(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンのクランク軸を回転させる回転駆動部と、
前記エンジンのクランク軸の回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記エンジンおよび前記回転駆動部を制御する制御部とを備え、
前記エンジンは、
前記クランク軸の回転に連動して回転し、排気バルブおよび吸気バルブを駆動するカム軸と、
前記排気バルブおよび前記吸気バルブのうち少なくとも一方のバルブを駆動可能に前記カム軸に設けられたデコンプ機構とを含み、
前記デコンプ機構は、
前記カム軸とともに回転しかつ前記カム軸に対して低速位置と高速位置との間で移動可能に設けられた遠心部材と、
前記遠心部材を前記低速位置に付勢する付勢部材と、
前記遠心部材が前記低速位置にある場合に前記少なくとも一方のバルブを駆動する駆動状態となり、前記遠心部材が前記高速位置にある場合に前記排気バルブおよび前記吸気バルブを駆動しない非駆動状態となるように設けられた駆動部材とを含み、
前記遠心部材は、前記エンジンの始動時において、前記クランク軸の回転速度が第１の回転速度より低いときには前記付勢部材の付勢力によって前記低速位置に保持され、前記クランク軸の回転速度が前記第１の回転速度より高くなると遠心力によって前記高速位置に保持され、
前記制御部は、
予め定められたアイドリングストップ条件が満たされてから予め定められたアイドリングストップ解除条件が満たされるまでのアイドリングストップ期間に前記エンジンのシリンダ内で混合気が燃焼されないように前記エンジンを制御し、
前記アイドリングストップ期間において前記クランク軸の回転が減速しているときに、前記回転速度検出部により検出される回転速度が前記第１の回転速度より高い第２の回転速度になると、前記クランク軸の制動が開始されることにより前記クランク軸の減速度が増加するように前記回転駆動部を制御し、
前記遠心部材は、前記クランク軸の制動により前記クランク軸の回転速度が前記第１の回転速度を通過する際に前記クランク軸の制動時に生じる慣性力により前記高速位置に保持されるように構成される、エンジンシステム。
【請求項２】
前記回転駆動部は、前記クランク軸に正方向のトルクおよび逆方向のトルクを選択的に与えることが可能に構成され、
前記制御部は、前記エンジンの始動時に前記クランク軸に前記正方向のトルクが与えられ、前記クランク軸の制動時に前記クランク軸に前記逆方向のトルクが与えられるように前記回転駆動部を制御する、請求項１記載のエンジンシステム。
【請求項３】
前記回転駆動部は、前記クランク軸に設けられるロータを含む回転電機である、請求項１または２記載のエンジンシステム。
【請求項４】
前記制御部は、前記アイドリングストップ期間における前記クランク軸の回転時に、前記回転速度検出部により検出される回転速度が前記第１の回転速度以下の第３の回転速度より低くなると、前記クランク軸の制動が停止されるように前記回転駆動部を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジンシステム。
【請求項５】
駆動輪を有する本体部と、
前記駆動輪を回転させるための動力を発生する請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジンシステムとを備えた、鞍乗り型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンシステムおよび鞍乗り型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの始動性を高めるため、シリンダ内の圧力を低下させるデコンプ機構が用いられる。特許文献１に記載されるデコンプ装置においては、カムシャフトを貫通するようにピンが設けられ、そのピンの一端にデコンプウェイトが取り付けられ、他端にスプリングの一端が係止される。また、デコンプウェイトにデコンプカムの一端部が取り付けられる。エンジンの始動時には、スプリングの付勢力によってデコンプカムの他端部がロッカーアームのデコンプ用スリッパに当接される。それにより、バルブが駆動される。エンジンの回転速度が上昇すると、遠心力によってデコンプウェイトが移動され、デコンプカムの他端部が各ロッカーアームのデコンプ用スリッパから離間される。それにより、バルブが駆動されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２８３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような遠心力による切替が行われるデコンプ機構においては、エンジンの回転速度がデコンプ機構の切替が行われる回転速度に近くなると、デコンプ機構の状態が不安定になる。そのため、複数の部材間で衝突音等の異音が発生する。エンジンの始動時には、混合気の燃焼による爆音が生じるので、デコンプ機構による異音が聞こえにくい。一方、エンジンの停止時には、混合気の燃焼による爆音が生じないので、デコンプ機構による異音が聞こえやすい。特に、エンジンのアイドリングストップおよび再始動が自動的に行われる場合、エンジンが頻繁に停止されるので、そのような異音が生じる機会が多く、運転者の不快感が増す。
【０００５】
本発明の目的は、デコンプ機構による異音の発生が防止されたエンジンシステムおよびそれを備えた鞍乗り型車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明
（１）第１の発明に係るエンジンシステムは、エンジンと、エンジンのクランク軸を回転させる回転駆動部と、エンジンのクランク軸の回転速度を検出する回転速度検出部と、エンジンおよび回転駆動部を制御する制御部とを備え、エンジンは、クランク軸の回転に連動して回転し、排気バルブおよび吸気バルブを駆動するカム軸と、排気バルブおよび吸気バルブのうち少なくとも一方のバルブを駆動可能にカム軸に設けられたデコンプ機構とを含み、デコンプ機構は、カム軸とともに回転しかつカム軸に対して低速位置と高速位置との間で移動可能に設けられた遠心部材と、遠心部材を低速位置に付勢する付勢部材と、遠心部材が低速位置にある場合に少なくとも一方のバルブを駆動する駆動状態となり、遠心部材が高速位置にある場合に排気バルブおよび吸気バルブを駆動しない非駆動状態となるように設けられた駆動部材とを含み、遠心部材は、エンジンの始動時において、クランク軸の回転速度が第１の回転速度より低いときには付勢部材の付勢力によって低速位置に保持され、クランク軸の回転速度が第１の回転速度より高くなると遠心力によって高速位置に保持され、制御部は、予め定められたアイドリングストップ条件が満たされてから予め定められたアイドリングストップ解除条件が満たされるまでのアイドリングストップ期間にエンジンのシリンダ内で混合気が燃焼されないようにエンジンを制御し、アイドリングストップ期間においてクランク軸の回転が減速しているときに、回転速度検出部により検出される回転速度が第１の回転速度より高い第２の回転速度になると、クランク軸の制動が開始されることによりクランク軸の減速度が増加するように回転駆動部を制御し、遠心部材は、クランク軸の制動によりクランク軸の回転速度が第１の回転速度を通過する際にクランク軸の制動時に生じる慣性力により高速位置に保持されるように構成される。
【０００７】
このエンジンシステムにおいては、排気バルブおよび吸気バルブのうち少なくとも一方のバルブを駆動可能にデコンプ機構がカム軸に設けられる。デコンプ機構は、遠心部材、付勢部材および駆動部材を含む。エンジンの始動時において、クランク軸の回転速度が第１の回転速度より低いときには付勢部材の付勢力によって遠心部材が低速位置に保持される。この場合、駆動部材が駆動状態に維持されるので、吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方が駆動部材により駆動される。そのため、シリンダ内の圧力が低下され、クランク軸の回転負荷が低下される。それにより、エンジンの始動性が向上される。エンジンの回転速度が第１の回転速度より高くなると、遠心力によって遠心部材が高速位置に保持される。この場合、駆動部材が非駆動状態に維持されるので、吸気バルブおよび排気バルブが駆動部材により駆動されない。それにより、シリンダ内で混合気を適切に圧縮することができる。
【０００８】
アイドリングストップ期間においては、シリンダ内で混合気が燃焼されないので、クランク軸の回転速度が徐々に低下する。クランク軸の回転速度が第３の回転速度より低くなると、回転駆動部によりクランク軸が制動される。この場合、クランク軸の制動により生じる慣性力によって遠心部材が高速位置に保持される。これにより、クランク軸の回転速度が第１の回転速度になっても、遠心部材が低速位置と高速位置との間で移動しない。それにより、デコンプ機構による異音の発生が防止される。
この場合、駆動部材が非駆動状態に維持されつつクランク軸の回転速度が低下されるので、駆動部材によって吸気バルブおよび排気バルブが駆動されない。そのため、アイドリングストップ時における静粛性がより高められる。
【０００９】
（２）回転駆動部は、クランク軸に正方向のトルクおよび逆方向のトルクを選択的に与えることが可能に構成され、制御部は、エンジンの始動時にクランク軸に正方向のトルクが与えられ、クランク軸の制動時にクランク軸に逆方向のトルクが与えられるように回転駆動部を制御してもよい。
【００１０】
この場合、複雑な構成および制御を必要とせずに容易にクランク軸を制動することができる。
【００１１】
（３）回転駆動部は、クランク軸に設けられるロータを含む回転電機であってもよい。
【００１２】
この場合、回転駆動部が減速機を介してクランク軸に接続される場合に比べて、クランク軸の駆動時および制動時における機械音の発生が抑制され、静粛性が高まる。
【００１３】
一方、アイドリングストップ期間におけるクランク軸の回転速度の低下時には、ロータに慣性力が働くことにより、クランク軸の減速度が低くなる。そのため、クランク軸の回転速度が第１の回転速度を経由するときに、デコンプ機構の状態が不安定になりやすい。その場合でも、上記の構成によれば、クランク軸が制動されることにより遠心部材の移動が防止されるので、デコンプ機構による異音の発生が防止される。
【００１６】
（５）制御部は、アイドリングストップ期間におけるクランク軸の回転時に、回転速度検出部により検出される回転速度が第１の回転速度以下の第３の回転速度より低くなると、クランク軸の制動が停止されるように回転駆動部を制御してもよい。
【００１７】
この場合、クランク軸の制動が停止されることにより、クランク軸の回転が安定に停止される。また、クランク軸の回転速度が第１の回転速度より低くなった後にクランク軸の制動が停止されるので、制動による慣性力が消滅しても、遠心部材が低速位置に保持される。したがって、遠心部材の移動が防止され、デコンプ機構による異音は生じない。
【００１８】
（６）第２の発明に係る鞍乗り型車両は、駆動輪を有する本体部と、駆動輪を回転させるための動力を発生する上記のエンジンシステムとを備える。
【００１９】
この鞍乗り型車両においては、上記のエンジンシステムが用いられるので、デコンプ機構による異音の発生が防止される。
［２］参考形態
参考形態に係るエンジンシステムは、エンジンと、エンジンのクランク軸を回転させる回転駆動部と、エンジンのクランク軸の回転速度を検出する回転速度検出部と、エンジンおよび回転駆動部を制御する制御部とを備え、エンジンは、クランク軸の回転に連動して回転し、排気バルブおよび吸気バルブを駆動するカム軸と、排気バルブおよび吸気バルブのうち少なくとも一方のバルブを駆動可能にカム軸に設けられたデコンプ機構とを含み、デコンプ機構は、カム軸とともに回転しかつカム軸に対して低速位置と高速位置との間で移動可能に設けられた遠心部材と、遠心部材を低速位置に付勢する付勢部材と、遠心部材が低速位置にある場合に少なくとも一方のバルブを駆動する駆動状態となり、遠心部材が高速位置にある場合に排気バルブおよび吸気バルブを駆動しない非駆動状態となるように設けられた駆動部材とを含み、遠心部材は、エンジンの始動時において、クランク軸の回転速度が第１の回転速度より低いときには付勢部材の付勢力によって低速位置に保持され、クランク軸の回転速度が第１の回転速度より高くなると遠心力によって高速位置に保持され、制御部は、予め定められたアイドリングストップ条件が満たされてから予め定められたアイドリングストップ解除条件が満たされるまでのアイドリングストップ期間にエンジンのシリンダ内で混合気が燃焼されないようにエンジンを制御し、アイドリングストップ期間におけるクランク軸の回転時に、回転速度検出部により検出される回転速度が第１の回転速度より高い第２の回転速度以下になると、クランク軸が制動されるように回転駆動部を制御し、遠心部材は、クランク軸の制動時に生じる慣性力により低速位置または高速位置に保持されるように構成される。
このエンジンシステムにおいては、排気バルブおよび吸気バルブのうち少なくとも一方のバルブを駆動可能にデコンプ機構がカム軸に設けられる。デコンプ機構は、遠心部材、付勢部材および駆動部材を含む。エンジンの始動時において、クランク軸の回転速度が第１の回転速度より低いときには付勢部材の付勢力によって遠心部材が低速位置に保持される。この場合、駆動部材が駆動状態に維持されるので、吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方が駆動部材により駆動される。そのため、シリンダ内の圧力が低下され、クランク軸の回転負荷が低下される。それにより、エンジンの始動性が向上される。エンジンの回転速度が第１の回転速度より高くなると、遠心力によって遠心部材が高速位置に保持される。この場合、駆動部材が非駆動状態に維持されるので、吸気バルブおよび排気バルブが駆動部材により駆動されない。それにより、シリンダ内で混合気を適切に圧縮することができる。
アイドリングストップ期間においては、シリンダ内で混合気が燃焼されないので、クランク軸の回転速度が徐々に低下する。クランク軸の回転速度が第３の回転速度より低くなると、回転駆動部によりクランク軸が制動される。この場合、クランク軸の制動により生じる慣性力によって遠心部材が低速位置または高速位置に保持される。これにより、クランク軸の回転速度が第１の回転速度になっても、遠心部材が低速位置と高速位置との間で移動しない。それにより、デコンプ機構による異音の発生が防止される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、デコンプ機構による異音の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】自動二輪車の概略構成を示す模式的側面図である。
【図２】ハンドルの構成を示す外観斜視図である。
【図３】エンジンユニットの構成について説明するための模式図である。
【図４】エンジンユニットの構成について説明するための模式図である。
【図５】エンジンシステムの制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】デコンプ機構の詳細について説明するための図である。
【図７】デコンプ機構の詳細について説明するための図である。
【図８】駆動部材の切替について説明するための図である。
【図９】駆動部材の切替について説明するための図である。
【図１０】デコンプ機構による異音の発生について説明するための図である。
【図１１】デコンプ機構による異音の発生について説明するための図である。
【図１２】デコンプ機構による異音の発生について説明するための図である。
【図１３】クランク軸の制動時におけるデコンプ機構の動作について説明するための図である。
【図１４】エンジンの停止時およびその前後におけるクランク軸の回転速度の変化を示す図である。
【図１５】エンジン停止処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係るエンジンシステムおよびそれを備えた自動二輪車について説明する。自動二輪車は、鞍乗り型車両の一例である。以下の説明において、前、後、左および右とは、自動二輪車の運転者を基準とする前、後、左および右を意味する。
【００２３】
（１）自動二輪車
図１は、本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の概略構成を示す模式的側面図である。図１の自動二輪車１００においては、車体１の前部にフロントフォーク２が左右方向に揺動可能に設けられる。フロントフォーク２の上端にハンドル４が取り付けられ、フロントフォーク２の下端に前輪３が回転可能に取り付けられる。
【００２４】
車体１の略中央上部にシート５が設けられる。シート５の下方にＥＣＵ（Engine Control Unit）６およびエンジンユニットＥＵが設けられる。ＥＣＵ６およびエンジンユニットＥＵによりエンジンシステムＥＳが構成される。車体１の後端下部には後輪７が回転可能に取り付けられる。エンジンユニットＥＵによって発生される動力により後輪７が回転駆動される。
【００２５】
図２は、ハンドル４の構成を示す外観斜視図である。図２に示すように、ハンドル４は、左右に延びるハンドルバー４０を含む。ハンドルバー４０の左端部に固定グリップ４１が設けられ、ハンドルバー４０の右端部にアクセルグリップ４２が設けられる。アクセルグリップ４２は、ハンドルバー４０に対して所定の角度範囲で回転可能である。アクセルグリップ４２が操作されることにより、後述のスロットルバルブＴＬ（図３）の開度が調整される。
【００２６】
固定グリップ４１の前方に、後輪７（図１）のブレーキを作動させるためのブレーキレバー４３が設けられ、アクセルグリップ４２の前方に、前輪３（図１）のブレーキを作動させるためのブレーキレバー４４が設けられる。ハンドルバー４０は、ハンドルカバー４５により覆われる。アクセルグリップ４２に隣り合うように、ハンドルカバー４５にスタータスイッチ４６が設けられる。ハンドル４の下方には、メインスイッチＭＳ（後述の図５）が設けられる。
【００２７】
図３および図４は、エンジンユニットＥＵの構成について説明するための模式図である。図３に示すように、エンジンユニットＥＵは、エンジン１０および回転電機３０を含む。回転電機３０は、始動兼発電機として機能する。エンジン１０は、シリンダＣＹ、ピストン１１、コンロッド（コネクティングロッド）１２、クランク軸１３、吸気バルブ１５、排気バルブ１６、カム軸１７、インジェクタ１８および点火装置１９を含む。本実施の形態において、エンジン１０は、４ストロークの単気筒エンジンである。
【００２８】
ピストン１１はシリンダＣＹ内で往復動可能に設けられ、コンロッド１２を介してクランク軸１３に接続される。シリンダＣＹおよびピストン１１により燃焼室２０が区画される。燃焼室２０は、吸気口２１を介して吸気通路２２に連通し、排気口２３を介して排気通路２４に連通する。吸気口２１を開閉するように吸気バルブ１５が設けられ、排気口２３を開閉するように排気バルブ１６が設けられる。吸気通路２２には、燃焼室２０に導かれる空気の流量を調整するためのスロットルバルブＴＬが設けられる。上記のように、図２のアクセルグリップ４２が操作されることによりスロットルバルブＴＬの開度が調整される。
【００２９】
インジェクタ１８は、吸気通路２２に燃料を噴射するように構成される。点火装置１９は、燃焼室２０内の混合気に点火するように構成される。インジェクタ１８によって噴射された燃料が空気と混合されて燃焼室２０に導かれ、点火装置１９により燃焼室２０内の混合気に点火される。混合気が燃焼することによりピストン１１が駆動され、ピストン１１の往復運動がクランク軸２１０の回転運動に変換される。クランク軸１３の回転力が図１の後輪７に伝達されることにより後輪７が駆動される。
【００３０】
カム軸１７は、クランク軸１３の回転に連動して回転するように設けられる。カム軸１７に当接するように、ロッカーアームＲＡ１，ＲＡ２が揺動可能に設けられる。カム軸１７は、ロッカーアームＲＡ１を介して吸気バルブ１５を駆動し、ロッカーアームＲＡ２を介して排気バルブ１６を駆動する。
【００３１】
図４に示すように、カム軸１７の一端部には、カムスプロケットＣＳが設けられる。また、クランク軸１３には、カム軸ドライブスプロケットＤＳが設けられる。カムスプロケットＣＳおよびカム軸ドライブスプロケットＤＳには、ベルトＢＬが巻き掛けられる。ベルトＢＬを介して、クランク軸１３の回転力がカム軸１７に伝達される。カム軸１７の回転速度は、クランク軸１３の回転速度の２分の１である。
【００３２】
カム軸１７は、カムジャーナル１７ａ，１７ｂ、吸気カムＣＡ１および排気カムＣＡ２を有する。カムジャーナル１７ａは、カムスプロケットＣＳと隣り合うように配置され、カムジャーナル１７ｂは、カム軸１７の他端部に配置される。カムジャーナル１７ａ，１７ｂは、それぞれ図示しない軸受け部により保持される。カムジャーナル１７ａ，１７ｂの間に吸気カムＣＡ１および排気カムＣＡ２設けられる。吸気カムＣＡ１は、カムジャーナル１７ｂと隣り合うように設けられ、排気カムＣＡ２は、カムジャーナル１７ａと隣り合うように設けられる。クランク角（クランク軸１３の回転位置）が吸気工程に対応する角度範囲にあるときに、吸気カムＣＡ１が図３のロッカーアームＲＡ１を駆動する。また、クランク角が排気工程に対応する角度範囲にあるときに、排気カムＣＡ２が図３のロッカーアームＲＡ２を駆動する。
【００３３】
カム軸１７には、デコンプ機構ＤＥが設けられる。デコンプ機構ＤＥは、排気カムＣＡ２とは別個に排気バルブ１６をリフトさせることにより、シリンダＣＹ内の圧力を低下させる。デコンプ機構の詳細については後述する。
【００３４】
回転電機３０は、ステータ３１およびロータ３２を含む。ステータ３１は図示しないクランクケースに固定され、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の複数のステータコイル３１ａを含む。複数のステータコイル３１ａは、クランク軸１３の回転中心線を中心とする円に沿って並ぶように配置される。ロータ３２は、ステータ３１を囲むようにクランク軸１３に固定される。ロータ３２は複数の磁石３２ａを含み、その複数の磁石３２ａは、クランク軸２２０の回転中心線を中心とする円に沿って並ぶように配置される。回転電機３０は、図示しないバッテリから供給される電力によりクランク軸１３を駆動可能であり、かつクランク軸１３の回転によって発生する電力によりバッテリを充電可能である。回転電機３０の代わりに、スタータモータおよび発電機が個別に設けられてもよい。
【００３５】
図５は、エンジンシステムＥＳの制御系の構成を示すブロック図である。図５に示すように、エンジンシステムＥＳは、クランク角センサＳＥ１、スロットル開度センサＳＥ２および車速センサＳＥ３を含む。クランク角センサＳＥ１は、クランク角を検出する。スロットル開度センサＳＥ２は、図３のスロットルバルブＴＬの開度（以下、スロットル開度と呼ぶ）を検出する。車速センサＳＥ３は、自動二輪車１００の移動速度（車速）を検出する。クランク角センサＳＥ１、スロットル開度センサＳＥ２および車速センサＳＥ３による検出結果は、検出信号としてＥＣＵ６にそれぞれ与えられる。また、メインスイッチＭＳの操作およびスタータスイッチ４６の操作がそれぞれ操作信号としてＥＣＵ６に与えられる。
【００３６】
ＥＣＵ６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。ＥＣＵ６は、与えられる検出信号および操作信号に基づいて、インジェクタ１８、点火装置１９および回転電機３０を制御する。
【００３７】
メインスイッチＭＳがオンされかつスタータスイッチ４６がオンされると、エンジン１０が始動される。エンジン１０の始動とは、インジェクタ１８による燃料噴射および点火装置１９による点火が開始されることによって混合気の燃焼が開始されることをいう。メインスイッチＭＳがオフされると、エンジン１０が停止される。エンジン１０の停止とは、インジェクタ１８による燃料噴射および点火装置１９による点火の少なくとも一方が停止されることによって混合気の燃焼が停止されることをいう。また、予め定められたアイドリングストップ条件が満たされることによりエンジン１０が自動的に停止され、その後に予め定められたアイドリングストップ解除条件が満たされることによりエンジン１０が自動的に再始動される。
【００３８】
アイドリングストップ条件は、スロットル開度、車速およびエンジン１０の回転速度のうち少なくとも１つに関する条件を含む。例えば、アイドリングストップ条件は、スロットル開度センサＳＥ２により検出されるスロットル開度が０であり、車速センサＳＥ３により検出される車速が０であり、かつエンジン１０の回転速度が０ｒｐｍよりも大きく２５００ｒｐｍ以下であることである。また、アイドリングストップ条件は、ブレーキレバー４３，４４（図２）が操作されること等の他の条件であってもよい。
【００３９】
アイドリングストップ解除条件は、スロットル開度に関する条件を含む。例えば、アイドリングストップ解除条件は、スロットル開度センサＳＥ２により検出されるスロットル開度が０よりも大きいことである。また、アイドリングストップ解除条件は、ブレーキレバー４３，４４（図２）の操作が解除されること等の他の条件であってもよい。
【００４０】
（２）デコンプ機構
図６および図７は、デコンプ機構ＤＥの詳細について説明するための図である。図６には、デコンプ機構ＤＥ、カム軸１７の一部およびロッカーアームＲＡ２が示され、図７には、デコンプ機構ＤＥおよびカム軸１７の一部が示される。以下の説明では、カム軸１７の回転中心線ＲＣに平行な方向を軸方向と呼ぶ。
【００４１】
図６に示すように、ロッカーアームＲＡ２はローラＲＡ２ａおよびアジャスタＲＡ２ｂを含む。ローラＲＡ２ａの外周面が排気カムＣＡ２の外周面に当接し、アジャスタＲＡ２ｂが図３の排気バルブ１６の上端部に当接する。図３のクランク軸１３の回転に連動してカム軸１７が回転することにより、排気カムＣＡ２がローラＲＡ２ａを押し上げる。それにより、ロッカーアームＲＡ２が揺動し、図３の排気バルブ１６がリフトされる。
【００４２】
デコンプ機構ＤＥは、カム軸１７の一端部に設けられる。デコンプ機構ＤＥは、遠心部材５１、駆動部材５２および付勢部材５３を含む。遠心部材５１は、カムスプロケットＣＳの一面上に配置される。カムスプロケットＣＳの一面とは、カムジャーナル１７ａおよび排気カムＣＡ２に向けられる面と反対側のカムスプロケットＣＳの面である。
【００４３】
図７に示すように、遠心部材５１は略Ｕ字形状を有する。遠心部材５１の一端部には、円形の貫通孔５１ａが設けられる。遠心部材５１の他端部には、一定幅で一方向に延びる切り欠き５１ｂが形成される。また、遠心部材５１には、円弧状に延びる開口５１ｃが設けられる。
【００４４】
カムスプロケットＣＳの一面には、軸方向に突出するように、突出ピン７１，７２がそれぞれ設けられる。突出ピン７１は遠心部材５１の貫通孔５１ａに挿入され、突出ピン７２は遠心部材５１の開口５１ｃに挿入される。遠心部材５１は、突出ピン７１を中心にカムスプロケットＣＳに対して揺動可能に設けられる。突出ピン７２が開口５１ｃの一端部ＴＡおよび他端部ＴＢに当接することによって遠心部材５１の揺動範囲が制限される。
【００４５】
付勢部材５３は、突出ピン７１の外周面上に配置される。付勢部材５３の一端は遠心部材５１に係止され、他端は突出ピン７１に係止される。付勢部材５３は、突出ピン７２が開口５１ｃの一端部ＴＡに当接するように遠心部材５１を付勢する。
【００４６】
駆動部材５２は、揺動片５２ａ、突出ピン５２ｂおよびデコンプピンＤＰを含む。カムスプロケットＣＳには、開口７３が形成される。駆動部材５２の揺動片５２ａは、開口７３内に配置される。突出ピン５２ｂは、揺動片５２ａの一面から軸方向に突出するように設けられる。突出ピン５２ｂは、遠心部材５１の切り欠き５１ｂに嵌合される。突出ピン５２ｂの径は、切り欠き５１ｂの幅と略等しい。
【００４７】
図６に示すように、カムジャーナル１７ａには、軸方向に延びる貫通孔Ｈ１が形成され、排気カムＣＡ２には、軸方向において一定の深さの切り欠きＣＵが形成される。デコンプピンＤＰは、揺動片５２ａの他面からカムジャーナル１７ａの貫通孔Ｈ１を通って軸方向に延びるように設けられる。デコンプピンＤＰの先端部は、排気カムＣＡ２の切り欠きＣＵ内に位置する。デコンプピンＤＰとカム軸１７の回転中心線ＲＣとの間の距離は、突出ピン５２ｂとカム軸１７の回転中心線ＲＣとの間の距離よりも小さい。
【００４８】
駆動部材５２は、デコンプピンＤＰを中心としてカム軸１７に対して揺動可能に設けられる。図７に示すように、突出ピン５２ｂが遠心部材５１の切り欠き５１ｂに嵌合されているので、駆動部材５２の揺動は、遠心部材５１の揺動に連動する。遠心部材５１および駆動部材５２の揺動時には、切り欠き５１ｂ内で突出ピン５２ｂが摺動する。
【００４９】
図６に示すように、デコンプピンＤＰの先端部には、軸方向において一定の長さの切り欠きＤＰａが形成される。これにより、デコンプピンＤＰの先端部（以下、デコンプ作用部ＤＰｓと呼ぶ）は、半円状の断面を有する（図７）。駆動部材５２は、デコンプ作用部ＤＰｓの一部が排気カムＣＡ２の外周面から突出する状態と、デコンプ作用部ＤＰｓの全体が排気カムＣＡ２の切り欠きＣＵ内に収容される状態とに切り替えられる。
【００５０】
図８および図９は、駆動部材５２の切替について説明するための図である。図６のカム軸１７は、エンジン１０の通常動作時に矢印Ｒ１の方向に回転する。
【００５１】
遠心部材５１には、カム軸１７の回転速度に依存する遠心力が働く。遠心部材５１に働く遠心力が小さい場合、図８（ａ）に示すように、付勢部材５３の付勢力により、突出ピン７２が開口５１ｃの一端部ＴＡに当接する状態で遠心部材５１が保持される。この場合、図８（ｂ）に示すように、デコンプ作用部ＤＰｓの一部が排気カムＣＡ２の外周面から突出する。以下、突出ピン７２が開口５１ｃの一端部ＴＡに当接するときのカム軸１７に対する遠心部材５１の相対位置を低速位置と呼ぶ。また、遠心部材５１が低速位置にあるときの駆動部材５２の状態を駆動状態と呼ぶ。
【００５２】
カム軸１７の回転速度が高くなると、遠心部材５１に働く遠心力が大きくなる。遠心部材５１に働く遠心力が大きい場合、図９（ａ）に示すように、遠心力により、突出ピン７２が開口５１ｃの他端部ＴＢに当接する状態で遠心部材５１が保持される。この場合、図９（ｂ）に示すように、デコンプ作用部ＤＰｓの全体が排気カムＣＡ２の切り欠きＣＵ内に収容される。以下、突出ピン７２が開口５１ｃの他端部ＴＢに当接するときのカム軸１７に対する遠心部材５１の相対位置を高速位置と呼ぶ。また、遠心部材５１が高速位置にあるときの駆動部材５２の状態を非駆動状態と呼ぶ。
【００５３】
エンジン１０の始動直後において、クランク軸１３の回転速度が予め定められた切替速度より低いときには、遠心部材５１が図８（ａ）の低速位置に保持される。それにより、駆動部材５２が図８（ｂ）の駆動状態に維持される。切替速度は、エンジン１０のアイドリング時におけるクランク軸１３の回転速度よりも低い。
【００５４】
この場合、排気カムＣＡ２とは別個に駆動部材５２が排気バルブ１６（図３）をリフトさせる。具体的には、クランク角が圧縮工程に対応する角度範囲の一部にあるときに、デコンプ作用部ＤＰｓがロッカーアームＲＡ２（図６）のローラＲＡ２ａを押し上げる。それにより、ロッカーアームＲＡ２が揺動し、アジャスタＲＡ２ｂが排気バルブ１６を押し下げる。この場合、圧縮工程でシリンダＣＹ内の圧力が低下されるので、クランク角が圧縮上死点に対応する角度を超えやすくなる。それにより、エンジン１０の始動性が高くなる。
【００５５】
クランク軸１３の回転速度が切替速度より高くなると、遠心部材５１が図９（ａ）の高速位置に保持される。それにより、駆動部材５２が図９（ｂ）の非駆動状態に維持される。この場合、駆動部材５２が排気バルブ１６をリフトさせることはない。それにより、圧縮工程においてシリンダＣＹ内で混合気を適切に圧縮させることができ、膨張行程において混合気を適切に燃焼させることができる。
【００５６】
（３）デコンプ機構による異音の発生
クランク軸１３の回転速度が切替速度と等しいかまたは近いときに、デコンプ機構ＤＥに起因して異音が発生することがある。図１０、図１１および図１２は、デコンプ機構ＤＥによる異音の発生について説明するための図である。
【００５７】
図１０（ａ）に示すように、排気バルブ１６は、バルブスプリング１６ａにより排気口２３を閉じるように付勢される。バルブスプリング１６ａの付勢力により、ロッカーアームＲＡ２のローラＲＡ２ａが排気カムＣＡ２に押し当てられる。クランク軸１３の回転速度が切替速度と等しいかまたは近い場合、図１０（ｂ）に示すように、遠心部材５１が低速位置と高速位置との間で不安定になる。それにより、図１０（ａ）に示すように、駆動部材５２が駆動状態または非駆動状態に保持されることなく、不安定に揺動する。特に、本実施の形態では、回転電機３０のロータ３２がクランク軸１３に設けられるので、ロータ３２に慣性力が働くことにより、クランク軸１３の減速度が低い。そのため、遠心部材５１および駆動部材５２が不安定となる時間が比較的長い。
【００５８】
この状態でデコンプ作用部ＤＰｓがローラＲＡ２ａに当接すると、図１１（ａ）に示すように、ローラＲＡ２ａの反力によってデコンプ作用部ＤＰｓが回転され、駆動部材５２が非駆動状態となる。この場合、図１１（ｂ）に示すように、遠心部材５１が高速位置に瞬時に移動し、突出ピン７２が遠心部材５１の開口５１ｃの他端部ＴＢに衝突する。それにより、衝突音が発生する。
【００５９】
また、図１２（ａ）に示すように、デコンプ作用部ＤＰｓが一時的にロッカーアームＲＡ２のローラＲＡ２ａを押し上げた後に、図１２（ｂ）に示すように、ローラＲＡ２ａの反力によってデコンプ作用部ＤＰｓが回転されることがある。この場合、排気バルブ１６は、排気口２３を開く状態から排気口２３を閉じる状態に瞬時に切り替わる。それにより、排気バルブ１６が排気口２３の縁部に衝突し、衝突音が発生する。
【００６０】
上記のように、切替速度は、アイドリング時におけるクランク軸１３の回転速度より低い。そのため、このようなデコンプ機構ＤＥによる異音は、エンジン１０が始動される際およびエンジンが停止される際に生じる。ただし、エンジン１０が始動される際には、混合気の燃焼による爆音が生じるので、上記のようなデコンプ機構ＤＥによる異音が聞こえにくい。一方、エンジン１０が停止される際には、混合気の燃焼による爆音が生じないので、デコンプ機構ＤＥによる異音が聞こえやすい。特に、アイドリングストップ条件が満たされることによるエンジン１０の停止は頻繁に行われるため、異音が発生する機会が多い。
【００６１】
（４）回転電機による制動
本実施の形態では、アイドリングストップ条件が満たされることによってエンジン１０が停止された後、クランク軸１３の回転速度が予め定められた制動開始速度以下になると、回転電機３０によりクランク軸１３が制動される。制動開始速度は、上記の切替速度より高く設定される。
【００６２】
例えば、クランク軸１３の回転方向と逆方向のトルクが回転電機３０からクランク軸１３に与えられるように回転電機３０を制御することにより、クランク軸１３を制動させることができる。また、回転電機３０のステータコイル３１ａを短絡させることによってクランク軸１３を制動させてもよい。
【００６３】
図１３は、クランク軸１３の制動時におけるデコンプ機構ＤＥの動作について説明するための図である。クランク軸１３が制動されることにより、クランク軸１３（図４）と連動するカム軸１７（図４）も制動される。この場合、図１３（ａ）に示すように、デコンプ機構ＤＥの遠心部材５１に、矢印Ｒ１の方向（カム軸１７の回転方向）の慣性力Ｆｉが働く。この慣性力Ｆｉは、遠心部材５１が低速位置から高速位置に向かう方向に働く。回転電機３０による制動力は、慣性力Ｆｉによって遠心部材５１が付勢部材５３の付勢力に抗して高速位置に保持されるように調整される。それにより、クランク軸１３の回転速度が切替速度より低くなっても、図１３（ｂ）に示すように、駆動部材５２が非駆動状態に維持される。その結果、複数の部材間における衝突音等の異音の発生が防止される。
【００６４】
その後、クランク軸１３の回転速度が予め定められた制動停止速度になると、回転電機３０によるクランク軸１３の制動が停止される。制動停止速度は、上記切替速度よりも低く設定される。これにより、遠心部材５１が高速位置から低速位置に移動し、駆動部材５２が非駆動状態から駆動状態に切り替わる。この場合、遠心部材５１に働く遠心力は十分に小さく、かつ慣性力は働かないので、遠心部材５１が図８（ａ）の低速位置に保持され、駆動部材５２が図８（ｂ）の駆動状態に維持される。
【００６５】
図１４は、エンジン１０の停止時およびその前後におけるクランク軸１３の回転速度の変化を示す図である。図１３において、横軸は時間を表し、縦軸はクランク軸１３の回転速度を表す。図１４の例において、切替速度はＶ２であり、制動開始速度はＶ１であり、制動停止速度はＶ３である。
【００６６】
図１４の例では、時点ｔ０から時点ｔ１までの期間に、エンジン１０がアイドリングを行い、時点ｔ１でエンジン１０が停止される。エンジン１０のアイドリング時におけるクランク軸１３の回転速度は、切替速度Ｖ２よりも高い。そのため、遠心部材５１は図９（ａ）の高速位置に保持され、駆動部材５２は図９（ｂ）の非駆動状態に維持される。
【００６７】
時点ｔ１でエンジン１０が停止されることにより、クランク軸１３の回転速度が徐々に低下する。時点ｔ２において、クランク軸１３の回転速度が制動開始速度Ｖ１となり、回転電機３０によるクランク軸１３の制動が開始される。クランク軸１３が制動されることにより、クランク軸１３の回転の減速度が高くなる。時点ｔ３において、クランク軸１３の回転速度が切替速度Ｖ２となる。しかしながら、クランク軸１３の制動に伴う慣性力により、遠心部材５１は図９（ａ）の高速位置に保持され、駆動部材５２は図９（ｂ）の非駆動状態に維持される。
【００６８】
時点ｔ４においてクランク軸１３の回転速度が制動停止速度Ｖ３となり、回転電機３０によるクランク軸１３の制動が停止される。それにより、遠心部材５１は図８（ａ）の低速位置に移動し、駆動部材５２は図８（ｂ）の駆動状態に切り替わる。その後、シリンダＣＹ内の圧力変化によってクランク軸１３の回転速度が変動し、時点ｔ５において、クランク軸１３の回転が停止する。
【００６９】
（５）エンジン停止処理
図５のＥＣＵ６は、予めメモリに記憶された制御プログラムに基づいて、エンジン停止処理を行う。図１５は、エンジン停止処理のフローチャートである。エンジン停止処理は、例えば、アイドリングストップ条件が満たされた場合に行われる。
【００７０】
図１５に示すように、ＥＣＵ６は、クランク角センサＳＥ１からの検出信号に基づいて、クランク軸１３の回転速度が制動開始速度以下であるか否かを判定する（ステップＳ１）。クランク軸１３の回転速度が制動開始速度より高い場合、ＥＣＵ６は、ステップＳ１の処理を繰り返す。クランク軸１３の回転速度が制動開始速度以下である場合、ＥＣＵ６は、クランク軸１３の制動が開始されるように回転電機３０を制御する（ステップＳ２）。
【００７１】
次に、ＥＣＵ６は、クランク角センサＳＥ１からの検出信号に基づいて、クランク軸１３の回転速度が制動停止速度以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。クランク軸１３の回転速度が制動停止速度より高い場合、ＥＣＵ６は、ステップＳ３の処理を繰り返す。クランク軸１３の回転速度が制動停止速度以下である場合、ＥＣＵ６は、クランク軸１３の制動が停止されるように回転電機３０を制御し（ステップＳ４）、エンジン停止処理を終了する。これにより、エンジン１０の停止時における上記の動作が実現される。
【００７２】
（６）効果
本実施の形態に係るエンジンシステムにおいては、アイドリングストップ条件が満たされることによってエンジン１０が停止された後、クランク軸１３の回転速度が制動開始速度以下になると、回転電機３０によりクランク軸１３が制動される。この場合、デコンプ機構ＤＥの遠心部材５１に慣性力が働く。その慣性力によって遠心部材５１が付勢部材５３の付勢力に抗して高速位置に保持されるように調整される。それにより、クランク軸１３の回転速度が切替速度になっても、駆動部材５２が非駆動状態に維持される。その結果、複数の部材間における衝突音等の異音の発生が防止される。
【００７３】
また、本実施の形態では、回転電機３０からクランク軸１３に逆方向のトルクが与えられることによりクランク軸１３が制動される。これにより、複雑な構成および制御を必要とせずに容易にクランク軸１３を制動することができる。
【００７４】
また、本実施の形態では、クランク軸１３の制動時に、駆動部材５２が非駆動状態に維持されるので、吸気バルブ１５および排気バルブ１６が駆動されない。そのため、アイドリングストップ時における静粛性が高められる。
【００７５】
また、本実施の形態では、クランク軸１３の回転速度が予め定められた制動停止速度になると、回転電機３０によるクランク軸１３の制動が停止される。この場合、クランク軸１３の回転が安定に停止される。また、クランク軸１３の制動にともなう慣性力が消滅しても、遠心部材が低速位置に保持されるので、遠心部材５１の移動が防止される。それにより、デコンプ機構ＤＥによる異音の発生が防止される。
【００７６】
（７）他の実施の形態
（７−１）
上記実施の形態では、クランク軸１３の制動時に生じる慣性力によってデコンプ機構ＤＥの遠心部材５１が高速位置に保持されるが、本発明はこれに限らない。クランク軸１３の制動時に生じる慣性力によって遠心部材５１が低速位置に保持されるようにデコンプ機構ＤＥが構成されてもよい。この場合も、クランク軸１３の回転速度の低下時にデコンプ機構ＤＥが不安定になることがない。それにより、上記実施の形態と同様に、デコンプ機構ＤＥによる異音の発生が防止される。
【００７７】
（７−２）
上記実施の形態では、アイドリングストップ条件が満たされることによってエンジン１０が停止されるときに、デコンプ機構ＤＥが不安定とならないように回転電機３０によりクランク軸１３が制動されるが、本発明はこれに限らない。メインスイッチＭＳがオフされることによってエンジン１０が停止されるときに、デコンプ機構ＤＥが不安定とならないように回転電機３０によりクランク軸１３が制動されてもよい。
【００７８】
（７−３）
上記実施の形態では、排気バルブ１６をリフトさせるようにデコンプ機構ＤＥが構成されるが、本発明はこれに限らない。排気バルブ１６の代わりに吸気バルブ１５をリフトさせるようにデコンプ機構ＤＥが構成されてもよく、または排気バルブ１６および吸気バルブ１５の両方をリフトさせるようにデコンプ機構ＤＥが構成されてもよい。
【００７９】
（７−４）
上記実施の形態は、単気筒エンジンを備えた自動二輪車に本発明を適用した例であるが、これに限らず、多気筒エンジンを備えた自動二輪車に本発明を適用してもよい。また、自動三輪車もしくはＡＴＶ（All Terrain Vehicle；不整地走行車両）等の他の鞍乗り型車両に本発明を適用してもよい。
【００８０】
（８）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００８１】
上記実施の形態では、エンジンシステムＥＳがエンジンシステムの例であり、エンジン１０がエンジンの例であり、クランク軸１３がクランク軸の例であり、回転電機３０が回転駆動部および回転電機の例であり、クランク角センサＳＥ１が回転速度検出部の例であり、ＥＣＵ６が制御部の例であり、排気バルブ１６が排気バルブの例であり、吸気バルブ１５が吸気バルブの例であり、カム軸１７がカム軸の例であり、デコンプ機構ＤＥがデコンプ機構の例である。また、遠心部材５１が遠心部材の例であり、付勢部材５３が付勢部材の例であり、駆動部材５２が駆動部材の例であり、切替速度が第１の回転速度の例であり、制動開始速度が第２の回転速度の例であり、制動停止速度が第３の回転速度の例である。また、自動二輪車１００が鞍乗り型車両の例であり、車体１が本体部の例であり、後輪７が駆動輪の例である。
【００８２】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、種々のエンジンシステムに有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
６  ＥＣＵ
１０  エンジン
１３  クランク軸
１５  吸気バルブ
１６  排気バルブ
１７  カム軸
１８  インジェクタ
１９  点火装置
３０  回転電機
３１  ステータ
３２  ロータ
５１  遠心部材
５２  駆動部材
５３  付勢部材
１００  自動二輪車
ＣＡ１  吸気カム
ＣＡ２  排気カム
ＤＥ  デコンプ機構
ＥＵ  エンジンユニット
ＳＥ１  クランク角センサ
ＳＥ２  スロットル開度センサ
ＳＥ３  車速センサ
【要約】
【課題】デコンプ機構による異音の発生が防止されたエンジンシステムおよびそれを備えた鞍乗り型車両を提供する。
【解決手段】デコンプ機構ＤＥは、遠心部材５１、駆動部材５２および付勢部材５３を含む。エンジン１０の始動時において、クランク軸１３の回転速度が切替速度より低いときには、遠心部材５１が付勢部材５３の付勢力によって低速位置に保持される。クランク軸１３の回転速度が切替速度より高くなると、遠心力によって遠心部材５１が高速位置に保持される。アイドリングストップ期間において、クランク軸１３の回転速度が切替速度より高い制動開始速度以下になると、クランク軸１３が制動されるように回転電機３０が制御される。遠心部材５１は、クランク軸１３の制動時に生じる慣性力により低速位置または高速位置に保持される。
【選択図】図１３【図１】
0005826414.tif 000002
【図２】
0005826414.tif 000003
【図３】
0005826414.tif 000004
【図４】
0005826414.tif 000005
【図５】
0005826414.tif 000006
【図６】
0005826414.tif 000007
【図７】
0005826414.tif 000008
【図８】
0005826414.tif 000009
【図９】
0005826414.tif 000010
【図１０】
0005826414.tif 000011
【図１１】
0005826414.tif 000012
【図１２】
0005826414.tif 000013
【図１３】
0005826414.tif 000014
【図１４】
0005826414.tif 000015
【図１５】
0005826414.tif 000016