(57)【要約】【課題】エンジンの逆回転の発生を抑制することが可能なスロットル開度制御装置を提供する。【解決手段】スロットル開度制御装置は、車両の搭乗者により操作されるアクセルの開度と、車両に搭載されたエンジンの回転速度と、に基づいてエンジンのスロットル弁の開度を制御する際に、アイドル回転速度よりも低いエンジンの回転速度で、スロットル弁の開度を制限する。【選択図】図４Ａ
2009221952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の搭乗者により操作されるアクセルの開度を取得するアクセル開度取得部と、
前記車両に搭載されたエンジンの回転速度を取得するエンジン回転速度取得部と、
前記アクセルの開度および前記エンジンの回転速度に基づいて前記エンジンのスロットル弁の開度を制御するスロットル開度制御部と、
を備え、
前記スロットル開度制御部は、アイドル回転速度よりも低い前記エンジンの回転速度で、前記スロットル弁の開度を制限する、
ことを特徴とするスロットル開度制御装置。
【請求項２】
前記スロットル弁の開度を前記アクセルの開度および前記エンジンの回転速度と対応付けた制御マップであって、前記アイドル回転速度よりも低い前記エンジンの回転速度で、前記スロットル弁の開度が制限された制御マップを保持するマップ保持部を更に備え、
前記スロットル開度制御部は、前記制御マップに基づいて前記スロットル弁の開度を制御する、
請求項１に記載のスロットル開度制御装置。
【請求項３】
前記スロットル開度制御部は、前記エンジンの逆回転が発生しないように前記スロットル弁の開度を制御する、
請求項１に記載のスロットル開度制御装置。
【請求項４】
前記制御マップは、前記エンジンの逆回転が発生しないように前記スロットル弁の開度が制限されている、
請求項２に記載のスロットル開度制御装置。
【請求項５】
前記制御マップは、前記エンジンの回転速度が前記アイドル回転速度よりも低い状態で、前記スロットル弁の開度を増加させたときの前記エンジンの逆回転の発生の有無に基づいて作成されてなる、
請求項２に記載のスロットル開度制御装置。
【請求項６】
前記スロットル弁の開度は、前記アイドル回転速度よりも低い少なくとも一部の前記エンジンの回転速度の範囲、かつ、所定以上の前記アクセルの開度の範囲で、該アクセルの開度に依らず一定に設定されている、
請求項１に記載のスロットル開度制御装置。
【請求項７】
前記スロットル弁の開度は、前記アイドル回転速度よりも低い少なくとも一部の前記エンジンの回転速度の範囲で、前記エンジンの回転速度が０であるときの前記スロットル弁の開度よりも低く設定されている、
請求項１に記載のスロットル開度制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れかに記載のスロットル開度制御装置を備える自動二輪車。
【請求項９】
車両の搭乗者により操作されるアクセルの開度および前記車両に搭載されたエンジンの回転速度を前記エンジンのスロットル弁の開度と対応付けた制御マップに基づいて、前記スロットル弁の開度を制御するスロットル開度制御装置に搭載される制御マップの作成方法であって、
前記エンジンの回転速度が所定のアイドル回転速度よりも低い状態で、前記スロットル弁の開度を増加させたときの前記エンジンの逆回転の発生の有無に基づいて、前記制御マップを作成する、
ことを特徴とする制御マップの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットル開度制御装置、自動二輪車および制御マップの作成方法に関し、特にエンジンの逆回転を防止する制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動二輪車などに搭載されるエンジンでは、エンジン回転速度がアイドル回転速度を下回るほど低下したときに燃焼室内のガス圧が高まると、逆回転が発生する虞があることが知られている。
【０００３】
特許文献１には、現在のエンジン負荷に応じて定まる閾値をエンジン回転数が下回る場合に強制失火させることで、エンジンの逆回転を防止するエンジンの点火制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２０７５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンの逆回転を防止するには、燃焼室内のガス圧が高まったときに強制失火させるよりも、燃焼室内のガス圧が高まること自体を抑制する方が、無駄な燃料消費が少なく好ましい。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、エンジンの逆回転の発生を抑制することが可能なスロットル開度制御装置、自動二輪車および制御マップの作成方法を提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のスロットル開度制御装置は、車両の搭乗者により操作されるアクセルの開度を取得するアクセル開度取得部と、前記車両に搭載されたエンジンの回転速度を取得するエンジン回転速度取得部と、前記アクセルの開度および前記エンジンの回転速度に基づいて前記エンジンのスロットル弁の開度を制御するスロットル開度制御部と、を備え、前記スロットル開度制御部は、アイドル回転速度よりも低い前記エンジンの回転速度で、前記スロットル弁の開度を制限する、ことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の自動二輪車は、上記スロットル開度制御装置を備える。
【０００８】
また、本発明の制御マップの作成方法は、車両の搭乗者により操作されるアクセルの開度および前記車両に搭載されたエンジンの回転速度を前記エンジンのスロットル弁の開度と対応付けた制御マップに基づいて、前記スロットル弁の開度を制御するスロットル開度制御装置に搭載される制御マップの作成方法であって、前記エンジンの回転速度が所定のアイドル回転速度よりも低い状態で、前記スロットル弁の開度を増加させたときの前記エンジンの逆回転の発生の有無に基づいて、前記制御マップを作成する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アイドル回転速度よりも低いエンジンの回転速度でスロットルの開度を制限することで、エンジンの燃焼室内のガス圧の高まりが抑制され、この結果、エンジンの逆回転の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車１の外観図である。同図に示すように、自動二輪車１では、フロントフォーク２を操向自在に支承するヘッドパイプから後ろ下がりに延びるメインフレーム８にエンジン６が懸架されている。エンジン６の出力はチェーンにより後輪４に伝達される。フロントフォーク２は前輪３を回動自在に支持しており、その上部にはステアリングハンドル９が取り付けられている。ステアリングハンドル９の右端部にはアクセルグリップ５が取り付けられており、搭乗者はステアリングハンドル９を用いて前輪３の向きを操作し、またアクセルグリップ５を捩ることでエンジン６の出力を調整することができる。
【００１２】
図２は、自動二輪車１に搭載されたスロットル開度制御システム１０の構成例を表すブロック図である。同図に示すように、スロットル開度制御システム１０は、本発明の一実施形態に係るスロットル開度制御装置としてのエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）７を中心に構成されている。このＥＣＵ７は、１又は複数のマイクロプロセッサにより構成され、ＲＯＭに事前に記憶された制御プログラムを実行することで、本実施形態に係るスロットル開度制御を実現している。
【００１３】
自動二輪車１には、アクセルグリップ５の操作量（捩り量）、すなわちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ１１と、エンジン６のスロットル弁（後述する電子制御スロットル６１）の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１２と、エンジン６の冷却水の温度を検出する水温センサ１３と、大気圧を検出する大気圧センサ１４と、自動二輪車１の走行速度を検出する車速センサ１５と、エンジン６のクランク軸の回転に応じて発せられるクランクパルスを検出するクランクパルスセンサ１６とが備えられており、これらの検出デバイスによる検出結果がＥＣＵ７に入力される。
【００１４】
また、自動二輪車１のエンジン６には、電子制御スロットル６１が備えられており、ＥＣＵ７は、上記の各種検出デバイスによる検出結果に基づいて電子制御スロットル６１に制御信号を供給している。この電子制御スロットル６１は、ＥＣＵ７からの制御信号に従ってＤＣモータにより開度を自在に制御できるスロットル弁である。
【００１５】
図３は、ＥＣＵ７の機能構成例を表すブロック図である。ＥＣＵ７は、アクセル開度取得部７１、エンジン回転速度取得部７２、スロットル開度制御部７３及びマップ保持部７４を機能的に有している。アクセル開度取得部７１は、アクセル開度センサ１１からの検出信号に基づいてアクセル開度を取得し、スロットル開度制御部７３へ出力する。エンジン回転速度取得部７２は、クランクパルスセンサ１６からの検出信号に基づいてエンジン６の回転速度（回転数）を判断し、スロットル開度制御部７３へ出力する。
【００１６】
スロットル開度制御部７３は、入力されたアクセル開度及びエンジン回転速度に基づいて、電子制御スロットル６１のスロットル開度を決定し、決定したスロットル開度を実現するよう電子制御スロットル６１に制御信号を供給する。具体的には、スロットル開度制御部７３は、アクセル開度及びエンジン回転速度に基づき決定したスロットル開度と、スロットル開度センサ１２から得られる現在のスロットル開度との偏差を抑制する制御信号を生成し、電子制御スロットル６１に供給する。
【００１７】
ここで、スロットル開度制御部７３は、マップ保持部７４に保持されている制御マップに基づいて、電子制御スロットル６１が実現すべきスロットル開度を決定する。この制御マップは、スロットル開度をアクセル開度およびエンジン回転速度と対応付けた３次元マップであり、スロットル開度制御部７３は、制御マップを参照し、入力されたアクセル開度及びエンジン回転速度に対応するスロットル開度を読み出す。制御マップの詳細については後述する。
【００１８】
また、スロットル開度制御部７３は、制御マップから読み出したスロットル開度を、水温センサ１３や大気圧センサ１４からの出力などに基づいて補正し、最終的なスロットル開度を決定する。
【００１９】
また、マップ保持部７４は、エンジン６の変速機の各状態に対応する複数の制御マップを保持しており、スロットル開度制御部７３は、エンジン回転速度と、車速センサ１５から得られる自動二輪車１の車速との比から、エンジン６の変速機の現在の変速比を判断し、これに応じた制御マップを参照する。
【００２０】
図４は、制御マップの具体的な設定例を説明するための図である。このうち、図４Ａは制御マップの全体を表す図であり、図４Ｂは制御マップのうちエンジン回転速度の低域を拡大した図である。この制御マップは、例えば発進時においてクラッチが繋がるまでの期間など、エンジン６の変速機が中立状態（ニュートラル）と判断される場合に適用される制御マップである。
【００２１】
また、図５Ａ〜Ｅは、制御マップにおけるアクセル開度とスロットル開度との関係を表す図である。これらの図は、上記図４Ｂ中の５Ａ〜５Ｅのエンジン回転速度に各々対応する。また、図６Ａ〜Ｄは、制御マップにおけるエンジン回転速度とスロットル開度との関係を表す図である。これらの図は、上記図４Ｂ中の６Ａ〜６Ｄのアクセル開度に各々対応する。
【００２２】
図４Ａに示すように、制御マップは、エンジン回転速度がアイドル回転速度以上で、スロットル開度がアクセル開度に概ね従うように設定されている。具体的には、スロットル開度は、アクセル開度の低域ではアクセル開度と線形の関係にあり、アクセル開度の高域ではアクセル開度に依らず一定となっている。
【００２３】
他方、図４Ｂに示すように、制御マップは、エンジン回転速度がアイドル回転速度以下で、エンジンの逆回転が発生しないようにスロットル開度が制限されている。具体的には、エンジン回転速度の０からアイドル回転速度までの間の高域側、かつ、アクセル開度の全域に亘った帯状の範囲Ｒにおいて、スロットル開度が低減されている。この範囲Ｒにおけるスロットル開度は、アイドル回転速度におけるスロットル開度と比して十分に低い。このようにスロットル開度を制限することで、エンジン６の燃焼室内におけるガス圧の高まりを抑制でき、これによりエンジン６の逆回転の発生を抑制することができる。
【００２４】
また、図５Ｂ〜Ｄに示すように、スロットル開度は、上記範囲Ｒのうちアクセル開度が０付近の一部を除いた広範囲に亘って、アクセル開度に依らず一定に設定されている。これにより、エンジン６の逆回転の発生を抑制しつつも、エンジン６の順回転に必要な量の燃料を供給可能なスロットル開度を、上記範囲Ｒの広範囲に亘って維持させやすくなる。すなわち、エンジン６の逆回転の発生の有無は、後述するように、エンジン回転速度とスロットル開度の関係に依るので、好適なスロットル開度をアクセル開度に依らず一定に保つことが好ましい。
【００２５】
また、図６Ａ〜Ｄに示すように、上記範囲Ｒにおけるスロットル開度は、エンジン回転速度が０でのスロットル開度よりも低く設定されている。このため、スロットル開度は、エンジン回転速度が０からアイドル回転速度までの間で、上記範囲Ｒが底部となった谷形状を形成している。ここで、エンジン回転速度が０でのスロットル開度をアクセル開度に対して線形的に変化させているのは（図５Ｅ参照）、エンジン６が停止した状態でアクセル５を操作したときに、それに応じてスロットル弁が動作することを、搭乗者が目視により確認できるようにするためである。
【００２６】
なお、以上に説明した制御マップは、エンジン６の変速機が中立状態（ニュートラル）と判断される場合に適用される制御マップであるが、これに限らず、エンジン６の変速機が他の状態（何れかの変速比の状態）にある場合にも、同様の制御マップを適用してもよい。
【００２７】
図７は、制御マップの作成方法を説明するための図である。ここでは、制御マップのうち、エンジン回転速度がアイドル回転速度よりも低い範囲を作成する方法について説明する。この範囲は、エンジン６の逆回転が発生する条件を事前に実験的に求めた上で、その結果に基づいて作成される。
【００２８】
具体的には、まず、電子制御スロットル６１を制御し、エンジン回転速度がアイドル回転速度よりも低くなるようにスロットル開度を調整する。ここで、アイドル回転速度は、エンジン６の逆回転が発生しないような十分に大きいエンジン回転速度として予め定められており、また、このアイドル回転速度を維持するためのスロットル開度も予め定められている。
【００２９】
次に、電子制御スロットル６１を制御し、エンジン回転速度がアイドル回転速度よりも低い状態でスロットル開度を増加させる。このとき、エンジン６の燃焼室内に圧縮させきれない程の混合気が流入すると、エンジン６の逆回転が発生する。そこで、このときのエンジン６の逆回転の発生の有無を判定し、エンジン回転速度およびスロットル開度（増加させた後のスロットル開度）と対応付けて記録する。なお、エンジン６の逆回転の発生は、例えば上記クランクパルスセンサ１６からの検出信号に基づいて判定することができる。
【００３０】
そして、以上の工程を、エンジン回転速度およびスロットル開度をそれぞれ変えながら複数回繰り返す。これにより、図７に示すように、エンジン６の逆回転が発生する／しない条件を、エンジン回転速度とスロットル開度の関係で求めることができる。
【００３１】
そして、このように得られた結果から、エンジン６の逆回転が発生しないエンジン回転速度とスロットル開度の関係を制御マップに設定する。これにより、制御マップには、エンジン回転速度がアイドル回転速度以下で、エンジンの逆回転が発生しないようなスロットル開度が設定される。
【００３２】
ここでは、エンジン６の逆回転が発生しないスロットル開度の中で、より大きなスロットル開度を制御マップに設定することが好適である。これにより、エンジン６順の回転に十分な量の燃料を供給することができる。また、上述したように水温や大気圧によって制御マップから読み出されるスロットル開度が補正される場合には、補正による最大変動分を考慮してスロットル開度を設定することが好適である。
【００３３】
また、こうして設定されたエンジン回転速度とスロットル開度の関係は、アクセル開度のほぼ全域に亘って設定される。以上のようにして、制御マップのうち、エンジン回転速度がアイドル回転速度よりも低い範囲が作成される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動二輪車の外観図である。
【図２】スロットル開度制御システムの構成例を表すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るスロットル開度制御装置の機能構成例を表すブロック図である。
【図４Ａ】制御マップの設定例を示す図である。
【図４Ｂ】制御マップの設定例を示す図である。
【図５Ａ】制御マップの一部を表す図である。
【図５Ｂ】制御マップの一部を表す図である。
【図５Ｃ】制御マップの一部を表す図である。
【図５Ｄ】制御マップの一部を表す図である。
【図５Ｅ】制御マップの一部を表す図である。
【図６Ａ】制御マップの一部を表す図である。
【図６Ｂ】制御マップの一部を表す図である。
【図６Ｃ】制御マップの一部を表す図である。
【図６Ｄ】制御マップの一部を表す図である。
【図７】制御マップの作成方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  自動二輪車、２  フロントフォーク、３  前輪、４  後輪、５  アクセルグリップ、６  エンジン、７  エンジン制御ユニット、８  メインフレーム、９  ステアリングハンドル、１０  スロットル開度制御システム、１１  アクセル開度センサ、１２  スロットル開度センサ、１３  水温センサ、１４  大気圧センサ、１５  車速センサ、１６  クランクパルスセンサ、６１  電子制御スロットル、７１  アクセル開度取得部、７２  エンジン回転速度取得部、７３  スロットル開度制御部、７４  マップ保持部。
【図１】
2009221952.tif 000003
【図２】
2009221952.tif 000004
【図３】
2009221952.tif 000005
【図４Ａ】
2009221952.tif 000006
【図４Ｂ】
2009221952.tif 000007
【図５Ａ】
2009221952.tif 000008
【図５Ｂ】
2009221952.tif 000009
【図５Ｃ】
2009221952.tif 000010
【図５Ｄ】
2009221952.tif 000011
【図５Ｅ】
2009221952.tif 000012
【図６Ａ】
2009221952.tif 000013
【図６Ｂ】
2009221952.tif 000014
【図６Ｃ】
2009221952.tif 000015
【図６Ｄ】
2009221952.tif 000016
【図７】
2009221952.tif 000017