(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動力をベルト式無段変速機を介して駆動輪に伝達する車両において、
車両の加速状態を検出する加速検出手段と、
加速を検出したらエンジンの点火時期を遅角する点火遅角手段と、
前記加速を開始してからベルト式無段変速機の無端ベルトのスリップが収まるまでの時間に合わせて、該加速の検出後に点火時期を遅角するまでのタイムディレイを設定する時間遅延手段と
を備えたことを特徴とする、車両におけるエンジンの点火制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの駆動力をベルト式無段変速機を介して駆動輪に伝達する車両におけるエンジンの点火制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にスクータ等の車両用エンジンの点火時期は、アイドリング領域ではアイドリング安定性を高めるために遅角され、低中速回転領域では出力の向上や燃料消費量の低減を図るために進角される。特開平７−２４３３７３号公報は、エンジンを低中速回転領域から急加速すると、負荷の急増と点火時期の進角とが同時に起こるためにノッキングが発生する場合があり、低中速回転領域からの急加速時には点火時期を遅角してノッキングの発生を回避することを開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところでベルト式無段変速機を備えた車両では、エンジンの急加速によりベルト式無段変速機のベルトに滑りが生じて、加速後にエンジンの駆動力が駆動輪に伝達されるまでにタイムラグが生じる場合がある。エンジンの加速を開始してからベルト式無段変速機の滑りが無くなってエンジンの駆動力が駆動輪に伝達されるまでの期間は、エンジンの負荷が小さいためにノッキングが発生することは少ない。しかしながら、上記従来のものはエンジンの加速後に駆動力が駆動輪に充分に伝達される前であっても、点火時期が遅角されてしまうため、その分だけエンジン回転数の立ち上がりが遅れて加速感が損なわれてしまう場合がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンの加速時におけるノッキングの発生を回避しながらスムーズな加速性能を確保することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、エンジンの駆動力をベルト式無段変速機を介して駆動輪に伝達する車両において、車両の加速状態を検出する加速検出手段と、加速を検出したらエンジンの点火時期を遅角する点火遅角手段と、前記加速を開始してからベルト式無段変速機の無端ベルトのスリップが収まるまでの時間に合わせて、該加速の検出後に点火時期を遅角するまでのタイムディレイを設定する時間遅延手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、エンジンの加速に伴うベルト式無段変速機の瞬間的な滑りが収まって駆動輪への動力伝達系が確立されるまでの期間は点火時期の遅角を行わないので、その間にエンジン回転数は速やかに増加し、加速後に瞬時に駆動輪に駆動力が伝達される。しかもベルトのスリップ中は負荷が小さいため、点火時期の遅角を行わなくてもノッキングが発生することは少ない。そしてベルトのスリップが収まった後に点火時期の遅角を行うので、エンジンから駆動輪への動力伝達により負荷が増加しても、ノッキングが発生せずにスムーズな加速が可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。  図１〜図７は本発明の一実施例を示すもので、図１は自動二輪車のパワーユニットの縦断面図、図２は点火装置の回路図、図３はメインルーチンのフローチャートの第１分図、図４はメインルーチンのフローチャートの第２分図、図５は点火時期演算ルーチンのフローチャート、図６は点火時期を検索するマップ、図７は作用を説明するグラフである。
【０００８】
図１は自動二輪車のパワーユニットＰの構造を示すもので、パワーユニットＰはボルト１…で一体に結合される右ケース半体２及び左ケース半体３を備えており、右ケース半体２の右側面にボルト４…で右カバー５が結合されるとともに、左ケース半体３の左側面にボルト（不図示）で左カバー６が結合される。右ケース半体２及び左ケース半体３の前部はエンジンＥのクランクケース７を構成しており、その前部にシリンダブロック８及びシリンダヘッド９が結合される。シリンダヘッド９の先端に点火プラグ１０が設けられる。  右ケース半体２及び左ケース半体３に一対のボールベアリング１１，１１で支持されたクランクシャフト１２が、シリンダブロック８に形成したシリンダに摺動自在に嵌合するピストン１３に、コネクティングロッド１４を介して連接される。クランクシャフト１２の右端に発電機１５が配置される。
【０００９】
左ケース半体３及び左カバー６は変速機ケースを構成し、その内部にベルト式無段変速機２０が収納される。ベルト式無段変速機２０は、入力軸であるクランクシャフト１２の左端に支持した駆動プーリ２１と、左ケース半体３及び右ケース半体２に一対のボールベアリング２２，２２で支持した出力軸２３の左端に支持した従動プーリ２４と、駆動プーリ２１及び従動プーリ２４間に巻き掛けた無端ベルト２５とを備える。
【００１０】
出力軸２３の左端に従動プーリ２４の回転を出力軸２３に伝達する遠心クラッチ２６が設けられる。左ケース半体３及び右ケース半体２の後部には減速ギヤ列２７が設けられており、この減速ギヤ列２７で前記出力軸２３の回転を減速して駆動輪を駆動する。
【００１１】
従って、エンジン回転数がアイドリング回転数から増加すると、先ず遠心クラッチ２６が係合してエンジンＥの駆動力が駆動輪に伝達されるようになり、エンジン回転数が更に増加すると駆動プーリ２１の溝幅が狭まって従動プーリ２４の溝幅が広がることにより、ベルト式無段変速機２０の変速比がＬＯＷ側からＴＯＰ側に変化する。
【００１２】
図２に示すように、従動輪としての前輪Ｗｆ及び駆動輪としての後輪Ｗｒを有するスクータ型の車両Ｖは、前部にエンジンＥを搭載したスイング式のパワーユニットＰを備える。このパワーユニットＰは図１で説明したものとタイプが相違するが、図１のものと同様にベルト式無段変速機２０及び遠心クラッチ２６を備えており、その機能上に実質的な差異はない。エンジンＥの点火プラグ１０の点火時期を制御する点火ユニット３１は、点火回路３２と点火時期制御回路３３とを備える。バッテリ３４と、点火プラグ１０をスパークさせるイグニッションコイル３５との間に接続された点火回路３２は、バッテリ電圧を発振させる発振回路３６と、発振によりコンデンサ３８に高電圧を供給するトランス３７と、トランス３７の高圧の二次電圧を蓄圧するコンデンサ３８と、コンデンサ３８に蓄圧されたエネルギーを放電してイグニッションコイル３５に放電電荷を供給するサイリスタ３９とを備える。
【００１３】
点火時期制御回路３３はＣＰＵ（中央演算処理装置）４０と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４１と、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）４２と、ＲＯＭ４２内に記憶された第１マップ４３と、同じくＲＡＭ４１内に記憶された第２マップ４４とを備えており、ＣＰＵ４０はクランクシャフト１２に支持した前記発電機１５の近傍に設けたパルスジェネレータ４５からの信号に基づいてクランク角及びエンジン回転数を算出し、第１マップ４３又は第２マップ４４に記憶された点火時期θigに基づいてサイリスタ３９に点火許可信号を出力する。サイリスタ３９がＯＮするとイグニッションコイル３５の一次コイルにコンデンサ３８の放電電流が流れて二次コイルに高電圧が発生し、点火プラグ１０が所定の点火時期でスパークする。発電機４５が発電した電力は、レギュレータ４６を介してバッテリ３４の充電に供される。
【００１４】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例に作用について説明する。
【００１５】
先ず、図３及び図４のフローチャートのステップＳ０でエンジン回転数Ｎｅを検出する。続くステップＳ１において、当初は後述する第２タイマーＴ2 がＴ2 ＝０であるため、ステップＳ２に移行して前記エンジン回転数Ｎｅの変化量ΔＮｅを算出する。続くステップＳ３でエンジン回転数ＮｅがＮｅ１≦Ｎｅ≦Ｎｅ２で規定される低中速回転領域にあればステップＳ４に移行する。またステップＳ３でＮｅ１≦Ｎｅ≦Ｎｅ２の領域になければステップＳ１５に移行し、そこで通常時用の第１マップ（図６（Ａ）参照）に基づいて点火時期θigを算出する。前記Ｎｅ１〜Ｎｅ２の領域は車両の加速感をスムーズにしたいエンジン回転数領域であって、例えばＮｅ１＝３０００ｒｐｍ、Ｎｅ２＝６０００ｒｐｍに設定されるが、その他の領域であっても良いことは言うまでも無い。。
【００１６】
ステップＳ４において、第１タイマーＴ1 は初期値がＴ1 ＝０であるため、ステップＳ５に移行して第１タイマーＴ1 のカウントがスタートする。続くステップＳ６で第１タイマーＴ1 が所定値（例えば１秒）に達するまでは前記ステップＳ１５に移行し、所定値に達すればステップＳ７で第１タイマーＴ1 をＴ1 ＝０にリセットしてステップＳ８に移行する。この第１タイマーＴ1 の時間設定により車両の所定の定速状態からの加速を検出することができるので、それに続く所定の加速状態においてのみ点火時期の遅角制御を行うことが可能となり、車両の種類に合わせた汎用性が高いシステムを提供することができる。
【００１７】
ステップＳ８において、エンジン回転数変化量ΔＮｅがΔＮｅ１（例えば１０００ｒｐｍ／０．５秒）以上であって加速状態にあると判断されるとステップＳ９に移行し、加速状態にないと判断されるとステップＳ１５に移行する。ステップＳ９で第２タイマーＴ2 は初期値がＴ2 ＝０であるため、ステップＳ１０に移行して第２タイマーＴ2 のカウントをスタートする。尚、第２タイマーＴ2 が一旦カウントをスタートすると、前記ステップＳ１から直接ステップＳ１１に移行するようになる。これにより、ステップＳ８で一旦加速が検出されると、第２タイマーＴ2 が所定値になった後に必ず第２マップにより点火時期が遅角されることになる。
【００１８】
ステップＳ１１で第２タイマーＴ2 が所定値（例えば０．１秒〜０．２秒、好ましくは０．１秒）に達するまでは前記ステップＳ１５に移行し、所定値に達すればステップＳ１２に移行する。前記第２タイマーＴ2 により計時される時間は、点火時期が進角に設定される低中速エンジン回転数領域からの加速の開始後において、ベルト式無段変速機２０の無端ベルト２５のスリップが収まる時間に合わせて設定される。
【００１９】
前記ステップＳ１１で第２タイマーＴ2 が所定値に達してエンジンＥの加速状態が所定時間経過すると、ステップＳ１６，Ｓ１７でスタートした第３タイマーＴ3 がステップＳ１２で所定値（例えば２秒〜４秒、好ましくは２秒）に達するまで、ステップＳ１４で加速時用の第２マップ（図６（Ｂ）参照）に基づいて点火時期θigを算出する。そして前記ステップＳ１２で第３タイマーＴ3 が所定値に達すると、ステップＳ１３で第２タイマーＴ2 及び第３タイマーＴ3 をＴ2 ＝０、Ｔ3 ＝０にリセットする。
【００２０】
以上を纏めると、エンジン回転数Ｎｅが第１タイマーＴ1 により計時される所定時間に亘って低中速回転領域にあり、且つ低中速回転領域におけるエンジンＥの加速後、第２タイマーＴ2 により計時される所定時間が経過した場合に、第２マップに基づく点火時期θigの算出が第３タイマーＴ3 により計時される所定時間に亘って実行される。そして加速時用の第２マップに基づく点火時期θigの算出が行われる以外のときは、通常時用の第１マップに基づく点火時期θigの算出が実行される。
【００２１】
次に、図５のフローチャートに基づいて前記ステップＳ１４，Ｓ１５のサブルーチンを説明する。
【００２２】
先ずステップＳ２１で、エンジン回転数Ｎｅに基づいて第１マップ又は第２マップから点火時期θig-mapを検索するとともに、ステップＳ２２で前回ループの点火時期θig(n-1) を読み出し、ステップＳ２３で点火時期θig-mapと点火時期θig(n-1) との偏差の絶対値｜θig-map−θig(n-1) ｜を基準値Δθigと比較する。尚、点火時期θigはピストンの上死点前の角度（ｄｅｇ）で与えられる。
【００２３】
ステップＳ２３における比較の結果、偏差の絶対値｜θig-map−θig(n-1) ｜が基準値Δθig未満であれば、第１マップ又は第２マップから検索した点火時期θig-mapを今回ループの点火時期θig(n) として採用する。一方、前記ステップＳ２３で偏差の絶対値｜θig-map−θig(n-1) ｜が基準値Δθig以上であれば、前回ループの点火時期θig(n-1) に基準値Δθigを加算又は減算して今回ループの点火時期θig(n) とすることにより、点火時期θigの急変を防止する。前記基準値Δθigは、例えば５°／０．５秒に設定される。尚、ステップＳ２５において、通常時用の第１マップを採用した進角時には、前回ループの点火時期θig(n-1) にΔθigを加算し、加速時用の第２マップを採用した遅角時には、前回ループの点火時期θig(n-1) からΔθigを減算する。
【００２４】
図６（Ａ）に示す通常時用の第１マップと、図６（Ｂ）に示す加速時用の第２マップとを比較すると明らかなように、加速時用の第２マップはエンジン回転数Ｎｅが７０００ｒｐｍ近傍の領域が、通常時用の第１マップに比べて遅角されている。従って、加速に伴いエンジンＥの負荷が増加しても、過進角によるノッキッグの発生を防止して車両をスムーズに加速することが可能となる。また加速開始の直後の遠心クラッチ２６が未だ係合していないときでも、或いはベルト式無段変速機２０の無端ベルト２５が急激な加速でスリップしても、前記遅角が行われないために、エンジン回転数Ｎｅが速やかに増加して加速感の低下が回避される。第３タイマーＴ3 による計時が完了すると、加速時用の第２マップから通常時用の第１マップに持ち換えられるので、加速の終了後に通常の制御に復帰することができる。
【００２５】
車両を加速すべくスロットル開度θTHを図７（Ａ）に示すように増加させた場合、エンジン回転数Ｎｅは（Ｂ）のように変化し、駆動輪回転数は（Ｃ）のように変化する。ここで、実線は点火時期の制御を行わないものに、鎖線は加速の開始と同時に点火時期の遅角を行う従来例に、破線は加速の開始からタイムディレイを設定して点火時期の遅角を行う本発明にそれぞれ対応している。
【００２６】
実線で示す点火時期の制御を行わないものは、加速の開始後にベルト式無段変速機２０のスリップが収まると、エンジンＥの負荷の増加に伴ってノッキングが発生する。また鎖線で示す従来のものは、加速の開始と同時に点火時期の遅角を行うのでノッキングの発生は回避されるものの、ベルト式無段変速機２０がスリップしている期間、即ちエンジンＥの負荷が小さい期間にも点火時期が遅角されてしまうので、エンジン回転数Ｎｅや駆動輪回転数の増加が遅れて加速感が損なわれてしまう。一方、破線で示す本発明のものは、ベルト式無段変速機２０がスリップしている期間は点火時期の遅角を行わず、その後にエンジンＥの負荷が増加すると点火時期の遅角を行うので、ノッキングの発生を回避しながら加速性能を最大限に確保することができる。
【００２７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２８】
例えば、本発明は変速機入力軸側に遠心クラッチを設けた多段変速機付きの車両に対しても適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ベルト式無段変速機のスリップ収束前は点火時期の遅角を抑制して加速の遅れを防止することができ、またベルト式無段変速機のスリップ収束後は点火時期を遅角してノッキングの発生を防止することによりスムーズな加速を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  自動二輪車のパワーユニットの縦断面図
【図２】  点火装置の回路図
【図３】  メインルーチンのフローチャート第１分図
【図４】  メインルーチンのフローチャート第２分図
【図５】  点火時期演算ルーチンのフローチャート
【図６】  点火時期を検索するマップ
【図７】  作用を説明するグラフ
【符号の説明】
２０        ベルト式無段変速機
２６        遠心クラッチ
３３        点火時期制御装置
Ｅ          エンジン
Ｎｅ        エンジン回転数
Ｕ          電子制御ユニット
Ｗｒ        駆動輪
θig        点火時期
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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