JP4104389B2 - 単気筒エンジンのクラッチ断続検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単気筒エンジンのクランクシャフトと、該クランクシャフトの出力を伝達する動力伝達手段との間に介装されるクラッチの断続を検出するための単気筒エンジンのクラッチ断続検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、手動式クラッチの断続を検出する場合には、操作レバーの近傍に配置されたスイッチで操作レバーの作動を検出することでクラッチの断続を検出するようにしており、また遠心クラッチの場合には、該クラッチの特性に基づいてクランクシャフトの回転数で判断するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クラッチの断続情報は、たとえばエンジンのアイドリング制御を行なう場合において必要であり、検出精度が低いとアイドリング安定性の低下を招くので、高精度でクラッチの断続を検出することが求められるが、上記従来のものは、クラッチの断続を高精度に検出し得るとは言い難い。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、クラッチの断続を高精度に検出可能とした単気筒エンジンのクラッチ断続検出装置を提供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記載の発明は、単気筒エンジンのクランクシャフトと、該クランクシャフトの出力を伝達する動力伝達手段との間に介装されるクラッチの断続を検出するための単気筒エンジンのクラッチ断続検出装置であって、クランクシャフトの回転変動率を検出する回転変動率検出手段と、該回転変動率検出手段で検出された前記回転変動率を予め定められた閾値と比較することで前記クラッチの断続を判断する判断手段とを備え、その判断手段は、前記回転変動率検出手段で検出された回転変動率が閾値以上に大きいときにはクラッチが遮断していると判断し、同回転変動率が閾値未満であるときにはクラッチが接続状態にあると判断することを特徴とする。
【０００６】
ところで、クラッチの断続によってクランクシャフトの回転モーメントは変化するものであり、その回転モーメントの変化に応じてクランクシャフトの回転変動率も変化することになる。したがって請求項１記載の発明に従う上記構成によってクランクシャフトの回転変動率に基づきクラッチの断続を判断することで、特別なスイッチやセンサを不要としつつ、クラッチの断続を精度よく検出することが可能となる。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記閾値が、エンジン回転数に応じて予め設定されることを特徴とし、かかる構成によれば、エンジンの運転状態の変化に適応してクラッチの断続を精度よく検出することができる。
【０００８】
また請求項３記載の発明は、上記請求項１又は２記載の発明の構成に加えて、前記クラッチが、クランクシャフトの一端とベルト式無段変速機のドライブプーリとの間を連結する遠心クラッチであることを特徴とし、さらに請求項４記載の発明は、上記請求項１，２又は３記載の発明の構成に加えて、前記回転変動率検出手段が、単気筒エンジンの排気行程の時間と、圧縮行程の時間と、クランクシャフトが２回転する時間とを用いて回転変動率を算出することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図４は本発明の一実施例を示すものであり、図１は単気筒エンジンの動力伝達系の一部を示す模式図、図２は図１の２−２線に沿う断面図、図３はパルサーからの出力信号を示す図、図４は閾値のテーブルを示す図である。
【００１１】
先ず図１において、たとえば自動二輪車等に搭載される４サイクルの単気筒エンジン５は単一のピストン６を備えるものであり、該ピストン６がクランクシャフト７にコンロッド８を介して連結される。而してクランクシャフト７の一端は、該クランクシャフト７の動力を変速しつつ後輪（図示せず）側に伝達する動力伝達手段としてのベルト式無段変速機９のドライブプーリ１０に、遠心クラッチ１１を介して連結される。またクランクシャフト７の他端にはＡＣ発電機１２等が連結される。
【００１２】
図２を併せて参照して、前記クランクシャフト７には、外周に複数個たとえば９個の突起１３ａ…が突設される円形の回転板１３が同軸に固着されており、前記各突起１３ａ…をそれぞれ検出するとともに検出する毎にパルス信号を出力するパルサー１４が、回転板１３の外周に対向するようにして固定配置される。
【００１３】
クランクシャフト７および回転板１３の回転に応じて、パルサー１４からは図３（ａ）で示すようなパルス信号が出力されるものであり、クランクシャフト７の２回転の間での各パルス信号間のステージに図３（ｂ）で示すように０〜１７の数字を付したときに、ステージ４〜６が燃焼行程、ステージ７〜１２が排気行程、ステージ１３〜１５が吸気行程、ステージ１６〜３が圧縮行程となる。而して時間ＭＥ４Ｕでクランクシャフト７が２回転する間での燃焼、排気、吸気および圧縮の各行程の時間ＴＳＮ４，ＴＳＨ４，ＴＳＫ４，ＴＳＡ４は、前記各行程毎のステージの時間を積算することで得られる。
【００１４】
前記パルサー１４の出力信号は、エンジン５の運転を制御する電子制御ユニット１５に入力される。この電子制御ユニット１５は、遠心クラッチ１１の断続を検出する機能を有するものであり、遠心クラッチ１１の断続を検出する部分は、クランクシャフト７の回転変動率を検出する回転変動率検出手段１６、ならびに回転変動率検出手段１６で検出された前記回転変動率を予め定められた閾値と比較することで遠心クラッチ１１の断続を判断する判断手段１７とを備える。
【００１５】
前記回転変動率検出手段１６では、たとえば排気行程の時間ＴＳＨ４と、圧縮行程の時間ＴＳＡ４と、クランクシャフト７が２回転する時間ＭＥ４Ｕとを用いて、次の演算式により回転変動率ＴＳＲＡＴが算出される。
【００１６】
ＴＳＲＡＴ＝（ＴＳＡ４−ＴＳＨ４）／ＭＥ４Ｕ
また判断手段１７は、図４で示す閾値ＴＳＲＡＴＳのテーブルを用いて遠心クラッチ１１の断続を判断することになり、閾値ＴＳＲＡＴＳはエンジン回転数Ｎｅに応じて変化するようにして予め定められている。
【００１７】
ところで、遠心クラッチ１１の断続によってクランクシャフト７の回転モーメントは変化するものであり、その回転モーメントの変化に応じてクランクシャフト７の回転変動率ＴＳＲＡＴも変化することになる。すなわち遠心クラッチ１１の接続状態ではクランクシャフト７の回転変動率ＴＳＲＡＴが小さいのに対して、遠心クラッチ１１の遮断状態ではクランクシャフト７の回転変動率ＴＳＲＡＴが大きくなるものであり、判断手段１７は、回転変動率検出手段１６で得られた回転変動率ＴＳＲＡＴが図４の閾値ＴＳＲＡＴＳ以上に大きいときには遠心クラッチ１１が遮断していると判断し、回転変動率検出手段１６で得られた回転変動率ＴＳＲＡＴが図４の閾値ＴＳＲＡＴＳ未満であるときには遠心クラッチ１１が接続状態にあると判断する。
【００１８】
このようにクランクシャフト７の回転変動率ＴＳＲＡＴに基づいて遠心クラッチ１１の断続を判断するようにしたことにより、遠心クラッチ１１の断続によってクランクシャフト７の回転モーメントが変化することを利用して、遠心クラッチ１１の断続を精度よく検出することができ、特別なスイッチやセンサは不要である。
【００１９】
しかも遠心クラッチ１１の断続を判断するための閾値ＴＳＲＡＴＳをエンジン回転数Ｎｅに応じて予め定めているので、エンジンの運転状態の変化に適応して遠心クラッチ１１の断続を精度よく検出することができる。
【００２０】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２１】
たとえば上記実施例では、遠心クラッチ１１について説明したが、本発明は、単気筒エンジン５のクランクシャフト７と、該クランクシャフト７の出力を伝達する動力伝達手段９との間に介装されるクラッチの断続を検出する検出する装置として広く適用可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、回転変動率検出手段で検出された回転変動率が閾値以上に大きいときにはクラッチが遮断していると判断し、同回転変動率が閾値未満であるときにはクラッチが接続状態にあると判断するので、クランクシャフトの回転変動率に基づいてクラッチの断続を判断可能となって、特別なスイッチやセンサを不要としつつ、クラッチの断続を精度よく検出することができる。
【００２３】
また請求項２記載の発明によれば、エンジンの運転状態の変化に適応してクラッチの断続を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 単気筒エンジンの動力伝達系の一部を示す模式図である。
【図２】 図１の２−２線に沿う断面図である。
【図３】 パルサーからの出力信号を示す図である。
【図４】 閾値のテーブルを示す図である。
【符号の説明】
５・・・単気筒エンジン
７・・・クランクシャフト
９・・・動力伝達手段としてのベルト式無段変速機
１１・・・クラッチ
１６・・・回転変動率検出手段
１７・・・判断手段

Claims (4)

1. 単気筒エンジン（５）のクランクシャフト（７）と、該クランクシャフト（７）の出力を伝達する動力伝達手段（９）との間に介装されるクラッチ（１１）の断続を検出するための単気筒エンジンのクラッチ断続検出装置であって、
   クランクシャフト（７）の回転変動率を検出する回転変動率検出手段（１６）と、該回転変動率検出手段（１６）で検出された前記回転変動率を予め定められた閾値と比較することで前記クラッチ（１１）の断続を判断する判断手段（１７）とを備え、
   その判断手段（１７）は、前記回転変動率検出手段（１６）で検出された回転変動率が閾値以上に大きいときにはクラッチ（１１）が遮断していると判断し、同回転変動率が閾値未満であるときにはクラッチ（１１）が接続状態にあると判断することを特徴とする、単気筒エンジンのクラッチ断続検出装置。
2. 前記閾値が、エンジン回転数に応じて予め設定されることを特徴とする請求項１記載の単気筒エンジンのクラッチ断続検出装置。
3. 前記クラッチは、クランクシャフト（７）の一端とベルト式無段変速機（９）のドライブプーリ（１０）との間を連結する遠心クラッチ（１１）であることを特徴とする、請求項１又は２記載の単気筒エンジンのクラッチ断続検出装置。
4. 前記回転変動率検出手段（１６）は、単気筒エンジン（５）の排気行程の時間（ＴＳＨ４）と、圧縮行程の時間（ＴＳＡ４）と、クランクシャフト（７）が２回転する時間（ＭＥ４Ｕ）とを用いて回転変動率を算出することを特徴とする、請求項１，２又は３記載の単気筒エンジンのクラッチ断続検出装置。

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