(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路（１７）に燃料を噴射する燃料噴射弁（２２）と、エバポガスを前記吸気通路（１７）に放出するようにして前記吸気通路（１７）に常時連通するようにして燃料タンク（２３）および前記吸気通路（１７）間に設けられるキャニスタ（２４）と、排気通路（１８）を流通する排ガス中の残存酸素濃度を検出する酸素センサ（３２）と、該酸素センサ（３２）の検出値に基づいて設定される学習値から空燃比を目標空燃比に近づけるためのフィードバック制御を行って、前記燃料噴射弁（２２）からの燃料噴射量を制御する制御ユニット（Ｃ）とを備える、自動二輪車用エンジンの空燃比学習制御装置において、
前記制御ユニット（Ｃ）は、前記フィードバック制御にあたり、電源オン時から暖機が完了するまでの期間を前記キャニスタ（２４）から前記吸気通路（１７）にエバポガスが放出されている期間と予測し、該期間中においては、前記学習値に対して所定の制限係数を必ず乗算するようにして、その乗算をすることのみで、前記フィードバック制御で定まる燃料噴射量の減量に該期間全体に亘って所定の制限をかけ、また前記暖機の完了後は、前記制限係数の乗算を中止して前記所定の制限を解除することを特徴とする、自動二輪車用エンジンの空燃比学習制御装置。
【請求項２】
エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ（３１）を備え、前記制御ユニット（Ｃ）が、該水温センサ（３１）の検出値が所定値以上となるのに応じて前記エバポガスの放出が終了したと判断することを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用エンジンの空燃比学習制御装置。
【請求項３】
前記制御ユニット（Ｃ）は、前記酸素センサ（３２）の検出値による空燃比制御のためのフィードバック補正係数（ＫＴ）を学習し、当該フィードバック補正係数（ＫＴ）を基本燃料噴射量（ＴＯ）に乗算して燃料噴射量を算出するとともに、前記所定の制限をかける際には前記フィードバック補正係数（ＫＴ）に「１」を超える制限係数を乗算することを特徴とする請求項１または２記載の自動二輪車用エンジンの空燃比学習制御装置。
【請求項４】
前記フィードバック補正係数（ＫＴ）は、エンジン（Ｅ）の経時劣化に起因する長期的な補正傾向を記録する経時変化補助係数（ＫＢＵＲ）および大気圧に起因する短期的な補正傾向を記録する環境補助係数（ＫＡＬＴ）を用いて設定されることを特徴とする請求項３記載の自動二輪車用エンジンの空燃比学習制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁と、エバポガスを前記吸気通路に放出するようにして前記吸気通路に常時連通するようにして燃料タンクおよび前記吸気通路間に設けられるキャニスタと、排気通路を流通する排ガス中の残存酸素濃度を検出する酸素センサと、該酸素センサの検出値に基づいて設定される学習値から空燃比を目標空燃比に近づけるためのフィードバック制御を行って、前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する制御ユニットとを備える、自動二輪車用エンジンの空燃比学習制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸素センサの検出値に基づく空燃比と、目標空燃比との偏差に基づいて学習終了条件を判定し、学習終了条件の成立時にはキャニスタからのエバポガスの放出を許可し、学習終了条件の不成立時には一時的に学習制御を停止してエバポガスの流出を許可するようにした空燃比学習制御装置が、特許文献１で知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４０４８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１で開示されたものは、キャニスタから吸気通路へのエバポガスの流通を制御する制御弁を備えた構成となっており、そのような構成では、制御弁が必要となるだけでなく、その制御弁の作動を制御するための構成が必要であり、コストが高くなってしまう。その一方で、エバポガスが吸気通路に流入することによる空燃比への影響を軽減したいという課題もある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、コストの増大を回避した簡単な構成でエバポガスの吸気通路への流入による空燃比への影響を軽減し得るようにした、自動二輪車用エンジンの空燃比学習制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁と、エバポガスを前記吸気通路に放出するようにして前記吸気通路に常時連通するようにして燃料タンクおよび前記吸気通路間に設けられるキャニスタと、排気通路を流通する排ガス中の残存酸素濃度を検出する酸素センサと、該酸素センサの検出値に基づいて設定される学習値から空燃比を目標空燃比に近づけるためのフィードバック制御を行って、前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する制御ユニットとを備える、自動二輪車用エンジンの空燃比学習制御装置において、前記制御ユニットは、前記フィードバック制御にあたり、電源オン時から暖機が完了するまでの期間を前記キャニスタから前記吸気通路にエバポガスが放出されている期間と予測し、該期間中においては、前記学習値に対して所定の制限係数を必ず乗算するようにして、その乗算をすることのみで、前記フィードバック制御で定まる燃料噴射量の減量に該期間全体に亘って所定の制限をかけ、また前記暖機の完了後は、前記制限係数の乗算を中止して前記所定の制限を解除することを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサを備え、前記制御ユニットが、該水温センサの検出値が所定値以上となるのに応じて前記エバポガスの放出が終了したと判断することを第２の特徴とする。
【０００８】
本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記制御ユニットは、前記酸素センサの検出値による空燃比制御のためのフィードバック補正係数を学習制御し、当該フィードバック補正係数を基本燃料噴射量に乗算して燃料噴射量を算出するとともに、前記所定の制限をかける際には前記フィードバック補正係数に「１」を超える制限係数を乗算することを第３の特徴とする。
【０００９】
さらに本発明は、第３の特徴の構成に加えて、前記フィードバック補正係数は、エンジンの経時劣化に起因する長期的な補正傾向を記録する経時変化補助係数および大気圧に起因する短期的な補正傾向を記録する環境補助係数を用いて設定されることを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の特徴によれば、電源オン時から暖機が完了するまでの期間をキャニスタから吸気通路にエバポガスが放出されていると予測して、該期間中においては学習値に対して所定の制限係数を必ず乗算するようにして、その乗算をすることのみで、フィードバック制御で定まる燃料噴射量の減量に該期間全体に亘って所定の制限をかけ、また前記暖機の完了後は、前記制限係数の乗算を中止して前記所定の制限を解除するので、エバポガスが流入することによって空燃比がリッチ側になっていると想定される電源オン時から暖機が完了するまでの期間内では学習値に必ず一定の制限が加わることで学習値の誤差が大きくなることを防止することができ、吸気通路およびキャニスタ間にエバポガスの流通を制御する制御弁を設けることを不要としてコストの増大を回避した簡単な構成で、エバポガスの吸気通路への流入による空燃比への影響を軽減することができる。
【００１１】
また、電源オン時から暖機が完了するまでの期間、学習値に所定の制限係数を必ず乗算するのみの簡単な手法によって学習制御で定まる燃料噴射量に制限をかけることが可能となり、学習値が大きく変動することを防止することができる。
【００１２】
また更に、通常、エバポガスは暖機運転中に吸気通路に放出されて燃焼されるものであるので、このように、電源オン時から暖機が完了するまでの期間を、前記キャニスタから前記吸気通路にエバポガスが放出されている期間と予測することで、エバポガスの放出期間を簡単に予測することができる。
【００１３】
本発明の第２の特徴によれば、通常、エバポガスは暖機運転中に吸気通路に放出されて燃焼されるものであるので、エンジンの冷却水温が所定水温以上に達して暖機が終了したと判断し得る時点でエバポガスの放出が終了したと判断することが可能であり、エバポガスの放出終了タイミングを簡単に判断することができる。
【００１４】
本発明の第３の特徴によれば、空燃比制御のためのフィードバック補正係数を学習制御するとともにフィードバック補正係数を基本燃料噴射量に乗算して燃料噴射量を得るのであるが、所定の制限をかける際にはフィードバック補正係数に「１」を超える制限係数を乗算するので、空燃比がリーンの状態になり過ぎるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】エンジンの全体構成を示す図である。
【図２】制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図１および図２を参照しながら説明すると、先ず図１において、たとえば自動二輪車に搭載される水冷式のエンジンＥのシリンダボア１１に摺動可能に嵌合されるピストン１２の頂部を臨ませる燃焼室１３に混合気を供給するための吸気装置１４と、前記燃焼室１３からの排ガスを排出するための排気装置１５とが前記エンジンＥのシリンダヘッド１６に接続され、吸気装置１４には吸気通路１７が形成され、排気装置１５には排気通路１８が形成される。またシリンダヘッド１６には前記燃焼室１３に先端を臨ませる点火プラグ２０が取付けられる。
【００１７】
前記吸気装置１４には、吸気通路１７を流通する空気量を制御するためのスロットル弁２１が開閉可能に配設されるとともに、スロットル弁２１よりも下流側の吸気通路１７に燃料を噴射するための燃料噴射弁２２が付設される。また前記スロットル弁２１よりも下流側の吸気通路１７と、燃料タンク２３との間には、エバポガスを前記吸気通路１７に放出するようにして前記吸気通路１７に常時連通するキャニスタ２４が設けられる。さらに前記排気装置１５には、触媒コンバータ２５が介設される。
【００１８】
前記点火プラグ２０による点火タイミング、前記燃料噴射弁２２からの燃料噴射量、ならびに前記スロットル弁２１を開閉駆動するアクチュエータ２６の作動は制御ユニットＣによって制御されるものであり、該制御ユニットＣには、アクセルグリップ２７の回動操作量を検出するアクセルセンサ２８の検出値、前記ピストン１２に連接されたクランク軸２９の回転数を検出する回転数センサ３０の検出値、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ３１の検出値、排気通路１８を流通する排ガス中の残存酸素濃度を検出するようにして前記触媒コンバータ２５よりも下流側で前記排気装置１５に取付けられる酸素センサ３２の検出値が入力される。
【００１９】
図２において、前記制御ユニットＣのうち前記燃料噴射弁２２の噴射量を制御する部分は、回転数センサ３０で得られる回転数ならびにアクセルセンサ２８で得られるスロットル開度に基づいてマップ３３を参照しつつ目標空燃比を得るための基本燃料噴射量を定める基本噴射量算出手段３４と、前記酸素センサ３２で得られる酸素濃度に基づいて目標空燃比に近づくようにフィードバック補正係数を算出してフィードバック制御を行うフィードバック補正係数算出手段３５と、フィードバック補正係数算出手段３５で得られた補正量に基づいて基本燃料噴射量を補正する補正手段３６と、補正手段３６で得られた最終的な燃料噴射量に対応した燃料噴射時間を求める最終燃料噴射時間算出手段３７とを備える。
【００２０】
前記フィードバック補正係数算出手段３５は、酸素濃度に基づいて排ガスのリッチ・リーンの程度を判定するリッチ・リーン判定部３８と、そのリッチ・リーン判定部３８の判定結果に基づいてフィードバック補正係数および基本燃料噴射量を補正するパラメータ算出部３９とを有する。パラメータ算出部３９は、ＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性記憶部４０に、所定の周期でパラメータを記憶せしめ、イグニッションキーをオンにしたとき（システム起動時）に、不揮発性記憶部４０からパラメータを読み込む。
【００２１】
而して前記パラメータ算出部３９では、不揮発性記憶部４０に周期的に記憶される変数ＫＯ２，ＫＢＵＫ，ＫＢＵＲ，ＫＡＬＴによって、酸素センサ３２の検出値による空燃比制御のためのフィードバック補正係数である統合補正係数ＫＴをＫＴ←（ＫＯ２×ＫＢＵＫ×ＫＢＵＲ×ＫＡＬＴ）として算出する。
【００２２】
ここで変数ＫＢＵＫは、変数ＫＯ２の補助的な変数であり変数ＫＯ２を初期値「１」に戻すように適当な周期でＫＯ２を補完する。また変数ＫＢＵＲは、経時変化補助係数であり、エンジンＥの経時劣化等に起因する長期的な補正傾向を記録するものであり、また変数ＫＡＬＴは、環境補助係数であり、大気圧等に起因する比較的短期的な補正傾向を記録するものである。
【００２３】
上記変数ＫＢＵＫ，ＫＢＵＲ，ＫＡＬＴは、所定の周期で不揮発性記録部４０に記録され、イグニッションキーオフ（システム停止）後にも、値が保持され、システム起動時に読み込まれ、学習制御が行われる。
【００２４】
また前記変数ＫＯ２は、Ｏ2 フィードバック制御を行う際に所定の周期毎に一次的に使用される変数であり、基本的には、この変数ＫＯ２に基づいてフィードバック制御を行って空燃比を目標空燃比に近づける。而してリッチ・リーン判定部３８でのリッチ・リーンの判定結果に基づいてフィードバック補正量としてのＫＯ２が定められる。
【００２５】
基本噴射量算出手段３４でマップ３３に基づいて基本燃料噴射量をＴＯとしたときに、補正手段３６では、補正燃料噴射量Ｔ１を（ＴＯ×ＫＴ）として求め、最終燃料噴射時間算出手段３７は最終的な燃料噴射量（ＴＯ×ＫＴ）に対応した燃料噴射時間を求めることになる。すなわち制御ユニットＣは、酸素センサ３２の検出値に基づく空燃比を目標空燃比に近づけるためのフィードバック制御を行って前記燃料噴射弁２２からの燃料噴射量を制御することになる。
【００２６】
ところで前記制御ユニットＣの前記パラメータ算出部３９は、前記キャニスタ２４から前記吸気通路１７にエバポガスが放出されていると予測される間は、フィードバック制御で定まる燃料噴射量（ＴＯ×ＫＴ）に該期間全体に亘って所定の制限をかける。而して、その制限をかけるにあたってパラメータ算出部３９は、学習値に対して所定の制限係数を必ず乗算するようにして、その乗算をすることのみで、学習制御で定まる燃料噴射量に制限をかけるものであり、前記統合補正係数ＫＴに、「１」を超える制限係数たとえば「１．２〜１．５」程度の制限係数を乗算することになる。
【００２７】
ここで、通常、エバポガスは暖機運転中に吸気通路１７に放出されて燃焼されるものであり、前記パラメータ算出部３９は、アクセルセンサ２８の検出値が小さく、かつ水温センサ３１の検出値が小さい状態でのエンジンＥの始動時に、電源オン時から暖機が完了するまでの期間を、前記キャニスタから前記吸気通路にエバポガスが放出されている期間と予測し、水温センサ３１の検出値が所定値以上となるのに応じて暖機が完了したとして、前記エバポガスの放出が終了したと判断する。
【００２８】
次にこの実施の形態の作用について説明すると、排気通路１８を流通する排ガス中の残存酸素濃度を検出する該酸素センサ３２の検出値に基づく空燃比を目標空燃比に近づけるためのフィードバック制御を行って燃料噴射弁２２からの燃料噴射量を制御する制御ユニットＣが、キャニスタ２４から吸気通路１７にエバポガスが放出されていると予測される電源オン時から暖機が完了するまでの期間は、フィードバック制御で定まる燃料噴射量の減量に該期間全体に亘って所定の制限をかけ、また暖機の完了後は、前記制限係数の乗算を中止して前記所定の制限を解除するので、エバポガスが流入することによって空燃比がリッチ側になっていると想定される期間内では、該期間全体に亘って学習値に一定の制限が加わることで学習値の誤差が大きくなることを防止することができ、吸気通路１７およびキャニスタ２４間にエバポガスの流通を制御する制御弁を設けることを不要としてコストの増大を回避した簡単な構成で、エバポガスの吸気通路１７への流入による空燃比への影響を軽減することができる。
【００２９】
ところで制御ユニットＣは、酸素センサ３２の検出値による空燃比制御のためのフィードバック補正係数である統合補正係数ＫＴを学習制御し、当該統合補正係数ＫＴを基本燃料噴射量ＴＯに乗算して燃料噴射量を算出するとともに、所定の制限をかける際には統合補正係数ＫＴに「１」を超える制限係数を乗算するので、空燃比がリーンの状態になり過ぎるのを防止することができる。
【００３０】
また制御ユニットＣが、前記エバポガスが放出されていると予測している状態での学習値に対して所定の制限係数を必ず乗算するようにして、その乗算をすることのみで、学習制御で定まる燃料噴射量に制限をかけるので、学習値に所定の制限係数を乗算するだけの簡単な手法によって学習制御で定まる燃料噴射量に制限をかけることが可能となり、学習値が大きく変動することを防止することができる。
【００３１】
さらに制御ユニットＣは、上述したように電源オン時から暖機が完了するまでの期間をキャニスタ２４から吸気通路１７にエバポガスが放出されている期間と予測するものであり、通常、エバポガスは暖機運転中に吸気通路に放出されて燃焼されるものであるので、エバポガスの放出期間を簡単に予測することができ、しかも制御ユニットＣは、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ３１の検出値が電源オン時から後に所定値以上となるのに応じて、エバポガスの放出が終了したと判断するので、エンジンの冷却水温が所定水温以上に達して暖機が終了したと判断し得る時点でエバポガスの放出が終了したと判断するようにして、エバポガスの放出終了タイミングを簡単に判断することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１７・・・吸気通路
１８・・・排気通路
２２・・・燃料噴射弁
２３・・・燃料タンク
２４・・・キャニスタ
３１・・・水温センサ
３２・・・酸素センサ
Ｃ・・・制御ユニット
【図１】
0005513053.tif 000002
【図２】
0005513053.tif 000003