JP5392000B2 - 車両用エンジンの制御装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、潤滑油の温度が極低温状態でエンジンを始動させる場合に用いられる車両用エンジンの制御装置及び方法に関する。

潤滑油が極低温の状態では潤滑油の粘性が高すぎたるため、エンジンを高回転で運転させると、動弁装置などのエンジン構成部品に油膜切れ等が生じてエンジンが焼損または破損する恐れがある。

特許文献１に記載のクリープ防止機構付自動変速機の作動制御装置では、エンジンの暖気運転時にクリープ防止機構の作動を停止させるクリープ防止解除手段が設けられることで、暖気運転時にトルクコンバータによってクリープ現象を発生させ、流体の摩擦熱を有効利用して油圧機器の作動油の温度を上昇させている。

特開昭５８−２０２１１６号公報

ところが、上記特許文献１に記載の技術では、暖気運転時にトルクコンバータの流体の摩擦熱によって油圧機器の作動油の温度を上昇させることについて記載されているが、潤滑油の極低温状況下でエンジンを始動させたときに、エンジン回転数を強制的に抑制して、エンジン構成部品が潤滑油不足によって生ずる焼損などの損傷を積極的に防止する点については記載されていない。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、エンジン始動時に潤滑油が極低温であっても、エンジン構成部品の潤滑油不足によるエンジンの損傷を確実に防止できる車両用エンジンの制御装置及び方法を提供することにある。

本発明に係る車両用エンジンの制御装置は、エンジン構成部品を潤滑する潤滑油の温度を検出する油温センサと、イグニッションコイルを介して点火プラグによる点火を制御すると共に、燃料インジェクタによる燃料の噴射を制御して、エンジンのエンジン回転数を制御する制御ユニットと、を有する車両用エンジンの制御装置であって、前記油温センサが検出する潤滑油の温度が、前記エンジン構成部品に潤滑油不足を生じさせる程の所定温度以下であるときに、前記制御ユニットは、エンジン回転数の上昇を抑制する冷機時回転数リミッタ制御を実施するよう構成されるとともに、前記冷機時回転数リミッタ制御は、エンジン回転数に応じて異なる制御を実施するものであり、極低回転数域では燃料噴射と点火をそれぞれ間引きして行なう間引き制御を実施し、前記極低回転数域よりも高い回転数の低回転数域では燃料噴射と点火をそれぞれ全停止させる全カット制御を実施するよう構成されたことを特徴とするものである。

また、本発明に係る車両用エンジンの制御方法は、エンジン構成部品を潤滑する潤滑油の温度を検出する油温センサを備え、この油温センサが検出する潤滑油の温度が、前記エンジン構成部品に潤滑油不足を生じさせる程の所定温度以下であるときに、エンジン回転数の上昇を、極低回転数域では燃料噴射と点火をそれぞれ間引きして行なう間引き制御をし、前記極低回転数域よりも高い回転数の低回転数域では燃料噴射と点火をそれぞれ全停止させる全カット制御して抑制する冷機時回転数リミッタ制御を実施することを特徴とするものである。

本発明に係る車両用エンジンの制御装置及び方法によれば、潤滑油の温度が、エンジン構成部品に潤滑油不足を生じさせる程の所定温度以下であるときに、エンジン回転数の上昇を抑制する冷機時回転数リミッタ制御を実施するので、エンジン始動時に潤滑油が極低温で粘性が高くても、エンジン構成部品の潤滑油不足によるエンジンの損傷を確実に防止できる。

本発明に係る車両用エンジンの制御装置における第１の実施の形態が適用された不整地走行車両を示す左側面図。 車両用エンジンの制御装置における第１の実施の形態を示すブロック図。 図２の制御ユニットが実施する冷機時回転数リミッタ制御（間引き制御、全カット制御）の実施範囲を、エンジン回転数を基準に示すチャート。 図２の制御ユニットが実施する冷機時回転数リミッタ制御の開始、終了などの判断動作を示すフローチャート。 本発明に係る車両用エンジンの制御装置における第２の実施の形態の制御ユニットが実施する冷機時回転数リミッタ制御の実施範囲を、エンジン回転数を基準に示すチャート。 本発明に係る車両用エンジンの制御装置における第３の実施の形態を示すブロック図。 図６の制御ユニットが実施する冷機時回転数リミッタ制御の開始、終了などの判断動作を示すフローチャート。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。

［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図４）
図１は、本発明に係る車両用エンジンの制御装置における第１の実施の形態が適用された不整地走行車両を示す左側面図である。この不整地走行車両１０は、例えば鋼管材により略ケージ状に組み立てられた車体フレーム１１を備える。この車体フレーム１１の前後にサスペンション機構１２を介して、左右一対の幅広低圧タイヤ付の前輪１３と後輪１４が設けられ、これらの前輪１３、後輪１４間に位置して、エンジンユニット１５が車体フレーム１１の略中央に搭載されている。

車体フレーム１１の後上方には鞍乗型の着座シート１６が設置され、その前方に前輪１３を操向するためのステアリングハンドル１７が設けられる。着座シート１６の下方且つエンジンユニット１５の後方に図示しない燃料タンクが設けられる。また、車体フレーム１１の最前部付近には、エンジンユニット１５の熱交換器（オイルクーラやラジエータ等）１８が設置されている。

車体前部には、車体フレーム１１の前部上方を覆うフロントカバー１９が設けられ、このフロントカバー１９に、左右の前輪１３を覆うフロントフェンダ２０が一体または一体的に形成される。また、車体後部には、車体フレーム１１の後部上方を覆うリアカバー２１が設けられ、このリアカバー２１に、左右の後輪１４を覆うリアフェンダ２２が一体または一体的に形成される。尚、これらの部材１９〜２２は例えば合成樹脂成型品である。

エンジンユニット１５は、例えばエンジン２３と自動遠心クラッチ２４（図２）と変速機２５（図２）とが一体に構成されたものである。エンジン２３は例えば水冷４サイクル単気筒エンジンであり、クランクケース２６と、その上面前方に約４５度の前傾状態で配置されたシリンダアッセンブリ２７とを有して構成される。シリンダアッセンブリ２７は、シリンダブロックの上にシリンダヘッド（共に図示せず）が載置されて構成され、シリンダヘッドの頂部に点火プラグ２８が設置される。

シリンダアッセンブリ２７の後上方で、且つ着座シート１６の前下方にエンジン吸気系が配置される。このエンジン吸気系は、シリンダヘッド後面の吸気ポートに接続されるスロットルボディ２９と、その上方且つ着座シート１６の前方に配置され、図示しない吸気管を介してスロットルボディ２９の上流側に接続されるエアクリーナ３０とを備える。エアクリーナ３０は、フロントカバー１９及びリアカバー２１等と同様な材質のクリーナーカバー３１によって覆われている。

スロットルボディ２９は、内部に形成された吸気通路を開閉するスロットルバルブ（不図示）を備える。また、このスロットルボディ２９には、シリンダアセンブリ２７のシリンダヘッドに形成された吸気ポートへ向けて燃料を噴射する燃料インジェクタ３２が設置されている。

また、エンジン２３の一側方、本実施形態においては右側にエンジン排気系が配置される。このエンジン排気系は、エキゾーストパイプ（不図示）と排気マフラ３３とから構成される。排気マフラ３３は、例えば側面視で後輪１４の上側、且つリアフェンダ２２（またはリアカバー２１）の下方に配置されている。

エンジンユニット１５における自動遠心クラッチ２４（図２）は、エンジン２３が作動してエンジン回転数が所定回転数に至ると接続されて、エンジン２３の駆動力を変速機２５（図２）へ伝達する。この変速機２５は、本実施の形態ではオートマチックトランスミッションであり、例えばベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）またはトルクコンバータが採用されている。自動遠心クラッチ２４から変速機２５へ伝達されたエンジン２３の駆動力は、変速機２５により無段階に変速されて、駆動輪としての前輪１３及び後輪１４へ伝達される。

前記エンジン２３は制御ユニット３４を備え、この制御ユニット３４は、イグニッションコイル３５を介して点火プラグ２８による点火を制御すると共に、燃料インジェクタ３２による燃料の噴射を制御することによって、エンジン２３のエンジン回転数を制御する。また、このエンジン２３には、潤滑油の温度を検出する油温センサ３６、エンジン吸気系（エアクリーナ３０、スロットルボディ２９など）を流れる吸気の温度を検出する吸気温センサ３７、スロットルボディ２９内のスロットルバルブの開度を検出するスロットルバルブ開度検出器３８を備える。

前記潤滑油は、図示しない動弁装置やピストンなどのエンジン構成部品を潤滑すると共に、このエンジン構成部品を冷却するものである。この潤滑油は、図１に示す熱交換器１８（オイルクーラ）により放熱されるが、その油温が規定温度以上となったときに油温警告灯３９が点灯して警告する。

前記制御ユニット３４は、更に、油温センサ３６が検出する潤滑油の温度が所定温度（例えば０℃）以下となり、潤滑油の粘性が高くなってエンジン構成部品に潤滑油不足を生じさせる程度になったときに、燃料インジェクタ３２による燃料噴射と点火プラグ２８による点火を間引いたり停止させることで、エンジン回転数の上昇を抑制して所定回転数以下に制限する冷機時回転数リミッタ制御を実施する。この冷機時回転数リミッタ制御は、自動遠心クラッチ２４の図３に示す接続開始Ａ（エンジン回転数１９００ｒｐｍ）から接続完了Ｂ（エンジン回転数４０００ｒｐｍ）までの範囲で実施される。また、この冷機時回転数リミッタ制御の実施中には、エンジン回転数が所定回転数以下に制限されることで、不整地走行車両１０の車速が極低速度に抑制される。

冷機時回転数リミッタ制御を実施する本実施の形態における車両用エンジンの制御装置４０は、前記制御ユニット３４、油温センサ３６、吸気温センサ３７、スロットルバルブ開度検出器３８、イグニッションコイル３５、点火プラグ２８及び燃料インジェクタ３２を有して構成され、更に、この冷機時回転数リミッタ制御が実施中である旨を表示する表示手段としてのインジケータランプ４１を有して構成される。

冷機時回転数リミッタ制御は、エンジン回転数に応じて異なる制御を実施するものである。つまり、エンジン２３の極低回転数域では、燃料インジェクタ３２による燃料噴射と点火プラグ２８による点火をそれぞれ間引きして行なう間引き制御を実施する。この間引き制御は、連続する３回の燃料噴射または点火タイミングのうち２回のタイミングで燃料噴射または点火を実施しない制御である。また、エンジン２３の低回転数域では、燃料インジェクタ３２による燃料噴射と点火プラグ２８による点火をそれぞれ全て停止させる全カット制御を実施する。この全カット制御は、燃料噴射または点火タイミングの全てにおいて燃料噴射または点火を実施しない制御である。

上述の間引き制御及び全カット制御は、図３に示すように、それぞれの制御を開始、終了させるために異なった回転数を閾値に持つヒステリシス特性を備える。例えば、間引き制御は、エンジン回転数の第１閾値ＮＥ１（例えば３４００ｒｐｍ）において開始し、エンジン回転数の第２閾値ＮＥ２（例えば３３９０ｒｐｍ）において終了する。また、全カット制御は、エンジン回転数の第３閾値ＮＥ３（例えば３５００ｒｐｍ）において開始し、第４閾値ＮＥ４（例えば３４９０ｒｐｍ）において終了する。

更に、間引き制御と全カット制御は、変速機２５のニュートラル状態とギアイン状態（ニュートラル状態以外）とで異なる。つまり、間引き制御の第１閾値ＮＥ１及び第２閾値ＮＥ２と全カット制御の第３閾値ＮＥ３及び第４閾値ＮＥ４は、変速機２５のニュートラル状態ではギアイン状態よりも低い回転数に設定される。これにより、冷機時回転数リミッタ制御（間引き制御及び全カット制御）は、変速機２５のニュートラル状態の場合が、変速機２５のギアイン状態の場合によりも低い回転数で実施されることになる。

これは、変速機２５のニュートラル時にはエンジン２３が無負荷であるため、エンジン２３の低回転数域で間引き制御及び全カット制御を実施してもエンジン２３がストールしにくく、このため、変速機２５のニュートラル時にエンジン２３の低回転数域からエンジン回転数の上昇を抑制することによって、エンジン構成部品の潤滑油不足によるエンジン２３の損傷（焼損など）を確実に防止するためである。

また、図３（Ａ）に示すように、変速機２５のギアイン状態では、燃料インジェクタ３２による燃料噴射と点火プラグ２８による点火は、間引き制御においても全カット制御においても、それぞれ同期して実施される。これにより、エンジン２３の回転数上昇の抑制が急激になされる。

つまり、エンジン回転数が上昇して第１閾値ＮＥ１以上になったときに燃料噴射及び点火の間引き制御を同時に実施する。この間引き制御は、エンジン回転数が第１閾値ＮＥ１になった直後から２回連続して燃料噴射及び点火の間引きを行い、その後１回正規の燃料噴射及び点火を行う（間引き→間引き→噴射・点火→間引き→間引き→噴射・点火→…）。更に、エンジン回転数が上昇して第３閾値ＮＥ３（ＮＥ１＜ＮＥ３）以上になったとき、この第３閾値ＮＥ３になった直後のエンジン回転数から、燃料噴射及び点火を全て停止する全カット制御を実施する。

燃料噴射及び点火の全カット制御によりエンジン回転数が急激に低下し、第４閾値ＮＥ４（ＮＥ１＜ＮＥ４＜ＮＥ３）以下になったとき、燃料噴射及び点火の全カット制御を終了して間引き制御を再び実施する。このときには、エンジン回転数が第４閾値ＮＥ４になった直後のエンジン回転数において正規の燃料噴射及び点火を１回同時に行い、続く２回では間引きを行う（噴射・点火→間引き→間引き→噴射・点火→間引き→間引き→噴射・点火→…）。更に、エンジン回転数が低下して第２閾値ＮＥ２（ＮＥ２＜ＮＥ１）以下になったときに、燃料噴射及び点火の間引き制御を終了して、通常制御（毎回の燃料噴射及び点火）に復帰する。

また、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、変速機２５のニュートラル状態では、燃料インジェクタ３２による燃料噴射の間引き制御及び全カット制御は、点火プラグ２８による点火の間引き制御及び全カット制御よりも低い回転数において実施される。

その理由は、第１に、変速機２５のニュートラル状態において燃料噴射と点火を、間引き制御においても全カット制御においても同期させてしまうと、これらの間引き制御及び全カット制御を実施するエンジン回転数が低いので、潤滑油の油温が低く粘性が高いことと相俟って、エンジン２３にストールが発生し易いからである。第２の理由は、燃料噴射直後にエンジン２３がストールしたときの点火プラグ２８のかぶりを極力回避するためには、点火の間引き制御及び全カット制御に先立って、燃料噴射の間引き制御及び全カット制御を実施する必要があるからである。

実際には、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、変速機２５のニュートラル時においてなされるであろうエンジン回転数の急激な上昇を考慮して、燃料インジェクタ３２による燃料噴射についての第１閾値ＮＥ１、第２閾値ＮＥ２、第３閾値ＮＥ３及び第４閾値ＮＥ４は、点火プラグ２８による点火についての第１閾値ＮＥ１、第２閾値ＮＥ２、第３閾値ＮＥ３及び第４閾値ＮＥ４よりも低い回転数に設定されている。これにより、この変速機２５のニュートラル状態では、まず、燃料インジェクタ３２による燃料噴射についての間引き制御及び全カット制御がエンジン低回転数域で実施され、次に、点火プラグ２８による点火についての間引き制御及び全カット制御が実施される。

上述のような冷機時回転数リミッタ制御（間引き制御及び全カット制御）は、制御ユニット３４によって、油温センサ３６が検出する潤滑油の油温が所定温度（例えば０℃）以下であるときに開始され、変速機２５のニュートラル状態では、上記潤滑油の油温が所定温度を超えたときに終了される。

変速機２５のギアイン状態では、冷機時回転数リミッタ制御は、潤滑油の油温が所定温度（例えば０℃）を超え、且つスロットルバルブ開度検出器３８により検出されるスロットルバルブ開度が２．５％以下の状態が１秒以上継続したときに終了される。これは、変速機２５のギアイン状態では、冷機時回転数リミッタ制御が終了したときにエンジン回転数が急激に上昇して、不整地走行車両１０の車速が急激に増加することを防止するためである。尚、スロットルバルブ開度は、スロットルバルブの全閉時を０％とし、スロットルバルブの全開時を１００％としたときの値である。

また、油温センサ３６に異常が発生し、吸気温センサ３７が正常であるときには、冷機時回転数リミッタ制御（間引き制御及び全カット制御）は、制御ユニット３４によって、吸気温センサ３７の出力値に基づき、吸気温度が設定温度（例えば０℃）以下のときに開始される。吸気温度は、外気温度と略同一温度であり、潤滑油の油温が０℃以下になる外気温度を吸気温度から推測することができるからである。

この油温センサ３６に異常が発生し、吸気温センサ３７が正常であるときには、冷機時回転数リミッタ制御は、制御ユニット３４によって、変速機２５のニュートラル状態では、エンジン２３の始動後所定時間（例えば１３分間）経過した後に終了され、また、変速機２５のギアイン状態では、エンジン２３の始動後所定時間（例えば１３分間）経過した後で、且つスロットルバルブ開度検出器３８により検出されるスロットルバルブ開度が２．５％以下の状態が１秒以上継続したときに終了される。

更に、油温センサ３６及び吸気温センサ３７に共に異常が発生したときには、冷機時回転数リミッタ制御（間引き制御及び全カット制御）は、制御ユニット３４によって、これらの両センサ３６及び３７の異常が検出された直後から開始され、変速機２５のニュートラル状態では、エンジン２３の始動後所定時間（例えば１３分間）経過した後に終了される。変速機２５のギアイン状態では、エンジン２３の始動後所定時間（例えば１３分間）経過した後で、且つスロットルバルブ開度検出器３８により検出されるスロットルバルブ開度が２．５％以下の状態が１秒以上継続したときに終了される。

制御ユニット３４が実行する上述の冷機時回転数リミッタ制御の開始、終了の判断動作等を、図４を用いて説明する。

イグニッションスイッチがＯＮ動作されて電源が投入されたとき（Ｓ１１）、制御ユニット３４はエンジン２３の始動を判断し（Ｓ１２）、エンジン２３の始動時に内蔵のタイマ４２（図２）をスタートさせる（Ｓ１３）。

次に、制御ユニット３４は、油温センサ３６が正常であるか否かを判断し（Ｓ１４）、正常であればその検出値（潤滑油の油温）が所定温度（例えば０℃）以下であるか否かを判断し（Ｓ１５）、以下である場合に限り冷機時回転数リミッタ制御を実施する（Ｓ１６）。

制御ユニット３４は、ステップＳ１７において、油温センサ３６の検出値が所定温度（例えば０℃）以下出ない場合、或いは冷機時回転数リミッタ制御を実施して潤滑油の油温が所定温度を超えたときに、変速機２５がギアイン状態であるか否かを判断し（Ｓ１７）、変速機２５がニュートラル状態であるときには冷機時回転数リミッタ制御を直ちに終了する（Ｓ１８）。

ステップＳ１７において、変速機２５がギアイン状態であるときには、制御ユニット３４は、スロットルバルブ開度検出器３８により検出されるスロットルバルブ開度が２．５％以下であるか否かを判断し（Ｓ１９）、このスロットルバルブ開度の２．５％以下が一定時間（例えば１秒）以上継続している場合に限り、冷機時回転数リミッタ制御を終了する（Ｓ１８）。

ステップＳ１４において、制御ユニット３４は、油温センサ３６が異常であると判断したときに、吸気温センサ３７が正常であるか否かを判断し（Ｓ２１）、正常である場合には、この吸気温センサ３７が検出する吸気温度が設定温度（例えば０℃）以下であるか否かを判断する（Ｓ２２）。吸気温度が設定温度以下であるときには、制御ユニット３４は、タイマ４２の計測値からエンジン始動後所定時間（例えば１３分間）が経過しているか否かを判断し（Ｓ２３）、所定時間以内であるときに冷機時回転数リミッタ制御を開始する（Ｓ２４）。

制御ユニット３４は、冷機時回転数リミッタ制御を実施し、ステップＳ２３の判断でエンジン始動後所定時間経過した後には、変速機２５がニュートラル状態であるときに（Ｓ１７）、冷機時回転数リミッタ制御を直ちに終了し（Ｓ１８）、変速機２５がギアイン状態であるときには（Ｓ１７）、スロットルバルブ開度の２．５％以下の状態が一定時間経過しているときに（Ｓ１９、Ｓ２０）、冷機時回転数リミッタ制御を終了する（Ｓ１８）。

ステップＳ２１において吸気温センサ３７が異常である場合には、油温センサ３６及び吸気温センサ３７の異常が検出された直後から、エンジン始動後所定時間（例えば１３分間）が経過しないときに（Ｓ２３）、冷機時回転数リミッタ制御を開始する（Ｓ２４）。

制御ユニット３４は、この冷機時回転数リミッタ制御を実施した後、エンジン始動後所定時間（例えば１３分間）経過したときには（Ｓ２３）、変速機２５がニュートラル状態であるときに（Ｓ１７）、冷機時回転数リミッタ制御を直ちに終了し（Ｓ１８）、変速機２５がギアイン状態であるときには（Ｓ１７）、スロットルバルブ開度の２．５％以下の状態が一定時間経過しているときに（Ｓ１９、Ｓ２０）、冷機時回転数リミッタ制御を終了する（Ｓ１８）。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果を奏する。

油温センサ３６により検出される潤滑油の温度が、エンジン構成部品に潤滑油不足を生じさせる程の所定温度（例えば０℃）以下であるときに、制御ユニット３４がエンジン回転数の上昇を抑制する冷機時回転数リミッタ制御（間引き制御及び全カット制御）を実施するので、エンジン２３の始動時に潤滑油が極低温で粘性が高くても、エンジン構成部品の潤滑油不足によるエンジン２３の損傷（焼損など）を確実に防止できる。

尚、本実施の形態においては、制御ユニット３４は、冷機時回転数リミッタ制御に先行して点火遅角制御を追加して実施してもよい。この点火遅角制御によりエンジン回転数の上昇が抑制されて出力が制限されるときの不整地走行車両１０の減速度は、冷機時回転数リミッタ制御による上記車両１０の減速度に比べて小さい。このため、冷機時回転数リミッタ制御に先行して点火遅角制御を実施することで、不整地走行車両１０の走行フィーリングを一層向上させることができる。

また、潤滑油の温度が規定温度以上になったときに点灯して警告する油温警告灯３９（図２）を、冷機時回転数リミッタ制御の実施中に点滅させて共用化することで、インジケータランプ４１を廃止できコストを低減できる。

［Ｂ］第２の実施の形態（図５）
図５は、本発明に係る車両用エンジンの制御装置における第２の実施の形態の制御ユニットが実施する冷機時回転数リミッタ制御の実施範囲を、エンジン回転数を基準に示すチャートである。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本実施の形態の車両用エンジンの制御装置が前記第１の実施の形態の車両用エンジンの制御装置４０と異なる点は、本実施の形態の変速機２５がマニュアルトランスミッションである点と、変速機２５のギアイン状態における間引き制御と全カット制御の態様の点である。

つまり、まず、変速機２５がマニュアルトランスミッションでギアイン状態の場合には（図５（Ａ）及び（Ｂ））、変速機２５がオートマチックトランスミッションでギアイン状態の場合（図３（Ａ））と比べて、間引き制御の第１閾値ＮＥ１及び第２閾値ＮＥ２と全カット制御の第３閾値ＮＥ３及び第４閾値ＮＥ４が低いエンジン回転数に設定されて、冷機時回転数リミッタ制御が低いエンジン回転数域で実施される。

これは以下の理由による。マニュアルトランスミッションは、オートマチックトランスミッションに比べて減速比が低く、エンジン回転数が同一であっても、マニュアルトランスミッション搭載車両は、オートマチックトランスミッション搭載車両よりも車速が速くなる特性がある。冷機時回転数リミッタ制御における車速をオートマチックトランスミッション搭載車両と同等にするためには、マニュアルトランスミッション搭載車両では、より低いエンジン回転数域で冷機時回転数リミッタ制御を実施させる必要があるからである。

次に、変速機２５のギアイン状態において、全カット制御の開始（第３閾値ＮＥ３）及び終了（第４閾値ＮＥ４）は、燃料噴射と点火の場合で同期しているが、間引き制御の開始（第１閾値ＮＥ１）及び終了（第２閾値ＮＥ２）は、燃料噴射が点火よりも低いエンジン回転数に設定されている。例えば、点火の間引き制御の開始、終了がエンジン回転数の２９００ｒｐｍ（第１閾値ＮＥ１）、２８９０ｒｐｍ（第２閾値ＮＥ２）にそれぞれ設定されているのに対し、燃料噴射の間引き制御の開始、終了は、エンジン回転数の２７００ｒｐｍ（第１閾値ＮＥ１）、２６９０ｒｐｍ（第２閾値ＮＥ２）にそれぞれ設定されている。

この理由は次の通りである。第１に、変速機２５のギアイン状態において間引き制御で燃料噴射と点火を同期させると、この間引き制御が低いエンジン回転数域で実施されることと、エンジン２３に負荷があることから、エンジン回転数が急激に減少してエンジン２３がより一層ストールし易くなるからである。第２に、間引き制御においてエンジン回転数が低い状態から燃料噴射の回数を間引くことで、エンジンストール時の点火プラグ２８のかぶりを極力回避するためである。

従って、本実施の形態においても、前記第１の実施の形態と同様な効果を奏する。尚、この第２の実施の形態においては、変速機２５がギアイン状態において、全カット制御の開始（第３閾値ＮＥ３）及び終了（第４閾値ＮＥ４）も、間引き制御の場合と同様に、燃料噴射が点火よりも低いエンジン回転数に設定されてもよい。

［Ｃ］第３の実施の形態（図６、図７）
図６は、本発明に係る車両用エンジンの制御装置における第３の実施の形態を示すブロック図である。本実施の形態における車両用エンジンの制御装置４４は、第１の実施の形態における車両用エンジンの制御装置４０に、さらに外気温センサ４３を追加して構成される。この外気温センサ４３は、外気温度を検出して制御ユニット３４に検出値を出力するものであり、潤滑油の油温と併せて冷機時回転数リミッタ制御の実施に供する。具体的には、車両用エンジンの制御装置４４は、外気温度に応じて、冷機時回転数リミッタ制御を開始する油温の閾値を変更し、これにより、冷機時回転数リミッタ制御の作動範囲を狭めて、不必要に冷機時回転数リミッタ制御を行わないようにするものである。

車両用エンジン２３においては、潤滑油の油温が−２０℃以下のときに潤滑不良が発生し得ることが分かっている。逆に言えば、油温が−２０℃よりも高いときには冷機時回転数リミッタ制御は必要がない。

ここで、例えば、熱交換器（特にオイルクーラ）１８を装備した車両においては、車両走行時に走行風により熱交換器（特にオイルクーラ）１８が冷却されるため、暖機直後で油温が外気温度よりも相対的に高い場合であっても潤滑油が外気温度まで低下することがある。このとき、外気温度が−２０℃よりも高ければ、エンジン構成部品に潤滑不良が発生し得る温度まで油温が低下する恐れはない。したがって、第３の実施の形態における車両用エンジンの制御装置４４では、エンジン始動時の外気温度が−２０℃以下であるか否かを判定し、−２０℃よりも高い場合は冷機時リミッタ制御を実施しないようにしている。

次に、車両用エンジンの制御装置４４における制御ユニット３４が実行する上述の冷機時回転数リミッタ制御の開始、終了の判断動作等を、図７を用いて説明する。

イグニッションスイッチがＯＮ動作されて電源が投入されたとき（Ｓ３１）、制御ユニット３４はエンジン２３の始動を判断し（Ｓ３２）、エンジン２３の始動時に内蔵のタイマ４２（図６）をスタートさせる（Ｓ３３）。

次に、制御ユニット３４は、外気温センサ４３が正常であるか否かを判断し（Ｓ３４）、正常であれば油温センサ３６が正常であるか否かを判断する（Ｓ３５）。一方、制御ユニット３４は、ステップＳ３４において、外気温センサ４３が異常であると判断したときには、図４に示すフローチャートのステップＳ１４へ移行し、それ以降は第１の実施形態と同様にして冷機時回転数リミッタ制御の開始、終了の判断動作等を行なう。

ステップＳ３５において油温センサ３６が正常であれば、制御ユニット３４は、外気温センサ４３の検出値が所定温度（例えば、−２０℃）以下であるか否かを判断し（Ｓ３６）、所定温度以下であれば、油温センサ３６の検出値が所定温度（例えば、０℃）以下であるか否かを判断する（Ｓ３７）。制御ユニット３４は、油温センサ３６の検出値が所定温度（例えば０℃）以下の場合に冷却時回転数リミッタ制御を開始する（Ｓ３８）。

制御ユニット３４は、ステップＳ３７において油温センサ値が所定温度（例えば０℃）以下でない場合、或いは、冷機時回転数リミッタ制御を実施して潤滑油の油温が所定温度を超えたときには、変速機２５がギアイン状態であるか否かを判断し（Ｓ３９）、変速機２５がニュートラル状態であるときには冷機時回転数リミッタ制御を直ちに終了する（Ｓ４０）。

ステップＳ３９において、変速機２５がギアイン状態であるときには、制御ユニット３４は、スロットルバルブ開度検出器３８により検出されるスロットルバルブ開度が２．５％以下であるか否かを判断し（Ｓ４１）、このスロットルバルブ開度の２．５％以下が一定時間（例えば１秒）以上継続している場合に限り（Ｓ４２）、冷機時回転数リミッタ制御を終了する（Ｓ４０）。

ステップＳ３６において、外気温センサ４３の検出値が所定温度（例えばー２０℃）以下でない場合にはステップＳ４０へ進み、制御ユニット３４は冷機時回転数リミッタ制御を実施しないで本フローチャートを終了する。

ステップＳ３５において、制御ユニット３４は、油温センサ３６が異常であると判断したときには、吸気温センサ３７が正常であるか否かを判断し（Ｓ４３）、正常である場合には、この吸気温センサ３７が検出する吸気温度が設定温度（例えば０℃）以下であるか否かを判断する（Ｓ４４）。吸気温度が設定温度以下であるときには、制御ユニット３４は、タイマ４２の計測値からエンジン始動後所定時間（例えば１３分間）が経過しているか否かを判断し（Ｓ４５）、所定時間以内であるときに冷機時回転数リミッタ制御を開始する（Ｓ４６）。

制御ユニット３４は、冷機時回転数リミッタ制御を実施し、ステップＳ４５の判断でエンジン始動後所定時間経過した後には、変速機２５がニュートラル状態であるときに（Ｓ３９）、冷機時回転数リミッタ制御を直ちに終了し（Ｓ４０）、変速機２５がギアイン状態であるときには（Ｓ３９）、スロットルバルブ開度の２．５％以下が１秒以上経過しているときに（Ｓ４１、Ｓ４２）、冷機時回転数リミッタ制御を終了する（Ｓ４０）。

ステップＳ４３において吸気温センサ３７が異常であると判断された場合には、その判断の瞬間から冷機時回転数リミッタ制御を開始して、エンジン始動後所定時間（例えば１３分間）が経過するまでの間（Ｓ４５）、冷機時回転数リミッタ制御を実施する（Ｓ４６）。

制御ユニット３４は、この冷機時回転数リミッタ制御を実施して、エンジン始動後所定時間（例えば１３分間）経過したときには（Ｓ４５）、変速機２５がニュートラル状態であるときに（Ｓ３９）、冷機時回転数リミッタ制御を直ちに終了し（Ｓ４０）、変速機２５がギアイン状態であるときには（Ｓ３９）、スロットルバルブ開度の２．５％以下が１秒以上経過しているときに（Ｓ４１、Ｓ４２）、冷機時回転数リミッタ制御を終了する（Ｓ４０）。

以上のように構成されたことから、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態における効果に加え、さらに次の効果を奏する。

外気温度が所定温度（例えば、−２０℃）よりも高く、走行中に熱交換器（特にオイルクーラ）１８によって外気温度付近まで潤滑油が冷却されてもエンジン２３等に潤滑不良を発生させる恐れのある油温（例えば、−２０℃）以下にまで低下しないような場合には、冷機時回転数リミッタ制御を実施させないようにしたので、不必要なエンジン回転数制限を防止でき、早期に暖機運転を完了することができる。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、第１、第２及び第３の実施の形態において、冷機時回転数リミッタ制御の実施中を表示するインジケータランプ４１の点灯または油温警告灯３９の点滅と共に、潤滑油の温度を表示したり、冷機時回転数リミッタ制御の残り時間を、他の表示手段を用いて表示してもよい。

また、第１、第２及び第３の実施の形態において、間引き制御の開始、終了のエンジン回転数（第１閾値ＮＥ１、第２閾値ＮＥ２）及び全カット制御の開始、終了のエンジン回転数（第３閾値ＮＥ３、第４閾値ＮＥ４）を、不整地走行車両１０のメカニカルロスが大きな潤滑油の低温時に高めに設定し、潤滑油の油温が０℃以下の範囲で上昇して上記メカニカルロスが低下するに従い低くなるよう設定してもよい。これにより、冷機時回転数リミッタ制御の作動範囲内で、メカニカルロスの低下による不整地走行車両１０の車速の上昇を抑制することができる。

更に、第１、第２及び第３の実施の形態では、車両が不整地走行車両１０の場合について述べたが、自動二輪車、四輪自動車またはスノーモービルなどに搭載されるエンジンに本発明を適用してもよい。

１０ 不整地走行車両
２３ エンジン
２４ 自動遠心クラッチ
２５ 変速機
２８ 点火プラグ
２９ スロットルボディ
３２ 燃料インジェクタ
３４ 制御ユニット
３５ イグニッションコイル
３６ 油温センサ
３７ 吸気温センサ
３８ スロットルバルブ開度検出器
４０ 車両用エンジンの制御装置
４１ インジケータランプ
４２ タイマ
４３ 外気温センサ
４４ 車両用エンジンの制御装置
Ａ 自動遠心クラッチの接続開始
Ｂ 自動遠心クラッチの接続完了

Claims (13)

1. エンジン構成部品を潤滑する潤滑油の温度を検出する油温センサと、
   イグニッションコイルを介して点火プラグによる点火を制御すると共に、燃料インジェクタによる燃料の噴射を制御して、エンジンのエンジン回転数を制御する制御ユニットと、を有する車両用エンジンの制御装置であって、
   前記油温センサが検出する潤滑油の温度が、前記エンジン構成部品に潤滑油不足を生じさせる程の所定温度以下であるときに、前記制御ユニットは、エンジン回転数の上昇を抑制する冷機時回転数リミッタ制御を実施するよう構成されるとともに、
   前記冷機時回転数リミッタ制御は、エンジン回転数に応じて異なる制御を実施するものであり、極低回転数域では燃料噴射と点火をそれぞれ間引きして行なう間引き制御を実施し、前記極低回転数域よりも高い回転数の低回転数域では燃料噴射と点火をそれぞれ全停止させる全カット制御を実施するよう構成されたことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
2. 前記エンジンの駆動力は、自動遠心クラッチ、変速機を順次経て駆動輪へ伝達され、前記冷機時回転数リミッタ制御は、前記自動遠心クラッチの接続開始から接続完了までの間に実施されることを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
3. 前記エンジンの駆動力は、自動遠心クラッチ、変速機を順次経て駆動輪へ伝達され、前記冷機時回転数リミッタ制御は、前記変速機のニュートラル状態の場合が、この変速機のギアイン状態の場合よりも低いエンジン回転数で実施されることを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
4. 前記冷機時回転数リミッタ制御では、間引き制御と全カット制御の少なくとも一方において、燃料噴射が点火よりも低いエンジン回転数で実施されることを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
5. 前記間引き制御及び全カット制御は、それぞれの制御を開始、終了させるために異なったエンジン回転数を閾値に持つヒステリシス特性を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
6. 前記エンジンの駆動力は、自動遠心クラッチ、変速機を順次経て駆動輪へ伝達され、前記冷機時回転数リミッタ制御は、前記変速機のニュートラル状態では油温が所定温度を超えたときに終了され、前記変速機のギアイン状態では油温が所定温度を超え、且つスロットルバルブ開度の所定開度以下の状態が一定時間継続したときに終了されるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
7. 前記エンジンの駆動力は、自動遠心クラッチ、変速機を順次経て駆動輪へ伝達され、前記冷機時回転数リミッタ制御は、油温センサの異常時には吸気温センサの出力値に基づいて開始され、前記変速機のニュートラル状態ではエンジン始動後所定時間経過後に終了され、前記変速機のギアイン状態ではエンジン始動後所定時間経過後で、且つスロットルバルブ開度の所定開度以下の状態が一定時間継続したときに終了されるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
8. 前記エンジンの駆動力は、自動遠心クラッチ、変速機を順次経て駆動輪へ伝達され、前記冷機時回転数リミッタ制御は、油温センサ及び吸気温センサの異常時にはこれらの両センサの異常検出直後に開始され、前記変速機のニュートラル状態ではエンジン始動後所定時間経過後に終了され、前記変速機のギアイン状態ではエンジン始動後所定時間経過後で、且つスロットルバルブ開度の所定開度以下の状態が一定時間継続したときに終了されるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
9. 前記エンジンの駆動力は、自動遠心クラッチ、変速機を順次経て駆動輪へ伝達され、前記変速機がマニュアルトランスミッションでギアイン状態の場合には、前記変速機がオートマチックトランスミッションでギアイン状態の場合に比べて、前記冷機時回転数リミッタ制御が低いエンジン回転数で実施されるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
10. 前記制御ユニットは、外気温度を検出する外気温センサをさらに備え、前記外気温センサが検出する外気温度が予め設定した温度よりも高い場合には前記冷機時回転数リミッタ制御を実施させないことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
11. 前記制御ユニットは、前記冷機時回転数リミッタ制御の実施中に、その旨を表示手段により表示させるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
12. 前記制御ユニットは、前記冷機時回転数リミッタ制御に先行して点火遅角制御を実施するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの制御装置。
13. エンジン構成部品を潤滑する潤滑油の温度を検出する油温センサを備え、この油温センサが検出する潤滑油の温度が、前記エンジン構成部品に潤滑油不足を生じさせる程の所定温度以下であるときに、エンジン回転数の上昇を、極低回転数域では燃料噴射と点火をそれぞれ間引きして行なう間引き制御をし、前記極低回転数域よりも高い回転数の低回転数域では燃料噴射と点火をそれぞれ全停止させる全カット制御して抑制する冷機時回転数リミッタ制御を実施することを特徴とする車両用エンジンの制御方法。

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