域C1と大開度領域C2は連続した領域である。開度Bは、全開を100%として、例えば、10~20%である。小開度領域C1は、開度0%を含まない。なお、本発明において、小開度領域は、開度0を含んでいてもよい。大開度領域C2は、開度100%を含む。なお、本発明において、大開度領域は、開度100%を含まなくてもよい。
 図8に示すように、ECU11は、スロットルバルブ43の開度が小開度領域C1内の場合には、開度が大きいほど燃料噴射量が多くなるように、燃料噴射装置40を制御する。この制御は、以下のように言い換えることができる。小開度領域C1内の任意の開度を、第1開度とし、小開度領域C1内の第1開度よりも大きい任意の開度を第2開度とする。第1開度の場合の燃料噴射量を第1燃料噴射量とし、第2開度の場合の燃料噴射量を第2燃料噴射量とする。EUC11は、第2燃料噴射量が第1燃料噴射量よりも多くなるように燃料噴射量を制御する。
 ECU11は、スロットルバルブ43の開度が大開度領域C2内の場合には、開度が大きいほど、燃料噴射量が少なくなるように、燃料噴射装置40を制御する。この制御は、以下のように言い換えることができる。大開度領域C2内の任意の開度を、第3開度とし、大開度領域C2内の第3開度よりも大きい任意の開度を第4開度とする。第3開度の場合の燃料噴射量を第3燃料噴射量とし、第4開度の場合の燃料噴射量を第4燃料噴射量とする。EUC11は、第4燃料噴射量が第3燃料噴射量よりも少なくなるように燃料噴射量を制御する。
 なお、第1燃料噴射量と第2燃料噴射量の大小関係は、少なくとも吸気温度を含む始動時の条件が一定の場合に成立する。始動時の条件が異なる場合には、必ずしもこの大小関係は成立しない。第3燃料噴射量と第4燃料噴射量との大小関係についても同様のことが言える。なお、図8は、スロットルバルブ43の開度以外の条件が一定の場合の燃料噴射量を示すグラフである。ECU11は、スロットルバルブ43の開度と、吸気温度センサ14により検出される吸気温度とに基づいて、角度A23での燃料噴射量を導出する。ECU11は、スロットルバルブ43の開度と吸気温度に加えて、例えば、吸気圧力センサ13により検出される吸気圧力に基づいて、角度A23での燃料噴射量を導出してもよい。
 以上、本発明の実施形態の具体例1の自動二輪車1について説明した。本発明の実施形態の具体例1は、上述した本発明の実施形態の効果に加えて、以下の効果を奏する。
 ECU11は、エンジンユニット21の冷間始動時に、上述したように、スロットルバルブ43の開度に基づいて、燃料噴射量を制御する。エンジンユニット21の冷間始動時は、燃焼室34および排気口34bに接続される排気通路部41に排ガスが滞留しない。
 仮に、エンジンユニット21の始動時に、排ガスが、燃焼室34または排気口34bに接続される排気通路部41に滞留しているとする。この場合、クランクシャフト31が逆転するときに、排ガスが燃焼室34に導入される。その結果、クランクシャフト31が逆転する期間に、燃焼室34に導入される空気の総量にばらつきが生じる。そのため、燃焼室34に導入される燃料の量が一定であっても、燃焼室34内の混合気の空燃比にばらつきが生じる。
 一方、エンジンユニット21の冷間始動時は、燃焼室34および排気口34bに接続される排気通路部41に排ガスが滞留しない。そのため、クランクシャフト31が逆転する期間に、燃焼室34に導入される空気の総量が安定する。よって、燃焼室34内の混合気の空燃比のばらつきをより確実に低減できる。その結果、クランクシャフト31が逆転した後の最初の燃焼状態のばらつきをより確実に抑制できる。
 以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施形態よびその具体例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。以下、本発明の実施形態の変更例について説明する。
 図9に示すように、吸気通路部41は、スロットルバルブ43を迂回するバイパス通路部41aを有していてもよい。バイパス通路部41aには、バイパスバルブ46が配置される。バイパスバルブ46は、吸気通路部41を通過する空気の流量を調整する。バイパスバルブ46は、ECU11によって開度が制御されるバルブであってもよく、手動で開度が調整されるバルブであってもよい。また、吸気通路部41は、スロットルバルブ43を迂回する2つのバイパス通路部を有していてもよい。そして、一方のバイパス通路部に、ECU11によって開度が制御されるバイパスバルブが配置されて、他方のバイパス通路部に、手動で開度が調整されるバイパスバルブが配置されてもよい。
 エンジンシステム10は、エンジンユニット21の停止後、燃焼室34に排ガスに滞留しないように、構成されていてもよい。その場合、上記実施形態で述べたスロットルバルブ43の開度に応じた燃料噴射量の制御を、冷間始動時だけでなく、暖機状態での始動時にも行ってもよい。また、上記実施形態で述べたスロットルバルブ43の開度に応じた燃料噴射量の制御を、冷間始動時に行わず、暖機状態での始動時に行ってもよい。なお、暖機状態とは、エンジン本体30の温度が外気温または所定の温度よりも高い状態のことである。
 エンジンユニット21の停止後に燃焼室34に排ガスが滞留しないようにする構成の一例について説明する。
 図9に示すようにバイパスバルブ46が設けられ、且つ、バイパスバルブ46がECU11によって開度が制御される場合に、ECU11は、エンジンユニット21の停止動作の際に、以下の制御を行う。
 まず、燃料噴射装置40による燃料の噴射と、点火装置39による点火動作が停止される。それにより、クランクシャフト31の回転速度が徐々に低下する。この場合、クランクシャフト31は惰性で回転する。言い換えると、エンジンユニット21の停止動作の際に、燃焼室34内で混合気の燃焼が行われることなく惰性によってクランクシャフト31が正転するように、燃料噴射装置40および点火装置39は制御される。
 燃料の噴射と点火動作を停止した後、燃焼室34に空気が流入するようにバイパスバルブ46は制御される。バイパスバルブ46は、例えば開度が最大となるように制御される。このとき、スロットルバルブ43の開度は最小である。そのため、仮に、バイパスバルブ46の開度がゼロであると、クランクシャフト31が惰性で回転する際に、吸気口34aが開いても、燃焼室34に新しい空気が導入されない。
 それに対して、バイパスバルブ46が開いていると、バイパス通路部41aを通過した空気が、吸気口34aから燃焼室34に導入される。そのため、クランクシャフト31が複数回回転することで、吸気通路部41、燃焼室34、および、排気通路部42を、十分な量の空気が通過する。よって、燃焼室34および排気通路部42に排ガスが滞留しない。
 その後、クランクシャフト31の回転が停止すると、バイパス通路部41aの開度は最小に制御される。バイパスバルブ46は、本発明における流量調整部に相当する。
 仮に、エンジンユニット21の始動時に、排ガスが燃焼室34または排気通路部42に滞留しているとする。この場合、クランクシャフト31が逆転するときに、排ガスが燃焼室34に導入される。その結果、クランクシャフト31が逆転する期間に、燃焼室34に導入される空気の総量にばらつきが生じる。そのため、燃焼室34に導入される燃料の量が一定であっても、燃焼室34内の混合気の空燃比にばらつきが生じる。
 一方、この変更例では、上述したように、エンジンユニット21の始動時に、排ガスが、燃焼室34および排気通路部42に滞留しない。そのため、クランクシャフト31が逆転する期間に、吸気口34aおよび排気口34bから燃焼室34に導入される空気の総量が安定する。よって、上述したように、スロットルバルブ43の開度に基づいて燃料噴射量を制御することにより、燃焼室34内の混合気の空燃比のばらつきをより確実に低減できる。その結果、クランクシャフト31が逆転した後の最初の燃焼状態のばらつきをより確実に抑制できる。
 なお、スロットルバルブ43の開度をECU11によって制御できる場合、バイパスバルブ46の開度を制御する代わりに、スロットルバルブ43の開度を制御してもよい。この場合にも、エンジンユニット21の停止後に燃焼室34に排ガスが滞留しないようにできる。この場合、スロットルバルブ43が、本発明における流量調整部に相当する。
 上記実施形態では、クランクシャフト31の逆転時、図5の角度A16から角度A15までの範囲において、排気バルブ36により排気口34bが開かれる。しかし、本発明のエンジンシステムはこの構成に限らない。クランクシャフト31の逆転時に、排気口34bが開かれなくてもよい。
 上記実施形態では、図5の角度A31においてクランクシャフト31の回転方向が逆方向から正方向に切り替えられた後であって、角度A12から角度A13までの範囲で吸気バルブ35により吸気口34aが開かれる前に、角度A15から角度A16までの範囲で排気バルブ36により排気口34bが開かれている。
 しかし、本発明のエンジンシステムはこの構成に限らない。角度A31においてクランクシャフト31の回転方向が逆方向から正方向に切り替えられた後であって、角度A12から角度A13までの範囲で吸気バルブ35により吸気口34aが開かれる前に、排気口34bが開かれなくてもよい。
 上記実施形態のエンジンシステム10は、エンジンユニット21の始動時に、常に、逆転吸気始動動作を行っている。つまり、エンジンユニット21の始動時に、常に、クランクシャフト31を逆転させている。しかし、本発明のエンジンシステムはこの構成に限らない。エンジンユニット21の始動時のうち、所定の条件を満たした場合にのみ、エンジンシステムはクランクシャフトを逆転させてもよい。
 ISG22を設ける代わりに、モータ(駆動源)と、発電機とを設けてもよい。モータは、クランクシャフト31を正転および逆転させる。発電機は、クランクシャフト31の正方向の回転力を受けて電力を生成する。また、本発明における駆動源は、モータでなくてもよい。
 上記実施形態のエンジンユニット21は、水冷式のエンジンである。しかし、本発明におけるエンジンユニットは、自然空冷式または強制空冷式のエンジンであってもよい。
 本発明のエンジンユニットは、単気筒エンジンであってもよい。本発明のエンジンユニットは、多気筒エンジンが好ましい。気筒数は特に限定されない。本発明のエンジンユニットが多気筒エンジンの場合、エンジンユニットは独立スロットル式であることが好ましい。独立スロットル式のエンジンユニットは、燃焼室ごとにスロットル弁を有する。本発明のエンジンユニットが多気筒エンジンの場合、全ての燃焼室に対して、それぞれ、逆転吸気機構が設けられてもよい。また、一部の燃焼室のみに対して、それぞれ、逆転吸気機構が設けられてもよい。複数の逆転吸気機構は、構成の一部が共通であってもよい。
 本発明の鞍乗型車両は、スクータ以外の自動二輪車であってもよい。また、本発明の適用対象は、自動二輪車に限らない。本発明は、自動二輪車以外の鞍乗型車両に適用してもよい。本発明が適用される鞍乗型車両には、自動二輪車、三輪車、四輪バギー(ATV:All Terrain Vehicle(全地形型車両))、水上バイク、スノーモービル等が含まれる。
 1 自動二輪車(鞍乗型車両)
 10 エンジンシステム
 11 ECU(エンジン制御装置)
 31 クランクシャフト
 21 エンジンユニット
 22 ISG(駆動源)
 30 エンジン本体
 30Ca シリンダヘッド吸気通路部
 32 ピストン
 34 燃焼室
 34a 吸気口
 34b 排気口
 35 吸気バルブ
 36 排気バルブ
 41 吸気通路部
 40 燃料噴射装置
 39 点火装置
 43 スロットルバルブ
 44 バルブ駆動機構
 45 逆転吸気機構
 46 バイパスバルブ(流量調整部)

Claims (6)

  1.  クランクシャフトを有するエンジンユニットの動作と、前記クランクシャフトを正転および逆転させる駆動源の動作を制御するエンジン制御装置であって、
     前記エンジンユニットは、
     燃焼室、および、前記燃焼室に設けられる吸気口に接続されるシリンダヘッド吸気通路部を有し、前記クランクシャフトが設けられるエンジン本体と、
     前記クランクシャフトに連結されており、前記燃焼室の一部を構成するピストンと、
     前記燃焼室に設けられる前記吸気口を開閉する吸気バルブと、
     前記燃焼室に設けられる排気口を開閉する排気バルブと、
     前記シリンダヘッド吸気通路部に接続されており、スロットルバルブが配置される吸気通路部と、
     前記シリンダヘッド吸気通路部内または前記吸気通路部内で燃料を噴射する燃料噴射装置と、
     前記燃焼室内において、空気と燃料との混合気に点火する点火装置と、を備え、
     前記エンジン制御装置は、
     エンジンユニットの始動時に、前記クランクシャフトが逆転されるように前記駆動源を制御し、前記クランクシャフトが逆転するとき、燃料を噴射するように前記燃料噴射装置を制御し、前記クランクシャフトが逆転するときまたは前記クランクシャフトが逆転する期間の後、混合気に点火するように前記点火装置を制御し、
     前記エンジンユニットは、
     前記クランクシャフトが逆転するとき、前記排気バルブが前記排気口を開く期間と少なくとも一部が重なる期間に、前記吸気口を開くように前記吸気バルブを駆動して、前記吸気口から前記燃焼室に混合気を導入させる逆転吸気機構を有し、
     前記エンジン制御装置は、
     前記クランクシャフトが逆転するときに前記燃料噴射装置から噴射される燃料噴射量が、
     前記スロットルバルブの開度が小開度領域内の第1開度の場合には、第1燃料噴射量となり、
     前記スロットルバルブの開度が前記小開度領域内の前記第1開度よりも大きい第2開度の場合に、前記第1燃料噴射量よりも多い第2燃料噴射量となり、
     前記スロットルバルブの開度が前記小開度領域よりも開度が大きい大開度領域内の第3開度の場合に、第3燃料噴射量となり、
     前記スロットルバルブの開度が前記大開度領域内の前記第3開度よりも大きい第4開度の場合に、前記第3燃料噴射量よりも少ない第4燃料噴射量となるように、
     前記燃料噴射装置を制御することを特徴とするエンジン制御装置。
  2.  前記エンジンユニットの冷間始動時であって前記クランクシャフトが逆転するときに前記燃料噴射装置から噴射される燃料噴射量が、
     前記スロットルバルブの開度が前記第1開度の場合に、前記第1燃料噴射量となり、
     前記スロットルバルブの開度が前記第2開度の場合に、前記第2燃料噴射量となり、
     前記スロットルバルブの開度が前記第3開度の場合に、前記第3燃料噴射量となり、
     前記スロットルバルブの開度が前記第4開度の場合に、前記第4燃料噴射量となるように、前記燃料噴射装置を制御することを特徴とする請求項1に記載のエンジン制御装置。
  3.  前記吸気通路部を通過する空気の流量を調整する流量調整部を制御し、
     エンジンユニットの停止動作の際に、前記燃焼室内で混合気の燃焼が行われることなく惰性によって前記クランクシャフトが正転するように、前記燃料噴射装置および前記点火装置を制御すると共に、前記燃焼室に空気が流入するように前記流量調整部を制御することを特徴とする請求項1または2に記載のエンジン制御装置。
  4.  前記スロットルバルブが、スロットルワイヤを介して、ライダーによって操作されるアクセル操作部に接続されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のエンジン制御装置。
  5.  前記スロットルバルブが、前記エンジン制御装置に接続され、前記エンジン制御装置によって制御されることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のエンジン制御装置。
  6.  鞍乗型車両に用いられることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のエンジン制御装置。
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