摩托车发动机 【发明背景】
本发明涉及在发动机低负载范围提前点火定时的摩托车发动机。
一般说来，在内燃机中在低负载范围内燃烧速度(火焰传播速度)变小，因为进气充量小，点燃时的压力降低。对此，通常的作法是使点火定时提前。
顺便说说，在点火定时按发动机负载控制的发动机中，检测发动机负载是很关键的。一般采用节流阀位置检测器(TPS)来检测负载。
然而节流阀检测器价格贵，在发动机特别是摩托车用小型发动机中安装节流阀检测器不管在成本方面还是在空间的方面都是不太有利的。
为克服此问题已提出用曲轴的旋转波动度来检测发动机负载的方法，而且在采用这种发动机负载检测方法的发动机燃油输送系统中采用化油器。
然而在发动机负载被用来由曲轴的旋转波动度检测的发动机中，在发动机的低速低负载范围内通常可能发生不能准确控制点火定时的情况。这是因为发动机的低速低负载范围原本是不稳定的区域，而且即使燃油流率稍为波动发动机转矩的波动便很大。
在发动机的低速低负载范围内，由于容积效率低和气缸中空气-燃油混合物的流速慢，所以一个循环接一个循环地燃烧变化很大，而且在空气-燃油混合物的油浓度调节为贫油时，一个循环接一个循环的燃烧变化更大。
另外，取决于先前设定的空燃比，由每循环空气-燃油混合物的空燃比波动引起的转矩波动是不同的，并且在空气-燃油混合物的油浓度调节到贫油时，转矩波动将变大，如图8所示。即在空燃比(A/F)的起伏宽度保持相同时，空燃比(A/F)越是贫油，则转矩波动越大。因此，即使发动机在节流阀开度恒定的情况下运行，在发动机低速和低负载范围内曲轴的转动仍将发生起伏，这导致点火定时不稳定的问题。
为了用点火系统解决上述问题，需要用许多转数的平均值来作旋转波动度，这导致跟踪性能(称作响应性)变坏。即造成这样的缺点：利用旋转波动度检测发动机负载的发动机在精度上劣于用节流阀位置检测器来检测发动机负载的发动机。
对于用旋转波动度检测发动机负载、因而其飞轮质量较小，而且在发动机低速范围内转动起伏原本就大的小型发动机，要求很灵敏的响应。因此，为了提高燃油经济性而将空气-燃料混合物的油浓度调节到贫油时，转动波动将变得很大。因而从安全和跟踪性能考虑很难采用用旋转波动度来检测发动机负载的方法。
在机动摩托车中，要求在回转节流阀(即卸载状态)时有更好的发动机制动性，为满足这种要求，有效的方法是延迟点火定时。
因此，为了改善发动机制动性而同时又防止在发动机低负载范围内发动机输出的降低，必须通过检测发动机的无负载或低负载状态来正确控制点火定时。
然而，因为发动机的旋转波动随发动机速度的增加而减小，所以在发动机高速范围内不可能用通过曲轴旋转波动度来检测发动机负载的方法来检测发动机负载。因此不可能通过检测发动机的无负载或低负载状态来正确控制点火定时。特别是对于要求骑行很舒适和响应性好的机动摩托车，发动机的制动性被看作是至关重要的。
对于用旋转波动度来检测发动机负载，因而其飞轮质量小，而且在发动机低速范围内转起伏原本就大的小发动机要求有灵敏响应性。为此，为提高燃油经济性而将空气-燃油混合物的油浓度调节到贫油时，转动起伏将变得很大。因而在用曲轴旋转波动度检测发动机负载和在发动机低负载范围内提前点火定时的发动机中，在加速期间当转动起伏变大时可以取消提前点燃，由此驱动性能可变得相当于不采用这种点火定时控制系统的发动机所提供的驱动性能。
即，由于节流阀猛然打开而造成燃油输送滞后，造成加速起始阶段中若干循环的空燃比变成贫油，而且在加速期间旋转波动起伏因发动机负载增加而变大，所以点火定时被设定在推迟侧。然而，由于空燃比变成贫油而使点火定时相对于所要求的定时被推迟，所以可造成这样的缺点：在发动机起始加速阶段的发动机的可操控性变坏。这种缺点在为了提高燃油经济性而将空燃比设定在贫油时变得特别明显，而且在采用用曲轴转动起伏来控制点火定时的方法时只要在发动机供油系统中应用化油器，这种缺点便是不可避免的。
发明概述
为克服这种缺点而提出本发明，本发明的第一目的是提供一种机动摩托车发动机，该发动机在发动机的低速和低负载范围形成稳定的驱动，制造成本低，同时可以采用用曲轴的旋转波动度来检测发动机负载的方法。
为达到第一目的、按照本发明的第一方面，提一种摩托车发动机，在该发动机中发动机负载被设计成可用曲轴旋转波动度进行检测，使得可在发动机低负载范围内提前该点火定时，该摩托车发动机的特征在于，在发动机低速和低负载范围内空气-燃油混合物的油浓度被设定在比通常使用驱动范围的空气-燃油混合物的油浓度更浓的浓度。
因此按照本发明的第一方面，因为发动机低速和低负载范围的空气燃油混合物的油浓度比通常使用驱动范围的空气-燃油混合物的油浓度更为富油，所以在发动机低速和低负载范围的驱动变得稳定。另外，由于采用利用曲轴旋转波动度来检测发动机负载的方法而降低了发动机成本，并在通常使用驱动范围内降低了燃油消耗。
在上述结构中，最好设定提前点火定时的最小发动机速度范围，并在除如此设定的最小发动机速度范围外的其它发动机速度范围内不执行点火定时提前。
按照本发明的第一方面，因为设计成为在除如此设定的最小发动机速度范围(燃油经济性被认为是甚为重要的运行区域)外的其它发动机速度范围内不提前点火定时，所以可避免在旋转波动小的发动机高速范围内高精度检测旋转波动的必要性。
为克服上述缺点而提出本发明，本发明的第二目的是提供一种摩托车发动机，该发动机可以改进发动机的制动性，同时可以提高通常使用驱动范围内的燃油经济性。
为达到上述第二目的，按照本发明的第二方面，提供一种摩托车发动机，在该发动机中，利用曲轴旋转波动度检测发动机负载，使得在发动机的低负载范围内提前该点火定时，该摩托车发动机的特征在于，保持发动机无负载时的点火定时，使其等于发动机低负载范围的点火定时；并在无发动机负载时将空气-燃料混合物的空燃比设定为贫油比。
因此，按照本发明的第二方面，因为在节流阀回转(即无发动机负载)时点火定时被设计成提前，与在发动机低负载范围的作法一样，所以不需检测旋转波动的细小差别，而且可以提高在包含低发动机负载范围的正常驱动范围内的燃油经济性而不用高准确的检测器。另外，因为在回转节流阀(即无发动机负载)时空气-燃油混合物的空燃比被设定在贫油，所以可改进发动机制动性，同时又抑制发动机输出。此外，至于因为空气燃油混合物的空燃比在无发动机负载时设定在贫油而引起的燃烧速度降低，因为通过提前该点火定时而在排气冲程之前获得一定时间，所以不会造成补燃等问题。
在上述结构中，最好在进气通道长度的中间位置一设置滑动的节流阀，而且在如此设置的节流阀下游的一部分进气通中沿节流阀滑动的方向用隔板垂直地分隔开。
按照本发明的第二方面，因为节流阀下游的一部分进气通道沿节流阀滑动方向用隔板垂直地分隔开，所以在节流阀开度小的无发动机负载和低发动机负载范围内进入空气的流速增加，因而燃烧速度增加，这样便可保证空气-燃油混合物进行燃烧。
另外，在上述结构中，最好设定提前该点火定时的最小发动机速度范围(在此范围需要提前该点火定时)，而且当发动机速度处于除上述如此设定的最小发动机速度范围外的发动机速度范围之外时，执行该点火定时的提前。
按照上述结构，因为设计成在发动机速度处于除如此设定的最小发动机速度范围外的发动机速度范围外侧时(燃料经济性被视为至关紧要的运转区域)便提前点火定时，所以可以避免在旋转波动小的发动机高速度范围内高准确度地检测旋转波动的必要性。
为解决上述缺点而提出本发明。本发明的第三目的是提供一种摩托车发动机，该发动机可以改善加速时的驱动性。
为达到第三目的，按照本发明的第三方面，提供一种摩托车发动机，在这种发动机中，当曲轴旋转波动度小于第一设定值T1时，发动机被看作为处于减速状态，从而提前该点火定时，而当曲轴旋转波动度大于第二设定值T2时，可认为发动机处于加速状态，由此推后点火定时，而当曲轴旋转波动度位于第一设定值T1和第二设定值T2之间时，可认为发动机处于稳定状态，由此保持点火定时不变，该摩托车发动机的特征在于，在加速起始阶段将点火定时固定地提前到发动机低负载侧后，将点火定时推迟到预定的点火定时。
应注意到，在本说明中，句子“点火定时固定地提前”是指“相对于发动机的预定数目循环提前该点火定时”。
因此，按照本发明的第三方面，由于在加速起始阶段的低发动机负载侧点火定时被固定提前，所以点火定时可以补偿加速时打开节流阀后紧接着进入发动机贫油的空气-燃油混合物的滞后燃烧，因此相对于要求点火定时不会造成相对滞后，并可防止发动机输出的降低，由此可以提高加速时的驱动性。随后，当空燃比回到设定值时，也使点火定时回到滞后侧，因而使发动机在正常点火定时运行。
在上述结构中，最好用若干循环的平均时间计算曲轴波动度。在用如此计算的旋转波动度来确定发动机处于加速状态时，用于计算曲轴旋转波动度的循环数目被设定为大于减速状态的循环数目。
按照上述结构，因为用于计算旋转波动度的循环数目被设计成在加速状态下增加，所以当旋转波动度在加速下增加时，计算的时间平均值便较小，因而点火定时被推后的时刻被延迟，结果与稳定驱动时相比，使得发动机在更提前侧被驱动，因此可防止在加速起始阶段发动机输出降低，改进了加速时的驱动性。随后，由于摩托车车速达到要求速度值而回转节流阀时，曲轴旋转波动度将变小，发动机被确定为处于稳定状态。因此用于计算旋转波动度的循环数目被设定在较小值，由此可提前点火定时而没有任何延迟。
在上述结构中，最好设定提前点火定时的最小发动机速度范围，并在发动机速度处于除上述设定的最小发动机速度范围外的发动机速度范围之外时提前点火定时。
按照上述结构，因为这种结构被设计成在除如此设定的最小发动机速度范围外的其它发动机速度范围内都不提前点火定时，所以可以避免在旋转波动小的发动机高速范围内以高精确度检测旋转波动的必要性。
附图简述
参考附图阅读仅作为举例给出的以下说明可以更好地理解本发明，这些附图是：
图1是其中装有本发明发动机的机动摩托车的侧视图；
图2是本发明发动机主要部分的横剖视图；
图3是本发明发动机的纵剖视图；
图4是沿图3中箭头A-A方向看去的视图；
图5是曲线图，示出在不同发动机速度时旋转波动度和发动机转矩(负载)之间的关系；
图6是相对于发动机负载和速度的点火定时控制图；
图7是曲线图，示出相对于发动机速度的空燃比控制特性曲线；
图8是示意图，示出相对于空燃比(A/F)波动宽度的发动机转矩波动宽度；
图9是相对于发动机负载和速度的点火定时控制图；
图10是流程图，示出本发明摩托车发动机的一个点火定时控制程序例子；
图11是流程图，示出本发明摩托车发动机的另一个点火定时控制程序例子。
发明详述
下面参考附图说明本发明的第一至第三实施例。
图1是机动摩托车1的侧视图，在同一图中编号2表示位于车身前上部的车头架，驾驶轴3可转动地装在车头架2内。把手4装在驾驶轴3的上端部，而前叉5装在驾驶轴3的下端，前轮6可转动地支承在前叉5的下端部。
另外，主车架7从车头架2倾斜向下伸到车身后部，一对左、右坐轨支架8从主车架的7的后部倾斜向上伸到车身后部。发动机9配置在车身纵方向的大体中间位置，使得通过支架10装在主车架7上。进气管13从净气箱12向下延伸，该管连接于发动机9的汽缸盖11。化油器14装在进气管13的中间位置上。
另一方面，摆动臂或后支架15的前端部通过枢轴16可转动地固定于发动机9的后部，使得可以垂直地摆动，而后轮17可转动地支承在后臂15的后端部分。后轮17通过一对吸振器18装在车身上，该吸振器18配置在后臂15的后端部分和坐轨支架8的中间位置之间，应注意到在同一图中的编号19代表单链。
前后式坐位20配置在坐轨支架8上，位于车头架2的后面。油箱21位于坐子20的下面。蓄电池22放在油箱21的下面。
下面参考图2-4说明发动机9的详细结构。
图2是发动机主部分的横剖视图，图3是同一发动机的纵剖视图，而图4是从图3箭头的方向看去的视图。
本发明的发动机9是空气冷却的四冲程单缸内燃机，在这种发动机中，活塞25可滑动地装在汽缸体23内形成的汽缸24中，该活塞25通过连接杆26连接于曲轴27。另外，在汽缸24内活塞的往复线性运动将转换成曲轴27的转动。
如图所示，燃烧室S、进气通道28和排气通道29均在汽缸盖11内形成，该汽缸盖牢固地固定在汽缸体23的端部上，进气通道28和排气通道29分别通向燃烧室。进气口28a和排气口29a分别由进气阀30和排气阀31在适当时刻打开和/或关闭，由此可以在汽缸24内实现要求的气体更换。
即进气阀30和排气阀31分别可滑动地装在阀导管32、33内，并由该导管保持。阀30、31压力接合在气缸盖11内，这些阀分别受到阀簧34、35的向关闭侧的偏压作用。
另外，沿垂直于图3纸面方向(车身的横方向)延伸的凸轮轴37可转动地配置在进气阀30和排气阀31之间，位于由阀盖36包围的空间中。摆动臂38、39的一端与进气凸轮37a和排气凸轮37a的外周面贴靠，这些凸轮与凸轮轴37形成一体。相应的摆动杆38、39的中间部分分别由摆动杆轴40、41可转动地支承。摆动杆38、39的另一端部与进气阀30和排气阀31的顶部分分别贴靠。
另外，如图3所示，链轮42装在凸轮轴37的一个端部上，环形链条在链轮42和装在曲轴27上的小直径链轮43之间延伸，该链条绕在这些链轮上。
因此当发动机起动、使曲轴27转动时，曲轴27的转动便通过链轮43、链条44和链轮42传送到凸轮轴37上，由此使凸轮轴37以曲轴27转速的一半转动。这样，分别与进气凸轮37a和排气凸轮37b贴靠的摆动臂38、39便分别开始绕摆动臂的轴40、41摆动。这样便使得进气阀30和排气阀31在适当的时刻被打开和/或关闭，从而以上述方式在汽缸盖24内实现所要求的气体更换。
另外，点火塞45倾斜地牢固地拧入到汽缸盖的侧部，如图3所示，该点火塞具有面向燃烧室内部S的点火塞45的电极部分。
另一方面，如图2所示，进气管13与进气通道28连通，该管装在汽缸盖11的进气侧端面(上表面)上，而化油器14连接于进气管13。
上述化油器是称作VM化油器，该化油器中，在进气通道47的一部分上形成喉部分，这一部分在化油器的文丘利管形混合室46内形成。进气通道47的横截面积在喉部分处急剧减小。另外，凸出部分46a整体形成混合室46的上部分，而活塞式滑动节流阀48贴合地装入在该凸出部分46a内，使其可以垂直地滑动。
节流阀48通常受到弹簧49的向下偏压力(向节流侧)。圆锥向下的喷射针50牢固固定于节流阀48。节流阀48然后通过节流阀钢丝51连接于节流阀手控钮。图中未清楚示出节流阀手控钮，但该钮装在机动摩托车1的把手4上(见图1)。
在混合室46的下部分形成浮子室52，燃油被接纳在此浮子室中，其中共轴地配置主喷嘴53。主喷嘴53的上端部分通向混合室46的进气通道47中的喉部分，在其中配置喷射针50，使其可自由地进入或退出该喷嘴。
因此，在此实施例中，化油器14的进气通道47、进气管13的进气通道和形成在汽缸盖11上的进气通道28构成连续的进气通道。此进气通道在节流阀18下游的部分沿节流阀48滑动的方向用隔板54垂直地分隔开。隔板54上侧的部分作成为具有较大横截面积的主进气通道55。在隔板54下侧的部分作成为具有较小横截面积的辅助进气通道55。
如图3所示，在曲轴27的一端上配置离心式离合器57，在其另一端上安装飞轮永磁发电机58。小直径齿轮60整体形成在离心式离合器57的外壳59上。
另外，飞轮永磁发电机58包括定子63和鼓形转子64。定子63包括许多固定在盖62上的线圈61。鼓形转子64固定于曲轴27的端部，使其围绕线圈61的外周。如图4所示，转动检测器65牢固地装在转子64外周侧的预定位置。
另一方面，如图3所示，中间轴67和输出轴58沿纵向配置在曲轴箱66内，使得可以在其中自由转动。中间轴67和输出轴68彼此平行配置。在中间轴67的一端配置多盘式离合器69，离合器69的外部件可转动地支承在中间轴67上，适于与齿轮60啮合的齿轮71装在离合器的外部70上。离合器69的离合器内部件用花键固定在中间轴67上，使得可与该中间轴67一齐转动。
在中间轴67和输出轴68上配置许多变速齿轮73～78，这些齿轮通过换挡操作可以选择性地彼此啮合。小直径的链轮79装在输出轴68的端部分，该端部伸到曲轴箱66的外面。未示出的环形链条在主动链轮79和装在后轮17(见图1)上的大直径车轮链轮之间延伸，该链条绕在这些链轮上，并由链条箱覆盖(见图1)。
当起动发动机9并使曲轴27转动时，采用转动检测器65检测曲轴27的转动。当曲轴27的转数达到或超过预定转数时，离心离合器便切换到连接，由此曲轴27的转动通过齿轮60、71被传送到离合器69的外部件70，这样便使离合器外部件70转动。
当离合器69处于连接状态时，离合器外部件70的转动将通过离合器内部件72传送到中间轴67上，并且可利用变速齿轮73～78来改变中间轴67的转速，然后，中间轴的转动被传送到输出轴68。接着，输出轴68的转动通过驱动链轮79传送到后轮17。链条和后轮链轮17均未示出，它们驱动后轮17转动，由此使自动摩托车以预定速度行驶。应注意到，将离合器69切换到脱开便可进行换挡操作。
在本发明此实施例的发动机中，曲轴27的转动被设计成由转动检测器65检测，然后将所检测的曲轴27的转动传送到未示出的发动机控制单元(以后简写为ECU)，在ECU中利用曲轴27的旋转波动度可求得发动机9的负载。
旋转波动度定义为凸出部64a转一周的时间比值，该凸出部形成在飞轮永磁电机58转子64的一部分外周上，使其相对于转子64的圆心从该外周上凸出，凸出α角的角距。另外，因为旋转波动度是离散的，所以可用若干转数的平均值来求得稳定的旋转波动度。
图5示出在不同发动机速度下旋转波动度和发动机转矩(负载)之间的关系。如同一图所示，当发动机速度增加时旋转波动度变小。因为由发动机负载(转矩)引起的旋转波动度的变化在发动机低速度时较大，所以可以看出，在发动机目标低速范围内可用旋转波动度代表负载变化。
上述说明是本发明第一到第三实施例的共同结构和作用。下面个别地说明本发明第一到第三实施例的不同部分。
在本发明的第一实施例中，利用ECU控制点火塞45的点火定时，该点火塞在发动机低负载范围内提前点火定时。图6示出相对于发动机负载和速度的点火定时控制图。在此实施例中，为提前发动机负载决定的点火定时设定最小发动机速度范围(如图6所示的范围A)，并设计成在除所设定的最小发动机速度范围外的其它发动机速度范围内均不提前该点火定时。
另外，化油器14将发动机低速度和低负载范围的空气-燃油混合物的燃油浓度调节到比通常使用驱动范围的空气-燃油浓度更浓。同时在图7中示出空气-燃油混合物(空燃比A/F)对发动机速度(车速)的控制特征曲线。在正常使用的发动机9的驱动范围内为改进燃油经济性将空燃比(A/F)设定为贫油。如上所述，在发动机速度低于通常使用驱动范围内速度的发动机低速低负载范围内，该空燃比(A/F)被设定为比通常使用驱动范围内的空燃比更加富油。另外，在发动机速度高于通常使用驱动范围内速度的发动机高速范围内，该空燃比(A/F)被调节为随发动机速度增加而更加富油。
即使在骑车人很想以尽可能提高燃油经济性的方式驾驶机动摩托车1时，通常的作法是，骑车人可以在很稳定驱度的范围内驱动发动机9。例如，对于装有汽缸排量约为100mL发动机的机动摩托车，很少在30km/h或更低的车速下以啮合高速挡的方式行驶。如果想以30km/h或更低的车速行驶应当下调变速挡。因为在通常使用驱动范围内可以稳定驱动发动机，所以即使空油-燃油浓度被调节为贫油，也没有因旋转波动造成的点火定时不一致的问题。因此可以在图6所示的范围A内提前该点火定时。尽管采用通过旋转波动度来检测发动机负载的方法和根据所检测的负载来控制点火定时，但是即使在正常驱动范围内也能通过将空气-燃油混合物合的油浓度调节到贫油而提高燃油经济性。应注意到，范围A的宽度被设定为使通常使用的驱动范围落在是最小的范围A内。
一般说来，该低速和低负载范围构成发动机速度和负载低于通常使用驱动范围的范围。然而按照本发明的第一实施例，如上所述，因为在发动机低速低负载范围内的空气-燃油混合物的油浓度被调节到比通常使用驱动范围内的浓度更浓，所以在发动机低速和低负载范围内也能获得机动摩托车发动机的稳定驱动，而且由于采用通过旋转波动值来检测发动机负载的方法，所以降低了生产成本。应当注意，尽管在发动机低速低负载范围内的空气-燃油混合物的油浓度被设定为比通常使用驱动范围内的空气-燃油浓度更浓的情况下使得在发动机低速低负载范围内的燃油经济性变坏，但这不是一个问题，因为发动机的低速和低负载范围是很少用的范围。相反，因为当发动机速度降低时发动机9的机动性和稳定性以及在过渡状态的节流阀操作得到改进，所以希望将发动机低速低负载范围的空气-燃油混合物的油浓度调节到比通常使用驱动范围内的空气-燃油浓度更浓。从容易驾驶机动摩托车的驾驶性能观点看，这也是正确的。
在本发明的第一实施例中，因为发动机低速低负载范围内的空气-燃油混合物的油浓度被设定为比通常使用驱动范围内的空气-燃油混合物的浓度浓，而且在发动机低速和低负载范围内燃油经济性通常不会造成太大问题，所以在发动机低速低负载范围内其驱动性变得稳定，而且由于采用通过旋转波动值来检测发动机负载的方法，所以不仅在通常使用驱动范围内减小了油耗，而且还降低了生产成本。另外，不需要为了抑制发动机9的旋转波动而加大飞轮，因此可以获得上述优点而不损害发动机9所需的任何特性。
另外，在本发明的第一实施例中，因为该实施例被作成为在除提前点火定时的最小发动机速度范围(图6所示的速度范围A，包括燃油经济性被认为是极为重要的行驱区域)外的其它发动机速度范围内均不提前该点火定时，所以可以避免在旋转波动小的发动机高速范围内用高精度检测旋转波动的必要性，因而可降低生产成本。
下面说明本发明的第二实施例。
在本发明的第二实施例中，用ECU控制点火塞45的点火定时，该ECU在发动机低负载范围内提前该点火定时。另外，ECU不仅在骑车人回转节流阀时(即在无发动机负载范围内要求发动机制动时)像在发动机低负载范围内的作法一样提前该点火定时，且还将化油器14形成的空气-燃油混合物的空燃比设定为贫油。
图9示出点火定时相对于发动机负载和速度的控制图，在本发明的第二实施例中，设定提前点火定时的最小发动机速度范围(图9所示的范围A内)，该实施例被作成为在除所设定的最小发动机速度范围外的其它发动机速度范围内均不提前该点火定时。应注意到，图9所示范围A的宽度是该点火定时由发动机负载提前的宽度。甚至在此范围内，如果此范围是发动机低转速范围，因为如图5所示，转矩的稍许变化可以被检测为旋转波动度的差值，所以通过区分无发动机负载范围和低发动机负载范围便可在图9所示的范围B实施发动机制动，然而因为在超出范围B的范围内很难通过旋转波动度检测发动机转矩的细小变化，所以对低发动机负载状态设定的提前点火定时也适用于无发动机负载范围。
如前所述，按照本发明的第二实施例，因为在骑车人回转节流阀时(即无发动机负载时)点火定时被提前，提前的方式与低发动机速度范围内提前点火定时的方式相同，所以不需要检测旋转波动的细小差别。因此提高了包括发动机低速范围的通常使用驱动范围内的燃油经济性而没有应用高精确度的检测器。
另外，因为当回转节流阀时(即发动机无负载时)空气-燃油混合物的空燃比被设定为贫油，所以可改善发动机的制动性，同时又可抑制发动机9的输出。此外，至于因在发动机无负载时空气-燃油混合物的空燃比被设定为贫油而使燃烧速度降低，由于通过提前该点火定时而在排气冲程之前获得一定时间，所以不会造成补燃等问题。
按照本发明的第二实施例，因为在节流阀48下游的一部分进气通道在节流阀48滑动的方向上由隔板54垂直地分隔开，形成具有较大横切面积的主进气通道55和具有较小横截面积的辅助进气通道56，因此空气-燃油混合物在节流阀48开度小的发动无负载范围和低负载范围内主要在具有较小横截面积的辅助进气通道56内流动。因此空气-燃油混合物的流速增加，这样又增加了发动机9的燃烧室S内的空气-燃油的燃烧速度，因而即使空气-燃油混合物为贫油也能确保空气-燃油的完全燃烧。
另外，在本发明的第二实施例中，因为该实施例设计成在除所设定的最小发动机速度范围(图9所示的范围A，包括燃油经济性被认为是至关重要的行驶区域)外的其它发动机速度范围内均不提前该点火定时，所以可以避免在旋转波动小的发动机高速范围内用高精确度检测旋转波动的必要性，由此可以降低生产成本。
下面说明本发明的第三实施例。
在本发明的第三实施例中，用ECU控制点火塞45的点火定时的同时，ECU提前发动机低负载范围内的点火定时。图6示出点火定时相对于发动机9的负载和速度的控制图，在本发明的第三实施例中，设定提前点火定时的发动机最小速度范围(图6所示的范围A)，并设计成在除所设定的最小发动机速度范围外的其它发动机速度范围内不提前该点火定时。
另外，每当曲轴27转动时ECU便检测曲轴27的旋转波动，而且该ECU在旋转波动度小于第一设定值T1时确定发动机处于减速状态，由此提前该点火定时，而在旋转波动度大于第二设定值T2时确定发动机处于加速状态，由此推后点火定时，在旋转波动度位于第一设定值T1和第二设定值T2之间时确定发动机处于稳定状态，由此保持点火定时不变。然而在加速的起始阶段内，在已经固定提前点火定时之后，ECU可控制点火定时，使得点火定时被推迟到预定的点火定时。
下面根据图10所示的流程图说明控制程序。
如图10所示，在开始控制时(程序步S1)，用转动检测器65检测曲轴27的转数(程序步S2)，并确定如此检测的转数是否落在设定范围内(程序步S3)。在检测的转数落在设定范围外(图6的区域A)时，将点火定时设定在最推后的一侧(程序步S4)。
相反，在检测的转数落在设定范围内时，计算旋转波动度(程度步S5)，由此确定发动机9的驱动状态(程序步S6)。即，当旋转波动度小于第一设定值T1时，确定发动机处于减速状态(程序步S7、S8)，并提前该点火定时(程序步S9)。另外，当旋转波动度大于第二设定值T2(＞T1)时便确定发动机处于加速状态(程序步S10，S11)，从而该点火定时通过加速起始阶段中的预定循环数固定地提早到发动机低负载侧，然后将该点火定时推后到预定的点火定时(程序步S12)。
当旋转波动度处于第一设定值T1和第二设定值T2之间时，确定发动机处于稳定状态(程序步S13、S14)，并保持点火定时不变(程序步S15)。
因此，可根据发动机相应驱动状态设定点火定时，由此确定点火定时(程序步16)。然后继续进行类似的操作(程序步S17～S2)。
如前所述，按照本发明的实施例，因为在加速起始阶段在发动机低负载侧固定提前点火定时，所以该点火定时可以补偿加速时打开节流阀48后紧接着从化油器14进入发动机9的贫油的空气-燃油混合物，由此可以消除自所要求的点火定时的迟延，并可抑制发动机输出的减小，从而提高加速时的驱动性，空燃比返回到设定值时，点火定时回到推后侧，所以可使发动机9在正常点火定时驱动。
另外，当在加速起始阶段提前点火定时，可能发生振动，但一般说来，这种振动最容易发生在化学计量的空燃比附近。在看重燃油经济性而将空气-燃油混合物的油浓度调节到贫油的发动机9中，在一打开节流阀48后，空气-燃油混合物的油浓度就变贫，因此产生振动不是太大问题。
按照本发明实施例，因为实施例被设计成在除提前点火定时的发动机最小速度范围(在燃油经济性被视为最重要的运行区域)外的其它发动机速度范围内均不提前该点火定时，所以可避免在旋转波动小的发动机高速范围用高精确度检测旋转波动的必要性，由此可以降低生产成本。
在上述实施例中，每当曲轴27转动时便检测曲轴的转动，以便计算旋转波动度，即使通过若干循环的平均时间来计算曲轴27的旋转波动度，而且当用所计算的旋转波动度确定发动机处于加速状态时将用于计算旋转波动度的循环数目设定为大于减速状态的循环数目，这样也能获得类似于前面的优点。这种情况下的控制程序示于图11(见图11的程序步S12)。
即，因为在加速状态下用于计算旋转波动度的循环数增加，所以在加速期间旋转波动度增大时，所算得的时间平均值小，因此点火定时被推后的定时被推迟。结果，可使发动机在比稳定驱动发动机更提前的一侧驱动，因此在加速起始阶段可抑制发动机9输出的降低，因而增加了加速时的驱动性能。另外，当机动摩托车1的车速达到要求值而回转节流阀48时，旋转波动度变小，随后发动机被确定为处于稳定状态。在发生这种情况时，可将计算旋转波动度所用的循环数调小，因此可提前点火定时而没有任何推迟。
从上面说明可以清楚看出，按照本发明的第一方面，提供了一种摩托车发动机，在这种发动机中发动机负载设计成可用曲轴的旋转波动值来进行检测，使得在发动机低负载范围可提前点火定时，该摩托车发动机的特征在于，在发动机低速和低负载范围内的空气-燃油混合物的油浓度设定为比通常使用驱动范围内的空气-燃油混合物的油浓度更浓。因为采用用旋转波动度检测发动机负载的方法，所以获得生产成本降低的优点。
从上面说明可以清楚看出，按照本发明的第二方面，提供一种摩托车发动机，在这种发动机中，利用曲轴旋转波动度来检测发动机负载，使得可以在发动机的低负载范围内提前点火定时，该摩托车发动机的特点在于，在发动机无负载时使点火定时保持等于在发动机低负载范围内的点火定时；在无发动机负载时将空气-燃料混合物的空燃比调节到贫油。由此可以获得改善发动机制动性的优点，同时又可提高在通常使用驱动范围内的燃油经济性。
从上面说明可以清楚看出，按照本发明的第三方面，提供了一种摩托车发动机，在这种发动机中，当曲轴旋转波动度小于第一设定值T1时，可判定发动机处于减速状态，由此提前点火定时，当曲轴旋转波动度大于第二设定值T2时，可判定发动机处于加速状态，此时推后点火定时，而当曲轴旋转波动度位于第一设定值T1和第二设定值之间时，判定发动机处于稳定状态，由此保持点火定时不变，该摩托车发动机的特征在于，在加速起始阶段中点火定时已固定地提早到发动机低负载侧后，使点火定时推迟到预定的点火定时。由此可以得到的优点是，改善了加速时机动摩托车发动机的驱动性。