(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正転状態のクランク軸を逆転させる際に、前記クランク軸の回転数を逆転開始回転数に低下させた時点で点火時期を過進角させて前記クランク軸を逆転させるようにした２サイクルエンジンの逆転制御装置であって、
エンジンを逆転させる際に操作され逆転信号を出力する逆転スイッチと、
前記クランク軸の慣性モーメントに応じてエンジンの種類を指定する切替スイッチと、
エンジンの種類に応じて前記逆転開始回転数および前記過進角等の逆転情報を格納する記憶部と、
前記逆転スイッチが操作されたときに、前記切替スイッチにより指定された逆転情報に基づいて前記クランク軸を逆転制御する制御手段とを有することを特徴とする２サイクルエンジンの逆転制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の２サイクルエンジンの逆転制御装置において、慣性モーメントの大きい方の逆転開始回転数を慣性モーメントの小さい方の逆転開始回転数よりも低くしたことを特徴とする２サイクルエンジンの逆転制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の２サイクルエンジンの逆転制御装置において、慣性モーメントの大きい方の過進角を慣性モーメントの小さい方の過進角よりも小さい角度としたことを特徴とする２サイクルエンジンの逆転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンを逆転させることにより車両を後退させるようにした２サイクルエンジンの逆転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
四輪バギー車とも言われるＡＴＶやスノーモービルなどの特殊な小型車両には、前後進切換機構を設けることなく、遠心式の自動変速機のみを介してエンジンの出力トルクを駆動部に伝達するようにしたものがある。このような車両は、エンジンによっては前進走行しかできないので、車両をガレージから引き出したり、トラックから降ろすときなどには人手により車両を後退移動させる必要がある。
【０００３】
そこで、前後進切換機構を有しない車両をエンジンにより後退移動させるために、後退時にエンジンを逆転制御するようにした技術が、たとえば、米国特許第5,036,802号公報および特開平11-218038号公報に示されるように、提案されている。従来の逆転制御装置にあっては、車両を後退させるスイッチが操作されると、エンジン回転数をアイドリングの回転数よりも低下させるようにし、所定の回転数まで低下したときに、点火プラグの点火時期を通常の正回転のときよりも過進角させることにより、エンジンを逆転させるようにしている。エンジン回転数を低下させる方式には、前者の方式のようにエンジンを失火させる方式と、後者の方式のようにエンジンの点火時期を遅らせる方式とがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スノーモービルなどのような特殊な小型車両に搭載されるエンジンの始動方式には、クランク軸を電動モータにより自動的に始動回転させるようにしたセルフスタータ式と、リコイルロープを手動操作により引っ張ってクランク軸を始動回転させるようにしたリコイルスタータ式とがある。同じ出力のエンジンであっても、リコイルスタータ式として車両に搭載される場合と、セルフスタータ式として車両に搭載される場合とがあり、さらには、ディーラや使用者がリコイルスタータ式のエンジンをセルフスタータ式に変更する場合がある。
【０００５】
いずれのタイプであっても、フライホイールがクランク軸に取り付けられ、フライホイールを含めてクランク軸は所定の慣性モーメントを有することになるが、セルフスタータ式とする場合にはリングギヤを追加することになるので、リングギヤを含めたクランク軸の慣性モーメントはリコイルスタータ式のエンジンよりも大きくなる。
【０００６】
このため、リコイルスタータ式の車両に搭載するためのエンジン逆転制御装置をそのままセルフスタータ式の車両に搭載すると、エンジンを適切に逆転させることができなくなることがある。逆に、セルフスタータ式の車両に搭載するためのエンジン逆転制御装置を、そのままリコイルスタータ式の車両に搭載するとエンジンを逆転させることができなくなることがある。このため、一度の逆転操作では確実にエンジンを逆転させることができず、逆転操作を複数回繰り返して行わなければならないという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は、慣性モーメントが相違する複数のエンジンを共通の制御装置によって確実に逆転制御し得るようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の２サイクルエンジンの逆転制御装置は、正転状態のクランク軸を逆転させる際に、前記クランク軸の回転数を逆転開始回転数に低下させた時点で点火時期を過進角させて前記クランク軸を逆転させるようにした２サイクルエンジンの逆転制御装置であって、エンジンを逆転させる際に操作され逆転信号を出力する逆転スイッチと、前記クランク軸の慣性モーメントに応じてエンジンの種類を指定する切替スイッチと、エンジンの種類に応じて前記逆転開始回転数および前記過進角等の逆転情報を格納する記憶部と、前記逆転スイッチが操作されたときに、前記切替スイッチにより指定された逆転情報に基づいて前記クランク軸を逆転制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の２サイクルエンジンの逆転制御装置は、慣性モーメントの大きい方の逆転開始回転数を慣性モーメントの小さい方の逆転開始回転数よりも低くしたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の２サイクルエンジンの逆転制御装置は、慣性モーメントの大きい方の過進角を慣性モーメントの小さい方の過進角よりも小さい角度としたことを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、正転状態のクランク軸を逆転させる際に、クランク軸の回転数を逆転開始回転数に低下させた時点で点火時期を過進角させてクランク軸を逆転させる場合に、慣性モーメントに応じて切替スイッチにより指定された逆転開始回転数や過進角などの逆転情報のパラメータに基づいて点火時期を制御するようにしたので、制御部を共用化して複数の種類のエンジンを確実に逆転制御することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用の２サイクルエンジンの逆転制御装置を示すブロック図である。
【００１３】
図１には車両に搭載されるエンジン１の一部が概略的に示されている。エンジン１は上死点(TDC)と下死点(BDC)との間を往復動するピストン２を有し、ピストン２はコネクティングロッドを介してクランク軸３に連結されており、このエンジン１はピストン２の一往復つまり２行程（ストローク）で１サイクルを構成する２サイクルエンジンとなっている。エンジン１には点火プラグ４が設けられており、この点火プラグ４は、シリンダ内に供給された燃料と空気の混合気をスパークによって点火する。点火プラグ４には点火用の高電圧を印加するための点火コイル５が接続され、点火コイル５には点火制御部１０から点火信号Ａが送られるようになっており、点火プラグ４は所定のタイミングでスパークを発生する。
【００１４】
点火コイル５に点火信号Ａを送る点火制御部１０には、クランク軸３の回転数および回転方向を検出する回転センサ１１と、逆転スイッチ１２がそれぞれ接続されている。これにより、点火制御部１０には回転センサ１１からの回転信号Ｂが送られて回転方向が検出され、逆転スイッチ１２が操作されると逆転信号Ｃが点火制御部１０に送られてクランク軸３は正転状態から逆転状態に切り換えられる。
【００１５】
点火制御部１０にはさらに切替信号Ｄが切替スイッチ１３から送られるようになっており、この切替スイッチ１３はクランク軸３の慣性モーメントに応じてエンジンの種類を指定する際に操作される。たとえば、エンジン１をセルフスタータ式として車両に搭載する場合と、リコイルスタータ式として車両に搭載する場合では、クランク軸３の慣性モーメントが相違することから、エンジンの始動形式に応じて切替スイッチ１３を操作する。
【００１６】
点火制御部１０には記憶部１４が接続されている。この記憶部１４は点火制御処理を実行するプログラムなどが格納されたＲＯＭや一時的にデータを格納するＲＡＭを有しており、記憶部１４にはエンジンの種類に応じて複数の逆転情報のパラメータが格納されている。逆転情報としては、逆転処理を開始するクランク軸３の回転数つまり逆転開始回転数の情報と、逆転させるために点火プラグ４の点火時期を通常の正転状態よりも進める過進角の情報とがあり、これらの情報の少なくともいずれか一方が記憶部１４に格納されている。点火制御部１０および記憶部１４は、コントロールユニットのケース内に収容され、車体に取り付けられるようになっている。
【００１７】
エンジンがリコイルスタータ式として車両に搭載される場合には、リコイルスタータのリコイルプーリに巻き付けられたリコイルロープを引っ張ることによりクランク軸３が始動回転数まで高められてエンジンの始動が行われる。一方、エンジンがセルフスタータ式として車両に搭載される場合には、スタータスイッチが運転者により操作されると、電動モータを有する始動装置によって自動的にクランク軸３が始動回転数まで高められてエンジンの始動が行われる。
【００１８】
車両が前進走行するときには、点火プラグ４の点火時期は、ピストン２が上死点(TDC)に到達する前におけるクランク軸３の所定の進角度（５〜３０°）に設定される。車両の前進走行時における点火時期は点火制御部１０からの信号により制御される。
【００１９】
一方、逆転スイッチ１２が操作されたときには、所定の逆転条件を充足していれば、クランク軸３は正転状態から逆転状態に切り換えられてエンジンは逆転制御されることになる。逆転条件は、クランク軸３の回転数が所定の回転数の範囲内であり、逆転スイッチ１２を所定時間押下していることなどである。これらの逆転条件を充足している場合には、エンジンを逆転させるために、まず、エンジン回転数を所定の逆転開始回転数にまで低下する。
【００２０】
エンジン回転数を低下させるには、点火プラグ４を点火させることなく、失火させるようにしても良く、点火時期を遅らせてピストン２が上死点を経過した後に設定するようにしても良く、その場合の遅角度としては、上死点から０〜３０°の範囲に設定することができる。このようにして、エンジン回転数が所定の逆転開始回転数にまで低下したら、ピストン２が上死点に向かうときにおける通常の進角度の点火時期（５〜３０°）よりも大きな進角度つまり過進角で点火させる。これにより、クランク軸３は逆転される。クランク軸３が逆転されると、逆転表示ランプ１６が点火制御部１０からの信号により点灯する。
【００２１】
逆転が回転センサ１１からの信号によって検出されたならば、逆転を正転とみなした通常の進角度で点火して、逆転を継続する。これにより、スノーモービルなどの車両をエンジンにより駆動してガレージから引き出したり、トラックから降ろすことができる。
【００２２】
上述した逆転開始回転数と過進角について実験したところ、逆転開始回転数はクランク軸３の慣性モーメントが大きい場合には慣性モーメントが小さい場合よりも低い回転数に設定し、過進角は慣性モーメントが大きい場合には慣性モーメントが小さい場合よりも小さい角度に設定することが必要であると判明した。
【００２３】
表１はセルフスタータを備えたエンジンについて、逆転開始回転数と過進角とを変化させて、逆転操作を行った場合における逆転成功率を示す。表２は表１に示したエンジンと同一のエンジンにセルフスタータを設けずに、逆転開始回転数と過進角とを変化させた場合における逆転成功率を示す。この結果から、セルフスタータを備えた慣性モーメントの大きいエンジンについては、逆転開始回転数を５００rpmとし、過進角を４０〜４５度とし、セルフスタータを有することなく慣性モーメントが小さいエンジンについては、逆転開始回転数を５５０rpmとし、過進角を４０〜５０度とすれば、誤動作することなく確実にエンジンを逆転ができることが判明した。
【００２４】
【表１】
0004010783.tif 000002
【００２５】
【表２】
0004010783.tif 000003
【００２６】
そこで、同一出力のエンジンであってもクランク軸の慣性モーメントが相互に相違した複数種類のエンジンが使用される場合には、慣性モーメントに応じて逆転開始回転数と過進角についての逆転情報を予め記憶部１４内にパラメータとして格納しておく。これにより、切替スイッチ１３の切替操作によって、１つのコントロールユニットを用いてセルフスタータ式のエンジンとリコイルスタータ式のエンジンとについて、確実に逆転制御を行うことができ、逆転成功率を高めることが可能となった。また、コントロールユニットを共通化できるので、エンジンの製造コストを低減することができ、部品管理を容易にすることができる。
【００２７】
切替スイッチ１３の切替操作としては、切替スイッチ１３に２つの導通端子を設けておき、セルフスタータ式とリコイルスタータ式とに対応させる際に、短絡コネクタによって導通端子を接続するか、あるいは短絡コネクタを用いないで導通端子を開放させるかによって切替設定するようにできる。これにより、短絡コネクタを取り付けた場合と取り付けない場合とで、記憶部１４内に格納された所定の逆転情報のパラメータを読み出して、エンジンを逆転させる際に、それぞれの始動形式に対応させて点火プラグ４を最適なタイミングで点火制御することができる。
【００２８】
このようにして、車両のディーラや使用者がリコイルスタータ式のエンジンをセルフスタータ式に変更して使用する場合には、短絡コネクタを抜き差して切替スイッチ１３を操作するだけで容易に逆転制御条件を変更することができ、エンジンの始動形式を変更しても、エンジンの逆転成功率を高めることができる。
【００２９】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、表１および２はセルフスタータ式のエンジンとリコイルスタータ式のエンジンの２種類についての逆転条件を示すが、エンジン出力が相違するとクランク軸の慣性モーメントも相違することになるので、予め多種類のエンジンについてそれぞれの慣性モーメントに対応させて逆転情報を格納しておけば、ともにセルフスタータ式またはリコイルスタータ式のエンジンであっても、クランク軸の慣性モーメントの値に基づくエンジンの種類に対応させて同一のコントロールユニットを使用して高い逆転成功率によりエンジンの逆転制御をすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、切替スイッチを操作することによって慣性モーメントが相違する複数のエンジンを同一のコントロールユニットにより逆転制御することができる。慣性モーメントに対応させて最適な逆転制御を行うことができるので、逆転成功率を高めることができる。
【００３１】
セルフスタータ式のエンジンとリコイルスタータ式のエンジンに対して切替スイッチの操作によって同一のコントロールユニットにより逆転制御することができる。ディーラや使用者は、逆転制御を行うエンジンの始動形式を容易に変更することができる。
【００３２】
複数のエンジンを共通のコントロールユニットにより逆転制御することができるので、高い逆転成功率を維持しつつ、エンジンの製造コストを低減することができ、エンジン製造時の部品の管理を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用２サイクルエンジンの逆転制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１      エンジン
２      ピストン
３      クランク軸
４      点火プラグ
５      点火コイル
１０    点火制御部
１１    回転センサ
１２    逆転スイッチ
１３    切替スイッチ
１４    記憶部
【図１】
0004010783.tif 000004