(57)【要約】【課題】エンジンの過渡運転時における燃焼状態の向上と、エンジンの高回転定常時における燃焼状態の向上とを両立させることが可能な燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】平均燃圧を算出するために燃圧の検出を行う期間である平均燃圧算出期間が、高圧ポンプの１サイクルよりも短い期間に設定されている。この平均燃圧算出期間中に検出された燃圧の平均値が平均燃圧として算出される。そして、４つのシリンダの各々に係る筒内噴射インジェクタの噴射パルス幅の演算の際に、算出された平均燃圧が用いられる。【選択図】図６
2008202492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、前記シリンダ内へ燃料を噴射する筒内噴射インジェクタと、前記筒内噴射インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと、前記筒内噴射インジェクタに作用する燃圧を検出する燃圧検出装置と、を備えたエンジンに適用され、前記筒内噴射インジェクタの噴射パルス幅を演算する噴射パルス幅演算手段を備えた燃料噴射制御装置であって、
前記燃料ポンプの駆動周期より短い期間に前記燃圧検出装置により複数回にわたって検出された燃圧から平均燃圧を算出する平均燃圧算出手段を備え、
前記噴射パルス幅演算手段は、前記平均燃圧算出手段により算出された平均燃圧に基づいて噴射パルス幅を演算する燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記筒内噴射インジェクタに作用する燃圧が所定の目標燃圧となるように燃圧のフィードバック制御を行う燃圧制御手段を備え、
前記燃圧制御手段は、前記平均燃圧算出手段により算出された平均燃圧に基づいてフィードバック制御を行う、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記平均燃圧算出手段は、前記燃圧検出装置により複数回にわたって検出された燃圧に基づいて加重平均を算出する、請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記平均燃圧算出手段は、前回に算出した平均燃圧と、今回検出された燃圧との和を２で除することによって、今回の平均燃圧を算出する、請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記平均燃圧算出手段は、前記燃料ポンプによる燃料の吐出が行われる前後の期間に前記燃圧検出装置により複数回にわたって検出された燃圧から平均燃圧を算出する、請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記平均燃圧算出手段は、前記燃料ポンプによる燃料の吐出が行われる所定時間前に前記燃圧検出装置により検出された第１の燃圧と、当該吐出が行われる所定時間後に前記燃圧検出装置により検出された第２の燃圧との和を２で除することによって平均燃圧を算出する、請求項５に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記エンジンは、クランク軸と、前記クランク軸が所定角度だけ回転する毎にクランパルスを発生するクランクパルス発生装置と、を備え
前記燃料ポンプは、アクチュエータにより駆動される制御弁を備え、
前記第１の燃圧は、前記制御弁を駆動する制御弁駆動パルスが発生するタイミングで検出され、
前記第２の燃圧は、前記クランクパルス発生装置がクランクパルスを発生するタイミングで検出される、請求項６に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記エンジンは、複数の前記シリンダを備えた複数気筒エンジンであり、
前記噴射パルス幅演算手段は、前記平均燃圧算出手段により算出された平均燃圧を、前記複数のシリンダのうち、少なくとも２つのシリンダに係る噴射パルス幅を演算する際に用いる、請求項１または２に記載の燃圧噴射制御装置。
【請求項９】
前記噴射パルス演算手段は、前記平均燃圧算出手段により算出された平均燃圧を、前記複数のシリンダの全てに係る噴射パルスを演算する際に用いる、請求項８に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
前記エンジンは、４つの前記シリンダを備えた４気筒エンジンである、請求項９に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
シリンダと、前記シリンダ内へ燃料を噴射する筒内噴射インジェクタと、前記筒内噴射インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと、前記筒内噴射インジェクタに作用する燃圧を検出する燃圧検出装置と、を備えたエンジンに適用され、前記筒内噴射インジェクタの噴射パルス幅を演算する噴射パルス幅演算手段を備えた燃料噴射制御装置であって、
前記噴射パルス幅演算手段は、前記燃圧検出装置により所定のタイミングで検出された燃圧に基づいて噴射パルス幅を演算する燃料噴射制御装置。
【請求項１２】
前記エンジンは、クランク軸と、前記クランク軸が所定角度だけ回転する毎にクランパルスを発生するクランクパルス発生装置と、を備え
前記燃圧検出装置が燃圧を検出するタイミングは、前記クランクパルス発生装置がクランクパルスを発生するタイミングである、請求項１または１１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１３】
前記燃料ポンプは、アクチュエータにより駆動される制御弁を備え、
前記燃圧検出装置が燃圧を検出するタイミングは、制御弁を駆動する制御弁駆動パルスが発生するタイミングである、請求項１または１１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１４】
前記燃圧検出装置が燃圧を検出するタイミングは、前記筒内噴射インジェクタを駆動するインジェクタ駆動パルスが発生するタイミングである、請求項１または１１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１５】
前記燃圧検出装置は、所定時間毎に燃圧の検出を行い、
前記噴射パルス幅演算手段は、噴射パルス幅の演算の際に、所定のタイミングでの最新の燃圧を用いる、請求項１または１１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１６】
前記エンジンは、クランク軸と、前記クランク軸が所定角度だけ回転する毎にクランパルスを発生するクランクパルス発生装置と、を備え
前記所定のタイミングは、前記クランクパルス発生装置がクランクパルスを発生するタイミングである、請求項１５に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１７】
前記燃料ポンプは、アクチュエータにより駆動される制御弁を備え、
前記所定のタイミングは、制御弁を駆動する制御弁駆動パルスが発生するタイミングである、請求項１５に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１８】
前記所定のタイミングは、前記筒内噴射インジェクタを駆動するインジェクタ駆動パルスが発生するタイミングである、請求項１５に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１９】
請求項１または１１に記載の燃料噴射制御装置を備えたエンジン。
【請求項２０】
請求項１または１１に記載の燃料噴射制御装置を備えた鞍乗型車両。
【請求項２１】
自動二輪車である、請求項２０に記載の鞍乗型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ内へ燃料を直接噴射する筒内噴射インジェクタを備えた鞍乗型車両のエンジンに適用される燃料噴射制御装置と、この燃料噴射制御装置を備えたエンジンおよび鞍乗型車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、四輪自動車用のエンジンとして、シリンダ内へ燃料を直接噴射する筒内噴射インジェクタを備えたエンジンが提案されている。このエンジンでは、燃料タンク内の燃料が高圧ポンプにより高圧に加圧されて筒内噴射インジェクタに供給される。この筒内噴射インジェクタを備えたエンジンでは、シリンダに接続された吸気管内へ燃料を噴射する管内噴射インジェクタを備えたエンジンと比較して、エンジン出力の向上や、燃費の向上等を図ることができる。
【０００３】
筒内噴射インジェクタへの燃料噴射を行う際には、まず、シリンダ内に吸入される空気量と目標空燃比とから要求燃料量が算出される。そして、この要求燃料量と、筒内噴射インジェクタに作用する燃圧と、無効噴射時間等とから、筒内噴射インジェクタを駆動させるための噴射パルス幅が算出される。ここで、実際に噴射される噴射量と、要求燃料量とを一致させるためには、噴射時点における燃圧を正確に取得することが重要となる。
【０００４】
ここで、従来より、噴射パルス幅を算出する際に用いる燃圧として、所定期間における燃圧の平均値（平均燃圧）を採用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、高圧ポンプの運転周期以上の長さの期間にわたる燃圧を複数サンプリングし、このサンプリングした燃圧に基づいて平均燃圧を算出するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−１６４９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、平均燃圧の算出期間が長くなってしまうことに起因して、特にエンジンが過渡運転状態の時は、算出される平均燃圧の応答性が低下してしまい易い。そのため、エンジンの使用回転数範囲が広く、また、過渡運転頻度の高い自動二輪車等に特許文献１に記載の技術を適用した場合、エンジンの過渡運転時において燃焼状態が悪化してしまい易い。また、これとは逆に、応答性を重視して、常に変化する燃圧の瞬時値をそのまま用いると、エンジンの過渡運転時における燃焼状態は改善するものの安定性が低下し、特にエンジンの高回転域での定常運転時において燃焼状態が悪化してしまい易い。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、エンジンの過渡運転時における燃焼状態の向上と、エンジンの高回転定常時における燃焼状態の向上とを両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る燃料噴射制御装置は、シリンダと、前記シリンダ内へ燃料を噴射する筒内噴射インジェクタと、前記筒内噴射インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと、前記筒内噴射インジェクタに作用する燃圧を検出する燃圧検出装置と、を備えた自動二輪車のエンジンに適用され、前記筒内噴射インジェクタの噴射パルス幅を演算する噴射パルス幅演算手段を備えた燃料噴射制御装置であって、前記燃料ポンプの駆動周期より短い期間に前記燃圧検出装置により複数回にわたって検出された燃圧から平均燃圧を算出する平均燃圧算出手段を備え、前記噴射パルス幅演算手段は、前記平均燃圧算出手段により算出された平均燃圧に基づいて噴射パルス幅を演算するものである。
【０００８】
上記燃料噴射制御装置によれば、平均燃圧の算出期間が燃料ポンプの駆動周期よりも短い。そのため、算出される平均燃圧の応答性が向上する。その結果、エンジンの過渡運転時においても、算出される平均燃圧が実際の燃圧からずれ難く、エンジンの過渡運転時における燃焼状態が向上する。
【０００９】
また、第２の発明に係る燃料噴射制御装置は、シリンダと、前記シリンダ内へ燃料を噴射する筒内噴射インジェクタと、前記筒内噴射インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと、前記筒内噴射インジェクタに作用する燃圧を検出する燃圧検出装置と、を備えたエンジンに適用され、前記筒内噴射インジェクタの噴射パルス幅を演算する噴射パルス幅演算手段を備えた燃料噴射制御装置であって、前記噴射パルス幅演算手段は、前記燃圧検出装置により所定のタイミングで検出された燃圧に基づいて噴射パルス幅を演算するものである。
【００１０】
上記燃料噴射制御によれば、噴射パルス幅の演算を行う際に、所定のタイミングで検出された燃圧の瞬時値が用いられる。そのため、燃圧の変動に対して、噴射パルス幅の演算に使用される燃圧値の応答性が向上する。その結果、エンジンの過渡運転時においても、噴射パルス幅の演算に使用される燃圧値が実際の燃圧値からずれ難く、エンジンの過渡運転時における燃焼状態が向上する。また、所定のタイミングで検出された燃圧の瞬時値を用いて噴射パルス幅の演算を行うことにより、エンジンの高回転定常運転時においても、燃焼状態が悪化することはない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エンジンの高回転定常運転時における燃焼状態を悪化させずに、エンジンの過渡運転時における燃焼状態を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態に係る車両は自動二輪車１０である。自動二輪車１０は、骨格をなす車体フレーム１１と、乗員が着座するシート１６とを備えている。シート１６に着座した乗員は、車体フレーム１１を跨いで乗車する。なお、本発明において、車両の形状としては、図１に示したもの（いわゆるモータサイクル型）に限定されず、所謂モペット型の車両であってもよい。また、車両の最高速度や排気量、車両の大小等も限定されない。また、自動二輪車に限らず、四輪バギー等の他の鞍乗型車両であってもよい。
【００１４】
以下の説明では、前後左右の方向は、シート１６に着座した乗員から見た方向を言うものとする。車体フレーム１１は、ステアリングヘッドパイプ１２と、ステアリングヘッドパイプ１２から後方斜め下向きに延びるメインフレーム１３と、メインフレーム１３の中途部から後方斜め上向きに延びる左右のシートレール１４を備えている。
【００１５】
ステアリングヘッドパイプ１２には、フロントフォーク１８を介して前輪１９が支持されている。シートレール１４の上には、燃料タンク２０およびシート１６が支持されている。シート１６は、燃料タンク２０の後方からシートレール１４の後端部に向かって延びている。
【００１６】
メインフレーム１３の後端部には、左右一対のリヤアームブラケット２４が設けられている。
【００１７】
リヤアームブラケット２４は、メインフレーム１３の後端部から下向きに突出している。これらリヤアームブラケット２４にはピボット軸３８が設けられ、ピボット軸３８にリヤアーム２５の前端部が揺動自在に支持されている。リヤアーム２５の後端部には後輪２６が支持されている。
【００１８】
また、車体フレーム１１には、後輪２６を駆動するエンジンユニット２８が支持されている。クランクケース３５は、メインフレーム１３に吊り下げられた状態で支持されている。なお、本実施形態において、エンジンユニット２８は、ガソリンエンジンとしてのエンジン２９（図３参照）を備えているが、これに限定されず、ガソリンエンジンとモータエンジンとを組み合わせたエンジンを備えていてもよい。
【００１９】
自動二輪車１０は、フロントカウル３３と、左右のレッグシールド３４とを備えている。レッグシールド３４は運転者の脚部の前方を覆うカバー部材である。
【００２０】
また、図１には示していないが、自動二輪車１０の右側の下部には、ブレーキペダルが設けられている。上述したブレーキペダルは、後輪２６を制動させるためのものである。また、前輪１９は、ハンドル４１の右グリップ４１Ｒ（図２参照）近傍に設けられたブレーキレバー１０３（図２参照）を操作することにより制動される。ハンドル４１の左グリップ４１Ｌの近傍にはクラッチレバー１０４が設けられている。このクラッチレバー１０４を操作することでクラッチ５４（図２参照）が断続される。さらに、自動二輪車１０の左側の下部には、チェンジペダル１０５が設けられている。このチェンジペダル１０５を操作することで変速機８０（図２参照）のギアチェンジが行われる。
【００２１】
図２は、図１に示した自動二輪車１０の駆動系の構成図である。ハンドル４１（図１も参照）の右グリップ４１Ｒは、アクセルグリップを構成し、このアクセルグリップにはアクセル入力センサ４２が装着されている。このアクセル入力センサ４２は、乗員による右グリップ４１の操作量（アクセル操作量）を検出する。また、ハンドル４１の中央部には、現在のギアポジションを表示するインジケータ４５が設けられている。なお、本実施形態では、チェンジペダル１０５（図１参照）の操作により、シフトポジションをニュートラルから最高ギア段である６速ギア段までの間で増加または減少させることができる。
【００２２】
吸気通路を構成するスロットル４７にはスロットル弁４６が装着されている。スロットル弁４６の弁軸４８の右側端部には、スロットル駆動アクチュエータ４９が設けられるとともに、左側端部にはスロットル開度センサ５０が設けられている。アクセルグリップとしての右グリップ４１Ｒ、スロットル４７、スロットル駆動アクチュエータ４９およびスロットル開度センサ５０から、電子制御スロットル装置５１が構成されている。なお、本実施形態では、この電子制御スロットル装置５１を備えた自動二輪車１０に限定されず、ワイヤによりスロットル弁４６を駆動するワイヤ式のスロットルを自動二輪車１０が備えていてもよい。
【００２３】
エンジン２９（図３参照）のクランク軸５２の右端部の右側には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ５３が設けられている。このエンジン回転数センサ５３は、クランク軸５２が所定角度（本実施形態では４５°）だけ回転する毎にクランクパルスを発生する。エンジン回転数センサ５３は、本発明にいうクランクパルス発生装置に該当する。クランク軸５２は、湿式多板式のクラッチ５４を介してメイン軸５５に連結されている。クラッチ５４は、クラッチハウジング５４ａとクラッチボス５４ｂとを備えている。クラッチハウジング５４ａには複数のフリクションプレート５４ｃが取り付けられている。また、クラッチボス５４ｂには複数のクラッチプレート５４ｄが取り付けられている。各クラッチプレート５４ｄは、隣り合うフリクションプレート５４ｃ、５４ｃの間に配置されている。クラッチレバー１０４を操作することによって、フリクションプレート５４ｃとクラッチプレート５４ｄとの間の距離が変化し、クラッチ５４の断続が行われる。メイン軸５５には、多段（図２では６段）の変速ギア５７が装着されるとともに、メイン軸回転数センサ５６が設置されている。メイン軸５５に装着された各変速ギア５７は、ドライブ軸５８上に装着された変速ギア５９と噛み合っている。ドライブ軸５８は、メイン軸５５と平行に配置されている。なお、図２では、説明の便宜上、変速ギア５７と変速ギア５９とを分離して示している。
【００２４】
これら変速ギア５７および変速ギア５９は、選択されたギア以外は、いずれか一方または両方がメイン軸５５またはドライブ軸５８に対して空転状態で装着されている。したがって、メイン軸５５からドライブ軸５８への駆動力の伝達は、選択された一対の変速ギアのみを介して行われる。なお、一対の変速ギア５７、５９が、メイン軸５５からドライブ軸５８へ駆動力が伝達される状態で噛み合っている状態はギアイン状態である。
【００２５】
変速ギア５７および変速ギア５９を選択してギアチェンジを行う動作は、シフトカム７９により行われる。シフトカム７９には、複数（図２では３本）のカム溝６０が形成され、各カム溝６０にシフトフォーク６１が装着される。各シフトフォーク６１は、それぞれメイン軸５５およびドライブ軸５８の所定の変速ギア５７、５９に係合している。シフトカム７９が回転することにより、シフトフォーク６１がカム溝６０に沿って軸方向に移動する。そして、このシフトフォーク６１の移動に連動して、メイン軸５５およびドライブ軸５８に対してスプライン嵌合されている所定の変速ギア５７、５９が軸方向に移動する。そして、軸方向に移動した変速ギア５７、５９が、メイン軸５５およびドライブ軸５８に空転状態で装着されている他の変速ギア５７、５９と係合することによりギアチェンジが行われる。なお、これら変速ギア５７、５９およびシフトカム７９により変速機８０が構成される。
【００２６】
ドライブ軸５８には車速センサ６９が設置されている。さらに、シフトカム７９にはギアポジション（シフトカムの回転量）を検出するギアポジションセンサ７０が設置されている。
【００２７】
図３は、エンジン２９におけるシリンダ８１の周辺構造、エンジン２９の燃料系および制御系の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態に係るエンジン２９は、４つのシリンダ８１ａ〜８１ｄを備えた４気筒エンジンである。各シリンダの構成は同様であるので、以下、それらを代表して説明する場合には、単にシリンダ８１と称することとする。図３では、これら４つのシリンダ８１のうち、１つのシリンダ８１、ならびに、その内部および周辺の構成を示している。
【００２８】
エンジン２９のシリンダ８１内には、ピストン８２が往復可能に収容されている。ピストン８２の上面とシリンダ８１の内壁面とにより、燃焼室８３が形成されている。
【００２９】
このシリンダ８１には、吸気管８５および排気管８６が接続されている。吸気管８５は、吸気ポート８７を介して燃焼室８３と連通している。吸気ポート８７には、開閉駆動されることにより、吸気管８５と燃焼室８３との連通状態を変更する吸気バルブ８８が配設されている。また、シリンダ８１には、シリンダ８１内に燃料を供給する筒内噴射インジェクタ１８９が設けられている。本実施形態では、筒内噴射インジェクタ１８９によって、シリンダ８１内への燃料の直接噴射（筒内噴射）が行われる。
【００３０】
また、吸気管８５におけるスロットル弁４６（図２も参照）の下流側（シリンダ８１側）には、吸気管８５内の圧力（吸気管圧力）を検出する吸気管圧力センサ９０が設けられている。なお、吸気管圧力センサ９０は、吸気ポート８７に設けられ、吸気ポート８７内の圧力を検出するものであってもよい。
【００３１】
排気管８６は、排気ポート９７を介して燃焼室８３に接続されている。排気ポート９７には、開閉駆動されることにより、排気管８６と燃焼室８３との連通状態を変更する排気バルブ９８が配設されている。また、燃焼室８３の上部には、燃料と空気とにより形成された混合気を着火させるイグニッションプラグ９９が配設されている。
【００３２】
また、エンジン２９は、筒内噴射インジェクタ１８９へ燃料を供給する燃料系１２０を備えている。この燃料系１２０は、燃料タンク１２１、低圧ポンプ１２２、高圧ポンプ１２３、高圧燃料配管１２４および低圧燃料配管１２５を備えている。
【００３３】
低圧ポンプ１２２は、燃料タンク１２１に接続されている。この低圧ポンプ１２２は、燃料タンク１２１内の燃料を吸引し、吸引した燃料を、低圧燃料配管１２５を介して高圧ポンプ１２３へ圧送する。
【００３４】
高圧ポンプ１２３は、上述した低圧ポンプ１２２に接続されている。高圧ポンプ１２３は、低圧ポンプ１２２により圧送された燃料をさらに加圧する。高圧ポンプ１２３により加圧された高圧燃料は、高圧燃料配管１２４を介して筒内噴射インジェクタ１８９に供給される。なお、高圧ポンプ１２３の具体的な構成については、後に図５を用いて詳述する。
【００３５】
筒内噴射インジェクタ１８９による燃料噴射は、筒内噴射インジェクタ１８９と接続されたＥＣＵ（エンジン制御装置）１００により制御される。また、ＥＣＵ１００は、イグニッションプラグ９９と接続されており、このイグニッションプラグ９９の点火制御を行う。さらに、ＥＣＵ１００は、スロットル駆動アクチュエータ４９（図２も参照）の駆動制御を行う。
【００３６】
このＥＣＵ１００には、入力系として、上述した吸気管圧力センサ９０が接続されている。また、ＥＣＵ１００には、他の入力系として、センサ群１３０が接続されている。センサ群１３０は、図４に示すように、アクセル入力センサ４２、スロットル開度センサ５０、エンジン回転数センサ５３、メイン軸回転数センサ５６、車速センサ６９、ギアポジションセンサ７０（図２も参照）、水温センサ７１、大気圧センサ７２および吸気温センサ７３から構成されている。水温センサ７１は、エンジン２９の冷却水の水温を検出する。また、大気圧センサ７２は大気圧を検出する。さらに、吸気温センサ７３は、吸気管８５内への流入空気の温度を検出する。これら各センサ４２、５０、５３、５６、６９、７０、７１、７２、７３の検出結果はＥＣＵ１００に入力される。
【００３７】
図３に示すように、ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２およびＲＯＭ１０６や、図示しない入出力バス等を含んで構成されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０６に記憶されているプログラムやデータのうち、必要なものをＲＡＭ１０２に展開して各種の処理を行う。
【００３８】
ＲＯＭ１０６には、エンジン制御プログラムが記憶されている。このエンジン制御プログラムは、スロットル駆動アクチュエータ４９、筒内噴射インジェクタ１８９およびイグニッションプラグ９９（図３参照）等の各装置の駆動制御を行うためのプログラムであり、エンジン２９全体の運転制御を行うためのプログラムである。
【００３９】
図５は、図３に示した燃料系１２０のより具体的な構成を示す図である。図３にも示したように、高圧ポンプ１２３は、低圧ポンプ１２２および低圧燃料配管１２５を介して燃料タンク１２１と接続されている。高圧ポンプ１２３は、燃料が充填されるポンプ室１２３ａと、上下に往復運動するプランジャ１２３ｃと、ポンプ室１２３ａへの燃料供給量を調整する電磁弁１２３ｄとを備えている。
【００４０】
ポンプ室１２３ａには、低圧ポンプ１２２から圧送されてくる燃料が充填される。プランジャ１２３ｃは、ポンプカム１２３ｂにより駆動されてポンプ室１２３ａ内を上下に往復運動する。ポンプカム１２３ｂは、カムシャフト（図示せず）に取り付けられており、当該カムシャフトは、クランク軸５２（図２参照）と駆動チェーン（図示せず）を介して接続されている。したがって、ポンプカム１２３ｂの回転は、エンジン２９の回転（クランク軸５２の回転）と同期する。
【００４１】
電磁弁１２３ｄは、ソレノイドにより構成されている。この電磁弁１２３ｄは、燃料の入口となる部分を開閉するためのスピル弁１２３ｅを備えている。また、ポンプ室１２３ａ内における高圧燃料配管１２４との接続部分には、チェック弁１２３ｆが設けられている。チェック弁１２３ｆは、ポンプ室１２３ａ内の燃圧が所定値または高圧燃料配管側の圧力を超えると開弁する。
【００４２】
電磁弁１２３ｄは、ＥＣＵ１００（図３も参照）に接続され、ＥＣＵ１００からの制御信号により開閉制御される。この電磁弁１２３ｄは、非通電時には、スピル弁１２３ｅを押し下げて、燃料タンク１２１とポンプ室１２３ａとが連通する開弁状態にする。また、電磁弁１２３ｄの通電時には、スピル弁１２３ｅを引き上げて、燃料タンク１２１とポンプ室１２３ａとが連通しない閉鎖状態にする。なお、図５では、スピル弁１２３ｅの開弁状態を示している。
【００４３】
上述したプランジャ１２３ｃが、ポンプカム１２３ｂにより駆動されてポンプ室１２３ａ内を往復運動することにより、ポンプ室１２３ａ内の燃料が高圧に加圧される。そして、ポンプ室１２３ａ内の燃圧が所定値または高圧燃料配管側の圧力を超えると、チェック弁１２３ｆが開弁することにより、ポンプ室１２３ａ内の燃料が高圧燃料配管１２４を介して蓄圧室１２７内に供給される。なお、蓄圧室１２７は、デリバリパイプとも呼ばれる。そして、蓄圧室１２７に供給された高圧燃料は、筒内噴射インジェクタ１８９から噴射される。なお、本実施形態に係るエンジン２９は、４気筒エンジンであるので、図５に示すように、４つのシリンダ８１の各々の内部に燃料を噴射する４つの筒内噴射インジェクタ１８９を備えている。
【００４４】
蓄圧室１２７には、蓄圧室１２７内の燃圧を検出する燃圧センサ７４が設けられている。この蓄圧室１２７内の燃圧が、筒内噴射インジェクタ１８９に作用する燃圧である。この燃圧センサ７４は、本発明にいう燃圧検出装置に該当する。この燃圧センサ７４は、ＥＣＵ１００と接続され、燃圧センサ７４により検出された燃圧は、ＥＣＵ１００に入力される。
【００４５】
上述したように、高圧ポンプ１２３は、プランジャ１２３ｃの往復運動により、燃料を加圧して高圧燃料配管１２４に圧送するものである。具体的には、まず、スピル弁１２３ｅが開弁している状態でプランジャ１２３ｃが降下することにより、ポンプ室１２３ａ内に燃料タンク１２１からの燃料が充填される。その後、プランジャ１２３ｃの上昇工程において、電磁弁１２３ｄに通電が行われ、スピル弁１２３ｅが閉弁する。スピル弁１２３ｅが閉弁すると、プランジャ１２３ｃの上昇によりポンプ室１２３ａ内の燃圧が上昇する。そして、ポンプ室１２３ａ内の燃圧が所定値を超えると、チェック弁１２３ｆが開弁し、高圧燃料配管１２４および蓄圧室１２７を介して筒内噴射インジェクタ１８９に燃料が供給される。チェック弁１２３ｆが開弁して、ポンプ室１２３ａ内の燃料が蓄圧室１２７に供給されると、プランジャ１２３ｃの上昇に応じて蓄圧室１２７内の燃圧が上昇し、その後、ポンプ室１２３ａ内の燃圧と等しくなる。
【００４６】
図６は、各シリンダ８１内への筒内噴射が行われているときの蓄圧室１２７内の燃圧の時間推移を示す図である。図６では、ポンプカム１２３ｂ（図５参照）が下死点から上死点を移動し、その後、下死点へと戻る１周期（サイクル）における燃圧の変動が示されている。
【００４７】
図６に示すように、蓄圧室１２７内の燃圧は、スピル弁１２３ｅが閉弁し、高圧ポンプ１２３による蓄圧室１２７への燃料の吐出が開始された直後に大きく立ち上がる。そして、ポンプカム１２３ｂが上死点に達したときに蓄圧室１２７内の燃圧は最大となる。このとき、高圧ポンプ１２３による燃料の吐出が終了する。
【００４８】
ポンプカム１２３ｂが上死点に達してから、シリンダ８１ａ、８１ｂ、８１ｄ、８１ｃの順に各シリンダ８１内への筒内噴射が行われる。このとき、蓄圧室１２７内の燃圧は、ポンプカム１２３ｂが上死点に達したときを最大値として、シリンダ８１内への筒内噴射が行われる都度、段階的に減少している。そして、４つめのシリンダ８１ｃ内への筒内噴射が行われた後、スピル弁１２３ｅが閉弁し、再度、高圧ポンプ１２３による燃料の吐出が行われる。なお、図６に示したように、電磁弁１２３ｄに供給される駆動パルスが発生してから、スピル弁１２３ｅが実際に閉弁するまでに、ある程度の遅延（閉弁遅延）が生じる。
【００４９】
また、上述したように、エンジン回転数センサ５３（図２参照）は、クランク軸５２が所定角度（４５°）だけ回転する毎にクランクパルスを発生する。図６では、このクランクパルスが示されている。図６に示すように、本実施形態では、クランクパルスが１６回発生する間、すなわち、クランク軸５２が２回転する間に、ポンプカム１２３ｂが１回転する。
【００５０】
次に、蓄圧室１２７の平均燃圧を算出する平均燃圧算出処理について図７を用いて説明する。本実施形態に係る自動二輪車１０では、筒内噴射インジェクタ１８９の燃料噴射時間（噴射パルス幅）を演算するにあたって、上記平均燃圧が用いられる。また、本実施形態では、蓄圧室１２７の燃圧が所定の目標燃圧となるように、燃圧のフィードバック制御を行う際にも、上記平均燃圧が用いられる。
【００５１】
上記平均燃圧の算出にあたって、本実施形態では、図６に示すように、高圧ポンプ１２３による燃料の吐出が行われる前後、すなわち、蓄圧室１２７の燃圧の立ち上がりの前後の燃圧を検出し、この２点での燃圧の平均値を算出する。
【００５２】
図７に示した平均燃圧算出処理が開始されると、まず、ステップＳ１００において、電磁弁１２３ｄ（図５参照）への駆動パルスの出力を開始したか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、電磁弁１２３ｄを閉弁させるための駆動パルスの出力を開始したか否かを判定する。なお、上記駆動パルスは、本発明にいう制御弁駆動パルスに該当する。駆動パルスの出力を開始していない場合、処理をステップＳ１００に戻して、駆動パルスを出力するまで待機する。図６に示すように、上記駆動パルスの出力の開始時点は、高圧ポンプ１２３による燃料の吐出が行われる前である。
【００５３】
ステップＳ１００において、電磁弁１２３ｄへの駆動パルスの出力を開始したと判定した場合、次に、ステップＳ１１０において、燃圧Ｐ１の検出を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、上記駆動パルスの出力を開始したタイミングで、燃圧センサ７４による燃圧Ｐ１の検出を行う。
【００５４】
ステップＳ１１０の処理を実行すると、次に、ステップＳ１２０において所定のクランクパルスを入力したか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、図６に示した複数のクランクパルスのうち、符号１が付されたクランクパルス（クランクパルス（１））を入力したか否かを判定する。このクランクパルス（１）は、高圧ポンプ１２３による燃料の吐出が行われた直後に発生するクランクパルスである。
【００５５】
ここで、図６に示すように、クランク軸５２と駆動チェーンを介して接続された上記カムシャフトが１回転する毎に、カムパルスが発生する。上記カムシャフトが１回転する間に、クランク軸５２は２回転するため、このカムパルスは、クランク軸５２（図２参照）が２回転する毎に発生する。ステップＳ１２０において、ＥＣＵ１００は、このカムパルスを入力してから２回目のクランクパルスを入力したときに、クランクパルス（１）を入力したと判定する。
【００５６】
ステップＳ１２０においてクランクパルス（１）を入力していないと判定した場合、処理をステップＳ１２０に戻す一方、クランクパルス（１）を入力したと判定した場合、次に、ステップＳ１３０において燃圧Ｐ２の検出を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、クランクパルス（１）を入力したタイミングで、燃圧センサ７４による燃圧Ｐ２の検出を行う。
【００５７】
ステップＳ１３０の処理を実行すると、次に、ステップＳ１４０において平均燃圧Ｐｍの算出を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０の処理により検出した燃圧Ｐ１と、ステップＳ１３０の処理により検出した燃圧Ｐ２との和を２で除することにより、平均燃圧Ｐｍを算出する。このステップＳ１４０の処理を実行すると、平均燃圧算出処理を終了させる。この図７に示した平均燃圧算出処理を実行するとき、ＥＣＵ１００は、本発明にいう平均燃圧算出手段として機能する。
【００５８】
図６、図７を用いて説明したように、本実施形態において、平均燃圧の算出期間（平均燃圧算出期間）は、電磁弁１２３ｄの駆動パルスの出力開始時から、クランクパルス（１）の入力時までの期間である。この平均燃圧算出期間は、高圧ポンプ１２３の１サイクルよりも短い期間である。
【００５９】
ここで、上述したように、この平均燃圧算出期間が高圧ポンプ１２３の１サイクル以上の長い期間になってしまうと、エンジンの過渡運転時に燃圧の変動に対する平均燃圧の応答が悪化する。そのため、エンジンの過渡運転時において、算出される平均燃圧が実際の燃圧からずれ易くなってしまい、エンジンの過渡運転時における燃焼状態が悪化してしまい易い。
【００６０】
しかし、本実施形態では、平均燃圧算出期間が高圧ポンプ１２３の１サイクルよりも短い期間であるため、燃圧の変動に対する平均燃圧の応答性が向上する。そのため、エンジンの過渡運転時において、算出される平均燃圧が実際の燃圧からずれ難く、エンジンの過渡運転時における燃焼状態が向上する。
【００６１】
また、本実施形態では、平均燃圧の算出において、高圧ポンプ１２３による燃料の吐出の前後２点の燃圧を用い、この２点での燃圧の平均値を算出している。この場合、２点での燃圧の和を２で除するという簡易な演算で平均燃圧を算出することができるため、ＣＰＵ１０１（図３参照）への負荷を軽減することができる。
【００６２】
次に、図７に示した平均燃圧算出処理により算出された平均燃圧を用いて、筒内噴射インジェクタ１８９の燃料噴射時間（噴射パルス幅）を演算する噴射パルス幅演算処理について図８および図９を用いて説明する。この処理は、概略的には、まず、筒内噴射インジェクタ１８９の要求燃料量を演算する。そして、この演算された要求燃料量と、上述した平均燃圧算出処理により算出された平均燃圧等とに基づいて、筒内噴射インジェクタ１８９の噴射パルス幅を演算する。
【００６３】
噴射パルス幅演算処理が開始されると、まず、図８のステップＳ２００〜Ｓ２５０において、エンジン回転数、吸気管圧力、スロットル開度、大気圧、吸気温および水温をそれぞれ入力する。この処理において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数センサ５３（図４参照）、吸気管圧力センサ９０（図３参照）、スロットル開度センサ５０、大気圧センサ７２、吸気温センサ７３および水温センサ７１（図４参照）の出力結果をそれぞれ入力する。
【００６４】
ステップＳ２５０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２６０において平均燃圧の読み出しを行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、図７に示した平均燃圧算出処理により算出され、ＲＡＭ１０２等に記憶されている平均燃圧を読み出す。
【００６５】
ステップＳ２６０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２７０において、第１の空気量マップの検索を行う。この第１の空気量マップは、エンジン回転数と吸気管圧力とから、吸気管８５への流入空気量を求める際に用いられるマップである。このようなエンジン回転数と吸気管圧力と流入空気量との関係を規定するマップは、一般的にスピードデンシティ方式のマップと呼ばれる。
【００６６】
ステップＳ２７０において、ＥＣＵ１００は、上記第１の空気量マップを検索し、ステップＳ２００の処理により入力したエンジン回転数と、ステップＳ２１０の処理により入力した吸気管圧力とに対応する流入空気量を取得する。
【００６７】
ステップＳ２７０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２８０において、第２の空気量マップの検索を行う。この第２の空気量マップは、エンジン回転数とスロットル開度とから、吸気管８５への流入空気量を求める際に用いられるマップである。このようなエンジン回転数とスロットル開度と流入空気量との関係を規定するマップは、一般的にスロットルスピード方式のマップと呼ばれる。
【００６８】
ステップＳ２８０において、ＥＣＵ１００は、上記第２の空気量マップを検索し、ステップＳ２００の処理により入力したエンジン回転数と、ステップＳ２２０の処理により入力したスロットル開度とに対応する流入空気量を取得する。
【００６９】
なお、ステップＳ２７０、Ｓ２８０により取得された流入空気量は暫定値であり、後に説明するステップＳ２９０の処理によりこれら２つの暫定値に対して重み付けが行われる。そして、この重み付けが行われて得られた流入空気量が、要求燃料量の算出の際に用いられる。
【００７０】
ステップＳ２８０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２９０において、ステップＳ２７０、Ｓ２８０によりそれぞれ取得された流入空気量の暫定値に対して重み付けを行うことにより、流入空気量の最終値を算出する。この重み付けは、スロットル開度に応じて行われる。具体的には、スロットル開度が大きくなる程、ステップＳ２７０の処理により得られた暫定値の割合を小さくし、ステップＳ２８０の処理により得られた暫定値の割合を大きくする。逆に、スロットル開度が小さくなる程、ステップＳ２７０の処理により得られた暫定値の割合を大きくし、ステップＳ２８０の処理により得られた暫定値の割合を小さくする。
【００７１】
ステップＳ２９０の処理を実行すると、次に、図９のステップＳ３００において、大気圧補正を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２９０の処理により算出された流入空気量に対して、ステップＳ２３０の処理により入力した大気圧値に応じた所定の補正処理を行う。
【００７２】
ステップＳ３００の処理を実行すると、次に、ステップＳ３１０において、吸気温補正を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３００の処理により大気圧補正が行われた後の流入空気量に対して、ステップＳ２４０の処理により入力した吸気温に応じた所定の補正処理を行う。
【００７３】
ステップＳ３１０の処理を実行すると、次に、ステップＳ３２０において、空燃比マップの検索を行う。この空燃比マップは、エンジン回転数とスロットル開度とから、目標空燃比を求める際に用いられるマップである。ステップＳ３２０において、ＥＣＵ１００は、上記空燃比マップを検索し、ステップＳ２００の処理により入力したエンジン回転数と、ステップＳ２２０の処理により入力したスロットル開度とに対応する目標空燃比を取得する。
【００７４】
ステップＳ３２０の処理を実行すると、次に、ステップＳ３３０において要求燃料量の算出を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３２０の処理により取得された目標空燃比と、ステップＳ３１０の処理により算出された流入空気量（補正処理後の流入空気量）とに基づいて要求燃料量を算出する。
【００７５】
ステップＳ３３０の処理を実行すると、次に、ステップＳ３４０において噴射パルス幅の算出を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３３０において算出された要求燃料量と、ステップＳ２６０の処理により読み出された平均燃圧とを用いて所定の演算を行うことにより、筒内噴射インジェクタ１８９の燃料噴射時間（噴射パルス幅）を算出する。
【００７６】
このステップＳ３４０の処理では、４つのシリンダ８１の各々に係る４つの筒内噴射インジェクタ１８９の全てについて、噴射パルス幅が算出される。すなわち、本実施形態では、ステップＳ２６０の処理により読み出された平均燃圧が、４つのシリンダ８１の全てに係る噴射パルス幅の演算の際に用いられる。そのため、各シリンダ８１内への燃料の噴射量が変動し難く、燃焼状態が向上する。
【００７７】
ステップＳ３４０の処理を実行すると、次に、ステップＳ３５０において水温補正を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３４０において算出された筒内噴射インジェクタ１８９の噴射パルス幅に対して、ステップＳ２５０の処理により入力した水温に応じた所定の補正処理を行う。
【００７８】
ステップＳ３５０の処理を実行すると、次に、ステップＳ３６０において無効時間補正を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３５０の処理により水温補正が行われた後の噴射パルス幅に対して、無効時間（筒内噴射インジェクタ１８９に駆動信号が供給されてから、燃料噴射が開始されるまでの遅延時間）を考慮した所定の補正処理を行う。ステップＳ３６０の処理を実行すると、噴射パルス幅演算処理を終了させる。この図８および図９に示した噴射パルス幅演算処理を実行するとき、ＥＣＵ１００は、本発明にいう噴射パルス幅演算手段として機能する。
【００７９】
ここで、本実施形態では、上述したように、平均燃圧算出期間が高圧ポンプ１２３の１サイクルよりも短い期間であるため、燃圧の変動に対する平均燃圧の応答性が向上する。そのため、エンジンの過渡運転時において、算出される平均燃圧が実際の燃圧からずれ難い。そのため、ステップＳ３４０〜Ｓ３６０の処理を経て最終的に演算された噴射パルス幅に基づいて燃料噴射を行った際の燃料噴射量が、ステップＳ３３０の処理により演算された要求燃料量からずれ難い。その結果、エンジンの過渡運転時において燃焼状態が向上する。
【００８０】
次に、図７に示した平均燃圧算出処理により算出された平均燃圧を用いて、燃圧のフィードバック制御を行う燃圧制御処理について図１０を用いて説明する。なお、この燃圧制御処理では、上記フィードバック制御に加えて、燃圧のフィードフォワード制御も行われる。この燃圧制御処理では、概略的には、まず、要求燃料量に基づいてフィードフォワード項を算出し、平均燃圧と所定の目標燃圧とに基づいてフィードバック項を算出する。そして、この算出されたフィードフォワード項とフィードバック項との和に基づいて高圧ポンプ１２３の駆動制御を行い、蓄圧室１２７内の燃圧の制御を行う。
【００８１】
燃圧制御処理が開始されると、まず、ステップＳ５００において、エンジン回転数を入力する。この処理において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数センサ５３（図２参照）の検出結果を入力する。
【００８２】
ステップＳ５００の処理を実行すると、次に、ステップＳ５１０において、平均燃圧の読み出しを行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、図７に示した平均燃圧処理により算出され、ＲＡＭ１０２等に記憶されている平均燃圧を読み出す。
【００８３】
ステップＳ５１０の処理を実行すると、次に、ステップＳ５２０において要求燃料量の読み出しを行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３３０の処理により算出され、ＲＡＭ１０２等に記憶されている要求燃料量を読み出す。
【００８４】
ステップＳ５２０の処理を実行すると、次に、ステップＳ５３０において、スロットル開度を入力する。この処理において、ＥＣＵ１００は、スロットル開度センサ５０（図２参照）の出力結果を入力する。
【００８５】
ステップＳ５３０の処理を実行すると、次に、ステップＳ５４０において、フィードフォワード項ＦＦを算出する。このフィードフォワード項は、電磁弁１２３ｄを駆動（閉弁駆動）させる際の駆動パルス幅を算出する際に、フィードフォワード制御による当該駆動パルス幅への寄与率を決定する値である。この処理において、ＥＣＵ１００は、フィードフォワード項ＦＦを、所定のフィードフォワード係数Ｋｆ、および、ステップＳ５２０の処理により読み出した要求燃料量と気筒数（本実施形態では４）との積Ｑの積Ｋｆ・Ｑとして算出する。
【００８６】
ステップＳ５４０の処理を実行すると、次に、ステップＳ５５０において、目標燃圧Ｐｏを取得する。この処理において、ＥＣＵ１００は、ＲＯＭ１０６等に記憶されている目標燃圧マップを検索して目標燃圧Ｐｏを取得する。この目標燃圧マップは、スロットル開度とエンジン回転数と目標燃圧Ｐｏとの関係を規定するマップである。このステップＳ５５０の処理では、ステップＳ５００の処理により入力したエンジン回転数と、ステップＳ５３０の処理により入力したスロットル開度とに対応する目標燃圧Ｐｏが上記目標燃圧マップから取得される。
【００８７】
ステップＳ５５０の処理を実行すると、次に、ステップＳ５６０において、圧力偏差ΔＰを算出する。この圧力偏差ΔＰは、目標燃圧Ｐｏと平均燃圧Ｐｍとの差である。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５５０の処理により取得した目標燃圧Ｐｏと、図７に示した平均燃圧算出処理により算出された平均燃圧Ｐｍとの差を圧力偏差ΔＰとして算出する。
【００８８】
ステップＳ５６０の処理を実行すると、次に、ステップＳ５７０において、上記フィードバック項の一部の項である比例項ＤＴｐを算出する。フィードバック項は、電磁弁１２３ｄを駆動（閉弁駆動）させる際の駆動パルス幅を算出する際に、フィードバック制御による当該駆動パルス幅への寄与率を決定する値である。この処理において、ＥＣＵ１００は、所定の係数Ｋ１と、ステップＳ５６０の処理により算出された圧力偏差ΔＰとの積を、比例項ＤＴｐとして算出する。
【００８９】
ステップＳ５７０の処理を実行すると、次に、ステップＳ５８０において、フィードバック項の他の一部の項である積分項ＤＴｉを算出する。この処理において、ＥＣＵ１００は、前回のステップＳ５８０の処理により算出された積分項ＤＴｉ（ＤＴｉ（旧））と、所定の係数Ｋ２と、ステップＳ５６０の処理により算出された圧力偏差ΔＰとを用いて、下記式（１）により今回の積分項ＤＴｉ（ＤＴｉ（新））を算出する。
ＤＴｉ（新）＝ＤＴｉ（旧）＋Ｋ２・ΔＰ・・・式（１）
【００９０】
ステップＳ５８０の処理を実行すると、次に、ステップＳ５９０において、電磁弁１２３ｄを駆動（閉弁駆動）させる際の駆動パルス幅ＤＴを算出する。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５４０の処理により算出されたフィードフォワード項ＦＦ、ステップＳ５７０の処理により算出された比例項ＤＴｐと、ステップＳ５８０の処理により算出された積分項ＤＴｉとの和であるフィードバック項（ＤＴｐ＋ＤＴｉ）、および、所定の補正係数Ｋａに基づいて、下記式（２）により駆動パルス幅ＤＴを算出する。なお、上記補正係数Ｋａは、エンジン回転数に応じて決定される。ステップＳ５９０の処理を実行すると、燃圧制御処理を終了させる。この図１０に示した燃圧制御処理を実行するとき、ＥＣＵ１００は、本発明にいう燃圧制御手段として機能する。
ＤＴ＝Ｋａ（ＦＦ＋ＤＴｐ＋ＤＴｉ）・・・式（２）
【００９１】
ここで、本実施形態では、上述したように、平均燃圧算出期間が高圧ポンプ１２３の１サイクルよりも短い期間であるため、燃圧の変動に対する平均燃圧の応答性が向上する。そのため、エンジンの高回転時において、算出される平均燃圧が実際の燃圧からずれ難い。そのため、図１０に示した燃圧制御処理において、目標燃圧と平均燃圧との差に基づいて燃圧のフィードバック制御を行ったときに、蓄圧室１２７内の燃圧を目標燃圧に的確に近づけることが可能となる。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態に係る自動二輪車１０によれば、平均燃圧算出期間が高圧ポンプ１２３の１サイクルよりも短い期間であるため、燃圧の変動に対する平均燃圧の応答性が向上する。そのため、エンジンの過渡運転時において、算出される平均燃圧が実際の燃圧からずれ難い。したがって、平均燃圧を用いて算出される噴射パルス幅に基づいて筒内噴射インジェクタ１８９により燃料噴射を行った際の燃料噴射量が、要求燃料量からずれ難い。その結果、エンジンの過渡運転時において燃焼状態が向上する。
【００９３】
また、実施形態に係る自動二輪車１０では、平均燃圧が実際の燃圧からずれ難いため、目標燃圧と平均燃圧との差に基づいて燃圧のフィードバック制御を行ったときに、蓄圧室内の燃圧を目標燃圧に的確に近づけることが可能となる。
【００９４】
また、実施形態に係る自動二輪車１０では、蓄圧室１２７の燃圧の立ち上がりの前後の燃圧が検出され、この２点での燃圧に基づいて平均燃圧が算出される。このように、燃圧の変動が大きい燃料吐出前後の燃圧をサンプリングして平均燃圧を算出することにより、算出された平均燃圧が信頼できる値となる（実燃圧からのずれが小さくなる）。
【００９５】
また、本実施形態に係る自動二輪車１０では、平均燃圧の算出において、高圧ポンプ１２３による燃料の吐出の前後２点の燃圧を用い、この２点での燃圧の平均値を算出している。この場合、２点での燃圧の和を２で除するという簡易な演算で平均燃圧を算出することができる。その結果、ＣＰＵ１０１への負荷を軽減することができる。
【００９６】
また、本実施形態に係る自動二輪車１０では、算出された平均燃圧が、４つのシリンダ８１の全てに係る噴射パルス幅の演算の際に用いられる。そのため、各シリンダ８１内への燃料噴射量が変動し難く、高回転定常運転時における燃焼状態が向上する。
【００９７】
なお、本実施形態において、エンジン２９は、４つのシリンダ８１を備えた４気筒エンジンであるが、本発明においてエンジンの気筒数としては特に限定されない。例えば、２気筒エンジンであってもよいし、６気筒エンジンであってもよい。
【００９８】
また、本実施形態では、算出された平均燃圧が４つのシリンダ８１の全てに係る噴射パルス幅の演算に用いられる。しかし、本発明はこれに限定されず、複数のシリンダ８１のうち、少なくとも２つのシリンダ８１に係る噴射パルス幅の演算の際に、算出された平均燃圧が用いられてもよい。
【００９９】
＜第２実施形態＞
本発明において、平均燃圧算出期間は、高圧ポンプ１２３の１サイクルよりも短い時間であれば、第１実施形態において説明した期間（図６参照）に限定されない。また、第１実施形態では、高圧ポンプ１２３により吐出の前後２点の燃圧を用いて平均を算出しているが、本発明では、平均算出のための燃圧のサンプリング数は２に限定されず、３以上であってもよい。以下に説明する第２実施形態では、平均燃圧算出期間が第１実施形態の場合よりも長く、燃圧のサンプリング数も第１実施形態の場合よりも多い。さらに、第２実施形態では、平均燃圧算出処理において、検出された燃圧に基づいて加重平均が算出される。
【０１００】
図１１は、蓄圧室１２７内の燃圧の時間推移、および、燃圧の検出タイミングを示す図である。図１１に示すように、第２実施形態では、クランクパルス（１２）〜（１５）および（０）〜（３）がそれぞれ発生するタイミングで燃圧が検出される。すなわち、燃圧のサンプリング数が８となる。この第２実施形態において、平均燃圧算出期間は、第１実施形態の場合よりも長いものの、高圧ポンプ１２３の１サイクルよりも短い。そのため、第１実施形態の場合と同様、エンジンの過渡運転時において燃焼状態が向上する効果が得られる。
【０１０１】
図１２は、第２実施形態に係る平均燃圧算出処理を示すフローチャートである。なお、第２実施形態に係る自動二輪車において、図１１および図１２に示した以外の自動二輪車の構成要素および処理については、第１実施形態に係る自動二輪車１０と同様であるので、その説明を省略する。この平均燃圧算出処理は、ＥＣＵ１００がクランクパルスを入力する毎に実行される。
【０１０２】
図１２に示す平均燃圧算出処理が開始されると、まず、ステップＳ７００において、サンプリング開始タイミングになったか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、入力したクランクパルスが燃圧の検出を開始するクランクパルス（図１１に示したクランクパルス（１２））であるか否かを判定する。
【０１０３】
ステップＳ７００においてサンプリング開始タイミングになったと判定した場合、次に、ステップＳ７１０において、サンプリング実施フラグをオンに設定する。このサンプリング実施フラグがオンであるということは、現時点が平均燃圧算出期間内であるということである。
【０１０４】
一方、ステップＳ７００においてサンプリング開始タイミングではないと判定した場合、次に、ステップＳ７２０において、サンプリング実施フラグがオンに設定されているか否かを判定する。オンに設定されていない（オフである）と判定した場合、平均燃圧算出処理を終了させる。
【０１０５】
ステップＳ７２０においてサンプリング実施フラグがオンに設定すると判定するか、または、ステップＳ７１０の処理を実行した場合、次に、ステップＳ７３０において燃圧Ｐｔを検出する。この処理において、ＥＣＵ１００は、燃圧センサ７４（図５参照）による燃圧Ｐｔの検出を行う。
【０１０６】
ステップＳ７３０の処理を実行すると、次に、ステップＳ７４０において、加重平均Ｐｎの更新を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、前回のステップＳ７４０の処理により算出された加重平均Ｐｎ（Ｐｎ（旧））と、ステップＳ７３０の処理により検出された燃圧Ｐｔとを用いて、下記式（３）により今回の加重平均Ｐｎ（Ｐｎ（新））を算出することにより、加重平均Ｐｎの更新を行う。
Ｐｎ（新）＝（２×Ｐｎ（旧）＋Ｐｔ）／３・・・式（３）
【０１０７】
ステップＳ７４０の処理を実行すると、次に、ステップＳ７５０において、サンプリング終了タイミングになったか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、入力したクランクパルスが燃圧の検出を終了するクランクパルス（図１１に示したクランクパルス（３））であるか否かを判定する。サンプリング終了タイミングになっていないと判定した場合、平均燃圧算出処理を終了させる。
【０１０８】
一方、ステップＳ７５０においてサンプリング終了タイミングになったと判定した場合、平均燃圧算出期間が終了するので、次に、ステップＳ７６０においてサンプリング実施フラグをオフに設定する。このサンプリング終了タイミングになった時点での加重平均Ｐｎが、噴射パルス幅演算処理（図８および図９参照）、ならびに、燃圧制御処理（図１０参照）に用いられる平均燃圧となる。ステップＳ７６０の処理を実行すると、平均燃圧算出処理を終了させる。
【０１０９】
図１２を用いて説明したように、本実施形態では、所定のクランクパルスが発生する毎に、上記式（３）が用いられて加重平均が更新される。この場合、比較的簡易な演算で平均燃圧を算出することができるため、ＣＰＵ１０１への負荷を軽減することができる。また、クランクパルスの発生毎に、加重平均が更新される演算方法であるため、バッファ領域が少なくて済む。
【０１１０】
＜第３実施形態＞
上述した第２実施形態では、検出された燃圧に基づく加重平均が算出されることにより、平均燃圧が算出されたが、以下の第３実施形態では、加重平均ではなく、各項に重み付けを行わない均等平均により平均燃圧が算出される。
【０１１１】
図１３は、第３実施形態に係る平均燃圧算出処理を示すフローチャートである。なお、第３実施形態に係る自動二輪車において、図１２に示した以外の自動二輪車の構成要素および処理については、第２実施形態に係る自動二輪車１０と同様であるので、その説明を省略する。この平均燃圧算出処理は、ＥＣＵ１００がクランクパルスを入力する毎に実行される。
【０１１２】
図１３に示した平均燃圧算出処理における図１２に示した平均燃圧算出処理との相違点は、図１２のステップＳ７４０の処理が図１３のステップＳ８４０の処理に変更されている点である。ステップＳ８４０の処理では、均等平均Ｐｎ′の更新が行われる。この処理において、ＥＣＵ１００は、前回のステップＳ８４０の処理により算出された均等平均Ｐｎ′（Ｐｎ′（旧））と、ステップＳ７３０の処理により検出された燃圧Ｐｔとを用いて、下記式（４）により今回の均等平均Ｐｎ′（Ｐｎ′（新））を算出することにより、均等平均Ｐｎ′の更新を行う。
Ｐｎ′（新）＝（Ｐｎ′（旧）＋Ｐｔ）／２・・・式（４）
【０１１３】
図１３を用いて説明したように、本実施形態では、所定のクランクパルスが発生する毎に、上記式（４）が用いられて均等平均が更新される。この場合、第２実施形態と同様に、比較的簡易な演算で平均燃圧を算出することができるため、ＣＰＵ１０１への負荷を軽減することができる。また、クランクパルスの発生毎に、均等平均が更新される演算方法であるため、バッファ領域が少なくて済む。
【０１１４】
＜第４実施形態＞
上述した第１〜第３実施形態では、平均燃圧算出期間における複数の燃圧を用いて平均燃圧が算出され、この平均燃圧に基づいて、噴射パルス幅の演算および燃圧のフィードバック制御が行われる。これに対し、以下に説明する第４実施形態では、平均燃圧ではなく、所定のタイミングで検出した燃圧、すなわち、燃圧の瞬時値に基づいて、噴射パルス幅の演算および燃圧のフィードバック制御が行われる。
【０１１５】
図１４は、蓄圧室１２７内の燃圧の時間推移、および、燃圧の検出タイミングを示す図である。図１４に示すように、第４実施形態では、クランクパルス（１５）が発生するタイミングで燃圧センサ７４による燃圧の検出を行う。このクランクパルス（１５）は、高圧ポンプ１２３による燃料の吐出期間の略中央で発生するクランクパルスである。このように、燃圧が大きく立ち上がる期間の略中央における燃圧を検出することにより、当該期間の前後２点での平均値を平均燃圧とする第１実施形態の場合と略等しい燃圧を取得することができる。
【０１１６】
この第４実施形態では、図８の噴射パルス幅演算処理におけるステップＳ２６０の処理に代えて、上述した燃圧の瞬時値を読み出す処理が行われる。また、図１０の燃圧制御処理におけるステップＳ５１０の処理に代えて、燃圧の瞬時値を読み出す処理が行われる。この第４実施形態においても、第１実施形態の場合と同様、エンジンの過渡運転時において燃焼状態が向上する効果が得られる。
【０１１７】
上述した第１〜第４実施形態では、燃圧を検出するタイミングとして、ＥＣＵ１００がクランクパルスを入力するタイミング、および、電磁弁１２３ｄに供給される駆動パルスをＥＣＵ１００が出力するタイミングが適用される。しかし、燃圧の検出タイミングとしては、これらの態様に限定されず、ＥＣＵ１００による種々の信号（パルス）の入力または出力のタイミングを、燃圧の検出タイミングとして採用することが可能である。例えば、図６に示した筒内噴射インジェクタ１８９への駆動パルスの出力タイミングを燃圧の検出タイミングとしてもよい。また、ＥＣＵ１００が入力または出力する種々のパルスの立ち上がりのタイミングを検出タイミングとしてもよいし、立ち下がりのタイミングを検出タイミングとしてもよい。
【０１１８】
上述した第１〜第４実施形態では、所定の燃圧検出タイミングで燃圧センサ７４により検出された燃圧に基づいて、噴射パルス幅の算出が行われる。しかし、本発明では、燃圧センサ７４により所定時間毎（例えば、０．２ｍｓ毎）に燃圧の検出を行い、所定のタイミングとなったときに、その時点での最新の燃圧（燃圧センサ７４により検出された燃圧）を用いて噴射パルス幅の演算を行うようにしてもよい。上記所定のタイミングとしては、特に限定されず、上述した燃圧の検出タイミングと同様、ＥＣＵ１００がクランクパルスを入力するタイミングや、電磁弁１２３ｄに供給される駆動パルスをＥＣＵ１００が出力するタイミングや、筒内噴射インジェクタ１８９への駆動パルスの出力タイミング等を挙げることができる。また、この他、ＥＣＵ１００が入力または出力する種々のパルスの入力または出力のタイミングを、上記所定のタイミングとすることができる。さらに、上記種々のパルスの立ち上がりのタイミングを上記所定のタイミングとしてもよいし、立ち下がりのタイミングを上記所定のタイミングとしてもよい。
【０１１９】
以上説明したように、本発明は、燃料噴射制御装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】第１実施形態に係る自動二輪車の側面図である。
【図２】図１に示した自動二輪車の駆動系の構成図である。
【図３】エンジンにおけるシリンダの周辺構造、エンジンの燃料系および制御系の構成を模式的に示す図である。
【図４】センサ群を示すブロック図である。
【図５】燃料系のより具体的な構成を示す図である。
【図６】蓄圧室内の燃圧の時間推移を示す図である。
【図７】平均燃圧算出処理を示すフローチャートである。
【図８】噴射パルス幅演算処理を示すフローチャートである。
【図９】噴射パルス幅演算処理を示すフローチャートである。
【図１０】燃圧制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態に係る蓄圧室の燃圧の時間推移、および、燃圧の検出タイミングを示す図である。
【図１２】第２実施形態に係る平均燃圧算出処理を示すフローチャートである。
【図１３】第３実施形態に係る平均燃圧算出処理を示すフローチャートである。
【図１４】第４実施形態に係る燃圧の検出タイミングを示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１０                      自動二輪車（鞍乗型車両）
２９                      エンジン
４１                      ハンドル
４１Ｒ                    右グリップ
４２                      アクセル入力センサ
４６                      スロットル弁
４７                      スロットル
４９                      スロットル駆動アクチュエータ
５０                      スロットル開度センサ
５２                      クランク軸
５３                      エンジン回転数センサ（クランクパルス発生装置）
７１                      水温センサ
７２                      大気圧センサ
７３                      吸気温センサ
７４                      燃圧センサ（燃圧検出装置）
８１（８１ａ〜８１ｄ）    シリンダ
９０                      吸気管圧力センサ
１００                    ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）
１０１                    ＣＰＵ
１０２                    ＲＡＭ
１０６                    ＲＯＭ
１２３                    高圧ポンプ（燃料ポンプ）
１２３ｄ                  電磁弁（アクチュエータ）
１２３ｅ                  スピル弁（制御弁）
１８９                    筒内噴射インジェクタ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐｔ          検出された燃圧
Ｐｍ                      平均燃圧
Ｐｎ                      燃圧の加重平均
Ｐｏ                      目標燃圧
Ｐ’ｎ（旧）              前回算出された平均燃圧
Ｐ’ｎ（新）              今回の平均燃圧
Ｓ１００〜Ｓ１４０        平均燃圧算出処理（平均燃圧算出手段）
Ｓ２００〜Ｓ３６０        噴射パルス幅演算処理（噴射パルス幅演算手段）
Ｓ５００〜Ｓ５９０        燃圧制御処理（燃圧制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008202492.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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