JP5995894B2 - Ignition control device for vehicle engine - Google Patents

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Description

本発明は、車両用エンジンの点火制御装置に係り、特に、2つの点火時期マップを相互に切り替えて点火時期を決定する車両用エンジンの点火制御装置に関する。   The present invention relates to an ignition control device for a vehicle engine, and more particularly to an ignition control device for a vehicle engine that determines an ignition timing by switching two ignition timing maps with each other.

従来から、進角寄り(進角側)および遅角寄り(遅角側)の2つの点火時期テーブルを有し、エンジン負荷に応じて点火時期テーブルを切り替えるようにした車両用エンジンの点火制御装置が知られている。   Conventionally, an ignition control device for a vehicle engine that has two ignition timing tables of an advance angle (advance angle side) and a delay angle side (retard angle side) and switches the ignition timing table according to the engine load. It has been known.

特許文献1には、駆動系にVベルト式の動力伝達装置(無段変速機)と遠心クラッチを有するスクータ型の自動二輪車において、進角側と遅角側の2つの点火時期テーブルを有し、通常運転時にはエンジン負荷に応じて点火時期テーブルを切り替える一方、遠心クラッチの接続後に車速が所定値に達するまでの間は、エンジン負荷の大きさに関わらず進角側のテーブルを用いることで燃費を向上させるようにした制御技術が開示されている。   In Patent Document 1, a scooter type motorcycle having a V-belt type power transmission device (continuously variable transmission) and a centrifugal clutch in a drive system has two ignition timing tables on the advance side and the retard side. During normal operation, the ignition timing table is switched according to the engine load. On the other hand, until the vehicle speed reaches a predetermined value after the centrifugal clutch is connected, the advance side table is used regardless of the engine load. A control technique for improving the above is disclosed.

特開2002−285944号公報JP 2002-285944 A

しかしながら、特許文献1に記載された技術では、遠心クラッチが接続された後の所定車速まで進角側テーブルを用いるため、遠心クラッチが接続されて低回転高負荷の運転状態となった時にノッキングが発生する可能性があった。また、クランクシャフトの1サイクル中の回転速度(角速度ω)の変動量Δωに基づいてエンジン負荷を推測検知する構成においては、無段変速機の変速動作および遠心クラッチの断接動作によって角速度ωの変動量Δωが変化してエンジン負荷の検知精度が低下すると、点火時期テーブルの適切な切り換えが難しくなるという課題があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, since the advance side table is used up to a predetermined vehicle speed after the centrifugal clutch is connected, knocking is not performed when the centrifugal clutch is connected and the driving state is low and high. Could occur. Further, in the configuration in which the engine load is estimated and detected based on the fluctuation amount Δω of the rotational speed (angular speed ω) in one cycle of the crankshaft, the angular speed ω is changed by the shifting operation of the continuously variable transmission and the connecting / disconnecting operation of the centrifugal clutch. When the fluctuation amount Δω changes and the detection accuracy of the engine load decreases, there is a problem that it is difficult to appropriately switch the ignition timing table.

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ノッキングの発生を防ぎつつ点火時期制テーブルを適切に切り替えることが可能な車両用エンジンの点火制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and provide an ignition control device for a vehicle engine that can appropriately switch an ignition timing control table while preventing occurrence of knocking.

前記目的を達成するために、本発明は、駆動系にベルト式変速機(TM)と遠心クラッチ(CL)とを有する車両用エンジンの点火制御装置において、エンジン(E)のクランクシャフト(1)のクランク角速度(ω1,ω2)の変動量(Δω)に基づいて、前記エンジン(E)の負荷率(LR)を推定するエンジン負荷率推定手段(30)と、前記負荷率(LR)に応じて前記エンジン(E)の点火時期を算出する点火時期算出手段(60)と、前記遠心クラッチ(CL)の接続状態を判定する遠心クラッチ接続状態判定手段(40)と、前記遠心クラッチ(CL)が未接続状態であると判定されると、前記負荷率(LR)に応じた点火時期にかかわらず、点火時期を進角側に補正する点火時期補正手段(52)とを具備する点に第1の特徴がある。   In order to achieve the above object, the present invention provides an ignition control device for a vehicle engine having a belt-type transmission (TM) and a centrifugal clutch (CL) in a drive system. Engine load factor estimating means (30) for estimating the load factor (LR) of the engine (E) based on the fluctuation amount (Δω) of the crank angular velocity (ω1, ω2) of the engine, and according to the load factor (LR) Ignition timing calculation means (60) for calculating the ignition timing of the engine (E), centrifugal clutch connection state determination means (40) for determining the connection state of the centrifugal clutch (CL), and the centrifugal clutch (CL) Is determined to be in an unconnected state, and includes ignition timing correction means (52) for correcting the ignition timing to the advance side regardless of the ignition timing according to the load factor (LR). Feature 1 A.

また、前記点火時期算出手段(60)は、前記負荷率(LR)に応じて選択された進角側テーブル(61)または遅角側テーブル(62)に基づいて点火時期を算出し、前記点火時期補正手段(52)は、前記遠心クラッチ(CL)が未接続状態と判定されると、前記負荷率(LR)に応じて遅角側テーブル(62)が選択されている場合であっても、前記進角側テーブル(61)を適用することで点火時期を進角側に補正する点に第2の特徴がある。   The ignition timing calculating means (60) calculates an ignition timing based on the advance side table (61) or the retard side table (62) selected according to the load factor (LR), and the ignition timing is calculated. When the centrifugal clutch (CL) is determined to be in an unconnected state, the timing correction means (52) is a case where the retard side table (62) is selected according to the load factor (LR). The second feature is that the ignition timing is corrected to the advance side by applying the advance side table (61).

また、前記遠心クラッチ接続状態判定手段(40)は、前記負荷率(LR)およびエンジン回転数(Ne)に基づいて前記遠心クラッチ(CL)の接続状態を判断する点に第3の特徴がある。   The centrifugal clutch connection state determining means (40) has a third feature in that the connection state of the centrifugal clutch (CL) is determined based on the load factor (LR) and the engine speed (Ne). .

また、前記点火時期算出手段(60)は、前記負荷率(LR)とエンジン回転数(Ne)と点火時期テーブルの適用範囲との関係を予め規定したNe−LRマップ(51)に基づいて、前記進角側テーブル(61)または遅角側テーブル(62)のいずれかを適用して点火時期を算出するものであり、前記Ne−LRマップ(51)には、前記進角側テーブル(61)の適用範囲と遅角側テーブル(62)の適用範囲との間にヒステリシス領域(H)が設定されている点に第4の特徴がある。   The ignition timing calculation means (60) is based on a Ne-LR map (51) preliminarily defining a relationship among the load factor (LR), the engine speed (Ne), and the application range of the ignition timing table. The ignition timing is calculated by applying either the advance side table (61) or the retard side table (62). The Ne-LR map (51) includes the advance side table (61). ) And an application range of the retard side table (62) have a fourth feature in that a hysteresis region (H) is set.

さらに、前記ヒステリシス領域(H)が、前記進角側テーブル(61)の適用範囲側の境界を示す高側閾値(LR_Hi)と、前記遅角側テーブル(62)の適用範囲側の境界を示す低側閾値(LR_Low)とによって囲まれた領域として設定されており、
前記点火時期算出手段(60)は、前記Ne−LRマップ(51)上において、エンジン回転数(Ne)および負荷率(LR)よって表されるエンジン(E)の運転状態が、前記進角側テーブル(61)の適用範囲から高側閾値(LR_Hi)による境界線をまたぐ場合の遅角側テーブル(61)への移行条件を、前記遅角側テーブル(62)の適用範囲から前記低側閾値(LR_Low)による境界線をまたぐ場合の進角側テーブル(61)への移行条件よりも緩和するように構成されている点に第5の特徴がある。
Further, the hysteresis region (H) indicates a high-side threshold value (LR_Hi) indicating a boundary on the application range side of the advance angle side table (61) and a boundary on the application range side of the retard angle side table (62). It is set as an area surrounded by the low threshold (LR_Low)
The ignition timing calculation means (60) indicates that the operating state of the engine (E) represented by the engine speed (Ne) and the load factor (LR) on the Ne-LR map (51) The transition condition from the application range of the retard angle side table (62) to the low threshold value when transitioning from the application range of the table (61) to the retard angle side table (61) when crossing the boundary line by the high threshold value (LR_Hi) There is a fifth feature in that it is configured so as to be more relaxed than the transition condition to the advance side table (61) when crossing the boundary line by (LR_Low).

第1の特徴によれば、エンジンのクランクシャフトのクランク角速度の変動量に基づいてエンジンの負荷率を推定するエンジン負荷率推定手段と、負荷率に応じてエンジンの点火時期を算出する点火時期算出手段と、遠心クラッチの接続状態を判定する遠心クラッチ接続状態判定手段と、遠心クラッチが未接続状態であると判定されると、負荷率に応じた点火時期にかかわらず点火時期を進角側に補正する点火時期補正手段とを具備するので、エンジンの負荷率が高く、通常の点火時期判断では遅角側が選択されるような運転状態であっても、遠心クラッチが接続されるまでの間では進角側の点火時期を適用することができる。これにより、低速クルーズ走行時に相当する低回転低負荷域でノッキングを回避しつつ燃費向上を図ると共に、遠心クラッチが接続された後は即座にエンジン負荷に応じた点火時期を適用してノッキングを回避することが可能となる。   According to the first feature, the engine load factor estimating means for estimating the load factor of the engine based on the fluctuation amount of the crank angular speed of the crankshaft of the engine, and the ignition timing calculation for calculating the ignition timing of the engine according to the load factor Means, a centrifugal clutch engagement state determination means for determining the connection state of the centrifugal clutch, and if it is determined that the centrifugal clutch is in an unconnected state, the ignition timing is set to the advance side regardless of the ignition timing according to the load factor. The ignition timing correction means for correcting the engine timing is high, so that the engine load factor is high, and even if the retarded side is selected in the normal ignition timing determination, until the centrifugal clutch is connected, The ignition timing on the advance side can be applied. This improves fuel efficiency while avoiding knocking in the low rotation and low load range corresponding to low-speed cruise driving, and avoids knocking by applying the ignition timing according to the engine load immediately after the centrifugal clutch is connected. It becomes possible to do.

また、クランク角速度の変動量をクランクパルスおよびタイマで計測された時間に基づいて検知する場合には、クランクパルス生成器およびタイマ以外に特別なセンサ等を用いる必要がなく、Vベルト式の無段変速機および遠心クラッチを備えたスクータ型車両であって低回転域でエンジン負荷率の検知精度が低下する場合でも、吸気負圧センサやノックセンサ等を追加することなく、簡単な構成で適切な点火時期を得ることが可能となる。   In addition, when detecting the fluctuation amount of the crank angular velocity based on the time measured by the crank pulse and the timer, it is not necessary to use a special sensor in addition to the crank pulse generator and the timer, and the V belt type continuously variable A scooter-type vehicle equipped with a transmission and a centrifugal clutch is suitable for a simple configuration without adding an intake negative pressure sensor, knock sensor, etc. It is possible to obtain the ignition timing.

第2の特徴によれば、点火時期算出手段は、負荷率に応じて選択された進角側テーブルまたは遅角側テーブルに基づいて点火時期を算出し、点火時期補正手段は、遠心クラッチが未接続状態と判定されると、負荷率に応じて遅角側テーブルが選択されている場合であっても、進角側テーブルを適用することで点火時期を進角側に補正するので、遠心クラッチの接続状態に応じて2つの点火時期テーブルの選択に補正を加えるのみで、演算負荷を増すことなく適切な点火時期を得ることが可能となる。   According to the second feature, the ignition timing calculation means calculates the ignition timing based on the advance side table or the retard side table selected according to the load factor, and the ignition timing correction means has the centrifugal clutch not yet installed. When the connection state is determined, the ignition timing is corrected to the advance side by applying the advance side table even when the retard side table is selected according to the load factor. By simply correcting the selection of the two ignition timing tables according to the connection state, it is possible to obtain an appropriate ignition timing without increasing the calculation load.

第3の特徴によれば、遠心クラッチ接続状態判定手段は、負荷率およびエンジン回転数に基づいて遠心クラッチの接続状態を判断するので、遠心クラッチの入力側と出力側の回転数を検知するセンサ等を用いることなく、簡単な構成で遠心クラッチの接続状態を判定することが可能となる。   According to the third feature, since the centrifugal clutch engagement state determination means determines the connection state of the centrifugal clutch based on the load factor and the engine speed, a sensor that detects the rotational speeds of the input side and the output side of the centrifugal clutch. It is possible to determine the connection state of the centrifugal clutch with a simple configuration without using the above.

第4の特徴によれば、点火時期算出手段は、負荷率とエンジン回転数と点火時期テーブルの適用範囲との関係を予め規定したNe−LRマップに基づいて、進角側テーブルまたは遅角側テーブルのいずれかを適用して点火時期を算出するものであり、Ne−LRマップには、進角側テーブルの適用範囲と遅角側テーブルの適用範囲との間にヒステリシス領域が設定されているので、波状路に代表される路面状態に起因するエンジン負荷率の変化に応じて点火時期テーブルが頻繁に切り替わることを防ぐことができる。これにより、点火時期テーブルの切り替わりによる無用なトルク変動を抑えて、上質な運転フィーリングを保持することが可能となる。   According to the fourth feature, the ignition timing calculating means is based on the advance side table or the retard side based on the Ne-LR map that predefines the relationship among the load factor, the engine speed, and the application range of the ignition timing table. The ignition timing is calculated by applying one of the tables, and in the Ne-LR map, a hysteresis region is set between the application range of the advance side table and the application range of the retard side table. Therefore, it is possible to prevent the ignition timing table from being frequently switched according to a change in the engine load factor due to the road surface state represented by the wavy road. As a result, unnecessary torque fluctuation due to switching of the ignition timing table can be suppressed and high-quality driving feeling can be maintained.

第5の特徴によれば、ヒステリシス領域が、進角側テーブルの適用範囲側の境界を示す高側閾値と、遅角側テーブルの適用範囲側の境界を示す低側閾値とによって囲まれた領域として設定されており、点火時期算出手段は、Ne−LRマップ上において、エンジン回転数および負荷率よって表されるエンジンの運転状態が、進角側テーブルの適用範囲から高側閾値による境界線をまたぐ場合の遅角側テーブルへの移行条件を、遅角側テーブルの適用範囲から低側閾値による境界線をまたぐ場合の進角側テーブルへの移行条件よりも緩和するように構成されているので、波状路に代表される、クランク角速度の変動量に大きな影響を与える路面において、Ne−LRマップにヒステリシス領域を設けていても点火時期テーブルの切り替えにハンチングを生じるような場合に、進角側から遅角側への切り換えは早め(短い所定時間)に行ってノッキング防止を最優先とした制御を実行する一方、遅角側から進角側への切り換え条件を厳しくしてハンチングの発生をも防ぐことが可能となる。   According to the fifth feature, the hysteresis region is surrounded by a high-side threshold value indicating a boundary on the application range side of the advance angle side table and a low-side threshold value indicating a boundary on the application range side of the retard angle side table. In the Ne-LR map, the ignition timing calculation means indicates that the engine operating state represented by the engine speed and the load factor shows a boundary line based on the high side threshold from the application range of the advance side table. Since the transition condition to the retard side table when straddling is configured to be more relaxed than the transition condition to the advance side table when straddling the boundary line by the low threshold from the applicable range of the retard side table. On the road surface represented by the wavy road, which greatly affects the fluctuation amount of the crank angular speed, it is difficult to switch the ignition timing table even if a hysteresis region is provided in the Ne-LR map. In such a case, the switching from the advance side to the retard side is performed early (a short predetermined time) to execute the control with the highest priority on preventing knocking, while the control from the retard side to the advance side is performed. Strict switching conditions can prevent hunting.

本発明の一実施形態に係る車両用エンジンの点火時期制御装置が用いられるパワーユニットの断面図である。It is sectional drawing of the power unit in which the ignition timing control apparatus of the vehicle engine which concerns on one Embodiment of this invention is used. 発電機の正面図である。It is a front view of a generator. クランク角速度の変動量Δωの算出方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation method of fluctuation amount (DELTA) omega of crank angular velocity. 制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a control part. 点火時期決定制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of ignition timing determination control. 点火時期テーブル判定手段に含まれるNe−LRマップである。It is a Ne-LR map contained in an ignition timing table determination means. 遠心クラッチ接続状態判定処理の手順を示すサブフローである。It is a subflow which shows the procedure of a centrifugal clutch connection state determination process. 点火時期テーブルを移行する制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the control which transfers an ignition timing table. 点火時期テーブルを移行する制御の流れを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the flow of control which transfers an ignition timing table.

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、本発明の一実施形態に係る車両用エンジンの点火時期制御装置が用いられる変速機一体式のパワーユニットPの断面図である。パワーユニットPは、主にスクータ型の自動二輪車に用いられるスイングアームユニットであり、4サイクル単気筒のエンジンEとVベルト式の無段変速機TMとを一体に形成してなる。無段変速機TMは、不図示の駆動輪を支持する片持ち式のアーム部43の内部に収納されている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a transmission-integrated power unit P in which an ignition timing control device for a vehicle engine according to an embodiment of the present invention is used. The power unit P is a swing arm unit mainly used in a scooter type motorcycle, and is formed by integrally forming a four-cycle single-cylinder engine E and a V-belt type continuously variable transmission TM. The continuously variable transmission TM is housed inside a cantilever arm portion 43 that supports drive wheels (not shown).

エンジンEのシリンダ32には、コンロッド33に連結されたピストン24が摺動自在に収納されている。コンロッド33の他端は、クランクシャフト1に対して回転自在に軸支されている。シリンダ32の上部にはシリンダヘッド25が固定され、シリンダヘッド25とピストン24との間に燃焼室23が形成される。燃焼室23の天井面には、点火装置としての点火プラグ16の電極部分が突出している。   In the cylinder 32 of the engine E, the piston 24 connected to the connecting rod 33 is slidably accommodated. The other end of the connecting rod 33 is pivotally supported with respect to the crankshaft 1. A cylinder head 25 is fixed to the upper part of the cylinder 32, and a combustion chamber 23 is formed between the cylinder head 25 and the piston 24. An electrode portion of a spark plug 16 as an ignition device protrudes from the ceiling surface of the combustion chamber 23.

シリンダヘッドカバー17で覆われるシリンダヘッド25の内部空間には、吸排気バルブを駆動するカムシャフト18が収納されている。カムシャフト18は、クランクシャフト1に設けられたスプロケット部分45から、無端状のカムチェーン22およびカムスプロケット19を経由して伝達される駆動力によって被動回転する。   A camshaft 18 that drives an intake / exhaust valve is housed in the internal space of the cylinder head 25 covered with the cylinder head cover 17. The camshaft 18 is driven to rotate by a driving force transmitted from the sprocket portion 45 provided on the crankshaft 1 via the endless cam chain 22 and the cam sprocket 19.

クランクケース42に回転自在に軸支されるクランクシャフト1の図示右端部には、アウタロータ型のACジェネレータ(発電機)Gが配設されている。発電機Gは、クランク軸と同期回転する有底円筒状のロータ3と、クランクケース42のクランクケースカバー42aに固定されたステータ2とからなる。ロータ3の外周面には、周方向に所定の長さを有するリラクタ4が設けられており、このリラクタ4の通過状態をピックアップコイル5で検知することでクランクパルスが生成される。   An outer rotor type AC generator (generator) G is provided at the right end of the crankshaft 1 that is rotatably supported by the crankcase 42. The generator G includes a bottomed cylindrical rotor 3 that rotates synchronously with a crankshaft, and a stator 2 that is fixed to a crankcase cover 42a of the crankcase 42. The outer peripheral surface of the rotor 3 is provided with a reluctator 4 having a predetermined length in the circumferential direction, and a crank pulse is generated by detecting the passing state of the reluctator 4 with the pickup coil 5.

クランクシャフト1の図示左端部には、無段変速機TMの駆動側プーリ36が取り付けられている。駆動側プーリ36は、クランクシャフト1に固定される固定半体38と、ベルトVの巻き掛け径を変えるために軸方向に摺動可能な可動半体37とからなる。本実施形態では、可動半体37が、アクチュエータとしての変速モータ28で駆動されるように構成されており、高速寄りおよび低速寄りの位置をそれぞれ(H),(L)で示している。変速モータ28の回転動力は、回転軸に固定されたピニオンギヤ27から中間ギヤ26,34を介して、可動半体37を摺動させるネジ機構に伝達される。可動半体37の摺動量は変速比センサ35によって検知される。   A driving pulley 36 of the continuously variable transmission TM is attached to the left end of the crankshaft 1 in the figure. The driving pulley 36 includes a fixed half body 38 fixed to the crankshaft 1 and a movable half body 37 slidable in the axial direction in order to change the winding diameter of the belt V. In the present embodiment, the movable half body 37 is configured to be driven by a transmission motor 28 as an actuator, and the positions near the high speed and the low speed are indicated by (H) and (L), respectively. The rotational power of the transmission motor 28 is transmitted from the pinion gear 27 fixed to the rotating shaft to the screw mechanism that slides the movable half body 37 via the intermediate gears 26 and 34. The sliding amount of the movable half body 37 is detected by the transmission ratio sensor 35.

ベルトVに伝達された駆動力は、固定半体47および可動半体54からなる従動側プーリ55に伝達される。従動側プーリ55を構成する可動半体54は、コイルばね48によって固定半体47側に常時付勢されている。そして、駆動側プーリ36の巻き掛け径が大きくなると、コイルばね48の付勢力に反して固定半体47から離間する方向に摺動し、相対的に従動側プーリ55の巻き掛け径が小さくなる。この図では、可動半体54が高速寄りのギヤ比にある状態(H)と低速寄りのギヤ比にある状態(L)とを示している。   The driving force transmitted to the belt V is transmitted to a driven pulley 55 composed of a fixed half 47 and a movable half 54. The movable half 54 constituting the driven pulley 55 is constantly urged toward the fixed half 47 by the coil spring 48. When the winding diameter of the driving pulley 36 is increased, the driving pulley 36 slides away from the fixed half 47 against the biasing force of the coil spring 48, and the winding diameter of the driven pulley 55 is relatively decreased. . This figure shows a state (H) in which the movable half 54 is in a gear ratio close to a high speed and a state (L) in a gear ratio close to a low speed.

このように、駆動側プーリ36および従動側プーリ55とVベルトとの間の摩擦力によって駆動力を伝達すると共に、各プーリの巻き掛け径を変化させることで変速比を変更するVベルト式の無段変速機においては、変速時にプーリとベルトとの間に若干の滑りが発生する。そして、この滑りによる駆動力の変動は、駆動輪側に伝達されると共に、路面からの反作用によってクランクシャフト1の回転状態にも影響を与えることとなる。   As described above, the driving force is transmitted by the friction force between the driving pulley 36 and the driven pulley 55 and the V belt, and the transmission ratio is changed by changing the winding diameter of each pulley. In the continuously variable transmission, a slight slip occurs between the pulley and the belt at the time of shifting. And the fluctuation | variation of the driving force by this slip will be transmitted to a driving wheel side, and will also affect the rotation state of the crankshaft 1 by the reaction from a road surface.

従動側プーリ55に伝達された駆動力は、遠心クラッチCLを介して出力軸44に伝達される。可動半体54は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に円筒軸49に取り付けられている。円筒軸49の図示左端部には、クラッチシュー53を支持する円盤状のクラッチプレートに固定されている。遠心クラッチCLは、従動側プーリ55の回転速度が高まることで遠心錘がクラッチシュー53を径方向外側に押し出し、このクラッチシュー53とクラッチアウタ52の内周壁との間に摩擦力が発生することで接続状態に切り替わる。遠心クラッチCLが接続状態になると、クラッチアウタ52に伝達された駆動力は、出力軸44から減速機構を介して駆動輪の車軸46に出力される。   The driving force transmitted to the driven pulley 55 is transmitted to the output shaft 44 via the centrifugal clutch CL. The movable half 54 is attached to the cylindrical shaft 49 so as to be slidable in the axial direction and not rotatable in the circumferential direction. The left end of the cylindrical shaft 49 is fixed to a disc-shaped clutch plate that supports the clutch shoe 53. In the centrifugal clutch CL, when the rotational speed of the driven pulley 55 increases, the centrifugal weight pushes the clutch shoe 53 radially outward, and a frictional force is generated between the clutch shoe 53 and the inner peripheral wall of the clutch outer 52. Switch to connected state with. When the centrifugal clutch CL is in the connected state, the driving force transmitted to the clutch outer 52 is output from the output shaft 44 to the axle 46 of the driving wheel via the speed reduction mechanism.

なお、本実施形態では、駆動側プーリ36の巻き掛け径を、エンジン回転数Neと車速と変速比との関係を実験等で定められた変速マップに応じて変速モータ28で自動的に変更する構造とされているが、変速モータ28を具備せず、エンジン回転数Neに応じて自動的に変速比を変える構造であってもよい。   In the present embodiment, the winding diameter of the driving pulley 36 is automatically changed by the speed change motor 28 in accordance with a speed change map determined by experiments or the like in relation to the engine speed Ne, the vehicle speed, and the speed change ratio. The structure may be such that the speed change motor 28 is not provided, and the speed change ratio is automatically changed according to the engine speed Ne.

図2は、発電機Gの正面図である。前記したように、アウタロータ3の外周部分には、周方向に角度θの範囲で単一のリラクタ4が配設されている。ピックアップコイル5は、リラクタ4の通過開始をパルス信号の立ち上がりで検知すると共に、リラクタ4の通過終了をパルス信号の立ち下がりで検知する。このように生成されたパルス信号は、クランクパルスとして制御部10(図4参照)に出力される。   FIG. 2 is a front view of the generator G. FIG. As described above, on the outer peripheral portion of the outer rotor 3, the single reluctator 4 is disposed in the range of the angle θ in the circumferential direction. The pickup coil 5 detects the start of passage of the reluctator 4 at the rising edge of the pulse signal and detects the end of passage of the reluctor 4 at the falling edge of the pulse signal. The pulse signal generated in this way is output as a crank pulse to the control unit 10 (see FIG. 4).

図3は、クランクパルス信号に基づいて、クランク角速度の変動量Δωを算出する方法を示す説明図である。本実施形態に係る車両用エンジンの点火制御装置は、クランク角速度の変動量Δωに基づいてエンジン負荷としての負荷率LR(図4参照)を算出し、この負荷率LRに応じて2種類の点火時期テーブル、すなわち、進角寄りまたは遅角寄りの点火時期テーブルを切り替えて、選択された点火時期テーブルを用いて点火時期の算出を行うように構成されている。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of calculating the variation amount Δω of the crank angular speed based on the crank pulse signal. The ignition control device for a vehicle engine according to the present embodiment calculates a load factor LR (see FIG. 4) as an engine load based on the crank angular velocity fluctuation amount Δω, and two types of ignition are performed according to the load factor LR. The ignition timing is calculated using the selected ignition timing table by switching the timing table, that is, the ignition timing table closer to the advance or retard.

ここで、クランクシャフト1のクランク角速度ωは、エンジン回転速度Neの平均値が一定である場合でも、エンジンの1サイクル、すなわち、圧縮、膨張、排気、吸気の4行程に合わせて周期的な変動を繰り返している。具体的には、圧縮行程では、シリンダ内圧の上昇による圧縮抵抗に起因するクランク角速度ωの減少が生じる。また、膨張行程の区間では、燃焼によるシリンダ内圧の上昇によってクランク回転エネルギが発生し、これに起因した増加が生じる。そして、クランク角速度ωは、膨張行程の終了間際にピークを迎え、その後、エンジン内の機械的な摩擦抵抗、排気行程における既燃ガスの排出抵抗、吸入行程における吸入抵抗等のポンプ仕事による低下を続けて、再び吸気・圧縮行程に至るという変動を繰り返すこととなる。   Here, the crank angular speed ω of the crankshaft 1 varies periodically in accordance with one cycle of the engine, that is, four strokes of compression, expansion, exhaust, and intake, even when the average value of the engine rotational speed Ne is constant. Is repeated. Specifically, in the compression stroke, the crank angular speed ω is reduced due to the compression resistance due to the increase in the cylinder internal pressure. Further, in the section of the expansion stroke, crank rotational energy is generated by an increase in the cylinder internal pressure due to combustion, and an increase resulting from this is generated. The crank angular speed ω reaches a peak just before the end of the expansion stroke, and then decreases due to pump work such as mechanical friction resistance in the engine, discharge resistance of burned gas in the exhaust stroke, and suction resistance in the intake stroke. Subsequently, the fluctuation of reaching the intake / compression stroke again is repeated.

クランク角速度ωの変動ピークは、エンジンの発生トルクに応じて大きくなり、その後の低下量は、吸入空気量が多いほど大きくなる。したがって、発生トルクが大きく、かつ吸入空気量が多いエンジンであるほど、クランク角速度ωの変動は大きくなる。さらに、この変動は、クランクシャフトの慣性力が小さい低回転域であるほど大きく、また、気筒数が少なく爆発間隔が大きいほど大きくなる。したがって、自動二輪車の単気筒エンジンのように、クランク軸の慣性モーメントが比較的小さいエンジンでは、クランク角速度ωの変動が大きくなりやすい。   The fluctuation peak of the crank angular speed ω increases in accordance with the generated torque of the engine, and the subsequent decrease amount increases as the intake air amount increases. Therefore, the variation in the crank angular speed ω increases as the engine has a larger generated torque and a larger intake air amount. Furthermore, this variation becomes larger as the inertial force of the crankshaft is smaller in the low rotation range, and becomes larger as the number of cylinders is smaller and the explosion interval is larger. Therefore, in an engine having a relatively small crankshaft moment of inertia, such as a single-cylinder engine of a motorcycle, variation in the crank angular speed ω tends to be large.

図3では、エンジン回転速度Neが約3000rpm時のクランク角速度の波形と、リラクタ位置およびリラクタパルスの対応関係を示している。リラクタ4は上死点近くの圧縮行程終わり近傍に位置し、立ち上がりパルスP1と立ち下がりパルスP2の2つのパルスを発生する。ここで、リラクタ4の位相角度をθ、エンジン回転中にリラクタ4が移動する時間をτとすると、リラクタ4の角速度ω1,ω2はそれぞれθ÷τの式で計算できる。本実施形態では、この角速度ω2とω1との差(ω2−ω1)をクランク角速度の変動量Δωとして用いる。   FIG. 3 shows a correspondence relationship between the crank angular speed waveform when the engine rotational speed Ne is about 3000 rpm, the reluctator position and the reluctator pulse. The relaxer 4 is located near the end of the compression stroke near the top dead center, and generates two pulses, a rising pulse P1 and a falling pulse P2. Here, if the phase angle of the reluctator 4 is θ and the time for which the reluctator 4 moves during engine rotation is τ, the angular velocities ω1 and ω2 of the reluctator 4 can be calculated by the equation θ ÷ τ. In this embodiment, the difference (ω2−ω1) between the angular velocities ω2 and ω1 is used as the variation amount Δω of the crank angular velocity.

一般的に、エンジンのノッキング対策は、ノッキングが発生しやすい低回転域で遅角寄りの点火時期を適用することで行われるが、その一方で、低速クルーズ領域にあたる低回転低負荷時において燃費の改善を図るためには、低回転域で進角寄りの点火時期を適用したいという要求もある。さらに、低車速からスロットルを徐々に開いて加速する場合には、遠心クラッチの接続後も進角寄りの点火時期テーブルを適用するのが好ましい。このような理由から、点火時期の選択は、低回転域ほど緻密に行われる必要性が高くなる。すなわち、エンジン負荷に基づいて点火時期を決定する場合には、低回転低車速域でエンジン負荷が高い精度で検知されることが求められるといえる。   In general, engine knocking countermeasures are implemented by applying a retarded ignition timing in a low rotation range where knocking is likely to occur. On the other hand, fuel consumption is reduced at low rotation and low load in the low speed cruise region. In order to improve, there is also a demand to apply an ignition timing close to the advance angle in the low rotation range. Furthermore, when accelerating by gradually opening the throttle from a low vehicle speed, it is preferable to apply an ignition timing table closer to the advance angle even after the centrifugal clutch is connected. For this reason, it is necessary to select the ignition timing more precisely in the lower rotation range. That is, when the ignition timing is determined based on the engine load, it can be said that the engine load is required to be detected with high accuracy in the low rotation and low vehicle speed range.

ところが、Vベルト式無段変速機および遠心クラッチを用いたスクータ車両においては、その構造上、低回転低車速域でエンジン負荷率の検知精度の低下が避けられないという課題を有している。   However, a scooter vehicle using a V-belt type continuously variable transmission and a centrifugal clutch has a problem in that a reduction in detection accuracy of the engine load factor is unavoidable in a low rotation and low vehicle speed range due to its structure.

その理由は、前記したように、無段変速機のベルトとプーリとの摩擦伝達部分で減衰されるクランクの変動トルクが、変速機の減速比変動に応じて変化するためである。このような変化があると、エンジン回転数や出力トルクが同一であっても変動量Δωの変化が大きくなる。さらに、変動量Δωの変化は、遠心クラッチの接続状態に起因してトルク伝達状態が変化することによっても大きくなってしまう。本願発明は、このようなスクータ型車両の構造上避けられない変動量Δωの変化を考慮したうえで、特別なセンサ等を導入することなく点火時期テーブルの選択の最適化を図るものである。   This is because, as described above, the crank fluctuation torque attenuated at the friction transmission portion between the belt and pulley of the continuously variable transmission changes according to the reduction ratio fluctuation of the transmission. If there is such a change, the change of the fluctuation amount Δω becomes large even if the engine speed and the output torque are the same. Furthermore, the change in the amount of fluctuation Δω is also increased when the torque transmission state changes due to the connected state of the centrifugal clutch. The present invention is intended to optimize the selection of the ignition timing table without introducing a special sensor or the like in consideration of such a change in the fluctuation amount Δω that is unavoidable due to the structure of the scooter type vehicle.

図4は、本実施形態に係る車両用エンジンの点火時期制御装置を構成する制御部10の構成を示すブロック図である。また、図5は、点火時期決定制御の手順を示すフローチャートである。制御部10は、外部からクランクパルス信号を入力するのみで、その他は実験等で予め定められた複数のデータマップ/データテーブルに基づいて、現在適用すべき点火時期テーブルが進角側(テーブル1)または遅角側(テーブル2)のいずれであるかを選択し、この選択された点火時期テーブルから最適な点火時期を決定する。本実施形態では、遠心クラッチCLが接続される前の状態では進角側テーブル1を用いることが好ましいことに着目して、点火時期テーブルの選択を補正する手段を有する点に特徴がある。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control unit 10 that constitutes the ignition timing control device for a vehicle engine according to the present embodiment. FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of ignition timing determination control. The control unit 10 only inputs a crank pulse signal from the outside, and the other is based on a plurality of data maps / data tables predetermined by experiments or the like. ) Or retarded side (table 2), and the optimum ignition timing is determined from the selected ignition timing table. The present embodiment is characterized in that it has means for correcting the selection of the ignition timing table, paying attention to the fact that it is preferable to use the advance side table 1 in a state before the centrifugal clutch CL is connected.

以下では、図5のフローチャートに示す手順とリンクさせて、図4のブロック図の構成を説明する。ピックアップコイル5から出力されたクランクパルスは、制御部10のクランクパルス入力部11に入力される。エンジン回転数算出手段13は、クランクパルス情報とタイマ12で計測された所定時間とに基づいて、エンジン回転数Neを算出する(図5のステップS1に対応)。   Hereinafter, the configuration of the block diagram of FIG. 4 will be described with reference to the procedure shown in the flowchart of FIG. The crank pulse output from the pickup coil 5 is input to the crank pulse input unit 11 of the control unit 10. The engine speed calculation means 13 calculates the engine speed Ne based on the crank pulse information and the predetermined time measured by the timer 12 (corresponding to step S1 in FIG. 5).

Δω算出手段14は、図2を用いて説明した算出方法でクランク角速度の変動量Δωを算出する(図5のステップS2に対応)。また、ΔωWOT算出手段20は、予め実験等で定められたNe−ΔωWOTマップ21に基づいて、現在のエンジン回転数Neに対して、スロットル開度が全開(WОT:ワイド・オープン・スロットル)であった場合の角速度の変動量ΔωWOTを導き出す(図5のステップS3に対応)。変動量ΔωWOTは、エンジン回転数Neの増加に伴って徐々に減少する値とされる。 The Δω calculating means 14 calculates the crank angular speed variation Δω by the calculation method described with reference to FIG. 2 (corresponding to step S2 in FIG. 5). Further, the Δω WOT calculating means 20 is based on a Ne-Δω WOT map 21 determined in advance by experiments or the like, so that the throttle opening is fully opened (WOT: wide open throttle) with respect to the current engine speed Ne. If so, the fluctuation amount Δω WOT of the angular velocity is derived (corresponding to step S3 in FIG. 5). The fluctuation amount Δω WOT is a value that gradually decreases as the engine speed Ne increases.

エンジン負荷率推定手段30は、「LR(%)=Δω÷ΔωWOT×100」の算出式31によってエンジン負荷率LR(%)を算出する(図5のステップS4に対応)。 The engine load factor estimator 30 calculates the engine load factor LR (%) by the calculation formula 31 of “LR (%) = Δω ÷ Δω WOT × 100” (corresponding to step S4 in FIG. 5).

遠心クラッチ接続状態判定手段40は、エンジン回転数Neおよび負荷率LRに基づいて、遠心クラッチCLが接続状態にあるか否かを推測検知する(図5のステップS5に対応)。遠心クラッチ接続状態判定手段40は、エンジン回転数Neとエンジン負荷率LRが所定の範囲内にあるとき(条件41)、すなわち、後述する図6の領域Cにある場合は、遠心クラッチCLが未接続状態(CL=1)と判定する。一方、条件41が満たされない場合は、遠心クラッチCLが接続状態(CL=0)であると判定する。   Centrifugal clutch engagement state determination means 40 estimates whether or not centrifugal clutch CL is in an engagement state based on engine speed Ne and load factor LR (corresponding to step S5 in FIG. 5). The centrifugal clutch engagement state determining means 40 determines that the centrifugal clutch CL is not engaged when the engine speed Ne and the engine load factor LR are within a predetermined range (condition 41), that is, in the region C of FIG. The connection state (CL = 1) is determined. On the other hand, when the condition 41 is not satisfied, it is determined that the centrifugal clutch CL is in the connected state (CL = 0).

そして、点火時期テーブル判定手段50は、予め実験等で定められたNe−LRマップ51に基づいて、進角側または遅角側のいずれの点火時期テーブルを用いるかを判定する(図5のステップS6に対応)。このとき、遠心クラッチCLが未接続状態(CL=1)にあると判定されている場合には、点火時期テーブル判定手段50に含まれる点火時期テーブル補正手段52により、Ne−LRマップ51を用いた判定結果に関わらず、進角側の点火時期テーブルを選択する補正が行われる(図5のステップS7に対応)。   Then, the ignition timing table determination means 50 determines which one of the ignition timing table on the advance side or the retard side is to be used based on the Ne-LR map 51 determined in advance by experiments or the like (step of FIG. 5). Corresponding to S6). At this time, if it is determined that the centrifugal clutch CL is in the disconnected state (CL = 1), the Ne-LR map 51 is used by the ignition timing table correction means 52 included in the ignition timing table determination means 50. Regardless of the determination result, correction for selecting the ignition timing table on the advance side is performed (corresponding to step S7 in FIG. 5).

点火時期算出手段60には、予め実験等で定められた進角側の点火時期テーブル61(テーブル1)および遅角側の点火時期テーブル62(テーブル2)が格納されている。点火時期算出手段60は、現在のエンジン回転数Neを、点火時期テーブル判定手段50によって選択されたいずれか一方の点火時期テーブルに適用して点火時期を導出する(図5のステップS8に対応)。そして、点火装置駆動手段15は、点火時期算出手段60によって算出された点火時期(θig)を用いて、点火装置16を駆動制御する。   The ignition timing calculation means 60 stores an advance side ignition timing table 61 (table 1) and a retard side ignition timing table 62 (table 2) determined in advance by experiments or the like. The ignition timing calculation means 60 derives the ignition timing by applying the current engine speed Ne to any one of the ignition timing tables selected by the ignition timing table determination means 50 (corresponding to step S8 in FIG. 5). . Then, the ignition device driving means 15 drives and controls the ignition device 16 using the ignition timing (θig) calculated by the ignition timing calculation means 60.

図6は、図4に示した点火時期テーブル判定手段50に含まれるNe−LRマップ51である。Ne−LRマップ51は、エンジン回転数Neとエンジン負荷率LRと関係において、基本的には、高Ne高LRの運転領域では遅角側のテーブル2を適用すると共に、低Ne定LRの運転領域では進角側のテーブル1が適用されるように規定されている。なお、エンジン停止状態から始動する際の点火時期は、点火時期テーブル1,2とは別に設定される固定値を適用することができる。   FIG. 6 is a Ne-LR map 51 included in the ignition timing table determination unit 50 shown in FIG. In the Ne-LR map 51, the relationship between the engine speed Ne and the engine load factor LR basically applies the retard side table 2 in the high Ne high LR operation region, and the operation of the low Ne constant LR. In the area, it is defined that the advance side table 1 is applied. Note that a fixed value set separately from the ignition timing tables 1 and 2 can be applied to the ignition timing when starting from the engine stop state.

進角側と遅角側のふたつの運転領域の間は、ヒステリシス領域Hを設けるため、高側の閾値LR_Hiおよび低側の閾値LR_Loによる2本の境界線で仕切られている。すなわち、進角側から遅角側に切り替わるには、高側の閾値LR_Hiをまたぐ必要があり、遅角側から進角側に切り替わるには、低高側の閾値LR_Loをまたぐ必要がある。   In order to provide a hysteresis region H between the two operation regions on the advance side and the retard side, the operation region is partitioned by two boundary lines with a high side threshold value LR_Hi and a low side threshold value LR_Lo. That is, in order to switch from the advanced angle side to the retarded angle side, it is necessary to cross the high threshold value LR_Hi, and in order to switch from the retarded angle side to the advanced angle side, it is necessary to cross the low threshold value LR_Lo.

このヒステリシス領域Hの設定により、Vベルト式の無段変速機TMの駆動や遠心クラッチCLの接続に起因して、エンジン負荷率LRが振幅する等の不安定な状態が作出されても、これにより点火時期テーブルが頻繁に切り替わることを防ぐことが可能となる。   Even if an unstable state such as an amplitude of the engine load factor LR is created due to the drive of the V-belt type continuously variable transmission TM or the connection of the centrifugal clutch CL, the hysteresis region H is set. This makes it possible to prevent the ignition timing table from being frequently switched.

そして、本実施形態に係るNe−LRマップ51には、遠心クラッチCLの未接続状態が検知された場合に、Ne−LRマップ51による判定に関わらず進角側のテーブル1を適用するという補正を行うため、遠心クラッチCLが未接続と判定される「遠心クラッチ未接続領域C」が設定されている。   Then, in the Ne-LR map 51 according to the present embodiment, when the unconnected state of the centrifugal clutch CL is detected, the advance side table 1 is applied regardless of the determination by the Ne-LR map 51. Therefore, a “centrifugal clutch non-connection region C” in which it is determined that the centrifugal clutch CL is not connected is set.

一般的に、遠心クラッチCLは、負荷率LRによって接続回転数が変化する特性を有する。この図の例では、A点で示すアイドル運転からスロットルをわずかに開けてNeを上昇させた場合にはNe1で遠心クラッチCLが接続されるのに対し、A点からスロットルを急開したような場合には、遠心錘に連動するクラッチシューに作動遅れが生じ、遠心クラッチCLの接続回転数は最大でNe2まで上昇することとなる。   In general, the centrifugal clutch CL has a characteristic that the connection rotational speed changes depending on the load factor LR. In the example of this figure, when the throttle is slightly opened from the idle operation indicated by point A and Ne is raised, the centrifugal clutch CL is connected at Ne1, whereas the throttle is suddenly opened from point A. In this case, an operation delay occurs in the clutch shoe interlocked with the centrifugal weight, and the connection rotational speed of the centrifugal clutch CL increases up to Ne2.

本願の発明者は、このようなスロットル急開状態は、検知される負荷率LRの値は高くても、遠心クラッチCLが接続されていないためにエンジン回転数Neが急上昇し、実際にはノッキングが生じる可能性が低いことを実験により知見している。そこで、本実施形態では、遠心クラッチCLが接続されていない場合には、Ne−LRマップ51による判定に関わらず、進角側のテーブル1を適用するようにしたものである。   The inventor of the present application states that in such a sudden throttle opening state, even if the detected load factor LR is high, the engine speed Ne suddenly increases because the centrifugal clutch CL is not connected, and knocking is actually performed. Experiments have shown that there is a low possibility of occurrence. Therefore, in this embodiment, when the centrifugal clutch CL is not connected, the advance side table 1 is applied regardless of the determination by the Ne-LR map 51.

例えば、A点からスロットルを急開してB点を通過して遠心クラッチCLが接続されるような操作がなされた場合、B点においては、Ne−LRマップ51の判断では遅角側の点火時期テーブル2が適用されるところ、進角側の点火時期テーブル1の適用を維持することが可能となる。これにより、低回転高負荷状態であっても、ノッキングを発生させることなく点火時期テーブルを進角側として燃費向上を果たすことが可能となる。   For example, when an operation is performed in which the throttle is suddenly opened from the point A, the point B is passed, and the centrifugal clutch CL is connected, the ignition on the retard side is determined at the point B according to the determination of the Ne-LR map 51. Where the timing table 2 is applied, it is possible to maintain the application of the ignition timing table 1 on the advance side. As a result, even in a low rotation and high load state, it is possible to improve fuel efficiency by using the ignition timing table as the advance side without causing knocking.

図7は、遠心クラッチ接続状態判定処理の手順を示すサブフローである。このフローチャートは、図4に示した遠心クラッチ接続状態判定手段40の動作に対応する。ステップS10では、エンジン回転数Neとエンジン負荷率LRが領域Cにあるか否かが判定される。   FIG. 7 is a sub-flow showing the procedure of the centrifugal clutch engagement state determination process. This flowchart corresponds to the operation of the centrifugal clutch engagement state determination means 40 shown in FIG. In step S10, it is determined whether or not the engine speed Ne and the engine load factor LR are in the region C.

これは、エンジン回転数が低いにもかかわらず負荷率LRが高い状態であることを検知するためであり、ステップS10で肯定判定される、すなわち、遠心クラッチCLが未接続状態にあると判定されると、ステップS11で判定パラメータCLを1として一連の制御を終了する。一方、遠心クラッチCLが接続状態であると判定されると、ステップS12で判定パラメータCLをゼロとして一連の制御を終了する。   This is to detect that the load factor LR is high even though the engine speed is low, and an affirmative determination is made in step S10, that is, it is determined that the centrifugal clutch CL is in an unconnected state. Then, in step S11, the determination parameter CL is set to 1, and a series of control is finished. On the other hand, if it is determined that the centrifugal clutch CL is in the engaged state, the determination parameter CL is set to zero in step S12, and the series of controls is terminated.

図8は、進角側または遅角側の点火時期テーブルの適用が開始された後に、負荷率LRおよびエンジン回転数Neの変動に応じて点火時期テーブルを移行する制御の手順を示すフローチャートである。また、図9は、この手順に対応する具体例を示すタイムチャートである。負荷率LRの推移を示すラインは、CPUの演算速度等に伴う同じ周期で負荷率LRが演算・更新されることに対応して階段状となっている。   FIG. 8 is a flowchart showing a control procedure for shifting the ignition timing table in accordance with fluctuations in the load factor LR and the engine speed Ne after the application of the ignition timing table on the advance side or the retard side is started. . FIG. 9 is a time chart showing a specific example corresponding to this procedure. The line indicating the transition of the load factor LR has a stepped shape corresponding to the calculation / update of the load factor LR in the same cycle according to the calculation speed of the CPU.

ステップS30では、遠心クラッチCLが接続状態であるか否かが判定され、肯定判定されるとステップS31に進み、現在使用中の点火時期テーブル(1または2)の判定が行われる。ステップS31で進角側テーブル1であると判定されると、ステップS32において負荷率が高側の閾値LR_Hi以上か否かが判定される。   In step S30, it is determined whether or not the centrifugal clutch CL is in a connected state. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step S31, and the ignition timing table (1 or 2) currently in use is determined. If it is determined in step S31 that the angle is on the advance side table 1, it is determined in step S32 whether or not the load factor is equal to or higher than the high side threshold value LR_Hi.

ステップS32で肯定判定されると、ステップS35に進んで点火時期テーブル2に移行する。これは、図9の時刻t1において、負荷率LRが閾値LR_Hiに達したことに応じて点火時期テーブルを遅角側に切り替える処理D(移行成立)に対応する。   If an affirmative determination is made in step S32, the process proceeds to step S35 to shift to the ignition timing table 2. This corresponds to the processing D (transition establishment) for switching the ignition timing table to the retard side in response to the load factor LR reaching the threshold value LR_Hi at time t1 in FIG.

ステップS31の判定に戻って、現在使用中の点火時期テーブルが遅角側のテーブル2であると判定されると、ステップS36に進む。ステップS36では、負荷率LRが低側の閾値LR_Low以下になったか否かが判定される。ステップS36で肯定判定されると、ステップS37に進んで、カウンタCNTがインクリメントされる。これは、図9のタイムチャートの時刻t2における処理E(移行不成立)に対応する。この時刻t2では、負荷率LRが低側の閾値LR_Low以下となったにもかかわらず、点火時期テーブルの移行は行われない。これは、点火時期テーブルの移行条件を進角側と遅角側とで異ならせて設定しているからである。   Returning to the determination in step S31, if it is determined that the ignition timing table currently in use is the retard side table 2, the process proceeds to step S36. In step S36, it is determined whether or not the load factor LR is equal to or lower than the low threshold value LR_Low. If a positive determination is made in step S36, the process proceeds to step S37, and the counter CNT is incremented. This corresponds to process E (transition failure) at time t2 in the time chart of FIG. At this time t2, the ignition timing table is not shifted even though the load factor LR becomes equal to or lower than the low threshold value LR_Low. This is because the transition conditions of the ignition timing table are set differently for the advance side and the retard side.

図8のステップS38では、カウンタCNTが所定値CNT_Low以上となったか否かが判定される。本実施形態では、所定値CNT_Lowが「2」に設定されているため、否定判定されてステップS36の判定に戻る。   In step S38 of FIG. 8, it is determined whether or not the counter CNT is equal to or greater than a predetermined value CNT_Low. In the present embodiment, since the predetermined value CNT_Low is set to “2”, a negative determination is made and the process returns to the determination in step S36.

なお、ステップS32で肯定判定されてステップS35に進む流れは、進角側から遅角側への移行時にもカウンタCNT(CNT_Hi)を設け、その所定値を「1」に設定したものと実質的に同義である。所定値CNT_Hiを設けた場合には、例えば、所定値CNT_Lowを「4」、所定値CNT_Hiを「2」等に設定することで、点火時期テーブルの移行条件に差を設けるようにしてもよい。   Note that the flow of affirmative determination in step S32 and proceeding to step S35 is substantially the same as that in which the counter CNT (CNT_Hi) is provided and the predetermined value is set to “1” at the time of transition from the advance side to the retard side. Is synonymous with When the predetermined value CNT_Hi is provided, for example, by setting the predetermined value CNT_Low to “4”, the predetermined value CNT_Hi to “2”, etc., a difference may be provided in the transition conditions of the ignition timing table.

フローチャートに戻って、ステップS36で否定判定された場合は、カウンタCNTがリセットされると共に、ステップS35に進んで点火時期テーブル2に移行する。これは、遅角側から進角側に移行するためには、連続した2回の演算で負荷率LRが低側の閾値LR_Low以下となる必要がある、換言すれば、エンジンの状態が低側閾値LR_Lowからなる境界線をまたいだ状態が所定時間の間継続される必要があることを意味する。   Returning to the flowchart, if a negative determination is made in step S36, the counter CNT is reset, and the process proceeds to step S35 to shift to the ignition timing table 2. This is because, in order to shift from the retarded angle side to the advanced angle side, the load factor LR needs to be equal to or lower than the low threshold value LR_Low in two consecutive operations. In other words, the engine state is low. This means that the state across the boundary line composed of the threshold value LR_Low needs to be continued for a predetermined time.

上記したように、ステップS38の判定が肯定判定されてステップS39で進角側の点火時期テーブル1に移行するためには、ステップS36の判定が2回連続で肯定判定される必要がある。これは、図9において、処理F中の時刻t3の移行不成立に続く時刻t4で、負荷率LRが低側の閾値LR_Low以下となり、これに伴って進角側の点火時期テーブル1への移行が成立する流れに対応する。   As described above, in order to make a positive determination in step S38 and shift to the ignition timing table 1 on the advance side in step S39, the determination in step S36 needs to be positively determined twice in succession. In FIG. 9, the load factor LR becomes equal to or lower than the low threshold value LR_Low at time t4 following the transition failure at time t3 during the process F, and accordingly, the shift to the ignition timing table 1 on the advance side is made. Corresponds to the established flow.

このような設定は、燃費向上の面からは可能な限り広い範囲で進角側テーブルを適用したいところ、遅角側テーブルを適用したい走行状態になっても進角側テーブルの適用が継続されるとノッキングが発生する可能性がある一方、進角側テーブルを適用したい走行状態で遅角側テーブルが適用されてもノッキング発生のおそれはなく、かつ波状路の走行時等には、ヒステリシス領域Hを設定していても点火時期テーブルの選択制御にハンチングが生じやすくなることを想定したものである。すなわち、進角側テーブルの適用範囲から高側閾値LR_Hiによる境界線をまたぐ場合の遅角側テーブルへの移行条件を、遅角側テーブルの適用範囲から低側閾値LR_Lowによる境界線をまたぐ場合の進角側テーブルへの移行条件よりも緩和することで、進角側から遅角側への切り換えは早め(短い所定時間)に行ってノッキング防止を最優先とした制御を実行する一方、遅角側から進角側への切り換え条件を厳しくすることでハンチングの発生をも防ぐものである。   In such a setting, in order to improve the fuel efficiency, the advance side table is applied in the widest possible range, and the advance side table is continuously applied even if the retard side table is desired to be applied. Knocking may occur, but there is no risk of knocking even if the retarding side table is applied in a traveling state where the advance side table is desired to be applied, and when traveling on a wavy road, the hysteresis region H It is assumed that hunting is likely to occur in the selection control of the ignition timing table even if is set. That is, the transition condition to the retard angle side table when straddling the boundary line due to the high threshold value LR_Hi from the application range of the advance angle side table, By mitigating the conditions for shifting to the advance side table, the switch from the advance side to the retard side is performed early (short predetermined time), and control with the highest priority on knocking prevention is executed. By making the switching condition from the side to the advance side strict, the occurrence of hunting is prevented.

上記したように、本発明に係る車両用エンジンの点火制御装置によれば、クランク角速度の変動量Δωに基づいて推定検知されたエンジン負荷率LRとエンジン回転数Neに基づいて点火時期を決定することができるので、点火時期制御のために吸気負圧センサやノックセンサ等の特別の機器を追加することなく、簡単な構成で適切な点火時期を得ることが可能となる。特に、Vベルト式無段変速機および遠心クラッチを用いたスクータ型車両は低回転域でエンジン負荷率LRの検知精度が低下するという特性があるところ、遠心クラッチCLが接続される前の低回転領域では進角側テーブルが好適であることを知見し、エンジン負荷率LRおよびエンジン回転数Neに基づいて遠心クラッチCLの接続状態を判定する手段を設けると共に、遠心クラッチCLが未接続状態では強制的に進角側テーブルを適用するという手法を用いることで、Vベルト式無段変速機および遠心クラッチを用いたスクータ型車両においても、簡単な構成で適切な点火時期を得ることができる。   As described above, according to the ignition control apparatus for a vehicle engine according to the present invention, the ignition timing is determined based on the engine load factor LR estimated based on the crank angular speed variation Δω and the engine speed Ne. Therefore, it is possible to obtain an appropriate ignition timing with a simple configuration without adding a special device such as an intake negative pressure sensor or a knock sensor for controlling the ignition timing. In particular, a scooter type vehicle using a V-belt type continuously variable transmission and a centrifugal clutch has a characteristic that the detection accuracy of the engine load factor LR is lowered in a low rotation range, so that the low rotation before the centrifugal clutch CL is connected. In the region, it is found that the advance side table is suitable, and a means for determining the connection state of the centrifugal clutch CL based on the engine load factor LR and the engine speed Ne is provided, and forcibly when the centrifugal clutch CL is not connected. In addition, by using the method of applying the advance side table, it is possible to obtain an appropriate ignition timing with a simple configuration even in a scooter type vehicle using a V-belt type continuously variable transmission and a centrifugal clutch.

なお、パワーユニットの構造、エンジンや無段変速機の形状や構造、遠心クラッチの形状や構造、クランクパルスを検出するためのリラクタやピックアップの形状や構造、変動量Δωの算出方法、Ne−LRマップ、進角側テーブルおよび遅角側テーブルの設定等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、遠心クラッチ接続状態判定手段は、遠心クラッチの入力軸および出力軸の回転速度差に基づいて遠心クラッチの接続状態を判定する構成としてもよい。本発明に係る車両用エンジンの点火制御装置は、スクータ型自動二輪車のほか、3輪のATV車両等、遠心クラッチおよび無段変速機を用いた種々の車両に適用することが可能である。   In addition, the structure of the power unit, the shape and structure of the engine and continuously variable transmission, the shape and structure of the centrifugal clutch, the shape and structure of the retractor and pickup for detecting the crank pulse, the calculation method of the variation Δω, the Ne-LR map The setting of the advance side table and the retard side table is not limited to the above embodiment, and various changes can be made. For example, the centrifugal clutch connection state determination means may be configured to determine the connection state of the centrifugal clutch based on the difference in rotational speed between the input shaft and the output shaft of the centrifugal clutch. The ignition control device for a vehicle engine according to the present invention can be applied to various vehicles using a centrifugal clutch and a continuously variable transmission, such as a three-wheel ATV vehicle, in addition to a scooter type motorcycle.

1…クランクシャフト、10…制御部、11…クランクパルス入力部、12…タイマ、13…エンジン回転数算出手段、14…Δω算出手段、15…点火装置駆動手段、16…点火プラグ(点火装置)、20…ΔωWOT算出手段、30…エンジン負荷率推定手段、40…遠心クラッチ接続状態判定手段、50…点火時期テーブル判定手段、51…Ne−LRマップ、52…点火時期テーブル補正手段、60…点火時期算出手段、61…進角側テーブル、62…遅角側テーブル、C…遠心クラッチ未接続領域、E…エンジン、CL…遠心クラッチ、TM…無段変速機、V…Vベルト、Ne…エンジン回転数、LR…エンジン負荷率、H…ヒステリシス領域、LR_Hi…高側閾値、LR_Low…低側閾値、ω1,ω2…クランク角速度、Δω…クランク角速度の変動量 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crankshaft, 10 ... Control part, 11 ... Crank pulse input part, 12 ... Timer, 13 ... Engine speed calculation means, 14 ... Δ (omega) calculation means, 15 ... Ignition device drive means, 16 ... Ignition plug (ignition device) , 20 ... Δω WOT calculation means, 30 ... engine load factor estimation means, 40 ... centrifugal clutch engagement state determination means, 50 ... ignition timing table determination means, 51 ... Ne-LR map, 52 ... ignition timing table correction means, 60 ... Ignition timing calculation means 61 ... Advance angle side table, 62 ... Delay angle side table, C ... Centrifugal clutch unconnected region, E ... Engine, CL ... Centrifugal clutch, TM ... Continuously variable transmission, V ... V belt, Ne ... Engine speed, LR: Engine load factor, H: Hysteresis region, LR_Hi: High side threshold, LR_Low: Low side threshold, ω1, ω2: Crank angular velocity, Δω ... The amount of variation of the rank angular velocity

Claims (3)

駆動系にベルト式変速機(TM)と遠心クラッチ(CL)とを有する車両用エンジンの点火制御装置において、
エンジン(E)のクランクシャフト(1)のクランク角速度(ω1,ω2)の変動量(Δω)に基づいて、前記エンジン(E)の負荷率(LR)を推定するエンジン負荷率推定手段(30)と、
前記負荷率(LR)に応じて前記エンジン(E)の点火時期を算出する点火時期算出手段(60)と、
前記遠心クラッチ(CL)の接続状態を判定する遠心クラッチ接続状態判定手段(40)と、
前記遠心クラッチ(CL)が未接続状態であると判定されると、前記負荷率(LR)に応じた点火時期にかかわらず、点火時期を進角側に補正する点火時期補正手段(52)とを具備し、
前記点火時期算出手段(60)は、前記負荷率(LR)に応じて選択された進角側テーブル(61)または遅角側テーブル(62)に基づいて点火時期を算出し、
前記点火時期補正手段(52)は、前記遠心クラッチ(CL)が未接続状態と判定されると、前記負荷率(LR)に応じて遅角側テーブル(62)が選択されている場合であっても、前記進角側テーブル(61)を適用することで点火時期を進角側に補正し、
前記点火時期算出手段(60)は、前記負荷率(LR)とエンジン回転数(Ne)と点火時期テーブルの適用範囲との関係を予め規定したNe−LRマップ(51)に基づいて、前記進角側テーブル(61)または遅角側テーブル(62)のいずれかを適用して点火時期を算出するものであり、
前記Ne−LRマップ(51)には、前記進角側テーブル(61)の適用範囲と遅角側テーブル(62)の適用範囲との間にヒステリシス領域(H)が設定されていることを特徴とする車両用エンジンの点火制御装置。
In an ignition control device for a vehicle engine having a belt-type transmission (TM) and a centrifugal clutch (CL) in a drive system,
Engine load factor estimating means (30) for estimating the load factor (LR) of the engine (E) based on the variation (Δω) of the crank angular velocity (ω1, ω2) of the crankshaft (1) of the engine (E). When,
Ignition timing calculating means (60) for calculating the ignition timing of the engine (E) according to the load factor (LR);
A centrifugal clutch connection state determination means (40) for determining a connection state of the centrifugal clutch (CL);
An ignition timing correction means (52) for correcting the ignition timing to the advance side regardless of the ignition timing according to the load factor (LR) when it is determined that the centrifugal clutch (CL) is in an unconnected state; equipped with,
The ignition timing calculation means (60) calculates the ignition timing based on the advance side table (61) or the retard side table (62) selected according to the load factor (LR),
The ignition timing correction means (52) is a case where the retard side table (62) is selected according to the load factor (LR) when it is determined that the centrifugal clutch (CL) is not connected. However, by applying the advance side table (61), the ignition timing is corrected to the advance side,
The ignition timing calculating means (60) is based on the Ne-LR map (51) preliminarily defining the relationship among the load factor (LR), the engine speed (Ne), and the application range of the ignition timing table. The ignition timing is calculated by applying either the angle side table (61) or the retard angle side table (62),
In the Ne-LR map (51), a hysteresis region (H) is set between the application range of the advance side table (61) and the application range of the retard side table (62). An ignition control device for a vehicle engine.
前記遠心クラッチ接続状態判定手段(40)は、前記負荷率(LR)およびエンジン回転数(Ne)に基づいて前記遠心クラッチ(CL)の接続状態を判断することを特徴とする請求項に記載の車両用エンジンの点火制御装置。 The centrifugal clutch connected state determination means (40), according to claim 1, characterized in that to determine the connection state of the centrifugal clutch (CL) on the basis of the load factor (LR) and the engine speed (Ne) Ignition control device for vehicle engine. 前記ヒステリシス領域(H)が、前記進角側テーブル(61)の適用範囲側の境界を示す高側閾値(LR_Hi)と、前記遅角側テーブル(62)の適用範囲側の境界を示す低側閾値(LR_Low)とによって囲まれた領域として設定されており、
前記点火時期算出手段(60)は、前記Ne−LRマップ(51)上において、エンジン回転数(Ne)および負荷率(LR)よって表されるエンジン(E)の運転状態が、前記進角側テーブル(61)の適用範囲から高側閾値(LR_Hi)による境界線をまたぐ場合の遅角側テーブル(61)への移行条件を、前記遅角側テーブル(62)の適用範囲から前記低側閾値(LR_Low)による境界線をまたぐ場合の進角側テーブル(61)への移行条件よりも緩和するように構成されていることを特徴する請求項1または2に記載の車両用エンジンの点火制御装置。
The hysteresis region (H) is a high side threshold value (LR_Hi) indicating a boundary on the application range side of the advance angle side table (61) and a low side indicating a boundary on the application range side of the retard angle side table (62). It is set as an area surrounded by the threshold (LR_Low),
The ignition timing calculation means (60) indicates that the operating state of the engine (E) represented by the engine speed (Ne) and the load factor (LR) on the Ne-LR map (51) The transition condition from the application range of the retard angle side table (62) to the low threshold value when transitioning from the application range of the table (61) to the retard angle side table (61) when crossing the boundary line by the high threshold value (LR_Hi) The ignition control device for a vehicle engine according to claim 1 or 2 , wherein the ignition control device is configured so as to be more relaxed than a condition for shifting to the advance side table (61) when crossing a boundary line by (LR_Low). .
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