エンジン制御方法及びエンジン制御装置
【課題】エンジンの排気音によって多彩な音表現をして、車両の新たな楽しみ方を提供できるエンジン制御方法及びエンジン制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置２によりエンジン４の運転状態を制御するエンジン制御方法およびエンジン制御装置１である。そして、エンジン４の無負荷運転状態で、電子制御装置２のパターンプログラムに基づいて少なくとも前記エンジン４の回転数（Ｎｅ）の制御により、排気音が変化する特定パターン（Ｐ）を生じさせることを特徴とする。
【解決手段】電子制御装置２によりエンジン４の運転状態を制御するエンジン制御方法およびエンジン制御装置１である。そして、エンジン４の無負荷運転状態で、電子制御装置２のパターンプログラムに基づいて少なくとも前記エンジン４の回転数（Ｎｅ）の制御により、排気音が変化する特定パターン（Ｐ）を生じさせることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジン制御方法及びエンジン制御装置に関し、特に、エンジンの排気音を変化させることのできるエンジン制御方法及びエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スポーツカーにおいて、例えば特許文献１にエンジン回転を制御して排気音におけるスポーツカーサウンド楽しむ技術が開示されている。この特許文献１に開示されたものは、例えばアイドリング時のエンジン状態を、スポーツカーサウンドとなるように排気音中の重低音を増大させて運転者の満足度を増すという技術であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１０９０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された技術においては、排気音の重低音を増やすといった程度の制御であり、より多彩の音を出して例えば排気音のパターン変化までさせるようなものは無いのが現状であった。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンの排気音によって多彩な音表現ができる新たな楽しみ方を提供できるエンジン制御方法及びエンジン制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電子制御装置によりエンジンの運転状態を制御するエンジン制御方法であって、
前記エンジンの無負荷運転状態で、前記電子制御装置のパターンプログラムに基づいて少なくともスロットル開度を制御するスロットルアクチュエータにより前記エンジンの回転数を制御して排気音が変化する特定パターンを生じさせることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記エンジンの回転数の複数の高低区分を、前記エンジンの前記排気音の音階の複数の音程に一対一対応する音階テーブルを設定しておき、前記パターンプログラムを前記エンジンの回転数の制御にて演奏するときに、前記特定パターンを前記音階にて表すことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の構成に加えて、前記音階の１音長さを、前記回転数の制御時間の長さで表す音長テーブルを設定しておき、前記パターンプログラムを前記回転数の制御にて演奏するときに、前記特定パターンを前記音長テーブルに基づいて前記１音長さにて表すことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記エンジンを搭載する車両の状態検出部からの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部の排気ガスセンサの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部の水温センサの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部のオイル温センサの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部のニュートラルスイッチまたはクラッチスイッチの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項９に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部のメインスタンドスイッチの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏を、前記エンジンの予め設定された回転数以下で行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムを前記電子制御装置の外部から取得することを特徴とする。
【００１７】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの取得を、前記パターンプログラムが記録されたメディアの装着にて行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項１３に係る発明は、請求項１１に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの取得を、前記電子制御装置の無線通信部を介して行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項１４に係る発明は、請求項１３に記載の構成に加えて、前記無線通信部を介して複数の車両間で同期させて前記パターンプログラムの合奏運転を行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項１５に係る発明は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部からの診断信号に基づき、前記診断信号で特定される前記パターンプログラムを演奏することを特徴とする。
【００２１】
請求項１６に係る発明は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムを演奏するときに、前記エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部からの診断信号に基づき、前記診断信号で特定される固有の演奏変化を付けて演奏することを特徴とする。
【００２２】
請求項１７に係る発明は、吸気制御系、燃料制御系、点火制御系の少なくともいずれかを制御してエンジンの運転状態をコントロールする電子制御装置を備えたエンジン制御装置であって、
前記電子制御装置には、前記エンジンの運転状態を、無負荷運転状態でアイドリング回転数以上において排気音を特定パターンで変化させるパターンプログラムを駆動する演奏プログラム部が設けられ、前記エンジンの排気音を前記パターンプログラムに基づいて変化させることを特徴とする。
【００２３】
請求項１８に係る発明は、請求項１７に記載の構成に加えて、音階テーブルおよび音長テーブルを有する前記パターンプログラムが演奏プログラム部により駆動されて前記特定パターンを演奏することを特徴とする。
【００２４】
請求項１９に係る発明は、請求項１７または１８に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムが記録されたメディアの着脱が自在に構成された装着部を備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項２０に係る発明は、請求項１９に記載の構成に加えて、前記装着部がスピードメータ部に設けられるとともに、前記メディアを用いる前記パターンプログラムの演奏を選択する操作スイッチが前記装着部の近傍に設けられたことを特徴とする。
【００２６】
請求項２１に係る発明は、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの取得を行う無線通信部が設けられたことを特徴とする。
【００２７】
請求項２２に係る発明は、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部を備え、前記車両診断検出部が前記車両の診断信号を前記電子制御装置に送ることにより、前記診断信号に対応する固有の演奏を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１の発明によれば、エンジンの運転状態を特定パターンで変化させるパターンプログラムによって、エンジンの運転状態を変化させて該エンジンの排気音を特定パターンで変化させることができるので、例えば排気音の音変化を楽しむ、或いは所定の目的のために楽音変化を利用することが可能となり、車両のこれまでの運転目的とは異なった新たな利用方法や楽しみ方を提供することができる。
【００２９】
請求項２の発明によれば、エンジンの回転数の複数の高低区分の設定を、エンジンの排気音の音階の複数の音程に一対一対応する音階テーブルに基づいているので、エンジン回転数の制御による排気音によって音程を表現できて、排気音にて楽曲の演奏が可能となる。
【００３０】
請求項３の発明によれば、特定パターンの音階の１音長さを、回転数の制御時間の長さで表す音長テーブルに基づいて表現することができるので、エンジンの運転状態を小刻みに変化させるなど可能になり排気音の特定パターンのテンポ変化を作り出すことができ、例えば排気音の音変化を楽しむ、或いは所定の目的のために楽音変化を利用することができる。
【００３１】
請求項４の発明によれば、車両の状態検出部からの信号に応じて排気音のパターンプログラムの演奏の可否を判断するので、車両ならびにエンジンの最適状態を認識して、良好な特定パターンの演奏をすることができる。
【００３２】
請求項５の発明によれば、パターンプログラムの演奏の可否判断を、状態検出部の排気ガスセンサの信号に基づき行うので、排気ガスセンサの信号に基づいて特定パターンの演奏を行うときの排気ガスのクリーン化に寄与できる。
【００３３】
請求項６の発明によれば、パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部の水温センサの信号に基づき行うので、例えば暖気前の乗車運転をしてしまうようなエンジン状態の無理な運転を回避でき、エンジンへの不要な負荷を回避してエンジン耐久性の向上に寄与することができる。また、エンジンの低温運転による音質の低下が回避されて良いエンジン状態での演奏が可能となるので、良好な演奏を実施することができる。
【００３４】
請求項７の発明によれば、パターンプログラムの演奏の可否判断を、状態検出部のオイル温センサの信号に基づき行うので、例えば暖気前の乗車運転をしてしまうようなエンジン状態の無理な運転を回避でき、エンジンへの不要な負荷を回避してエンジン耐久性の向上に寄与することができる。また、エンジンの低温運転によるエンジン回転のレスポンスの悪化が回避されて良いエンジン状態での演奏が可能となるので、良好な演奏を行うことができる。
【００３５】
請求項８の発明によれば、パターンプログラムの演奏の可否判断を、状態検出部のニュートラルスイッチまたはクラッチスイッチの信号に基づき行うので、エンジンの駆動力を切断した状態での演奏ができるので、車両の安全性を確保することができる。
【００３６】
請求項９の発明によれば、パターンプログラムの演奏の可否判断を、状態検出部のメインスタンドスイッチの信号に基づき行うので、車両が確実に止められた状態での演奏ができ、車両の安全性を確保することができる。
【００３７】
請求項１０の発明によれば、パターンプログラムの演奏を、エンジンの予め設定された回転数以下で行うので、特定パターンに対応する音階を、エンジンの演奏運転時の音域（回転数の範囲）を設定することができ、例えば演奏場所に応じた音域で演奏が可能になり、周囲に雰囲気に合わせることができるなど対応性のある演奏を行うことができる。
【００３８】
請求項１１の発明によれば、パターンプログラムを電子制御装置の外部から取得することができるので、パターンプログラムの追加あるいは変更を容易にすることができる。
【００３９】
請求項１２の発明によれば、パターンプログラムの取得を、パターンプログラムが記録されたメディアの装着にて行うので、例えばカードタイプのメディアを使用してパターンプログラムの追加あるいは変更を容易にすることができる。
【００４０】
請求項１３の発明によれば、パターンプログラムの取得を、電子制御装置の無線通信部を介して行うので、パターンプログラムの追加あるいは変更が容易にできる。
【００４１】
請求項１４の発明によれば、無線通信部により複数の車両間で同期させてパターンプログラムの合奏運転を行うことができるので、異なった車種の車両によって複数の音色での演奏を同時に行えるだけでなく、例えば各車両の特徴を生かした部分的演奏の組み合わせなどを行うことができて、幅広い演奏ならびに楽しみ方が可能になる。
【００４２】
請求項１５の発明によれば、エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部からの診断信号に基づき、診断信号で特定されるパターンプログラムを演奏するので、車両の走行前に車両状態をチェックでき、エンジンの故障原因の事前回避や安全性を向上させることができる。
【００４３】
請求項１６の発明によれば、パターンプログラムを演奏するときに、エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部からの診断信号に基づき、診断信号で特定される固有演奏を行うことができるので、この固有演奏として、例えばエンジンオイル量が少ない場合には、演奏楽曲のリズム、テンポ、音程等の変化、さらには通常の演奏楽曲に固有変化を持たせるような音を適宜挿入するなどの演奏を行うことで、車両の走行前に車両状態のチェックを演奏から認識することができ、エンジンの故障原因の事前回避や安全性を向上させることができる。
【００４４】
請求項１７の発明によれば、エンジンの運転状態を変化させて排気音の特定パターンを生じさせるパターンプログラムを駆動する電子制御装置により、エンジンの運転状態を変化させて該エンジンの排気音を特定パターンで変化させることができるので、例えば排気音の音変化を楽しむ、或いは所定の目的のために楽音変化を利用することが可能となり、車両のこれまでの運転目的とは異なった新たな利用方法や楽しみ方を提供することができる。
【００４５】
請求項１８の発明によれば、音階テーブルおよび音長テーブルを有するパターンプログラムが演奏プログラム部により駆動されて特定パターンを演奏するので、エンジン回転数の制御による排気音によって音程を表現およびテンポ変化を作り出すことができ、排気音の音変化を楽しむ、或いは所定の目的のために楽音変化を利用することができる排気音の楽曲の演奏が可能となる。
【００４６】
請求項１９の発明によれば、パターンプログラムが記録されたメディアの着脱が自在に構成された装着部を備えるので、メディアの装着によって特定パターンを後から自在に追加や変更ができる。
【００４７】
請求項２０の発明によれば、装着部がスピードメータ部に設けられるとともに、メディアを用いるパターンプログラムの実行を選択する操作スイッチが装着部の近傍に設けられたので、メディアの装着と操作スイッチの操作が連続的にできる。また、メディアの装着部と操作スイッチがスピードメータ部の近傍に設けられることにより、車両の状態等を表示する表示部と操作スイッチ等の操作部を集中配置でき、小型化が可能である。
【００４８】
請求項２１の発明によれば、パターンプログラムの取得を行う無線通信部が設けられたので、無線通信手段を介してパターンプログラムの追加あるいは変更が容易にできる。
【００４９】
請求項２２の発明によれば、エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部を備え、この車両診断検出部が車両の診断信号を電子制御装置に送ることにより、診断信号に対応する固有の演奏を行うように構成されたので、車両の走行前に車両状態を排気音の演奏にてチェックでき、エンジンの故障原因の事前回避や安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るエンジン制御装置を搭載した鞍乗型車両である自動二輪車の右側面図である。
【図２】図１に示す自動二輪車におけるエンジン制御の模式図である。
【図３】本発明に係る実施形態におけるエンジン制御における機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る実施形態におけるスピードメータ部の概略斜視図である。
【図５】本発明に係る実施形態における音階、周波数、エンジンの回転数の対応関係を示す音階テーブルである。
【図６】本発明に係る実施形態における１音の長さを表す音長テーブルである。
【図７】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムの演奏の可否判断を行う制御フローチャートである。
【図８】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムの演奏をするときの制御フローチャートである。
【図９】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムの演奏をするときの１音符の演奏長さ（時間）の設定の仕方を説明する概念説明図である。
【図１０】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムの演奏をするときのエンジン回転を高速で目標値にするための制御フローチャートである。
【図１１】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムにおける加算ＴＨ開度とエンジンの回転差の関係を示したグラフである。
【図１２】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムにおける減算ＴＨ開度と点火・噴射の間引き率の関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
まず、本発明にかかる第１実施形態について、図１〜図１２を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、鞍乗型車両である自動二輪車に適応したものについて以下説明する。
なお、本実施形態における説明中、前後左右及び上下などの方向の記載は、車体に対してのものとする。そして、図面については、図中に記載した符号の向きに見るものとし、図中におけるＦｒは車両前方を、Ｒｒは車両後方を、Ｕｐは車両上方を、Ｄｗは車両下方を示すものとする。
【００５２】
先ず自動二輪車１００の全体構成について説明する。
図１に示すように、この自動二輪車１００は、車体フレーム１０２と、車体フレーム１０２の前部に回動自在に支持された左右一対のフロントフォーク１０３と、フロントフォーク１０３のトップブリッジ１０３Ａに取り付けられた操舵用のハンドル２４と、フロントフォーク１０３に回転自在に支持された前輪２５と、車体の略中央で車体フレーム１０２に支持されたエンジン４と、エンジン４の前方に配置されたラジエータ７０と、エンジン４の後端と車体フレーム１０２に上下に揺動自在に支持されたスイングアーム２８と、このスイングアーム２８の後端部に回転自在に支持された後輪１９と、スイングアーム２８と車体フレーム１０２との間に配設されたリヤクッション１０９と、車体フレーム１０２の上部に配置された燃料タンク１０８と、この燃料タンク１０８の後方に配置されたシート１１２とを備えている。
【００５３】
また、フロントフォーク１０３のトップブリッジ１０３Ａとボトムブリッジ１０３Ｂとの間には、ブラケット１１３が取り付けられ、このブラケット１１３にはヘッドライト１１４及びメータ類や適宜操作部材がスピードメータ部４０に取り付けられている。
また、車体フレーム１０２の後部には、リヤカウル１１７及びリヤフェンダ１１９が取り付けられ、リヤフェンダ１１９には、テールライト及びウィンカ等が取り付けられている。
【００５４】
車体フレーム１０２は、ヘッドパイプ１３０から車体後方に延びる左右一対のメインパイプ１３１と、後輪１９を支持するスイングアーム２８を揺動自在に支持するピボットプレート部１３５に向けてメインパイプ１３１から車体斜め下方に延びる左右一対のミドルフレーム１３２と、ヘッドパイプ１３０からメインパイプ１３１の下側を車体下方に延びた後に車体後方へ延びる左右一対のダウンチューブ１３３とを備えている。
【００５５】
このダウンチューブ１３３は、車体後方へ延びた後にピボットプレート部１３５に向けて車体斜め上方に延出し、このダウンチューブ１３３及びミドルフレーム１３２に上記ピボットプレート部１３５が接合され、このダウンチューブ１３３の端部には左右一対のシートレール１２８が連結されている。
このシートレール１２８は、前端がミドルフレーム１３２の上部間に配設されたクロスメンバ（図示せず）に支持され、車体後方に延出してシート１１２やリヤカウル１１７を支持している。
なお、車体フレーム１０２には、上記以外にもクロスメンバが適宜配設され、これらクロスメンバによって車体フレーム１０２の剛性が高められている。
【００５６】
ミドルフレーム１３２及びダウンチューブ１３３には、エンジンハンガ１３９が各々設けられ、これらエンジンハンガ１３９を介してエンジン４が支持されている。これにより、エンジン４は、その上方にメインパイプ１３１が位置し、その後方にミドルフレーム１３２が位置し、その前方及び下方にダウンチューブ１３３が位置するように支持され、すなわち、エンジン４は、メインパイプ１３１、ミドルフレーム１３２及びダウンチューブ１３３に囲まれた間隙内に支持されている。
【００５７】
エンジン４は、クランクケース１４０と、クランクケース１４０の前部から略上方に延出するシリンダブロック１４１と、シリンダブロック１４１の上部に連結されるシリンダヘッド１４２と、シリンダヘッド１４２の上部に連結されるヘッドカバー１４３とを備え、シリンダブロック１４１内に１つのシリンダを配置した単気筒エンジンである。
【００５８】
シリンダブロック１４１には、各シリンダ内にピストンが往復移動自在に収容され、クランクケース１４０には、ピストンにコンロッドを介して連結されたクランクシャフト６や当該エンジンの出力軸１４５が軸支されると共に、このクランクシャフト６と出力軸１４５との間の動力伝達機構を構成するクラッチ機構や変速機構等が収容されている。また、クランクシャフト６には、後述するクランクパルス検出器６ａ（図３参照）が設けられており、クランクシャフト６の回転数を検出する。
なお、出力軸１４５と後輪１９には、各々スプロケット（図示せず）が設けられ、これらスプロケットに巻回されたドライブチェーンを介してエンジン４の動力が後輪１９に伝達される。
【００５９】
本実施形態における排気系２０について説明する。
シリンダヘッド１４２の前面には、シリンダの排気ポートに連通する排気口１４２Ａが設けられ、この排気口１４２Ａには、排気管１５０が各々接続される。この排気管１５０は、排気口１４２Ａから車体下方へ延び、クランクケース１４０の下方を車体後方へ延出して、後輪１９の前方を右側に抜けて後輪１９の右側に沿って延びるマフラー１５２が接続されている。
【００６０】
一方、吸気系について、シリンダヘッド１４２の背面には、シリンダヘッド１４２の吸気ポート（図示せず）に連通する吸気口に、例えばインシュレータを介して吸気通路１１０（図２参照）を構成するスロットルボディが接続されている。そして、このスロットルボディの周りにインジェクタ１６０並びにスロットルバルブ開閉制御装置１３７が設けられている。
【００６１】
本実施形態における自動二輪車１００では、スロットルバルブ開閉制御にＴＢＷ方式スロットル・バイ・ワイヤ方式)と称される方式が採用されている。これは、図２に示すように、運転者のアクセル操作部１２１（スロットルグリップ）の操作量を、ワイヤ連動部材１２０を介してスロットルドラム１３８を回転させ、スロットルドラム１３８の動作量をアクセルポジションセンサ１３４（ＡＰＳ）により検出し、合わせてエンジン４の運転状況やスロットルポジションセンサ１６９によるバルブ開動位置を検出して、これらの検出信号に基づいてエンジン制御装置１によってスロットルアクチュエータ１６８（本実施形態の場合、モータが使用されている）を駆動して、吸気通路１１０内に設けられているスロットルバルブ１１１のバルブ回転軸１１１ａを作動制御する。このバルブ回転軸１１１ａの作動制御によって、吸気空気量を調整されて混合気５０がエンジン本体４ａの燃焼室５に供給される。
【００６２】
なお、図２に示すように、スロットルバルブ１１１の動作は、運転者によるスロットル操作を電気的信号に変えて行うため、様々な状況を想定した制御プログラムにより、スロットルアクチュエータ１６８を駆動させている。また、本実施形態においては、自動二輪車１００が走行していないときに後述するパターンプログラムに基づく信号によってスロットルアクチュエータ１６８を駆動させる。
【００６３】
本実施形態のエンジン制御装置１ならびに該装置１を用いたエンジン制御方法について説明する。
エンジン制御装置１は、前掲の混合気５０の量を制御する吸気制御系７、燃料を制御する燃料制御系８、点火プラグ１３６の点火を制御する点火制御系９の少なくともいずれかを制御してエンジン４の回転数などの運転状態をコントロールする電子制御装置２（ＥＣＵ）を備えている。
【００６４】
本実施形態における電子制御装置２は、自動二輪車１００が走行していない状態において排気音を特定パターンＰで変化させるように制御することができる。すなわち、エンジン４の運転状態を、走行状態でない無負荷運転状態でアイドリング回転数以上において、排気音を使って例えば所望の楽曲等の特定パターンＰで変化させる制御を行うことができる。
これは、エンジン制御装置１には、パターンプログラムを有するか或いは該パターンプログラムを保持可能な演奏プログラム部２ｂが設けられており、このパターンプログラムに基づいてエンジン４の排気音を変化させる。
【００６５】
なお、本発明では、特定パターンの音は、実際には、エンジン回転によるエンジン回転音も含まれているが、本明細書ではエンジン回転音も含めて総称して排気音と云う。
また、本発明における特定パターンとは、エンジンの回転数を少なくとも音階に相当する音程変化を予め決められたパターンで変化すること云う。そして、この特定パターンを実施するパターンプログラムは、例えば音階の変化、テンポの変化、リズムの変化、旋律の変化等を変化させる演奏プログラムである。また、特定パターンとしては、エンジンの回転数による音のみでなく、例えば、バックファイヤーによる音表現も含むものである。
【００６６】
前掲の排気音による特定パターンＰを演奏するための機能ブロック図である図３を参照して以下説明する。
図３に示すように、電子制御装置２は、エンジン制御部２ａ、演奏プログラム部２ｂ、回転数検出部２ｃ、フィードバック部２ｄおよび可否判断部２ｅを備えている。
エンジン制御部２ａは、演奏プログラム部２ｂ、回転数検出部２ｃ、フィードバック部２ｄおよび可否判断部２ｅから入力された信号に基づいて、吸気制御系７、燃料制御系８および点火制御系９に対して信号を出力する。
吸気制御系７、燃料制御系８および点火制御系９への適宜信号によってそのいずれか或いは複数が動作して、エンジン本体４ａの燃焼室５の制御が行われる。この制御によって回転数が小刻みに変化して、エンジン回転音とともに排気系２０における排気音が特定パターンＰを奏でる。
【００６７】
演奏プログラム部２ｂは、パターンプログラムを予め設けられたものでも良いが、本実施形態のように、データ記録部３が設けられて、このデータ記録部３に外部からのデータを入力できるようなパターンプログラムを保持可能な構成とすることができる。
なお、このデータ記録部３は、パターンプログラムを有する例えばカード式のメディア３０（図４参照）からデータを読みとるか若しくは読みとったデータを適宜記録する。このように、パターンプログラムを外部から取り入れることができる構成であることで、演奏楽曲を変えたり、追加したりできるので使い勝手がよい。
また、演奏プログラム部２ｂには、車両診断検出部１７からの診断信号が直接入力されるが、この動作については後述する。
【００６８】
回転数検出部２ｃは、クランクシャフト６の回転数を検出するクランクパルス検出器６ａから得られた情報を検出してフィードバック部２ｄに出力する。
【００６９】
そして、フィードバック部２ｄは、回転数検出部２ｃからの信号に基づいてエンジン制御部２ａにエンジン回転数の情報をフィードバックする。
【００７０】
可否判断部２ｅは、エンジン４の状態検出部１０からの信号に基づいてパターンプログラムの実行の可否判断をする。この状態検出部１０としては、例えば排気ガスセンサ１１、水温センサ１２、オイル温センサ１５、ギヤのニュートラルスイッチ１４（図３ではニュートラルＳＷと表記）、クラッチスイッチ１３（図３ではクラッチＳＷと表記）などのエンジン４に付属する検出部ならびにメインスタンド１６ａを立てているか否かを検出するメインスタンドスイッチ１６（図３ではメインスタンドＳＷと表記）などを備えている。
【００７１】
可否判断部２ｅによる可否判断について説明する。
図７に示すように、操作スイッチ４７がオフ状態（ＯＦＦ）であれば、どのような動作をしても作動禁止（ＰＨ）である。
そして、操作スイッチ４７をオン（ＯＮ）にする。次ぎに、ギヤがニユートラルか否かを見るのであるが、これはニュートラルスイッチ１４においてギヤがニュートラルか否かを検出する。ここで、ニュートラルスイッチ１４がオン（ＯＮ）、すなわちニュートラルである場合は水温センサ１２による可否判断側に進む。しかし、ニュートラルでないオフ（ＯＦＦ）である場合は、クラッチスイッチ１３によってクラッチが切断されているか否かを検出するステップに進む。そして、クラッチスイッチ１３が切断されていないオフである場合は作動禁止（ＰＨ）となる。
【００７２】
一方、クラッチスイッチ１３が切断されている場合は、次の水温センサ１２による可否判断側に進む。
水温センサ１２の検出において、抽出されたデータが冷機と判断されたときは作動禁止（ＰＨ）となる。一方、暖機と判断したときは、排気ガスセンサ１１による検出へ進む。
この排気ガスセンサ１１において、抽出されたデータにおいて排気ガスが不活性であると判断されたときは、作動禁止（ＰＨ）となる。一方、排気ガスが活性と判断されたときは作動を許可（ＯＫ）する。
【００７３】
このように、エンジン４の状態検出部１０からの信号に応じて排気音のパターンプログラムの実行の可否を判断するように構成されたことで、演奏実行にあたってエンジン４の最適状態を認識することができる。これは、例えば、水温センサ１２やオイル温センサ１５によってエンジン暖気前の乗車運転をしてしまうようなエンジン状態の無理な状態が回避でき、エンジン４への不要な負荷を回避できる。
なお、オイル温センサ１５によれば、空冷式のエンジンの場合にも適用できる。
また、エンジンの低温運転による音質の低下が回避されて良質な演奏が可能になる。また、エンジン４の暖機後の演奏が保障されることで、エンジン回転の回転変化のレスポンスを良い状態にできるので、良質な演奏が可能になる。
【００７４】
また、排気ガスセンサ１１の信号に基づいて特定パターンＰを実行することで、自動運転や自動運転開始に伴う排気ガスのクリーン化に寄与できる。
【００７５】
さらに、ニュートラルスイッチ１４、クラッチスイッチ１３ならびにメインスタンドスイッチ１６を動作条件としたことより、演奏時の安全性を確保することができる。
【００７６】
本実施形態においては、データ記録部３は、例えば図４に示すように、パターンプログラムを有するカード式のメディア３０を介してデータを読み取りする部分であり、メディア３０そのものがデータ記録部３として機能してもよく、また、読みとったデータを別の記憶装置にて適宜記録して置くような構成であってもよい。
【００７７】
また、操作スイッチ４７は、パターンプログラムを実施するための条件であって、使用者の意思表示を可否判断部２ｅに出力する。
【００７８】
無線通信部４９は、パターンプログラムを取得する方法として、例えばブルートゥース等によって外部から容易にパターンプログラムのデータを取得することができる。なお、この無線通信部４９は、メディア３０を使用する形態であっても使用しない独立した形態の何れでもよい。
【００７９】
また、本実施形態における無線通信部４９は、前掲のごとくパターンプログラムのデータを取得するだけでなく、その他に無線通信部４９により複数の車両１００間で同期させてパターンプログラムの合奏運転を行うための通信部としても機能することができる。このように構成されていることにより、例えば異なった車種の車両によって複数の音色での演奏を同時にしたり、更には、例えば各車両１００の特徴を生かした部分的演奏の組み合わせなどを行ったりすることで、二輪車のみならず多種多様な車両を使ってオーケストラのような演奏も可能になり、幅広い演奏ならびに楽しみ方ができる。
【００８０】
本実施形態においては、図４に示すように、パターンプログラムが記録されたメディア３０の着脱が自在に構成された装着部４８を備えている。
このスピードメータ部４０は、例えば文字表記可能な液晶表示器による回転計４１や速度計４２を備えており、さらに、その後方側には、例えばギヤのニュートラル表示部４３、オイル表示部４４、ヘッドライト表示部４５およびウィンカ表示部４６を備え、このウィンカ表示部４６の右隣りに押しボタン式の操作スイッチ４７が設けられている。そして、この操作スイッチ４７のすぐ下側に、メディア３０を挿入する装着部４８が設けられている。
また、装着部４８には、例えば挿入用スリット４８ａを閉じる回動自在な防水蓋４８ｂが設けられている。
【００８１】
このように、操作スイッチ４７が装着部４８の近傍に設けられていると、メディア３０の装着と操作スイッチ４７の操作が連続的にできだけでなく、車両の状態等を表示する表示部と操作スイッチ等の操作部を集中配置できる。
【００８２】
本実施形態における車両診断検出部１７は、例えば、タイヤの空気圧センサやオイル量センサ（図示せず）など車両走行前にチェックが必要な項目を検出できるセンサを含む構成とすることができる。そして、エンジンを搭載する車両の状態を検出可能する車両診断検出部１７により、車両の状態を診断して、例えばタイヤの空気圧が少ない場合、乗車に不適切との情報を認識させる固有のパターンプログラムによる楽曲を演奏することで、エンジンの故障原因の事前回避や安全性を向上させることができる。
【００８３】
また、本実施形態における車両診断検出部１７は、車両状態のチェック結果を、特定のパターンプログラムの演奏をさせる機能に限るものではない。すなわち、車両診断検出部１７からの診断信号に基づき、通常のパターンプログラムの演奏に対して演奏楽曲のリズム、テンポ、音程等の変化や楽曲本来とは異なった音を挿入したり音を間引いたりする固有の演奏を行うこともでき、これによって車両状態チェックを演奏から認識させることができる。
【００８４】
本実施形態においては、パターンプログラムは図５に示す音階テーブル（ＳＴ）を用いることによって、所定の音階（Ｓ）における音程（ド、レ、ミ、ファ、ソ、ラ、シ、ド）を、対応する周波数（Ｈ）を生ずることができるエンジン４の所定の回転数（Ｎｅ）によって表すことができる。なお、図５は音階テーブル（ＳＴ）を模式化した図であるが、音階（Ｓ）は図示したものに限定されず適宜変更可能である。
また、パターンプログラムにおいては図６に示す音長テーブル（ＴＴ）は、例えば一番左側の列は、全音符（Ｔ１）に対して例えば５つの各テンポ（拍／分）における音長を示す。したがって、図６の音長テーブル（ＴＴ）は全音符（Ｔ１）から１２８分音符（Ｔ８）までを各テンポの音長を対応させることができる。
このように、音長テーブル（ＴＴ）と音階テーブル（ＳＴ）とをパターンプログラムによって同時に実行することで、楽曲に必要な音程、テンポ・リズムといった表現をすることができる。
【００８５】
以下、パターンプログラムの演奏において、１音の演奏長さ（時間）を出すための制御方法について図８および図９を参照して説明する。
先ず初めに、音楽データの読み込みを行い予め設定を行っておく（Ｓ１）。この結果、タイマーに対して最小音符長さ（時間）を、例えば“Ｃ＿ＰＩＴＣＨ”としてセットする（Ｓ２）。ここで、この最小音符長さ（時間）の“Ｃ＿ＰＩＴＣＨ”について、図９を参照して説明する。なお、図９は、１音符の演奏長さ（時間）の設定の仕方を説明する概念説明図である。
【００８６】
図９は、音符が６個並んだ図中上方側の楽譜Ａを、ある音楽の１小節と仮定した場合、楽譜Ａにおける各音符の長さ（演奏時間）を図中下側に示す出力イメージＢに置き換えた場合である。
図９における楽譜Ａは、四分音符と八分音符を使用した一小節である。そして、出力イメージＢが音符の長さのみを電子制御できるデータ情報に変換している。この楽譜Ａから出力イメージＢへの変換のベースになるのが最小音符長さである“Ｃ＿ＰＩＴＣＨ”である。この“Ｃ＿ＰＩＴＣＨ”を八分音符とし、その音の長さをｔ秒と設定した場合について説明する。
この場合、図９においては、仮に最小音符長さを八分音符として設定してあることから、楽譜Ａにおける一番左側の音符は四分音符であるので、時間の長さとしては２ｔ秒で表される。また、楽譜Ａにおける二番目の音符は八分音符でるので、時間の長さとしてはｔ秒で表される。このようにして楽譜Ａの音符がｔ秒を最小単位とした音の長さに置き換えられる。この置き換えられた時間データは電子データとして容易に利用することができる。
【００８７】
したがって、図８に戻って説明すると、最小音符長さ（時間）の“Ｃ＿ＰＩＴＣＨ”がセット（Ｓ２）された状態において、演奏を開始する場合、先ずタイマーがセットされる（Ｓ３）。そして、演奏時の１音符（Ｃ＿ＰＩＴＣＨ）の長さに対してタイマーが所定時間となった否かを判断し（Ｓ４）、所定時間にならない場合（ＮＯの場合）はこの比較を繰り返し行い、所定時間になった場合（ＹＥＳの場合）は、予め設定された（読み込まれた）音符の音程（Ｓ５）の情報に基づき目標回転数を算出する（Ｓ６）。ここでは例えば図５に示す音階テーブルＳＴを利用する。そして、目標回転数に対応するＴＢＷのスロットル開度を算出し（Ｓ７）、エンジン回転を所定の音程と該音程の音長（時間）を制御して１音符が出力される（Ｓ８）。
この１音符の出力を、パターンプログラムに基づいて繰り返されることで排気音の特定パターンとして楽曲を演奏する。
【００８８】
図１０、図１１および図１２を参照して、高速にエンジン回転数を目標回転数に合わせる方法を説明する。
高速にエンジン回転数を目標回転数に合わせる方法としては、エンジン４が駆動されている状態において点火プラグ１３６の点火ならびに燃料の噴射を停止する、所謂“点火・噴射カット”による制御方法である。
【００８９】
先ず、図１０において、最初のステップとしては“点火・噴射カット中”であるか否かを比較する（Ｓ０）。すなわち、エンジン４が駆動されている状態で点火プラグ１３６の点火ならびに燃料の噴射をカットしているか否かを見ることでエンジン状態が回転数を上昇させる方向にあるのか或いは回転数を降下させる方向にあるのかを判断して高速対応を行う制御である。なお、以下の説明および図面においては、スロットルについては“ＴＨ”、エンジン回転数については“Ｎｅ”と表示する場合もある。
【００９０】
そして、“点火・噴射カット中”であるか否かにおいて、“点火・噴射カット中”でない場合（ＮＯの場合）、すなわち、エンジン回転を上げる場合（Ｕ）について説明する。
この場合、例えば１音符の音程を表現するために予め決められたエンジンの目標回転から現状の回転数との回転数差算出をする（Ｓ１０）。その回転差からスロットルの開度を決定する場合、ＴＨ開度加算テーブルを検索（図１０においては、“ＴＨ開度加算テーブル検索”と表記する）して行う（Ｓ１１）。そして、このＴＨ開度加算テーブルの検索によって、スロットルの現状開度に対して必要な分を加算して目標開度を決定する（Ｓ１２）。
【００９１】
ここで、“ＴＨ開度加算テーブル”とは、図１１に示す曲線のグラフにて表される予め求められたデータである。すなわち、横軸をエンジン４の回転差（ｒｐｍ）、縦軸を角度で表される加算ＴＨ開度（°）とし、エンジン４の回転差から加算ＴＨ開度（°）を求めることができる。なお、“ＴＨ開度加算テーブル”は、エンジン４の排気量やタイプによって異なる固有のデータとして示される。
【００９２】
また制御フローに戻って、“ＴＨ開度加算テーブル”を用いた目標開度（Ｓ１２）の設定の次に、スロットルの目標開度になるようにＴＢＷの駆動によって開度を目標値まで上げる（Ｓ１３）。その後、実際のエンジン回転数（Ｎｅ）が目標回転よりも小さいか否かを見て小さい場合はＴＢＷ開度の調整を再度おこない、小さくない場合（ＮＯ）には目標回転数である場合（Ｓ２０）としてそのまま出力（ＥＸＳＩＴ）する（Ｓ２１）。
【００９３】
次に、“点火・噴射カット中”であるか否かにおいて、“点火・噴射カット中”の場合（ＹＥＳの場合）、すなわち、エンジン回転を下げる場合（Ｄ）について説明する。
この場合、例えばある音符の音程を表現するために予め決められたエンジンの目標回転にするとき、点火プラグ１３６の点火ならびに燃料の噴射を間引き停止する間引き率（％）を算出し（Ｓ１５）、引き続いて、ＴＨ開度減算テーブルを検索（図１０においては、“ＴＨ開度減算テーブル検索”と表記する）する（Ｓ１６）。そして、ＴＨ開度減算テーブルを検索して、間引き率の現状の率に対して必要な分を減算してスロットルの目標開度にする（Ｓ１７）。
【００９４】
ここで、“ＴＨ開度減算テーブル”について説明すると、図１２に示す例えば右肩上がりの曲線のグラフにて表される予め求められたデータである。すなわち、横軸を間引き率（％）、縦軸を角度で表される減算ＴＨ開度（°）とし、間引き率から減算ＴＨ開度（°）を求めることができる。この“ＴＨ開度減算テーブル”においても、エンジン４の排気量やタイプによって異なる固有のデータとして示される。
【００９５】
また制御フローに戻って、“ＴＨ開度減算テーブル”を用いた目標開度（Ｓ１７）の設定の次に、スロットルの目標開度になるようにＴＢＷの駆動によって開度を目標値まで下げる（Ｓ１８）。その後、実際のエンジン回転数（Ｎｅ）が目標回転よりも大きいか否かを見て大きい場合はＴＢＷ開度の調整を再度おこない、大きくない場合（ＮＯ）には目標回転数である場合（Ｓ２０）としてそのまま出力（ＥＸＩＴ）する（Ｓ２１）。
【００９６】
図１０に示すようにエンジン回転を制御することにより、高速にエンジンの運転状態を変化させることができ、例えば高速テンポの楽曲の演奏が可能となる。
【００９７】
以上、本発明を適用した一実施形態について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、上記実施形態における音階テーブルや音長テーブル等は必要に応じて適宜変更することができる。また、本発明は多気筒エンジンや四輪車両やその他種々の車両に適用することがでる。
【符号の説明】
【００９８】
１ エンジン制御装置
２ 電子制御装置
２ａ エンジン制御部
２ｂ 演奏プログラム部
２ｃ 回転数検出部
２ｄ フィードバック部
２ｅ 可否判断部
３ データ記録部
４ エンジン
５ 燃焼室
６ クランクシャフト
６ａ クランクパルス検出器
７ 吸気制御系
８ 燃料制御系
９ 点火制御系
１０ 状態検出部
１１ 排気ガスセンサ
１２ 水温センサ
１３ クラッチスイッチ
１４ ニュートラルスイッチ
１５ オイル温センサ
１６ メインスタンドスイッチ
１７ 車両診断検出部
２０ 排気系
４７ 操作スイッチ
４９ 無線通信部
１００ 自動二輪車（車両）
Ｐ 特定パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジン制御方法及びエンジン制御装置に関し、特に、エンジンの排気音を変化させることのできるエンジン制御方法及びエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スポーツカーにおいて、例えば特許文献１にエンジン回転を制御して排気音におけるスポーツカーサウンド楽しむ技術が開示されている。この特許文献１に開示されたものは、例えばアイドリング時のエンジン状態を、スポーツカーサウンドとなるように排気音中の重低音を増大させて運転者の満足度を増すという技術であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１０９０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された技術においては、排気音の重低音を増やすといった程度の制御であり、より多彩の音を出して例えば排気音のパターン変化までさせるようなものは無いのが現状であった。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンの排気音によって多彩な音表現ができる新たな楽しみ方を提供できるエンジン制御方法及びエンジン制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電子制御装置によりエンジンの運転状態を制御するエンジン制御方法であって、
前記エンジンの無負荷運転状態で、前記電子制御装置のパターンプログラムに基づいて少なくともスロットル開度を制御するスロットルアクチュエータにより前記エンジンの回転数を制御して排気音が変化する特定パターンを生じさせることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記エンジンの回転数の複数の高低区分を、前記エンジンの前記排気音の音階の複数の音程に一対一対応する音階テーブルを設定しておき、前記パターンプログラムを前記エンジンの回転数の制御にて演奏するときに、前記特定パターンを前記音階にて表すことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の構成に加えて、前記音階の１音長さを、前記回転数の制御時間の長さで表す音長テーブルを設定しておき、前記パターンプログラムを前記回転数の制御にて演奏するときに、前記特定パターンを前記音長テーブルに基づいて前記１音長さにて表すことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記エンジンを搭載する車両の状態検出部からの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部の排気ガスセンサの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部の水温センサの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部のオイル温センサの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部のニュートラルスイッチまたはクラッチスイッチの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項９に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部のメインスタンドスイッチの信号に基づき行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの演奏を、前記エンジンの予め設定された回転数以下で行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムを前記電子制御装置の外部から取得することを特徴とする。
【００１７】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの取得を、前記パターンプログラムが記録されたメディアの装着にて行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項１３に係る発明は、請求項１１に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの取得を、前記電子制御装置の無線通信部を介して行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項１４に係る発明は、請求項１３に記載の構成に加えて、前記無線通信部を介して複数の車両間で同期させて前記パターンプログラムの合奏運転を行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項１５に係る発明は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部からの診断信号に基づき、前記診断信号で特定される前記パターンプログラムを演奏することを特徴とする。
【００２１】
請求項１６に係る発明は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムを演奏するときに、前記エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部からの診断信号に基づき、前記診断信号で特定される固有の演奏変化を付けて演奏することを特徴とする。
【００２２】
請求項１７に係る発明は、吸気制御系、燃料制御系、点火制御系の少なくともいずれかを制御してエンジンの運転状態をコントロールする電子制御装置を備えたエンジン制御装置であって、
前記電子制御装置には、前記エンジンの運転状態を、無負荷運転状態でアイドリング回転数以上において排気音を特定パターンで変化させるパターンプログラムを駆動する演奏プログラム部が設けられ、前記エンジンの排気音を前記パターンプログラムに基づいて変化させることを特徴とする。
【００２３】
請求項１８に係る発明は、請求項１７に記載の構成に加えて、音階テーブルおよび音長テーブルを有する前記パターンプログラムが演奏プログラム部により駆動されて前記特定パターンを演奏することを特徴とする。
【００２４】
請求項１９に係る発明は、請求項１７または１８に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムが記録されたメディアの着脱が自在に構成された装着部を備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項２０に係る発明は、請求項１９に記載の構成に加えて、前記装着部がスピードメータ部に設けられるとともに、前記メディアを用いる前記パターンプログラムの演奏を選択する操作スイッチが前記装着部の近傍に設けられたことを特徴とする。
【００２６】
請求項２１に係る発明は、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記パターンプログラムの取得を行う無線通信部が設けられたことを特徴とする。
【００２７】
請求項２２に係る発明は、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の構成に加えて、前記エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部を備え、前記車両診断検出部が前記車両の診断信号を前記電子制御装置に送ることにより、前記診断信号に対応する固有の演奏を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１の発明によれば、エンジンの運転状態を特定パターンで変化させるパターンプログラムによって、エンジンの運転状態を変化させて該エンジンの排気音を特定パターンで変化させることができるので、例えば排気音の音変化を楽しむ、或いは所定の目的のために楽音変化を利用することが可能となり、車両のこれまでの運転目的とは異なった新たな利用方法や楽しみ方を提供することができる。
【００２９】
請求項２の発明によれば、エンジンの回転数の複数の高低区分の設定を、エンジンの排気音の音階の複数の音程に一対一対応する音階テーブルに基づいているので、エンジン回転数の制御による排気音によって音程を表現できて、排気音にて楽曲の演奏が可能となる。
【００３０】
請求項３の発明によれば、特定パターンの音階の１音長さを、回転数の制御時間の長さで表す音長テーブルに基づいて表現することができるので、エンジンの運転状態を小刻みに変化させるなど可能になり排気音の特定パターンのテンポ変化を作り出すことができ、例えば排気音の音変化を楽しむ、或いは所定の目的のために楽音変化を利用することができる。
【００３１】
請求項４の発明によれば、車両の状態検出部からの信号に応じて排気音のパターンプログラムの演奏の可否を判断するので、車両ならびにエンジンの最適状態を認識して、良好な特定パターンの演奏をすることができる。
【００３２】
請求項５の発明によれば、パターンプログラムの演奏の可否判断を、状態検出部の排気ガスセンサの信号に基づき行うので、排気ガスセンサの信号に基づいて特定パターンの演奏を行うときの排気ガスのクリーン化に寄与できる。
【００３３】
請求項６の発明によれば、パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部の水温センサの信号に基づき行うので、例えば暖気前の乗車運転をしてしまうようなエンジン状態の無理な運転を回避でき、エンジンへの不要な負荷を回避してエンジン耐久性の向上に寄与することができる。また、エンジンの低温運転による音質の低下が回避されて良いエンジン状態での演奏が可能となるので、良好な演奏を実施することができる。
【００３４】
請求項７の発明によれば、パターンプログラムの演奏の可否判断を、状態検出部のオイル温センサの信号に基づき行うので、例えば暖気前の乗車運転をしてしまうようなエンジン状態の無理な運転を回避でき、エンジンへの不要な負荷を回避してエンジン耐久性の向上に寄与することができる。また、エンジンの低温運転によるエンジン回転のレスポンスの悪化が回避されて良いエンジン状態での演奏が可能となるので、良好な演奏を行うことができる。
【００３５】
請求項８の発明によれば、パターンプログラムの演奏の可否判断を、状態検出部のニュートラルスイッチまたはクラッチスイッチの信号に基づき行うので、エンジンの駆動力を切断した状態での演奏ができるので、車両の安全性を確保することができる。
【００３６】
請求項９の発明によれば、パターンプログラムの演奏の可否判断を、状態検出部のメインスタンドスイッチの信号に基づき行うので、車両が確実に止められた状態での演奏ができ、車両の安全性を確保することができる。
【００３７】
請求項１０の発明によれば、パターンプログラムの演奏を、エンジンの予め設定された回転数以下で行うので、特定パターンに対応する音階を、エンジンの演奏運転時の音域（回転数の範囲）を設定することができ、例えば演奏場所に応じた音域で演奏が可能になり、周囲に雰囲気に合わせることができるなど対応性のある演奏を行うことができる。
【００３８】
請求項１１の発明によれば、パターンプログラムを電子制御装置の外部から取得することができるので、パターンプログラムの追加あるいは変更を容易にすることができる。
【００３９】
請求項１２の発明によれば、パターンプログラムの取得を、パターンプログラムが記録されたメディアの装着にて行うので、例えばカードタイプのメディアを使用してパターンプログラムの追加あるいは変更を容易にすることができる。
【００４０】
請求項１３の発明によれば、パターンプログラムの取得を、電子制御装置の無線通信部を介して行うので、パターンプログラムの追加あるいは変更が容易にできる。
【００４１】
請求項１４の発明によれば、無線通信部により複数の車両間で同期させてパターンプログラムの合奏運転を行うことができるので、異なった車種の車両によって複数の音色での演奏を同時に行えるだけでなく、例えば各車両の特徴を生かした部分的演奏の組み合わせなどを行うことができて、幅広い演奏ならびに楽しみ方が可能になる。
【００４２】
請求項１５の発明によれば、エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部からの診断信号に基づき、診断信号で特定されるパターンプログラムを演奏するので、車両の走行前に車両状態をチェックでき、エンジンの故障原因の事前回避や安全性を向上させることができる。
【００４３】
請求項１６の発明によれば、パターンプログラムを演奏するときに、エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部からの診断信号に基づき、診断信号で特定される固有演奏を行うことができるので、この固有演奏として、例えばエンジンオイル量が少ない場合には、演奏楽曲のリズム、テンポ、音程等の変化、さらには通常の演奏楽曲に固有変化を持たせるような音を適宜挿入するなどの演奏を行うことで、車両の走行前に車両状態のチェックを演奏から認識することができ、エンジンの故障原因の事前回避や安全性を向上させることができる。
【００４４】
請求項１７の発明によれば、エンジンの運転状態を変化させて排気音の特定パターンを生じさせるパターンプログラムを駆動する電子制御装置により、エンジンの運転状態を変化させて該エンジンの排気音を特定パターンで変化させることができるので、例えば排気音の音変化を楽しむ、或いは所定の目的のために楽音変化を利用することが可能となり、車両のこれまでの運転目的とは異なった新たな利用方法や楽しみ方を提供することができる。
【００４５】
請求項１８の発明によれば、音階テーブルおよび音長テーブルを有するパターンプログラムが演奏プログラム部により駆動されて特定パターンを演奏するので、エンジン回転数の制御による排気音によって音程を表現およびテンポ変化を作り出すことができ、排気音の音変化を楽しむ、或いは所定の目的のために楽音変化を利用することができる排気音の楽曲の演奏が可能となる。
【００４６】
請求項１９の発明によれば、パターンプログラムが記録されたメディアの着脱が自在に構成された装着部を備えるので、メディアの装着によって特定パターンを後から自在に追加や変更ができる。
【００４７】
請求項２０の発明によれば、装着部がスピードメータ部に設けられるとともに、メディアを用いるパターンプログラムの実行を選択する操作スイッチが装着部の近傍に設けられたので、メディアの装着と操作スイッチの操作が連続的にできる。また、メディアの装着部と操作スイッチがスピードメータ部の近傍に設けられることにより、車両の状態等を表示する表示部と操作スイッチ等の操作部を集中配置でき、小型化が可能である。
【００４８】
請求項２１の発明によれば、パターンプログラムの取得を行う無線通信部が設けられたので、無線通信手段を介してパターンプログラムの追加あるいは変更が容易にできる。
【００４９】
請求項２２の発明によれば、エンジンを搭載する車両の状態を検出可能な車両診断検出部を備え、この車両診断検出部が車両の診断信号を電子制御装置に送ることにより、診断信号に対応する固有の演奏を行うように構成されたので、車両の走行前に車両状態を排気音の演奏にてチェックでき、エンジンの故障原因の事前回避や安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るエンジン制御装置を搭載した鞍乗型車両である自動二輪車の右側面図である。
【図２】図１に示す自動二輪車におけるエンジン制御の模式図である。
【図３】本発明に係る実施形態におけるエンジン制御における機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る実施形態におけるスピードメータ部の概略斜視図である。
【図５】本発明に係る実施形態における音階、周波数、エンジンの回転数の対応関係を示す音階テーブルである。
【図６】本発明に係る実施形態における１音の長さを表す音長テーブルである。
【図７】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムの演奏の可否判断を行う制御フローチャートである。
【図８】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムの演奏をするときの制御フローチャートである。
【図９】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムの演奏をするときの１音符の演奏長さ（時間）の設定の仕方を説明する概念説明図である。
【図１０】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムの演奏をするときのエンジン回転を高速で目標値にするための制御フローチャートである。
【図１１】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムにおける加算ＴＨ開度とエンジンの回転差の関係を示したグラフである。
【図１２】本発明に係る実施形態におけるパターンプログラムにおける減算ＴＨ開度と点火・噴射の間引き率の関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
まず、本発明にかかる第１実施形態について、図１〜図１２を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、鞍乗型車両である自動二輪車に適応したものについて以下説明する。
なお、本実施形態における説明中、前後左右及び上下などの方向の記載は、車体に対してのものとする。そして、図面については、図中に記載した符号の向きに見るものとし、図中におけるＦｒは車両前方を、Ｒｒは車両後方を、Ｕｐは車両上方を、Ｄｗは車両下方を示すものとする。
【００５２】
先ず自動二輪車１００の全体構成について説明する。
図１に示すように、この自動二輪車１００は、車体フレーム１０２と、車体フレーム１０２の前部に回動自在に支持された左右一対のフロントフォーク１０３と、フロントフォーク１０３のトップブリッジ１０３Ａに取り付けられた操舵用のハンドル２４と、フロントフォーク１０３に回転自在に支持された前輪２５と、車体の略中央で車体フレーム１０２に支持されたエンジン４と、エンジン４の前方に配置されたラジエータ７０と、エンジン４の後端と車体フレーム１０２に上下に揺動自在に支持されたスイングアーム２８と、このスイングアーム２８の後端部に回転自在に支持された後輪１９と、スイングアーム２８と車体フレーム１０２との間に配設されたリヤクッション１０９と、車体フレーム１０２の上部に配置された燃料タンク１０８と、この燃料タンク１０８の後方に配置されたシート１１２とを備えている。
【００５３】
また、フロントフォーク１０３のトップブリッジ１０３Ａとボトムブリッジ１０３Ｂとの間には、ブラケット１１３が取り付けられ、このブラケット１１３にはヘッドライト１１４及びメータ類や適宜操作部材がスピードメータ部４０に取り付けられている。
また、車体フレーム１０２の後部には、リヤカウル１１７及びリヤフェンダ１１９が取り付けられ、リヤフェンダ１１９には、テールライト及びウィンカ等が取り付けられている。
【００５４】
車体フレーム１０２は、ヘッドパイプ１３０から車体後方に延びる左右一対のメインパイプ１３１と、後輪１９を支持するスイングアーム２８を揺動自在に支持するピボットプレート部１３５に向けてメインパイプ１３１から車体斜め下方に延びる左右一対のミドルフレーム１３２と、ヘッドパイプ１３０からメインパイプ１３１の下側を車体下方に延びた後に車体後方へ延びる左右一対のダウンチューブ１３３とを備えている。
【００５５】
このダウンチューブ１３３は、車体後方へ延びた後にピボットプレート部１３５に向けて車体斜め上方に延出し、このダウンチューブ１３３及びミドルフレーム１３２に上記ピボットプレート部１３５が接合され、このダウンチューブ１３３の端部には左右一対のシートレール１２８が連結されている。
このシートレール１２８は、前端がミドルフレーム１３２の上部間に配設されたクロスメンバ（図示せず）に支持され、車体後方に延出してシート１１２やリヤカウル１１７を支持している。
なお、車体フレーム１０２には、上記以外にもクロスメンバが適宜配設され、これらクロスメンバによって車体フレーム１０２の剛性が高められている。
【００５６】
ミドルフレーム１３２及びダウンチューブ１３３には、エンジンハンガ１３９が各々設けられ、これらエンジンハンガ１３９を介してエンジン４が支持されている。これにより、エンジン４は、その上方にメインパイプ１３１が位置し、その後方にミドルフレーム１３２が位置し、その前方及び下方にダウンチューブ１３３が位置するように支持され、すなわち、エンジン４は、メインパイプ１３１、ミドルフレーム１３２及びダウンチューブ１３３に囲まれた間隙内に支持されている。
【００５７】
エンジン４は、クランクケース１４０と、クランクケース１４０の前部から略上方に延出するシリンダブロック１４１と、シリンダブロック１４１の上部に連結されるシリンダヘッド１４２と、シリンダヘッド１４２の上部に連結されるヘッドカバー１４３とを備え、シリンダブロック１４１内に１つのシリンダを配置した単気筒エンジンである。
【００５８】
シリンダブロック１４１には、各シリンダ内にピストンが往復移動自在に収容され、クランクケース１４０には、ピストンにコンロッドを介して連結されたクランクシャフト６や当該エンジンの出力軸１４５が軸支されると共に、このクランクシャフト６と出力軸１４５との間の動力伝達機構を構成するクラッチ機構や変速機構等が収容されている。また、クランクシャフト６には、後述するクランクパルス検出器６ａ（図３参照）が設けられており、クランクシャフト６の回転数を検出する。
なお、出力軸１４５と後輪１９には、各々スプロケット（図示せず）が設けられ、これらスプロケットに巻回されたドライブチェーンを介してエンジン４の動力が後輪１９に伝達される。
【００５９】
本実施形態における排気系２０について説明する。
シリンダヘッド１４２の前面には、シリンダの排気ポートに連通する排気口１４２Ａが設けられ、この排気口１４２Ａには、排気管１５０が各々接続される。この排気管１５０は、排気口１４２Ａから車体下方へ延び、クランクケース１４０の下方を車体後方へ延出して、後輪１９の前方を右側に抜けて後輪１９の右側に沿って延びるマフラー１５２が接続されている。
【００６０】
一方、吸気系について、シリンダヘッド１４２の背面には、シリンダヘッド１４２の吸気ポート（図示せず）に連通する吸気口に、例えばインシュレータを介して吸気通路１１０（図２参照）を構成するスロットルボディが接続されている。そして、このスロットルボディの周りにインジェクタ１６０並びにスロットルバルブ開閉制御装置１３７が設けられている。
【００６１】
本実施形態における自動二輪車１００では、スロットルバルブ開閉制御にＴＢＷ方式スロットル・バイ・ワイヤ方式)と称される方式が採用されている。これは、図２に示すように、運転者のアクセル操作部１２１（スロットルグリップ）の操作量を、ワイヤ連動部材１２０を介してスロットルドラム１３８を回転させ、スロットルドラム１３８の動作量をアクセルポジションセンサ１３４（ＡＰＳ）により検出し、合わせてエンジン４の運転状況やスロットルポジションセンサ１６９によるバルブ開動位置を検出して、これらの検出信号に基づいてエンジン制御装置１によってスロットルアクチュエータ１６８（本実施形態の場合、モータが使用されている）を駆動して、吸気通路１１０内に設けられているスロットルバルブ１１１のバルブ回転軸１１１ａを作動制御する。このバルブ回転軸１１１ａの作動制御によって、吸気空気量を調整されて混合気５０がエンジン本体４ａの燃焼室５に供給される。
【００６２】
なお、図２に示すように、スロットルバルブ１１１の動作は、運転者によるスロットル操作を電気的信号に変えて行うため、様々な状況を想定した制御プログラムにより、スロットルアクチュエータ１６８を駆動させている。また、本実施形態においては、自動二輪車１００が走行していないときに後述するパターンプログラムに基づく信号によってスロットルアクチュエータ１６８を駆動させる。
【００６３】
本実施形態のエンジン制御装置１ならびに該装置１を用いたエンジン制御方法について説明する。
エンジン制御装置１は、前掲の混合気５０の量を制御する吸気制御系７、燃料を制御する燃料制御系８、点火プラグ１３６の点火を制御する点火制御系９の少なくともいずれかを制御してエンジン４の回転数などの運転状態をコントロールする電子制御装置２（ＥＣＵ）を備えている。
【００６４】
本実施形態における電子制御装置２は、自動二輪車１００が走行していない状態において排気音を特定パターンＰで変化させるように制御することができる。すなわち、エンジン４の運転状態を、走行状態でない無負荷運転状態でアイドリング回転数以上において、排気音を使って例えば所望の楽曲等の特定パターンＰで変化させる制御を行うことができる。
これは、エンジン制御装置１には、パターンプログラムを有するか或いは該パターンプログラムを保持可能な演奏プログラム部２ｂが設けられており、このパターンプログラムに基づいてエンジン４の排気音を変化させる。
【００６５】
なお、本発明では、特定パターンの音は、実際には、エンジン回転によるエンジン回転音も含まれているが、本明細書ではエンジン回転音も含めて総称して排気音と云う。
また、本発明における特定パターンとは、エンジンの回転数を少なくとも音階に相当する音程変化を予め決められたパターンで変化すること云う。そして、この特定パターンを実施するパターンプログラムは、例えば音階の変化、テンポの変化、リズムの変化、旋律の変化等を変化させる演奏プログラムである。また、特定パターンとしては、エンジンの回転数による音のみでなく、例えば、バックファイヤーによる音表現も含むものである。
【００６６】
前掲の排気音による特定パターンＰを演奏するための機能ブロック図である図３を参照して以下説明する。
図３に示すように、電子制御装置２は、エンジン制御部２ａ、演奏プログラム部２ｂ、回転数検出部２ｃ、フィードバック部２ｄおよび可否判断部２ｅを備えている。
エンジン制御部２ａは、演奏プログラム部２ｂ、回転数検出部２ｃ、フィードバック部２ｄおよび可否判断部２ｅから入力された信号に基づいて、吸気制御系７、燃料制御系８および点火制御系９に対して信号を出力する。
吸気制御系７、燃料制御系８および点火制御系９への適宜信号によってそのいずれか或いは複数が動作して、エンジン本体４ａの燃焼室５の制御が行われる。この制御によって回転数が小刻みに変化して、エンジン回転音とともに排気系２０における排気音が特定パターンＰを奏でる。
【００６７】
演奏プログラム部２ｂは、パターンプログラムを予め設けられたものでも良いが、本実施形態のように、データ記録部３が設けられて、このデータ記録部３に外部からのデータを入力できるようなパターンプログラムを保持可能な構成とすることができる。
なお、このデータ記録部３は、パターンプログラムを有する例えばカード式のメディア３０（図４参照）からデータを読みとるか若しくは読みとったデータを適宜記録する。このように、パターンプログラムを外部から取り入れることができる構成であることで、演奏楽曲を変えたり、追加したりできるので使い勝手がよい。
また、演奏プログラム部２ｂには、車両診断検出部１７からの診断信号が直接入力されるが、この動作については後述する。
【００６８】
回転数検出部２ｃは、クランクシャフト６の回転数を検出するクランクパルス検出器６ａから得られた情報を検出してフィードバック部２ｄに出力する。
【００６９】
そして、フィードバック部２ｄは、回転数検出部２ｃからの信号に基づいてエンジン制御部２ａにエンジン回転数の情報をフィードバックする。
【００７０】
可否判断部２ｅは、エンジン４の状態検出部１０からの信号に基づいてパターンプログラムの実行の可否判断をする。この状態検出部１０としては、例えば排気ガスセンサ１１、水温センサ１２、オイル温センサ１５、ギヤのニュートラルスイッチ１４（図３ではニュートラルＳＷと表記）、クラッチスイッチ１３（図３ではクラッチＳＷと表記）などのエンジン４に付属する検出部ならびにメインスタンド１６ａを立てているか否かを検出するメインスタンドスイッチ１６（図３ではメインスタンドＳＷと表記）などを備えている。
【００７１】
可否判断部２ｅによる可否判断について説明する。
図７に示すように、操作スイッチ４７がオフ状態（ＯＦＦ）であれば、どのような動作をしても作動禁止（ＰＨ）である。
そして、操作スイッチ４７をオン（ＯＮ）にする。次ぎに、ギヤがニユートラルか否かを見るのであるが、これはニュートラルスイッチ１４においてギヤがニュートラルか否かを検出する。ここで、ニュートラルスイッチ１４がオン（ＯＮ）、すなわちニュートラルである場合は水温センサ１２による可否判断側に進む。しかし、ニュートラルでないオフ（ＯＦＦ）である場合は、クラッチスイッチ１３によってクラッチが切断されているか否かを検出するステップに進む。そして、クラッチスイッチ１３が切断されていないオフである場合は作動禁止（ＰＨ）となる。
【００７２】
一方、クラッチスイッチ１３が切断されている場合は、次の水温センサ１２による可否判断側に進む。
水温センサ１２の検出において、抽出されたデータが冷機と判断されたときは作動禁止（ＰＨ）となる。一方、暖機と判断したときは、排気ガスセンサ１１による検出へ進む。
この排気ガスセンサ１１において、抽出されたデータにおいて排気ガスが不活性であると判断されたときは、作動禁止（ＰＨ）となる。一方、排気ガスが活性と判断されたときは作動を許可（ＯＫ）する。
【００７３】
このように、エンジン４の状態検出部１０からの信号に応じて排気音のパターンプログラムの実行の可否を判断するように構成されたことで、演奏実行にあたってエンジン４の最適状態を認識することができる。これは、例えば、水温センサ１２やオイル温センサ１５によってエンジン暖気前の乗車運転をしてしまうようなエンジン状態の無理な状態が回避でき、エンジン４への不要な負荷を回避できる。
なお、オイル温センサ１５によれば、空冷式のエンジンの場合にも適用できる。
また、エンジンの低温運転による音質の低下が回避されて良質な演奏が可能になる。また、エンジン４の暖機後の演奏が保障されることで、エンジン回転の回転変化のレスポンスを良い状態にできるので、良質な演奏が可能になる。
【００７４】
また、排気ガスセンサ１１の信号に基づいて特定パターンＰを実行することで、自動運転や自動運転開始に伴う排気ガスのクリーン化に寄与できる。
【００７５】
さらに、ニュートラルスイッチ１４、クラッチスイッチ１３ならびにメインスタンドスイッチ１６を動作条件としたことより、演奏時の安全性を確保することができる。
【００７６】
本実施形態においては、データ記録部３は、例えば図４に示すように、パターンプログラムを有するカード式のメディア３０を介してデータを読み取りする部分であり、メディア３０そのものがデータ記録部３として機能してもよく、また、読みとったデータを別の記憶装置にて適宜記録して置くような構成であってもよい。
【００７７】
また、操作スイッチ４７は、パターンプログラムを実施するための条件であって、使用者の意思表示を可否判断部２ｅに出力する。
【００７８】
無線通信部４９は、パターンプログラムを取得する方法として、例えばブルートゥース等によって外部から容易にパターンプログラムのデータを取得することができる。なお、この無線通信部４９は、メディア３０を使用する形態であっても使用しない独立した形態の何れでもよい。
【００７９】
また、本実施形態における無線通信部４９は、前掲のごとくパターンプログラムのデータを取得するだけでなく、その他に無線通信部４９により複数の車両１００間で同期させてパターンプログラムの合奏運転を行うための通信部としても機能することができる。このように構成されていることにより、例えば異なった車種の車両によって複数の音色での演奏を同時にしたり、更には、例えば各車両１００の特徴を生かした部分的演奏の組み合わせなどを行ったりすることで、二輪車のみならず多種多様な車両を使ってオーケストラのような演奏も可能になり、幅広い演奏ならびに楽しみ方ができる。
【００８０】
本実施形態においては、図４に示すように、パターンプログラムが記録されたメディア３０の着脱が自在に構成された装着部４８を備えている。
このスピードメータ部４０は、例えば文字表記可能な液晶表示器による回転計４１や速度計４２を備えており、さらに、その後方側には、例えばギヤのニュートラル表示部４３、オイル表示部４４、ヘッドライト表示部４５およびウィンカ表示部４６を備え、このウィンカ表示部４６の右隣りに押しボタン式の操作スイッチ４７が設けられている。そして、この操作スイッチ４７のすぐ下側に、メディア３０を挿入する装着部４８が設けられている。
また、装着部４８には、例えば挿入用スリット４８ａを閉じる回動自在な防水蓋４８ｂが設けられている。
【００８１】
このように、操作スイッチ４７が装着部４８の近傍に設けられていると、メディア３０の装着と操作スイッチ４７の操作が連続的にできだけでなく、車両の状態等を表示する表示部と操作スイッチ等の操作部を集中配置できる。
【００８２】
本実施形態における車両診断検出部１７は、例えば、タイヤの空気圧センサやオイル量センサ（図示せず）など車両走行前にチェックが必要な項目を検出できるセンサを含む構成とすることができる。そして、エンジンを搭載する車両の状態を検出可能する車両診断検出部１７により、車両の状態を診断して、例えばタイヤの空気圧が少ない場合、乗車に不適切との情報を認識させる固有のパターンプログラムによる楽曲を演奏することで、エンジンの故障原因の事前回避や安全性を向上させることができる。
【００８３】
また、本実施形態における車両診断検出部１７は、車両状態のチェック結果を、特定のパターンプログラムの演奏をさせる機能に限るものではない。すなわち、車両診断検出部１７からの診断信号に基づき、通常のパターンプログラムの演奏に対して演奏楽曲のリズム、テンポ、音程等の変化や楽曲本来とは異なった音を挿入したり音を間引いたりする固有の演奏を行うこともでき、これによって車両状態チェックを演奏から認識させることができる。
【００８４】
本実施形態においては、パターンプログラムは図５に示す音階テーブル（ＳＴ）を用いることによって、所定の音階（Ｓ）における音程（ド、レ、ミ、ファ、ソ、ラ、シ、ド）を、対応する周波数（Ｈ）を生ずることができるエンジン４の所定の回転数（Ｎｅ）によって表すことができる。なお、図５は音階テーブル（ＳＴ）を模式化した図であるが、音階（Ｓ）は図示したものに限定されず適宜変更可能である。
また、パターンプログラムにおいては図６に示す音長テーブル（ＴＴ）は、例えば一番左側の列は、全音符（Ｔ１）に対して例えば５つの各テンポ（拍／分）における音長を示す。したがって、図６の音長テーブル（ＴＴ）は全音符（Ｔ１）から１２８分音符（Ｔ８）までを各テンポの音長を対応させることができる。
このように、音長テーブル（ＴＴ）と音階テーブル（ＳＴ）とをパターンプログラムによって同時に実行することで、楽曲に必要な音程、テンポ・リズムといった表現をすることができる。
【００８５】
以下、パターンプログラムの演奏において、１音の演奏長さ（時間）を出すための制御方法について図８および図９を参照して説明する。
先ず初めに、音楽データの読み込みを行い予め設定を行っておく（Ｓ１）。この結果、タイマーに対して最小音符長さ（時間）を、例えば“Ｃ＿ＰＩＴＣＨ”としてセットする（Ｓ２）。ここで、この最小音符長さ（時間）の“Ｃ＿ＰＩＴＣＨ”について、図９を参照して説明する。なお、図９は、１音符の演奏長さ（時間）の設定の仕方を説明する概念説明図である。
【００８６】
図９は、音符が６個並んだ図中上方側の楽譜Ａを、ある音楽の１小節と仮定した場合、楽譜Ａにおける各音符の長さ（演奏時間）を図中下側に示す出力イメージＢに置き換えた場合である。
図９における楽譜Ａは、四分音符と八分音符を使用した一小節である。そして、出力イメージＢが音符の長さのみを電子制御できるデータ情報に変換している。この楽譜Ａから出力イメージＢへの変換のベースになるのが最小音符長さである“Ｃ＿ＰＩＴＣＨ”である。この“Ｃ＿ＰＩＴＣＨ”を八分音符とし、その音の長さをｔ秒と設定した場合について説明する。
この場合、図９においては、仮に最小音符長さを八分音符として設定してあることから、楽譜Ａにおける一番左側の音符は四分音符であるので、時間の長さとしては２ｔ秒で表される。また、楽譜Ａにおける二番目の音符は八分音符でるので、時間の長さとしてはｔ秒で表される。このようにして楽譜Ａの音符がｔ秒を最小単位とした音の長さに置き換えられる。この置き換えられた時間データは電子データとして容易に利用することができる。
【００８７】
したがって、図８に戻って説明すると、最小音符長さ（時間）の“Ｃ＿ＰＩＴＣＨ”がセット（Ｓ２）された状態において、演奏を開始する場合、先ずタイマーがセットされる（Ｓ３）。そして、演奏時の１音符（Ｃ＿ＰＩＴＣＨ）の長さに対してタイマーが所定時間となった否かを判断し（Ｓ４）、所定時間にならない場合（ＮＯの場合）はこの比較を繰り返し行い、所定時間になった場合（ＹＥＳの場合）は、予め設定された（読み込まれた）音符の音程（Ｓ５）の情報に基づき目標回転数を算出する（Ｓ６）。ここでは例えば図５に示す音階テーブルＳＴを利用する。そして、目標回転数に対応するＴＢＷのスロットル開度を算出し（Ｓ７）、エンジン回転を所定の音程と該音程の音長（時間）を制御して１音符が出力される（Ｓ８）。
この１音符の出力を、パターンプログラムに基づいて繰り返されることで排気音の特定パターンとして楽曲を演奏する。
【００８８】
図１０、図１１および図１２を参照して、高速にエンジン回転数を目標回転数に合わせる方法を説明する。
高速にエンジン回転数を目標回転数に合わせる方法としては、エンジン４が駆動されている状態において点火プラグ１３６の点火ならびに燃料の噴射を停止する、所謂“点火・噴射カット”による制御方法である。
【００８９】
先ず、図１０において、最初のステップとしては“点火・噴射カット中”であるか否かを比較する（Ｓ０）。すなわち、エンジン４が駆動されている状態で点火プラグ１３６の点火ならびに燃料の噴射をカットしているか否かを見ることでエンジン状態が回転数を上昇させる方向にあるのか或いは回転数を降下させる方向にあるのかを判断して高速対応を行う制御である。なお、以下の説明および図面においては、スロットルについては“ＴＨ”、エンジン回転数については“Ｎｅ”と表示する場合もある。
【００９０】
そして、“点火・噴射カット中”であるか否かにおいて、“点火・噴射カット中”でない場合（ＮＯの場合）、すなわち、エンジン回転を上げる場合（Ｕ）について説明する。
この場合、例えば１音符の音程を表現するために予め決められたエンジンの目標回転から現状の回転数との回転数差算出をする（Ｓ１０）。その回転差からスロットルの開度を決定する場合、ＴＨ開度加算テーブルを検索（図１０においては、“ＴＨ開度加算テーブル検索”と表記する）して行う（Ｓ１１）。そして、このＴＨ開度加算テーブルの検索によって、スロットルの現状開度に対して必要な分を加算して目標開度を決定する（Ｓ１２）。
【００９１】
ここで、“ＴＨ開度加算テーブル”とは、図１１に示す曲線のグラフにて表される予め求められたデータである。すなわち、横軸をエンジン４の回転差（ｒｐｍ）、縦軸を角度で表される加算ＴＨ開度（°）とし、エンジン４の回転差から加算ＴＨ開度（°）を求めることができる。なお、“ＴＨ開度加算テーブル”は、エンジン４の排気量やタイプによって異なる固有のデータとして示される。
【００９２】
また制御フローに戻って、“ＴＨ開度加算テーブル”を用いた目標開度（Ｓ１２）の設定の次に、スロットルの目標開度になるようにＴＢＷの駆動によって開度を目標値まで上げる（Ｓ１３）。その後、実際のエンジン回転数（Ｎｅ）が目標回転よりも小さいか否かを見て小さい場合はＴＢＷ開度の調整を再度おこない、小さくない場合（ＮＯ）には目標回転数である場合（Ｓ２０）としてそのまま出力（ＥＸＳＩＴ）する（Ｓ２１）。
【００９３】
次に、“点火・噴射カット中”であるか否かにおいて、“点火・噴射カット中”の場合（ＹＥＳの場合）、すなわち、エンジン回転を下げる場合（Ｄ）について説明する。
この場合、例えばある音符の音程を表現するために予め決められたエンジンの目標回転にするとき、点火プラグ１３６の点火ならびに燃料の噴射を間引き停止する間引き率（％）を算出し（Ｓ１５）、引き続いて、ＴＨ開度減算テーブルを検索（図１０においては、“ＴＨ開度減算テーブル検索”と表記する）する（Ｓ１６）。そして、ＴＨ開度減算テーブルを検索して、間引き率の現状の率に対して必要な分を減算してスロットルの目標開度にする（Ｓ１７）。
【００９４】
ここで、“ＴＨ開度減算テーブル”について説明すると、図１２に示す例えば右肩上がりの曲線のグラフにて表される予め求められたデータである。すなわち、横軸を間引き率（％）、縦軸を角度で表される減算ＴＨ開度（°）とし、間引き率から減算ＴＨ開度（°）を求めることができる。この“ＴＨ開度減算テーブル”においても、エンジン４の排気量やタイプによって異なる固有のデータとして示される。
【００９５】
また制御フローに戻って、“ＴＨ開度減算テーブル”を用いた目標開度（Ｓ１７）の設定の次に、スロットルの目標開度になるようにＴＢＷの駆動によって開度を目標値まで下げる（Ｓ１８）。その後、実際のエンジン回転数（Ｎｅ）が目標回転よりも大きいか否かを見て大きい場合はＴＢＷ開度の調整を再度おこない、大きくない場合（ＮＯ）には目標回転数である場合（Ｓ２０）としてそのまま出力（ＥＸＩＴ）する（Ｓ２１）。
【００９６】
図１０に示すようにエンジン回転を制御することにより、高速にエンジンの運転状態を変化させることができ、例えば高速テンポの楽曲の演奏が可能となる。
【００９７】
以上、本発明を適用した一実施形態について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、上記実施形態における音階テーブルや音長テーブル等は必要に応じて適宜変更することができる。また、本発明は多気筒エンジンや四輪車両やその他種々の車両に適用することがでる。
【符号の説明】
【００９８】
１ エンジン制御装置
２ 電子制御装置
２ａ エンジン制御部
２ｂ 演奏プログラム部
２ｃ 回転数検出部
２ｄ フィードバック部
２ｅ 可否判断部
３ データ記録部
４ エンジン
５ 燃焼室
６ クランクシャフト
６ａ クランクパルス検出器
７ 吸気制御系
８ 燃料制御系
９ 点火制御系
１０ 状態検出部
１１ 排気ガスセンサ
１２ 水温センサ
１３ クラッチスイッチ
１４ ニュートラルスイッチ
１５ オイル温センサ
１６ メインスタンドスイッチ
１７ 車両診断検出部
２０ 排気系
４７ 操作スイッチ
４９ 無線通信部
１００ 自動二輪車（車両）
Ｐ 特定パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御装置（２）によりエンジン（４）の運転状態を制御するエンジン制御方法であって、
前記エンジン（４）の無負荷運転状態で、前記電子制御装置（２）のパターンプログラムに基づいて少なくともスロットル開度を制御するスロットルアクチュエータ（１６８）により前記エンジン（４）の回転数（Ｎｅ）を制御して、排気音が変化する特定パターン（Ｐ）を生じさせることを特徴とするエンジン制御方法。
【請求項２】
前記エンジン（４）の回転数（Ｎｅ）の複数の高低区分を、
前記エンジン（４）の前記排気音の音階（Ｓ）の複数の音程（ド、レ、ミ、・・ド）に一対一対応する音階テーブル（ＳＴ）を設定しておき、前記パターンプログラムを前記エンジン（４）の回転数（Ｎｅ）の制御にて演奏するときに、前記特定パターン（Ｐ）を前記音階（Ｓ）にて表すことを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御方法。
【請求項３】
前記音階（Ｓ）の１音長さ（Ｔ１，Ｔ２，・・Ｔ８）を、前記回転数（Ｎｅ）の制御時間の長さで表す音長テーブル（ＴＴ）を設定しておき、前記パターンプログラムを前記回転数（Ｎｅ）の制御にて実行するときに、前記特定パターン（Ｐ）を前記音長テーブル（ＴＴ）に基づいて前記１音長さ（Ｔ１，Ｔ２，・・Ｔ８）にて表すことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン制御方法。
【請求項４】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記エンジン（４）を搭載する車両（１００）の状態検出部（１０）からの信号に基づき行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
【請求項５】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部（１０）の排気ガスセンサ（１１）の信号に基づき行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御方法。
【請求項６】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部（１０）の水温センサ（１２）の信号に基づき行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御方法。
【請求項７】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部（１０）のオイル温センサ（１５）の信号に基づき行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御方法。
【請求項８】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部（１０）のニュートラルスイッチ（１４）またはクラッチスイッチ（１３）の信号に基づき行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御方法。
【請求項９】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部（１０）のメインスタンドスイッチ（１６）の信号に基づき行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御方法。
【請求項１０】
前記パターンプログラムの演奏を、前記エンジン（４）の予め設定された回転数以下で行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
【請求項１１】
前記パターンプログラムを前記電子制御装置（２）の外部から取得することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
【請求項１２】
前記パターンプログラムの取得を、前記パターンプログラムが記録されたメディア（３０）の装着にて行うことを特徴とする請求項１１に記載のエンジン制御方法。
【請求項１３】
前記パターンプログラムの取得を、前記電子制御装置（２）の無線通信部（４９）を介して行うことを特徴とする請求項１１に記載のエンジン制御方法。
【請求項１４】
前記無線通信部（４９）を介して複数の車両（１００）間で同期させて前記パターンプログラムの合奏運転を行うことを特徴とする請求項１３に記載のエンジン制御方法。
【請求項１５】
前記エンジン（４）を搭載する車両（１００）の状態を検出可能な車両診断検出部（１７）からの診断信号に基づき、前記診断信号で特定される前記パターンプログラムを演奏することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
【請求項１６】
前記パターンプログラムを演奏するときに、前記エンジン（４）を搭載する車両（１００）の状態を検出可能な車両診断検出部（１７）からの診断信号に基づき、前記診断信号で特定される固有の演奏変化を付けて演奏することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
【請求項１７】
吸気制御系（７）、燃料制御系（８）、点火制御系（９）の少なくともいずれかを制御してエンジン（４）の運転状態をコントロールする電子制御装置（２）を備えたエンジン制御装置（１）であって、
前記電子制御装置（２）には、前記エンジン（４）の運転状態を、無負荷運転状態でアイドリング回転数以上において排気音を特定パターン（Ｐ）で変化させるパターンプログラムを駆動する演奏プログラム部（２ｂ）が設けられ、前記エンジン（４）の排気音を前記パターンプログラムに基づいて変化させることを特徴とするエンジン制御装置（１）。
【請求項１８】
音階テーブル（ＳＴ）および音長テーブル（ＴＴ）を有する前記パターンプログラムが演奏プログラム部（２ｂ）により駆動されて前記特定パターン（Ｐ）を演奏することを特徴とする請求項１７に記載のエンジン制御装置（１）。
【請求項１９】
前記パターンプログラムが記録されたメディア（３０）の着脱が自在に構成された装着部（４８）を備えたことを特徴とする請求項１７または１８に記載のエンジン制御装置（１）。
【請求項２０】
前記装着部（４８）がスピードメータ部（４０）に設けられるとともに、前記メディア（３０）を用いる前記パターンプログラムの実行を選択する操作スイッチ（４７）が前記装着部（４８）の近傍に設けられたことを特徴とする請求項１９に記載のエンジン制御装置（１）。
【請求項２１】
前記パターンプログラムの取得を行う無線通信部（４９）が設けられたことを特徴とする請求項１７〜２０のいずれか一項に記載のエンジン制御装置（１）。
【請求項２２】
前記エンジン（４）を搭載する車両（１００）の状態を検出可能な車両診断検出部（１７）を備え、前記車両診断検出部（１７）が前記車両（１００）の診断信号を前記電子制御装置（２）に送ることにより、前記診断信号に対応する固有の演奏を行うことを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか一項に記載のエンジン制御装置（１）。
【請求項１】
電子制御装置（２）によりエンジン（４）の運転状態を制御するエンジン制御方法であって、
前記エンジン（４）の無負荷運転状態で、前記電子制御装置（２）のパターンプログラムに基づいて少なくともスロットル開度を制御するスロットルアクチュエータ（１６８）により前記エンジン（４）の回転数（Ｎｅ）を制御して、排気音が変化する特定パターン（Ｐ）を生じさせることを特徴とするエンジン制御方法。
【請求項２】
前記エンジン（４）の回転数（Ｎｅ）の複数の高低区分を、
前記エンジン（４）の前記排気音の音階（Ｓ）の複数の音程（ド、レ、ミ、・・ド）に一対一対応する音階テーブル（ＳＴ）を設定しておき、前記パターンプログラムを前記エンジン（４）の回転数（Ｎｅ）の制御にて演奏するときに、前記特定パターン（Ｐ）を前記音階（Ｓ）にて表すことを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御方法。
【請求項３】
前記音階（Ｓ）の１音長さ（Ｔ１，Ｔ２，・・Ｔ８）を、前記回転数（Ｎｅ）の制御時間の長さで表す音長テーブル（ＴＴ）を設定しておき、前記パターンプログラムを前記回転数（Ｎｅ）の制御にて実行するときに、前記特定パターン（Ｐ）を前記音長テーブル（ＴＴ）に基づいて前記１音長さ（Ｔ１，Ｔ２，・・Ｔ８）にて表すことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン制御方法。
【請求項４】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記エンジン（４）を搭載する車両（１００）の状態検出部（１０）からの信号に基づき行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
【請求項５】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部（１０）の排気ガスセンサ（１１）の信号に基づき行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御方法。
【請求項６】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部（１０）の水温センサ（１２）の信号に基づき行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御方法。
【請求項７】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部（１０）のオイル温センサ（１５）の信号に基づき行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御方法。
【請求項８】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部（１０）のニュートラルスイッチ（１４）またはクラッチスイッチ（１３）の信号に基づき行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御方法。
【請求項９】
前記パターンプログラムの演奏の可否判断を、前記状態検出部（１０）のメインスタンドスイッチ（１６）の信号に基づき行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御方法。
【請求項１０】
前記パターンプログラムの演奏を、前記エンジン（４）の予め設定された回転数以下で行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
【請求項１１】
前記パターンプログラムを前記電子制御装置（２）の外部から取得することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
【請求項１２】
前記パターンプログラムの取得を、前記パターンプログラムが記録されたメディア（３０）の装着にて行うことを特徴とする請求項１１に記載のエンジン制御方法。
【請求項１３】
前記パターンプログラムの取得を、前記電子制御装置（２）の無線通信部（４９）を介して行うことを特徴とする請求項１１に記載のエンジン制御方法。
【請求項１４】
前記無線通信部（４９）を介して複数の車両（１００）間で同期させて前記パターンプログラムの合奏運転を行うことを特徴とする請求項１３に記載のエンジン制御方法。
【請求項１５】
前記エンジン（４）を搭載する車両（１００）の状態を検出可能な車両診断検出部（１７）からの診断信号に基づき、前記診断信号で特定される前記パターンプログラムを演奏することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
【請求項１６】
前記パターンプログラムを演奏するときに、前記エンジン（４）を搭載する車両（１００）の状態を検出可能な車両診断検出部（１７）からの診断信号に基づき、前記診断信号で特定される固有の演奏変化を付けて演奏することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
【請求項１７】
吸気制御系（７）、燃料制御系（８）、点火制御系（９）の少なくともいずれかを制御してエンジン（４）の運転状態をコントロールする電子制御装置（２）を備えたエンジン制御装置（１）であって、
前記電子制御装置（２）には、前記エンジン（４）の運転状態を、無負荷運転状態でアイドリング回転数以上において排気音を特定パターン（Ｐ）で変化させるパターンプログラムを駆動する演奏プログラム部（２ｂ）が設けられ、前記エンジン（４）の排気音を前記パターンプログラムに基づいて変化させることを特徴とするエンジン制御装置（１）。
【請求項１８】
音階テーブル（ＳＴ）および音長テーブル（ＴＴ）を有する前記パターンプログラムが演奏プログラム部（２ｂ）により駆動されて前記特定パターン（Ｐ）を演奏することを特徴とする請求項１７に記載のエンジン制御装置（１）。
【請求項１９】
前記パターンプログラムが記録されたメディア（３０）の着脱が自在に構成された装着部（４８）を備えたことを特徴とする請求項１７または１８に記載のエンジン制御装置（１）。
【請求項２０】
前記装着部（４８）がスピードメータ部（４０）に設けられるとともに、前記メディア（３０）を用いる前記パターンプログラムの実行を選択する操作スイッチ（４７）が前記装着部（４８）の近傍に設けられたことを特徴とする請求項１９に記載のエンジン制御装置（１）。
【請求項２１】
前記パターンプログラムの取得を行う無線通信部（４９）が設けられたことを特徴とする請求項１７〜２０のいずれか一項に記載のエンジン制御装置（１）。
【請求項２２】
前記エンジン（４）を搭載する車両（１００）の状態を検出可能な車両診断検出部（１７）を備え、前記車両診断検出部（１７）が前記車両（１００）の診断信号を前記電子制御装置（２）に送ることにより、前記診断信号に対応する固有の演奏を行うことを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか一項に記載のエンジン制御装置（１）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−３６４１７（Ｐ２０１３−３６４１７Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７４１８５（Ｐ２０１１−１７４１８５）
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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