JP7125498B2 - 車両用エンジンの点火装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンをキック始動するキックスタート部を備えた車両に好適な車両用エンジンの点火装置に係り、特に、エンジンをキック始動する際のケッチンを防止する車両用エンジンの点火装置に関する。
エンジンをキック始動する際に、クランク軸の回転速度がエンジンの上死点近傍で低下し、そのタイミングで点火が行われるとクランク軸が逆転することがある。このような現象は一般に"ケッチン"と呼ばれる。
特許文献1には、エンジンの点火装置に点火指令を出力する所定のクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間が所定値以上であるとき、点火指令の出力を禁止するエンジンの点火制御装置において、点火指令が出力される直前の機関回転速度と比較されるべき閾値を、機関回転速度の低下の始点である下死点近傍の機関回転速度に基づいて設定する技術が開示されている。
特許文献1によれば、機関回転速度の低下の度合いを正確に反映した判定に基づいてケッチンが発生するか否かを判断することができるので、ケッチンが発生するか否かを精度良く判断でき、結果としてケッチンの発生をより効果的に防止できる。
特許第5148530号公報
特許文献1では、クランク軸の下死点近傍におけるクランク軸の回転速度が所定値以下の場合には、点火制御しない構成となっている。しかしながら、実際にケッチンが生ずるのか否かは圧縮上死点近傍におけるクランク軸速度を計測しなければ分からない。
本発明の目的は、上記の技術課題を解決し、エンジンの圧縮上死点近傍におけるクランク軸速度に基づいてケッチンを防止する車両用エンジンの点火装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンのクランク軸に連結されたキックスタート部と、前記エンジンを点火させる点火部と、前記クランク軸の角度を検知するクランク角度検知部と、前記クランク軸の回転速度を検知するクランク速度検知部と、前記クランク角度検知部およびクランク速度検知部の各検出結果に基づいて前記点火部を制御する制御部とを備えたエンジンの点火装置において、以下の構成を具備した点に特徴がある。
(1) 前記制御部は、前記クランク軸の上死点近傍での回転速度が所定値以下であるとエンジンの点火時期を遅らせるケッチン防止手段を具備した。
(2) 前記エンジンの始動機兼発電機が前記クランク軸に連結され、前記クランク角度検知部は、前記始動機兼発電機の回転位置を検知し、前記ケッチン防止手段は、始動機兼発電機の回転位置に基づいて、前記クランク軸の上死点近傍での回転速度が所定値以下であるとエンジンの点火時期を遅らせるようにした。
(3)前記始動機兼発電機が3相モータであり、前記クランク角度検知部は、前記3相モータのU,V,Wの各相の電流の向きの組み合わせに基づいて当該3相モータの1回転を複数のステージに分割することで、前記クランク軸の角度をステージ番号で検知し、前記ケッチン防止手段は、前記クランク軸の上死点近傍での回転速度が所定値以下であると、エンジンの点火時期を所定のステージ分だけ遅らせるようにした。
(4) エンジンの一回転が36ステージに分割されるようにした。
(5) 前記クランク角度検知部は、ステージ単位でエンジン回転数の瞬時回転数を検知するようにした。
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1) エンジンのクランク軸に連結されたキックスタート部と、前記エンジンを点火させる点火部と、前記クランク軸の角度を検知するクランク角度検知部と、前記クランク軸の回転速度を検知するクランク速度検知部と、前記クランク角度検知部およびクランク速度検知部の各検出結果に基づいて前記点火部を制御する制御部とを備えたエンジンの点火装置において、制御部は、クランク軸の上死点近傍での回転速度が所定値以下であるとエンジンの点火時期を遅らせるケッチン防止手段を具備した。したがって、エンジンの上死点近傍におけるクランク軸の回転速度に応じて点火時期を調整することが可能となり、ケッチンを効果的に防止できるようになる。
(2) エンジンの始動機兼発電機がクランク軸に連結され、クランク角度検知部は、始動機兼発電機の回転位置を検知し、前記ケッチン防止手段は、始動機兼発電機の回転位置に基づいて、前記クランク軸の上死点近傍での回転速度が所定値以下であるとエンジンの点火時期を遅らせるようにした。したがって、クランク軸の角度を検知する専用センサを別途に設けることなく、始動機兼発電機の回転角度を監視するだけで、ケッチンの発生し易い状況を認識できるようになる。
(3)前記始動機兼発電機が3相モータであり、前記クランク角度検知部は、前記3相モータのU,V,Wの各相の電流の向きの組み合わせに基づいて当該3相モータの1回転を複数のステージに分割することで、前記クランク軸の角度をステージ番号で検知し、前記ケッチン防止手段は、前記クランク軸の上死点近傍での回転速度が所定値以下であると、エンジンの点火時期を所定のステージ分だけ遅らせるようにした。したがって、クランク軸の角度を検知する専用センサを別途に設けることなく、ステージの変化を監視するだけで、ケッチンの発生し易い状況を認識できるようになる。
(4) エンジンの一回転が36ステージに分割されるようにした。したがって、クランク軸の角度を検知する専用センサを別途に設けることなく、点火タイミングを10°単位で遅角させることができるようになる。
本発明の一実施形態に係る二輪車の側面図である。 エンジンの側面断面図である。 エンジンの断面図である。 エンジンのアイドルストップ制御系の概略ブロック図である。 アイドルストップ許可判定制御のフローチャートである。 アイドルストップ制御のフローチャートである。 コンビネーションメータの正面図である。 ケッチン防止部(80B)の機能ブロック図である。 相電流に基づいてステージを判別する方法を示した図である。 相電流の組み合わせとステージとの関係を示した図である。 瞬時NEに応じて点火タイミングを遅角させる制御のタイムチャートである。 瞬時NEに応じて点火タイミングを遅角させる手順を示したフローチャートである。 瞬時NEに応じて点火タイミングを遅角させる他の制御のタイムチャートである。
以下、図面を参照して本発明の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ケッチン防止装置を備えた二輪車の側面図であり、図2は、当該二輪車に搭載されたエンジンの断面図である。
車体フレームは、ヘッドパイプ2から後方斜め下向きにメインフレーム3が1本延出し、メインフレーム3の後端部に左右一対のピボットプレート4,4が下方に垂設され、メインフレーム3の後部から後方斜め上向きに左右一対のリヤフレーム5,5が延び、メインフレーム3とリヤフレーム5,5との間にサブフレーム6,6が架設されている。ヘッドパイプ2には、ハンドル7がフロントフォーク8を操舵自在に取り付けられ、フロントフォーク8の下端に前輪9が軸支されている。
ピボットプレート4にはスイングアーム11がピボット軸10で前端を軸支されて上下に揺動自在に連結され、同スイングアーム11の後端に後輪12が軸支されている。このスイングアーム11と上方のリヤフレーム5との間にリヤクッション13が介装されている。左右一対のリヤフレーム5,5の前部に収納ボックス14が取り付けられ、この収納ボックス14からリヤフレーム5,5の後部にかけて燃料タンク15が支持され、この収納ボックス1および燃料タンク15の上に開閉自在にシート16が取り付けられている。
メインフレーム3の中央より後部寄りから下方に突設されたエンジンハンガー17とピボットプレート4に支持されてエンジン20が懸架されている。エンジン20は、4ストロークサイクル1気筒の空冷式エンジンであり、遠心クラッチ51を備えている。
エンジン20は、クランク軸40を左右方向に指向させた横置き姿勢で、前方へ略水平にシリンダを配置して車体フレームに搭載されている。すなわち、クランクケース21から前方にシリンダブロック22,シリンダヘッド23,シリンダヘッドカバー24が順に重ねられて突出している。
クランクケース21の後部にミッション室から出力軸であるカウンタ軸73が左方に突出し、その端部にドライブスプロケット26が嵌着され、後輪12の車軸に嵌着されたドリブンスプロケット27との間にドライブチェーン28が巻き掛けられ、エンジン20の動力が後輪12で伝達されるようになっている(図参照)。
前方へ略水平に配置されたシリンダヘッド23の上面からは吸気管30が上方に延出し、同吸気管30は燃料噴射弁95を一体に備えるスロットルボディ31を介してメインフレーム3に取り付けられたエアクリーナ32に接続されている。シリンダヘッド23の下面から下方へ延出する排気管33は、屈曲して後方に延び、クランクケース21より後方で車体右側に配置されたマフラ34に接続されている。
図3を参照して、エンジン20は、クランク軸40がクランクケース21に左右一対の主軸受41,41を介して回転自在に支持され、シリンダブロック22のシリンダボア内に摺動自在に嵌合されたピストン42の往復動が、コンロッド43を介してクランク軸40の回転動に変換される。ピストン42の頂面がシリンダヘッド23の天井面との間に形成する燃焼室23aには、シリンダヘッド23の天井壁に嵌入された点火プラグ44が先端の電極を臨ませている。
クランク軸40の左側主軸受41から左方に延びる左軸側部には、主軸受41側から左方に向かって駆動スプロケット45、ドリブンギヤ46、スタータモータおよびジェネレータの機能を兼ね備えた始動機兼発電機としてのACGスタータモータ48が順次設けられる。クランク軸40と一体に結合された駆動スプロケット45と、シリンダヘッド23に回転自在に支持された動弁系のカム軸35に一体に嵌着されたカムスプロケット36との間には、タイミングチェーン38が巻き掛けられて、カム軸35がクランク軸40の1/2の回転数で回転駆動され、カム軸35の吸気カム35iと排気カム35eに各々接して揺動する吸気ロッカアーム38iと排気ロッカアーム38eが吸気バルブ39iと排気バルブ39eを所定のタイミングで開閉駆動してエンジン20の吸排気を行う。
クランク軸40にニードル軸受を介して回転自在に軸支されたドリブンギヤ46は、一方向クラッチ47を介してクランク軸40に一体に結合されたACGスタータモータ48のアウタロータ48rに連結される。ACGスタータモータ48のインナステータ48sは、ジェネレータカバー49に固定支持されている。
一方、クランク軸40の右側主軸受41から右方に延びる右軸側部には、右端部に発進用の遠心クラッチ51が設けられ、遠心クラッチ51と主軸受41との間に筒状部材56が回転自在に軸支される。
遠心クラッチ51は、クランク軸40と一体に回転するドライブプレート52と、ドライブプレート52の外側に位置して筒状部材56と一体に回転する椀状のクラッチアウタ53とを有し、ドライブプレート52に固定された3つの支持軸52aには、3つの遠心ウェイトからなるクラッチシュー54が、それぞれ揺動自在に支持され、外側面に摩擦材からなるライニングを有する各クラッチシュー54は、クラッチシュー54の重心が支持軸52aの位置よりもクランク軸40の回転方向で遅れ側に位置するように配置されて、クランク軸40の回転とともに旋回して遠心力によりクラッチスプリング(図示せず)に抗して径方向外側に揺動し、所定の回転数を越えると、クラッチシュー54がクラッチアウタ53に接して摩擦力により遠心クラッチ51が接続する。
筒状部材56の左端には駆動ギヤ57が一体に形成されている。したがって、クランク軸40の回転は、所定の回転数を越えるまでは、遠心クラッチ51が切断状態で下流の筒状部材56以降に伝達されないが、所定の回転数を越えると、遠心クラッチ51が接続して筒状部材56および駆動ギヤ57に伝達される。
駆動ギヤ57と噛合する被動ギヤ58は、ギヤ常時噛み合い式の多段変速機70のメイン軸71に回転自在に支持され、該被動ギヤ58は、メイン軸71の、クランクケース21から右方に突出した右端部に設けられた変速クラッチ60のクラッチアウタ61にダンパを介して駆動連結される。
変速クラッチ60は、運転者により操作されるリレーズ機構により摩擦接合または接合解除がなされる多数のクラッチ板を有する摩擦式多板クラッチであり、多数のクラッチ板がスプリング力により摩擦接合したとき、クラッチアウタ61のトルクが、メイン軸71と一体に結合されたクラッチインナ62に伝達されて、変速クラッチ60が接続状態となり、多数のクラッチ板の摩擦接合が解除されたとき、クラッチアウタ61からクラッチインナ62へのトルクの伝達が断たれて、変速クラッチ60が切断状態となる。
クランクケース21内でクランク軸40の後方に配置される多段変速機70は、マニュアル変速機であり、メインギヤ群72が軸支されたメイン軸71およびカウンタギヤ群74が軸支されたカウンタ軸73を備え、変速操作機構によりシフトドラム79(図2参照)が回転されると、シフトドラム79のカム溝に係合したシフトフォーク(図示せず)が支持軸上のシフタギヤを左右方向に適宜移動して、隣り合うギヤと係合して変速操作に対応したメインギヤ群72の1ギヤとカウンタギヤ群74の1ギヤとの噛み合いが有効に動力を伝達するように選択されて変速が行われる。カウンタ軸73が出力軸であり、クランクケース21を左方に貫通した左端にドライブスプロケット26が嵌着されている。
なお、カウンタ軸73の近傍にカウンタ軸73と平行にキック軸75がクランクケース21に回転自在に軸支され、キック軸75の回動は、該キック軸75のドグクラッチ76を介してカウンタ軸73に回転自在に軸支されたアイドルギヤ77を経てメイン軸71に形成されたギヤ78に伝達され、さらに変速クラッチ60を介してクランク軸40まで伝達されて、エンジン20がキック操作で始動できる。
図2および図3を参照して、カウンタギヤ群74の後方を覆うクランクケース21の後壁21bには、カウンタギヤ群74のうち左端のカウンタ軸73と一体に回転する変速被動ギヤ74aの後方箇所に車速センサ82が取り付けられている。車速センサ82は、検出部を変速被動ギヤ74aの歯に対向させて、後壁21bに突設されている。
そのため、図2に示すように、左右一対のピボットプレート4,4を連結するガセット4c(図2の破線部)は、エンジン取付部とともに、車速センサ82を避けるように凹部を形成して斜め上後方からひさし状に覆い、車速センサ82を保護している。
図4は、以上のように概ね構成された二輪車におけるアイドルストップおよびケッチン防止の各機能を説明するためのブロック図であり、エンジン20は、ECU(エンジン制御ユニット)80により制御される。ECU80は、アイドルストップ制御部80Aおよびケッチン防止部80Bを含む。
ECU80には、車速センサ82により検出された車速V、エンジン回転数センサ83により検出されたクランク軸40の回転数であるエンジン回転数NE、スロットル開度センサ84により検出されたスロットル弁の開度であるスロットル開度θ、油温センサ85により検出された潤滑油の油温T、シフトポジションセンサ86により検出された多段変速機70のシフトポジションSP、その他のエンジン20の運転状態を示す検出情報が入力される。
さらに、ECU80には、スタートスイッチ91やアイドルストップスイッチ92などの運転者が操作するスイッチ類の操作情報も入力される。スタートスイッチ91は、エンジン20を始動するときに操作される。アイドルストップスイッチ92は、運転者がアイドルストップが実行されることを希望するときに、オンしておき、アイドルストップは不要とするときは、オフにしておくものである。
ECU80は、スロットルボディ31に一体に設けられた前記燃料噴射弁95、スロットルボディ31の内部のスロットル弁96、点火プラグ44および前記ACGスタータモータ48、その他機器を駆動制御する。
次いで、アイドルストップ制御部80Aによるアイドルストップ制御について、図5および図6のフローチャートに従って説明する。
図5に示すアイドルストップ(IS)許可判定ルーチンにおいて、ステップS1では、アイドルストップを許可するアイドルストップ許可モードに入っているか否かの判定を行う。本実施形態では、アイドルストップスイッチ92に基づいてアイドルストップが許可されているか否かを判別する。アイドルストップスイッチ92がオフ状態であればステップS5に進み、アイドルストップ許可を解除状態としてアイドルストップ許可フラグFを「0」とする。アイドルストップスイッチ92がオン状態であればステップS2に進む。
ステップS2では、油温Tが45度以上か否かを判別し、45度未満であれば、ステップS5へ進んでアイドルストップ許可解除状態としてアイドルストップ許可フラグFを「0」とする。油温Tが45度以上であればステップS3に進む。
ステップS3では、車速Vが10Km/h以上か否かを判別し、10Km/h未満のときは、ステップS5へ進んでアイドルストップ許可解除状態としてアイドルストップ許可フラグFを「0」とする。車速Vが10Km/hであればステップS4に進み、アイドルストップ許可モードとしてアイドルストップ許可フラグFに「1」を立てる。
ステップS1では、運転者がアイドルストップを要求しているかを判別し、ステップS2,S3では、二輪車が停車しようとしている状態にあるかを判別しており、アイドルストップを希望してアイドルストップスイッチ92がオンにしていて、停車しようとしている状態にあるときにのみアイドルストップを許可し、アイドルストップ許可フラグFを「1」とする。
そして、図6に示すアイドルストップ制御ルーチンにおいて、ステップS11でアイドルストップ許可モードになっているかを、アイドルストップ許可フラグFから判別し、アイドルストップ許可解除状態になっていれば(F=0)、本ルーチンを抜けてアイドルストップは実行されず、ステップS11へ戻って上記の各処理が繰り返される。アイドルストップ許可モードになっていれば(F=1)、ステップS12に進む。
ステップS12では、車速Vが3Km/h未満(0Km/hも含む)か否かを判別し、3Km/h以上であれば、本ルーチンを抜けてアイドルストップは実行されない。車速Vが3Km/h未満であればステップS13に進み、エンジン回転数NEがアイドル回転数であるか否かを判別する。アイドル回転数でなければ、本ルーチンを抜けてアイドルストップは実行されず、エンジン回転数NEがアイドル回転数であればステップS14に進む。
ステップS14では、シフトポジションSPがニュートラルになったか否か、すなわちニュートラルにギヤチェンジがなされたか否かを判別し、ニュートラルにギヤチェンジがなされていなければ、本ルーチンを抜けてアイドルストップは実行されない。ニュートラルにギヤチェンジがなされたときはステップS15に進み、ニュートラルにギヤチェンジされてから0.5秒が経過したかを判別する。0.5秒経過するまでは本ルーチンを抜け、0.5秒経過したときにステップS16に進み、点火プラグ44の点火および燃料噴射弁95の燃料噴射を禁止するなどしてアイドルストップが実行される。
ステップS11ないしステップS16の制御は、アイドルストップ許可モードであることを前提として、車速Vが3Km/h未満(0Km/hも含む)であって、エンジン回転数NEがアイドル回転数にあるときは、停車または停車寸前であり、このときに、ニュートラルにギヤチェンジがなされと、僅か0.5秒後にアイドルストップを実行するものである。
したがって、運転者がニュートラルにギヤチェンジする意図した操作により、信号の継続を確認するような予定時間の経過を待たず、0.5秒という極めて短い時間でアイドルストップに入るため、アイドルストップする前のアイドル時間を極力短くして燃料消費を抑えることができる。
アイドルストップは、多段変速機がニュートラルにギヤチェンジされてから0.5秒後に実行されるので、ニュートラルにギヤチェンジして即時にアイドルストップするよりも、運転者にとって違和感なく、より自然な感覚でアイドルストップに入ることができる。
なお、ニュートラルにギヤチェンジして即時にアイドルストップすることによる違和感は微妙な感覚なので、ニュートラルにギヤチェンジされてから0.5秒を待たずに、即時にアイドルストップに入るようにしてもよい。
また、運転者のニュートラルに入れる意図した操作でアイドルストップに入るので、停車後すぐに発進したいときは、ニュートラルにギヤチェンジしなければよく、意図せずにアイドルストップになって再始動のために時間を要するような事態は避けることができる。
ステップS16でアイドルストップが実行された後は、ステップS17に進み、シフトポジションSPがニュートラル以外のインギヤにギヤチェンジされたか否かを判別し、インギヤにギヤチェンジされずニュートラル状態にあるときには、本ルーチンを抜け、アイドルストップ状態にある。
ステップS17で、インギヤにギヤチェンジがなされたと判別されると、ステップS18に進み、スロットル開度θが閉状態にあるか否かを判別し、スロットル開度θが閉状態にあれば、ステップS19に進み、エンジン20を自動始動して本ルーチンを抜ける。
アイドルストップに入るときには、既に遠心クラッチ51は切断状態にあるので、アイドルストップ後、多段変速機70のシフトポジションSPがニュートラル以外のインギヤにギヤチェンジされた直後に、エンジン20が自動始動したとしても発進するようなことはなく、簡単な構成で支障なく自動始動することができる。
運転者は、ギヤチェンジという意図した操作によりアイドルストップに入り、かつギヤチェンジという意図した操作によりエンジン20の自動始動を行うことになるので、運転者の意思に沿ったアイドルストップ制御を行うことができる。
インギヤにギヤチェンジがなされ(ステップS17)、ステップS18でスロットル開度θが閉状態でなく開状態にあると判別されたときはステップS20へ進み、アイドルストップ許可フラグFを「0」としてアイドルストップ許可モードを解除し、更にステップS21に進んでエンジン20の自動始動を禁止して本ルーチンを抜ける。
したがって、アイドルストップ後に、二輪車1の発進を防止することができ、アイドルストップ許可状態を解除することで、アイドルストップでない通常のエンジンの停止状態とする。
エンジン20の自動始動を禁止された状態では、アイドルストップ許可状態が解除されたアイドルストップでない通常のエンジン20の停止状態にあるため、スタートスイッチ91またはキックペダルによる始動操作によってエンジン20が始動できる。
以上の実施の形態とは別に、アイドルストップ制御ルーチンにおいて、ステップS13のエンジン回転数NEがアイドル回転数であるか否かの判別とステップS14のシフトポジションSPがニュートラルになったか否かの判別を、スロットル角度θが閉状態か否かの判別に変更してシフトポジションの判別はせず、スロットル角度θが開状態であれば本ルーチンを抜け、スロットル角度θが閉状態でステップS15に進むようにしてもよい。
この場合、ステップS15の0.5秒経過の判別を3秒経過の判別に変更してもよい。3秒経過後は、シフトポジションがいずれのギヤであっても、アイドルストップに入り、アイドルストップ中は、噴射カットし、ヘッドライトを減光し、アイドリングストップインジケータを点灯するようにしてもよい。
また、前記実施の形態のアイドルストップ制御ルーチンにおけるステップS13とステップS14との間に、スロットル角度θが閉状態か否かの判別を追加して、スロットル角度θが開状態であれば本ルーチンを抜け、スロットル角度θが閉状態でステップS15に進むようにしてもよい。
そして、アイドルストップ中に、スロットル角度θが開くと、スタータリレーをオンしてエンジンを自動始動し、ヘッドライトの減光を解除し、スタンバイインジケータをオフとする。
また、サイドスタンドスイッチを設け、サイドスタンドが起立した状態になったら、アイドルストップに入り、サイドスタンドが倒伏して格納状態になると、エンジンを自動始動するようにしてもよい。以上の種々のアイドルストップ制御を切換えスイッチにより選択できるようにしてもよい。
図7には、二輪車のハンドルカバーに設けられるコンビネーションメータ100が図示されている。
コンビネーションメータ100は、中央に円形に大きく占めているのがアナログスピードメータ101であり、その周囲に各種インジケータが配置されている。コンビネーションメータ100の左半部にアナログスピードメータ101の外周に沿ってニュートラルインジケータ102、1速インジケータ103、2速インジケータ104等が配置され、右半部にアナログスピードメータ101の外周に沿って3速インジケータ105、4速インジケータ106およびアイドルストップスイッチのオン・オフ状態を示すアイドルストップ許可インジケータ107等が配置されている。
前記シフトポジションがいずれのギヤであっても、アイドルストップに入ることができるアイドルストップ制御の場合、アイドルストップスイッチがオン状態で、図7のコンビネーションメータ100のアイドルストップ許可インジケータ107が点灯しており、多段変速機が3速(または4速)レンジにあって3速インジケータ105が点灯しているときに、アイドルストップに入ると、1速インジケータ103と2速インジケータ104が点滅するようになっている。
多段変速機が3速(または4速)レンジにあるときは、アイドルストップに入るのは、適切ではなく、1速インジケータ103と2速インジケータ104を点滅させて、発進トルクを確保し易い1速または2速へシフトダウンをするように、運転者に注意を喚起させるものである。
図8は、前記ケッチン防止部80Bの構成を示した機能ブロック図であり、モータステージ判別部801,瞬時NE計測部802および点火制御部803を主要な構成としている。
モータステージ判別部801は、ACGスタータモータ48の各相に流れる電流の向きに基づいて当該ACGスタータモータ48の角度範囲をモータステージ(MSTAGE)として判別する。本実施形態では、ACGスタータモータ48として3相交流モータを採用し、図9、10に示したように、U,V,Wの各相を流れる電流の向きの組み合わせに基づいてモータステージが第0ステージから第5ステージのいずれかに判別される。
本実施形態では、ACGスタータモータ48のインナロータに装着された永久磁石を検知するためのロータセンサとして、例えば複数のホール素子を備え、各相を流れる電流の向きがホール素子の出力信号として検知される。そして、例えばU相がLoレベル、V相およびW相がいずれもHiレベルであれば、モータステージは「0」と判別される。同様に、例えばU相がHiレベル、V相およびW相がいずれもLoレベルであれば、モータステージは「3」と判別される。
瞬時NE計測部802は、クランク軸40の瞬時NEをステージごとに計測する。本実施形態では、モータステージが10°周期で切り替わるので、当該10°内での瞬時NEが計測される。点火制御部803は、エンジンの上死点近傍に相当するクランク角度での瞬時NEが基準NE(NEref)以下であるとエンジンの点火時期を遅らせる。
なお、当該実施の形態に記載された車両における基準NE(NEref)は、キックスタートされたときにクランク角の圧縮上死点を越えることができるか否かを判断するための閾値であり、例えば、100rpmと設定される。また、基準NE(NEref)は、エンジンの種類や排気量の大きさ等により適宜設定されてもよく、例えば、V型の大型エンジンを搭載した車両においては、NErefは200rpm、L型の大型エンジンを搭載した車両においては、NErefは250rpmといったように設定してもよい。
図11は、瞬時NEに応じて点火タイミングを遅角させる制御のタイムチャートであり、図12は、その制御手順を示したフローチャートである。
ステップS31では、ACGスタータモータ48のモータステージが参照される。ステップS32では、モータステージに基づいてクランク軸40がエンジンの圧縮上死点(COMP.T)の手前50°に相当する角度位置であるか否かが判断される。本実施形態では、第31モータステージの開始タイミングがCOMP.Tの手前50°の角度位置なので、第31モータステージの開始タイミングであれば、COMP.Tの手前50°と判断してステップS33へ進む。
ステップS33では、圧縮上死点の手前50°から40°までの角度範囲での瞬時NEが計測される。本実施形態では、第31モータステージが当該角度範囲に相当するので、第31モータステージの瞬時NEが計測される。
ステップS34では、瞬時NEと判定閾値となるNErefとが比較され、瞬時NE>NErefであれば、ケッチンが発生し難い状況であると判断してステップS35へ進み、点火コイルへの通電が開始される。ステップS36では、圧縮上死点の手前10°の角度位置であるか否かがモータステージに基づいて判断される。
本実施形態では、第35モータステージが圧縮上死点の手前10°から0°までの角度範囲に相当するので、第35モータステージの開始タイミングであると、圧縮上死点の手前10°と判断されてステップS37へ進む。ステップS37では、前記コイルへの通電を遮断することでエンジン点火が実施される。
これに対して、前記ステップS34において、瞬時NE≦NErefと判断されるとステップS38へ進み、圧縮上死点の手前30°の角度位置であるか否かがモータステージに基づいて判断される。本実施形態では、第33モータステージの開始タイミングが圧縮上死点の手前30°の角度位置に相当する。したがって、第33モータステージの開始タイミングであると、圧縮上死点の手前30°の角度位置と判断してステップS39へ進み、点火コイルへの通電が開始される。
ステップS40では、圧縮上死点の角度位置であるか否かがモータステージに基づいて判断される。本実施形態では、第0モータステージの開始タイミングが圧縮上死点の角度位置に相当するので、第0モータステージの開始タイミングであるとステップS41へ進む。ステップS41では、前記コイルへの通電を遮断することでエンジン点火が実施される。
なお、上記の実施形態では、点火タイミングを遅らせるか否かを、第31モータステージの瞬時NEのみに基づいて判断するものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、図13に示したように、第31モータステージ以降の各ステージでも瞬時NEの計測およびNErefとの比較を繰り返すようにしても良い。
このようにすれば、第31モータステージでは瞬時NE>NErefであっても、その後にエンジン回転数が急激に低下して点火前に瞬時NE≦NErefとなっても、これを検知して点火タイミングを遅らせることができるので、エンジン回転数が圧縮上死点の手前で急激に低下する場合でもケッチンを防止できるようになる。
1…自動二輪車、2…ヘッドパイプ、3…メインフレーム、4…ピボットプレート、5…リヤフレーム、8…フロントフォーク、20…エンジン、40…クランク軸、41…主軸受、42…ピストン、48…ACGスタータモータ、51…遠心クラッチ、80…ECU、80A…アイドルストップ制御部、80B…ケッチン防止部、82…車速センサ、83…機関回転数センサ、84…スロットル開度センサ、85…油温センサ、86…シフトポジションセンサ、91…スタートスイッチ、92…アイドルストップスイッチ、95…燃料噴射弁、96…スロットル弁

Claims (2)

  1. エンジンのクランク軸(40)に連結されたキックスタート部(75)と、
    前記エンジンを点火させる点火部(44)と、
    前記クランク軸の角度を検知するクランク角度検知部(801)と、
    前記クランク軸の回転速度を検知するクランク速度検知部(83)と、
    前記クランク角度検知部およびクランク速度検知部の各検出結果に基づいて前記点火部を制御する制御部(80)とを備えたエンジンの点火装置において、
    前記制御部(80)は、前記クランク軸の上死点近傍での回転速度が所定値以下であるとエンジンの点火時期を遅らせるケッチン防止手段(80B)を具備し
    エンジンの始動機兼発電機(48)が前記クランク軸(40)に連結され、
    前記始動機兼発電機(48)が3相モータであり、
    前記クランク角度検知部(801)は、前記3相モータのU,V,Wの各相の電流の向きの組み合わせに基づいて当該3相モータの1回転を複数のステージに分割することで、前記クランク軸の角度をステージで検知し、
    前記ケッチン防止手段(80B)は、前記クランク軸の上死点近傍での回転速度が所定値以下であると、エンジンの点火時期を所定のステージ分だけ遅らせることを特徴とする車両用エンジンの点火装置。
  2. エンジンの一回転が36ステージに分割され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装置。
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