JP4535330B2

JP4535330B2 - エンジン制御装置

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Publication number: JP4535330B2
Application number: JP2005326020A
Authority: JP
Inventors: 浩史若山; 明広 ▲濱▼田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2005-11-10
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2025-11-10
Also published as: TW200724776A; TWI320819B; JP2007132270A; CN1963170A; CN100540870C

Description

本発明は、エンジン制御装置に係り、特に、所定の条件下でエンジンを停止して、オートデコンプ装置による連続切替音の発生を防止するエンジン制御装置に関する。

従来から、エンジンの始動時にシリンダ内の圧縮空気の圧力を開放することでクランキングトルクを低減させ、キック等による始動操作力を軽減するデコンプ（減圧）装置が知られている。

特許文献１には、排気側のカムシャフトの端部に、所定の遠心力が加わった時にデコンプ機構の作動状態を切り替える遠心機構が取り付けられたオートデコンプ装置が開示されている。該オートデコンプ装置は、例えば、エンジン始動時において、カムシャフトが所定の遠心力を発生する所定のエンジン回転数以下の状態では、圧縮行程で排気側バルブが全閉されないようにするデコンプ機構を作動させてクランキングトルクを低減し、その後、エンジンが始動してエンジンの回転数が所定の回転数を超えた時には、自動的にデコンプ機構が非作動状態に切り替わるように構成されている。
特開昭６０−４０７１５号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、乗員等がアイドリング回転数を調整して、前記所定の回転数と同一またはほぼ同一の回転数まで下げてしまった場合に、エンジン回転数が前記所定の回転数の近傍で上下することによって、デコンプ機構の作動状態と非作動状態との切り替え動作が繰り返される可能性があった。この時、前記オートデコンプ装置では、カムシャフトの回転による遠心力によって機械要素としての遠心おもりを移動させる機構を採用しているので、部品同士の干渉等による切替音が連続的に発生することがあった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、所定の条件下でエンジンを停止して、オートデコンプ装置による連続切替音の発生を防止するエンジン制御装置を提供することにある。

前記した目的を達成するために、本発明は、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、点火プラグに点火する点火装置と、遠心機構付きのオートデコンプ装置とを備えるエンジン制御装置において、エンジン始動後に、前記エンジン回転数が所定の基本アイドリング回転数よりも低く、かつ前記オートデコンプ装置の作動切替回転数と同一またはほぼ同一の回転数である所定回転数を下回る期間が所定期間継続されると、前記点火装置を停止する点火停止手段を具備するようにした点に第１の特徴がある。

さらに、前記エンジン制御装置は、エンジンの始動過程において、前記エンジン回転数が前記所定回転数と同じであるか又は前記所定回転数より高い第２の所定回転数を第２の所定期間上回ったときに、前記点火停止手段の作動を許可するようにした点に第２の特徴がある。

請求項１の発明によれば、アイドリング回転数がオートデコンプ装置の作動切替回転数近傍まで下げる調整が行われることによって、オートデコンプ装置の連続切替音が発生する可能性が生じた場合でも、エンジンが速やかに停止されるので、前記連続切替音の発生を防止することができるようになり、ユーザーに不快感を与えることがない。また、オートデコンプ装置の連続切替音が発生するような回転数までアイドリング回転数を下げると強制的にエンジンが停止されるので、アイドリング回転数を高める調整を乗員に促すことができるようになる。

請求項２の発明によれば、エンジンの始動時にはエンジン停止制御が実行されないので、エンジンを停止させる必要がある時のみに前記エンジン停止制御を実行することができるようになる。また、これによって、不要にエンジンが停止することで乗員に違和感等を与えることを防止できるようになる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明を適用した自動二輪車の一実施形態の側面図である。自動二輪車１は、無段変速機を内蔵するユニットスイング式のパワーユニットを備えたスクータ型の自動二輪車である。車体フレームとしてのメインフレーム２に固定的に連結されるヘッドパイプ３には左右一対のフロントフォーク６が軸着され、その下端部の車軸７において前輪ＷＦが回転自在に軸支されている。前記フロントフォーク６は、ハンドルカバー５から車幅方向左右に突出するハンドル４によって操舵可能とされており、前輪ＷＦの上方を覆うフロントフェンダ１０は、前記フロントフォーク６と一体的に操舵される。前記フロントフェンダ１０の上方に配設される車体カバーとしてのフロントカバー９には、左右２灯式のヘッドライトユニット６０と、左右一対のウィンカユニット７０とが装着されている。前記フロントカバー９の内側かつヘッドライトユニット６０の上方には、点火タイミング等を制御するＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）５０が設置されており、前記フロントカバー９の上部には、該フロントカバー９と連続的な外装面を形成するように、分割式のセンターカバー８が接続されている。また、前記フロントカバー９の車両後方側には、前記メインフレーム２を覆うカバーパネル２６が配設されており、該カバーパネル２６は、その下方で乗員の足を載せるステップフロア１５と結合されている。また、前記フロントカバー９の下部に連結されるフロントロアカバー１３は、前記ステップフロア１５の下方に位置するアンダーカバー１４と結合されている。

前記メインフレーム２の下部後方には、サイドスタンド２７が設置されると共に、乗員が着座するシート１１やボディカバー１２等を支持するシートフレーム１６が連結されている。また、前記メインフレーム２の車体後方には、エンジン１７、キャブレター１８、エアクリーナボックス１９を含むパワーユニット２２の一端側が回転可能に軸着されている。該パワーユニット２２は、前記シートフレーム１６に取り付けられたリヤクッション２３によって吊り下げられることで前記一端側を軸として揺動可能とされており、その他端側には、駆動輪としての後輪ＷＲが車軸６５において回転自在に軸支されている。また、前記エンジン１７のシリンダヘッド（図２参照）には、前記ＥＣＵ５０によって点火タイミングが制御される点火プラグ５２が取り付けられており、前記シリンダヘッドに設けられた排気ポート（図２参照）にその一端が接続される排気管２０は、車両後方のマフラ２１に連結されている。車幅方向と平行にクランクシャフト４０が配置された前記パワーユニット２２の下部には、乗員の降車時に自動二輪車１を直立状態で保持するメインスタンド２８が取り付けられている。また、前記ボディカバー１２の車両後方端部には、テール／ストップランプと左右のウィンカユニットが一体的に形成されたテールランプユニット２４が配設されており、その下方には後輪ＷＲを覆うリアフェンダ２５が取り付けられている。

図２は、前記エンジン１７の断面図である。前記と同一の符号は、前記と同一または同等部分を示す。該図では、エンジン１７全体のうちシリンダブロック７２より上方のみを示している。円筒状のピストン７１は、コンロッド７０を介して、出力軸である前記クランクシャフト４０（図１参照）に連結されており、シリンダブロック７２に収められたスリーブ７３内を摺動可能とされている。また、前記シリンダブロック７２の上端にはシリンダヘッド７５が固定されており、前記ピストン７１の上方に、混合気を燃焼させる燃焼室７４が形成されている。

前記シリンダヘッド７５には、前記燃焼室７４への混合気の吸排気を制御する吸気側バルブ８２および排気側バルブ８６と、圧縮された混合気に点火するための前記点火プラグ５２とが配設されている。シリンダヘッドカバー７８で覆われた前記吸気バルブ８２および排気バルブ８６の開閉動作は、前記クランクシャフト４０の回転力に伴って回転するカムシャフト（不図示）に固定的に取り付けられた、吸気側カム８０および排気側カム８４によって制御されている。前記吸気側バルブ８２および排気側バルブ８６は、バルブスプリング８３，８７の付勢力によって、常に吸気ポート７７および排気ポート７６と燃焼室７４との間を遮蔽する方向に押しつけられている。そして、前記カムシャフトが回転すると、前記吸気側カム８０および排気側カム８４の外周面形状に沿ってタペット８１，８５が上方から押されて、吸気側バルブ８２および排気側バルブ８６の開閉動作が実現されることになる。なお、該図では、前記吸気側カム８０は、前記カムシャフトと同軸上にあるベース円８０ａから外周面までの距離が最も近い位置にあるので、前記吸気側バルブ８２が全閉の状態にある。そして、本実施形態に係るエンジン１７には、前記排気側カム８４が取り付けられたカムシャフトの端部に、遠心機構付きのオートデコンプ装置９０が備えられている。

図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ前記オートデコンプ装置９０を構成する薄板状の、ホルダ９１、第１遠心おもり９２、第２遠心おもり９３の正面図である。前記と同一の符号は、前記と同一または同等部分を示す。前記第１遠心おもり９２および第２遠心おもり９３を保持するためのホルダ９１には、第１連結孔９１ａおよび取付孔９１ｂが設けられている。また、第１遠心おもり９２には、第２連結孔９２ａと第３連結孔９２ｂと第１スプリング係合溝９２ｃとが設けられている。さらに、第２遠心おもり９３には、第４連結孔９３ｂと第２スプリング係合溝９３ｃとが設けられる上に、厚みを有する円柱状のデコンプカム９５が裏面側に設置されている。なお、前記第２遠心おもり９３に設けられる係合部Ｅ，Ｆについては後述する。

図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ、デコンプ作動時のオートデコンプ装置９０と、デコンプ非作動時のオートデコンプ装置９０とを示す正面図である。前記と同一の符号は、前記と同一または同等部分を示す。まず、前記ホルダ９１、第１遠心おもり９２、第２遠心おもり９３とからなるオートデコンプ装置９０の構成を説明する。前記ホルダ９１の取付孔９１ｂ（図３参照）には、係合部１０１ａを有する円形フランジ１０１が固定的に取り付けられている。また、第１遠心おもり９２の第３連結孔９２ｂと第２遠心おもり９３の第４連結孔９３ｂとは、ピン１０３によって回転可能に軸支されている。そして、第１遠心おもり９２の第２連結孔９２ａとホルダ９１の第１連結孔９１ａとは、ピン１０２によって回転可能に軸支されており、さらに、第１遠心おもり９２の第１スプリング係合溝９２ｃと第２遠心おもり９３の第２スプリング係合溝９３ｃとの間にスプリング１００が係合されている。

上記したような構成によって、オートデコンプ装置９０は、前記排気側カムシャフトが所定の遠心力を発生する回転数未満の場合には、図４（ａ）に示すように、第１遠心おもり９２および第２遠心おもり９３が、スプリング１００の付勢力によって内側方向に閉じられた状態を維持することになる。この時、前記第２遠心おもり９３の係合部Ｆは、前記円形フランジ１０１の係合部１０１ａと安定的に係合している。

次に、エンジン回転数の上昇に伴って、前記排気側カムシャフトの回転数が高まり、前記第１遠心おもり９２および第２遠心おもり９３にかかる遠心力が所定値を超えるようになると、前記第１遠心おもり９２および第２遠心おもり９３は、前記スプリング１００の付勢力に抗してホルダ９１の外周方向に開かれた状態となる。この時、前記フランジ１００の係合部１０１ａの係合先は、第２遠心おもり９３の係合部Ｆから係合部Ｅへと移行して、前記エンジン回転数が所定回転数を超えている限り、前記係合部Ｅにおいて安定的に係合されるようになる。上記したように、前記オートデコンプ装置９０は、切替動作を伴う機械的な係合部分を含むために作動／非作動状態の切替時に若干の作動音が発生し、該切替音が連続的に発生するような状況下では、この連続切替音が乗員に認識される可能性を有している。

図５（ａ），（ｂ）は、それぞれ、デコンプ作動時における排気側カム８４およびデコンプカム９５の位置関係と、デコンプ非作動時における排気側カム８４およびデコンプカム９５の位置とを示す概略説明図である。前記と同一の符号は、前記と同一または同等部分を示す。上記したように、図５（ａ）に示すデコンプ作動時、すなわちエンジン回転数が所定回転数未満の場合においては、前記デコンプカム９５が排気側カム８４のカム面より高さｈだけ突出するので、前記タペット８５が高さｈだけ押し下げられると共に、排気側バルブ８６が高さｈだけ開かれることになる。一方、図５（ｂ）のデコンプ非作動時、すなわち排気側カムシャフトの回転数が所定回転数を超えている場合においては、前記デコンプカム９５は排気側カム８４のカム面より内側に収められて前記タペット８５と係合しなくなるので、排気側バルブ８６は、排気側カム８４のカム面に沿った通常の開閉動作を行うことになる。エンジン回転数が前記したデコンプカム動作回転数付近にある場合は、デコンプカム９５とタペット８５が接触することによる動作音が連続的に発生する場合があり、かかる動作音が乗員に認識される可能性がある。

図６は、本発明の一実施形態に係るエンジン制御装置の構成を示すブロック図である。前記と同一の符号は、前記と同一または同等部分を示す。前記エンジン１７のクランクシャフト４０（図１参照）にはクランクパルスを出力する一対のクランクパルサロータ４１およびパルス発生器４２が設けられており、該パルス発生器４２からの出力信号は、Ｐｂセンサ等の各種センサからの情報と共に前記ＥＣＵ５０へ入力される。前記ＥＣＵ５０には、前記クランクパルスに基づいてクランクシャフト４０の位相を検出する位相検出部５０１と、前記クランクシャフト４０の位相およびＰｂセンサ等の信号に基づいてエンジンの行程を判別する行程判別部５０２と、前記判別されたエンジンの行程に基づいて混合気への点火タイミングを制御する点火装置制御部５０３と、前記クランクパルスに基づいてエンジン１７の回転数を検出するエンジン回転数検出手段としてのＮｅ検出部５０４と、所定の条件下において前記点火装置制御部５０３に点火停止指令を発する点火停止手段としての所定の点火停止制御部５０５と、該点火停止制御部５０５が点火停止指令を発する条件であるＮｅパターンを記憶格納する点火停止Ｎｅパターン記憶部５０６とが含まれる。さらに、前記点火プラグ５２に点火電力を供給するイグニッションコイル５１は、前記点火装置制御部５０３によって制御されている。

図７は、本発明の一実施形態に係るエンジン停止制御の手順を示すフローチャートである。この「エンジン停止制御」は、前記エンジン１７を始動するためにイグニッションスイッチがオンにされると前記ＥＣＵ５０内で起動され、所定の周期で繰り返し実行される。

また、図８は、本発明の一実施形態に係るエンジン制御装置によって前記エンジン停止制御が実行される際のエンジン回転数Ｎｅの推移の一例を示すグラフである。以下、該図および図７のフローチャートを参照して、本実施形態に係るエンジン停止制御を説明する。

図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１０では、前記位相検出部５０１およびＮｅ検出部５０４によってクランクパルスが検出されたか否かが判定され、検出されたと判定されるとステップＳ１１に進む。該ステップＳ１１では、前記点火停止制御部５０５において、Ｎｅ＞Ｎｅ１の状態、すなわちエンジン回転数Ｎｅが第２の所定回転数Ｎｅ１を超えた状態でクランクシャフト４０が約１〜５回転したか否かが判定される。このフローチャートの一実施形態においては、５回転が適用されている。該判定では、前記第２の所定回転数Ｎｅ１と、クランクシャフト４０の回転回数によって、前記第２の所定期間が規定されることになる。ここで、前記第２の所定回転数Ｎｅ１は、前記オートデコンプ装置９０の作動切替回転数を示しており、本実施形態では１０００ｒｐｍに設定されている。この第２の所定回転数Ｎｅ１の値は、図８に示すように、セルモータまたはキックスタータによって前記クランクシャフト４０をクランキングさせた場合の上限値として想定される７００ｒｐｍよりずっと高い回転数に設定されている。

これによって、本実施形態に係るエンジン停止制御では、前記第２の所定回転数Ｎｅ１を超えた状態でクランクシャフト４０が約１〜５回転した時点をもって、前記エンジン１７が始動したと判定されることになる。また、該ステップＳ１１の判定は、図８に示す時間ｔ１において、クランキング開始からエンジンが始動するまでを示すＡ領域から、エンジン１７が通常運転中であることを示すＢ領域へ移行したことに相当する。前記ステップＳ１１で否定判定された場合には、エンジン１７がまだ始動していない状態であるとして、再度ステップＳ１０の判定が行われることになる。

前記ステップＳ１１で、エンジン１７が始動したと判定されると、ステップＳ１２に進んで点火停止制御モードへの移行が行われる。続くステップＳ１３では、Ｎｅ＜Ｎｅ２の状態、すなわちエンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ２未満の状態でクランクシャフト４０が約１０〜２０回転したか否かが判定される。このフローチャートの一実施形態においては、２０回転が適用されている。該判定では、前記所定回転数Ｎｅ２と、クランクシャフト４０の回転回数によって、前記所定期間が規定されることになる。ここで、前記所定回転数Ｎｅ２は、前記オートデコンプ装置９０の作動切替回転数よりわずかに低い９９９ｒｐｍに設定されている。

通常、エンジン始動後にエンジンの回転数が最も低い運転状態はアイドリング時であり、本実施形態においては、所定の基本アイドリング時の回転数を約１５００ｒｐｍとしている。また、アイドリング回転数は、工場出荷時に一律に前記所定の基本アイドリング回転数に設定されているため、エンジン始動後に前記所定の基本アイドリング回転数より低い前記所定回転数Ｎｅ２で運転が継続される状況は、乗員がアイドリング回転数を下げる調整を行ったためと考えられる。そして、乗員が任意に行う調整においては、エンジンの運転が継続可能なギリギリの回転数まで下げてしまうことが多く、このような場合に、前記オートデコンプ装置９０の切替回転数に非常に近い回転数でアイドリング運転される可能性がある。また、エンジン回転数が低い状態では回転数の変動が大きくなりやすいので、前記オートデコンプ装置９０は、作動／非作動状態の切替点の近傍でさらに不安定な状態となり、前記デコンプカム９５のタペット８５への当接や、フランジ部１０１の係合部１０１ａがその係合先を切り替える動作が繰り返されることで、連続的な切替音が発生する可能性がある。

前記ステップＳ１３は、Ｎｅ＜Ｎｅ２の状態でクランクシャフト４０が約１０〜２０回転したか否かを判定することによって、前記オートデコンプ装置９０から連続切替音が発生する可能性のある運転状況にあるか否かを判定するものである。なお、前記ステップＳ１１やステップＳ１３の判定に適用される所定回転数等の緒条件は、前記ＥＣＵ５０の点火停止Ｎｅパターン記憶部５０６に格納されている。

前記ステップＳ１３で、Ｎｅ＜Ｎｅ２の状態でクランクシャフト４０が約１０〜２０回転し、オートデコンプ装置９０の連続切替音が発生する運転状況下にあると判定されると、ステップＳ１６に進んで点火停止制御が行われる。該点火停止制御は、前記点火停止制御部５０５から点火装置制御部５０３に点火を停止させる指令が発信されることで実行される。上記した制御の流れは、図８において、９９９ｒｐｍ未満での運転継続が時間ｔ２から開始され、時間ｔ３において点火プラグ５２への点火が強制的に停止されることに相当する。そして、続くステップＳ１７では前記エンジン１７が完全に停止し、点火停止制御が終了する。

なお、前記ステップＳ１１が肯定判定されることによって点火停止制御モードに移行するように構成されるのは、まだエンジン回転数の低いエンジン始動時において、前記ステップＳ１３の判定が行われてエンジンの始動ができないという状況を防止するためである。

再度、図８を参照すると、本実施形態に係るエンジン停止制御において、前記オートデコンプ装置９０に連続切替音が発生する可能性があるのは、時間ｔ２からｔ３までのＣ領域となる。例えば、エンジン回転数が９００ｒｐｍの時、このＣ領域の時間は１秒であり、前記オートデコンプ装置９０に連続切替音が発生したとしても、乗員に認識される可能性のある時間は１秒となり、短時間で連続切替音を停止することができるようになる。また、前記連続切替音が発生するような回転数までアイドリング回転数を下げると強制的にエンジンが停止されるので、必然的に、アイドリング回転数を高めることを乗員に促すことが可能となる。なお、前記点火停止Ｎｅパターン記憶部に記憶されるＮｅパターンは、前記エンジンが所定回転数未満で運転される時間の長さによって規定されてもよいことは勿論である。

また、前記ステップＳ１３で、Ｎｅ＜Ｎｅ２の状態でクランクシャフト４０が約１０〜２０回転していないと判定されると、ステップＳ１４に進んで、Ｎｅ＜Ｎｅ３の状態、すなわちエンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ３より小さい状態であるか否かが判定される。ここで、前記所定回転数Ｎｅ３は、前記所定回転数Ｎｅ２（９９９ｒｐｍ）より低く、かつエンジン１７が運転を継続できない回転数（例えば、７００ｒｐｍ）に設定されている。該ステップＳ１４で否定判定されると、ステップＳ１３に戻って、再度Ｎｅ＜Ｎｅ２の状態でクランクシャフト４０が約１０〜２０回転したか否かが判定される。一方、Ｎｅ＜Ｎｅ３であると判定されると、ステップＳ１５に進んで点火停止制御モードを解除し、点火停止制御を終了する。これは、前記点火停止制御部５０５によって点火停止指令を発信しなくてもエンジン１７が自然に停止（エンスト）する寸前の状態であるためである。

上記したように、本発明に係るエンジン制御装置によれば、オートデコンプ装置に連続切替音が発生する可能性のあるエンジンの運転状態を検知するとエンジンを停止するようにしたので、前記連続切替音を乗員に認識させにくくすることができるようになる。また、オートデコンプ装置の連続切替音が発生するような回転数までアイドリング回転数を下げると強制的にエンジンが停止されるので、アイドリング回転数を適正値まで高めることを乗員に促すことができるようになる。

なお、オートデコンプ装置の遠心機構の構成や、各所定回転数Ｎｅ１，Ｎｅ２，Ｎｅ３の設定値、点火停止Ｎｅパターン記憶部に記憶されるＮｅパターン等は、上記した実施形態に限定されず、種々の変形が可能であることは勿論である。例えば、点火装置の停止を判定するための所定期間の代わりに、エンジン回転数が所定の回転数を下回る状態でクランクシャフトが所定回数回転したことをもって点火装置の停止を判定するものであってもよい。

本発明の一実施形態に係るエンジン制御装置が適用された自動二輪車の側面図である。エンジンの一部拡大図である。オートデコンプ装置を構成するホルダ（ａ）と第１遠心おもり（ｂ）と第２遠心おもり（ｃ）の正面図である。オートデコンプ装置の作動時（ａ）と非作動時（ｂ）の作動説明図である。オートデコンプ装置の作動時（ａ）と非作動時（ｂ）の作動説明図である。本発明の一実施形態に係るエンジン制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係るエンジン停止制御の手順を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係るエンジン停止制御におけるエンジン回転数の変化を示すグラフである。

符号の説明

４１…クランクパルサロータ、４２…パルス発生器、５０…ＥＣＵ、５１…イグニッションコイル（点火装置）、５２…点火プラグ、５０１…位相検出部、５０２…行程判別部、５０３…点火装置制御部、５０４…Ｎｅ検出部（エンジン回転数検出手段）、５０５…点火停止制御部（点火停止手段）、５０６…点火停止Ｎｅパターン記憶部

Claims

エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
点火プラグに点火する点火装置と、
遠心機構付きのオートデコンプ装置とを備えるエンジン制御装置において、
エンジン始動後に、前記エンジン回転数が予め工場出荷時に一律に定めた基本アイドリング回転数よりも低く、かつ前記オートデコンプ装置の作動切替回転数以下に設定された所定回転数を下回る期間が所定期間継続されると、前記点火装置を停止する点火停止手段を具備することを特徴とするエンジン制御装置。
前記エンジン制御装置は、エンジンの始動過程において、前記エンジン回転数が前記所定回転数と同じであるか又は前記所定回転数より高い第２の所定回転数を第２の所定期間上回ったときに、前記点火停止手段の作動を許可することを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。