(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路（２２）の途中に設けられたスロットル弁（２３）を迂回して前記吸気通路（２２）に接続される補助吸気通路（２４）と、
全開状態および全閉状態を切換可能として前記補助吸気通路（２４）に介設される補助空気弁（２５）と、
通電の際に前記補助空気弁（２５）を全開状態とするようにして該補助空気弁（２５）を全閉状態及び全開状態の間でオン／オフ制御する開閉制御部（３０）と、
エンジン（Ｅ）のクランク位置を検出するクランク位置検出部（３９，３１）と、を備える鞍乗型車両のエンジン制御装置（３００）において、
前記開閉制御部（３０）は、前記クランク位置検出部（３９，３１）の検出位置に基づき、吸気工程以外の工程で前記補助空気弁（２５）を開弁制御し、
前記開閉制御部（３０）はさらに、前記エンジン（Ｅ）の吸気弁（１５）の閉弁タイミングの直後において前記補助空気弁（２５）を閉弁制御する（Ｓ１１、Ｓ２０、Ｓ１５，Ｓ１７）ことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記開閉制御部（３０）は、エンジン停止の後にスタータスイッチ（４０）の操作を受けてクランク軸（５１）を逆回転させるスイングバック制御（９１）が行われた後の、前記クランク位置検出部（３９，３１）の検出位置によって圧縮判定が検知され当該スイングバック制御（９１）から正転駆動制御に移る際に、前記開弁制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記開閉制御部（３０）は、エンジン停止の直前にクランク軸（５１）に制動力を加えることでクランク位置を圧縮上死点手前の所定位置に停止させてからエンジン停止するアイドルストップ制御（９２）が行われた後の、スロットル操作によるエンジン始動要求が入力された際に、前記開弁制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記開閉制御部（３０）は、前記クランク位置検出部（３９，３１）の検出位置に基づき、吸気行程の前の燃焼行程において前記開弁制御を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記開閉制御部（３０）はさらに、前記エンジン（Ｅ）のクランク軸の２回転の表裏判定が確定した後に、前記エンジン（Ｅ）の温度が一定以上となったことを条件として前記補助空気弁（２５）を閉弁制御する（Ｓ１７）ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のエンジン制御装置。
【請求項６】
前記開閉制御部（３０）はさらに、前記エンジン（Ｅ）のクランク軸の２回転の表裏判定が確定した後に、ベース点火時期からの総遅角量が設定総遅角量に達したことを条件として前記補助空気弁（２５）を閉弁制御する（Ｓ１５）ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のエンジン制御装置。
【請求項７】
前記開閉制御部（３０）はさらに、エンジン温度が一定以上であり且つエンジン回転数が一定以上の場合には、前記補助空気弁（２５）を強制的に閉弁制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のエンジン制御装置。
【請求項８】
前記開閉制御部（３０）はさらに、前記エンジン（Ｅ）の吸気弁（１５）の開弁期間以外において前記補助空気弁（２５）を閉弁制御する（Ｓ１１、Ｓ２０、Ｓ１５，Ｓ１７）ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のエンジン制御装置。
【請求項９】
前記開閉制御部（３０）はさらに、タイマ判定、エンジン回転数判定及び暖機完了判定を得ている場合の、前記エンジン（Ｅ）の吸気弁（１５）の閉弁タイミングの直後において前記補助空気弁（２５）を閉弁制御することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補助空気通路の開閉において体格の小さなソレノイド（電磁弁）を用いる場合であっても吸入工程の負圧の影響を避けて開弁することが可能なエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、スロットルバルブを迂回したアイドルバイパス通路に電磁式（ソレノイド式）アイドル制御弁が設けられる吸気装置において、アイドル制御弁の閉弁時期は、エンジンのクランク回転位置に連動して開閉する吸気弁の閉弁後に固定して設定されるアイドル制御弁の制御仕様が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４１４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、電磁式アイドル制御弁でアイドルバイパス通路を開閉する吸気装置（エンジン制御装置）において、コスト低減等の観点から小さい駆動力でソレノイドを駆動することが考えられる。しかしながら、ソレノイドの駆動力を小さくすると開弁のための電磁力が小さいものとなるため、ソレノイドの開弁タイミングがエンジン始動時における吸入工程と重複したとすると、吸入工程による負圧に引きずられ、ソレノイドが開弁しなくなる。【０００５】
当該従来技術の課題に鑑み、本発明は、駆動力の小さいソレノイドを用いる場合であっても吸入工程の負圧の影響を避けて開弁することが可能なエンジン制御装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、吸気通路（２２）の途中に設けられたスロットル弁（２３）を迂回して前記吸気通路（２２）に接続される補助吸気通路（２４）と、全開状態および全閉状態を切換可能として前記補助吸気通路（２４）に介設される補助空気弁（２５）と、通電の際に前記補助空気弁（２５）を全開状態とするようにして該補助空気弁（２５）を全閉状態及び全開状態の間でオン／オフ制御する開閉制御部（３０）と、エンジン（Ｅ）のクランク位置を検出するクランク位置検出部（３９，３１）と、を備える鞍乗型車両のエンジン制御装置（３００）において、前記開閉制御部（３０）は、前記クランク位置検出部（３９，３１）の検出位置に基づき、吸気工程以外の工程で前記補助空気弁（２５）を開弁制御することを第一の特徴とする。【０００７】
また、本発明は、前記開閉制御部（３０）は、エンジン停止の後にスタータスイッチ（４０）の操作を受けてクランク軸（５１）を逆回転させるスイングバック制御（９１）が行われた後の、前記クランク位置検出部（３９，３１）の検出位置によって圧縮判定が検知され当該スイングバック制御（９１）から正転駆動制御に移る際に、前記開弁制御を行うことを第二の特徴とする。【０００８】
また、本発明は、前記開閉制御部（３０）は、エンジン停止の直前にクランク軸（５１）に制動力を加えることでクランク位置を圧縮上死点手前の所定位置に停止させてからエンジン停止するアイドルストップ制御（９２）が行われた後の、スロットル操作によるエンジン始動要求が入力された際に、前記開弁制御を行うことを第三の特徴とする。【０００９】
また、本発明は、前記開閉制御部（３０）は、前記クランク位置検出部（３９，３１）の検出位置に基づき、吸気行程の前の燃焼行程において前記開弁制御を行うことを第四の特徴とする。【００１０】
また、本発明は、前記開閉制御部（３０）はさらに、前記エンジン（Ｅ）のクランク軸の２回転の表裏判定が確定した後に、前記エンジン（Ｅ）の温度が一定以上となったことを条件として前記補助空気弁（２５）を閉弁制御する（Ｓ１７）ことを第五の特徴とする。【００１１】
また、本発明は、前記開閉制御部（３０）はさらに、前記エンジン（Ｅ）のクランク軸の２回転の表裏判定が確定した後に、ベース点火時期からの総遅角量が設定総遅角量に達したことを条件として前記補助空気弁（２５）を閉弁制御する（Ｓ１５）ことを第六の特徴とする。【００１２】
また、本発明は、前記開閉制御部（３０）はさらに、エンジン温度が一定以上であり且つエンジン回転数が一定以上の場合には、前記補助空気弁（２５）を強制的に閉弁制御することを第七の特徴とする。【００１３】
また、本発明は、前記開閉制御部（３０）はさらに、前記エンジン（Ｅ）の吸気弁（１５）の開弁期間以外において前記補助空気弁（２５）を閉弁制御する（Ｓ１１、Ｓ２０、Ｓ１５，Ｓ１７）ことを第八の特徴とする。【００１４】
また、本発明は、前記開閉制御部（３０）はさらに、前記エンジン（Ｅ）の吸気弁（１５）の閉弁タイミングの直後において前記補助空気弁（２５）を閉弁制御する（Ｓ１１、Ｓ２０、Ｓ１５，Ｓ１７）ことを第九の特徴とする。【００１５】
さらに、本発明は、前記開閉制御部（３０）はさらに、タイマ判定、エンジン回転数判定及び暖機完了判定を得ている場合の、前記エンジン（Ｅ）の吸気弁（１５）の閉弁タイミングの直後において前記補助空気弁（２５）を閉弁制御することを第十の特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の前記第一の特徴によれば、吸気行程を避けて開弁制御することにより、小さい駆動力でソレノイドを駆動し、補助空気弁を開弁することができる。また、例えば、ソレノイドの体格を小さくし、小さい駆動力とした場合は、ソレノイドのコストを低下させることができる。【００１７】
本発明の前記第二の特徴によれば、スイングバック制御からの始動時に適切に開弁制御を行うことが可能となる。【００１８】
本発明の前記第三の特徴によれば、アイドルストップ制御からの始動時に適切に開弁制御を行うことが可能となる。【００１９】
本発明の前記第四の特徴によれば、燃焼行程において適切に開弁制御を行うことが可能となる。【００２０】
本発明の前記第五の特徴によれば、エンジン温度が低い場合、つまり、フリクション大きい状態では、ソレノイドの開弁状態を維持し、エンジン温度が所定温度以上になると閉弁させることが可能となる。
【００２１】
本発明の前記第六の特徴によれば、温度が一定値に到達していなくとも暖機完了しているものとして、閉弁制御を行うことが可能となる。【００２２】
本発明の前記第七の特徴によれば、ストッロルを急激に開いた場合に、エンジン回転数の急激な吹き上がりを抑制することが可能となる。【００２３】
本発明の前記第八の特徴によれば、吸気弁の開弁期間以外において補助空気弁を閉弁制御することで、燃料噴射制御に影響を及ばさないタイミングで閉弁制御を行うことが可能となる。【００２４】
本発明の前記第九の特徴によれば、吸気弁の閉弁タイミングの直後において補助空気弁を閉弁制御することで、燃料噴射制御に影響を及ばさないタイミングで閉弁制御を行うことが可能となる。【００２５】
本発明の前記第十の特徴によれば、タイマ判定、エンジン回転数判定及び暖機完了判定を得たうえで、吸気弁の閉弁タイミングの直後において補助空気弁を閉弁制御することで、燃料噴射制御に影響を及ばさないタイミングで閉弁制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン制御装置を適用したスクータ型自動二輪車の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】一実施形態に係るエンジン制御装置としてのＥＣＵによって制御されるエンジンの構成を、主に吸気装置としての構成に着目して示す図である。
【図４】一実施形態に係るＥＣＵのブロック図であり、燃料噴射、補助空気弁の開閉及びＡＣＧスタータモータに関する制御系を主に示す図である。
【図５】エンジン始動時のスイングバック制御の流れを示すタイムチャートである。
【図６】エンジン始動時スイングバック制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】アイドルストップ開始時の巻き戻し制御の流れを示すタイムチャートである。
【図８】アイドルストップ開始時巻き戻し制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】アイドルストップ開始時における、燃料噴射装置および点火装置の駆動状態を示すグラフである。
【図１０】アイドルストップ開始時における燃料噴射および点火制御の手順を示すフローチャートである。
【図１１】クランク軸の回転角度と７２０度モータステージ等との関係を示すタイミングチャートである。
【図１２】噴射・点火ステージ変換制御の手順を示すフローチャートである。
【図１３】７２０度モータステージと噴射・点火ステージとの対応表である。
【図１４】一実施形態に係る開閉制御部による開弁制御を説明するための模式図である。
【図１５】制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１６】点火時期制御および補助空気弁の開閉制御の制御手順の一部を示すフローチャートである。
【図１７】点火時期制御および補助空気弁の開閉制御の制御手順の残部を示すフローチャートである。
【図１８】ファーストアイドル制御時に点火時期を遅角側に制御する際のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン制御装置を適用したスクータ型自動二輪車１の側面図である。車体前部と車体後部とは低床フロア部１０４を介して連結されている。車体フレームは、概ねダウンチューブ１０６とメインパイプ１０７とから構成されている。メインパイプ１０７の上方には、シート１０８が配置されている。
【００２８】
ハンドル１１１は、ヘッドパイプ１０５に軸支されて上方に延ばされており、一方の下方側には、前輪ＷＦを回転自在に軸支するフロントフォーク１１２が取り付けられている。ハンドル１１１の上部には、計器盤を兼ねたハンドルカバー１１３が取り付けられている。また、ヘッドパイプ１０５の前方には、エンジン制御装置としてのＥＣＵ３００が配設されている。
【００２９】
ダウンチューブ１０６の後端で、メインパイプ１０７の立ち上がり部には、ブラケット１１５が突設されている。ブラケット１１５には、スイングユニット１０２のハンガーブラケット１１８がリンク部材１１６を介して揺動自在に支持されている。
【００３０】
スイングユニット１０２の前部には、４サイクル単気筒のエンジンＥが配設されている。エンジンＥの後方には無段変速機１１０が配設されており、減速機構１０９の出力軸には後輪ＷＲが軸支されている。減速機構１０９の上端とメインパイプ１０７の屈曲部との間には、リヤショックユニット１０３が介装されている。スイングユニット１０２の上方には、エンジンＥから延出した吸気管２２（図３にて吸気通路２２）に接続される燃料噴射装置のスロットルボディ１２０およびエアクリーナ２１が配設されている。
【００３１】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。スイングユニット１０２は、車幅方向右側の右ケース７５および車幅方向左側の左ケース７６なるクランクケース７４を有する。クランク軸５１は、クランクケース７４に固定された軸受５３，５４により回転自在に支持されている。クランク軸５１には、クランクピン５２を介してコンロッド７３が連結されている。
【００３２】
左ケース７６は変速室ケースを兼ねており、クランク軸５１の左端部には、可動側プーリ半体６０と固定側プーリ半体６１とからなるベルト駆動プーリが取り付けられている。固定側プーリ半体６１は、クランク軸５１の左端部にナット７７によって締結されている。また、可動側プーリ半体６０は、クランク軸５１にスプライン嵌合されて軸方向に摺動可能とされる。両プーリ半体６０，６１の間には、Ｖベルト６２が巻き掛けられている。
【００３３】
可動側プーリ半体６０の右側では、ランププレート５７がクランク軸５１に固定されている。ランププレート５７の外周端部に取り付けられたスライドピース５８は、可動側プーリ半体６０の外周端で軸方向に形成されたランププレート摺動ボス部５９に係合されている。また、ランププレート５７の外周部には、径方向外側に向かうにつれて可動側プーリ半体６０寄りに傾斜するテーパ面が形成されており、このテーパ面と可動側プーリ半体６０との間に複数のウェイトローラ６３が収容されている。
【００３４】
クランク軸５１の回転速度が増加すると、遠心力によってウェイトローラ６３が径方向外側に移動する。これにより、可動側プーリ半体６０が図示左方に移動して固定側プーリ半体６１に接近し、その結果、両プーリ半体６０，６１間に挟まれたＶベルト６２が径方向外側に移動してその巻き掛け径が大きくなる。スイングユニット１０２の後方側には、両プーリ半体６０，６１に対応してＶベルト６２の巻き掛け径が可変する被動プーリ（不図示）が設けられている。エンジンＥの駆動力は、上記ベルト伝達機構によって自動調整され、不図示の遠心クラッチおよび減速機構１０９（図１参照）を介して後輪ＷＲに伝達される。
【００３５】
右ケース７５の内部には、スタータモータとＡＣジェネレータとを組み合わせたＡＣＧスタータモータ７０が配設されている。ＡＣＧスタータモータ７０は、クランク軸５１の先端テーパ部に取付ボルト１２５で固定されたアウタロータ７１と、該アウタロータ７１の内側に配設されて右ケース７５に取付ボルト１２１で固定されるステータ７２とから構成されている。アウタロータ７１に対して取付ボルト６７で固定される送風ファン６５の図示右方側には、ラジエータ６８および複数のスリットが形成されたカバー部材６９が取り付けられている。
【００３６】
クランク軸５１には、ＡＣＧスタータモータ７０と軸受５４との間に、不図示のカムシャフトを駆動するカムチェーンが巻き掛けられるスプロケット５５が固定されている。また、スプロケット５５は、オイルを循環させるポンプ（不図示）に動力を伝達するギヤ５６と一体的に形成されている。
【００３７】
図３は、一実施形態に係るエンジン制御装置としてのＥＣＵ３００によって制御されるエンジンＥの構成を、主に吸気装置としての構成に着目して示す図である。
【００３８】
図３において、このエンジンＥは、図１及び図２で説明した通り、車両たとえば自動二輪車１に搭載されるものであり、エンジン本体１０のシリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２間には、シリンダブロック１１に摺動可能に嵌合されるピストン１３の頂部を臨ませる燃焼室１４が形成される。前記シリンダヘッド１２には、該シリンダヘッド１２に開閉作動可能に配設された吸気弁１５で前記燃焼室１４への連通・遮断が切換られる吸気ポート１７が設けられており、上流端にエアクリーナ２１を有するとともにエアクリーナ２１および前記吸気ポート１７間を結ぶ吸気通路２２を有する吸気装置１９が前記シリンダヘッド１２に接続される。また前記吸気通路２２の途中にはスロットル弁２３が開閉可能に介設されており、該スロットル弁２３を迂回する補助吸気通路２４が前記吸気通路２２に接続され、補助吸気通路２４には補助空気弁２５が介設される。而して補助空気弁２５は、ノーマルクローズ（常時閉）の弁、すなわち、非通電状態では閉弁しており、通電によって開弁するソレノイド弁である。また前記シリンダヘッド１２に開閉作動可能に配設された排気弁１６で前記燃焼室１４への連通・遮断が切換られる排気ポート１８が前記シリンダヘッド１２に設けられ、この排気ポート１８に通じる排気通路２６を有する排気装置２０が前記シリンダヘッド１２に接続される。
【００３９】
前記吸気装置１９の下流端には前記吸気ポート１７に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２７が付設され、前記シリンダヘッド１２には前記燃焼室１４に先端部を臨ませる点火プラグ２８が取付けられ、該点火プラグ２８には、点火時期に高電圧を印加するための点火コイル／イグナイタ２９が接続される。
【００４０】
前記燃料噴射弁２７の燃料噴射時期および燃料噴射量と、前記点火コイル／イグナイタ２９による点火時期はＥＣＵ３００によって制御されるものであり、このＥＣＵ３００には、前記ピストン１３に連接されたクランク軸５１の回転数すなわちエンジン回転数ＮＥを検出する回転数検出部３１の検出値と、エンジン温度を代表する指標たとえばエンジンオイルの温度を検出する温度検出部３２の検出値と、スロットル操作またはアクセル踏込み状態を検知すべくスロットル弁２３の回動量を検出するスロットル検知部３８の検出値とが入力されている。温度検出部３２は、シリンダブロック１１に設けられた冷却ジャケット３４の冷却水温ＴＷを検出してもよい。
【００４１】
図４は、一実施形態に係るＥＣＵ３００のブロック図であり、ここでは図２で前述した燃料噴射に関する制御系に加えてさらに、本発明による補助空気弁２５の開閉の制御系と、当該開閉制御が連動することとなるＡＣＧスタータモータ７０の制御系と、が主に示されている。前記と同一符号は同一または同等部分を示す。
【００４２】
図４にて、ＥＣＵ３００は、バッテリ８０が接続されると共に、直列接続された２つのパワーＦＥＴを３組並列接続して構成されＡＣＧスタータモータ７０の三相交流を全波整流する全波整流ブリッジ回路８１と、全波整流ブリッジ回路８１の出力を予定のレギュレート電圧（レギュレータ作動電圧：例えば、１４．５Ｖ）に制限するレギュレータ８２と、ステージ判定部８３（後述）と、エンジン始動状況判定部８４（後述）と、エンジン始動時にクランク軸５１を所定の位置まで逆転させた後にエンジン制御を行うスイングバック制御部９１と、アイドルストップ開始時にクランク軸５１を所定の位置まで逆転させる巻き戻し制御を行った後にエンジン制御を行うアイドルストップ制御部９２と、スイングバック制御部９１及びアイドルストップ制御部９２の各制御のもとで全波整流ブリッジ回路８１を駆動制御する駆動制御部９３と、エンジン制御時に補助空気弁２５の開閉制御を行う開閉制御部３０と、を含む。
【００４３】
また、図４にてアイドルストップ制御部９２に接続して示されるように、ＥＣＵ３００はさらに、アイドルストップ制御部９２が各制御を行うために必要となる制御を担う構成として、アイドルストップ状態からエンジンを再始動する際に噴射・点火ステージを設定する再始動時モータステージ変換部９４と、アイドルストップ開始時にクランク軸位置としての７２０度モータステージを記憶・保持する７２０度モータステージ記憶部９５と、噴射・点火ステージの設定に使用される噴射・点火ステージ対応表９６とを含む。
【００４４】
ＥＣＵ３００には、当該各センサ等からの信号等を受け取るための構成として、モータ角度センサ３９、回転数検出部３１、温度検出部３２及びスロットル検知部３８が接続されている。ＥＣＵ３００にはまた、当該各装置等を制御するための構成として、点火コイル／イグナイタ２９、燃料噴射弁２７及び補助空気弁２５が接続されている。
【００４５】
さらに、ＥＣＵ３００には、当該各スイッチ又はセンサ等から乗員による操作等に基づいた信号等を受け取るための構成として、スタータスイッチ４０、アイドルストップ許可スイッチ４１、シートスイッチ４２及び車速センサ４３が接続されている。なお、上記の各部品には、不図示のメインヒュ−ズおよびメインスイッチを介して、バッテリ８０から電力が供給される。
【００４６】
以下、図４のように当該構成されるＥＣＵ３００の各部の制御の詳細を説明する。
【００４７】
ステージ判定部８３は、モータ角度センサ３９及び回転数検出部３１（これらはクランク位置検出手段に該当する）の出力信号に基づいて、クランク軸５１の２回転をステージ＃０〜７１の７２ステージ（７２０度モータステージ）に分割すると共に、現在のステージを判定する。なお、ステージの判定は、エンジンの始動後、ＰＢセンサの出力値等に基づいて行程判別（クランク軸２回転の表裏判定）が完了するまでの間は、クランク軸５１の１回転をステージ♯０〜３５の３６ステージに分けた３６０度モータステージによって行われる。点火パルサ（点火コイル／イグナイタ２９）において構成される回転数検出部３１は、ＡＣＧスタータモータ７０のモータ角度センサ３９と一体に設けられ、クランク軸５１に取り付けられたＡＣＧスタータモータ７０の回転角度を検出している。
【００４８】
本実施形態に係るＥＣＵ（エンジン制御装置）３００は、スイングバック制御部９１によって、エンジンＥが停止している状態からスタータスイッチ４０を操作してエンジンＥを始動する際に、一度所定位置まで逆転させる、換言すれば、所定位置までスイングバックさせてから正転を開始することで、圧縮上死点までの助走期間を長くして、最初に圧縮上死点を乗り越える際のクランク軸５１の回転速度を高める「エンジン始動時スイングバック制御」の実行が可能である。このエンジン始動時スイングバック制御によれば、スタータスイッチ４０によってエンジンを始動する場合の始動性を高めることが可能となる。
【００４９】
また、ＥＣＵ３００は、アイドルストップ制御部９２によって、信号待ち等の停車時に所定条件を満たすとエンジンを一旦停止させるアイドルストップ制御を実行することができる。アイドルストップを開始する所定条件は、例えば、アイドルストップ許可スイッチ４１がオンで、かつシートスイッチ４２で乗員の着座が検知され、かつ車速センサ４３で検知される車速が所定値（例えば、５ｋｍ／ｈ）以下で、かつ点火パルサとしての回転数検出部３１で検知されるエンジン回転数が所定値（例えば、２０００ｒｐｍ）以下で、かつスロットル検知部３８で検知されるスロットル開度が所定値（例えば、５度）以下の状態において所定時間が経過した場合等とされる。そして、アイドルストップ中にスロットル開度が所定値以上になると、エンジンＥを再始動するように構成されている。
【００５０】
さらに、本実施形態に係るＥＣＵ３００は、アイドルストップ制御部９２によって、上記したアイドルストップ条件が満たされてエンジンＥを一旦停止させる際に、クランク軸５１が停止した位置から所定位置まで逆転させる、換言すれば、所定位置まで巻き戻すことによって圧縮上死点までの助走期間を長くして、再始動時の始動性を高める「アイドルストップ開始時巻き戻し制御」を実行可能に構成されている。なお、この巻き戻し制御は、メインスイッチ（不図示）をオフにしてエンジンＥが停止する場合には実行されない。
【００５１】
エンジン始動状況判定部８４は、エンジンＥの始動が、スタータスイッチ４０の操作によって行われる、すなわち、完全停止状態から始動される状況であるか、または、アイドルストップ状態からスロットル操作によって再始動される状況であるかを判定する。そして、完全停止状態から始動する状況であると判定されると、スイングバック制御部９１によって、スイングバック制御でＡＣＧスタータモータ７０を逆転させる際のデューティ比が設定される。
【００５２】
一方、エンジン始動状況判定部８４によって、アイドルストップ状態から再始動される状況であると判定されると、アイドルストップ制御部９２によって、巻き戻し制御のためにＡＣＧスタータモータ７０を逆転させる際のデューティ比が設定される。なお、アイドルストップ制御部９２は、各種の所定時間を検知するタイマ機能を有している。
【００５３】
そして、駆動制御部９３は、スイングバック制御時には、スイングバック制御部９１によって設定されたデューティ比の駆動パルスを全波整流ブリッジ回路８１の各パワーＦＥＴへ供給し、一方、アイドルストップ制御時の巻き戻し制御時には、アイドルストップ制御部９２によって設定されたデューティ比の駆動パルスを全波整流ブリッジ回路８１の各パワーＦＥＴへ供給する。本実施形態に係るエンジン制御装置（ＥＣＵ）３００は、このスイングバック制御時のデューティ比と、巻き戻し制御時のデューティ比とを異ならせている。具体的には、スイングバック制御時の逆転デューティ比より巻き戻し制御時の逆転デューティ比が小さくなるように設定されている（例えば、スイングバック制御時：１００％、巻き戻し制御時：４５％）。
【００５４】
以下、図５ないし８を参照して、このスイングバック制御およびアイドルストップ制御を詳細に説明してから、本発明の開閉制御部３０の説明を行うものとする。開閉制御部３０による補助空気弁２５の開閉制御は、当該スイングバック制御及びアイドル制御を伴ってのエンジン制御に連動する形で行われるものである。
【００５５】
図５は、エンジン始動時のスイングバック制御の流れを示すタイムチャートである。この図では、上から、モータ回転数、モータ回転状態、スタータスイッチ作動状態をそれぞれ示している。エンジンＥが完全停止している状態（アイドルストップ状態からの再始動ではなく）から、時刻ｔ１０でスタータスイッチ４０がオンにされると、スイングバック制御部９１が、デューティ比１００％でＡＣＧスタータモータ７０の逆転駆動を開始する。
【００５６】
次に、時刻ｔ１１では、デューティ比１００％での正転駆動が開始される。そして、時刻ｔ１３では、エンジンＥが始動してＡＣＧスタータモータ７０の回転速度が通電制御による駆動速度より高くなり、これに伴って通電が停止される。時刻ｔ１４では、エンジンＥの始動を確認した乗員により、スタータスイッチ４０がオフにされる。なお、モータステージは、時刻ｔ１２から３６０度モータステージの検知が開始され、その後、時刻ｔ１５において行程判別が完了した時点で７２０度モータステージが確定する。
【００５７】
図６は、スイングバック制御部９１によって実行される、エンジン始動時スイングバック制御の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１００では、エンジンＥが停止中か否かが判定される。ステップＳ１００で肯定判定されると、ステップＳ１０１に進んでアイドルストップ中であるか否かが判定される。ステップＳ１０１で肯定判定されると、ステップＳ１０２に進んで、スイングバック制御用逆転モータデューティ比（１００％）が決定される。なお、ステップＳ１００，１０１で否定判定されると、それぞれの判定に戻る。続くステップＳ１０３では、スタータスイッチ３５がオンにされたか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ１０４に進み、否定判定されるとステップＳ１０３の判定に戻る。
【００５８】
ステップＳ１０４では、デューティ比１００％でＡＣＧスタータモータの逆転駆動が開始される。続くステップＳ１０５では、圧縮上死点後の所定位置を検出したか否かが判定される。この所定位置は、例えば、圧縮上死点後３０度の位置に設定することができる。ステップＳ１０５で肯定判定されると、ステップＳ１０６に進んで、デューティ比１００％でＡＣＧスタータモータ７０の正転駆動が開始される。なお、ステップＳ１０５で否定判定されると、ステップＳ１０４に戻る。
【００５９】
次に、ステップＳ１０７では、３６０度モータステージの予め設定されたステージでクランク２回転毎に燃料を噴射する斉時噴射と、３６０度モータステージの予め設定されたステージでクランク１回転毎に点火を行う３６０度点火が開始される。ステップＳ１０８では、クランク２回転におけるＰＢセンサ（不図示）の出力値等を用いることによりエンジンＥの行程判別（クランク７２０度に対応するエンジンの吸気・排気・圧縮・燃焼の各行程の判別）が完了したか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ１０９で７２０度モータステージが確定すると共に、ステップＳ１１０で噴射・点火ステージが確定する。そして、ステップＳ１１１では、７２０度に１回（クランク２回転に１回）の点火制御および噴射制御が開始され、一連の制御を終了する。なお、ステップＳ１０８で否定判定されると、ステップＳ１０７に戻る。
【００６０】
上記したように、本実施形態に係るエンジン制御装置では、スイングバック制御時に逆転駆動のデューティ比を１００％に設定することで、正転駆動の準備としての逆転駆動を可能な限り短い時間で完了させるように構成されている。これに対し、アイドルストップ開始時の巻き戻しにおいては、逆転駆動後に連続的に正転駆動させることはないので、例えば、デューティ比４５％等の遅い速度で逆転させても問題がない。そして、以下で説明するアイドルストップ開始時の巻き戻し制御によれば、巻き戻し時の逆転速度を低下させることで、圧縮上死点から正転方向に戻りすぎないようにすると共に、逆転時に受ける圧縮反力の影響を小さくして、再始動に最適な位置にクランク軸５１を速やかに停止させることが可能となる。なお、予め設定されたそれぞれのデューティ比は、エンジン水温等に応じて補正されるように構成してもよい。
【００６１】
図７は、アイドルストップ制御部９２によって実行される、アイドルストップ開始時の巻き戻し制御の流れを示すタイムチャートである。この図では、上から、モータ回転数およびスロットル開度、モータ回転状態を示している。時刻ｔ２０では、前記したようなアイドルストップ条件が満たされて、アイドルストップ制御が開始される。その後、時刻ｔ２１において、クランク軸５１が停止したことが検知されると、デューティ比４５％での巻き戻し制御が開始される。
【００６２】
時刻ｔ２２では、クランク軸５１が逆転方向で圧縮上死点に近づいて、ピストンの圧縮反力が高まることにより、デューティ比４５％での逆転通電が継続された状態でピストンが押し戻されてクランク軸５１が正転に転じる、換言すれば、クランク軸５１の揺り戻しが開始される。アイドルストップ制御部９２は、モータ角度センサ３９の出力信号に基づいて、ＡＣＧスタータモータ７０が正転を開始したことを検知すると、クランク軸が圧縮上死点後の所定位置に到達したと判定して、ＡＣＧスタータモータ７０の通電を停止すると共に、タイマ機能により揺り戻し待ち所定時間の計測を開始する。
【００６３】
次に、時刻ｔ２３〜ｔ２４の間では、排気バルブの駆動抵抗によって少しだけ逆転し、時刻ｔ２４において停止する。そして、時刻ｔ２５では、タイマ機能によって計測していた時間が揺り戻し待ち所定時間に到達することにより、アイドルストップ状態へ移行する。
【００６４】
その後、時刻ｔ２６では、乗員のスロットル操作によりスロットル開度が所定値以上となったことが検知され、エンジンを再始動するためにデューティ比１００％での正転駆動が開始される。そして、時刻ｔ２７において、エンジンが始動することでその回転速度がＡＣＧスタータモータ７０の駆動回転数を超えて、再始動が完了する。
【００６５】
なお、上記した圧縮上死点後の所定位置は、クランク軸５１の２回転を７２個のモータステージで等分した７２０度モータステージの通過速度の変化（減速度）に基づいて検知することもできる。ステージの通過速度は、各ステージの通過時間の計測によって可能となる。なお、７２０度モータステージの詳細は後述するが、前記したスイングバック制御における、逆転駆動中の圧縮上死点後の所定位置の検出も、７２０度モータステージが所定のステージに到達した場合や、７２０度モータステージの通過速度の変化に基づいて行うことが可能である。
【００６６】
図８は、アイドルストップ開始時巻き戻し制御の手順を示すフローチャートである。ステップＳ２００では、アイドルストップ条件が成立したか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ２０１に進んでエンジンＥの停止処理が実行される。なお、ステップＳ２００で否定判定されると、ステップＳ２００の判定に戻る。
【００６７】
次に、ステップＳ２０２では、モータ角度センサ３９の出力信号に基づいて、クランク軸５１の回転が停止したか否かが判定される。ステップＳ２０２で否定判定されるとステップＳ２０２の判定に戻り、一方、肯定判定されると、ステップＳ２０３に進んで、巻き戻し制御用モータデューティ比（４５％）が決定される。続くステップＳ２０４では、デューティ比４５％での逆転駆動が開始され、ステップＳ２０５では、モータ角度センサ３９により正転が検出されたか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０５で否定判定されると、ステップＳ２０４に戻る。クランク軸５１の正転が検知されたことで移行するステップＳ２０６では、モータデューティ比をゼロにする、すなわち、ＡＣＧスタータモータ７０への通電を停止し、続くステップＳ２０７において、タイマ機能による揺り戻し待ち所定時間（例えば、２秒）の計測が開始される。そして、ステップＳ２０８では、揺り戻し待ち所定時間が経過したか否かが判定され、否定判定されるとステップＳ２０８の判定に戻り、一方、肯定判定されると、ステップＳ２０９に進んでアイドルストップ状態へ移行し、一連の制御を終了する。
【００６８】
図９は、アイドルストップ開始時における、燃料噴射装置としての燃料噴射弁２７および点火装置としての点火コイル／イグナイタ２９の駆動状態を示すグラフである。この図では、上から、ＰＢセンサによる吸気負圧の計測値、点火装置および燃料噴射装置の駆動パルスを示している。また、図１０は、アイドルストップ開始時のエンジン停止制御の手順を示すフローチャートである。
【００６９】
本実施形態に係るエンジン制御装置では、アイドルストップの開始時に、燃料噴射のみを停止し、点火動作はそのまま継続するように構成されている。図１０を参照して、ステップＳ３００では、アイドルストップ条件が成立したか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ３０１に進む。なお、ステップＳ３００で否定判定されると、そのまま制御を終了する。ステップＳ３０１では、燃料噴射装置による燃料噴射が停止されると共に、点火装置による点火はそのまま継続され、ステップＳ３０２でエンジンが停止（クランク軸回転が停止）すると、一連の制御を終了する。上記した構成によれば、アイドルストップの開始時に、万一、エンジンＥの燃焼室等に未燃ガスが残っていた場合でも、クランク軸５１が停止するまでの間にこれを完全に燃焼させることが可能となる。
【００７０】
ところで、エンジン始動時の燃料噴射装置および点火装置の駆動は、エンジンの行程判別が完了して７２０度モータステージが確定するまでの間は、エンジン回転数が所定値以上になると１回噴射を行う斉時噴射を行った後、所定のクランク角度毎のタイミングで噴射を行うと共に、クランク１回転（３６０度）に１回の固定点火を行うのが通常である。したがって、アイドルストップによるエンジン停止状態からエンジンを再始動する場合でも、行程判別が完了するまでの間は、斉時噴射および所定のクランク角度毎のタイミングでの噴射と、３６０度点火とが行われていた。
【００７１】
これに対し、本実施形態に係るエンジン制御装置では、アイドルストップを開始する前に確定していた７２０度モータステージをアイドルストップ中も記憶・保持しておき、エンジンの再始動時に行程判別を行うことなく、７２０度モータステージに基づく燃料噴射および点火制御を最初から実行することが可能に構成されている。以下、図１１ないし１３を参照して、これを詳細に説明する。
【００７２】
図１１は、クランク軸５１の回転角度と７２０度モータステージ等との関係を示すタイミングチャートである。この図では、上（最上段を除く）から、４サイクルエンジンの４行程（圧縮、燃焼、排気、吸気）、クランク軸回転角度、クランクパルス、モータ角度センサ３９の出力信号（Ｗ相、Ｕ相、Ｖ相）、燃料噴射装置の駆動タイミングの基準となる噴射（ＦＩ）ステージ、点火装置の駆動タイミングの基準となる点火ステージ（ＩＧ）、７２０度モータステージをそれぞれ示している。さらに、これらに対応させて、最下段では図１４を参照して詳述するスイングバック行程（本発明の一実施形態に係る開弁制御が連動して実施されるもの）を示している。最上段は当該開弁制御に従って始動ソレノイド（補助空気弁２５）が開状態となることを示すと共に、後述する閉弁制御によりその後に始動ソレノイド（補助空気弁２５）が閉状態となることを示している。なお、図１１の最上段における始動ソレノイド（補助空気弁２５）が閉状態となる実際の時刻（ＦＩステージが「２３」となっている時刻）は、図１１の最下段におけるスイングバック行程の逆転後の正転の直後の当該ＦＩステージが「２３」となる時刻よりも後のものであってよい。すなわち、図１１はモータステージ等との関係においてスイングバック行程と始動ソレノイドが「閉」となる制御とをそれぞれ個別に模式的に示すものであり、これらの時刻が同じものであることを示すものではない。換言すれば、図１１の最下段に示すスイングバック行程の逆転を経たうえで正転を開始してから何サイクルかを経て温度などの条件が満たされた後に、図１１の最上段に示す始動ソレノイドを閉じる制御が実行されるものである。
【００７３】
７２０度モータステージは、１ステージを１０度として、クランク軸２回転分（７２０度）の期間を、♯０〜７１の計７２ステージに割り当てたものである。また、モータ角度センサ３９は、Ｗ相、Ｕ相、Ｖ相が、それぞれ３０度幅のパルス信号を３０度間隔で出力するように構成されており、各相を１０度ずつずらして配置することにより、クランク軸５１の回転角度を１０度毎に検知可能とするものであり、その基準位置はクランクパルス信号によって定められる。クランクパルス信号を検知するためにクランク軸５１に取り付けられるパルサロータは、周方向に２２．５度の検知幅を有する４個の短リラクタと、周方向に８２．５度の検知幅を有する１個の長リラクタとを、３７．５度間隔で配置した形状とされている。長リラクタの中央の位置で信号を出力するように構成されているＷ相の出力が、クランク回転角度を導出する基準となる。
【００７４】
そして、クランクパルス信号およびロータセンサ信号により３６０度モータステージが確定し、表側の吸気行程では吸気負圧によってＰＢ値（ＰＢセンサの出力値）が小さくなり、３６０度回転後の裏側の燃焼行程では吸気が行われずＰＢ値が高くなることに基づいた表裏判定が行われ、これにより、クランク軸の２回転の表裏判定が確定すると、７２０度モータステージが確定する。例えば、前記した圧縮上死点前３０度の位置は、７２０度モータステージが♯６９であることにより検知できる。なお、点火は、ＩＧステージが９〜１１の間で行われ、燃料噴射は、ＦＩステージ１２〜１７の間で行われる。
【００７５】
図１２は、噴射・点火ステージ変換制御の手順を示すフローチャートである。ステップＳ４００では、アイドルストップ中か否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ４０１に進む。ステップＳ４０１では、スロットルが所定開度以上開かれたか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ４０２に進む。なお、ステップＳ４００，４０１で否定判定されると、それぞれの判定に戻る。
【００７６】
ステップＳ４０２では、エンジンを再始動するためにＡＣＧスタータモータ７０が正転駆動される。そして、ステップＳ４０３では、７２０度モータステージ記憶部９５に記憶されているアイドルストップ開始時の７２０度モータステージに基づいて、図１３に示す噴射・点火ステージ対応表９６を参照して、ＦＩステージおよびＩＧステージが導出される。例えば、７２０度モータステージが♯２〜４であった場合には、ＦＩステージが♯４、ＩＧステージが♯１２にそれぞれ変換されることとなる。なお、アイドルストップ中は、ＥＣＵ３００への通電が継続されるので、７２０度モータステージ記憶部９５は、電源のオフにより記憶内容がリセットされるＲＡＭで構成することができる。
【００７７】
ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３で判明したＦＩステージおよびＩＧステージと、予め定められた燃料噴射マップおよび点火マップとに応じた燃料噴射装置および点火装置の駆動が開始される。なお、燃料噴射マップは、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度θ、ＰＢセンサによる吸気圧値等に基づいて燃料噴射時間を決定するマップで構成することができる。そして、ステップＳ４０５では、エンジン回転数（モータ回転数）Ｎｅが始動完了回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）以上に達したか否かが判定され、否定判定されるとステップＳ４０５の判定に戻り、一方、肯定判定されるとステップＳ４０６に進んでＡＣＧスタータモータ７０の駆動を停止し、一連の制御を終了する。
【００７８】
上記した噴射・点火ステージ変換制御によれば、アイドルストップからの再始動時にエンジンの行程判別を行う必要がなく、７２０度モータステージに基づいた最適な燃料噴射および点火制御を最初から実行できるので、再始動時の始動性を向上させることができる。また、斉時噴射を行わないので、燃費を向上させることが可能となる。
【００７９】
以上、図５ないし図１２を参照して、エンジン始動に際してのスイングバック制御部９１及びアイドルストップ制御部９２の詳細を説明した。
【００８０】
開閉制御部３０は、スイングバック制御部９１及びアイドルストップ制御部９２のそれぞれの制御によるエンジン始動時において、吸気装置としてのエンジンＥの吸気行程以外の工程（すなわち、燃焼行程、排気行程又は圧縮行程）で補助空気弁２５に対して通電を行うことで閉状態から開状態へと切り替えるように制御するものである。当該制御することにより、補助空気弁２５を構成するソレノイドの体格が小さい場合であっても、吸気行程の負圧の影響を避けて補助空気弁２５を適切に開弁することが可能となる。
【００８１】
開閉制御部３０はさらに、当該開弁制御を行った後、エンジンＥの暖機判定等を得ることによって補助空気弁２５への通電を停止することにより、補助空気弁２５を閉弁することができる。以下、（１）スイングバック制御部９１を介したエンジン始動時における開閉制御部３０による開弁制御、（２）アイドルストップ制御部９２を介したエンジン始動時における開閉制御部３０による開弁制御、（３）スイングバック制御部９１又はアイドルストップ制御部９２を介したエンジン始動及び当該開弁制御の後の、開閉制御部３０による閉弁制御、の順番で、開閉制御部３０の処理の詳細を説明する。
【００８２】
（１）スイングバック制御部９１を介したエンジン始動時における開閉制御部３０による開弁制御に関して
図１４は、当該開弁制御を説明するためのエンジン行程の時間遷移を示す模式図であり、示されている時刻ｔ１０及び時刻ｔ１１は同符号を付した図５におけるものと同一である。すなわち、時刻ｔ１０は、乗員によるスタータスイッチ４０をオンする操作を受けての（図６のステップＳ１０３での肯定判定を受けてステップＳ１０４へ進んだ際の）、ＡＣＧスタータモータ７０の逆転駆動の開始時刻（スイングバック処理の開始時刻）である。また、時刻ｔ１１は、当該逆転駆動後に圧縮上死点後の所定位置を検出してＡＣＧスタータモータ７０の正転駆動が開始される時刻（図６のステップＳ１０５で肯定判定を得てステップＳ１０６へと至った時刻）である。
【００８３】
このようにスイングバック制御部９１による制御と連動させて、開閉制御部３０では、モータ角度センサ３９及び／又は回転数検出部３１等（クランク位置検出手段）によって検出されるクランク位置に基づき、エンジンの所定行程の所定クランク位置にある際に開弁制御を行うようにすることができる。具体的には、当該検出されるクランク位置が、スイングバックによる逆転駆動時のいずれかか、逆転駆動を完了して以降の正転駆動時のうちの吸気行程以外のいずれかの工程か、における所定位置であると判定された時刻において、開閉制御部３０では補助空気弁２５を開弁制御するようにすればよい。すなわち、図１４に例示される時刻ｔ１１から時刻ｔ１１７までの間であれば、ハッチを付して示されている正転駆動の開始時刻ｔ１１以降における１回目の吸気行程[１]の区間（時刻ｔ１１２−時刻ｔ１１３間）及び２回目の吸気行程[２]の区間（時刻ｔ１１６−ｔ１１７間）以外の区間にある時刻において開弁制御を行うようにすればよい。
【００８４】
開閉制御部３０では好適な一実施形態として、時刻ｔ１０４又は時刻ｔ１１において開弁制御を行うようにしてよい。ここで、時刻ｔ１０４は図６のステップＳ１０５において圧縮上死点後の所定位置を検出する肯定判定が得られた時刻であり、時刻ｔ１１は既に述べた通り、当該肯定判定を得てステップＳ１０６の正転駆動を開始した時刻である。時刻ｔ１０４及びｔ１１は共に燃焼行程にあり、吸気行程と重複していない。
【００８５】
開閉制御部３０ではまた、既に述べた通り、スイングバック制御が行われている時刻ｔ１０−ｔ１０４間の任意の時刻において開弁制御を行うようにしてもよい。すなわち、時刻ｔ１０−ｔ１０１間（逆転での圧縮行程[１]の期間）、時刻ｔ１０１−ｔ１０２間（逆転での吸気行程[１]の期間）、時刻ｔ１０２−ｔ１０３間（逆転での排気行程[１]の期間）、時刻ｔ１０３−ｔ１０４間（逆転での燃焼行程[１]の期間）のいずれかにおける任意の時刻で開弁制御を行うようにしてもよい。そして、時刻ｔ１１後の正転駆動が開始された期間で開弁制御を行う場合は、開閉制御部３０では既に述べたように、吸気行程以外の工程にある時刻において開弁制御を行うようにすればよい。
【００８６】
（２）アイドルストップ制御部９２を介したエンジン始動時における開閉制御部３０による開弁制御
この場合も上記（１）と同様に、アイドルストップ制御部９２によりアイドルストップ制御が実施された後の正転駆動開始時点以降において、吸気行程以外の工程にある時刻にて、開閉制御部３０は開弁制御を行うようにすればよい。
【００８７】
すなわち、この場合は、図１４において正転開始時刻ｔ１１に連続する時刻としての時刻ｔ１０−ｔ１０４の逆転駆動区間（スイングバック制御の区間）が存在しない場合に該当し、時刻ｔ１１以降のみが存在するものとして、（１）の場合と同様とすればよい。具体的には、（１）の場合の図１４に示される正転開始時刻ｔ１１が、図７に示す時刻ｔ２６に該当するものとみなして、すなわち、乗員のスロットル操作によりスロットル開度が所定値以上となって正転駆動が開始される時刻ｔ２６（＝図１４の時刻ｔ１１）であるものとみなして、（２）の場合も同様に開弁制御を行うことができる。特に、図７に示す時刻ｔ２６のスロットル開度が所定値以上となる判定時刻を、開閉制御を実行する時刻として採用してもよい。
【００８８】
（３）以上の（１）又は（２）での開弁制御の後の開閉制御部３０による閉弁制御に関して
以下、当該閉弁制御を図１５ないし図１８を用いて説明する。これら閉弁制御は、エンジンのクランク軸の２回転の表裏判定が確定した後に実施されるものである。図１５は、一実施形態に係る開閉制御部３０による、ファーストアイドル制御としての当該閉弁制御の機能ブロック図である。
【００８９】
図１５において、開閉制御部３０は、前記補助空気弁２５を全開状態および全閉状態間でオン／オフ制御する補助空気弁制御部３０５と、エンジンＥのファーストアイドル状態で前記回転数検出部３１によって検出されるエンジン回転数ＮＥがファーストアイドル目標回転数ＮＥ０となるようにすべく点火時期を制御する点火時期制御部３０６と、該点火時期制御部３０６による遅角制御でのベース点火時期からの総遅角量が設定総遅角量に達したか否かを判断する遅角量検出部３０７と、前記スロットル検知部３８の検知に基づいて自動二輪車１の走行状態を判断する走行状態判断部３０９と、を備える。
【００９０】
前記点火時期制御部３０６は、前記回転数検出部３１によって検出されるエンジン回転数ＮＥがファーストアイドル目標回転数ＮＥ０となるようにすべく点火時期を少なくともベース点火時期から遅角側に制御することを可能としたものであり、この実施例では、エンジン回転数ＮＥがファーストアイドル目標回転数ＮＥ０よりも低い状態では点火時期制御部３０６はエンジン回転数ＮＥを上昇させるべく点火時期を進角制御することが可能であり、エンジン回転数ＮＥがファーストアイドル目標回転数ＮＥ０よりも高い状態で点火時期制御部３０６は点火時期を遅角制御する。また前記遅角量検出部３０７は、ベース点火時期からの総遅角量が設定総遅角量たとえば６度に達したと判断したときにファーストアイドル制御を終了させる終了信号を出力する。さらに前記走行状態判断部３０９は、スロットル検知部３８の検出値に基づいて自動二輪車１が加速または定常走行状態にあるか、減速または停止状態にあるかを判断することができる。
【００９１】
エンジンＥの始動後に暖機が完了するまでのファーストアイドル状態において、補助空気弁制御部３０５、点火時期制御部３０６、遅角量検出部３０７および走行状態判断部３０９は、図１６および図１７で示す手順に従って、点火時期を制御するとともに、補助空気弁２５の開閉を制御する。すなわち図１６のステップＳ１でファーストアイドル状態であることを確認したときには、回転数検出部３１によって検出されるエンジン回転数ＮＥが第１設定回転数ＮＥ１未満であるか否かを判断する。ここで点火時期制御部３０６には、第１設定回転数ＮＥ１と、第２設定回転数ＮＥ２と、第１の閾値である第３設定回転数ＮＥ３と、第３設定回転数ＮＥ３よりも大きな第２の閾値である第４設定回転数ＮＥ４とが予め設定されており、ＮＥ１＜ＮＥ２＜ＮＥ０＜ＮＥ３＜ＮＥ４である。
【００９２】
ステップＳ２でＮＥ＜ＮＥ１であることを確認したときに、ステップＳ３において大きな進角量で点火時期を進角補正した後、ステップＳ４で補助空気弁２５が閉弁状態にあるか否か、すなわちソレノイド弁である補助空気弁２５が非通電状態にあって閉弁しているか否かを確認し、閉弁状態にあるときにはステップＳ１に戻る。またステップＳ１でファーストアイドル状態ではないと判断したときには、ステップＳ２，Ｓ３を迂回してステップＳ１からステップＳ４に進む。
【００９３】
ステップＳ２においてＮＥ１≦ＮＥであると判断したときには、ステップＳ５に進んでエンジン回転数ＮＥが第２設定回転数ＮＥ２未満であるか否かを判断し、ＮＥ＜ＮＥ２であることを確認したときにはステップＳ６において小さな進角量で点火時期を進角補正した後、ステップＳ４に進む。
【００９４】
すなわちエンジン回転数ＮＥがファーストアイドル目標回転数ＮＥ０よりも低い第２設定回転数ＮＥ２未満の状態ではエンジン回転数ＮＥを上昇させるべく点火時期を進角制御するのであるが、エンジン回転数ＮＥが第１設定回転数ＮＥ１未満の状態では大きな進角量で進角補正し、エンジン回転数ＮＥが第１設定回転数ＮＥ１以上であって第２設定回転数ＮＥ２未満の状態では小さな進角量で進角補正することになる。
【００９５】
ステップＳ５でＮＥ２≦ＮＥであると判断したときには、ステップＳ７でエンジン回転数ＮＥが第３設定回転数ＮＥ３以上であるか否かを確認し、エンジン回転数ＮＥが第３設定回転数ＮＥ３以上であると判断したときには、ステップＳ８に進んでエンジン回転数ＮＥが第４設定回転数ＮＥ４以上であるか否かを確認する。而してステップＳ８で、ＮＥ３≦ＮＥ＜ＮＥ４であることを確認したときには、ステップＳ９において小さな遅角量たとえば１度だけ点火時期を遅角補正した後、ステップＳ４に進む。またステップＳ８でＮＥ４≦ＮＥであることを確認したときには、ステップＳ１０において大きな遅角量たとえば２度だけ点火時期を遅角補正した後、ステップＳ４に進む。さらにステップＳ７でＮＥ＜ＮＥ３であることを確認したときには、ステップＳ７からステップＳ４に進む。
【００９６】
すなわちエンジン回転数ＮＥがファーストアイドル目標回転数ＮＥ０よりも高い第３設定回転数ＮＥ３以上の状態ではエンジン回転数ＮＥの上昇を抑えるべく点火時期を遅角制御するのであるが、エンジン回転数ＮＥが第３設定回転数ＮＥ３以上であって第４設定回転数ＮＥ４未満の状態では小さな遅角量で遅角補正し、エンジン回転数ＮＥが第４設定回転数ＮＥ４以上の状態では大きな遅角量で遅角補正することになる。
【００９７】
ステップＳ４で補助空気弁２５が開弁していることを確認したときには、図１７のステップＳ１１に進み、このステップＳ１１では吸気弁１５の閉弁タイミングであるか否かを確認し、吸気弁１５が開弁タイミングにあるときにはステップＳ１２において補助空気弁２５の開弁状態を維持し、吸気弁１５が閉弁タイミングにあるときにはステップＳ１３においてファーストアイドル状態であるか否かを判断する。
【００９８】
ステップＳ１３でファーストアイドル状態であることを確認した後のステップＳ１４では、遅角制御でのベース点火時期からの総遅角量が設定総遅角量（たとえば６度）に達したか否かを判断する遅角量検出部３０７が、ベース点火時期からの総遅角量が設定総遅角量に達したと判断してファーストアイドル制御を終了させる終了信号を出力したか否かを判断し、終了信号の出力時にはステップＳ１５で補助空気弁２５を全閉してファーストアイドル制御を終了する。
【００９９】
またステップＳ１４において、終了信号が遅角量検出部３０７から出力されていないと判断したときには、ステップＳ１４からステップＳ１６に進み、温度検出部３２で検出される冷却水温ＴＷが設定温度ＴＷ０を超えるか否かを判定し、ＴＷ＞ＴＷ０であったときにはステップＳ１７に進んで補助空気弁２５を全閉し、ファーストアイドル制御を終了する。而して前記設定温度ＴＷ０は、エンジンＥが搭載される車両によって変化するものであるが、たとえば２５°Ｃである。
【０１００】
すなわち補助空気弁制御部３０５は、遅角量検出部３０７からの終了信号出力に応じて補助空気弁２５を全閉状態とするとともに、遅角量検出部３０７からの終了信号出力前に温度検出部３２で検出される冷却水温ＴＷが設定温度ＴＷ０を超えたときには遅角量検出部３０７からの終了信号出力前であっても補助空気弁２５を全閉状態とすることになる。
【０１０１】
しかもファーストアイドル制御の終了時に補助空気弁２５を全閉状態とするタイミングは、ステップＳ１１での判断によって吸気弁１５の閉弁タイミングに定められているので、補助空気弁２５が全開状態から全閉状態に変化することによって燃焼室１４に導入される吸気量が吸気弁１５の開弁中に急激に変化することが防止される。すなわち、このことに関連して、図１６及び図１７に示すフローによれば閉弁制御に関して以下の第一制御が実現される。
【０１０２】
第一制御として、上記の通りステップＳ１１での判断により、補助空気弁２５の閉弁タイミングを、吸気弁１５の開弁期間以外（すなわち、閉弁期間）におけるものとすることができる。第一制御によれば、吸気弁１５の開弁時、つまり、空気を燃焼室１４に取り込む時の吸気量を検知しているときに、補助空気弁２５を閉じると燃焼室１４に取り込まれる空気量が変化してしまい、燃料噴射制御に影響を及ぼしてしまうことを防止できる。すなわち、第一制御は、燃料噴射制御に影響を及ばさないタイミングで補助空気弁２５を閉弁させるものである。
【０１０３】
上記第一制御においては、上記の通りステップＳ１１での判断により、補助空気弁２５の閉弁タイミングを具体的に吸気弁１５の閉弁タイミングに定める（吸気弁１５が閉弁した直後のタイミングに定める）ことができる。
【０１０４】
ステップＳ１３でファーストアイドル状態ではないと判断したとき、すなわち暖機が完了していない冷機状態で自動二輪車が走行を開始したと走行状態判断部３０９が判断したときには、ステップＳ１８において温度検出部３２で検出される冷却水温ＴＷが設定温度ＴＷ０を超えるか否かを判定し、ＴＷ＞ＴＷ０であると判断したときには、スロットル弁２３が閉じていることをステップＳ１９で確認したときに、ステップＳ２０で補助空気弁２５を全閉状態とする。すなわち自動二輪車１が減速または停止状態にあると走行状態判断部３０９が判断したときには、遅角量検出部３０７からの終了信号出力前に温度検出部３２で検出される冷却水温ＴＷが設定温度ＴＷ０を超えたときに補助空気弁２５を全閉状態とすることになる。
【０１０５】
またＴＷ≦ＴＷ０であるときと、ＴＷ＞ＴＷ０であるもののスロットル弁２３が開いているときすなわち自動二輪車１が加速または定常走行状態にあると走行状態判断部３０９が判断したときには、遅角量検出部３０７からの終了信号出力前に温度検出部３２で検出される冷却水温ＴＷが設定温度ＴＷ０を超えても、ステップＳ２１で補助空気弁２５を開弁したままとする。
【０１０６】
このような補助空気弁制御部３０５による補助空気弁２５の開閉制御および点火時期制御部３０６による点火時期制御によれば、図１８において箇所ａで示すように補助空気弁２５が全開状態を維持しており、また箇所ｂで示すように燃料噴射弁２７がファーストアイドル用マップに従って燃料を噴射している状態で、箇所ｃで示すエンジン回転数ＮＥが第３設定回転数ＮＥ３以上となった時刻ｔ１では、箇所ｄで示すようにベース点火時期から遅角するようにした点火時期の遅角制御が開始されることになり、前記エンジン回転数ＮＥが第３設定回転数ＮＥ３以上であって第４設定回転数ＮＥ４未満の状態では、小遅角量（たとえば１度）での遅角制御が行われる。しかもその遅角制御は、ＥＣＵ３００による演算周期に対応した所定時間ΔＴの経過毎に遅角量が積算されるようにして行われるものであり、総遅角量は時間経過に応じて増大していくことになる。
【０１０７】
また回転数検出部３１で検出されるエンジン回転数ＮＥが第４設定回転数ＮＥ４以上となった時刻ｔ２では、点火時期の大遅角量（たとえば２度）での遅角制御が開始されることになる。而してベース点火時期からの総遅角量が所定の設定総遅角量に達した時刻ｔ３では、遅角量検出部３０７が終了信号を出力することになり、それに応じてファーストアイドル制御が終了することになり、時刻ｔ３では補助空気弁２５が全開状態から全閉状態に変化し、燃料噴射弁２７は走行用マップに従って燃料を噴射することになる。
【０１０８】
さらにファーストアイドル制御の終了に応じて点火時期はベース点火時期に徐々に近づくように進角される。この際の進角量は冷機状態に対応して予め定められたマップに従っており、ベース点火時期以上に進角した後には、暖機状態に対応して予め定められたマップに従って点火時期が定められる。
【０１０９】
次にこの実施例の作用について説明すると、補助空気弁２５を全開状態としたファーストアイドル状態で、点火時期制御部３０６による遅角制御でのベース点火時期からの総遅角量が設定総遅角量に達したときには、遅角量検出部３０７がファーストアイドル制御を終了させる終了信号を出力し、その終了信号の出力に応じて補助空気弁制御部３０５が補助空気弁２５を全閉状態とする。（これは、ステップＳ１４からステップＳ１５へ至った場合に該当する。）すなわちエンジン温度を代表する指標である冷却水温ＴＷによらずに点火遅角量に応じてエンジンＥの暖機状態が判断されるので、点火遅角を行うことでエンジン回転数ＮＥが目標ファーストアイドル回転数ＮＥ０となるように制御しつつ、エンジン温度が上がり難い環境でも暖機終了の時期を速やかにかつ正確に検知して、ファーストアイドル制御が無用に長くなることを回避することができる。
【０１１０】
また補助空気弁制御部３０５は、遅角量検出部３０７からの終了信号出力前に温度検出部３２で検出される冷却水温ＴＷが設定温度を超えたときには、遅角量検出部３０７からの終了信号出力前であっても補助空気弁２５を全閉状態とするので、暖機終了の時期をより正確に検出して、ファーストアイドル制御が無用に長くなることを回避することができる。（これは、ステップＳ１６からステップＳ１７へ至った場合に該当する。）
【０１１１】
また点火時期制御部３０６は、回転数検出部３１で検出されるエンジン回転数ＮＥが第１の閾値である第３設定回転数ＮＥ３以上であって第１閾値よりも大きな第２の閾値である第４設定回転数ＮＥ４未満であるときに所定時間毎に小さな遅角量で点火時期を遅角補正し、回転数検出部３１で検出されるエンジン回転数ＮＥが第４設定回転数ＮＥ４であるときに所定時間毎に大きな遅角量で所定時間毎に点火時期を遅角補正するので、ファーストアイドル制御によってエンジン回転数ＮＥが増加する過程で、段階的に遅角量が大きくなるような遅角制御が行われることになり、エンジン回転数ＮＥの急激な変化を抑制してエンジン回転数ＮＥを安定化させることができる。
【０１１２】
またスロットル操作またはアクセル踏込み状態を検知するスロットル検知部３８の検知に基づいて車両の走行状態を判断する走行状態判断部３０９によって、自動二輪車が加速または定常走行状態にあると判断されたときには、遅角量検出部３０７からの終了信号出力前に温度検出部３２で検出されるエンジン温度が設定温度ＴＷ０を超えても補助空気弁２５は全開状態に維持されるので、ファーストアイドル制御が終了しない冷機状態で自動二輪車の走行が開始され、自動二輪車が加速または定常走行状態にあるときには、暖機状態に達するのに応じて温度検出部３２で検出されるエンジン温度が設定温度ＴＷ０を超えても補助空気弁２５は全開状態に維持されるようにして、エンジン回転数ＮＥの変化が生じることを抑えてドライバビリティの低下を抑制することができる。（これは、ステップＳ１８からステップＳ２１へ至った場合に該当する。）
【０１１３】
さらに補助空気弁制御部３０５は、自動二輪車が減速または停止状態にあると走行状態判断部３０９が判断したときには、遅角量検出部３０７からの終了信号出力前に前記温度検出部３２で検出されるエンジン温度が設定温度ＴＷ０を超えたときに補助空気弁２５を全閉状態とするので、暖機状態に達するのに応じて、ドライバビリティに影響を与えることなく補助空気弁２５を閉じてファーストアイドル制御を終了することができる。（これは、ステップＳ１９からステップＳ２０へと至った場合に該当する。）
【０１１４】
また、補助空気弁２５を全閉に切り替える切替時期をタイマ制御とし、前記温度検出部３２で検出されるエンジン温度によって、タイマ制御の時間を可変させてもよい。すなわち、ステップＳ１８，Ｓ１９，Ｓ２０の順番でフローを辿る場合に、ステップＳ２０で直ちに補助空気弁２５を全閉に切り替えることに代えて、当該ステップＳ２０の別実施形態として、当該エンジン温度に基づく可変タイマ制御時間だけ待つことで暖機完了判定を得てから補助空気弁２５を全閉に切り替えるようにしてもよい。この場合、閉弁制御に関して次の第二制御が実現されることとなる。すなわち、補助空気弁２５の閉弁条件は（１）タイマ判定、（２）エンジン回転数（ＮＥ）判定（所定範囲にあることの判定）及び（３）暖機完了判定の３つの判定を満たすことであり、ステップＳ１１の肯定判定を得たうえで当該３つの判定を得ることから、当該３つの判定が得られる場合の、吸気弁１５の閉弁タイミング直後に補助空気弁２５を閉弁する。
【０１１５】
同様に、ステップＳ１６，Ｓ１７の順番でフローを辿る場合においても、ステップＳ１７で直ちに補助空気弁２５を全閉に切り替えることに代えて、当該ステップＳ１７の別実施形態として、当該エンジン温度に基づく可変タイマ制御時間だけ待つことで暖機完了判定を得てから補助空気弁２５を全閉に切り替えるようにしてもよい。この場合も閉弁制御に関して上記の第二制御が実現されることとなる。
【０１１６】
なお、以上の第二制御においても第一制御と同様に、３つの判定を得たうえで吸気弁１５の開弁時期以外に補助空気弁２５を全閉に切り替えるようにすればよい。
【０１１７】
以上、開閉制御部３０による閉弁制御の実施例を説明したが、その他の変形も可能である。たとえば上記実施例では、エンジン温度を代表する指標として冷却水温ＴＷを検出するようにしたが、エンジン本体１０におけるシリンダブロック１１もしくはシリンダヘッド１２の壁温を検出するようにしてもよく、またエンジン本体１０を循環する潤滑オイルの温度を検出するようにしてもよい。
【０１１８】
また、図１６及び図１７のフローによる閉弁制御に対する追加処理及び／又は代替処理として、（特に、ステップＳ１８、Ｓ１９，Ｓ２１と辿った際のステップＳ２１の別実施形態として、）エンジン温度が一定（例えば１０℃）以上であって、且つ、エンジン回転数ＮＥが一定（例えば４５００ｒｐｍ）以上である場合には、開閉制御部３０では強制的に閉弁制御を行うようにしてもよい。これにより、スロットルを急激に開いた場合であっても、エンジン回転数の吹きあがりを抑制することができる。また、第一制御及び第二制御は、図１６及び図１７のフローによる総遅角量に基づく制御と連動するものとして説明したが、当該連動することなく、第一制御及び第二制御をそれぞれ単独で実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
２２…吸気通路、２３…スロットル弁、２４…補助空気通路、２５…補助空気弁、３０…開閉制御部、クランク位置検出部…３９，３１、エンジン制御装置…３００、９１…スイングバック制御部、９２…アイドルストップ制御部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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