(57)【要約】      （修正有）【課題】正側パルサ入力波形と負側パルサ入力波形との間にノイズが発生しても、正確な正側パルサ信号を出力して、誤って点火することを防止できる点火時期制御装置を提供する。【解決手段】一定角度範囲にマーク２４が形成されたフライホイールマグネット２５と、マーク２４を検出するピックアップコイル２６と、コイル２６からの入力信号からマーク始点２４ａを検出して正側パルサ信号を発生させる回路３４と、マーク終点２４ｂを検出して負側パルサ信号を発生させる回路３５と、正側パルサ信号から負側パルサ信号までの間に、正側パルサ信号をマスクするための正側パルス信号を出力するマスク回路３６と、正側パルサ信号の検出時点を基準として高速回転域の点火時期を決定すると共に、正側パルサ信号を認識してから負側パルサ信号を認識するまで、マスク用正側パルス信号を出力して正側パルサ信号をマスクするＣＰＵ３７とを備えた点火時期制御装置２１。【選択図】図４
2008050971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火花点火式内燃機関の点火時期制御装置において、
前記内燃機関のクランク軸と一体に回転し、その一定角度範囲にマークが形成された回転体と、
該回転体の前記マークを検出するマーク検出手段と、
該マーク検出手段からの入力信号から前記マークのマーク始点を検出して正側パルサ信号を発生させると共に、前記マークのマーク終点を検出して負側パルサ信号を発生させるパルサ信号発生手段と、
前記正側パルサ信号から前記負側パルサ信号までの間に、前記正側パルサ信号をマスクするためのマスク用正側パルス信号を出力するパルサ信号マスク手段と、
前記パルサ信号発生手段からの前記正側パルサ信号の検出時点を基準として高速回転域の点火時期を決定すると共に、前記正側パルサ信号を認識してから前記負側パルサ信号を認識するまで、前記パルサ信号マスク手段に信号を出力して前記マスク用正側パルス信号を出力して前記正側パルサ信号をマスクする点火時期決定手段と、
該点火時期決定手段で決定した点火時期に点火させる点火手段とを備えたことを特徴とする点火時期制御装置。
【請求項２】
前記回転体はフライホイールマグネットであり、前記マークは該フライホイールマグネットの周方向に一定角度範囲突出する突形状であることを特徴とする請求項１に記載の点火時期制御装置。
【請求項３】
前記マーク検出手段は、ピックアップコイルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の点火時期制御装置。
【請求項４】
前記パルサ信号発生手段は、前記マーク検出手段に接続されて前記マーク始点を検出して正側パルサ信号を発生させる正側パルサ入力回路と、前記マーク検出手段に接続されて前記マーク終点を検出して負側パルサ信号を発生させる負側パルサ入力回路とを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の点火時期制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の点火時期制御装置が配設されたことを特徴とする自動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、火花点火式内燃機関の点火時期制御装置及びこの点火時期制御装置が設けられた自動二輪車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から火花点火式内燃機関としては、特許文献１に記載されたようなものがある。
【０００３】
すなわち、この特許文献１には、自動二輪車の内燃機関のクランク軸の端部にフライホイールマグネットが配設され、このフライホイールマグネットの外周に周方向に一定角度範囲突出する突部であるマークが形成されている。このマークに対向してピックアップコイルが内燃機関本体に配設され、このピックアップコイルにより、マークの段差形状のマーク始点が検出されて正側パルサ信号が出力されると共に、マークの段差形状のマーク終点が検出されて負側パルサ信号が出力される。
【０００４】
そして、高速回転域では、その正側パルサ信号をトリガとして１次電圧をＣＤＩ（コンデンサ放電式点火回路）ユニットから発生させ、これをイグニッションコイルに入れて２次電圧で点火する。また、低速回転域では、その負側パルサ信号をトリガとして１次電圧をＣＤＩユニットから発生させ、これをイグニッションコイルに入れて２次電圧で点火するようにしている。
【０００５】
ところが、マークのマーク始点（正側パルサ信号）とマーク終点（負側パルサ信号）との間において、ピックアップコイルにより、ノイズが発生する虞があるため、このノイズを除去するのにバイアス電圧を設定するようにしている。
【０００６】
このバイアス電圧は、回転変動による正規のパルサ信号の電圧の変動を考慮した上で、正規パルサ信号が認識できるように、正規のパルサ信号の電圧より、小さくなるように設定する必要があった。
【特許文献１】特開２００１−１１２２２６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来のものにあっては、フライホイールマグネットが、内燃機関のクランク軸に取り付けられ、特に高速回転域で振動し易いと共に、フライホイールマグネット外周の突出したマークとピックアップコイルとのギャップ（間隙）が非常に小さいため、実機クランク軸等の振れによるギャップの変動をピックアップコイルが拾い易く、図６（ａ）に示すように、正側パルサ入力波形ａと負側パルサ入力波形ｂとの間に、振動等によって電圧値の大きいノイズｃが発生し易い。その結果、設定可能なバイアス電圧以上のノイズｃが発生する場合があり、ノイズｃの電圧値によっては、図６（ｂ）中、ノイズｃに対応する部分を正側パルサ信号として認識してしまい、誤って点火してまう虞がある。
【０００８】
そこで、この発明は、正側パルサ入力波形と負側パルサ入力波形との間にノイズが発生していても、このノイズを認識することなく、正確な正側パルサ信号を出力して、誤って点火することを防止できる点火時期制御装置及び自動二輪車を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、火花点火式内燃機関の点火時期制御装置において、前記内燃機関のクランク軸と一体に回転し、その一定角度範囲にマークが形成された回転体と、該回転体の前記マークを検出するマーク検出手段と、該マーク検出手段からの入力信号から前記マークのマーク始点を検出して正側パルサ信号を発生させると共に、前記マークのマーク終点を検出して負側パルサ信号を発生させるパルサ信号発生手段と、前記正側パルサ信号から前記負側パルサ信号までの間に、前記正側パルサ信号をマスクするためのマスク用正側パルス信号を出力するパルサ信号マスク手段と、前記パルサ信号発生手段からの前記正側パルサ信号の検出時点を基準として高速回転域の点火時期を決定すると共に、前記正側パルサ信号を認識してから前記負側パルサ信号を認識するまで、前記パルサ信号マスク手段に信号を出力して前記マスク用正側パルス信号を出力して前記正側パルサ信号をマスクする点火時期決定手段と、該点火時期決定手段で決定した点火時期に点火させる点火手段とを備えた点火時期制御装置としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記回転体はフライホイールマグネットであり、前記マークは該フライホイールマグネットの周方向に一定角度範囲突出する突形状であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記マーク検出手段は、ピックアップコイルであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記パルサ信号発生手段は、前記マーク検出手段に接続されて前記マーク始点を検出して正側パルサ信号を発生させる正側パルサ入力回路と、前記マーク検出手段に接続されて前記マーク終点を検出して負側パルサ信号を発生させる負側パルサ入力回路とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の点火時期制御装置が配設された自動二輪車としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記記載の発明によれば、正側パルサ信号入力時点から負側パルサ信号入力時点まで、正側パルサ信号をマスクするようにしているため、高回転時に実機の振動等によりノイズが発生したとしても、このノイズをマスクできることから、発生する正側パルサのノイズによる誤作動を防ぐことができ、その結果、点火タイミングを精度良く確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１乃至図５には、この発明の実施の形態を示す。
【００１７】
まず構成を説明すると、図１中符号１１は自動二輪車で、この自動二輪車１１はパイプ構造の車体フレーム１２を有し、この車体フレーム１２の前部に操行ハンドル１３及び前輪１４が設けられると共に、車体フレーム１２の後部に後輪１５が設けられ、この車体フレーム１２の上側に燃料タンク１６及び着座シート１７が支持されている。
【００１８】
そして、その燃料タンク１６の下側には、火花点火式の内燃機関１８が車体フレーム１２に支持されている。
【００１９】
この内燃機関１８のシリンダヘッド１９には、図示省略の点火プラグが設けられ、この点火プラグの点火タイミングを制御する点火時期制御装置２１が設けられている。
【００２０】
この点火時期制御装置２１は、図２乃至図４に示すように、内燃機関１８のクランク軸２３と一体に回転し、その一定角度範囲にマーク２４が形成された「回転体」であるフライホイールマグネット２５を有し、図３に示すように、このマーク２４に接近して、このマーク２４を検出する「マーク検出手段」であるピックアップコイル２６がクランクケース２２側に設けられている。
【００２１】
そして、このピックアップコイル２６がＣＤＩ（コンデンサ放電式点火回路）ユニット２７に接続され、このＣＤＩユニット２７には、バッテリー２８及び「点火手段」としてのイグニッションコイル２９が接続されている。なお、そのバッテリー２８の代わりに、フライホイールマグネットコイルを接続することもできる。
【００２２】
より詳しくは、そのマーク２４は、フライホイールマグネット２５の周方向に一定角度範囲突出して形成され、そのピックアップコイル２６により、そのマーク２４の段差形状のマーク始点２４ａ及び、段差形状のマーク終点２４ｂが検出されて、この信号がＣＤＩユニット２７に送信されるようになっている。
【００２３】
その正側パルサ信号は、マーク始点２４ａがピックアップコイル２６を通過するときに発生し、負側パルサ信号は、マーク終点２４ｂがピックアップコイル２６を通過するときに発生する。
【００２４】
このＣＤＩユニット２７は、そのピックアップコイル２６からの信号が入力される「パルサ信号発生手段」としての正側パルサ入力回路３４及び負側パルサ入力回路３５が設けられている。
【００２５】
この正側パルサ入力回路３４にて、前記マーク始点２４ａの信号に基づき正側パルサ信号を発生させ、又、負側パルサ入力回路３５にて、前記マーク終点２４ｂの信号に基づき負側パルサ信号を発生させるようにしている。
【００２６】
その正側パルサ入力回路３４及び負側パルサ入力回路３５が、それぞれ「点火時期決定手段」を有するＣＰＵ３７に接続されると共に、その正側パルサ入力回路３４に「パルサ信号マスク手段」としてのマスク回路３６が接続され、このマスク回路３６がそのＣＰＵ３７に接続されている。このマスク回路３６は、正側パルサ信号から負側パルサ信号までの間は、正側パルサ信号をマスクするためのマスク用正側パルス信号を出力するように構成されている。
【００２７】
このＣＰＵ３７は、正側パルサ信号の検出時点を基準として高速回転域の点火時期を決定すると共に、負側パルサ信号の検出時点を基準として低速回転域の点火時期を決定するようにしている。高速回転域の点火時期は、正側パルサ信号の検出時点を基準として、回転数に応じた進角を演算して点火タイミングを決定するようにしている。また、低速回転域の点火時期は、負側パルサ信号の検出時点に設定される。
【００２８】
また、この正側パルサ信号を認識してから負側パルサ信号を認識するまでは、ＣＰＵ３７からマスク回路３６に信号を出力し、正側パルサ信号をマスクする。マスクすることにより、正側パルサ信号を認識してから負側パルサ信号を認識するまでの間の正側のノイズを検出しないように構成されている。
【００２９】
さらに、このＣＰＵ３７からソフト点火出力が点火回路３８に送信される一方、負側パルサ入力回路３５から波形整形回路３９を介して点火回路３８に接続されている。また、ＣＰＵ３７からハードカット出力が負側パルサ入力回路３５と波形整形回路３９との間に出力され、波形整形回路３９にて所定の波形が形成されるるようになっている。
【００３０】
さらにまた、前記バッテリー２８がＣＤＩユニット２７の充電電圧制御回路４０に接続され、この充電電圧制御回路４０が点火回路３８に接続されていると共に、この点火回路３８がイグニッションコイル２９に接続されている。
【００３１】
なお、図２中符号４３はフライホイールマグネット２５の内側に配置されたステータ、符号４４はクランク軸２３に連結されたコンロッドである。
【００３２】
次に、作用について説明する。
【００３３】
内燃機関１８の駆動状態で、クランク軸２３が回転することにより、このクランク軸２３に固定されたフライホイールマグネット２５が図３中矢印方向に回転する。この回転により、フライホイールマグネット２５のマーク２４が、ピックアップコイル２６を通過し、ピックアップコイル２６からＣＤＩユニット２７に、例えば図５（ａ）に示すような波形の信号が入力される。このマーク２４のマーク始点２４ａがピックアップコイル２６を通過することにより、正側パルサ波形ａが入力され、このマーク２４のマーク終点２４ｂがピックアップコイル２６を通過することにより、負側パルサ波形ｂが入力される。
【００３４】
また、クランク軸２３に固定されたフライホイールマグネット２５の振動等により、フライホイールマグネット２５のマーク２４と、ピックアップコイル２６とのギャップが変化し、正側パルサ波形ａと負側パルサ波形ｂとの間にノイズｃが発生する場合がある。
【００３５】
そして、正側パルサ波形ａが入力されると、正側パルサ入力回路３４からＣＰＵ３７に正側パルサ信号が入力され、このＣＰＵ３７から、マスク回路３６に信号が出力され、図５（ｂ）に示すように、正側パルサ信号がマスクされた状態となる。
【００３６】
次いで、負側パルサ波形ｂが入力されると、負側パルサ入力回路３５からＣＰＵ３７に負側パルサ信号が入力され、このＣＰＵ３７からのマスク回路３６に対する信号の出力が停止される。これにより、正側パルサ信号から負側パルサ信号までの間のノイズｃは認識されないこととなる。
【００３７】
そして、内燃機関１８回転数が所定値以上の高回転域では、正側パルサ信号が入力されると、ＣＰＵ３７では、正側パルサ信号入力時点を基準にし、回転数に応じた進角を演算して点火タイミングを決定し、ソフト点火出力を点火回路３８に出力する。その後、ＣＤＩユニット２７からイグニッションコイル２９に１次電圧が出力され、イグニッションコイル２９から２次電圧を発生させて、図示省略の点火プラグにて所望の時期に点火されることとなる。
【００３８】
一方、内燃機関１８回転数が所定値未満の低回転域では、負側パルサ信号が入力されると、ＣＰＵ３７では、負側パルサ信号入力時点で、波形整形回路３９を介してソフト点火出力を点火回路３８に出力する。その後は上記と同様、ＣＤＩユニット２７からイグニッションコイル２９に１次電圧が出力され、イグニッションコイル２９から２次電圧を発生させて、図示省略の点火プラグにて所望の時期に点火されることとなる。
【００３９】
このようなものにあっては、正側パルサ信号入力時点から負側パルサ信号入力時点まで、正側パルサ信号をマスクするようにしているため、高回転時に実機の振動等によりノイズｃが発生したとしても、このノイズｃをマスクできることから、発生する正側パルサのノイズｃによる誤作動を防ぐことができる。その結果、点火タイミングを精度良く確保できる。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、自動二輪車１１の内燃機関１８の点火時期制御装置２１に、この発明を適用したが、これに限らず、他の内燃機関にも適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の実施の形態に係る自動二輪車の側面図である。
【図２】同実施の形態に係る自動二輪車の内燃機関のクランク軸等を示す断面図である。
【図３】同実施の形態に係るフライホイールマグネット及びピックアップコイル等を示す正面図である。
【図４】同実施の形態に係る点火時期制御装置の回路図である。
【図５】同実施の形態に係る入力波形と正側パルサ信号ＣＰＵ入力波形との関係を示す波形図である。
【図６】従来例を示す図５に相当する入力波形と正側パルサ信号ＣＰＵ入力波形との関係を示す波形図である。
【符号の説明】
【００４２】
11  自動二輪車
18  内燃機関
21  点火時期制御装置
23  クランク軸
24  マーク
24a マーク始点
24b マーク終点
25  フライホイールマグネット（回転体）
26  ピックアップコイル（マーク検出手段）
27  ＣＤＩユニット
28  バッテリー
34  正側パルサ入力回路（パルサ信号発生手段）
35  負側パルサ入力回路（パルサ信号発生手段）
36  マスク回路（パルサ信号マスク手段）
37  ＣＰＵ（点火時期決定手段）
ａ  正側パルサ波形
ｂ  負側パルサ波形
ｃ  ノイズ
【図１】
2008050971.tif 000003
【図２】
2008050971.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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