(57)【要約】【課題】エンジンの燃焼が不安定になったことを精度良く検出することができる鞍乗型車両を提供する。【解決手段】自動二輪車１が搭載しているエンジン１３において燃焼が不安定になると、吸気管２９内の負圧の吸気圧力が大気圧に近づくように高くなる現象が生じる。判定部７７は、吸気管２９内の圧力を検出するための吸気圧力センサ６５により検出された吸気管圧力の変動に基づいて、燃焼が不安定となったことを精度良く判定することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室を備えたエンジンと、
前記燃焼室に混合気を導入するための吸気管と、
前記吸気管に取り付けられ、前記燃焼室に供給する混合気の量を調整するための空気絞り弁と、
前記吸気管内における前記空気絞り弁より下流領域の吸気圧力を吸気管圧力として検出する吸気管圧力検出部と、
前記吸気管圧力の変動に基づいて前記エンジンにおける燃焼が不安定となったことを判定する判定部と、
を備えている鞍乗型車両。
【請求項２】
請求項１に記載の鞍乗型車両において、
前記吸気管圧力検出部は、前記吸気管のうち、前記空気絞り弁と前記燃焼室との間に取り付けられている鞍乗型車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載の鞍乗型車両において、
前記空気絞り弁は、前記エンジンの上方に配置されている鞍乗型車両。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の鞍乗型車両において、
前記空気絞り弁は、側面視にて、前記エンジンの後端よりも前方に配置されている鞍乗型車両。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の鞍乗型車両において、
前記空気絞り弁は、側面視にて、前記エンジンの前端と後端との間に配置されている鞍乗型車両。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の鞍乗型車両において、
前記吸気管は、前記空気絞り弁と前記燃焼室の吸気バルブとの間の体積が、前記エンジンの排気量より小さい鞍乗型車両。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の鞍乗型車両において、
前記エンジンは、前方に傾斜した姿勢のシリンダを備え、
前記空気絞り弁は、前記シリンダの後方であって、かつ、前記エンジンのクランクケースの上方に配置されている鞍乗型車両。
【請求項８】
請求項６に記載の鞍乗型車両において、
前記エンジンは、複数個のシリンダを備え、
前記吸気管は、前記シリンダごとに設けられ、
各吸気管の前記空気絞り弁と前記燃焼室の吸気バルブとの間の体積が、前記エンジンの１気筒あたりの排気量より小さい鞍乗型車両。
【請求項９】
請求項６に記載の鞍乗型車両において、
前記エンジンは、一つのシリンダを備え、
前記吸気管は、前記シリンダに設けられ、
吸気管の前記空気絞り弁と前記燃焼室の吸気バルブとの体積が、前記エンジンの排気量より小さい鞍乗型車両。
【請求項１０】
請求項８に記載の鞍乗型車両において、
前記各吸気管に一端部が連通接続され、他端部が集合部で連結された計測管を備え、
前記吸気管圧力検出部は、前記計測管の集合部に取り付けられている鞍乗型車両。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の鞍乗型車両において、
前記エンジンは、燃焼室から排気ガスを排出するための排気管を備え、
前記排気管は、排気ガスを浄化するための触媒を備え、
前記触媒を早期活性化させるための早期活性化制御を行うとともに、前記判定部が燃焼不安定と判定した場合には早期活性化制御を抑制または中止する制御部を備えている鞍乗型車両。
【請求項１２】
請求項１１に記載の鞍乗型車両において、
前記制御部は、前記吸気管から導入する空気量を増やす、または、前記燃焼室における点火時期の遅角量を増やすことで前記早期活性化制御を開始させる鞍乗型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライダーが車両にまたがった状態で走行する鞍乗型車両に係り、特に、エンジンにおける燃焼が不安定となったことを検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを動力源とした自動二輪車等の鞍乗型車両において、環境対策が求められている。具体的には、排気ガスの浄化性能を向上させたり、燃費を向上させたりすること等による対策が挙げられる。このような対策においては、燃焼の安定性を判定することが重要である。すなわち、燃焼が不安定になった場合には、未燃ガスが排出ガス(tail pipe emission)として排出されることになり、排出ガスの浄化性能、燃費のいずれにも影響を与える。このため、燃焼が不安定になったことを精度良く検出することで、燃焼を安定化させる制御を精度良く行うことができ、排出ガスの浄化性能向上、燃費向上などにつながる。
【０００３】
排出ガスの浄化性能を悪化させる要因としては、例えば、失火がある。この失火を防止することにより環境対策を行う自動二輪車（第１の装置）として、例えば、クランクパルスセンサと、失火検出部とを備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。クランクパルスセンサは、エンジンの回転速度を検出する。失火検出部は、クランクパルスセンサから出力されるクランクパルスの時間間隔に基づいてエンジンの回転速度を算出するとともに、所定の二つのクランク角における回転速度の差分に基づいて失火を検出する。
【０００４】
このように構成されている第１の装置は、エンジンの回転数の差分が所定閾値を超える場合には、失火検出部が失火発生と判断し、エンジンの動作制限を行わせるようになっている。
【０００５】
ところで、触媒を搭載した自動二輪車では、触媒を早期活性化させるために、吸入空気量を増加させ、かつ、点火時期を遅角させる制御を行っている。このような制御においては、製品のバラツキや失火などの要因で燃焼が不安定になると、吸入空気量の増加を減じ、かつ、点火時期を進角させることで燃焼を安定させるための制御が必要となる。
【０００６】
このような制御例として、鞍乗型車両ではないが、例えば、回転速度センサと、クランク角センサと、運転状態判別手段とを備えている自動車が挙げられる（例えば、特許文献２参照）。回転速度センサは、エンジンの回転速度を検出する。クランク角センサは、出力軸の角度を検出する。運転状態判別手段は、回転速度センサやクランク角センサからの出力信号に基づいて、エンジンの運転状態を判別する。
【０００７】
このように構成されている第２の装置は、出力軸の回転速度変化が所定値よりも大きい場合には、運転状態判別手段が燃焼性の悪化であると判断し、吸入空気量のフィードバック制御を停止させるなどの制御を行って燃焼性の悪化を防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１８３５０２号公報
【特許文献２】特許第４７４２４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、自動二輪車などの鞍乗型車両は、通常時においても自動車に比較してエンジンの回転速度の変動が大きいという特性を有する。したがって、失火や燃焼性の悪化による回転速度変動と、通常運転時による回転速度変動との切り分けが難しいので、エンジンの燃焼が不安定になったことを精度良く検出することが困難であるという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、燃焼不安定の検出手法を工夫することにより、エンジンの燃焼が不安定になったことを従来よりも精度良く検出することができる鞍乗型車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、燃焼室を備えたエンジンと、前記燃焼室に混合気を導入するための吸気管と、前記吸気管に取り付けられ、前記燃焼室に供給する混合気の量を調整するための空気絞り弁と、前記吸気管内における前記空気絞り弁より下流領域の吸気圧力を吸気管圧力として検出する吸気管圧力検出部と、前記吸気管圧力の変動に基づいて前記エンジンにおける燃焼が不安定となったことを判定する判定部と、を備えているものである。
【００１２】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、エンジンの燃焼室において燃焼不安定が生じると、吸気管内の空気絞り弁より下流領域における負圧の吸気圧力が大気圧に近づくように高くなる現象が生じる。したがって、判定部は、吸気管圧力検出部により検出された吸気管圧力の変動に基づいて、燃焼が不安定となったことを精度良く判定することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記吸気管圧力検出部は、前記吸気管のうち、前記空気絞り弁と前記燃焼室との間に取り付けられていることが好ましい（請求項２）。
【００１４】
空気絞り弁と燃焼室との間に吸気管圧力検出部が取り付けられているので、燃焼室に隣接した吸気管圧力の変動を精度良く検出することができる。
【００１５】
また、本発明において、前記空気絞り弁は、前記エンジンの上方に配置されていることが好ましい（請求項３）。
【００１６】
エンジンの上方に空気絞り弁が配置されているので、燃焼室までの距離を短くできる。これにより、吸気管圧力の測定対象となる体積が小さくなり、燃焼不安定による吸気管圧力の変動感度を高くできるので、燃焼不安定となったことを精度良く検出できる。
【００１７】
また、本発明において、前記空気絞り弁は、側面視にて、前記エンジンの後端よりも前方に配置されていることが好ましい（請求項４）。
【００１８】
側面視にてエンジンの後端よりも前方に空気絞り弁が配置されているので、エンジンの全長を抑制でき、小型化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明において、前記空気絞り弁は、側面視にて、前記エンジンの前端と後端との間に配置されていることが好ましい（請求項５）。
【００２０】
側面視にてエンジンの前端と後端との間に空気絞り弁が配置されているので、エンジンの全長を抑制でき、小型化を図ることができる。
【００２１】
また、本発明において、前記吸気管は、前記空気絞り弁と前記燃焼室の吸気バルブとの間の体積が、前記エンジンの排気量より小さいことが好ましい（請求項６）。
【００２２】
吸気管は、空気絞り弁と燃焼室の吸気バルブとの間の体積が、エンジンの排気量より小さいので、吸気管圧力の測定対象となる体積が小さくなる。したがって、燃焼不安定による吸気管圧力の変動感度を高くできるので、燃焼不安定となったことを精度良く検出できる。
【００２３】
また、本発明において、前記エンジンは、前方に傾斜した姿勢のシリンダを備え、前記空気絞り弁は、前記シリンダの後方であって、かつ、前記エンジンのクランクケースの上方に配置されていることが好ましい（請求項７）。
【００２４】
エンジンが前方に傾斜した姿勢のシリンダを備え、空気絞り弁がシリンダの後方であって、かつ、エンジンのクランクケースの上方に配置されているので、エンジンの小型化を図ることができる。
【００２５】
また、本発明において、前記エンジンは、複数個のシリンダを備え、前記吸気管は、前記シリンダごとに設けられ、各吸気管の前記空気絞り弁と前記燃焼室の吸気バルブとの間の体積が、前記エンジンの１気筒あたりの排気量より小さいことが好ましい（請求項８）。
【００２６】
エンジンが複数個のシリンダを備え、吸気管がシリンダごとに設けられ、空気絞り弁が吸気管ごとに設けられているので、吸気管圧力の測定対象となる体積が小さくなる。したがって、燃焼不安定による吸気管圧力の変動感度を高くできるので、燃焼不安定となったことを精度良く検出できる。
【００２７】
また、本発明において、前記エンジンは、一つのシリンダを備え、前記吸気管は、前記シリンダに設けられ、吸気管の前記空気絞り弁と前記燃焼室の吸気バルブとの体積が、前記エンジンの排気量より小さいことが好ましい（請求項９）。
【００２８】
エンジンが一つのシリンダを備え、吸気管がシリンダに設けられ、空気絞り弁が吸気管に設けられているので、吸気管圧力の測定対象となる体積が小さくなる。したがって、燃焼不安定による吸気管圧力の変動感度を高くできるので、燃焼不安定となったことを精度良く検出できる。
【００２９】
また、本発明において、前記各吸気管に一端部が連通接続され、他端部が集合部で連結された計測管を備え、前記吸気管圧力検出部は、前記計測管の集合部に取り付けられていることが好ましい（請求項１０）。
【００３０】
各吸気管に一端部が連通接続され、他端部が集合部で連結された計測管の集合部に吸気管圧力検出部が取り付けられているので、一つの吸気管圧力検出部で吸気管圧力を測定できる。したがって、コストを抑制することができる。
【００３１】
また、本発明において、前記エンジンは、燃焼室から排気ガスを排出するための排気管を備え、前記排気管は、排気ガスを浄化するための触媒を備え、前記触媒を早期活性化させるための早期活性化制御を行うとともに、前記判定部が燃焼不安定と判定した場合には早期活性化制御を抑制または中止する制御部を備えていることが好ましい（請求項１１）。
【００３２】
エンジンが排気管に触媒を備えている場合には、触媒が短時間で浄化作用を開始できるように、制御部が早期活性化制御を行う。このときに燃焼不安定が生じたと判定部が判定した場合には、制御部が早期活性化制御を抑制または中止して燃焼の安定化を開始することができる。なお、早期活性化制御を抑制とは、早期活性化のために排気ガスの昇温作用を完全に停止させるのではなく、低下させることをいう。
【００３３】
また、本発明において、前記制御部は、前記吸気管から導入する空気量を増やす、または、前記燃焼室における点火時期の遅角量を増やすことで前記早期活性化制御を開始させることが好ましい（請求項１２）。
【００３４】
制御部が吸気管から導入する空気量を増やすと、これに伴い点火時期が遅角し、燃料が増量されて排気ガスの温度が昇温される。また、制御部が点火時期の遅角量を増やすと、これに伴い空気量が増え、燃料が増量されて排気ガスの温度が昇温される。いずれの手法であっても早期活性化制御を開始させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る鞍乗型車両によれば、エンジンの燃焼室において燃焼不安定が生じると、吸気管内のスロットルより下流領域における負圧の吸気圧力が大気圧に近づくように高くなる現象が生じる。したがって、判定部は、吸気管圧力検出部により検出された吸気管圧力の変動に基づいて、燃焼が不安定となったことを精度良く判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１に係る自動二輪車の全体構成を示す側面図である。
【図２】実施例１に係る自動二輪車のエンジンの縦断面図である。
【図３】実施例１に係る自動二輪車のエンジンの平面図である。
【図４】実施例１に係る自動二輪車のクランク角検出部を示す図である。
【図５】実施例１に係る自動二輪車のＥＣＵを含むブロック図である。
【図６】正常時における吸気管圧力の変動例を示すグラフである。
【図７】失火時における吸気管圧力の変動例を示すグラフである。
【図８】図７のグラフにおける時間軸を変更したグラフである。
【図９】実施例２に係る自動二輪車の全体構成を示す側面図である。
【図１０】実施例２に係る自動二輪車のエンジンを含む一部の左側面図である。
【図１１】実施例３に係る自動二輪車の全体構成を示す側面図である。
【図１２】実施例３に係る自動二輪車のエンジンの一部を示す左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明における鞍乗型車両として自動二輪車を例にとって以下に説明する。
【実施例１】
【００３８】
以下、図面を参照して本発明の実施例１について説明する。
図１は、実施例１に係る実施例１に係る自動二輪車の全体構成を示す側面図である。
【００３９】
本実施例における自動二輪車１は、メインフレーム３と、前輪５と、後輪７と、燃料タンク９と、シート１１と、エンジン１３とを備えている。メインフレーム３は、自動二輪車１の骨格を形成し、前方にヘッドパイプ１５を備え、後方に後方フレーム１７を備えている。ヘッドパイプ１５には、ステアリングハンドル１９が設けられている。ステアリングハンドル１９は、ヘッドパイプ１５の軸線周りに回動自在に取り付けられたフロントフォーク２１を備えている。フロントフォーク２１は、下端部に前輪５が回転可能に取り付けられている。シート１１は、メインフレーム３の上部、及びメインフレーム３の後方に延出された後方フレーム１７の上部に取り付けられている。メインフレーム３の上部であって、ステアリングハンドル１９の後方かつシート１１の前方には、燃料タンク９が取り付けられている。メインフレーム３は、下部にエンジン１３を搭載している。メインフレーム３及びエンジン１３の後方には、リアアーム２３の一端部がメインフレーム３に対して揺動可能に取り付けられている。リアアーム２３の他端部には、後輪７が回転可能に取り付けられている。後輪７は、リアアーム２３に沿って配置された伝達機構２３ａにより、エンジン１３の駆動力を伝達される。メインフレーム３の上部かつ燃料タンク９の下部には、エンジン１３の制御を行うためのエンジンコントロールユニット２４（以下、ＥＣＵと称する）が搭載されている。
【００４０】
ここで図２，３を参照して、エンジン１３について説明する。なお、図２は、実施例１に係る自動二輪車のエンジンの縦断面図であり、図３は、実施例１に係る自動二輪車のエンジンの平面図である。図２では、右方向（シリンダヘッド３７方向）が自動二輪車１の前方に相当し、図３では、上方向（シリンダヘッド３７方向）が自動二輪車１の前方に相当する。
【００４１】
本実施例に係るエンジン１３は、並列４気筒である。エンジン１３は、クランクケース２５と、シリンダ２７と、吸気管２９と、排気管３１とを備えている。クランクケース２５は、クランク軸３３を支持し、その上部にシリンダ２７とシリンダヘッド３７とを取り付けられている。シリンダ２７は、直線的に往復移動可能なピストン３９を内部に備え、ピストン３９は、コンロッド４１によってクランク軸３３に連結され、ピストン３９の直線往復運動がクランク軸３３の回転運動に変換される。シリンダ２７は、クランクケース２５に対して前方（図２の右方向）に傾斜した姿勢で設けられている。シリンダヘッド３７は、シリンダ２７とピストン３９とにより、燃焼室４３を形成している。シリンダヘッド３７は、燃焼室４３に連通した吸気ポート４５と排気ポート４７とを備えている。吸気ポート４５には、燃焼室４３を開閉する吸気バルブ４９が取り付けられ、排気ポート４７には、燃焼室４３を開閉する排気バルブ５１が取り付けられている。排気ポート４７に連通接続された排気管３１は、排気ポート４７から離れた部位に触媒ＣＡを備えている。触媒ＣＡは、燃焼室４３から排気ポート４７を経て排気管３１に排出された排気ガスを化学反応によって浄化する。
【００４２】
吸気ポート４５には、吸気管２９の一端側が連通接続されている。吸気管２９は、その他端側がエアクリーナ５３に連通接続されている。吸気ポート４５には、エアクリーナ５３を介して空気が吸入される。吸気管２９には、フューエルインジェクタ５５が取り付けられている。フューエルインジェクタ５５は、ＥＣＵ２４で演算されて送られてきた噴射信号に基づいて燃料を噴射する。吸気管２９のうちフューエルインジェクタ５５よりも上流方向には、スロットル５７が取り付けられている。スロットル５７は、吸入空気量を調整するスロットルバルブ５９（空気絞り弁）を吸気管２９内に備えている。
【００４３】
スロットル５７は、エンジン１３の上方に配置され、エンジン１３を側面から見た場合に、シリンダ２７の後方（図２の左方向）であって、かつ、クランクケース２５の上方に配置されている。また、スロットル５７は、エンジン１３を側面から見た場合に、エンジン１３の後端よりも前方に配置されている。このような位置にスロットル５７が配置されているので、燃焼室４３までの距離を短くできる。したがって、吸気管圧力の測定対象となる体積が小さくなり、燃焼不安定による吸気管圧力の変動感度を高くできるので、燃焼不安定を検出できるまでの応答性を高くできる。
【００４４】
なお、スロットル５７は、スロットルバルブ５９と吸気圧力センサ６５とが一体的に構成されたものであってもよい。
【００４５】
図３に示すように、エンジン１３は、計測管６１を備えている。計測管６１は、一端部が各吸気管２９に開口６２で接続されており、計測管６１の他端部が一つの集合部６３に接続されている。計測管６１の一端部は、吸気管２９におけるスロットル５７と燃焼室４３との間に接続されている。集合部６３には、圧力を検出するために一つの吸気圧力センサ６５が取り付けられている。この吸気圧力センサ６５は、各吸気管２９における吸気バルブ４９からスロットルバルブ５９の間における吸気圧力を吸気管圧力として検出する。吸気圧力センサ６５で計測された吸気管圧力は、ＥＣＵ２４に出力される。吸気圧力センサ６５は、計測管６１を介して各吸気管２９のうちのスロットル５７と燃焼室４３との間に取り付けられているので、コンパクト化を図ることができる。
【００４６】
なお、上述した吸気圧力センサ６５が本発明における「吸気管圧力検出部」に相当する。
【００４７】
本実施例における自動二輪車１のエンジン１３は、排気量が約１３００ｃｃである４気筒エンジンである。各気筒のスロットル５７のスロットルバルブ５９から吸気バルブ４９までの体積の合計が約４００ｃｃ〜６００ｃｃとなっている。つまり、各気筒に対応する各吸気管におけるスロットル５７のスロットルバルブ５９から吸気バルブ４９までの体積がエンジン１３の１気筒あたりの排気量よりも小さくなっている。
【００４８】
なお、上述したエンジン１３の排気量と吸気管２９の体積の求め方における考え方は次のとおりである。多気筒であって、スロットルバルブ５９が気筒毎に設けられている構造のエンジン１３の場合には、スロットルバルブ５９から吸気バルブ４９までの体積を求める。多気筒であって、スロットルバルブ５９が一つだけ設けられ、吸気管２９が分岐された構造のエンジン１３の場合には、吸気管２９の共通部分における体積を気筒数で除し、吸気管２９の分岐部以降は気筒毎に体積を求める。但し、エンジン１３が多気筒である場合には、総排気量と総吸気管体積で比較しても良いし、１気筒あたりの排気量と吸気管体積で比較しても良い。
【００４９】
次に、図４を参照する。なお、図４は、実施例１に係る自動二輪車のクランク角検出部を示す図である。
【００５０】
クランクケース２５の右方向内部には、クランク角検出部６７が配置されている。クランク角検出部６７は、シグナルロータ６９と、センサ７１とを備えている。シグナルロータ６９は、クランク軸３３の回転に連動して回転軸Ｐ周りで回転するようにクランクケース２５内に取り付けられている。シグナルロータ６９は、外観が円盤状を呈し、外周面から突出して形成された歯６９ａが形成されている。この例におけるシグナルロータ６９は、合計１１個の歯６９ａを備え、各歯６９ａがシグナルロータ６９の回転中心Ｐ周りに３０°の角度ごとに形成されている。但し、１１個目の歯６９ａから３０°の位置には１２個目に相当する歯６９ａが形成されておらず、この箇所が欠歯部６９ｂとなっている。欠歯部６９ｂを検出することにより、ピストン３９が上死点となるタイミングを正確に判断することができる。
【００５１】
センサ７１は、例えば、ピックアップコイルで構成されている。シグナルロータ６９が回転すると、各歯６９ａとセンサ７１との距離が変化するので、欠歯部６９ｂを除いた歯６９ａごとにパルス状の信号がセンサ７１から出力される。この信号が、クランク角信号である。
【００５２】
図５を参照する。なお、図５は、実施例１に係る自動二輪車のＥＣＵを含むブロック図である。
【００５３】
ＥＣＵ２４は、データ処理部７３と、判定部７７と、閾値記憶部７９と、エンジン制御部８１とを備えている。データ処理部７３は、クランク角検出部６７のセンサ７１から出力されるクランク角信号と、吸気圧力センサ６５から出力される吸気管圧力信号とを受信して、クランク角と吸気管圧力とを関連づける。
【００５４】
閾値記憶部７９は、エンジン１３の燃焼が不安定になったことを判断するための閾値を予め記憶する。判定部７７は、データ処理部７３から出力された吸気管圧力の処理値と、閾値記憶部７９の閾値とに基づいて、エンジン１３の燃焼が不安定になったか否かを判定する。判定部７７は、燃焼が不安定になったと判定した場合には、エンジン制御部８１に対して燃焼の安定化を図る制御を行わせる。エンジン制御部８１は、スロットル開度センサ（不図示）からスロットル開度信号を受信し、エンジン１３の回転速度信号を回転速度センサ（不図示）から受信してエンジン１３を制御するとともに、判定部７７からの指示に応じてエンジン１３における燃焼の安定化を図る制御を行う。
【００５５】
また、エンジン制御部８１は、燃焼の安定化を図る制御の他に、通常運転時におけるエンジン１３の制御や、エンジン１３を始動した際における触媒ＣＡの早期活性化制御を行う。触媒ＣＡの早期活性化の制御は、例えば、燃焼室４３における点火のタイミングを遅らせるとともに、吸気管２９からの導入する空気量を増やすものである。このように、空気量を増やすことにより、点火時期の遅角量が増え、燃料が増量されて排気ガスが昇温されて触媒ＣＡが活性化される。
【００５６】
なお、早期活性化制御のために、空気量を増やすのではなく、燃焼室４３における点火時期の遅角量を増やすようにしてもよい。このように、点火時期の遅角量を増やすことにより、空気量が増え、燃料が増量されて排気ガスが昇温されて触媒ＣＡが活性化される。
【００５７】
次に、図６〜図８を参照して、エンジン１３における吸気管圧力の変動例について説明する。なお、図６は、正常時における吸気管圧力の変動例を示すグラフであり、図７は、失火時における吸気管圧力の変動例を示すグラフであり、図８は、図７のグラフにおける時間軸を変更したグラフである。
【００５８】
図６に示すように、エンジン１３が正常運転である場合には、このエンジン１３が４サイクルエンジンであって４個のシリンダ２７を備えているので、クランク軸３３が２回転する間に４つの燃焼室４３で爆発が生じ、クランク角が７２０°の範囲において吸気管圧力に４つの波（負圧方向への変動）が生じる。エンジン１３が正常運転状態にあることは、このグラフにおけるエンジン回転速度がほぼ一定であることからもわかる。
【００５９】
一方、図７に示すように、エンジン１３の４個のシリンダ２７のうち、１つが燃焼不安定となって失火している場合には、クランク角７２０°の範囲において吸気管圧力に３波しか生じない。エンジン１３が失火により燃焼不安定となっていることは、このグラフにおけるエンジン回転速度が、吸気管圧力の消失した４波付近から、２００ｒｐｍほど低下していることからもわかる。
【００６０】
なお、図８は、図７のグラフにおける時間軸を変更したグラフであるが、このグラフから、閾値を適宜に設定することにより、吸気管圧力が高くなったことを判定可能であることがわかる。
【００６１】
このようにエンジン１３における燃焼の不安定が生じた場合には、エンジン１３における回転速度の変化率が大きくなり、これに伴って吸気管２９内のスロットル５７より下流領域における負圧の吸気管圧力が大気圧に近づくように高くなる現象が生じることを発明者は見出した。この現象を利用することにより、エンジン１３の回転速度の変化率を用いることなく、検出された吸気管圧力の変動に基づいて、燃焼が不安定となったことを精度良く判定することができることを発明者は知見した。
【００６２】
なお、上述した判定部７７は、吸気管圧力の処理値と、予め設定されている閾値とに基づいて燃焼不安定であるか否かを判定する。処理値とは、例えば、吸気管圧力の移動平均値や加重平均などの平均化処理さえた値を用いても良いし、吸気管圧力をそのまま用いても良い。データの処理方式は、様々な方式があり、複数の処理方式を複合的に用いても良い。
【００６３】
なお、上述した燃焼不安定の判定は、始動時や、ライダーによるスロットル５７の開度変化が生じている時は、判定精度が低下する恐れがあるので、実施しないことが好ましい。つまり、スロットル５７の開度、エンジン１３の回転速度の変動が一定の範囲内に収束するまでは、吸気管圧力を安定的に測定できない。したがって、誤判定を防止するために、判定部７７は、吸気管圧力が安定する所定時間が経過するまでは、燃焼不安定の判定を行わないようにするのが好ましい。
【００６４】
また、始動時に触媒ＣＡの早期活性化制御を行うことがある。この場合には、通常時よりも吸気管２９からの空気量を増大させ、点火時期を遅角する制御をエンジン制御部８１が行う。そして、触媒ＣＡの早期活性化制御を行っている際に燃焼の不安定が判定された場合には、エンジン制御部８１は、スロットル５７のスロットルバルブ５９を閉じる方向に動作させ、かつ、点火時期を進角させることで燃焼の安定化を図る制御を行う。つまり、触媒ＣＡの早期活性化制御を抑制または停止させる。ここでいう、早期活性化制御を抑制とは、早期活性化のために排気ガスの昇温作用を完全に停止させるのではなく、排気ガスの昇温作用を低下させることである。点火時期が空気量に応じて制御される場合には、空気量を減少させることでこれに応じて点火時期が進角される。空気量が点火時期に応じて制御される場合には、点火時期を進角させることでこれに応じて空気量が減少する。このように、空気量と点火時期が連動して制御される場合には、どちらかは一方の目標値のみを制御すれば、空気量と点火時期の両者が制御される。
【００６５】
本実施例によると、エンジン１３において燃焼が不安定になると、吸気管２９内の負圧の吸気圧力が大気圧に近づくように高くなる現象が生じる。したがって、判定部７７は、吸気圧力センサ６５により検出された吸気管圧力の変動に基づいて、燃焼が不安定となったことを精度良く判定することができる。
【００６６】
また、上述した燃焼不安定の判定手法は、スロットル５７のスロットルバルブ５９から吸気バルブ４９までの体積がエンジン１３の排気量よりも小さいので、燃焼不安定に伴う吸気管圧力の変動を捕らえやすく、自動二輪車１に好適である。
【実施例２】
【００６７】
次に、図面を参照して本発明の実施例２について説明する。
図１３は、実施例２に係る自動二輪車の全体構成を示す側面図であり、図１４は、実施例２に係る自動二輪車のエンジンを含む一部の左側面図である。
【００６８】
本実施例に係る自動二輪車１Ａは、ライダーがフロア上に両足を載せて乗車するスクータ型である。この自動二輪車１Ａは、メインフレーム３と、前輪５と、後輪７と、燃料タンク９と、シート１１と、エンジン１３と、ヘッドパイプ１５と、ステアリングハンドル１９と、フロントフォーク２１とを備えている。
【００６９】
この自動二輪車１Ａのエンジン１３は、シリンダ２７が前方に水平近くまで深く傾斜している。エンジン１３は、吸気管２９のうち、スロットル５７より下流に直接的に吸気圧力センサ６５が取り付けられている。スロットル５７は、エンジン１３の上方に配置され、側面視ではエンジン１４の後端よりも前方に配置され、エンジン１３の前端と後端の間に配置されている。なお、吸気圧力センサ６５は、実施例１と同様に計測管６１を介して吸気管２９に取り付けるようにしてもよい。
【００７０】
本実施例における自動二輪車１Ａは、吸気圧力センサ６５からの吸気管圧力と、クランク角とがＥＣＵ２４に与えられ、上述した手法によりエンジン１３の燃焼の安定性を精度良く判定できる。
【００７１】
本実施例における自動二輪車１Ａのエンジン１３は、排気量が約１１５ｃｃである単気筒エンジンである。スロットル５７から吸気バルブ４９までの体積は約５０ｃｃ〜８０ｃｃとなっている。つまり、スロットル５７から吸気バルブ４９までの体積が排気量よりも小さくなっている。このような小排気量のエンジン１３であっても、実施例１と同様の効果を奏する。
【実施例３】
【００７２】
次に、図面を参照して本発明の実施例３について説明する。
図１５は、実施例３に係る自動二輪車の全体構成を示す側面図であり、図１６は、実施例３に係る自動二輪車のエンジンの一部を示す左側面図である。
【００７３】
本実施例における自動二輪車１Ｂは、上述した実施例１と同タイプであるが、実施例１に比較して小排気量である。この自動二輪車１Ｂは、メインフレーム３と、前輪５と、後輪７と、燃料タンク９と、シート１１と、エンジン１３と、ヘッドパイプ１５と、ステアリングハンドル１９と、フロントフォーク２１とを備えている。
【００７４】
この自動二輪車１Ｂのエンジン１３は、吸気管２９に直接的に吸気圧センサ６５が取り付けられている。スロットル５７は、エンジン１３のクランクケース２５の上方に配置され、側面視ではエンジン１４の後端よりも前方に配置され、エンジン１３の前端と後端の間に配置されている。なお、吸気圧力センサ６５は、実施例１と同様に計測管６１を介して吸気管２９に取り付けるようにしてもよい。
【００７５】
本実施例における自動二輪車１Ｂも、上述した実施例１，２と同様に、吸気圧力センサ６５からの吸気管圧力と、クランク角とがＥＣＵ２４に与えられ、上述した手法によりエンジン１３の燃焼の安定性を精度良く判定できる。
【００７６】
本実施例における自動二輪車１Ｂのエンジン１３は、排気量が約２５０ｃｃであり、スロットル５７から吸気バルブ４９までの体積が約１００ｃｃ〜１５０ｃｃとなっている。つまり、スロットル５７から吸気バルブ４９までの体積が排気量よりも小さくなっている。このように、実施例１と実施例２の中間的な排気量のエンジン１３であっても、実施例１，２と同様の効果を奏する。
【００７７】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００７８】
（１）上述した各実施例１〜３では、４個のシリンダ２７（４気筒）、１個のシリンダ２７（単気筒）のエンジン１３を備えた自動二輪車１，１Ａ，１Ｂを例にとって説明したが、本発明はこのようなエンジン１３を搭載した自動二輪車１，１Ａ，１Ｂに限定されるものではない。例えば、２個のシリンダ２７（２気筒）、３個のシリンダ（３気筒）のエンジン１３を備えた自動二輪車であっても適用することができる。また、シリンダ２７が並列配置されたものである必要もなく、Ｖ型配置や水平対向配置など、燃焼室４３を備えたエンジン１３であれば形式に関係なく本発明を適用することができる。
【００７９】
（２）上述した実施例１では、吸気管圧力の移動平均値を求める際に、クランク角の所定範囲を６点（クランク角３６０°）とした場合を例にとって説明した。しかしながら、
エンジン１３のシリンダ２７の個数により、１サイクル内における吸気管圧力の変動回数が変わるので、クランク角の所定範囲はシリンダ２７の個数によって決定することが好ましい。このようにすることにより、燃焼不安定時における吸気管圧力と、燃焼安定時における吸気管圧力との差を安定させることができるので、燃焼不安定の判定を安定させることができる。
【００８０】
（３）上述した実施例１〜３では、吸気管圧力のみに基づいて燃焼不安定の判定を行うこととした。しかしながら、吸気管圧力に加えて、従来から行われている回転速度センサのパルス出力を検出することとし、吸気管圧力の変動とエンジンの回転速度の変動に基づいて燃焼不安定を判定しても良い。これにより、より高精度で燃焼不安定を検出することができる。
【００８１】
（４）上述した実施例１では、４気筒のエンジン１３が等間隔爆発であるものとして説明したが、本発明は不等間隔爆発のエンジン１３であっても適用することができる。
【００８２】
（５）上述した各実施例１〜３では、鞍乗型車両としてライダーがまたがって乗車する自動二輪車１，１Ａ，１Ｂを例にとって説明した。しかしながら、本発明はこのような種類の鞍乗型車両に限定されるものではなく、例えば、ライダーが足をそろえた姿勢で乗車するスクータタイプ、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle（全地形型車両）四輪バギー）、スノーモービルなどにおいても適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１，１Ａ，１Ｂ  …  自動二輪車
３  …  メインフレーム
１３  …  エンジン
２４  …  ＥＣＵ
２５  …  クランクケース
２７  …  シリンダ
２９  …  吸気管
３１  …  排気管
３３  …  クランク軸
３７  …  シリンダヘッド
４３  …  燃焼室
４９  …  吸気バルブ
５１  …  排気バルブ
５５  …  フューエルインジェクタ
５７  …  スロットル
５９  …  スロットルバルブ
６１  …  計測管
６２  …  開口
６３  …  集合部
６５  …  圧力センサ
６７  …  クランク角検出部
６９  …  シグナルロータ
６９ａ  …  歯
６９ｂ  …  欠歯部
７１  …  センサ
７３  …  データ処理部
７７  …  判定部
７９  …  閾値記憶部
８１  …  エンジン制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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