JP2000087835A - エンジンの加速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スロットル開度の変化が少ない定常状態から
の加速時に点火進角を小さくして加速性能を損なわず、
かつノッキングを生じにくくすること。 【解決手段】 点火時期等算出部５５は加速モード、ク
ルーズモードおよびそれ以外の通常モード毎に点火進角
を算出する。モード判定部５４は、エンジン回転数Ｎｅ
とスロットル開度θTHが予定時間、予定範囲内に保持さ
れているときにスロットルが急開されると加速モードと
判定する。加速モードでは、クルーズモードよりも小さ
い点火進角θigに設定される。点火進角θigを小さくす
るとともに、排気制御弁の開度θARを小さくして活性燃
焼時のノッキングを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの加速制
御装置に関し、特に、定常状態からの加速性能を向上さ
せることができるエンジンの加速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクータ等のエンジンにおいて走行中に
多用される中速回転域では、燃費向上を図るために、ア
イドリング時におけるよりも点火時期を進角させてお
き、一方、急加速時にノッキングを生じないように中速
回転域においてエンジン回転数が予定の上昇率よりも大
きく変化した場合に、過進角にならないように点火時期
を遅角させるようにした点火装置が特開平７−２４３３
７３号公報に提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
点火装置において、例えば、加速・減速を繰り返すよう
な走行状態時の、加速から減速に移行してすぐに急加速
をするような場合には、定常状態からの急加速時に比べ
てノッキングが起こりにくい場合もある。それは、減速
中は定常状態と同一のエンジン回転数であっても車体の
走行系の慣性が定常状態よりも大きいため急加速時にエ
ンジンにかかる負荷が小さいからであり、このようなも
ともとノッキングが生じにくい状況で、中速回転域で回
転速度の上昇率が予定値よりも大きい急加速状態で点火
時期を遅角させると加速性能自体が損なわれてしまう。

【０００４】また、２サイクルエンジンの排気口に排気
制御弁を設け、低負荷時にこの排気制御弁を閉じて燃焼
室を高温・高圧に維持する活性燃焼（ＡＲ燃焼：Activa
tedRadical Combustion) を採用していることがある。
このＡＲ燃焼時はシリンダが高温になっており、定常状
態からの急加速時に一層ノッキングを生じやすいことに
なる。

【０００５】本発明は、上述の課題を解決し、点火時期
を遅角させる状況を適切に判断して加速時にノッキング
を生じ易い加速時にはノッキングを防止し、そうでない
場合は車両の加速性能を損なわないことができるエンジ
ンの加速制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、スロットルバルブ開度が予定開度範囲内で
予定時間保持されたときに、エンジンが定常状態である
と判定する定常状態検出手段と、前記定常状態において
該定常状態を脱する加速を検出したときに加速モード判
定信号を出力する加速モード検出手段と、前記加速モー
ド判定信号に応答して小さい点火進角を選択する点火進
角制御手段とを具備した点に第１の特徴がある。

【０００７】第１の特徴によれば、定常状態から該定常
状態を脱するような加速が検出されたときにのみ加速モ
ードが検出されて点火進角が小さくなるように制御され
る。したがって、ノッキングが生じやすい定常状態から
の加速時には過進角が防止されるとともに、加速・減速
が繰り返されているような走行状態では点火進角が小さ
くなることはないのでエンジンの加速性能を劣化させる
ことがない。

【０００８】また、本発明は、前記定常状態検出手段
が、スロットルバルブ開度が閉鎖方向に予定開度以上変
化したときには、スロットルバルブ開度が前記予定開度
範囲内から脱出したと判断するスロットルバルブ開度変
動検出手段を具備している点に第２の特徴がある。

【０００９】第２の特徴によれば、スロットルバルブ開
度が閉鎖方向つまり減速方向に変化したときにのみ定常
状態から脱出したと判定するので、これとは逆の方向つ
まり加速方向にスロットルバルブ開度が変化したときに
は定常状態に保持されていると判断されることがない。
したがって、定常状態から脱するような加速を容易に検
出することができる。

【００１０】また、本発明は、前記エンジンが２サイク
ルエンジンであり、排気通路面積を変化させる排気制御
弁と、低負荷時に前記排気制御弁を制御して活性燃焼を
生じさせる排気制御弁制御手段とをさらに具備した点に
第３の特徴がある。第３の特徴によれば、活性燃焼によ
ってノッキングが生じやすい状態において、加速時に点
火進角を小さくすることができる。

【００１１】また、本発明は、スロットルバルブ開度の
変動量が予定変動量範囲内で予定時間保持されたときに
クルーズモード判定信号を出力するクルーズモード検出
手段をさらに具備し、前記点火進角制御手段が、前記ク
ルーズモード判定信号に応答して、低負荷時に、大きい
点火進角を選択するように構成されている点に第４の特
徴がある。第４の特徴によれば、スロットルバルブ開度
が安定している状態をクルーズモードとして検出する。
このクルーズモードにおいては、加速・減速が少なく、
過進角のおそれがないので、点火進角が大きく設定され
る。

【００１２】また、本発明は、前記排気弁制御手段が、
前記クルーズモード判定信号に応答して、広い運転領域
で前記活性燃焼を生じさせるように構成されている点に
第５の特徴がある。第５の特徴によれば、クルーズモー
ドにおいて、活性燃焼を生じさせる運転領域が拡大され
る。

【００１３】さらに、本発明は、前記点火進角制御手段
によって小さい点火進角を選択するとともに、前記排気
制御弁制御手段によって排気制御弁の開度を小さくする
ように構成された点に第６の特徴がある。第６の特徴に
よれば、点火進角を小さくしてノッキングを起こしにく
くした状態で、排気制御弁の開度を小さくして活性燃焼
を生じさせることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。なお、以下の説明では、「前」、「後」、
「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向
に従い、符号Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは
右側、ＣＬは車幅方向中央を示す。また、図面は符号の
向きに見るものとする。

【００１５】図２は、本発明の一実施形態に係るエンジ
ンの加速制御装置を搭載した自動二輪車の左側面図であ
る。スクータ型自動二輪車（以下、単に「自動二輪車」
という）１は、クレードル型車体フレーム２と、この車
体フレーム２のヘッドパイプ３に取付けたフロントフォ
ーク４とによって車体の骨格をなす。フロントフォーク
４には、前輪５、フロントフェンダ６、およびハンドル
７が取付けられている。

【００１６】車体フレーム２の各パイプで囲まれたクレ
ードルスペース内には燃料タンク８、ラジエータ用リザ
ーブタンク９およびラジエータ１０が配置されている。
クレードルスペースの後方には、前部に水冷型エンジン
１１を備えたパワーユニット１２が位置する。エンジン
１１の排気口には排気管１０７が接続されていて、排気
管１０７の後端にはマフラ１０８が取付けられている。

【００１７】パワーユニット１２の前部はリンク機構１
３によって車体フレーム２に取付けられ、パワーユニッ
ト１２の後端部はリヤクッション１４によって車体フレ
ーム２に懸架されている。パワーユニット１２の後部に
は後輪１５が取付けられ、車体フレーム２にはその後部
上部にシート（運転者席と同乗者席とを有するダブルシ
ート）１６が装着されている。

【００１８】車体フレーム２は全体がボディカバ−１７
によって覆われている。ボディカバ−１７のうち、フロ
ントカバ−２１はヘッドパイプ３の前部および前輪５の
上部を覆い、このフロントカバ−２１の後部はインナカ
バ−２２によって覆われている。運転者が足を載せる左
右のステップフロア２３（この図では手前側だけを示
す。以下同じ。）の外縁から下方ヘは左右のフロアスカ
ート２４が延びており、フロアスカート２４の下縁間は
アンダーカバ−２５で覆われている。左右のフロアスカ
ート２４，２４には、車両側方から内部へ冷却風（車両
走行時の走行風を含む）を導入するための導風口２４
ａ，２４ａが開口されている。

【００１９】インナカバ−２２から後方へ車体フレーム
２の長手中央を覆うセンターカバ−２６が延びており、
このセンターカバ−２６から後方へは車体フレーム２の
後部両側面を覆うサイドカバ−２７が延びている。サイ
ドカバー２７の外縁から下方へは左右のロアサイドカバ
−２８が延び、ロアサイドカバ−２８の後方ではリヤセ
ンターカバ−２９が車体フレーム２の後端下部を覆うと
ともに、リヤセンターカバ−２９の上方ではリヤアッパ
カバ−３０が車体フレーム２の後端上部を覆っている。
リヤアッパカバー３０にはリヤグリップ４７およびテー
ルランプ４８が設けられ、リヤセンターカバー２９下部
にはリヤフェンダ４９が取付けられている。

【００２０】ハンドル７には、ハンドルカバ−３３と、
フロントカバ−２１の上方のウインドスクリーン３４
と、ウインドスクリーン３４の前面下部に設けたスクリ
ーンガーニッシュ３５とが装着されている。インナカバ
−２２の両側部には、運転者の脚部前方を覆うレッグシ
ールド２２ａが設けられている。フロントカバー２１に
はヘッドランプ４１およびウインカ一４２が設けられ、
センタカバー２６には給油用リッド４３、点火プラグ点
検用リッド４４が設けられている。車輪５および車輪１
５間にはメインスタンド４５が設けられ、パワーユニッ
ト１２上部にはエアクリーナ４６が配置されている。

【００２１】図３はエンジン１１の左側面図であり、要
部を断面で示した図である。エンジン１１は、シリンダ
６２ａに連通する掃気孔１１ａおよび排気口１１ｂを有
する。ピストン６６の上昇行程によってクランクケース
６１内に負圧が生じ、この負圧によってリードバルブ９
２が開き、後述する気化器から吸気管９３を通って混合
気が吸入される。クランクケース６１内の混合気は、ピ
ストン６６の下降行程によって掃気孔１１ａに送り出さ
れ、シリンダ６２ａ内に供給される。排気口１１ｂには
ＡＲ燃焼を制御する排気制御弁（以下、「ＡＲＣバル
ブ」という）９４を備える。

【００２２】冷却水ポンプ８９の吐出口８９ｇは、クラ
ンクケース６１の水冷ジャケット６１ａからシリンダブ
ロック６２の水冷ジャケット６２ｂを経由してシリンダ
ヘッド６３の水冷ジャケット６３ａに至り、さらにサー
モスタット９５を経て排水口１１ｃに連通している。シ
リンダヘッド６３の水冷ジャケット６３ａには、副吐出
口６３ｂを備える。シリンダヘッド６３のエア抜口６３
ｃは、エア抜きホースを介してフィラーキャップ（いず
れも図示しない）に接続される。シリンダ６２ａの頂部
には点火プラグ９６が取付けられている。

【００２３】前記ＡＲＣバルブ９４は次のように作用す
る。４サイクルエンジンに設けられているような吸気・
排気弁を持たないエンジン、例えば図３に示したような
クランクケース・リードバルブ方式の２サイクルエンジ
ンでは、スロットル開度θTHが小さいときつまり低負荷
時に、吸気される新気ガスが極端に少ない。そのために
燃焼が不安定となり、不定のクランクサイクルで燃焼
し、不整燃焼を起こしやすい。

【００２４】そこで、ＡＲＣバルブ９４を設け、低負荷
時に該ＡＲＣバルブ９４を閉じるようにした。ＡＲＣバ
ルブ９４で排気口１１を閉じることにより、新気ガスの
吹き抜けを防止しつつ、排気ガスをシリンダ６２ａ内に
残留させてシリンダ６２ａ内を高温・高圧化させること
ができる。その結果、吸入された新気ガスは活性化され
て燃焼しやすい状態となり、燃焼が安定化する。すなわ
ち、活性燃焼が行われる。この活性燃焼は、吸気される
新気ガスが少なくなる低速回転（１０００〜５０００ｒ
ｐｍ）、低スロットル開度θTH（２〜１５％）の低負荷
領域で有効な技術であり、エミッションや燃費が改善さ
れる。

【００２５】図４は本発明の一実施形態に係るエンジン
の燃焼制御システムの模式図である。燃焼制御システム
１０１において、制御ユニット１０２は、クランク軸６
４の回転数つまりエンジン回転数Ｎｅおよび気化器のス
ロットル開度θTHが入力されると、ＡＲＣバルブ９４の
開度（以下、「開度θAR」という）を調節してエンジン
１１の作動状態に見合うように排気口１１ｂからの排気
通路面積を制御する。

【００２６】制御ユニット１０２の制御信号は、サーボ
モータ等からなる制御モータ１０３に出力され、制御モ
ータ１０３は制御ケーブル１０３ａ，１０３ａおよびバ
ルブ用操作部材１０４を介してＡＲＣバルブ９４を制御
する。具体的な制御は図１，ならびに図９以下に関して
後述する。制御ユニット１０２へはイグニッションスイ
ッチ１０６を通じてバッテリ１０５から電流が供給され
る。マフラ１０８は排気方向に２段のメタルキャタライ
ザ１０８ａ，１０８ａを内蔵し、これらのメタルキャタ
ライザエ０８ａ，１０８ａによって、排気浄化効率を高
めている。

【００２７】図５（ａ），（ｂ）は前記ＡＲＣバルブの
構成図であり、図５（ａ）はＡＲＣバルブ廻りの断面構
造を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ矢視方向の構造
を示す。図５（ａ）のように、ＡＲＣバルブ９４は、回
転軸９４ａにダンパプレート９４ｂを取付けたバタフラ
イダンパ形式のバルブであり、回転軸９４ａの端部にバ
ルブ用操作部材１０４を取付け、この操作部材１０４に
制御ケーブル１０３ａを取付けたものである。

【００２８】図５（ｂ）のように、ダンパプレート９４
ｂは、回転方向の両端に切欠部９４ｃ，９４ｃを設けて
いる。該切欠部９４ｃ，９４ｃを設けた理由は、ＡＲＣ
バルブ９４を全閉にした場合であっても、排気口１１ｂ
と切欠部９４ｃ，９４ｃとの間の隙間から最小量の排気
を排出させて、最小排気量を正確に確保するためであ
る。

【００２９】図６は前記ＡＲＣバルブと制御モータとの
配置関係を示す左側面図であり、制御モータ１０３は比
較的高温であるエンジン１１から離れた車体後部に配置
されている。具体的には、メインパイプ２ｂの右後部に
ハンガプレート２ｃを取付け、このハンガプレート２ｃ
に制御モータ１０３をボルト止めした。エンジン１１廻
りから離れた位置に制御モータ１０３を配置したので、
制御モータ１０３はエンジン１１の熱や振動から保護さ
れ、制御モータ１０３の耐久性は容易に維持される。リ
ヤクッション１４は、メインパイプの左後部２ｄに取付
けたものであり、気化器９７は前記吸気管９３に取付け
られている。

【００３０】図７は前記エンジン１１の右側面図であ
る。ジェネレータ７３は、そのロータ７３ａの回転角を
検知するためのピックアップセンサ７３ｂを備え、ピッ
クアップセンサ７３ｂのコード７３ｃは外部に延長され
ている。クランク軸６４に連結されるオイルポンプ（図
８に関して後述する）およびスタータモータ９１は、ク
ランクケース６１の中心（クランク軸６４の中心）Ｏよ
りも下方に、かつ、外方に配置されている。クランク軸
６４を挟んで、前方にオイルポンプ（後述）を配置し、
後方に前記スタータモータ９１を配置している。

【００３１】このため、自動二輪車におけるエンジン１
１廻りの狭いスペースに、容易にオイルポンプおよびス
タータモータ９１を配置することができるとともに、自
動二輸車の重心を下げることができる。しかも、走行風
の流れは、スタータモータ９１に遮られることなく、連
続使用するオイルポンプを冷却する。したがって、比較
的高温になりやすいオイルポンプを、走行風で十分に冷
却することができる。スタータモータ９１の回転はギヤ
９１ａを介してクランク軸６４に伝達される。また、中
間軸８３にはプーリ８６が固定され、該プーリ８６へは
クランク軸６４の回転がベルト８７によって伝達され
る。

【００３２】図の想像線にて示すように、排気管１０７
は中間軸８３の近傍を通る。このため、中間軸８３に連
結されたオイルポンプが排気管１０７からの熱の影響で
高温にならないようにする必要があるが、走行風でオイ
ルポンプを十分に冷却することができるので、高温にな
ることはない。なお、オイルポンプに排気管１０７の熱
が伝達しにくくするため、断熱プロテクタや断熱材を設
けることができる。

【００３３】図８はパワーユニット１２の右側面図であ
り、オイルポンプ８８の一部が、導風部材９０の前壁９
０ａ、上壁９０ｂおよび後壁９Ｏｃで囲われている。オ
イルポンプ８８は、内蔵したバルブの開度を図示せぬス
ロットルグリップで操作するための操作ケーブル８８ａ
を接続したものである。この操作ケーブル８８ａを被覆
する被覆チューブ８８ｂの端部と、オイルポンプ８８の
オイル吸入ホース８８ｃならびに吐出ホース８８ｄと
は、導風部材９０に取付けられている。

【００３４】次に、上記構成のエンジンの点火時期およ
びＡＲＣバルブ制御について説明する。図１はエンジン
点火時期等の制御に関する制御ユニット１０２の要部機
能を示すブロック図である。この機能はマイクロコンピ
ュータによって実現することができる。同図において、
クルーズ判定部１８はスロットル開度θTHの変動幅Δθ
THがクルーズ判定範囲ΔθTHC に入っている場合に検出
信号ｓ１を出力する。この検出信号ｓ１が出力されたと
きにタイマ１９を始動させ、クルーズ信号出力部２０は
タイマ１９がタイムアップするまで前記検出信号ｓ１が
継続していたときにクルーズモード判定信号ｃを出力す
る。

【００３５】一方、定常状態検出部５０はエンジン回転
数Ｎｅとスロットル開度θTHの双方が予定範囲に入って
いたときに定常状態信号ｓ２を出力してタイマ５１を始
動させる。タイマ５１がタイムアップするまで定常状態
信号ｓ２が継続していれば、上限超過検出部５２が付勢
される。上限超過検出部５２はスロットル開度θTHが上
限値を超過したときに上限超過信号ｓ３を出力してスロ
ットル急開検出部５３を付勢する。スロットル急開検出
部５３は上限超過信号ｓ３に応答してスロットル開度θ
THを監視し、スロットル開度θTHが短時間のうちに加速
判定のための加速全開開度θTHM に到達したときに急開
信号（加速モード判定信号）ａを出力する。

【００３６】モード判定部５４は前記クルーズモード判
定信号ｃまたは加速モード判定信号ａのいずれが入力さ
れたかによってクルーズモードか加速モードかを判定す
る。いずれの信号も入力されない場合は通常モードであ
ると判定する。なお、加速モード、クルーズモード、お
よび通常モードが互いに競合した場合は、加速モード、
クルーズモード、通常モードの順で優先される。

【００３７】点火時期等算出部５５は、判定されたモー
ド毎に、予め設定されているマップを参照してスロット
ル開度θTHおよびエンジン回転数Ｎｅに対応した点火進
角θigおよびＡＲＣバルブ開度θARを算出する。なお、
加速モードではエンジン回転数Ｎｅのみに対応する点火
進角θigやＡＲＣバルブ開度θARのマップが設定されて
いて、スロットル開度θTHは点火進角等算出の基礎とし
ていない。

【００３８】点火進角等のマップは後で詳述するが、加
速モードではクルーズモードや通常モードよりも点火進
角θigとＡＲＣバルブ開度θARを小さくする。つまり点
火時期を遅角させるとともに、ＡＲＣバルブ９４を閉じ
てＡＲ燃焼を促進する。

【００３９】点火時期等算出部５５で算出された点火進
角θigは点火部５６に供給され、ＴＤＣセンサ５７によ
って検出された上死点を基準とする点火信号が生成され
る。一方ＡＲＣバルブ開度θARは前記制御モータ１０３
に入力され、該制御モータ１０３によってＡＲＣバルブ
９４の開度が変化させられる。

【００４０】続いて、上記点火時期等制御をフローチャ
ートを参照して説明する。図９，図１０は点火時期等制
御のメインフローチャートである。まず、ステップＳ１
ではエンジンの運転状態（モード）を判定する。モード
には加速モード、クルーズモード、およびそれ以外のモ
ード（通常モード）があり、各モードの判定アルゴリズ
ムは後述する。ステップＳ１で加速モードであると判定
された場合はステップＳ２に進む。ステップＳ２ではエ
ンジン回転数Ｎｅと点火進角θigとの関係を記述した加
速点火マップを読み出す。ステップＳ３では、エンジン
回転数ＮｅとＡＲＣバルブ９４の開度θARとの関係を記
述した加速ＡＲマップを読み出す。加速点火マップおよ
び加速ＡＲマップの具体例は図１４，図１５に関して後
述する。

【００４１】ステップＳ４では加速フラグがセットされ
ているか否か、つまり前回の判定で加速モードと判定さ
れたか否かが判断される。加速フラグがセットされてい
ない場合は、ステップＳ５に進み、タイマＴ１をスター
トさせる。ステップＳ６では、タイマＴ１に設定した微
少時間（例えば０．１秒未満）が経過したか否かを判断
し、この時間が経過したならばステップＳ７に進んで加
速フラグをセットし、ステップＳ８ではタイマＴ１をリ
セットする。加速フラグが前回までの処理でセットされ
ている場合は、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８はスキ
ップしてステップＳ９（図１０）に進む。

【００４２】ステップＳ９では、現在の点火進角θigお
よびＡＲＣバルブ開度θARを、現在のエンジン回転数Ｎ
ｅに対応する加速点火マップの点火進角θigおよび加速
ＡＲマップのＡＲＣバルブ開度θARとそれぞれ比較す
る。それぞれ、現在値がマップ値よりも小さい場合はス
テップＳ１０に進み、現在値がマップ値よりも大きい場
合はステップＳ１１に進む。

【００４３】ステップＳ１０では、現在の点火進角θig
に予定の点火進角変化量Δθigを加算して点火進角θig
を更新するとともに、現在のＡＲＣバルブ開度θARにＡ
ＲＣバルブ開度変化量ΔθARを加算してＡＲＣバルブ開
度θARを更新する。すなわち、ステップＳ１０では点火
時期が進角され、ＡＲＣバルブ開度θARは増大される。

【００４４】一方、ステップＳ１１では現在の点火進角
θigから点火進角変化量Δθigを減算して点火進角θig
を更新するとともに、現在のＡＲＣバルブ開度θARから
ＡＲＣバルブ開度変化量ΔθARを減算してＡＲＣバルブ
開度θARを更新する。すなわち、ステップＳ１１では点
火時期が遅角され、ＡＲＣバルブ開度θARは減少され
る。

【００４５】ステップＳ１４では、更新された点火進角
θigとＡＲＣバルブ開度θARを出力する。この点火進角
θigとＡＲＣバルブ開度θARとに基づいて点火プラグ９
６に点火信号が供給され、ＡＲＣバルブ９４の制御モー
タ１０３に駆動信号が供給される。

【００４６】また、ステップＳ９において、現在値とマ
ップ値とが同一と判断された場合は、ステップＳ１２に
進む。ステップＳ１２では、使用したマップが加速点火
マップまたは加速ＡＲマップであるか、それ以外のマッ
プ（後述する）であるかを判断する。すなわち、ステッ
プＳ９は加速モード、通常モードおよびクルーズモード
に共通であるため、該ステップＳ９の処理が加速モード
で実行されたかそれ以外のモードで実行されたかが判断
される。加速モードでないときはステップＳ１２は否定
となり、ステップＳ１３に進んで加速フラグをリセット
する。

【００４７】加速モードならばステップＳ１２は肯定と
なり、ステップＳ１５に進んでタイマＴ２をスタートさ
せる。ステップＳ１６では、タイマＴ２に設定した時間
（例えば１〜２秒）が経過したか否かを判断し、この判
断が肯定ならばステップＳ１７でタイマＴ２をリセット
する。ステップＳ１８では加速モードを解除する。この
ステップＳ１５，Ｓ１６のタイマ処理の間、加速モード
において点火時期が保持される。

【００４８】一方、モード判定で通常モードであると判
定された場合は、ステップＳ１からステップＳ１９（図
９）に進む。ステップＳ１９ではエンジン回転数Ｎｅと
点火進角θigとスロットル開度θTHとの関係を記述した
通常点火マップを読み出す。ステップＳ２０では、エン
ジン回転数ＮｅとＡＲＣバルブ９４の開度θARとスロッ
トル開度θTHとの関係を記述した通常ＡＲマップを読み
出す。通常点火マップおよび通常ＡＲマップの具体例は
図１６，図１７に関して後述する。

【００４９】ステップＳ２１では加速フラグがセットさ
れているか否かによって加速モードから通常モードに移
行してきたのか否かを判断する。加速フラグがセットさ
れていない場合はステップＳ２２に進み、スロットル開
度θTHとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、前記通常点火
マップおよび通常ＡＲマップを参照して点火進角θigお
よびＡＲＣバルブ開度θARを計算して出力する。加速フ
ラグがセットされていた場合はステップＳ９に進み、段
階的に点火進角θigおよびＡＲＣバルブ開度θARを変化
させる上述の処理を行う。

【００５０】さらに、モード判定でクルーズモードであ
ると判定された場合は、ステップＳ１からステップＳ２
３に進む。ステップＳ２３ではエンジン回転数Ｎｅと点
火進角θigとスロットル開度θTHとの関係を記述したク
ルーズ点火マップを読み出す。ステップＳ２４では、エ
ンジン回転数ＮｅとＡＲＣバルブ９４の開度θARとスロ
ットル開度θTHとの関係を記述したクルーズＡＲマップ
を読み出す。クルーズ点火マップおよびクルーズＡＲマ
ップの具体例は図１８，図１９に関して後述する。

【００５１】ステップＳ２５では加速フラグがセットさ
れているか否かによって加速モードから通常モードに移
行してきたのか否かを判断する。加速フラグがセットさ
れていない場合はステップＳ２６に進み、スロットル開
度θTHとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、前記クルーズ
点火マップおよびクルーズＡＲマップを参照して点火進
角θigおよびＡＲＣバルブ開度θARを計算して出力す
る。加速フラグがセットされていた場合はステップＳ９
に進む。

【００５２】続いて、各モードの判定アルゴリズムを説
明する。図１１，図１２は加速モード判定のフローチャ
ートである。ステップＳ５０ではエンジン回転数Ｎｅ
が、加速判定のためのエンジン回転数範囲、つまり加速
回転数下限値ＮｅL および加速回転数上限値ＮｅU の間
にあるか否かを判断する。一例として、加速回転数下限
値ＮｅL は４０００ｒｐｍ程度に、加速回転数上限値Ｎ
ｅU は６０００ｒｐｍ程度に設定されている。エンジン
回転数Ｎｅが前記エンジン回転数範囲にあった場合は、
ステップＳ５１に進む。

【００５３】ステップＳ５１では、スロットル開度θTH
が、加速判定のためのスロットル開度範囲、つまり加速
スロットル開度下限値θTHL および加速スロットル開度
上限値θTHU の間にあるか否かを判断する。一例とし
て、加速スロットル開度下限値θTHL は数％に、加速ス
ロットル開度上限値θTHU は２０％程度に設定されてい
る。エンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度θTHがい
ずれも予定の範囲にあったならばステップＳ５２に進
む。

【００５４】ステップＳ５２では、スロットル開度変化
量ΔθTHが加速スロットル開度変化量ΔθTHA 以上か否
かを判断する。ここで、加速スロットル開度変化量Δθ
THAはマイナス量（例えば−２％未満程度）に設定して
あるので、スロットル開度変化量ΔθTHがそれ以上であ
れば判定は肯定となる。

【００５５】ステップＳ５２が肯定ならばステップＳ５
３に進み、定常フラグがセットされているか否かを判断
する。定常フラグはステップＳ５０，Ｓ５１，Ｓ５２が
すべて肯定の場合に定常状態と判断されてセットされる
ので、ここでは該定常フラグを判定して定常状態が前回
から続いているか否かを見極める。定常状態が前回から
継続しているのでなければステップＳ５３は否定となっ
てステップＳ５４に進み、タイマＴ３をスタートさせ
る。ステップＳ５５では、タイマＴ３に設定した時間
（例えば２〜３秒）が経過したか否かを判断し、この判
断が肯定ならばステップＳ５６でタイマＴ３をリセット
する。そして、ステップＳ５７で定常フラグをセットし
た後、ステップＳ５８に進む。前記ステップＳ５３が肯
定ならばステップＳ５４〜Ｓ５７をスキップしてステッ
プＳ５８に移行する。

【００５６】ステップＳ５８ではスロットル開度θTHが
加速スロットル開度上限値θTHU を超えているか否かに
よって定常状態から加速に移ったか否かを判断する。ス
テップＳ５８が肯定ならば、ステップＳ５９で定常フラ
グをリセットしてステップＳ６０（図１２）に進み、タ
イマＴ４をスタートさせる。ステップＳ６１では、タイ
マＴ４に設定した時間（例えば０．１秒未満）が経過し
たか否かを判断する。ステップＳ６１が肯定ならばステ
ップＳ６２に進んで、スロットル開度θTHが加速全開開
度θTHM 以上か否かを判断する。すなわち、ステップＳ
５８〜Ｓ６２の処理によって、０．１秒未満間でスロッ
トル弁がスロットル開度θTH２０％程度からほぼ全開付
近の開度に急開したか否か、つまり急加速されたか否か
の判断がなされている。

【００５７】ステップＳ６２が肯定ならばステップＳ６
３に進んで加速モード判定信号を出力する。ステップＳ
６４では、スロットル開度θTHが加速全開開度θTHM 未
満に変化したか否かが判断され、この判断が肯定ならば
ステップＳ６５に移行して加速モード解除信号を出力す
る。ステップＳ６２で急加速が検出されなかったときは
ステップＳ６６に進んで定常フラグをリセットする。

【００５８】また、ステップＳ５１（図１１）が否定の
ときは、ステップＳ６７に進んで定常フラグがセットさ
れているか否かを判断し、この判断が肯定ならばステッ
プＳ６８に進む。ステップＳ６８ではスロットル開度θ
THが加速スロットル開度上限値θTHU を超えているか否
かを判断する。ステップＳ６８が肯定ならば、定常状態
から加速に移ったと判断してステップＳ６９で定常フラ
グをリセットしてステップＳ６０に進む。

【００５９】エンジン回転数Ｎｅが加速判定の前提とな
る予定範囲にない場合（ステップＳ５０が否定）、スロ
ットル開度θTHが加速判定の前提となる予定範囲になく
て前回も定常状態と判断されていない場合（ステップＳ
６７が否定）、前回は定常状態と判断されていたがスロ
ットル開度θTHが加速スロットル上限値θTHU より小さ
い場合（ステップＳ６８）、および実質的に減速された
場合（ステップＳ５２否定）は、加速モード判定を行わ
ないで、ステップＳ７０に進んでタイマＴ３をリセット
し、さらにステップＳ６６に進む。

【００６０】このように、加速モード判定処理では、エ
ンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度θTHが予定範囲
に予定時間維持された後、スロットル弁が急開されたの
を検出して加速モード判定信号を出力している。また、
定常状態時に、実質的に減速されたと判断されたとき以
外は定常状態が続いていると判断するようにした（ステ
ップＳ５２）のは、定常状態で加速が検出されたときに
定常状態から脱出するようにすると、その後に予定され
ているスロットル弁の急開の判別による加速判断の処理
に進めないからである。

【００６１】次に、クルーズモードの判定アルゴリズム
を説明する。図１３はクルーズモード判定のフローチャ
ートである。図１３において、ステップＳ８０では、ス
ロットル開度変化量ΔθTHがクルーズスロットル開度変
化量ΔθTHC より小さいか否かを判断する。クルーズス
ロットル開度変化量ΔθTHC としてはプラス・マイナス
双方の値、例えば±３〜４％を設定する。

【００６２】スロットル開度変化量ΔθTHがクルーズス
ロットル開度変化量ΔθTHC より小さい場合は、ステッ
プＳ８１に進んでタイマＴ５をスタートする。ステップ
Ｓ８２ではタイマＴ５に設定した時間（例えば１秒程
度）が経過したか否かを判断し、この判断が肯定ならば
ステップＳ８３でタイマＴ５をリセットする。そして、
ステップＳ８４でクルーズモード判定信号を出力する。

【００６３】一方、ステップＳ８０が否定ならばステッ
プＳ８５でクルーズモード解除信号を出力し、ステップ
Ｓ８６に進む。ステップＳ８６ではタイマＴ５をリセッ
トする。また、タイマＴ５の設定時間が経過するまでは
ステップＳ８０に戻る。

【００６４】次に、上記点火時期およびＡＲＣバルブ制
御において使用されるマップについて説明する。図１４
は加速点火マップであり、図１５は加速ＡＲマップであ
る。図１４において、エンジン回転数Ｎｅが中高速回転
（例えば、５０００〜８０００ｒｐｍ程度）の速度域で
はそれ以外の領域よりも点火進角θigを小さくするよう
に設定している。また、図１５においては、上記と同様
のエンジン回転数域ではそれ以外の領域よりもＡＲＣバ
ルブ開度θARを小さく設定している。ＡＲＣバルブ９４
は高速回転域では開度θARを１００％とし、低速回転域
では、高速回転域よりも開度θARを小さく（６０〜７０
％）程度としているが、その中間域ではさらにこの開度
θARを小さくしている。すなわち、加速モードでは、中
速回転域で過進角とならないように、かつＡＲＣバルブ
９４を閉じるようにマップを設定してある。

【００６５】図１６は通常モードで使用する通常点火マ
ップであり、図１７は通常ＡＲマップである。これらの
マップはエンジン回転数Ｎｅだけでなく、スロットル開
度θTHの軸を有する。図１６において、低速回転域（例
えば、５０００ｒｐｍ以下）では、スロットル角度θTH
が小さい（２〜８％）場合にだけ点火進角θigを大きく
し、スロットル角度θTHが大きい（８％以上）場合には
点火進角θigを小さくするように設定している。

【００６６】また、図１７において、ＡＲＣバルブ開度
θARはスロットル開度θTHが低開度（一例として１０％
未満）で、エンジン回転数Ｎｅが中速回転域（一例とし
て１０００〜５０００ｒｐｍ）の範囲で中間開度（ハッ
チングで示す範囲）に設定されている以外は、全開に設
定されている。

【００６７】図１８は、クルーズモードで使用するクル
ーズ点火マップであり、図１９はクルーズＡＲマップで
ある。クルーズモードでは加減速の程度が小さいので過
進角になるおそれがないため、点火進角θigを大きくし
て出力を大きくとれるようにするとともに、燃費を低く
できるようにしている。すなわち、図１８において、エ
ンジン回転数Ｎｅが中速回転域（一例として２０００〜
６０００ｒｐｍ程度）の範囲でスロットル開度θTHが小
さい場合（一例として１５％程度以下）には、点火進角
θigは通常モードの低速回転域、かつ低スロットル開度
領域のものよりも大きく設定している。そして、同エン
ジン回転数Ｎｅでスロットル開度θTHがやや大きい場合
（一例として１５〜２０％程度）には通常モードの低速
回転域、かつ低スロットル開度領域のものと同等の点火
進角θigに設定している。

【００６８】また、図１９においては、ＡＲＣバルブ９
４の開度に関して、中間開度が前記通常モードにおける
中間開度よりもスロットル開度θTHが大きくなる方向に
拡大されている。ＡＲＣバルブ９４を中間開度にする範
囲を拡大することによって、ＡＲ燃焼範囲が広くなり、
燃費が改善される傾向になる。

【００６９】以上説明したように、本実施形態では、エ
ンジン回転数およびスロットル開度がいずれも加速判定
のための予定範囲に予定時間保持されている状態で加速
検出されたときにのみ加速モードに移行したと判定す
る。そして、加速モードでは点火進角θigを小さくする
とともに、ＡＲＣバルブ開度θARを小さくする。すなわ
ち、点火進角θigを小さくするとノッキングを起こしに
くくなるので、この状態では、ＡＲＣバルブ９４の開度
θARを小さくしてＡＲ燃焼を促進させることができる。
なお、本実施形態では、自動二輪車について加速制御を
した例を示したが、本発明はこれに限らず、４サイクル
エンジンにも適用することができる。

【００７０】

【発明の効果】本発明は、上記構成により次の効果を発
揮する。請求項１〜請求項６の発明によれば、ノッキン
グが生じやすい定常状態からの急加速時における過進角
が防止されるとともに、ノッキングが生じにくい加速・
減速が繰り返されているような状態からの急加速時には
点火時期を遅角させずにエンジンの加速性能を良好に維
持することができる。特に、請求項３および請求項６の
発明によれば、活性燃焼を生じさせる排気制御弁を有す
る２サイクルエンジンにおいては、その効果は一層大き
いものとなる。

【００７１】また、請求項４の発明によれば、低負荷時
に、大きい点火進角を選択するように構成されたクルー
ズモードを設定し、加速・減速が少ない場合に点火進角
を大きく設定して出力を大きく燃費を良好にすることが
できる。また、請求項５の発明では、クルーズモードに
おいて、活性燃焼を生じさせる運転領域を拡大すること
により、点火時期の設定と合わせて燃料消費を一層少な
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る自動二輪車に搭載
される制御装置の要部機能ブロック図である。

【図２】 本発明の一実施形態に係る自動二輪車の左側
面図である。

【図３】 本発明の一実施形態に係る自動二輪車のエン
ジン（左のケース半体を外した姿）の左側面図である。

【図４】 本発明の一実施形態に係る自動二輪車のエン
ジンの燃焼制御システムの模式図である。

【図５】 本発明の一実施形態に係る自動二輪車のＡＲ
Ｃバルブの構成図である。

【図６】 本発明の一実施形態に係る自動二輪車のＡＲ
Ｃバルブと制御モータとの配置関係を示す左側面図であ
る。

【図７】 本発明の一実施形態に係る自動二輪車のエン
ジン（ジェネレータ用カバーを外した姿）の右側面図で
ある。

【図８】 本発明の一実施形態に係る自動二輪車のパワ
ーユニットの右側面図である。

【図９】 点火時期等制御のフローチャート（その１）
である。

【図１０】 点火時期等制御のフローチャート（その
２）である。

【図１１】 加速モード判定のフローチャート（その
１）である。

【図１２】 加速モード判定のフローチャート（その
２）である。

【図１３】 クルーズモード判定のフローチャートであ
る。

【図１４】 加速点火マップの一例を示す図である。

【図１５】 加速ＡＲマップの一例を示す図である。

【図１６】 通常点火マップの一例を示す図である。

【図１７】 通常ＡＲマップの一例を示す図である。

【図１８】 クルーズ点火マップの一例を示す図であ
る。

【図１９】 クルーズＡＲマップの一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…自動二輪車、 １１・・エンジン、 １２…パワーユ
ニット、 １８…クルーズ判定部、 ５０…定常状態判
定部、 ５３…スロットル急開検出部、 ５４…モード
判定部、 ５５…点火時期等算出部、 ６１…クランク
ケース、 ６４…クランク軸、 ９２…リードバルブ、
９４…排気通路面積可変バルブ（ＡＲＣバルブ）、
９６…点火プラグ、 １０３…制御モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G022 AA02 CA00 CA04 CA09 DA01 DA02 EA02 EA06 FA03 FA08 GA00 GA01 GA02 GA05 GA08 3G084 AA02 BA17 BA19 CA03 CA04 CA05 DA05 DA10 DA28 EA11 EB02 EC02 EC03 FA00 FA10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルバルブ開度が予定開度範囲内
   で予定時間保持されたときに、エンジンが定常状態であ
   ると判定する定常状態検出手段と、 前記定常状態において該定常状態からの加速を検出した
   ときに加速モード判定信号を出力する加速モード検出手
   段と、 前記加速モード判定信号に応答して小さい点火進角を選
   択する点火進角制御手段とを具備したことを特徴とする
   エンジンの加速制御装置。
2. 【請求項２】 前記定常状態検出手段が、 スロットルバルブ開度が閉鎖方向に予定開度以上変化し
   たときには、スロットルバルブ開度が前記予定開度範囲
   内から脱出したと判断するスロットルバルブ開度変動検
   出手段を具備していることを特徴とする請求項１記載の
   エンジンの加速制御装置。
3. 【請求項３】 前記エンジンが２サイクルエンジンであ
   り、 排気通路面積を変化させる排気制御弁と、 低負荷時に前記排気制御弁を制御して活性燃焼を生じさ
   せる排気制御弁制御手段とをさらに具備したことを特徴
   とする請求項１または２記載のエンジンの加速制御装
   置。
4. 【請求項４】 スロットルバルブ開度の変動量が予定変
   動量範囲内で予定時間保持されたときにクルーズモード
   判定信号を出力するクルーズモード検出手段をさらに具
   備し、 前記点火進角制御手段が、 前記クルーズモード判定信号に応答して、低負荷時に、
   大きい点火進角を選択するように構成されていることを
   特徴とする請求項１記載のエンジンの加速制御装置。
5. 【請求項５】 前記排気弁制御手段が、 前記クルーズモード判定信号に応答して、広い運転領域
   で前記活性燃焼を生じさせるように構成されていること
   を特徴とする請求項３記載のエンジンの加速制御装置。
6. 【請求項６】 前記点火進角制御手段によって小さい点
   火進角を選択するとともに、前記排気制御弁制御手段に
   よって排気制御弁の開度を小さくするように構成された
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエン
   ジンの加速制御装置。