JP3146720B2 - エンジン点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クラッチ操作を行わず
に変速操作を行えるようにした、エンジン点火装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車等において、走行中に変速す
る場合には、スロットルを戻すと同時にクラッチを切
り、変速機にエンジンの動力が伝達されないようにした
状態でチェンジレバーを操作し、変速を行う。そして、
変速が終了した時点で、クラッチを接続するとともにス
ロットルを開き、エンジンの動力を駆動輪に伝達させ
る。

【０００３】ところが、このように変速の度にスロット
ルを戻してクラッチを切り、変速後に再びクラッチを接
続してやる必要があるため、ライダーがスロットル操作
およびクラッチ操作を頻繁に行う必要があり、運転操作
が煩雑になると同時に、変速後にクラッチを接続する際
にエンジン回転数が合わず、ショックを伴う場合があ
る。

【０００４】そこで、上記チェンジレバーが操作された
際に、エンジンの点火時期を遅らせる（遅角させる）こ
とによりエンジン出力を低下させ、スロットル操作およ
びクラッチ操作を行わずに変速を可能としたエンジン点
火装置が開発されている。このエンジン点火装置は、チ
ェンジレバーに連動するシフトスイッチと、このシフト
スイッチがＯＮ状態になると同時に所定の時間だけエン
ジンの点火時期を遅らせる点火制御手段とを備えてい
る。

【０００５】このエンジン点火装置によれば、チェンジ
レバーが操作されると同時に所定時間点火時期が遅めら
れ、エンジン出力がやや低下するので、スロットルを戻
してクラッチを切らなくても変速が可能となり、運転が
非常に容易になる。しかも、変速後にクラッチを接続す
る必要がないので、ショックを伴うことがない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
エンジン点火装置のように変速時に点火時期を遅めるだ
けでは、エンジン出力が充分に低下しない場合があるた
め、ギヤが入りにくくなって変速に時間が掛ることがあ
る。また、その際に変速機に負担が掛るために変速機の
耐久性が低下する恐れがある。

【０００７】しかも、上記エンジン点火装置は、遅角点
火を行う時間が、ギヤポジションに拘らずに一定とされ
ていたため、例えばギヤが入りにくい高いギヤ比におい
ては遅角点火時間が短すぎて変速が行えない場合があ
り、高いギヤ比に合わせて遅角点火時間を長くすると、
ギヤが入り易い低いギヤ比の時には変速が終わってもま
だ遅角点火が続き、変速後に素早い加速を行うことがで
きない。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、スロットル操作およびクラッチ操作を必
要とせず、かつ不整燃焼を招くことなく、スムーズに変
速操作を行うことができ、変速後には直ちに加速に移る
ことのできるエンジン点火装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るエンジン点火装置は、変速機の変速操
作を検知するシフトスイッチと、上記シフトスイッチか
らの入力により作動し、変速時に点火プラグがスパーク
する間隔を正規のスパーク間隔に対して間欠的にスパー
クさせ、エンジンを故意に失火させることによりエンジ
ン出力を低下させる間引き点火を行う点火制御手段とを
備え、スロットル操作およびクラッチ操作を行わずに変
速操作が行えるようにしたエンジン点火装置において、
上記変速機のギヤポジションを判別して上記点火制御手
段に入力するギヤポジションセンサを設け、上記間引き
点火を行う際の間引き点火時間を、変速機のギヤ比が高
い時には長くし、ギヤ比が低くなるにつれて短くすると
ともに、上記間引き点火を行う際の間引き点火率を、変
速機のギヤ比が高い時には大きくし、ギヤ比が低くなる
につれて小さくする制御を上記点火制御手段に同時に行
わせることにより、各ギヤ比に応じて間引き点火時間お
よび間引き点火率を必要最小限に設定したことを特徴と
する。

【００１０】

【作用】上記構成を持つエンジン点火装置によれば、変
速機の変速操作と同時に上記シフトスイッチが変速操作
を検知し、シフトスイッチからの入力によって上記点火
制御手段がエンジン点火を間引き点火させる。このよう
にエンジン点火を間引き点火させると、不整燃焼を招く
ことなくエンジン出力を充分に低下させることが可能と
なる。したがって、スロットル操作およびクラッチ操作
を行わなくても、変速機に負荷を掛けることなくスムー
ズに変速操作を行うことができる。

【００１１】また、上記ギヤポジションセンサがギヤポ
ジションを判別して点火制御手段に検知させ、点火制御
手段が各ギヤポジションに応じた最適な間引き点火時間
と間引き点火率を決定するため、ギヤが入りづらい高い
ギヤ比の場合には間引き点火時間が長く、かつ間引き点
火率が大きくされ、ギヤが入り易い低いギヤ比の場合に
は間引き点火時間が短く、かつ間引き点火率が小さくな
る。したがって、間引き点火時間と間引き点火率が各ギ
ヤ比に応じて必要最小限となり、変速後には直ちに加速
に移ることが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明の実施例を示すエン
ジン点火装置の構成図であり、図２は上記エンジン点火
装置１が適用されたエンジン２の左側面図である。

【００１３】上記エンジン２は、例えば自動二輪車用の
２サイクル単気筒エンジンであり、クランクケース３の
上部にシリンダアッセンブリ４が設置され、このシリン
ダアッセンブリ４の頂部に点火プラグ５が設けられてい
る。また、クランクケース３の上部にはキャブレタ６が
接続されている。さらに、クランクケース３の下部には
チェンジレバー７がシフト軸８を支点に設けられてい
る。このチェンジレバー７は、自動二輪車のライダの爪
先で上下に回動されることにより、クランクケース３に
内蔵された図示しない変速機を変速操作するものであ
る。なお、９は発電機となるフライホイールマグネット
で、クランクケース３に内蔵されたクランクシャフトと
同軸に設けられている。

【００１４】エンジン点火装置１は、上記変速機の変速
操作を検知するシフトスイッチ１１と、このシフトスイ
ッチ１１からの入力によって作動し、変速時にエンジン
点火を間引き点火させる点火制御手段１２と、変速機の
ギヤポジションを判別して上記点火制御手段１２に検知
させるギヤポジションセンサ１３とを備えている。な
お、間引き点火とは、前記点火プラグ５がスパークする
間隔を、正規のスパーク間隔に対して間欠的にスパーク
させ、エンジンを故意に失火させることによってエンジ
ン出力を低下させる点火方法である。

【００１５】点火制御手段１２には、前記フライホイー
ルマグネット９と、このフライホイールマグネット９の
回転数（エンジン回転数）を検出するシグナルジェネレ
ータ１４と、キャブレタ５のスロットル開度を検知する
スロットルセンサ１５と、点火プラグ５につながる点火
コイル１６と、バッテリ１７等が接続されている。

【００１６】上記ギヤポジションセンサ１３は、例えば
可動接点１８と、変速機のギヤ段数に合わせて設けられ
た抵抗値の異なる抵抗Ｒ１〜Ｒｎとを有して構成されて
いる。上記可動接点１８は、変速機のギヤポジションに
応じて上記抵抗Ｒ１〜Ｒｎのいずれかに接続され、その
時の抵抗値を検出することによって変速機のギヤポジシ
ョンが判別可能とされている。

【００１７】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う平
断面図であり、図４（Ａ），（Ｂ）は図３のＩＶ−ＩＶ
矢視図である。前記シフト軸８には、変速機を駆動する
シフティングギヤ２０が回動一体に固定されている。一
方、クランクケース３には回動角規制ピン２１が突設さ
れており、この回動角規制ピン２１が、上記シフティン
グギヤ２０に穿設された回動角規制孔２２内に挿通され
ている。このため、シフティングギヤ２０の回動角度
は、図４（Ｂ）に示すように、回動角規制孔２２の縁部
が回動角規制ピン２１に当接するまでとなっている。な
お、図４（Ａ）はチェンジレバー７が操作されていない
状態を示しており、シフティングギヤ２０はスプリング
２３の付勢力によって中立位置に保たれている。

【００１８】変速機がシフトアップされる際には、チェ
ンジレバー７がライダの爪先で引き上げられるので、図
４（Ｂ）に示すようにシフティングギヤ２０が後方（図
４中反時計方向）へ回動する。また、変速機がシフトダ
ウンされる際には、チェンジレバー７が踏み下げられる
ため、シフティングギヤ２０が前方（図４中時計方向）
へ回動する。

【００１９】前記シフトスイッチ１１は、シフティング
ギヤ２０の近傍に位置するように、クランクケース３を
構成するクラッチカバー２４に設けられており、シフテ
ィングギヤ２０側に突出する電気接点２５を有してい
る。一方、シフティングギヤ２０には、導電性の材料で
形成された通電ボス２６が固着されており、この通電ボ
ス２６はシフトスイッチ１１側に突出していて、その突
出部には絶縁材料で形成された絶縁プレート２７が嵌合
され、ビス２８等によって固定されている。ここで、上
記通電ボス２６と絶縁プレート２７のシフトスイッチ１
１側の面は平滑に仕上げられており、この平滑面にシフ
トスイッチ１１の電気接点２５が弾性的に接触してい
る。

【００２０】図４（Ａ）に示すようにシフティングギヤ
２０が中立位置にある時、上記シフトスイッチ１１の電
気接点２５は絶縁プレート２７に接触する。このため、
シフトスイッチ１１はクランクケース３に対して絶縁さ
れ、ＯＦＦとなる。そして、図４（Ｂ）に示すようにシ
フティングギヤ２０が後方へ回動する（シフトアップ操
作がなされようとする）と、電気接点２５が通電ボス２
６に接触し、シフトスイッチ１１がクランクケース３に
アースされてＯＮとなる。

【００２１】図５は、エンジン点火装置１のアルゴリズ
ムを示している。

【００２２】上述したようにシフトスイッチ１１がＯＮ
になると、シフトスイッチ１１からの入力によって点火
制御手段１２がエンジン２の点火を間引き点火する。そ
の際、間引き点火の開始はシフトスイッチ１１がＯＮに
なった時点から僅かな時間ｔを経た後とされ、シフトス
イッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ臨界点におけるチャタリング
（どっちつかずの状態）が防止されるようになってい
る。

【００２３】間引き点火時間Ｔは、ギヤポジションに応
じて最適な時間に設定される。つまり、高いギヤ比（ロ
ーギヤ寄りのギヤポジション）の場合には、ギヤが入り
にくく変速に掛る時間が長くかかるため、間引き点火時
間Ｔが長く設定される。そして、ギヤ比が低くなるにつ
れてギヤが入り易くなり、変速時間が短くなるので、間
引き点火時間Ｔが短くなるように制御される。

【００２４】また、間引き点火を行う際の間引き点火率
Ｋ、即ち点火プラグ５の失火率は、高いギヤ比において
は大きくされ、ギヤ比が低くなるにつれて小さくされる
ように制御される。なお、図５では、点火プラグ５のス
パークを、例えば５回中３回の割合で失火させた間引き
点火パターンを示しているが、他の間引き点火パターン
も数多く考えられる。

【００２５】図６に示すように、自動二輪車の変速機の
回転数上昇率は、ギヤポジションに応じて変化し、ロー
ギヤ側からトップギヤ側に移るにつれて緩やかになる。
これにつれて、トルク変動も小さくなる。このため、前
述の如くトップギヤ側に移るにつれ、変速時にギヤが入
り易く、変速時間が短くなる傾向となっている。

【００２６】図７（Ａ），（Ｂ）は、エンジン点火装置
１の制御体系を示すフローチャートであり、（Ａ）はギ
ヤポジションに応じて間引き点火時間Ｔを変化させた場
合を示し、（Ｂ）はギヤポジションに応じて間引き点火
率Ｋを変化させた場合を示している。以下、このフロー
チャート（Ａ），（Ｂ）に基づいてエンジン点火装置１
の制御体系を説明する。

【００２７】まず、シフトスイッチ１１が変速操作（本
実施例の場合はシフトアップ操作）を検知してＯＮにな
る（ステップａ）。

【００２８】すると、ギヤポジションセンサ１３がギヤ
ポジションを判別し、点火制御手段１２に検知させる
（ステップｂ）。

【００２９】そして、点火制御手段１２がギヤポジショ
ンに応じた間引き点火時間Ｔおよび間引き点火率Ｋを設
定し、間引き点火が行われる（ステップｃ）。ここで、
例えばギヤポジションが１速である場合には、間引き点
火時間はＴ１、間引き点火率はＫ１とされ、ギヤポジシ
ョンがＮ速である場合には、間引き点火時間はＴｎ、間
引き点火率はＫｎとされる。なお、前記シグナルジェネ
レータ１４が検出するエンジン回転数や、スロットルセ
ンサ１５が検出するスロットル開度等の情報も、間引き
点火時間Ｔや間引き点火率Ｋを決定する重要な要素とな
る。

【００３０】間引き点火が終了すると、シフトスイッチ
１１のＯＦＦが確認され（ステップｄ）、ＯＦＦであれ
ばステップａに戻って次の変速操作に備えられる。

【００３１】以上のようにエンジン点火を間引き点火さ
せた場合、不整燃焼を招くことなくエンジン出力を充分
に低下させることが可能となる。したがって、スロット
ル操作およびクラッチ操作を行わなくても、変速機に負
担を掛けることなくスムーズに変速操作を行うことがで
きる。

【００３２】また、ギヤ比が低くなるにつれて間引き点
火時間Ｔと間引き点火率Ｋを小さくすることにより、間
引き点火時間Ｔおよび間引き点火率Ｋが各ギヤ比に応じ
て必要最小限とされる。このため、例えば間引き点火が
終了しても変速操作が完了せずに無理な変速操作がなさ
れて変速機に負担が掛ったり、変速操作が完了した後も
間引き点火が続行され、エンジン出力が上がらないため
に加速に移ることができないといった問題がなくなる。

【００３３】さらに、各ギヤポジションに対応した間引
き点火時間Ｔと間引き点火率Ｋが予め点火制御手段に設
定されていることから、変速操作と同時に最適な間引き
点火時間Ｔと間引き点火率Ｋが決定され、その作用にタ
イムラグがないため、瞬間的な変速操作に対しても遅れ
ることなくエンジン出力を抑制し、スムーズな変速を行
うことができる。

【００３４】なお、本実施例では、間引き点火時間Ｔの
制御と間引き点火率Ｋの制御を双方同時に実行している
が、間引き点火時間Ｔまたは間引き点火率Ｋのいずれか
一方のみを制御する構成としても良い。また、本実施例
の場合は、シフトアップ時にのみシフトスイッチ１１が
ＯＮになり、間引き点火が実行される構成であるが、シ
フトダウン時にもシフトスイッチ１１がＯＮになって間
引き点火が実行される構成としても良い。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエン
ジン点火装置は、変速機の変速操作を検知するシフトス
イッチと、上記シフトスイッチからの入力により作動
し、変速時に点火プラグがスパークする間隔を正規のス
パーク間隔に対して間欠的にスパークさせ、エンジンを
故意に失火させることによりエンジン出力を低下させる
間引き点火を行う点火制御手段とを備え、スロットル操
作およびクラッチ操作を行わずに変速操作が行えるよう
にしたエンジン点火装置において、上記変速機のギヤポ
ジションを判別して上記点火制御手段に入力するギヤポ
ジションセンサを設け、上記間引き点火を行う際の間引
き点火時間を、変速機のギヤ比が高い時には長くし、ギ
ヤ比が低くなるにつれて短くするとともに、上記間引き
点火を行う際の間引き点火率を、変速機のギヤ比が高い
時には大きくし、ギヤ比が低くなるにつれて小さくする
制御を上記点火制御手段に同時に行わせることにより、
各ギヤ比に応じて間引き点火時間および間引き点火率を
必要最小限に設定したことを特徴とするものである。

【００３６】このようにしたため、変速操作と同時に上
記シフトスイッチが変速操作を検知し、シフトスイッチ
からの入力によって上記点火制御手段がエンジン点火を
間引き点火させる。このようにエンジン点火を間引き点
火させることにより、不整燃焼を招くことなくエンジン
出力を充分に低下させることが可能となる。したがっ
て、スロットル操作およびクラッチ操作を行わなくて
も、変速機に負荷を掛けることなくスムーズに変速操作
を行うことができる。

【００３７】しかも、ギヤが入りづらい高いギヤ比の場
合には間引き点火時間が長く、かつ間引き点火率が大き
くされ、ギヤが入り易い低いギヤ比の場合には間引き点
火時間が短く、かつ間引き点火率が小さくされるため、
間引き点火時間および間引き点火率が各ギヤ比に応じて
必要最小限となり、変速後には直ちに加速に移ることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、エンジン点火装置の
構成図。

【図２】本発明に係るエンジン点火装置が適用されたエ
ンジンの左側面図。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う平断面図。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視図で、（Ａ）はチェンジ
レバーが操作されていない時のシフティングギヤの位置
を示す図、（Ｂ）はチェンジレバーがシフトアップ操作
された時のシフティングギヤの位置を示す図。

【図５】エンジン点火装置のアルゴリズムを示す図。

【図６】自動二輪車の変速機の回転数上昇率を示す図。

【図７】エンジン点火装置の制御体系を示すもので、
（Ａ）はギヤポジションに応じて間引き点火時間Ｔを変
化させた場合を示すフローチャート、（Ｂ）はギヤポジ
ションに応じて間引き点火率Ｋを変化させた場合を示す
フローチャート。

【符号の説明】

１ エンジン点火装置 ２ エンジン ５ 点火プラグ ７ チェンジレバー ９ フライホイールマグネット １１ シフトスイッチ １２ 点火制御手段 １３ ギヤポジションセンサ １６ 点火コイル １７ バッテリ Ｔ 間引き点火時間 Ｋ 間引き点火率

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 9/00 304 F02D 29/00 F02P 5/15

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速機の変速操作を検知するシフトスイ
   ッチと、上記シフトスイッチからの入力により作動し、
   変速時に点火プラグがスパークする間隔を正規のスパー
   ク間隔に対して間欠的にスパークさせ、エンジンを故意
   に失火させることによりエンジン出力を低下させる間引
   き点火を行う点火制御手段とを備え、スロットル操作お
   よびクラッチ操作を行わずに変速操作が行えるようにし
   たエンジン点火装置において、上記変速機のギヤポジシ
   ョンを判別して上記点火制御手段に入力するギヤポジシ
   ョンセンサを設け、上記間引き点火を行う際の間引き点
   火時間を、変速機のギヤ比が高い時には長くし、ギヤ比
   が低くなるにつれて短くするとともに、上記間引き点火
   を行う際の間引き点火率を、変速機のギヤ比が高い時に
   は大きくし、ギヤ比が低くなるにつれて小さくする制御
   を上記点火制御手段に同時に行わせることにより、各ギ
   ヤ比に応じて間引き点火時間および間引き点火率を必要
   最小限に設定したことを特徴とするエンジン点火装置。