特開 2024-77777 内燃エンジンシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024077777

(43)【公開日】2024-06-10

(54)【発明の名称】内燃エンジンシステム

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20240603BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20240603BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 362

F02D29/02 321C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022189920

(22)【出願日】2022-11-29

(71)【出願人】

【識別番号】521431099

【氏名又は名称】カワサキモータース株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中山 恭太郎

(72)【発明者】

【氏名】寺井 昭平

(72)【発明者】

【氏名】多田 知希

【テーマコード（参考）】

3G093

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G093AA02

3G093BA21

3G093DA07

3G384AA27

3G384BA24

3G384DA13

3G384FA58

3G384FA60

(57)【要約】

【課題】複雑な制御を用いることなく、簡素な構成にて迅速かつ安定的にエンジンを始動させる。
【解決手段】少なくとも１つのバランスウェイトの全体の重心が回転軸線よりも下方に位置する特定クランク角において、シグナルロータの回転方向における基準部の中心は、被感知位置よりも前記回転方向の後側に配置され、かつ、前記シグナルロータの回転軸線周りに前記被感知位置から４５度の角度範囲内に配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水平方向に延びるクランク軸と、前記クランク軸に接続された少なくとも１つのバランスウェイトと、を含み、前記少なくとも１つのバランスウェイトが前記クランク軸の回転軸線周りの周方向において不均等に配置された内燃エンジンと、
クランク角センサと、
前記クランク軸に連動して回転するシグナルロータであって、前記シグナルロータの外周部において前記周方向に一定間隔をあけて並び且つ前記クランク角センサに検出される複数の被検出部と、前記シグナルロータの前記外周部の一部において前記一定間隔よりも前記周方向に広い幅を有し且つ前記クランク角センサに検出されない基準部と、を含むシグナルロータと、を備え、
前記シグナルロータの前記外周部のうち前記クランク角センサに対向する部分の位置が、前記クランク角センサに感知される被感知位置であり、
前記少なくとも１つのバランスウェイトの全体の重心が前記回転軸線よりも下方に位置する特定クランク角において、前記シグナルロータの回転方向における前記基準部の中心は、前記被感知位置よりも前記回転方向の後側に配置され、かつ、前記回転軸線周りに前記被感知位置の中心から４５度の角度範囲内に配置されている、内燃エンジンシステム。

【請求項2】

前記内燃エンジンの始動時の点火時期に対応する点火クランク角において、前記シグナルロータの前記回転方向における前記基準部の中心は、前記被感知位置よりも前記回転方向の前側に配置され、かつ、前記被感知位置の中心から前記回転軸線周りに４５度の角度範囲内に配置されている、請求項１に記載の内燃エンジンシステム。

【請求項3】

前記内燃エンジンは、単気筒エンジン、又は、３６０度クランクの二気筒エンジンである、請求項１又は２に記載の内燃エンジンシステム。

【請求項4】

前記クランク軸に接続可能な電気モータと、
前記内燃エンジン及び前記電気モータを制御する処理回路と、を更に備え、
前記処理回路は、前記内燃エンジンが停止するときに前記内燃エンジンのクランク角が前記特定クランク角になるように前記電気モータを制御する、請求項１又は２に記載の内燃エンジンシステム。

【請求項5】

第１気筒及び第２気筒を含む複数の気筒と、前記複数の気筒に連結されたクランク軸と、を含む内燃エンジンであって、膨張行程を不等間隔に発生させ、隣接する点火時期の間隔のうち前記第１気筒の点火時期から前記第２気筒の点火時期までの間隔が最小間隔となる内燃エンジンと、
クランク角センサと、
前記クランク軸に連動して回転するシグナルロータであって、前記シグナルロータの外周部において周方向に一定間隔をあけて並び且つ前記クランク角センサに検出される複数の被検出部と、前記シグナルロータの前記外周部の一部において前記一定間隔よりも前記周方向に広い幅を有し且つ前記クランク角センサに検出されない基準部と、を含むシグナルロータと、を備え、
前記シグナルロータの前記外周部のうち前記クランク角センサに対向する部分の位置が、前記クランク角センサに感知される被感知位置であり、
前記シグナルロータの回転方向における前記基準部の中心は、前記外周部のうち前記第１気筒の前記点火時期に前記被感知位置にある点火時期部分よりも前記回転方向の前側に配置され、かつ、前記シグナルロータの回転軸線周りに前記点火時期部分の中心から４５度の角度範囲内に配置されている、内燃エンジンシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内燃エンジンシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃エンジンのクランク軸の端部には、前記クランク軸と一体に回転するシグナルロータが設けられている。前記シグナルロータは、その外周部において周方向に一定間隔をあけて並んだ複数の歯（突起）と、前記シグナルロータの前記外周部の一部において前記一定間隔よりも前記周方向に広い幅を有する欠歯（隙間）と、を含む。前記シグナルロータの近傍に配置されたクランク角センサは、前記クランク軸とともに回転する前記シグナルロータの前記歯を検出してパルス信号を出力する。エンジンＥＣＵは、前記パルス信号に基づいてクランク角を把握し、前記内燃エンジンの現在の行程を判別しながら点火時期及び燃料噴射時期を決定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－２３２５３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エンジン始動時に、スタータモータによってクランク軸が回転し始めてから最初の点火が行われるまでの時間が長くなると、車両発進時のフィーリングが良くない。また、パラレルハイブリッド車両の場合には、エンジン始動に遅れがあると、ＥＶ走行モードからＨＥＶ走行モードへの切替が遅れ、走行モード変更のフィーリングが良くない。

【0005】

そこで本開示の一態様は、複雑な制御を用いることなく、簡素な構成にて迅速かつ安定的にエンジンを始動させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る内燃エンジンシステムは、水平方向に延びるクランク軸と、前記クランク軸に接続された少なくとも１つのバランスウェイトと、を含み、前記少なくとも１つのバランスウェイトが前記クランク軸の回転軸線周りの周方向において不均等に配置された内燃エンジンと、クランク角センサと、前記クランク軸に連動して回転するシグナルロータであって、前記シグナルロータの外周部において周方向に一定間隔をあけて並び且つ前記クランク角センサに検出される複数の被検出部と、前記シグナルロータの前記外周部の一部において前記一定間隔よりも前記周方向に広い幅を有し且つ前記クランク角センサに検出されない基準部と、を含むシグナルロータと、を備える。前記シグナルロータの前記外周部のうち前記クランク角センサに対向する部分の位置が、前記クランク角センサに感知される被感知位置である。前記少なくとも１つのバランスウェイトの全体の重心が前記回転軸線よりも下方に位置する特定クランク角において、前記シグナルロータの回転方向における前記基準部の中心は、前記被感知位置よりも前記回転方向の後側に配置され、かつ、前記シグナルロータの回転軸線周りに前記被感知位置の中心から４５度の角度範囲内に配置されている。

【0007】

本開示の他の態様に係る内燃エンジンシステムは、第１気筒及び第２気筒を含む複数の気筒と、前記複数の気筒に連結されたクランク軸と、を含む内燃エンジンであって、膨張行程を不等間隔に発生させ、隣接する点火時期の間隔のうち前記第１気筒の点火時期から前記第２気筒の点火時期までの間隔が最小間隔となる内燃エンジンと、クランク角センサと、前記クランク軸に連動して回転するシグナルロータであって、前記シグナルロータの外周部において前記周方向に一定間隔をあけて並び且つ前記クランク角センサに検出される複数の被検出部と、前記シグナルロータの前記外周部の一部において前記一定間隔よりも前記周方向に広い幅を有し且つ前記クランク角センサに検出されない基準部と、を含むシグナルロータと、を備える。前記シグナルロータの前記外周部のうち前記クランク角センサに対向する部分の位置が、前記クランク角センサに感知される被感知位置である。前記シグナルロータの回転方向における前記基準部の中心は、前記外周部のうち前記第１気筒の前記点火時期に前記被感知位置にある点火時期部分よりも前記回転方向の前側に配置され、かつ、前記回転軸線周りに前記点火時期部分の中心から４５度の角度範囲内に配置されている。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、迅速かつ安定的にエンジンを始動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態に係る内燃エンジンシステムのブロック図である。

【図2】図２は、図１のシグナルロータ及びクランク角センサの拡大図である。

【図3】図３は、図１の内燃エンジン（単気筒）の行程とシグナルロータとの対応関係を示す遷移図である。

【図4】図４は、図３のシグナルロータにおける基準部の別の配置例を示す図である。

【図5】図５は、第２実施形態に係る内燃エンジン（３６０度クランクの二気筒）の模式図である。

【図6A】図６Ａは、図５の内燃エンジン（３６０度クランクの二気筒）の行程とシグナルロータとの対応関係を示す遷移図である。

【図6B】図６Ｂは、図６Ａの続きを示す模式図である。

【図7A】図７Ａは、第２実施形態に係る内燃エンジン（不等間隔爆発エンジン）の行程とシグナルロータとの対応関係を示す遷移図である。

【図7B】図７Ｂは、図７Ａの続きを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

【0011】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る内燃エンジンシステム１のブロック図である。図１に示すように、内燃エンジンシステム１は、内燃エンジン２、クランク角センサ３、シグナルロータ４、電気モータ５、及び、コントローラ６を備える。内燃エンジンシステム１は、自動二輪車、自動三輪車、オフロード四輪車等のような乗物に走行駆動源として搭載される。

【0012】

内燃エンジン２は、例えば、単気筒エンジンである。内燃エンジン２は、気筒１０を有する。気筒１０には、ピストン１１が往復動可能に収容されている。ピストン１１は、コンロッド１２、クランクピン１３及びクランクアーム１４を介して、クランク軸１５に接続されている。クランク軸１５は、水平方向に延びている。クランク軸１５には、バランスウェイト１６が接続されている。バランスウェイト１６は、クランク軸１５の回転軸線Ｘ周りの周方向において不均等に配置されている。バランスウェイト１６の全体の重心Ｇは、回転軸線Ｘからずれた位置にある。

【0013】

内燃エンジン２は、例えば４ストロークエンジンである。気筒１０内には、ピストン１１の上側に燃焼室１７が画定されている。内燃エンジン２は、燃焼室１７と連通する吸気ポート１８と、燃焼室１７に連通する排気ポート１９と、を有する。吸気ポート１８には、吸気弁２０が配置され、排気ポート１９には排気弁２１が配置されている。吸気ポート１８には、その吸気通路に燃料を噴射する燃料インジェクタ２２が設けられている。吸気ポート１８には、その吸気通路を流れる吸気の圧力を検出する吸気圧センサ２３が設けられている。内燃エンジン２には、燃焼室１７の混合気を着火するための点火プラグ２４が設けられている。

【0014】

クランク軸１５の端部には、シグナルロータ４が固定されている。クランク角センサ３は、回転軸線Ｘに直交する方向からシグナルロータ４に対向している。クランク角センサ３及びシグナルロータ４の詳細については、後述する。電気モータ５は、クランク軸１５を駆動可能なようにクランク軸１５に機械的に接続されている。電気モータ５の駆動軸は、ギヤ機構、ベルト・プーリー機構、又は、チェーン・スプロケット機構を介してクランク軸１５に接続されている。

【0015】

コントローラ６は、内燃エンジン２及び電気モータ５を制御する。コントローラ６は、プロセッサ３１、システムメモリ３２及びストレージメモリ３３を含む。プロセッサ３１は、例えば、中央演算処理装置である。システムメモリ３２は、例えば、ＲＡＭである。ストレージメモリ３３は、コンピュータ可読媒体の例であり、非一時的で有形な媒体である。ストレージメモリ３３は、ＲＯＭを含み得る。ストレージメモリ３３は、ハードディスク、フラッシュメモリ又はそれらの組合せを含み得る。ストレージメモリ３３は、プログラムを記憶している。システムメモリ３２に読み出された当該プログラムをプロセッサ３１が実行する構成は、処理回路の一例である。

【0016】

コントローラ６は、クランク角センサ３で検出されるクランク角と、吸気圧センサ２３で検出される吸気圧とに基づいて、内燃エンジン２の運転中の行程（吸気・圧縮・膨張・排気）を判定する。吸気圧は、行程ごとの燃焼室１７の状態によって変化する物理量の例である。コントローラ６は、その判定された行程に基づいて、燃料インジェクタ２２及び点火プラグ２４の動作時期を制御する。

【0017】

図２は、図１のシグナルロータ４及びクランク角センサ３の拡大図である。図２に示すように、シグナルロータ４は、クランク軸１５の回転軸線Ｘ周りにクランク軸１５と一体的に回転するようにクランク軸１５に固定されている。シグナルロータ４の外周部は、その周方向Ｃに一定間隔をあけて並んだ複数の被検出部４ａと、前記一定間隔よりも周方向Ｃに広い幅を有する基準部４ｂと、を含む。被検出部４ａは、クランク角センサ３の検出部３ａによって検出される部分である。基準部４ｂは、前記一定間隔よりも周方向Ｃに広い幅を有する。基準部４ｂは、クランク角センサ３によって検出されない部分である。

【0018】

例えば、クランク角センサ３は、電磁ピックアップセンサであり、シグナルロータ４は、金属からなる。被検出部４ａは、シグナルロータ４の外周部から径方向外方に突出した突起（歯）である。互いに隣接する２つの被検出部４ａの間の隙間４ｃは、クランク角センサ３の検出部３ａによって検出されない部分である。基準部４ｂの周方向Ｃの幅は、隙間４ｃの周方向Ｃの幅よりも大きい。具体的には、基準部４ｂは、シグナルロータ４の外周部の全周にわたって周方向Ｃに等間隔をあけて並んだ複数の突起のうち１つを欠落させてなる幅広の隙間（欠歯）である。

【0019】

シグナルロータ４の外周部のうちクランク角センサ３の検出部３ａに対向する部分の位置は、クランク角センサ３に感知される被感知位置Ｐである。隙間４ｃの周方向Ｃの幅と基準部４ｂの周方向Ｃの幅とが互いに違うことにより、コントローラ６は、クランク角センサ３の検出信号に基づいて、隙間４ｃとは区別して基準部４ｂを認識できる。コントローラ６は、基準部４ｂが被感知位置Ｐにあることを認識することで、クランク角の基点角度を検出する。コントローラ６は、基準部４ｂの検出後に検出される被検出部４ａをカウントすることで、基点角度からの角変位量を算出する。

【0020】

図３は、図１の内燃エンジン２（単気筒）の行程とシグナルロータ４との対応関係を示す遷移図である。図３に示すように、内燃エンジン２は、排気・吸気・圧縮・膨張の各行程からなるサイクルを繰り返す。図３の例では、「（１）排気」から「（８）吸気」までのクランク角範囲におけるバランスウェイト１６の姿勢と、「（９）圧縮」から「（１６）膨張」までのクランク角範囲におけるバランスウェイト１６の姿勢とは、互いに同じになる。特に、「（３）排気」から「（５）吸気」までのクランク角範囲、及び、「（１１）圧縮」から「（１３）膨張」までのクランク角範囲は、バランスウェイト１６の重心Ｇがクランク軸１５の回転軸線Ｘよりも下方に位置する範囲である。このクランク角範囲を特定クランク角範囲と称し、その特定クランク角範囲における１つのクランク角を特定クランク角と称することとする。

【0021】

特定クランク角範囲のうち少なくとも１つの特定クランク角において、シグナルロータ４の回転方向における基準部４ｂの中心は、被感知位置Ｐよりも前記回転方向の後側に配置され、かつ、回転軸線Ｘ周りの周方向Ｃにおいて被感知位置Ｐの中心から４５度の角度範囲内に配置されている。ここで、「被感知位置Ｐよりも回転方向の後側」とは、被感知位置Ｐの中心を基準としてシグナルロータ４の回転逆方向における１８０度の範囲内の角度領域を意味する。図３の例では、特定クランク角範囲の全域において、シグナルロータ４の回転方向における基準部４ｂの中心は、被感知位置Ｐよりも前記回転方向の後側に配置されている。

【0022】

内燃エンジン２の始動時の点火時期においてシグナルロータ４の外周部のうち被感知位置Ｐにある部分を点火時期部分４ｄと称する。シグナルロータ４の基準部４ｂは、シグナルロータ４の外周部のうち点火時期部分４ｄとは異なる部分に配置されている。内燃エンジン２において運転状況により点火時期が変わる場合には、シグナルロータ４の基準部４ｂは、シグナルロータ４の外周部のうち点火時期となり得る各時期に被感知位置Ｐに存在する各部分と異なる部分に配置されると好ましい。

【0023】

バランスウェイト１６は回転軸線Ｘ周りの周方向Ｃにおいて不均等に配置されているため、バランスウェイト１６の全体の重心Ｇが回転軸線Ｘよりも下方に位置する状態で内燃エンジン２が停止する可能性が高い（図３の二点鎖線で囲まれた各状態）。本実施形態では、シグナルロータ４の基準部４ｂを前述したように配置しているため、内燃エンジン２の始動時には、クランク角センサ３によってシグナルロータ４の基準部４ｂが速やか検出される。よって、内燃エンジン２の始動時に、コントローラ６は現在のクランク角を速やかに把握でき、迅速かつ安定的に内燃エンジン２に始動させることができる。

【0024】

コントローラ６は、稼働していた内燃エンジン２が停止するときに、内燃エンジン２のクランク角が前記特定クランク角になるように電気モータ５を制御してもよい。即ち、コントローラ６は、内燃エンジン２が停止するときに、シグナルロータ４の回転方向における基準部４ｂの中心が被感知位置Ｐよりも回転方向の後側に配置され且つ被感知位置Ｐの中心から４５度の角度範囲内に配置されるように、電気モータ５を制御してもよい。そうすれば、内燃エンジン２の始動時に、クランク角センサ３によってシグナルロータ４の基準部４ｂが速やか検出される可能性を更に高めることができる。

【0025】

なお、シグナルロータ４の基準部４ｂの配置は、気筒１０の向きにかかわらずバランスウェイト１６の姿勢を参照して決定されるため、気筒１０は鉛直方向に延びて配置されていなくてもよい。例えば、気筒１０は、鉛直方向に対して斜めに延びていてもよいし、水平に延びていてもよい。

【0026】

図４は、図３のシグナルロータ４における基準部４ｂの別の配置例を示す図である。図４の例では、「（１２）圧縮」のときに点火が行われる。内燃エンジン２の始動時の点火時期に対応する点火クランク角において、シグナルロータ４の回転方向における基準部４ｂの中心は、被感知位置Ｐよりも前記回転方向の前側に配置されている。ここで、「被感知位置Ｐよりも回転方向の前側」とは、被感知位置Ｐを基準としてシグナルロータ４の回転方向すなわち回転順方向における１８０度の範囲内の角度領域を意味する。そして、前記点火クランク角において、シグナルロータ４の回転方向における基準部４ｂの中心は、回転軸線Ｘ周りの周方向Ｃにおける被感知位置Ｐの中心から４５度の角度範囲内に配置されている。

【0027】

この構成によれば、クランク角センサ３がシグナルロータ４の基準部４ｂを検出してから速やかに点火時期が到来する。よって、内燃エンジン２の始動時に短時間で点火時期が到来し、迅速に内燃エンジン２を始動させることができる。

【0028】

なお、図４の例では、特定クランク角範囲のうち少なくとも１つの特定クランク角において（例えば、「（３）排気」及び「（１１）圧縮」）、シグナルロータ４の回転方向における基準部４ｂの中心は、被感知位置Ｐよりも回転方向の後側に配置され、かつ、被感知位置Ｐの中心から４５度の角度範囲内に配置されている。

【0029】

また、シグナルロータ４の基準部４ｂの配置は、回転軸線Ｘ周りに不均等に配置されたバランスウェイト１６の姿勢を参照して決定されるため、気筒の数は１又は２に限られない。全体としてバランスウェイト１６が回転軸線Ｘ周りに不均等に配置されるものであれば、気筒の数は３以上であってもよい。

【0030】

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る内燃エンジン１０２（３６０度クランクの二気筒）の模式図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図５に示すように、内燃エンジン１０２は、３６０度クランクの二気筒エンジンである。即ち、第１気筒１０Ａにおけるクランク軸１５周りのクランクピン１３の配置角度と、第２気筒１０Ｂにおけるクランク軸１５周りのクランクピン１３の配置角度とは、互いに同じである。第１気筒１０Ａ及び第２気筒１０Ｂは、クランク角において互いに３６０度ずらして行程を実施してもよいし、同時に同じ行程を実施してもよい。

【0031】

図６Ａは、図５の内燃エンジン１０２（３６０度クランクの二気筒）の行程とシグナルロータ４との対応関係を示す遷移図である。図６Ｂは、図６Ａの続きを示す模式図である。図６Ａ及びＢに示すように、３６０度クランクの二気筒エンジン１０２の場合も、基本的な考え方は単気筒エンジン２の場合と同じである。第１気筒１０Ａ及び第２気筒１０Ｂは、クランク角において互いに３６０度ずらして行程を実施する。図６Ａ及びＢの例では、第１気筒１０Ａの「（１）排気」から「（１２）膨張」までのクランク角範囲と、第２気筒１０Ｂの「（１）圧縮」から「（１２）吸気」までのクランク角範囲とは、互いに同じである。

【0032】

第１気筒１０Ａの「（２）排気」から「（４）吸気」までの範囲であり且つ第２気筒１０Ｂの「（２）圧縮」から「（４）膨張」までの範囲である第１クランク角範囲と、第１気筒１０Ａの「（８）圧縮」から「（１０）膨張」までの範囲であり且つ第２気筒１０Ｂの「（８）排気」から「（１０）吸気」までの範囲である第２クランク角範囲とでは、バランスウェイト１６の全体の重心Ｇがクランク軸１５の回転軸線Ｘよりも下方に位置する。前記第１クランク角範囲及び前記第２クランク角範囲を特定クランク角範囲と称し、前記特定クランク角範囲における１つのクランク角を特定クランク角と称する。

【0033】

特定クランク角範囲のうち少なくとも１つの特定クランク角において、シグナルロータ４の回転方向における基準部４ｂの中心は、被感知位置Ｐよりも前記回転方向の後側に配置され、かつ、回転軸線Ｘ周りの周方向Ｃにおいて被感知位置Ｐの中心から４５度の角度範囲内に配置されている。図６Ａ及びＢの例では、特定クランク角範囲の全域において、シグナルロータ４の回転方向における基準部４ｂの中心は、被感知位置Ｐの中心よりも前記回転方向の後側に配置されている。

【0034】

バランスウェイト１６は回転軸線Ｘ周りの周方向Ｃにおいて不均等に配置されているため、バランスウェイト１６の全体の重心Ｇが回転軸線Ｘよりも下方に位置する状態で内燃エンジン１０２が停止する可能性が高い（図６Ａ及びＢの二点鎖線で囲まれた各状態）。本実施形態では、シグナルロータ４の基準部４ｂを前述したように配置しているため、内燃エンジン１０２の始動時には、クランク角センサ３によってシグナルロータ４の基準部４ｂが速やか検出される。よって、内燃エンジン１０２の始動時に、コントローラ６は現在のクランク角を速やかに把握でき、迅速かつ安定的に内燃エンジン２に始動させることができる。なお、他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0035】

（第３実施形態）
図７Ａは、第３実施形態に係る内燃エンジン２０２（不等間隔爆発エンジン）の行程とシグナルロータ４との対応関係を示す遷移図である。図７Ｂは、図７Ａの続きを示す模式図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図７Ａ及びＢに示すように、内燃エンジン２０２は、不等間隔爆発エンジンである。即ち、内燃エンジン２０２は、第１気筒１０Ｃ及び第２気筒１０Ｄの全体において膨張行程（爆発行程）を不等間隔に発生させる。本実施形態では、隣接する点火時期の間隔のうち第１気筒１０Ｃの点火時期から第２気筒１０Ｄの点火時期までの間隔が最小間隔となっている。即ち、第１気筒１０Ｃの点火時期から第２気筒１０Ｄの点火時期までの間隔は、第２気筒１０Ｄの点火時期から第１気筒１０Ｃの点火時期までの間隔よりも小さい。

【0036】

シグナルロータ４の回転方向における基準部４ｂの中心は、エンジン始動時の点火時期部分４ｄよりも回転方向の前側に配置され、かつ、シグナルロータ４の回転軸線Ｘ周りに点火時期部分４ｄから４５度の角度範囲内に配置されている。ここで、「点火時期部分４ｄよりも回転方向の前側」とは、点火時期部分４ｄの中心を基準としてシグナルロータ４の回転方向すなわち回転順方向における１８０度の範囲内の角度領域を意味する。

【0037】

これにより、クランク角センサ３がシグナルロータ４の基準部４ｂを検出した後に短時間で第１気筒１０Ｃの点火時期が到来し、その後に短時間で第２気筒１０Ｄの点火時期が到来する。よって、迅速かつ安定的に内燃エンジン２０２を始動させることができる。なお、他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0038】

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。例えば、１つの実施形態中の一部の構成又は方法を他の実施形態に適用してもよく、実施形態中の一部の構成は、その実施形態中の他の構成から分離して任意に抽出可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれる。

【0039】

本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、及び／又は、それらの組み合わせ、を含む回路又は処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路又は回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット若しくは手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、又は、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、又は、列挙された機能を実行するようにプログラム若しくは構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段若しくはユニットは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェア及び／又はプロセッサの構成に使用される。

【0040】

以下の項目のそれぞれは、好ましい実施形態の開示である。

【0041】

［項目１］
水平方向に延びるクランク軸と、前記クランク軸に接続された少なくとも１つのバランスウェイトと、を含み、前記少なくとも１つのバランスウェイトが前記クランク軸の回転軸線周りの周方向において不均等に配置された内燃エンジンと、
クランク角センサと、
前記クランク軸に連動して回転するシグナルロータであって、前記シグナルロータの外周部において周方向に一定間隔をあけて並び且つ前記クランク角センサに検出される複数の被検出部と、前記シグナルロータの前記外周部の一部において前記一定間隔よりも前記周方向に広い幅を有し且つ前記クランク角センサに検出されない基準部と、を含むシグナルロータと、を備え、
前記シグナルロータの前記外周部のうち前記クランク角センサに対向する部分の位置が、前記クランク角センサに感知される被感知位置であり、
前記少なくとも１つのバランスウェイトの全体の重心が前記回転軸線よりも下方に位置する特定クランク角において、前記シグナルロータの回転方向における前記基準部の中心は、前記被感知位置よりも前記回転方向の後側に配置され、かつ、前記シグナルロータの回転軸線周りに前記被感知位置の中心から４５度の角度範囲内に配置されている、内燃エンジンシステム。

【0042】

この構成によれば、少なくとも１つのバランスウェイトが回転軸線周りの周方向において不均等に配置されているため、バランスウェイトの全体の重心が回転軸線よりも下方に位置する特定クランク角で内燃エンジンが停止する可能性が高い。そして、シグナルロータの基準部の回転方向の中心は、特定クランク角において、被感知位置よりも回転方向の後側に配置され且つ被感知位置から回転軸線周りに４５度の角度範囲内に配置されている。そのため、エンジン始動時には、クランク角センサによってシグナルロータの基準部が速やか検出される。よって、エンジン始動時に現在のクランク角が速やかに把握され、迅速かつ安定的にエンジンを始動させることができる。

【0043】

［項目２］
前記内燃エンジンの始動時の点火時期に対応する点火クランク角において、前記シグナルロータの前記回転方向における前記基準部の中心は、前記被感知位置よりも前記回転方向の前側に配置され、かつ、前記被感知位置の中心から前記回転軸線周りに４５度の角度範囲内に配置されている、項目１に記載の内燃エンジンシステム。

【0044】

この構成によれば、クランク角センサがシグナルロータの基準部を検出してから速やかに点火時期が到来する。よって、エンジン始動時に短時間で点火時期が到来し、迅速にエンジンを始動させることができる。

【0045】

［項目３］
前記内燃エンジンは、単気筒エンジン、又は、３６０度クランクの二気筒エンジンである、項目１又は２に記載の内燃エンジンシステム。

【0046】

この構成によれば、少なくとも１つのバランスウェイトが回転軸線周りの周方向において不均等に配置されるエンジンにおいて、シグナルロータの基準部の適切な配置によって迅速なエンジン始動を実現できる。

【0047】

［項目４］
前記クランク軸に接続可能な電気モータと、
前記内燃エンジン及び前記電気モータを制御する処理回路と、を更に備え、
前記処理回路は、前記内燃エンジンが停止するときに前記内燃エンジンのクランク角が前記特定クランク角になるように前記電気モータを制御する、項目１乃至３のいずれか１項に記載の内燃エンジンシステム。

【0048】

この構成によれば、エンジン始動時にクランク角センサによってシグナルロータの基準部が速やか検出される可能性を更に高めることができる。

【0049】

［項目５］
第１気筒及び第２気筒を含む複数の気筒と、前記複数の気筒に連結されたクランク軸と、を含む内燃エンジンであって、膨張行程を不等間隔に発生させ、隣接する点火時期の間隔のうち前記第１気筒の点火時期から前記第２気筒の点火時期までの間隔が最小間隔となる内燃エンジンと、
クランク角センサと、
前記クランク軸に連動して回転するシグナルロータであって、前記シグナルロータの外周部において周方向に一定間隔をあけて並び且つ前記クランク角センサに検出される複数の被検出部と、前記シグナルロータの前記外周部の一部において前記一定間隔よりも前記周方向に広い幅を有し且つ前記クランク角センサに検出されない基準部と、を含むシグナルロータと、を備え、
前記シグナルロータの前記外周部のうち前記クランク角センサに対向する部分の位置が、前記クランク角センサに感知される被感知位置であり、
前記シグナルロータの前記回転方向における前記基準部の中心は、前記外周部のうち前記第１気筒の前記点火時期に前記被感知位置にある点火時期部分よりも前記回転方向の前側に配置され、かつ、前記シグナルロータの回転軸線周りに前記点火時期部分の中心から４５度の角度範囲内に配置されている、内燃エンジンシステム。

【0050】

この構成によれば、クランク角センサがシグナルロータの基準部を検出した後に短時間で第１気筒の点火時期が到来し、その後に短時間で第２気筒の点火時期が到来する。よって、迅速かつ安定的にエンジンを始動させることができる。

【符号の説明】

【0051】

１ 内燃エンジンシステム
２，１０２，２０２ 内燃エンジン
３ クランク角センサ
４ シグナルロータ
４ａ 被検出部
４ｂ 基準部
４ｄ 点火時期部分
５ 電気モータ
６ コントローラ
１０ 気筒
１０Ｃ 第１気筒
１０Ｄ 第２気筒
１５ クランク軸
１６ バランスウェイト
Ｇ 重心
Ｐ 被感知位置
Ｘ 回転軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】