JP6586334B2 - 乗物の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、乗物及び乗物の製造方法に関する。
自動二輪車等の乗物には、エンジンとエアクリーナボックスとを接続するスロットルボディが設けられている。スロットルボディは、エンジンに吸入される空気が流れる通路と、当該通路を開閉することで空気量を調整するスロットルバルブとを有している（例えば、引用文献１参照）。
ここで、乗物においては、エンジン出力を上限値に制限する場合がある。また、エンジン出力を予め定めた範囲に精度良く制御する場合もある。エンジン出力はエンジンに供給される空気量の増減によって変化するため、エンジンの出力制御は、空気量を調整するスロットルバルブのスロットル開度を制御して中間出力を得ることで行われる場合がある。
特開２００７‐７７８８８号公報
従来、中間出力を得る場合には、スロットルバルブの全開位置又は全閉位置からの割合に基づいて、当該中間出力に対応する開度（中間開度）を設定する構成が採用されていた。このような構成の場合、スロットルバルブの寸法精度、組立誤差などによって、製品ごとに中間出力が目標値に対してばらつくことがあり、エンジン出力を精度良く中間出力に制御することが困難であった。
そこで、本発明は、乗物において、エンジン出力を予め設定する範囲に精度良く制御することを目的とする。
本発明の一形態に係る乗物は、エンジンと、前記エンジンに吸入される空気が通流する吸気通路が形成された通路部と、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブと、を有するスロットルボディと、前記スロットルバルブを開閉制御するスロットルバルブ制御器と、を備え、前記スロットルバルブ制御器は、エンジン出力に関して、最小出力と最大出力との間で予め設定される中間出力範囲に対応する前記スロットルバルブの開度を示す中間出力制御指令が電源供給停止状態において記憶が維持される記憶部を有し、前記エンジン出力が前記中間出力範囲に制御される中間出力条件を満たすときに、前記記憶部から読み出した前記中間出力制御指令に基づいて、前記スロットルバルブを開閉制御する。
前記構成によれば、計測又は要求仕様等によってエンジン出力が中間出力範囲に確保されている中間出力制御指令を予めスロットルバルブ制御器の記憶部に記憶させて、当該記憶部から読み出した中間出力制御指令に基づいてスロットルバルブを開閉制御することにより、全閉位置又は全開位置からの割合に基づいて中間出力範囲に対応するスロットルバルブの中間開度を設定する構成と比べて、中間出力条件を満たしたときにエンジン出力を中間出力範囲に精度良く制御することができる。
前記形態において、前記スロットルバルブ制御器は、前記スロットルバルブを駆動させて物理的に移動が阻止される全閉位置又は全開位置を学習する学習部を更に有し、前記中間出力条件を満たさないときに前記学習部が学習した学習値による制御指令に基づいて、前記スロットルバルブを開閉制御してもよい。
前記構成によれば、スロットルバルブ制御器は、学習値によるスロットルバルブの制御指令と、中間出力制御指令によるスロットルバルブの制御指令とを双方有していることによって、中間出力条件を満たさないときのエンジン出力にばらつきが発生するのを防ぐためにスロットルボディを製造する必要が無く、かつ、中間出力条件を満たしたときにエンジン出力を中間出力範囲に精度良く制御することができる。したがって、製造コストを抑えつつ、中間出力範囲に対応するスロットルバルブの中間開度に製品ごとのばらつきが発生するのを防ぐことができる。
前記形態において、前記学習部は、前記全閉位置及び前記全開位置を学習し、前記スロットルバルブ制御器は、前記中間出力条件を満たさないときに前記学習部が学習した学習値による制御指令に基づいて、前記スロットルバルブを開閉制御してもよい。
前記構成によれば、スロットルバルブ制御器は、ばらつきが生じる可能性があるスロットルバルブの全閉位置及び全開位置の両方を学習値として学習することで、中間出力条件を満たさないときにスロットルバルブを開閉制御する場合に、全閉位置又は全開位置のいずれかを学習する構成と比べて、スロットルバルブの開度をより精度良く設定することができる。
前記形態において、前記エンジンの駆動に関する終了要求指令を検出する終了要求検出器を更に備え、前記学習部は、前記終了要求指令が検出されたときに学習動作を実行してもよい。
前記構成によれば、エンジンの駆動に関する終了要求指令が検出されたときにスロットルバルブ制御器が全閉位置又は全開位置を学習するため、エンジンの駆動に関する開始要求指令が検出されたとき、即ち、エンジンの始動後にスロットルバルブの全閉位置又は全開位置を学習する構成と比べて、始動時には前回の終了要求指令検出時に記憶した学習値が読み出されるのみであるため、学習動作が完了するまで運転者が待たされるのを防ぐことができる。
前記形態において、前記学習部は、前記エンジンの駆動制御が停止したときに学習動作を実行してもよい。
前記構成によれば、エンジンの駆動制御が停止したときに学習部による学習動作が実行されることで、学習動作の実行中にエンジン回転数が変動することを防ぎ、運転者が違和感を覚えるのを抑制することができる。
前記形態において、前記記憶部は、前記学習部による学習値を前記スロットルバルブ制御器に対する電源供給が停止する前に記憶し、前記スロットルバルブ制御器は、前記電源供給が開始された後に前記記憶部から前記学習値を読み出して前記スロットルバルブを開閉制御してもよい。
前記構成によれば、スロットルバルブ制御器に対する電源供給が停止する前に記憶部が学習値を記憶しておくことで、電源供給が開始された後に当該記憶部から学習値を読み出すため、電源供給が開始された後に記憶部が学習値を記憶する構成と比べて、学習が完了するまで運転者が待たされるのを防ぐことができる。
本発明の一形態に係る乗物の製造方法は、試験用エンジンの出力が得られるエンジンベンチ試験機を用いて、最小出力と最大出力との間で予め設定される中間出力範囲に対応する試験用スロットルバルブの中間出力開度を計測する開度計測工程と、前記試験用スロットルバルブが前記中間出力開度で開いた場合に対応する中間出力吸入空気量を計測する空気量計測工程と、前記中間出力吸入空気量が得られる乗物搭載用スロットルバルブの前記中間出力開度が予め設定された公差範囲内に含まれるように乗物搭載用スロットルボディを組み立てるスロットルボディ組立工程と、前記乗物搭載用スロットルバルブを開閉制御するスロットルバルブ制御器に対して前記中間出力吸入空気量に対応する前記乗物搭載用スロットルバルブの前記開度を示す中間出力制御指令を記憶させる記憶工程と、を備える。
前記構成によれば、エンジン出力を予め設定した中間出力範囲に制御する乗物を製造する際に、当該中間出力範囲に対応するスロットルバルブの開度を計測した上で、当該開度でスロットルバルブを開いた場合にエンジンに吸入される吸入空気量を計測した後、当該吸入空気量に対応するスロットルバルブの開度を公差範囲内に含むようにスロットルボディを組み立てることによって、乗物を製造後において、エンジン出力が中間出力範囲に制御される際に、スロットルバルブ制御器による中間出力制御指令に基づきスロットルバルブが事前に計測した開度で開くことができ、エンジン出力を精度良く制御することができる。
本発明の一形態に係る乗物は、エンジンと、前記エンジンに吸入される空気が通流する吸気通路が形成された通路部と、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブと、を有するスロットルボディと、前記スロットルバルブを開閉制御するスロットルバルブ制御器と、前記エンジンの駆動に関する終了要求指令を検出する終了要求検出器と、を備え、前記スロットルバルブ制御器は、前記終了要求指令が検出されたときに前記スロットルバルブを駆動させて物理的に移動が阻止される全閉位置又は全開位置を学習する学習部と、エンジン出力に関して、最小出力と最大出力との間で予め設定される中間出力範囲に対応する前記スロットルバルブの開度を示す中間出力制御指令が電源供給停止状態において記憶が維持される記憶部と、を有し、前記記憶部は、前記学習部による学習値を前記スロットルバルブ制御器に対する電源供給が停止する前に記憶し、前記スロットルバルブ制御器は、前記電源供給が開始された後に前記記憶部から前記学習値を読み出して前記スロットルバルブを開閉制御する。
前記構成によれば、スロットルバルブ制御器がスロットルバルブの全閉位置又は全開位置を学習する学習部と、中間出力範囲に対応するスロットルバルブの開度を示す中間出力制御指令を記憶する記憶部とを有することで、学習部による学習値に基づくスロットルバルブの制御と、中間出力制御指令に基づくスロットルバルブの制御とを選択することが可能となると共に、エンジン出力を中間出力範囲に制御する場合には当該エンジン出力を予め設定する範囲に精度良く制御することができる。
本発明によれば、乗物において、エンジン出力を予め設定する範囲に精度良く制御することができる。
図１は、実施形態に係る乗物の一例である自動二輪車の右側面図である。 図２（ａ）は、図１に示すスロットルボディの概略断面図である。図２（ｂ）は、エンジン出力が中間出力に制御されるときの図１に示すスロットルボディの概略断面図である。 図３は、図２に示すサブスロットルバルブの開閉制御を説明するための構成を示すブロック図である。 図４は、図２に示すサブスロットルバルブの開度に関する電圧値と吸入空気量との関係を示すグラフである。 図５は、図２に示すサブスロットルバルブの開閉制御を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、同一の又は対応する要素には全ての図を通じて同一の符号を付して重複する詳細説明を省略する。
図１は、本実施形態に係る自動二輪車１の右側面図である。図１に示すように、自動二輪車１は、前輪２と、後輪３と、前輪２と後輪３との間に配置される車体フレーム４とを備えている。前輪２は、略上下方向に延びるフロントフォーク５の下端部にて回転可能に接続されている。フロントフォーク５の上端部には、ステアリングシャフト（図示せず）を介して、左右方向に延びるハンドル６が回転可能に取り付けられている。ハンドル６の右端には、運転者の右手によって把持されるスロットルグリップ６ａが設けられている。後輪３は、スイングアーム８を介して車体フレーム４に支持されている。
車体フレーム４は、ヘッドパイプ９と、当該ヘッドパイプ９から後方に延びるメインフレーム１０と、当該メインフレーム１０の後端から下方に延びるピボットフレーム１１とを有している。メインフレーム１０及びピボットフレーム１１によって、エンジンＥが支持されている。エンジンＥには、エアクリーナボックス１２がスロットルボディ１３を介して接続されている。また、エアクリーナボックス１２の前端部には、外部から空気を導くエアダクト（図示せず）が接続されている。エアダクトを介して進入した空気は、エアクリーナボックス１２のエアクリーナエレメントを通過し、清浄な空気となってエンジンＥに吸入される。スロットルボディ１３は、エンジンＥに吸入される空気量を調整する。
図２（ａ）は、図１に示すスロットルボディ１３の概略断面図である。図２（ａ）に示すように、スロットルボディ１３は、略円筒状の通路部１４を有している。通路部１４の内部には、エンジンＥに吸入される空気が通流する吸気通路１４ａが形成されている。吸気通路１４ａは、エンジンＥの燃焼室と連通している。また、吸気通路１４ａには、メインスロットルバルブ１５とサブスロットルバルブ１６とが設けられている。
メインスロットルバルブ１５及びサブスロットルバルブ１６は略円板状の部材であり、通路部１４の内壁面との接触を避けるために、スロットルバルブ１５，１６の各外径は通路部１４の内径よりも小さくなるように形成されている。サブスロットルバルブ１６は、メインスロットルバルブ１５と吸気方向（図２（ａ）において矢印で示す方向）に隣接して配置されており、本実施形態では、メインスロットルバルブ１５に対して吸気方向上流側に配置されている。なお、サブスロットルバルブ１６は、メインスロットルバルブ１５の吸気方向下流側に配置されていてもよい。
吸気通路１４ａにおいて、メインスロットルバルブ１５はメインスロットルシャフト１７に支持され、サブスロットルバルブ１６はサブスロットルシャフト１８に支持されている。メインスロットルシャフト１７及びサブスロットルシャフト１８は、それぞれ支持する各スロットルバルブを開閉させるように回転自在に設けられた回転軸である。
メインスロットルシャフト１７の軸方向一端部は、通路部１４の外部に設けられたスロットルプーリに連結されており、当該スロットルプーリはスロットルワイヤ（図示せず）を介してスロットルグリップ６ａと接続されている。これにより、運転者が操作するスロットルグリップ６ａの操作量に応じてスロットルプーリが回動し、メインスロットルバルブ１５が開閉する。また、スロットルボディ１３には、サブスロットルシャフト１８を回転駆動するサブスロットルモータ１９（図３参照）が取り付けられており、当該サブスロットルモータ１９が後述するＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０からの制御指令に基づいて駆動することで、サブスロットルバルブ１６が開閉する。
例えば、運転者によるスロットルグリップ６ａの操作でメインスロットルバルブ１５が急開閉した場合に、エンジン回転数が急に変化して、運転者が違和感を覚えるのを防ぐために、サブスロットルバルブ１６の開度（以下、サブスロットル開度と呼ぶ。）がＥＣＵ３０によって制御される。
また、サブスロットルバルブ１６は、メインスロットルバルブ１５とリンク機構（図示せず）を介して接続されている。ここで、エンジン始動時のアイドリング（ファーストアイドル）の際は、運転者がスロットルグリップ６ａを操作せず、メインスロットルバルブ１５が開閉操作されない場合がある。エンジン始動時に所望の吸入空気量を確保して、燃焼を安定化するために、ＥＣＵ３０からの制御指令に基づきサブスロットルバルブ１６を開閉させ、当該サブスロットルバルブ１６の開閉動作をリンク機構によってメインスロットルバルブ１５に伝達することで、メインスロットルバルブ１５も開閉するように構成されている。
メインスロットルバルブ１５及びサブスロットルバルブ１６は、それぞれ全閉位置及び全開位置において物理的にその開閉動作が阻止される。図２（ａ）において、実線で示すメインスロットルバルブ１５及びサブスロットルバルブ１６は、それぞれ全閉位置に位置している状態を示し、２点鎖線で示すメインスロットルバルブ１５及びサブスロットルバルブ１６は、全開位置に位置している状態を示している。本実施形態では、通路部１４の外壁面に設けられたストッパによって、メインスロットルバルブ１５及びサブスロットルバルブ１６の開閉動作が阻止される。
具体的には、通路部１４の外壁面において、メインスロットルシャフト１７の軸心と同心円上に全閉ストッパ２０及び全開ストッパ２１が設けられている。全閉ストッパ２０及び全開ストッパ２１に対して、メインスロットルシャフト１７を駆動するスロットルプーリに設けられた当接部（図示せず）が当接することで、メインスロットルバルブ１５は全閉位置及び全開位置で停止する。更に、通路部１４の外壁面には、サブスロットルシャフト１８の軸心と同心円上に全閉ストッパ２２及び全開ストッパ２３が設けられている。全閉ストッパ２２及び全開ストッパ２３に対して、サブスロットルシャフト１８を駆動するサブスロットルモータ１９に設けられた当接部（図示せず）が当接することで、サブスロットルバルブ１６は全閉位置及び全開位置で停止する。
以下の説明では、全閉位置に対応するスロットルバルブ１５，１６の開度を０％、全開位置に対応するスロットルバルブ１５，１６の開度を１００％とした場合の割合によって、各スロットルバルブ１５，１６の開度を表す。
また、スロットルボディ１３の通路部１４には、吸気通路１４ａに燃料を噴射するインジェクタ２４が固定されている。インジェクタ２４による燃料噴射量は、エンジンＥの燃焼室に吸入される空気量に応じて調整される。ここで、エンジンＥの出力（以下、エンジン出力と呼ぶ。）は、吸入空気量、燃料噴射量及び点火時期をそれぞれ変化させることで制御される。
本実施形態では、自動二輪車１は、運転者が取得した免許の区分によって、エンジン出力が所定の上限値（この例では、３５ｋＷ）に規制される車両である。なお、エンジン出力の上限値は３５ｋＷに限らず、他の値であってもよい。ここで、エンジン出力の上限値である３５ｋＷは、最小出力と最大出力との間の中間出力に相当する。そして、走行中において、所定の条件を満たしたときにエンジン出力は中間出力に制御される。このように、エンジン出力が中間出力に制御されるときの条件を中間出力条件と呼ぶ。本実施形態では、中間出力条件は、エンジン出力が３５ｋＷに規制される出力規制条件である。
自動二輪車１において、出力規制条件を満たすか否かは、後述するＥＣＵ３０の出力規制条件判定部３２によって判定される。例えば、図２（ｂ）に示すように、メインスロットル開度が全開位置になったときは、エンジン回転数の値に関わらず、エンジン出力は中間出力に制御される。以下では、エンジン出力が中間出力に制御されるときのサブスロットル開度を中間出力開度と呼ぶ。
そして、自動二輪車１では、エンジンＥへの吸入空気量を調整することによって、エンジン出力が上限値に規制される。具体的には、走行中に出力規制条件が満たされたとき、スロットルボディ１３のサブスロットルバルブ１６を開閉制御することによって吸入空気量を調整して、エンジン出力を３５ｋＷに規制する。以下では、エンジンＥの出力規制を行う構成、即ち、サブスロットルバルブ１６の開閉制御の構成について説明する。
図３は、図２に示すサブスロットルバルブ１６を開閉制御するための構成を示すブロック図である。図３に示すように、自動二輪車１は、サブスロットルモータ１９に駆動指令を与えるＥＣＵ３０を備えている。ＥＣＵ３０は、自動二輪車１に設けられた種々のセンサからの出力信号に基づいて、予め設定された制御プログラムを実行し、サブスロットルモータ１９を駆動させることで、サブスロットルバルブ１６の開閉制御を行う。即ち、ＥＣＵ３０は、サブスロットルバルブ１６を開閉制御するスロットルバルブ制御器としての機能を有している。
ＥＣＵ３０は、エンジン始動／停止検出部３１と、出力規制条件判定部３２と、開度設定部３３と、モータ駆動部３４と、記憶部３５と、開度学習部３６と、を有している。エンジン始動／停止検出部３１には、イグニッションスイッチ４１が接続されている。イグニッションスイッチ４１がＯＮになると、エンジン始動／停止検出部３１は、エンジンＥの駆動に関する開始要求指令が出力されたことを検出する、即ち、エンジンＥが始動したことを検出する。また、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦになると、エンジン始動／停止検出部３１は、エンジンＥの駆動に関する終了要求指令が出力されたことを検出する、即ち、エンジンＥが停止したことを検出する。このように、エンジン始動／停止検出部３１は、エンジンＥの駆動に関する開始要求指令を検出する開始要求検出器としての機能と、終了要求指令を検出する終了要求検出器としての機能とを有する。
出力規制条件判定部３２には、メインスロットル開度センサ４２及びエンジン回転数センサ４３が接続されている。メインスロットル開度センサ４２はメインスロットルバルブ１５の開度（以下、メインスロットル開度と呼ぶ。）を電圧値として検出し、出力規制条件判定部３２に出力する。また、エンジン回転数センサ４３は、検出したエンジン回転数を出力規制条件判定部３２に出力する。
出力規制条件判定部３２は、メインスロットル開度センサ４２及びエンジン回転数センサ４３から出力された信号に基づき、エンジン出力を３５ｋＷに規制するか否かを判定する規制判定プログラムを記憶している。ここで、出力規制条件判定部３２において、規制判定プログラムが有効であって、かつ、メインスロットル開度及びエンジン回転数が所定の閾値以上であるときに、出力規制条件を満たしたと判定する。例えば、規制判定プログラムが有効となっている出力規制条件判定部３２は、メインスロットル開度が５０％で、かつ、エンジン回転数が４０００ｒｐｍ以上のときに出力規制条件を満たしたと判定する。また、上述した通り、メインスロットル開度が１００％（全開位置）の場合（図２（ｂ）参照）には、エンジン回転数の値に関わらず、出力規制条件判定部３２は出力規制条件を満たしたと判定する。
他方、出力規制条件判定部３２において、規制判定プログラムが有効であっても、メインスロットル開度及びエンジン回転数が所定の閾値未満であるときには、出力規制条件は満たしていないと判定される。また、出力規制条件判定部３２において、規制判定プログラムが無効であれば、メインスロットル開度及びエンジン回転数の値に関わらず、出力規制条件は満たしていないと判定される。
出力規制条件判定部３２は、ＥＣＵ３０に設けられた接続端子３７を介して、外部の入力装置と接続可能となっている。例えば、接続端子３７は、有線ケーブルを介して外部の入力装置と通信される。なお、接続端子３７は、外部の入力装置と無線によって通信されてもよい。出力規制条件判定部３２が接続端子３７を介して外部の入力装置と接続可能な構成であるため、当該判定部３２において有効な規制判定プログラムを無効にすることが可能となる。なお、規制判定プログラムは、接続端子３７を介してエンジン出力の規制を行わないプログラムに書き換え可能に構成されてもよい。
開度設定部３３は、出力規制条件判定部３２による判定結果等に応じて、サブスロットルバルブ１６の目標開度を設定し、当該目標開度に対応する信号をモータ駆動部３４に出力する。モータ駆動部３４は、開度設定部３３の出力する信号に基づき、サブスロットルモータ１９を駆動させる駆動回路である。また、開度設定部３３にはサブスロットル開度センサ４４が接続されている。サブスロットル開度センサ４４はサブスロットル開度を電圧値として検出し、開度設定部３３に出力する。これにより、開度設定部３３は、検出したサブスロットル開度が目標開度に近づくようにフィードバック制御している。更に、開度設定部３３には、記憶部３５が接続されている。
記憶部３５は、ＥＣＵ３０に対する電源供給が停止した状態においても記憶が維持されるＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）である。記憶部３５には、エンジン出力に関して、中間出力に対応するサブスロットル開度（中間出力開度）を示す中間出力制御指令が記憶されている。具体的には、出力規制条件を満たすときにエンジンＥに吸入される吸入空気量に対応するサブスロットル開度が予め記憶されている（図４参照）。
また、記憶部３５には、出力規制条件を満たさないときのサブスロットルバルブ１６の目標開度がマップとして記憶されている。具体的には、エンジン回転数に対応するサブスロットルバルブ１６の目標開度が、種々のメインスロットル開度毎に記憶されている。また、サブスロットルバルブ１６の目標開度は、全閉位置を０％、全開位置を１００％とした場合の割合で記憶部３５に記憶されている。即ち、出力規制条件を満たさないとき、サブスロットル開度は中間出力開度でなく、記憶部３５に記憶されているマップからメインスロットル開度及びエンジン回転数に対応する目標開度を読み出すことで設定されるため、エンジン出力は３５ｋＷに規制されない。
記憶部３５は、開度学習部３６と電気的に接続している。本実施形態では、開度学習部３６は、電源供給が維持されているときのみにデータを一時記憶可能なＲＡＭである。開度学習部３６は、サブスロットル開度センサ４４が検出したサブスロットルバルブ１６の全閉位置及び全開位置(図４参照)を学習する。このように、開度学習部３６が学習した学習値（サブスロットルバルブ１６の全閉位置及び全開位置）は、ＥＥＰＲＯＭである記憶部３５に記憶されることで、電源供給が停止した状態においても学習値を記憶することが可能となる。
図４は、図２に示すサブスロットルバルブ１６の開度に関する電圧値と吸入空気量との関係を示すグラフである。図４に示すように、エンジン出力が中間出力である３５ｋＷに制御されるときの吸入空気量Ａに対応するサブスロットルバルブ１６の中間出力開度に関する電圧値Ｏが後述する方法によって予め計測される。また、上述の通り、サブスロットルモータ１９が駆動させるサブスロットルシャフト１８にサブスロットルバルブ１６が取り付けられている。そのため、サブスロットルバルブ１６の取付精度又はサブスロットルシャフト１８の回転速度等によって、当該サブスロットルバルブ１６の全閉位置及び全開位置にばらつきが生じる場合がある。
例えば、サブスロットルバルブの開閉制御において、サブスロットルバルブの全閉位置を開度０％、全開位置を開度１００％としたときに全開位置に対する割合によって、サブスロットル開度が設定される。全開位置を基準位置としてサブスロットル開度を設定する場合、スロットルボディを製造する際に、サブスロットルバルブが全開位置において精度良く取り付けられることで、全開位置におけるばらつきは小さくすることができる。しかし、全閉位置はばらつきが生じるため、サブスロットル開度の設定精度が悪化することから、例えば、イグニッションスイッチがＯＮされたときに全閉位置を学習する必要があった。
本実施形態では、吸入空気量Ａに対応するサブスロットルバルブ１６の中間出力開度が基準位置となり、当該中間出力開度が全閉位置を０％、全開位置を１００％とした場合の割合（パーセント）として記憶部３５に記憶されている。なお、記憶部３５には、中間出力開度を割合ではなく、対応する電圧値Ｏとして記憶していてもよい。エンジン出力が３５ｋＷに規制されるときの中間出力開度が基準位置である場合、サブスロットルバルブ１６の全閉位置及び全開位置は、いずれも記憶部３５のマップにおける全閉位置及び全開位置に対してばらつきが生じる可能性がある。そのため、開度学習部３６は、サブスロットル開度センサ４４が検出したサブスロットルバルブ１６の全閉位置及び全開位置を学習する。例えば、検出された全閉位置に関する電圧値を元の全閉位置に関する電圧値に対する割合に換算した値αと、検出された全開位置に関する電圧値を元の全開位置に関する電圧値に対する割合に換算した値βとを学習値として学習する。
このように、ばらつきが生じる可能性があるサブスロットルバルブ１６の全閉位置及び全開位置を学習することで、出力規制条件を満たしていないとき、即ち、エンジン出力が３５ｋＷに規制されないとき、サブスロットル開度の設定において、開度学習部３６による学習結果を反映させることができ、サブスロットル開度を目標開度に精度良く対応させることが可能となる。
図５は、図２に示すサブスロットルバルブ１６の開閉制御を示すフローチャートである。以下では、図５に示すフローチャートを参照しながら、ＥＣＵ３０によるサブスロットルバルブ１６の開閉制御について説明する。まず、エンジン始動／停止検出部３１において、イグニッションスイッチ４１がＯＮされたか否かを判定する。イグニッションスイッチ４１がＯＮと判定されると、ＥＣＵ３０に電力を供給するＥＣＵ電源（図示せず）がＯＮとなる。そして、開度設定部３３が記憶部３５からサブスロットルバルブ１６の基準位置と学習値（全閉位置及び全開位置）とを読み出す（ステップＳ２）。
次に、出力規制条件判定部３２によって、出力規制条件を満たすか否かが判定される（ステップＳ３）。ステップＳ３において、出力規制条件を満たしていないと判定されると、記憶部３５のマップからサブスロットルバルブ１６の目標開度を読み出すと共に、当該目標開度に精度良く対応させるために、開度設定部３３が記憶部３５から読み出した学習値に基づきサブスロットル開度を設定する（ステップＳ４）。
ここで、記憶部３５から読み出されるサブスロットルバルブ１６の目標開度をＺ、開度学習部３６が学習したサブスロットルバルブ１６の全閉位置をα、全開位置をβとする。そして、ステップＳ４において、開度設定部３３が設定するサブスロットル開度Ｘは、以下の数式１に基づいて算出される。以下の数式１は、記憶部３５において、サブスロットルバルブ１６の目標開度（中間出力開度）が全閉位置を０％、全開位置を１００％とした場合の割合で記憶されているときの数式である。なお、記憶部３５において、サブスロットルバルブ１６の目標開度が上記に示す割合（パーセント）ではなく、サブスロットル開度センサ４４が検出する電圧値として記憶されている場合には、当該割合を電圧値に換算した数式に数式１を変更してもよい。
Ｘ ＝ （（β−α） × Ｚ／１００） ＋ α ・・・ （数式１）
他方、ステップＳ３において、出力規制条件を満たしていると判定されると、開度設定部３３が記憶部３５から読み出した基準位置に基づきサブスロットル開度を設定する（ステップＳ５）。これにより、エンジン出力が３５ｋＷに規制される。本実施形態では、ＥＣＵ３０において、出力規制条件判定部３２の判定結果に応じてサブスロットルバルブ１６の開閉制御が行われることで（ステップＳ３〜Ｓ５）、エンジン出力が制御されることをエンジンＥの駆動制御が行われていることとする。
次に、エンジン始動／停止検出部３１によって、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦされたか否かを検出する（ステップＳ６）。ステップＳ６において、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦされていないことが検出されると、ＥＣＵ３０はイグニッションスイッチ４１がＯＦＦされるまでステップＳ３〜Ｓ５を繰り返す。他方、ステップＳ６において、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦされたことが検出されると、即ち、エンジン始動／停止検出部３１によってエンジンＥの終了要求指令が検出されると、所定時間だけＥＣＵ電源をＯＮにする（ステップＳ７）。
ＥＣＵ電源がＯＮとなっている間、開度学習部３６がサブスロットルバルブ１６の全閉位置及び全開位置の学習動作を行い、当該開度学習部３６による学習値が記憶部３５に記憶される（ステップＳ８）。本実施形態では、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦされる毎に、開度学習部３６による学習動作が行われる。このように、ステップＳ６において、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦされたと判定された後には、開度学習部３６による学習動作が行われ、エンジンＥの駆動制御（ステップＳ３〜Ｓ５）は行われないことになる。即ち、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦすることは、エンジンＥの駆動制御が停止したこととなる。なお、開度学習部３６は、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦされる毎に学習動作を行う構成に限らず、イグニッションスイッチ４１が一定回数、ＯＦＦになる毎に学習動作を行ってもよい。
そして、予め定められた所定時間が経過すると、開度学習部３６による学習動作は完了する。学習動作が完了すると、サブスロットルバルブ１６を所定開度まで移動させた後に、ＥＣＵ電源がＯＦＦされることで（ステップＳ９）、サブスロットルバルブ１６の開閉制御は終了する。ただし、図５に示すフローチャートの実行中に、運転者がイグニッションスイッチをＯＦＦにすると、サブスロットルバルブ１６の開閉制御は終了する。
以下では、エンジン出力が中間出力（この例では、３５ｋＷ）に制御される自動二輪車１の製造方法について説明する。まず、試験用スロットルボディが接続された試験用エンジンをエンジンベンチ試験機に固定する。エンジンベンチ試験機は、試験用エンジンの性能を測定及び評価する装置であり、当該試験用エンジンの出力を得ることが可能である。また、試験用スロットルボディには、試験用のメインスロットルバルブ及びサブスロットルバルブが設けられている。
次に、エンジンベンチ試験機を起動し、試験用エンジンの出力が中間出力に対応する３５ｋＷとなった場合の試験用サブスロットルバルブの開度（中間出力開度）を計測する。具体的には、試験用メインスロットルバルブが種々の開度で開いた場合に試験用エンジンの出力が３５ｋＷに制御されるときの中間出力開度をサブスロットル開度センサによって計測する。中間出力開度は、サブスロットル開度センサの検出値である電圧値（図４に示す電圧値Ｏ）として計測される。
中間出力開度を計測する開度計測工程が終了すると、試験用サブスロットルバルブを中間出力開度で開いた場合に試験用エンジンに吸入される吸入空気量Ａ（図４参照、以下、中間出力吸入空気量と呼ぶ。）を計測する。ここで、中間出力吸入空気量とは、試験用スロットルボディのうち吸気通路が設けられている通路部を通過する空気量のことである。
中間出力吸入空気量を計測する空気量計測工程が終了すると、自動二輪車１に搭載する乗物搭載用スロットルボディ（スロットルボディ１３）を組み立てるスロットルボディ組立工程へと移行する。スロットルボディ１３の組立工程においては、各スロットルバルブ１５，１６の寸法誤差、各スロットルバルブ１５，１６のシャフト１７，１８への取付誤差が生じる場合がある。また、スロットルボディ１３の組立後においても、経年劣化等によってシャフト１７，１８の回転速度等にばらつきが生じる可能性がある。
このように、スロットルボディの組立中又は組立後において誤差及びばらつきが生じると、エンジン出力が中間出力となる吸入空気量がスロットルボディの製品ごとに異なる可能性がある。そのため、計測した中間出力吸入空気量に対して、誤差及びばらつきを考慮した公差範囲が予め設定されていると共に、当該中間出力吸入空気量の公差範囲に対応するように中間出力開度にも予め公差範囲が設定されている。そして、本実施形態では、中間出力開度が予め設定した公差範囲内に含まれるように、サブスロットルバルブ１６をサブスロットルシャフト１８に取り付けることで、スロットルボディ１３を組み立てる。
スロットルボディ組立工程が終了すると、サブスロットルバルブ１６を開閉制御するＥＣＵ３０に対して、中間出力開度を記憶させる記憶工程を行う。記憶工程は、ＥＣＵ３０を自動二輪車１の車体に搭載する前のＥＣＵ３０の製造工程において行うことが作業性を向上させる上で好ましい。なお、記憶工程は、ＥＣＵ３０を車体に搭載した後に行ってもよい。記憶工程を行った後に、他の車体部品の組立作業を行うことで自動二輪車１の製造工程は完了する。
以上のように構成された乗物の一例である自動二輪車１は、以下の効果を奏する。
自動二輪車１の製造前において、エンジンベンチ試験機によって試験用エンジンの出力が中間出力（この例では、３５ｋＷ）に確保されるサブスロットルバルブの中間出力開度を計測し、計測した中間出力開度をＥＣＵ３０の記憶部３５に中間出力制御指令として予め記憶させておくことで、中間出力条件（出力規制条件）が満たされたきに当該中間出力制御指令に基づいてサブスロットルバルブ１６を開閉制御することによって、ばらつきが生じる可能性のある全閉位置又は全開位置からの割合に基づいて中間出力に対応するサブスロットルバルブの開度を制御する構成と比べて、エンジン出力を中間出力に精度良く制御することができる。
ここで、エンジン出力を上限値に規制するにあたって、スロットルバルブの開度を出力規制専用のストッパによって制限する構成、又は、制御器によってスロットル開度を予め設定した上限開度に制限する場合がある。スロットルボディがメインスロットルバルブ及びサブスロットルバルブを有する構成の場合、メインスロットルバルブのスロットル開度を出力規制専用のストッパによって制限されていたが、当該構成では部品点数が増大すると共に、ストッパが取り外されてエンジンの出力規制が不所望に解除される可能性もある。
本実施形態では、出力規制条件が満たされたときに、サブスロットル開度が予め記憶された中間出力開度（基準位置）となるようにＥＣＵ３０が制御するため、スロットル開度を専用のストッパで制限すること構成と比べて、部品点数の増大を防ぐことができる。また、ストッパが取り外されることによって、エンジンＥの出力規制が不所望に解除されるのを防止することもできる。
また、制御器によってスロットル開度を上限開度に制限する構成の場合、当該上限開度が全閉位置又は全開位置いずれかを基準位置とする開度として設定されると、スロットルバルブはモータ（又はプーリ）によって回転する回転軸に支持されているため、スロットルバルブの取付精度又は回転軸の回転速度等によって全開位置又は全閉位置にばらつきが生じる可能性がある。基準位置である全閉位置又は全開位置にばらつきが生じると、上限開度の精度が低下し、エンジン出力を精度良く規制できない。
本実施形態では、エンジン出力を上限値に規制するときの吸入空気量に対応するサブスロットル開度を基準位置として記憶部３５に予め記憶することによって、ばらつきが生じる可能性のある全閉位置又は全開位置を基準位置としてサブスロットル開度の上限開度を設定する構成と比べて、エンジンＥの出力規制を精度良く行うことができる。
また、エンジンＥの始動後にサブスロットルバルブ１６の全閉位置及び全開位置を学習する構成の場合、学習のためにサブスロットルバルブ１６を全閉位置まで駆動すると、学習動作中におけるエンジン回転数の変動が大きくなるため、運転者が違和感を覚える可能性がある。本実施形態では、開度学習部３６は、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦされたとき、即ち、エンジンＥの駆動に関する終了要求指令が検出されたときに、全閉位置及び全開位置の学習動作が行われるので、当該学習動作中にエンジン回転数が変動せず、運転者が違和感を覚えるのを抑制することができる。
また、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦされたときに開度学習部３６が学習動作を行うことによって、イグニッションスイッチがＯＮされた後に学習動作を行う構成と比べて、学習動作が終了するまで運転者が待たされるのを防ぐこともできる。
また、開度学習部３６は、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦされる毎に学習動作を行うことによって、スロットルボディ１３が万一メンテナンス等で交換されたとしても、直前に学習した全閉位置及び全開位置を基準位置としてサブスロットル開度を設定することができる。
このように、ＥＣＵ３０は、学習値によるサブスロットルバルブ１６の制御指令と、中間出力制御指令によるサブスロットルバルブ１６の制御指令とを双方有していることによって、中間出力条件を満たさないときのエンジン出力にばらつきが発生するのを防ぐためにスロットルボディを製造する必要が無く、かつ、中間出力条件を満たしたときにエンジン出力を中間出力範囲に精度良く制御することができる。したがって、製造コストを抑えつつ、中間出力範囲に対応するサブスロットル開度に製品ごとのばらつきが発生するのを防ぐことができる。
また、ＥＣＵ３０において、外部の入力装置と接続可能な接続端子３７を介して出力規制条件判定部３２に記憶されている規制判定プログラムを解除可能であるため、エンジンＥの出力規制が不要になったときにＥＣＵ３０自体を交換する必要が無く、部品点数が増大するのを抑えることができ、かつ、新たな組立作業も不要となる。
また、開度学習部３６が学習した学習値（サブスロットルバルブ１６の全閉位置及び全開位置）を記憶部３５が記憶していることによって、エンジンＥの出力規制が解除された後に、学習した全閉位置又は全開位置のいずれかを基準位置としてサブスロットル開度を設定することができ、作業性を向上することができる。
エンジン出力を予め設定した中間出力範囲に制御する自動二輪車１を製造する際に、当該中間出力範囲に対応するサブスロットル開度を計測した上で、当該開度でサブスロットルバルブを開いた場合にエンジンＥに吸入される吸入空気量Ａを計測した後、当該吸入空気量Ａに対応するサブスロットルバルブ１６の開度を公差範囲内に含むようにスロットルボディ１３を組み立てることによって、自動二輪車１を製造後において、エンジン出力が中間出力範囲に制御される際に、ＥＣＵ３０による中間出力制御指令に基づきサブスロットルバルブが事前に計測した開度で開くことができ、エンジン出力を精度良く制御することができる。
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加又は削除することができる。前述した実施形態では、運転者の取得した免許の区分によってエンジン出力が規制される構成であったが、この構成に限られず、走行中においてエンジンＥ等に異常が発生した場合に、エンジンＥの出力を最小出力と最大出力との間の中間出力に制御する構成であってもよい。具体的には、自動二輪車１の走行状態を検出する検出器（例えば、速度センサ、エンジン回転数センサ、ギアポジションセンサ等）に異常が発生して、当該検出器からの信号をエンジンＥＣＵが検知することができなくなったときに、エンジン出力を中間出力に制御することによって、自動二輪車１を退避走行させる、いわゆる、リンプホームモード運転に移行してもよい。即ち、要求仕様によってエンジン出力が中間出力に制御される中間出力制御指令を予めＥＣＵ３０の記憶部３５に記憶させてもよい。また、エンジン出力は、予め定める出力範囲に制御される構成であってもよい。
また、前述した実施形態では、運転者の取得した免許の区分によってエンジン出力が上限値に規制される構成であるため、自動二輪車の運転期間に関わらず、出力規制条件が満たされたと判定される毎にエンジン出力が規制されていたが、当該構成に限らず、予め中間出力制御指令をＥＣＵの記憶部に記憶した自動二輪車において、運転期間に応じて、エンジン出力が上限値に規制されてもよい。例えば、運転期間当初は、エンジン出力が上限値に規制されず、一定期間が経過した後において、エンジン出力が規制される構成であってもよい。また、前述した実施形態では、開度学習部３６が全閉位置及び全開位置を学習していたが、この構成に限られず、全閉位置又は全開位置のいずれかを学習してもよい。また、前述した実施形態では、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦされたときに、エンジンＥの駆動制御が停止したと判定されることで学習動作を行っていたが、この構成に限られない。例えば、インジェクタに燃料を供給する燃料供給管内部の圧力を検出する燃料圧センサを用いて、燃料噴射開始前後の圧力差から算出した燃料噴射量が所定の閾値未満であると判定された場合に、エンジンＥの駆動制御が停止したと判定されてもよい。また、開度学習部３６は、イグニッションスイッチ４１がＯＦＦになった後で、サブスロットルモータ１９が惰性回転しているときに学習動作を行ってもよいし、イグニッションスイッチ４１がＯＮになった後、即ち、エンジン始動後に学習動作を行ってもよい。
また、前述した実施形態では、スロットルボディ１３がメインスロットルバルブ１５とサブスロットルバルブ１６とを有する構成であったが、この構成に限らず、スロットルボディは電子制御式スロットルバルブのみを有する構成であってもよい。また、前述の実施形態では、乗物として自動二輪車に特定して説明したが、この構成に限られず、三輪車又は四輪車等の他の車両であってもよいし、小型滑走艇等のような船舶であってもよい。
１ 自動二輪車（乗物）
１３ スロットルボディ
１４ 通路部
１４ａ 吸気通路
１６ サブスロットルバルブ（スロットルバルブ）
３０ ＥＣＵ（スロットルバルブ制御器）
３５ 記憶部
３６ 開度学習部（学習部）
４１ イグニッションスイッチ（終了要求検出器）
Ｅ エンジン

Claims (1)

  1. 試験用エンジンの出力が得られるエンジンベンチ試験機を用いて、最小出力と最大出力との間で出力規制用に予め設定される中間出力範囲に対応する試験用スロットルバルブの中間出力開度を前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサから出力される電圧値によって計測する開度計測工程と、
    前記試験用スロットルバルブが前記中間出力開度で開いた場合に対応する中間出力吸入空気量を計測する空気量計測工程と、
    前記中間出力吸入空気量が得られる乗物搭載用スロットルバルブの前記中間出力開度が予め設定された公差範囲内に含まれるように、乗物搭載用スロットルボディを組み立てるスロットルボディ組立工程と、
    走行中にエンジン出力が最小出力と最大出力との間の所定の中間出力を上限として規制される予め決められた条件である出力規制条件を満たすときに前記中間出力開度を上限として前記乗物搭載用スロットルバルブを開閉制御するスロットルバルブ制御器に対して、前記中間出力吸入空気量に対応する前記乗物搭載用スロットルバルブの前記中間出力開度において前記スロットル開度センサから出力される電圧値に相当する中間出力制御指令を予め記憶させる記憶工程と、を備える、乗物の製造方法。
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