JPH03229937A - 無段変速機付きエンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、基本燃料噴射パルス幅を無段変速機の減速比
に応じて設定した補正係数で補正して燃料噴射パルス幅
を設定する無段変速機付きエンジンの燃料噴射制御装置
に関する。

［従来の技術］ 従来から、燃料噴射パルス幅を設定する手段のひとつに
、例えば、特開昭６３−２９０３９号公報、あるいは、
特開昭６３−１８３２４７号公報に開示されているよう
な、スロットル開度αとエンジン回転数Ｎをパラメータ
として基本燃料噴射パルス幅ＴＰを設定する、いわゆる
、α−Ｎ制御がある。

このα−Ｎ制御は、吸入空気量センサなどの信号処理が
不要になる分、レスポンスがよくなり、かつ、構造の簡
略化が図れるため２サイクルエンジンでは比較的多く採
用されている。

また、上記α−Ｎ制御においても発進などのスロットル
バルブ急開の際には、加速増量補正を行う必要がある。

例えば、特開昭５’ｌ−１１６１３８号公報には、スロ
ットルバルブの開弁速度に基づいて通常運転か過渡状態
かを判別し、通常運転時は吸入管負圧とエンジン回転数
とをパラメータとするマツプから基本燃料噴射パルス幅
を設定し、また、過渡状態と判別した場合、スロワ１ヘ
ル開度とエンジン回転数をパラメータとする別のマツプ
から基本燃料噴射パルス幅を設定する技術が開示されて
いる。

し発明が解決しようとする課題］ ところで、スノーモービルなどに採用されている無段変
速機付きエンジンでは、走行抵抗（エンジン負荷）とス
ロットル開度に応じて減速比が連続的に変化するため、
駆動トルクの変化に対してα−Ｎ制御だけでは要求空燃
比を充分に満足することはできない。

すなわち、例えば、通常走行から登板走行へ移行する場
合、一般にドライバは速度の低下を感じてアクセル操作
によりスロットルバルブを開く。

すると、そのときのスロットル開度αとエンジン回転数
Ｎに応じて基本燃料噴射パルス幅ＴＰが設定される。一
方、このとぎ無段変速機の減速比が走行抵抗に応じて自
動的に変化する。

この無段変速機が所定の減速比に達するまで間、過負荷
になり、α−Ｎ制御によって設定した空燃比と実際の要
求空燃比との間に開きが生じる。

また、下り坂走行など軽負荷運転時の減速比は小さく、
α−Ｎ制御によって設定した空燃比ではエンジンブレー
−１−を充分に働かせることができない。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、無段変速
機の減速比に応じて燃料噴射パルス幅を適正に設定する
ことのできる無段変速機付きエンジンの燃料噴射制御装
置を提供することを目的としている。

［課題を解決するだめの手段］ 上記目的を達成するため本発明による無段変速機イ４ぎ
エンジンの燃料噴射制御装置は第１図に示すように、エ
ンジン回転数とスロットル開度とをパラメータとして基
本燃料噴射パルス幅マツプＭＨＰＴＰに基づき基本燃料
噴射パルス幅を設定する基本燃料噴射パルス幅設定手段
Ｍ１と、上記エンジン回転数と無段変速機の出力軸側の
回転数とから減速比を算出する減速比設定手段Ｍ２と、
上記減速比をパラメータとして減速比補正係数マツプＭ
ＨＰＫＤに基づき減速比補正係数を設定する減速比補正
係数設定手段Ｍ３と、上記基本燃料噴射パルス幅を上記
減速比補正係数で補正して燃料噴射パルス幅を設定する
燃料噴射パルス幅設定手段Ｍ４とを含んで構成したもの
である。

［作　用］ 上記構成において、まず、基本燃料噴射パルス幅設定手
段Ｍ１で、エンジン回転数とスロットル開度とをパラメ
ータとして基本燃料噴射パルス幅マツプＭ　ＨＰＴＰに
基づき基本燃料噴射パルス幅を設定する。

また、減速比設定手段Ｍ２で、上記エンジン回転数と無
段変速機の出力軸側の回転数とから減速比を算出する。

その後、減速比補正係数設定手段Ｍ３で、上記減速比を
パラメータとして減速比補正係数マツプＭ　）４ＰＫｌ
）に基づき減速比補正係数を設定する。

そして、燃料噴射パルス幅設定手段Ｍ４で、上記基本燃
料噴射パルス幅を上記減速比補正係数で補正して燃料噴
射パルス幅を設定する。

［発明の実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第２図以下は本発明の一実施例を説明し、第２図はエン
ジン制御系の全体概略図、第３図は無段変速機の断面図
、第４図は減速比補正係数マツプの概念図、第５図は燃
料噴射制御手順を示すフローヂＶ−トである。

（エンジン制御系の構成） 第２肉の符号１は、スノーモビルなどに搭載される２サ
イクルエンジンのエンジン本体で、吸気ボート２の開口
端に、インシュレータ３を介してスロットルボディ４が
固設され、このスロットルボディ４のエアーホーン４ａ
に、図示しないエアクリーナを格納す゛る■デーボック
ス５が固設されている。なお、符＠６は点火プラグで、
点火］イル７の二次側に接続されている。

また、上記スロットルボディ４のスロットルバルブ４ｂ
の下流側に、インジェクタ８が臨まされ、このインジェ
クタ８に燃料通路９と燃料戻り通路１０を介して燃料タ
ンク１１が連通されている。

また、上記燃料戻り通路１０に、上記スロットルバルブ
１４ｂの下流側の圧力と、燃料通路９内の燃料圧力との
差圧を一定に保つプレツシャレギコレータ１２が介装さ
れている。なお、符号１３は燃料フィルタ、１４は燃料
ポンプである。

また、上記エンジン本体１のクランクケース１５に、ク
ランクケース温度センサ１６が固設され、さらに、上記
スロットルバルブ１４ｂにスロワ１〜ル開センサザ１７
が連設され、また、上記エアーボックス１５に吸気温セ
ンサ１８が臨まされている。

（無段変速機の構成） 第３図の符号２３は周知の無段変速機で、この無段変速
機２３が入力プーリ２４、出力プーリ２５と、この両プ
ーリ２４．２５間を連設するＶベル１〜２３ａで構成さ
れている。

上記人力プーリ２４の入力軸２４ａが上記エンジン本体
１のクランクシャフト２２に連設されている。また、上
記入力軸２４ａに固定プーリ２４ｂが固設され、この固
定プーリ２４　ｂに対向する可動プーリ２４ｃが、上記
入力軸２４ａに軸方向へ移動自在にスプライン係合され
ている。

また、上記入力軸２４ａの上記可動プーリ２４Ｃの背面
側にウェイトリテーナ２４６がスプライン係合され、さ
らに、このウェイトリテーナ２４ｄに支持されている回
転軸２４．　ｅに、一端を上記可動プーリ２４ｃに枢支
するフライウェイト２４ｆの端面が押接自在に対向され
ている。さらに、上記ウェイトリテーナ２４ｄと、上記
入力軸２４ａの軸端に固設したスプリングリテーナ２４
Ｑとの間に、上記ウェイトリテーナ２４ｄを上記可動プ
ーリ２４ｃ側へ押圧するリターンスプリング２４ｈが介
装されている。

一方、上記出力プーリ２５の出力軸２５ａがスノーモー
ビルの後部に配設したクローラ（図示せず）に連設する
入ノＪ＠に逆回転防止用のワンウェイクラッチ、および
、チェーン（いずれも図示せず）を介して連設されてい
る。また、上記出力軸２５ａに固設した固定プーリ２５
Ｇに対設する可動プーリ２５ｄが上記固定プーリ２５ｃ
にスプライン係合されているとともに、この可動プーリ
２５ｄがリターンスプリング２５ｅを介して上記固定プ
ーリ２５ｃの方向へ常時押圧付勢されている。

また、上記出力プーリ２５の固定プーリ２５ｃの外周に
突起２１ａが１つ、あるいは、複数等間隔ごとに形成さ
れ、この突起２１ａに出力軸側回転数検出手段の一例で
ある回転数センサ２１が対設されている。

エンジン回転数が設定回転数（例えばクラッチミートラ
インが３０００ｒ、＋１．ｍ　〜４０００ｒ、ｐ、ｍ　
＞以下においては、上記フライウェイト２４ｆにかかる
遠心力が弱く、第３図に示すように、上記人力プーリ２
４の固定プーリ２４ｂと可動プーリ２４Ｃとの間に介装
したＶベルト２３ａが上記両プーリ２４ｂ、２４ｃ間を
相対摺動し、上記出力プリ２５側への動力伝達が遮断さ
れる。

（制御装置の回路構成） 一方、符号２６はマイクロコンピュータからなる制御装
置（ＥＣＵ）で、このＥＣＵ２６のＣＰＵ（中央演算処
理装置）２７．ＲＯＭ２８．ＲＡＭ２９、バックアップ
ＲＡＭ３０．および、Ｉ１０インターフェース３１がパ
スライン３２を介して互いに接続されており、これらに
定電圧回路３３が接続されている。

上記ＥＣＵ２６における燃料噴射を実行する機能には、
エンジン回転数とスロットル開度とをパラメータとして
基本燃料噴射パルス幅マツプに基づき基本燃料噴射パル
ス幅を設定する基本燃料噴射パルス幅設定手段と、上記
エンジン回転数と無段変速機の出力軸側の回転数とから
減速比を算出する減速比設定手段と、上記減速比をパラ
メータとして減速比補正係数マツプに基づき減速比補正
係数を設定する減速比補正係数設定手段と、上記基本燃
料噴射パルス幅を上記減速比補正係数で補正して燃料噴
射パルス幅を設定する燃料噴射パルス幅設定手段とが含
まれる。

０ また、この定電圧回路３３に、互いに並列に接続された
ＥＣＵリレー３４のリレー接点と、セルフシャットリレ
ー３５のリレー接点どを介してバッテリ３６が接続され
ており、このバッテリ３６から上記ＥＣＵ２６の各ユニ
ットに制御用電源が供給されるとともに、上記バックア
ップＲＡＭ３０に対してバックアップ電源を供給してい
る。

また、上記ＥＣＵリレー３４が一対のリレー接点を有し
、ざらに、このＥＣＵリレー３４の電磁］イル３４ａが
キルスイッチ３７とイグニッションスイッチ３８を介し
て上記バッテリ３６に接続されている。また、上記キル
スイッチ３７と上記イグニッションスイッチ３８の各Ｏ
Ｎ端子が直列に接続され、さらに、各ＯＦＦ端子が並列
に接続されている。この両スイッチ３７．３８が図に示
すように、共にＯＮ位置のとき、上記ＥＣＵリレー３４
がＯＮし、リレー接点の一方を介して上記定電圧回路３
３に制御用電源を供給する。

上記キルスイッチ３７とイグニッションスイッチ３８の
一方がＯＦＦのとき、点火装置であり、１ しかも、回転数検出手段を兼用するＣＤＩユニット３９
からのラインが短絡され、上記点火プラグ６が失火して
エンジンが停止する。

なお、上記キルスイッチ３７は、図示しないスノーモー
ビルのグリップなどに設けられた緊急停止用スイッチで
ある。

また、上記バッテリ３６に、上記セルフシャットリレー
３５の電磁］イル３５ａが接続されている。

なお、上記セルフシャットリレー３５は、上記キルスイ
ッチ３７とイグニッションスイッチ３８の一方がＯＦＦ
されてエンジンが停止した後も、上記ＥＣＵ２６に対し
予め設定した時間（例えば、１０分）だけ電源を供給す
るもので、エンジン停止後、上記セルフシャットリレー
３５がＯＮしている簡は始動時増量補正がなされず、熱
間再始動時の空燃比のオーバーリッチ化を防止する。

また、上記ＥＣＵ２６のＩ１０インターフェース３１の
入力ポートに、上記各センサ１６，１７゜１８．２１と
、上記ＥＣＵ２６に内蔵した大気圧２ センサ４１が接続され、さらに、上記ＣＤＩユニット３
９からのＣＤＩパルスを入力する信号ライン、および、
上記ＥＣＵリレー３４の他方のリレー接点が接続されて
いる。

また、上記Ｉ１０インターフェース３１の出力ボートに
は、上記インジェクタ８、おにび、上記セルフシャット
リレー３５の電磁コイル３５ａの他端が駆動回路４６を
介して接続されている。

また、上記ＣＤＩユニット３９に、上記エンジン本体１
のクランクシャフト２２によって駆動されるマグネト４
７のエキサイタコイル４７ａ、パルサーコイル４７ｂと
、上記点火コイル７の一次側が接続されており、このＣ
ＤＩユニット３９によって上記点火コイル７の二次側に
接続した点火プラグ６を所定タイミングごとにスパーク
させる。

ざらに、上記マグネト４７には、ランプコイル４７Ｃ，
チャージコイル４７ｄが備えられており、上記ランプコ
イル４７　ｃ　ｉｆｉ　Ａ　Ｃレギュレータ４８に接続
されて、その交流出力が一定の電圧に制御され、図示し
ないランプ、ヒータなどの電気負荷３ ４９に供給されるとともに、上記チャージコイル４７ｄ
の交流出力が整流器５０によって全波整流された後、上
記バッテリ３６に充電される。

（作　用） 次に、制御装ｗ２６における燃料噴射手順を第５図のフ
ローチャートにしたがって説明する。なお、この燃料噴
射制御は所定クランクタイミングごとに実行される。

まず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で、ＣＤＩ
ユニット３つから出力されるＣＤＩパルスに基づきエン
ジン回転数Ｎを算出する。

すなわち、例えば３気筒エンジンであれば上記ＣＤＩパ
ルスが１２０’ＣＡごとに出力されるため、このＣＤＩ
パルス間の経過時間ｔ１２０°から周期ジン回転数Ｎを
算出する（　Ｎ　＝　６０／　（２π・子））。

また、５１０２で、スロットル開度センサ１７の出力信
号からスロットル開度αを読込み、５１０３で、上記５
１０１にて算出したエンジン回転数Ｎと、上記５１０２
にて読込んだスロットル開度αをパラメータ４ として、基本燃料噴射パルス幅マツプＭＰＴＰから基本
燃料噴射パルス幅Ｔｌ）を直接、あるいは、補間計算に
より設定する。

スロットルバルブ４ｂを通過する吸入空気ｆｆ１Ｑと、
そのとぎのエンジン回転数Ｎ１および、スロットル開度
αは、ある関数関係を有している。また、基本燃料噴射
パルス幅Ｔｐは、空燃比を一定とした場合、Ｔｐ　＝Ｋ
　−Ｑ／Ｎで求めることができる。したがって、上記基
本燃料噴射パルス幅Ｔｐは、エンジン回転数Ｎとスロッ
トル開度αをパラメータとして予め実験などから求める
ことができる。

この基本燃料噴射パルス幅マツプＭＰＴＰはスロットル
開度αとエンジン回転数Ｎをパラメータとする三次元マ
ツプで構成され、各格子で囲まれた領域には、予め実験
などから求めた基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが記憶されて
いる。

次いで、５１０４で、大気圧センサ４１で検出した大気
圧ＰＯ、クランクケース温度センサ１６で検出したクラ
ンクケース温度ＴｍＣ１吸気渇度センサ５ １８で検出した吸気温度ＴｍＡを読込み、５１０５で、
上記各パラメータに基づき空燃比を設定する際に必要と
する空気密度分の空燃比補正、づなわち、各種増量分補
正係数Ｃ０ＦＦを設定する。

ところで、２サイクルエンジンの場合、吸入空気は予圧
室を兼用するクランク室に一旦滞留されるため、クラン
クケース１５の暖冷のＦｉｌを受は易い。したがって、
燃焼室に供給される実際の吸入空気の密度に応じた補正
係数を設定しにうとする場合、大気圧ＰＯ（高庇補正）
、吸気温度ＴｍＡ、以外にクランクケース湿度Ｔｌ１Ｉ
Ｃもパラメータとして必要になる。

その後、５１０６で、バッテリ３６の端子電圧ＶＢを読
込み、５１０７で、この端子電圧ｖ８に応じたインジェ
クタ８の無効噴射パルス幅を図示しないテブルから読取
り、この無効噴射パルス幅を補間するインジェクタ電圧
補正パルス幅Ｔｓを設定する。

そして、３１０８で、回転センサ２１の出力信号を読込
み、無段変速機２３の出力軸側の回転数ＮＯＲ６ ＩνＥＮを検出する。

その後、５１０９で、上記エンジン回転数Ｎと上記出力
軸側回転数ＮＤＲＩｖＥＮとの比から、上記無段変速機
２３の減速比りを算出する（Ｄ＜−Ｎ／ＮＤＲＩＶＥＮ
）。

次いで、５１１０で、上記減速比りと予め設定したアイ
ドル判別用ｌｑｅ値ＤＩＯＬ（例えば、ＤＩＤ）Ｌ−４
）とを比較する。エンジン回転数が上記無段変速機２３
のクラツヂミート（例えば、３．００Ｏｒ、　ｐ、　ｍ
〜４．００Ｏｒ、ｐ、ｍ）以下になった場合、入カプー
リ２４が空転し、出力プーリ２５の回転が停止する（す
なわち、アイドル運転）。

その結果、上記減速比がＤ−■になり計測不能になるた
め、上記５１１０でアイドル判別用基準値ＤＩＤＬを設
定しておく。

そして、上記５ｉ１０で、減速比りが許容値以内（Ｄ＜
ＤＩＤＬ）と判断した場合、５１１１へ進み、また、許
容値以上（Ｄ≧ＤＩＯＬ）と判断した場合、５１１２へ
進む。

＄１１１へ進むと、上記減速比りをパラメータとし７ て減速比マツプＭＰＫＤから減速比補正係数ＫＤを設定
づる。

第４図に減速比補正係数マツプＭＰＫＤの一例を示す。

この例“Ｃは、減速比Ｄ＝１〜３の範囲を通常運転の範
囲とみなし、減速比補正係数をＫＤ−１，０に設定し、
減速比りが１以下（Ｄ＜１）の領域には減速比の低下に
応じた減量分の減速比補正係数ＫＤを格納し、また、減
速比りが３以上（Ｄ＞３）の領域には、減速比の増加に
対応する増量分の減速比補正係数ＫＤが格納されている
。

通常走行から登板などの高負荷運転へ移行すると、無段
変速機２３の減速比Ｄ　（、Ｄ　＝　Ｎ　／　Ｎ　ＤＲ
ＩＶＥＮ）が徐々に大きくなる。この減速比りが所定状
態に達するまでの間、過負荷になりスロットル開度αと
エンジン回転数Ｎに基づいて設定される空燃比と要求空
燃比との間にずれが生じる。

一方、下り坂などの軽負荷運転における上記無段変速機
２３の減速比りは小さくなるため、エンジンブレーキが
充分に作用せず、また、α−Ｎ制御によって設定した空
燃比は要求空燃比よりも潤８ くなる。

そのため、減速比りに応じた減速比補正係数ＫＤで上記
基本燃料噴射パルス幅Ｔｐを補正して空燃比を要求空燃
比に近づける。

また、上記５１１０で減速比りが許容値Ｄ　ＩＤＬを越
えていると判断して５１１２へ進むと、減速比補正係数
ＫＯを、予め設定したアイドル時減速補正係数Ｋ　ＤＩ
ＤＬ　（例えば、１．０）に設定する（ＫＤ←ＫＤＩＤ
Ｌ）。

そして、上記５１１１、あるいは、５１１２から５１１
３へ進むと、５１０３で設定した基本燃料噴射パルス幅
Ｔｐを、５１０５で設定した各種増量分補正係数Ｃ０Ｅ
Ｆと、５１１１、あるいは、５１１２で設定した減速比
補正係数ＫＯと、５１０７で設定したインジェクタ電圧
補正パルス幅ＴＳで噴射無効時間を補正して燃料噴射パ
ルス幅Ｔｉを設定する（Ｔｉ　４−Ｔｐ　ｘＣＯＥＦｘ
ＫＤ−＋−ＴＳ）。

次いで、ステップ５１１４で、上記ステップ５１１３で
設定した燃料噴射パルス幅Ｔｉに応じた駆動パルスをイ
ンジェクタ８へ所定タイミングで出力し、９ ルーチンを外れる。

なお、本発明は上記実施例に限るものではなく、例えば
、エンジンは２リ−イクルに限らず、４サイクルエンジ
ンに適用することもできる。

［発明の効果］ 以下、説明したように本発明によれば、エンジン回転数
とスロットル開度とをパラメータとして基本燃料噴射パ
ルス幅マツプに基づき基本燃料噴射パルス幅を設定する
基本燃料噴射パルス幅設定手段と、上記エンジン回転数
と無段変速機の出力軸側の回転数とから減速比を算出す
る減速比設定手段と、上記減速比をパラメータとして減
速比補正係数マツプに基づき減速比補正係数を設定する
減速比補正係数設定手段と、上記基本燃料噴射パルス幅
を上記減速比補正係数で補正して燃料噴射パルス幅を設
定する燃料噴射パルス幅設定手段とを備えることにより
、エンジンにかかる負荷が急激に変化して減速比が大ぎ
く変動した場合でも、基本燃料噴射パルス幅を減速比補
正係数で補正して要求空燃比に合う燃料噴射パルス幅を
適正に設０ 定することができるなど優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図以下は本発明
の一実施例を説明し、第２図はエンジン制御系の全体概
略図、第３図は無段変速機の断面図、第４図は減速比補
正係数マツプの概念図、第５図は燃料噴射制御手順を示
寸フローヂレートである。 ２３・・・無段変速機、２５ａ・・・出力軸、Ｄ・・・
減速比、ＫＤ・・・減速比補正係数、Ｍｌ・・・基本燃
料噴射パルス幅設定手段、Ｍ２・・・減速比設定手段、
Ｍ３・・・減速比補正係数設定手段、Ｍ４・・・燃料噴
射パルス幅設定手段、Ｍ　ＭＰＴＰ・・・基本燃料噴射
パルス幅マツプ、Ｍ　ＨＰＫＤ・・・減速比補正係数マ
ツプ、Ｎ・・・エンジン回転数、ＴＩ・・・燃料噴射パ
ルス幅、α・・・スロットル開度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジン回転数とスロットル開度とをパラメータとして
   基本燃料噴射パルス幅マップに基づき基本燃料噴射パル
   ス幅を設定する基本燃料噴射パルス幅設定手段と、 上記エンジン回転数と無段変速機の出力軸側の回転数と
   から減速比を算出する減速比設定手段と、上記減速比を
   パラメータとして減速比補正係数マップに基づき減速比
   補正係数を設定する減速比補正係数設定手段と、 上記基本燃料噴射パルス幅を上記減速比補正係数で補正
   して燃料噴射パルス幅を設定する燃料噴射パルス幅設定
   手段とを備えることを特徴とする無段変速機付きエンジ
   ンの燃料噴射制御装置。