JPH0914113A

JPH0914113A - エンジンの点火時期制御装置

Info

Publication number: JPH0914113A
Application number: JP7166209A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tomita; 稔冨田; Masakiyo Sugimoto; 真潔杉本
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】オートチョーク機構の作動の状態を気化器に
センサを取付けずに検出して、暖機時に点火時期を簡単
に変えられるようにする。【構成】ＰＴＣ１５に流れる電流が設定電流より大き
いときに点火時期を遅角させる制御装置（ＣＰＵ３３）
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの動力をＶベ
ルト式無段変速機および遠心クラッチを介して車輪に伝
達する自動二輪車のエンジンの点火時期制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばスクータ型自動二輪車のよ
うに、エンジンの動力をＶベルト式無段変速機および遠
心クラッチを介して後輪に伝達するよう構成したものが
ある。この種の自動二輪車に用いられる気化器として
は、エンジンが冷えているときに空燃比を燃料が多くな
るように制御して着火性を高めるオートチョーク機構を
備えたものがある。このオートチョーク機構には、気化
器のスロットル弁より吸気の下流側に始動用燃料通路を
開口させてこの燃料通路から吸気通路中に吸い出される
燃料の量を始動弁によってエンジン始動時に増やす構造
のもの等がある。

【０００３】前記始動弁を制御するに当たっては、エン
ジン発電機等から給電されるＰＴＣ（サーミスタヒータ
ー）によって加温されて熱膨張するワックス等をその駆
動源として用い、自動的に開度が変化するようにしてい
た。すなわち、エンジンを冷えている状態で始動させた
ときには混合気が濃く、暖機が進むにしたがって混合気
が次第に薄くなるように制御していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成されたオートチョーク機構を備えた気化器を、
スクータ等に用いるＶベルト式無段変速機および遠心ク
ラッチを有するエンジンに使用すると、遠心クラッチの
寿命が短くなるという問題があった。

【０００５】これは、エンジンの点火時期を定常走行時
において燃費が最適になるように設定しておくと、オー
トチョーク機構が作動しているときに（暖機運転中に）
エンジン回転数が高くなり過ぎてしまうからであった。
すなわち、車体が停止しているにも係わらず、遠心クラ
ッチにおいてシューがドラムに摺接してしまい、この摺
接部分が早期に摩耗してしまうのである。

【０００６】このような不具合は、オートチョーク機構
が作動しているときには点火時期を遅角させてエンジン
回転数を下げるようにすれば解消することができる。と
ころが、例えばスロットル開度センサとしてポテンショ
メータなどを設け、この開度を検出して点火時期を制御
することも考えられるが、気化器にセンサを連結しなけ
ればならず、気化器の構造が複雑になってしまう。ま
た、前記センサを気化器の周囲に配置しなければならな
いのでその配置スペース確保に苦慮する。その上、部品
数が増えてコストアップになってしまう。

【０００７】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、エンジンの点火時期を定常走行時に
燃費が最適となるように設定でき、しかも、オートチョ
ーク機構の作動の状態を容易に検出できるようにし、オ
ートチョーク機構付き気化器をＶ式無段変速機および遠
心クラッチを有するエンジンに使用したとしても遠心ク
ラッチを長期にわたって使用することができるようにす
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエンジンの
点火時期制御装置は、ＰＴＣに流れる電流の値に応じて
エンジンの点火時期を制御するものである。

【０００９】

【作用】本発明に係るエンジンの点火時期制御装置で
は、ＰＴＣの電流値によってオートチョーク機構の作動
の状態が検出できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図５に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係るエンジンに
おける始動装置の構成を示すブロック図、図２は気化器
のＰＴＣ式オートチョーク機構を拡大して示す断面図、
図３はＰＴＣの温度・抵抗特性を示すグラフ、図４はＰ
ＴＣの温度・電流特性を示すグラフ、図５は本発明に係
るエンジンの点火時期制御装置の動作を説明するための
フローチャートである。

【００１１】これらの図において、１はこの実施例によ
るスクータで、このスクータ１は後述するエンジン点火
時期制御装置以外は従来公知の構成である。２は前輪、
３は後輪、４は操向ハンドル、５はシート、６は前記後
輪３を回転駆動するためのユニットスイング式エンジン
（以下、単にエンジンという）である。

【００１２】このエンジン６は２サイクル単気筒型のも
ので、シリンダ６ａの上部に電気式のＰＴＣ式オートチ
ョーク機構を有する気化器７が接続されると共に下部に
排気管８が接続され、クランク軸（図示せず）に発電機
９およびＶベルト式無段変速機１０の駆動プーリが軸装
されている。このＶベルト式無段変速機１０と後輪３と
の間には図示してない遠心クラッチが介装され、このＶ
ベルト式無段変速機１０および遠心クラッチを介して動
力がクランク軸から後輪３へ伝達されるように構成され
ている。

【００１３】前記気化器７のＰＴＣ式オートチョーク機
構は、図２に示すように、気化器７の本体１１および本
体１１と共に始動燃料室Ｓを形成する下部カバー１２に
設けられた始動燃料通路１３を開閉する始動弁１４と、
この始動弁１４の後述するワックスを加温するＰＴＣ１
５とから形成されている。前記始動燃料通路１３は、上
流側が始動燃料室Ｓに連通されると共に、下流側が図示
してない吸気通路におけるスロットル弁の下流側に開口
しており、途中に始動弁１４が介装されている。なお、
始動燃料室Ｓは燃料タンク（図示せず）から燃料が供給
される構造になっている。

【００１４】前記始動弁１４は、気化器７の本体１１に
支持固定された有底円筒状のバルブケース１６と、ニー
ドル１７、プランジャ１８およびスプリングシート１９
から構成され、前記バルブケース１６および気化器本体
１１に図において上下方向に沿って移動自在に支持され
た弁体２０と、この弁体２０を図において上方へ（開方
向へ）付勢する圧縮コイルばね２１と、前記弁体２０の
上部にプッシュロッド２２を介して連結されたワックス
ユニット２３とから形成されている。このワックスユニ
ット２３は、ワックスケース２４内のワックス２５の熱
膨張をダイヤフラム２６、半流動体物質２７およびラバ
ー２８を介して前記プッシュロッド２２に伝える従来周
知の構造になっている。

【００１５】そして、このワックスケース２４の上面に
前記ＰＴＣ１５が密着されている。ＰＴＣ１５は通電さ
れることにより発熱する構造になっており、図２におい
て符号１５ａで示すリード線が電源（発電機９）に接続
され、符号１５ｂで示すリード線が接地されている。す
なわち、エンジン６のクランク軸が回転して発電機９が
発電するときには、ＰＴＣ１５が発熱してワックス２５
を加温することになる。なお、このワックス２５はある
程度の熱容量があり、しかもエンジン６のシリンダ６ａ
の近傍に配置されているため、走行後にエンジン６が停
止された後にはその温度は徐々に低下するようになる。

【００１６】このように構成されたＰＴＣ式オートチョ
ーク機構は、ワックス２５が比較的低温でその伸びが殆
どない状態では、図２に示すようにニードル１７が始動
燃料通路１３のニードル孔１３ａを閉塞しないように設
定されている。このため、エンジン始動時には、始動燃
料通路１３を多くの燃料が流れることになり、濃い混合
気が吸気通路からエンジン６に吸入されて着火性が高め
られる。

【００１７】また、ワックス２５がＰＴＣ１５によって
加温されて伸びると、この伸びようとする力が圧縮コイ
ルばね２１のばね力より大きくなったときにプッシュロ
ッド２２および弁体２０が図２において下方へ移動す
る。このときには、弁体２０のニードル１７がニードル
孔１３ａを徐々に塞ぐようになり、始動燃料通路１３を
流れる燃料が次第に少なくなる。その結果、混合気は上
述した状態に較べて次第に薄くなり、ワックス２５の熱
膨張が最も大きくなったときにニードル孔１３ａが完全
に閉塞され定常走行時の空燃比になる。

【００１８】３１は本発明に係るエンジンにおける始動
装置で、このエンジン始動装置３１は、前記ＰＴＣ１５
と、発電機９に設けられたパルサージェネレーター３２
と、制御装置としてのＣＰＵ３３と、ＣＤＩ点火ユニッ
ト３４と、イグニッションコイル３５などから構成され
ている。図１中に符号３６で示すものはレギュレータ、
３７はバッテリである。前記ＰＴＣはレギュレータ３６
から給電される構造になっている。

【００１９】前記パルサージェネレーター３２は、発電
機９のロータ（図示せず）に軸装されたパルサーロータ
３８が回転する毎にクランク角信号をＣＰＵ３３に出力
する構造になっている。このクランク角信号は予め定め
たクランク角だけクランク軸が回転したときに発生する
ように構成されている。本実施例では、クランク軸が１
回転する度に１パルス分の信号が発生するようになって
いる。

【００２０】前記ＣＰＵ３３は、オートチョーク作動検
出手段３９と、点火時期設定手段４０とから構成されて
いる。オートチョーク作動検出手段３９は、図１に示す
ようにＰＴＣ１５の給電経路中に介装された抵抗Ｒの両
端の電圧を測定してＰＴＣ１５を流れる電流の電流値を
算出し、この電流値が予め定めた値より大きいときには
チョークＯＮ信号を点火時期設定手段４０に出力する。
一方、前記電流値が設定値より小さいときには、チョー
クＯＦＦ信号を点火時期設定手段４０に出力するように
構成されている。前記電流値が設定値より大きいときに
はオートチョーク機構が作動している状態であり、設定
値より小さいときにはオートチョーク機構が作動してい
ない状態である。これを、図３および図４によって説明
する。

【００２１】図３に示すように、ＰＴＣ１５は、温度が
上昇するにしたがって抵抗が次第に大きくなることが知
られている。ここで、オートチョーク機構のニードル１
７がニードル孔１３ａを略塞いで始動燃料通路１３に燃
料が流れなくなるとき（オートチョーク機構の作動が終
了するとき）の温度をＴ₁とすると、この温度Ｔ₁に達し
たときの抵抗Ｒ₁ はＰＴＣ１５の特性図（図３）から求
めることができる。

【００２２】一方、ＰＴＣ１５はレギュレータ３６から
給電されて印加される電圧は一定であるので、図３の温
度−抵抗曲線は図４の温度−電流曲線に置き換えること
ができる。すなわち、温度Ｔ₁のときの電流Ｉ₁がオート
チョーク機構の作動終了時の電流値となり、この電流Ｉ
₁ より電流が多く流れているときにはオートチョーク機
構が作動中であると判別することができる。この電流値
を前記オートチョーク作動検出手段が検出することにな
る。

【００２３】点火時期設定手段４０は、発電機９のパル
サージェネレーター３２に接続され、このパルサージェ
ネレータ３２から出力されるクランク角信号によってエ
ンジン６の回転数およびクランク角度を検出すると共に
点火時期を決定し、ピストン位置が点火位置に達したと
きにＣＤＩ点火ユニット３４に点火信号を出力する構造
になっている。点火時期を決定するには、前記オートチ
ョーク作動検出手段３９から入力されるチョークＯＮ、
チョークＯＦＦ信号に基づいて行う。すなわち、オート
チョーク作動検出手段３９からチョークＯＮ信号が入力
されたときには定常走行時の点火時期より予め定めた角
度だけ遅角させた点火時期とし、チョークＯＦＦ信号が
入力されたときには定常走行時の点火時期とする。な
お、この定常走行時の点火時期とは最も高燃費となる点
火時期のことである。

【００２４】前記ＣＤＩ点火ユニット３４は、発電機９
が発電した電力の一部を充電しておき、前記点火時期設
定手段４０が点火信号を出力したときにこの充電された
電力をイグニッションコイル３５の一次側コイルに給電
する構造になっている。また、イグニッションコイル３
５は従来周知の構造で、一次側コイルに通電されたとき
に二次側コイルに大電圧が発生し、この大電圧をエンジ
ン６の点火プラグ４１に印加するように構成されてい
る。

【００２５】次に、上述したように構成されたエンジン
の点火時期制御装置の動作を図５によって説明する。先
ず、図示してないメインスイッチがＯＮ操作されると、
図５中のステップＳ₁ で示すように、ＣＰＵ３３がエン
ジン回転数、クランク角度およびＰＴＣ１５に流れる電
流の値を検出する。そして、ステップＳ₂ で示すよう
に、ＣＰＵ３３のオートチョーク作動検出手段３９が前
記電流値からオートチョーク機構が作動しているか否か
を判定する。

【００２６】エンジン６が冷えている状態で図示してな
いスタータモータやキック式スタータによって始動を行
うと、始動直後ではＰＴＣ１５の温度が図３、図４のＴ
₁ より低くかつ始動弁１４のワックス２５も低温でＰＴ
Ｃ１５が昇温され難い関係から、前記オートチョーク作
動検出手段３９はチョークＯＮ信号を点火時期設定手段
４０に出力することになる。そして、図５のステップＳ
₃ においてこの点火時期設定手段４０が点火時期を定常
走行時の点火時期より予め定めた時期より遅角させた値
に設定する。

【００２７】上述したように遅角側に設定された点火時
期に基づいて点火時期設定手段４０がＣＤＩ点火ユニッ
ト３４に点火信号を出力し、ＣＤＩ点火ユニット３４が
点火制御を行う（ステップＳ₄ ）。なお、エンジン始動
後は、このエンジン点火時期制御装置はステップＳ₄か
らステップＳ₁へ戻って上述した制御を繰り返す。

【００２８】一方、エンジン６が冷えている状態である
と、始動弁１４のワックス２５も低温で最も縮んだ状態
であり、始動初期からＰＴＣ１５によって加温されたと
しても熱膨張による伸びが少ないので、始動弁１４は略
全開になって始動燃料通路１３に多くの燃料が流れる。
このため、燃料が多く濃い混合気がエンジン６に供給さ
れる。

【００２９】ところが、上述したように点火時期が遅角
されているため、このように濃い混合気が供給されたと
しても、エンジン回転数は必要以上に高くなることがな
い。すなわち、エンジン始動時にエンジン６が冷えてい
たとしても、Ｖベルト式無段変速機１０の遠心クラッチ
は空転し、エンジン６から後輪３へ動力が伝達されるこ
とはない。

【００３０】エンジン６が始動すると、ＰＴＣ１５に通
電されてワックス２５が加温される。なお、暖機が進行
するとワックス２５はＰＴＣ１５の熱のみならずエンジ
ン６の熱も加わるようになる。そして、ワックス２５が
熱膨張して始動弁１４のニードル１７がニードル孔１３
ａを塞ぐようになって、エンジン６の暖機が終了する。
このときには、始動燃料通路１３には殆ど燃料が流れな
くなり、混合気の空燃比は定常走行時の比率になる。

【００３１】また、このときにはＰＴＣ１５の温度は図
４のＴ₁ に達するようになり、このＰＴＣ１５に流れる
電流がＩ₁より小さくなる関係から、図５のステップＳ₂
からステップＳ₅ に進んでＣＰＵ３３のオートチョーク
作動検出手段３９がチョークＯＦＦ信号を点火時期設定
手段３３に出力する。そして、点火時期設定手段３３が
点火時期を定常走行時の値に設定し、ステップＳ₄ にて
ＣＤＩ点火ユニット３４が点火制御を行う。すなわち、
暖機終了後は定常走行時の点火時期をもってエンジン６
が運転されることになる。

【００３２】さらに、走行後にエンジン６を停止させ、
それが冷える以前に再び始動させるような場合には、ワ
ックス２５も高温度に維持されているためにＰＴＣ１５
に流れる電流の値が図４のＩ₁ より小さくなるので、点
火時期は定常走行時の値になる。すなわち、このような
オートチョーク機構が作動しないときには、点火時期が
遅角されることはない。

【００３３】したがって、ＰＴＣ１５が実質的にオート
チョーク機構の作動の状態を検出するセンサになるか
ら、オートチョーク機構の作動を検出するに当たって気
化器に特別のセンサを取付ける必要がなく、簡単な構成
で済む。このため、オートチョーク機構が作動している
ときに点火時期を遅角させてエンジン回転数を抑える構
成を容易に実現することができる。

【００３４】なお、上述したようにエンジンの点火時期
を制御するに当たっては、エンジンの温度をも加味して
行うこともできる。このように構成することにより、如
何なるエンジン状態においても適正な時期となるように
点火時期を制御することができる。オートチョーク機構
に設けられるワックスはエンジンに較べて冷え易いの
で、エンジン停止後にこれがまだ暖かいうちにワックス
が固まり初期状態に戻ってしまうことがある。このよう
な状態でエンジンを始動すると、エンジンが完全に冷え
切っている冷機時での場合と同じようにオートチョーク
機構が作動する。このときには、エンジンは運転し易い
温度に達しているためにエンジン回転数は冷機時に較べ
て高くなる。

【００３５】すなわち、エンジンの温度を加味しエンジ
ンが運転し易い状態であると判定されたときには、ＰＴ
Ｃでの電流値に基づく点火時期制御量にエンジン温度に
基づく点火時期制御量を加算することにより、上述した
ようにエンジン回転数が高くなるを防ぐことができる。
なお、エンジンの温度を検出するに当たっては、エンジ
ンのシリンダやシリンダヘッドの温度を温度センサによ
って直接検出したり、水冷エンジンである場合にはエン
ジン冷却水温度を温度センサによって検出したり、オイ
ルパンを有するエンジンであればオイル温度を温度セン
サによって検出したりして行うことができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るエンジ
ンの点火時期制御装置は、ＰＴＣに流れる電流の値に応
じてエンジンの点火時期を制御するものであるため、Ｐ
ＴＣが実質的にオートチョーク機構の作動の有無を検出
するセンサになる。

【００３７】したがって、オートチョーク機構が作動し
ているときに点火時期を遅角させてエンジン回転数を抑
える構成を、気化器に特別なセンサを取付けることなく
容易に実現することができる。このため、きわめて簡単
な構成によって始動時に遠心クラッチの摺接部分での接
触度合いが大きくなるのを防いで遠心クラッチの寿命を
伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジンにおける始動装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】気化器のＰＴＣ式オートチョーク機構を拡大
して示す断面図である。

【図３】ＰＴＣの温度・抵抗特性を示すグラフであ
る。

【図４】ＰＴＣの温度・電流特性を示すグラフであ
る。

【図５】本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の
動作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

６…エンジン、７…気化器、１４…始動弁、１５…ＰＴ
Ｃ、２５…ワックス、３１…エンジン始動装置、３３…
ＣＰＵ、３４…ＣＤＩ点火ユニット、３９…オートチョ
ーク作動検出手段、４０…点火時期設定手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの動力をＶベルト式無段変速機
および遠心クラッチを介して車輪に伝達するとともにこ
のエンジンにＰＴＣ式オートチョーク機構が設けられた
気化器によって混合気を供給するようにした自動二輪車
において、前記ＰＴＣに流れる電流の値に応じてエンジ
ンの点火時期を制御することを特徴とするエンジンの点
火時期制御装置。