JP6281209B2 - エンジン制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン制御装置に関する。

エンジンのスロットル開度およびエンジンに接続される変速機の変速位置の２つの条件が予め定めるスタート走行状態にあり、かつスタートスイッチが入り操作されている場合に、エンジンの点火時期を遅延させて、車両発進時のタイヤのグリップ性を向上させたエンジン制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−３２３８６４号公報

従来のエンジン制御装置は、自動復帰型スイッチのスタートスイッチを備えていたため、ライダーまたは補助者が手動でスタートスイッチを入り操作し続けてエンジンの点火時期を遅らせる必要があった。換言すれば、従来のエンジン制御装置は、点火時期の遅延制御のキャンセル時期を調整できなかった。したがって、従来のエンジン制御装置は、遅延制御の解除時期をライダーまたは補助者に精神的な負担を強いるばかりか、余分な期間の遅延制御によって、車両本来の加速性能を引き出せない場合があった。

そこで、本発明は、ライダーに発進制御を解除するための精神的な負担を与えることなく、車両の発進時に駆動輪の空転を回避するエンジン制御装置を提案する。

前記の課題を解決するため本発明に係るエンジン制御装置は、車両の発進を判定する発進判定部と、前記発進判定部で前記車両が発進したことが判定されると、その後の経過時間を計時する発進後経過時間計時部と、前記発進判定部で前記車両が発進したことが判定されると、前記発進後経過時間計時部が計時する経過時間が予め定める所定の抑制時間に達するまでエンジンの出力を調整して駆動輪の空転を抑制させる発進制御部と、を備え、前記発進判定部は、発進制御要求スイッチが入っていること、前記エンジンに接続される変速機の変速位置が予め定める所定の変速位置であること、前記エンジンのスロットル開度がアイドリング状態を達成する予め定める所定の発進準備開度以下であること、および前記エンジンの回転数が予め定める所定の回転数以下であることの条件が全て満たされた場合に前記車両の発進の判定を開始し、前記エンジンの回転数の変化率が予め定める所定の低下率よりも大きく、かつ、前記スロットル開度が前記発進準備開度よりも大きい発進判定開度よりも大きい判定状態が所定の継続回数にわたって検出された場合に前記車両が発進したことを判定し、前記継続回数に達する前に前記判定状態が途切れた場合には前記継続回数をゼロ値化する。

本発明によれば、ライダーに発進制御を解除するための精神的な負担を与えることなく、車両の発進時に駆動輪の空転を回避するエンジン制御装置を提供できる。

本発明の実施形態に係るエンジン制御装置が適用される車両を示す側面図。 本発明の実施形態に係るエンジン制御装置を示すブロック図。 本発明の実施形態に係るエンジン制御装置によるエンジン出力調整を示すタイミングチャート。 本発明の実施形態に係るエンジン制御装置によるエンジン出力調整の開始制御を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係るエンジン制御装置による報知制御を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係るエンジン制御装置によるエンジン出力調整の終了制御を示すフローチャート。

以下、本発明に係るエンジン制御装置の実施の形態について、図１から図６を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るエンジン制御装置が適用される車両を示す側面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るエンジン制御装置１が適用される車両２は、所謂自動二輪車である。車両２は、前後方向に延びる車体３と、車体に搭載されるエンジン５と、車体３の前方に配置される操舵輪としての前輪６と、車体３に前輪６を操舵可能に支えるステアリング機構７と、車体３の後方に配置される駆動輪としての後輪８と、車体３に後輪８を上下方向へ揺動可能に支えるスイングアーム９と、を備える。

なお、車両２は、オフロード型の自動二輪車に限られず、他のタイプの自動二輪車であっても良い。

エンジン制御装置１は、車両２が発進したことを検知して、予め定める所定の抑制時間Ｔｒに達するまで、エンジン５の出力を調整して後輪８の空転を抑制させる。エンジン制御装置１について詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態に係るエンジン制御装置を示すブロック図である。

図２に示すように、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、マイクロプロセッサ（図示省略）、マイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置（図示省略）を備える。

また、エンジン制御装置１は、車両２の発進を判定する発進判定部１１と、発進判定部１１で車両２が発進したことが判定されると、その後の経過時間Ｔｐを計時する発進後経過時間計時部１２と、発進判定部１１で車両２が発進したことが判定されると、発進後経過時間計時部１２が計時する経過時間Ｔｐが予め定める所定の抑制時間Ｔｒに達するまでエンジン５の出力を調整して後輪８の空転を抑制させる発進制御部１３と、を備える。

エンジン５の出力を調整して後輪８の空転を抑制させる制御を、以下単に「エンジン出力調整制御」と呼ぶ。エンジン出力調整制御は、点火時期別マップによるエンジン５の出力制御の他、点火の間引き失火や遅角、燃料噴射量の減量や増量、および電子制御スロットルによるスロットルバルブ１５開度の調整を組み合わせてエンジン５の出力を調整する。

さらに、エンジン制御装置１は、発進制御要求スイッチ１６、クランク回転パルス発生装置１７、スロットル開度センサ１８およびギアポジションセンサ１９から信号を受信し、点火器２１、インジェクタ２２およびＦＩインジケータ２３へ信号を送信する。

先ず、発進制御要求スイッチ１６は、車両２の発進時にエンジン出力調整制御を実行するか否かを選択するための入力装置である。発進制御要求スイッチ１６は、例えば誤操作による入力を防止するために、長押しすることによって入り操作の入力を受け付ける。発進制御要求スイッチ１６を入り操作することで、エンジン制御装置１は、車両２の発進時にエンジン出力調整制御を実行する。発進制御要求スイッチ１６は、左グリップの近傍に設けられている。右グリップの周囲は、スロットルケーブルなどで設置空間に余裕が無いが、左グリップであれば発進制御要求スイッチ１６の設置に余裕がある。

クランク回転パルス発生装置１７は、エンジン５に設けられてクランク軸２５の回転数Ｎｅを測定し、エンジン制御装置１へ出力する。

スロットル開度センサ１８は、エンジン５の吸気系統に設けられるスロットルバルブ１５の開度θを測定し、エンジン制御装置１へ出力する。

ギアポジションセンサ１９は、エンジン５に接続される変速機２６の変速位置（ギアポジション）ＧＰ、例えば、５段変速の変速機２６の場合には、１速から５速のいずれがエンジン５に接続されているのかを検出する。

点火器２１は、エンジン５が圧縮する混合気を着火させる。エンジン制御装置１は、点火器２１を制御してエンジン５の着火タイミングを制御する。インジェクタ２２は、エンジン５の吸気に燃料を噴射する。エンジン制御装置１は、インジェクタ２２を制御して混合気の濃度を制御する。エンジン制御装置１は、エンジン５の着火タイミングおよび混合気の濃度を制御することによってエンジン出力調整制御を行っている。

ＦＩインジケータ２３は、ＬＥＤや電球などの光源である。エンジン制御装置１は、ＦＩインジケータ２３を点灯させたり、点滅させたりしてライダーおよび補助者の少なくとも一人に車両２およびエンジン制御装置１に係る様々な情報を報知する。

次に、車両２の発進時にエンジン制御装置１が実行するエンジン５の出力調整制御について詳しく説明する。

図３は、本発明の実施形態に係るエンジン制御装置によるエンジン出力調整を示すタイミングチャートである。

図４は、本発明の実施形態に係るエンジン制御装置によるエンジン出力調整の開始制御を示すフローチャートである。

図４の処理は、図３の第一区間で条件を満たし、エンジン出力調整制御を開始する。

図３および図４に示すように、本実施形態に係るエンジン制御装置１の発進判定部１１は、発進制御要求スイッチ１６が入っていること（ステップＳ１ Ｙｅｓ）、故障確定事項のないこと（ステップＳ２ Ｙｅｓ）、エンジン５に接続される変速機２６の変速位置ＧＰが予め定める所定の第一変速位置Ｐ１であること（ステップＳ３ Ｙｅｓ）、エンジン５のスロットル開度θが予め定める所定の発進準備開度Ｏｔｈ以下であること（ステップＳ４ Ｙｅｓ）、およびエンジン５の回転数Ｎｅが予め定める所定の回転数Ｎｔｈ以下であること（ステップＳ５ Ｙｅｓ）の条件が全て満たされた場合に、エンジン出力調整制御を開始する（ステップＳ９）。

発進判定部１１は、ステップＳ３からステップＳ５の条件が成立していることを通じてエンジン５が発進待機のアイドリング状態にあることを判定している。

また、発進判定部１１は、エンジン出力調整制御の誤動作を回避するために、ステップＳ１からステップＳ５の条件成立を前提条件にして、予め定める所定の入り操作判定時間Ｔｏｎのカウントダウン処理を実行する（ステップＳ６）。発進判定部１１は、入り操作判定時間Ｔｏｎのカウントダウンタイマ値がゼロ値に達すれば（ステップＳ７ Ｙｅｓ）、エンジン出力調整制御を開始する（ステップＳ９）。

他方、発進判定部１１は、入り操作判定時間Ｔｏｎのカウントダウンタイマ値がゼロ値に達する以前は（ステップＳ７ Ｎｏ）、エンジン出力調整の開始制御を一旦終了し、再びステップＳ１から繰り返す。つまり、発進判定部１１は、ステップＳ１からステップＳ５の条件が成立してエンジン５が発進待機のアイドリング状態になってから、発進待機のアイドリング状態で所定時間（入り操作判定時間Ｔｏｎ）が経過するまで、エンジン出力調整制御の開始を保留している。

また、発進判定部１１は、ステップＳ１からステップＳ５の条件がいずれか１つでも不成立になれば（ステップＳ１ Ｎｏ、ステップＳ２ Ｎｏ、ステップＳ３ Ｎｏ、ステップＳ４ Ｎｏ、ステップＳ５ Ｎｏ）、入り操作判定時間Ｔｏｎのカウントダウンタイマ値を初期化（ステップＳ８）、つまり入り操作判定時間Ｔｏｎを初期値に戻し、エンジン出力調整制御を迂回、つまり実行せずに処理を終了する。

エンジン制御装置１は、エンジン出力調整制御を開始する（ステップＳ９）と、ＦＩインジケータ２３を予め定める所定のパターンで点灯または点滅させて、エンジン出力調整制御を開始したことをライダーまたは補助者に報知する。

図５は、本発明の実施形態に係るエンジン制御装置による報知制御を示すフローチャートである。

図３および図５に示すように、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、常に車両２の異常の有無を監視しており、エンジン出力調整制御が実行されていない場合には（ステップＳ１１ Ｎｏ）、ＦＩインジケータ２３を消灯、点灯および点滅のいずれかによって、車両２の状態報知処理を実施している（ステップＳ１２）。

他方、エンジン制御装置１の発進制御部１３は、ＦＩインジケータ２３の点灯、または、点滅のパターンによって、エンジン５の出力を調整して後輪８の空転を抑制させるエンジン出力調整制御の準備状態や、エンジン出力調整制御の実行条件を満たすエンジン５の回転数の状況を報知する。具体的には、エンジン制御装置１は、エンジン出力調整制御が実行されている場合には（ステップＳ１１ Ｙｅｓ）、車両２の状態報知処理を一旦中断し（ステップＳ１３）、エンジン５の回転数Ｎｅを監視する（ステップＳ１４）。そして、エンジン制御装置１は、エンジン５の回転数Ｎｅが予め定める所定の範囲Ｎｒから外れた場合には（ステップＳ１４ Ｎｏ）、ＦＩインジケータ２３を点滅させて第一報知処理を行い（ステップＳ１５）、エンジン出力調整制御が実行されていることをライダーまたは補助者に報知する。他方、エンジン制御装置１は、エンジン５の回転数Ｎｅが予め定める所定の範囲Ｎｒにあれば（ステップＳ１４ Ｙｅｓ）、ＦＩインジケータ２３を点灯させて第二報知処理を行い（ステップＳ１６）、エンジン出力調整制御下にあるエンジン５の回転数が推奨される発進準備回転数範囲内に納まっていることをライダーまたは補助者に報知する。

所定の範囲Ｎｒとは、後輪８を空転させずに発進させることができるエンジン５の回転数Ｎｅの範囲、つまり発進準備回転数範囲に含まれる範囲である。

図６は、本発明の実施形態に係るエンジン制御装置によるエンジン出力調整の終了制御を示すフローチャートである。

図３および図６に示すように、本実施形態に係るエンジン制御装置１の発進判定部１１は、ステップＳ３からステップＳ５の条件が成立して所定時間（入り操作判定時間Ｔｏｎ）が経過している場合に判定を開始し、エンジン５の回転数Ｎｅの変化率ΔＮｅが予め定める所定の低下率Ｄｒよりも大きく、かつ、スロットルバルブ１５の開度が予め定める所定の発進判定開度Ｏｔｈｓよりも大きい場合に車両２が発進したことを判定する。

具体的には、発進判定部１１は、エンジン出力調整制御が実行されていること（ステップＳ２１ Ｙｅｓ）、変速機２６の変速位置ＧＰが予め定める所定の第二変速位置Ｐ２以上ではないこと（ステップＳ２２ Ｎｏ）および発進後経過時間計時部１２のカウントダウン処理が実行されていないこと（ステップＳ２３ Ｎｏ）の条件が全て満たされた場合に、エンジン出力調整タイマ値を初期値として予め定められる所定の抑制時間Ｔｒに設定する（ステップＳ２４）。

また、発進判定部１１は、エンジン５のスロットル開度が予め定める所定の発進判定開度Ｏｔｈｓ以上であること（ステップＳ２５ Ｙｅｓ）、エンジン５の回転数Ｎｅの変化率ΔＮｅが予め定める所定の低下率Ｄｒ以上であること（ステップＳ２６ Ｙｅｓ）の条件が全て満たされた場合に、条件合致継続回数Ｒを１値加算する（ステップＳ２７）。そして、発進判定部１１は、車両２の発進を確実に判断するために、条件合致継続回数Ｒが予め定める所定のカウント合計値ｎ以上になるまで次の処理、つまり発進後経過時間計時部１２のカウントダウン処理に進むことを保留し、所定のカウント合計値ｎ以上になれば（ステップＳ２８ Ｙｅｓ）、車両２が発進したことを判定して発進後経過時間計時部１２のカウントダウン処理を実行し（ステップＳ２９）、経過時間Ｔｐが所定の抑制時間Ｔｒに達してエンジン出力調整タイマ値がゼロ値になれば（ステップＳ３０）、エンジン出力調整制御を終了させる（ステップＳ３１）。発進判定開度Ｏｔｈｓは、発進準備開度Ｏｔｈよりも大きく設定する。

変化率ΔＮｅは、クラッチ（図示省略）が繋がりかけてエンジン５の回転数Ｎｅが駆動輪である後輪８の負荷によって低下する事象を捕らえている。変化率ΔＮｅが所定の低下率Ｄｒより大きくなること、換言すれば、エンジン５の回転数Ｎｅが低下率Ｄｒより大きく低下することによって、発進判定部１１は、車両２が発進したことを判定する。ただし、ステップＳ２７、Ｓ２８は、クラッチ（図示省略）が繋がりかけてエンジン５の回転数Ｎｅが一時的に低下率Ｄｒより大きく低下することを判定するが、ライダーが発進を躊躇するなどの原因で一旦クラッチを切り、再度エンジン５がアイドル状態に戻ったような場合に、発進後経過時間計時部１２のカウントダウン処理が誤って実行されることを防いでいる。

ところで、後輪８が接地している路面の摩擦係数が極めて小さい場合、ライダーは、後輪８の空転を恐れてスロットルグリップ（図示省略）の捻りを小さく、すなわちスロットルバルブ１５を小さく開く場合がある。このような場合、スロットル開度θが発進判定開度Ｏｔｈｓを下回るので条件合致継続回数Ｒのカウントが実施されず、発進後経過時間計時部１２のカウントダウン処理に移行しないので、出力が調整された状態を保持する（ステップＳ２５ Ｎｏ、ステップＳ３４）。

また、発進制御部１３は、変速機２６の変速位置ＧＰが予め定める所定の第二変速位置Ｐ２以上に変化した場合には（ステップＳ２２ Ｙｅｓ）、発進後経過時間計時部１２が計時する経過時間Ｔｐが所定の抑制時間Ｔｒに達する前であってもエンジン出力調整制御を終了させる（ステップＳ３３）。

さらに、発進制御部１３は、エンジン５のスロットル開度がスロットルを閉じた状態に対応する閉状態で予め定める所定の閉継続時間に達した場合には、発進後経過時間計時部１２が計時する経過時間Ｔｐが所定の抑制時間Ｔｒに達する前であってもエンジン出力調整制御を終了させる（図示省略）。

さらにまた、発進制御部１３は、エンジン出力調整制御を実行している最中には、ＦＩインジケータ２３を予め定める所定のパターンで点滅させてライダーにエンジン出力調整制御を実施していることを報知する。特に、エンジン５の回転数Ｎｅを表示するタコメーターを備えていない車両２のような場合には、発進時のエンジン５の回転数Ｎｅを所定の範囲Ｎｒにすることが難しいので、エンジン制御装置１は、エンジン出力調整制御を実行している最中には、エンジン５の回転数Ｎｅが発進のために所定の範囲Ｎｒにあることを、ＦＩインジケータ２３を点灯させて報知する。

また、エンジン５の回転数Ｎｅが所定の範囲Ｎｒにあることを報知することに代えて、エンジン制御装置１は、エンジン５の回転数Ｎｅに相関させてＦＩインジケータ２３の点滅周期を変えても良い。ライダーは、ＦＩインジケータ２３の点滅周期からエンジン５の回転数Ｎｅを推定することができる。

なお、エンジン出力調整制御の実施に係る報知、エンジン５の回転数Ｎｅが所定の範囲Ｎｒにあることの報知およびエンジン５の回転数Ｎｅの点滅報知は、ＦＩインジケータ２３以外のＬＥＤや電球などの発光装置で代用することでも良い。

本実施形態に係るエンジン制御装置１は、発進後経過時間計時部１２が計時する経過時間Ｔｐが予め定める所定の抑制時間Ｔｒに達するまで、エンジン出力調整制御を行って後輪８の空転を抑制させるため、エンジン出力調整制御の解除時期についてライダーまたは補助者に精神的な負担を強いることなく、車両２本来の加速性能を引き出すことができる。

また、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、エンジン５の回転数Ｎｅの変化率ΔＮｅを監視して車両２の発進を判定し、エンジン出力調整制御を実施するため、従来のエンジン制御装置のようにスタートスイッチを入り操作し続ける煩わしさがなく、より確実に後輪８の空転を回避できる。

さらに、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、条件合致継続回数Ｒ（ステップＳ２７、Ｓ２８）を有するので、一時的にエンジン５のスロットル開度が予め定める所定の発進準備開度Ｏｔｈ以上となってエンジン出力調整制御が開始されても、その後発進判定開度Ｏｔｈｓ以下の場合は条件合致継続回数Ｒが加算されず、発進後経過時間計時部１２のカウントダウン処理に移行せずエンジン出力調整状態を継続し、摩擦係数の低い路面での発進の場合であっても後輪８の空転を確実に回避できる。

さらにまた、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、変速機２６の変速位置ＧＰが予め定める所定の第二変速位置Ｐ２以上に変化した場合には発進後経過時間計時部１２が計時する経過時間Ｔｐが所定の抑制時間Ｔｒに達する前であってもエンジン出力調整制御を終了させることによって、ライダーが車両２を順調に加速させて通常走行に到達した頃合いで、即座に車両２本来の加速性能を引き出すことができる。

また、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、エンジン５のスロットル開度がスロットルを閉じた状態に対応する閉状態で予め定める所定の閉継続時間に達した場合には発進後経過時間計時部１２が計時する経過時間Ｔｐが所定の抑制時間Ｔｒに達する前であってもエンジン出力調整制御を終了させることによって、レースなどのシーンで車両２発進後、速やかにコーナーへ侵入するためにスロットルを閉じるような状況で、即座に車両２本来の加速性能を引き出すことができる。

さらに、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、ＦＩインジケータ２３の点灯、点滅によって、エンジン出力調整制御の準備状態や、エンジン出力調整制御の実行条件を満たすエンジン５の回転数Ｎｅの状況をライダーまたは補助者に報知して、適切な発進時のエンジン回転数であることをライダーに知らせることができ、エンジン出力調整制御を効果的に機能させることができる。また、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、ＦＩインジケータ２３による報知制御によって、タコメーターなどエンジン５の回転数Ｎｅを表示する装置を必要とせず、安価なシステムを構成できる。

さらにまた、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、発進判定条件を切り替える切替スイッチを設けることによって汎用性が増し、様々な自動二輪車における悪路発進や、坂道発進に適用できる。

したがって、本発明に係るエンジン制御装置１によれば、ライダーに発進制御を解除するための精神的な負担を与えることなく、車両２の発進時に後輪８の空転を回避できる。

１ エンジン制御装置
２ 車両
３ 車体
５ エンジン
６ 前輪
７ ステアリング機構
８ 後輪
９ スイングアーム
１１ 発進判定部
１２ 発進後経過時間計時部
１３ 発進制御部
１５ スロットルバルブ
１６ 発進制御要求スイッチ
１７ クランク回転パルス発生装置
１８ スロットル開度センサ
１９ ギアポジションセンサ
２１ 点火器
２２ インジェクタ
２３ ＦＩインジケータ
２５ クランク軸
２６ 変速機

Claims (4)

1. 車両の発進を判定する発進判定部と、
   前記発進判定部で前記車両が発進したことが判定されると、その後の経過時間を計時する発進後経過時間計時部と、
   前記発進判定部で前記車両が発進したことが判定されてから、前記発進後経過時間計時部が計時する経過時間が予め定める所定の抑制時間に達するまでエンジンの出力を調整して駆動輪の空転を抑制させる発進制御部と、を備え、
   前記発進判定部は、発進制御要求スイッチが入っていること、前記エンジンに接続される変速機の変速位置が予め定める所定の変速位置であること、前記エンジンのスロットル開度がアイドリング状態を達成する予め定める所定の発進準備開度以下であること、および前記エンジンの回転数が予め定める所定の回転数以下であることの条件が全て満たされた場合に前記車両の発進の判定を開始し、
   前記エンジンの回転数の変化率が予め定める所定の低下率よりも大きく、かつ、前記スロットル開度が前記発進準備開度よりも大きい発進判定開度よりも大きい判定状態が所定の継続回数にわたって検出された場合に前記車両が発進したことを判定し、前記継続回数に達する前に前記判定状態が途切れた場合には前記継続回数をゼロ値化するエンジン制御装置。
2. 前記発進制御部は、前記エンジンに接続される変速機の変速位置が変化した場合には前記発進後経過時間計時部が計時する経過時間が前記所定の抑制時間に達する前であっても前記エンジンの出力を調整して前記駆動輪の空転を抑制させる制御を終了させる請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 前記発進制御部は、前記スロットル開度がスロットルを閉じた状態に対応する閉状態で予め定める所定の閉継続時間に達した場合には前記発進後経過時間計時部が計時する経過時間が前記所定の抑制時間に達する前であっても前記エンジンの出力を調整して前記駆動輪の空転を抑制させる制御を終了させる請求項１または２に記載のエンジン制御装置。
4. 前記発進制御部は、ＦＩインジケータの点灯、または、点滅のパターンによって、前記エンジンの出力を調整して前記駆動輪の空転を抑制させるエンジン出力調整制御の準備状態や、前記エンジン出力調整制御の実行条件を満たすエンジンの回転数の状況を報知する請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。

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