(57)【要約】【課題】セル始動時のみならず、キック始動時も空燃比を適正範囲内に制御できる燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】第１Ｎｅ検知部１０１は、パルサ４から発生されるパルサ信号に基づいて、クランク軸３３が１回転するまでの間にエンジン回転数Ｎｅ１を検知する。第１基本噴射量（Ｔｉ）決定部１０２は、エンジン回転数Ｎｅ１に基づいて基本噴射量Ｔｉを決定する。キック始動補正係数メモリ１０３には、キック始動時のエンジン回転数Ｎｅ１が高いほど減少するキック始動補正係数Ｋｋｉｃｋが記憶されている。Ｋｋｉｃｋ決定部１０４は、エンジン回転数Ｎｅ１に基づいてキック始動補正係数Ｋｋｉｃｋを決定する。噴射量（Ｔｏｕｔ）演算部１０５は、基本噴射量Ｔｉにキック始動補正係数Ｋｋｉｃｋを乗じて噴射量Ｔｏｕｔを求める。【選択図】        図２
2004270521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁の開弁時間を制御して噴射量を制御する燃料噴射制御装置において、
エンジンのクランク軸が所定角度だけ回転するごとにパルサ信号を発生するパルサ信号発生手段と、
エンジンがキック始動された際に、前記パルサ信号に基づいて、クランク軸が１回転するまでにエンジン回転数を検知するエンジン回転数検知手段と、
前記エンジン回転数に基づいて噴射量を演算する噴射量演算手段とを含むことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記噴射量演算手段は、
前記エンジン回転数に基づいて基本噴射量を決定する基本噴射量決定手段と、
前記基本噴射量を前記エンジン回転数が高いほど大きな割合で減じて噴射量を決定する噴射量決定手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記基本噴射量が、キック始動時にエンジン回転数が高いほど減少する吸入空気堆積効率の減少割合に応じて減ぜられることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項４】
キック始動時のエンジン回転数が高いほど減少するキック始動補正係数を記憶する手段と、
前記エンジン回転数に基づいてキック始動補正係数を決定する手段とを具備し、
前記噴射量決定手段は、前記基本噴射量にキック始動補正係数を乗じて噴射量を決定することを特徴とする請求項２または３に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記エンジン回転数を検知する手段は、エンジンがセルモータにより始動された際に、前記パルサ信号に基づいて、クランク軸が１回転以上するのに要する時間を計測してエンジン回転数を検知することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料噴射制御装置に係り、特に、キック始動時の燃料噴射量を適正に制御して良好な空燃費を得られる燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二輪車両にはスタータモータが搭載され、通常は車載バッテリの充電電圧によりスタータモータを駆動してエンジンをクランキングしている。しかしながら、特に小型の二輪車ではバッテリの容量が小さいために、バッテリ上がりを考慮してキックによるエンジン始動、すなわちキック始動を可能にしている。なお、このようなキック始動を可能にした二輪車に関しては、例えば、特開２００２−９８０３２号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、燃料噴射弁の開弁時間を制御して燃料の噴射量を制御する燃料噴射装置では、燃料の噴射量が、エンジン始動後の定常走行時であれば、エンジン回転数、スロットル開度θＴＨあるいは吸気負圧等をパラメータとして決定される。これに対して、エンジン始動時には上記した走行パラメータとは無関係に、エンジン温度すなわち冷却水温度に基づいて決定されることが多い。
【０００４】
ところが、エンジン始動時の燃料噴射量を冷却水温度に基づいて一義的に決定しても、エンジンがスタータモータにより常に所定の一定速度でクランキングされるセル始動時であれば、気筒内への流入空気量を予測できるので、適正な燃料噴射量を予め選択することができ、その結果、エンジン始動時の空燃比を適正範囲内に制御できる。
【０００５】
これに対して、キック始動時にはクランキング速度（すなわち、エンジン回転数）が運転者の踏力に依存するために一定にはならない。このため、気筒内への流入空気量を予測することができず、適正な燃料噴射量を選択することが難しい。したがって、キック始動時の流入空気量を予測して燃料噴射量を最適値に制御しようとすれば、キック始動直後のクランキング速度を正確に検知する必要がある。しかしながら、エンジン回転数は一般的に、クランク軸が１回転するのに要する時間に基づいて演算されていたために、キック始動直後のクランキング速度を正確に求めることができなかった。
【０００６】
さらに、クランキング速度は、キック始動時にはセルスタート時よりも短時間で高回転域まで一気に上昇し、その変化が急峻となる。しかしながら、クランキング速度が急激に上昇しても、流れの停止している空気の慣性力により、同一のクランキング速度に対する吸入１サイクルあたりの吸気効率が、キック始動時には定常時よりも低下し、その結果、吸気の充填効率が低下する。したがって、一般的にキック始動時には燃料噴射量に対して吸入空気量が不足し、空燃比が適正範囲よりもリッチ側へシフトする傾向がある。
【０００７】
図５は、キック始動時のエンジン回転数Ｎｅと吸気の充填効率η（％）との関係を、スロットル開度θＴＨをパラメータとして求めた実験結果であり、ここでは、スロットル開度θＴＨがアイドル開度［●］、ｆａｓｔアイドル開度［○］、２５％［□］および全開［△］の場合について調べている。  本実験結果から、キック始動時のクランキング速度が高くなるほど充填効率ηが低下することが判る。例えば、スロットル開度θＴＨがアイドル開度［●］であれば、クランキング速度が５００ｒｐｍのときには約６０％であった充填効率ηが、クランキング速度が１５００ｒｐｍになると約４０％まで低下している。
【０００８】
このように、キック始動時にはキックペダルを強くキックするほど吸気の充填効率が低下し、空燃比が理想範囲からリッチ側へシフトしてしまうので、エンジンの始動性が低下してしまうという技術課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、セル始動時のみならず、キック始動時も空燃比を適正範囲内に制御できる燃料噴射制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、燃料噴射弁の開弁時間を制御して噴射量を制御する燃料噴射制御装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【００１１】
（１）エンジンのクランク軸が所定角度だけ回転するごとにパルサ信号を発生するパルサ信号発生手段と、エンジンがキック始動された際に、前記パルサ信号に基づいて、クランク軸が１回転するまでにエンジン回転数を検知するエンジン回転数検知手段と、前記エンジン回転数に基づいて噴射量Ｔｏｕｔを演算する噴射量演算手段とを含むことを特徴とする。
【００１２】
（２）前記噴射量演算手段が、エンジン回転数に基づいて基本噴射量Ｔｉを決定する基本噴射量決定手段と、基本噴射量Ｔｉをエンジン回転数が高いほど大きな割合で減じて噴射量Ｔｏｕｔを決定する噴射量決定手段とを含むことを特徴とする。
【００１３】
上記した特徴（１）によれば、エンジンがキック始動される際は、燃料の噴射量を決定するためのパラメータであるエンジン回転数が、エンジンが１回転するよりも前に検知され、このエンジン回転数に基づいて噴射量が決定されるので、実際の吸入空気量に対応した噴射量を求めることができる。したがって、キック始動時の空燃比Ａ／Ｆを最適に制御できるのでエンジンの始動性が向上する。
【００１４】
上記した特徴（２）によれば、キック始動時には、吸入空気量が慣性力により低下して充填効率が低下することを見込んで噴射量が常時よりも減ぜられるので、キック始動時の空燃比Ａ／Ｆを更に最適に制御できるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である燃料噴射制御装置の全体構成を示した図であり、エンジン２０の燃焼室２１には吸気ポート２２および排気ポート２３が開口し、各ポート２２，２３には吸気弁２４および排気弁２５がそれぞれ設けられるとともに、点火プラグ２６が設けられる。
【００１６】
吸気ポート２２に通じる吸気通路２７には、その開度θＴＨに応じて吸入空気量を調節するスロットル弁２８、ならびに前記開度θＴＨを検出するスロットル開度センサ５および吸入負圧ＰＢを検知する負圧センサ６が設けられている。吸気通路２７の終端にはエアクリーナ２９が設けられている。エアクリーナ２９内にはエアフィルタ３０が設けられ、このエアフィルタ３０を通じて吸気通路２７へ外気が取り込まれる。前記エアクリーナ２９には更に、前記吸気通路２７を指向するように燃料噴射弁８が配置されると共に、吸気（大気）温度ＴＡを検知する吸気温度センサ２が設けられている。
【００１７】
エンジン２０のピストン３１にコンロッド３２を介して連結されたクランク軸３３には、その円周方向に複数のリラクタ９が等間隔で配置されている。クランク軸３３のリラクタ９が配置された部位に対向するようにパルサ４が配置され、クランク軸３３が所定角度だけ回転するごとにパルサ信号を発生する。さらに、クランク軸３３に連結されて回転するギヤ等の回転体３４には、車速Ｖを検知する車速センサ７が対向配置されている。エンジン２０の周りに形成されたウォータジャケットには、エンジン温度を代表する冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ３が設けられている。
【００１８】
ＥＣＵ（エンジン制御装置）１は燃料噴射制御部１０を含み、前記各センサにより検知された信号（プロセス値）に基づいて、前記燃料噴射弁８へ噴射量信号Ｔｏｕｔを出力する。この噴射量信号Ｔｏｕｔは噴射量に応じたパルス幅を有するパルス信号であり、燃料噴射弁８は、このパルス幅に相当する時間だけ開弁されて燃料を噴射する。
【００１９】
図２は、前記燃料噴射制御部１０の機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００２０】
第１Ｎｅ検知部１０１は、クランク軸３３が所定角度だけ回転するごとにパルサ４から発生されるパルサ信号に基づいて、クランク軸３３が１回転するまでの間にエンジン回転数Ｎｅ１を検知する。第１基本噴射量（Ｔｉ）決定部１０２は、前記検知されたエンジン回転数Ｎｅ１に基づいて基本噴射量Ｔｉを決定する。
【００２１】
キック始動補正係数メモリ１０３には、キック始動時のエンジン回転数Ｎｅ１が高いほど減少するキック始動補正係数Ｋｋｉｃｋが、エンジン回転数Ｎｅ１の関数として記憶されている。前記キック始動補正係数Ｋｋｉｃｋは、図３にその一例を示したように、最大値を「１」として、エンジン回転数Ｎｅ１が高いほど減少し、その減少率は、キック始動時にエンジン回転数Ｎｅ１が高いほど減少する吸入空気の充填効率η（図５）の減少割合にほぼ合致している。
【００２２】
Ｋｋｉｃｋ決定部１０４は、前記検知されたエンジン回転数Ｎｅ１とキック始動補正係数メモリ１０３の記憶内容に基づいて、今回のエンジン回転数Ｎｅ１に最適なキック始動補正係数Ｋｋｉｃｋを決定する。噴射量（Ｔｏｕｔ）演算部１０５は、前記基本噴射量Ｔｉにキック始動補正係数Ｋｋｉｃｋを乗じて噴射量Ｔｏｕｔを求める。
【００２３】
第２Ｔｉ決定部１０６は、前記水温センサ３により検知された冷却水温度ＴＷに基づいて基本噴射量Ｔｉを決定する。冷却水温度ＴＷに基づいて得られた基本噴射量Ｔｉは、そのまま噴射量Ｔｏｕｔとなる。
【００２４】
第２Ｎｅ検知部１０７は、クランク軸３３が所定角度だけ回転するごとにパルサ４から発生されるパルサ信号に基づいて、クランク軸が１回転以上する時間に基づいてエンジン回転数Ｎｅ２を検知する。第３Ｔｉ決定部１０８は、前記検知されたエンジン回転数Ｎｅ２、スロットル開度（θＴＨ）センサ５により検知されたスロットル開度θＴＨおよび吸気負圧センサ６により検知された吸気負圧ＰＢに基づいて基本噴射量Ｔｉを決定する。
【００２５】
本実施形態では、エンジン回転数Ｎｅ２とスロットル開度θＴＨと基準燃料噴射量Ｔｉとの関係を定めたデータテーブルが吸気負圧ＰＢごとに複数用意されており、吸気負圧ＰＢに基づいて選択されたデータテーブルを用いて、エンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度θＴＨをパラメータとして基準燃料噴射量Ｔｉが決定される。
【００２６】
Ｋｐｂ算出部１１０は、吸気負圧ＰＢに応じて噴射量Ｔｏｕｔを補正するための吸気負圧補正係数Ｋｐｂを算出する。Ｋｔａ算出部１１１は、吸気温度Ｔａに応じて噴射量Ｔｏｕｔを補正するための吸気温度補正係数Ｋｔａを算出する。Ｔｏｕｔ演算部１０９は、前記基本噴射量Ｔｉに前記吸気負圧補正係数Ｋｐｂおよび吸気温度補正係数Ｋｔａを乗じて噴射量Ｔｏｕｔを求める。
【００２７】
次いで、上記した燃料噴射制御部１０の動作を、図４のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００２８】
イグニッションスイッチが投入されて電源オン状態になると、ステップＳ１では、スタータスイッチがオン操作されたか否かが判定される。オン操作されていなければステップＳ２へ進み、パルサ信号が入力されたか否かが判定される。
【００２９】
スタータスイッチがオン操作されていないにもかかわらず、パルサ信号の入力がＮｅ検知部１０１で検知される、すなわちエンジンがキック始動されるとステップＳ３へ進み、次のパルサ信号が入力されたか否かが判定される。ここで、次のパルサ信号が検知される、すなわちクランク軸３３がキック力により所定角度だけ回動されると、ステップＳ４において、前記２つのパルサ信号の入力間隔と既知であるパルサ９の配置間隔とに基づいて、エンジン回転数Ｎｅ１が前記Ｎｅ検知部１０１において求められる。
【００３０】
ステップＳ５では、前記求められたエンジン回転数Ｎｅ１と基準回転数Ｎｒｅｆとが比較される。本実施形態では、基準回転数Ｎｒｅｆが１５００〜１７００ｒｐｍの範囲の所定値に設定されている。ここで、Ｎｅ１＜ＮｒｅｆであればステップＳ６へ進み、前記Ｔｉ決定部１０２において、今回のエンジン回転数Ｎｅ１に基づいて基準燃料噴射量Ｔｉが決定される。本実施形態では、エンジン回転数Ｎｅ１が高いほど基準燃料噴射量Ｔｉが漸増するように、両者の関係が関数またはデータテーブル形式で予め登録されている。
【００３１】
ステップＳ７では、前記Ｋｋｉｃｋ決定部１０４がエンジン回転数Ｎｅ１に基づいてキック始動補正係数メモリ１０３を参照し、今回のエンジン回転数Ｎｅ１に最適なキック始動補正係数Ｋｋｉｃｋを決定する。ステップＳ８では、前記基準燃料噴射量Ｔｉに前記キック始動補正係数Ｋｋｉｃｋが乗じられて斉時噴射量Ｔｏｕｔ（＝Ｔｉ×Ｋｋｉｃｋ）が算出される。
【００３２】
このように、本実施形態によれば、エンジンがキック始動される際は、燃料の噴射量を決定するためのパラメータであるエンジン回転数Ｎｅ１を、エンジンが１回転するよりも前に検知し、このエンジン回転数Ｎｅ１に基づいて噴射量が決定されるので、実際の吸入空気量に対応した噴射量を求めることができる。したがって、キック始動時の空燃比Ａ／Ｆを最適に制御できるのでエンジンの始動性が向上する。
【００３３】
さらに、本実施形態では、キック始動時には吸入空気量が慣性力により低下して充填効率が低下することを見込んで噴射量を常時よりも減少させるようにしたので、キック始動時の空燃比Ａ／Ｆを更に最適に制御できるようになる。
【００３４】
一方、前記ステップＳ１においてスタータスイッチのオン操作が検知されると、ステップＳ１１では、スタータモータの通電制御が開始され、エンジンのクランク軸３３が前記スタータモータによりクランキングされる。ステップＳ１２では、前記Ｎｅ検知部１０７においてエンジン回転数Ｎｅが求められ、ステップＳ１３では、エンジン回転数Ｎｅと基準回転数Ｎｒｅｆとが比較される。ここで、Ｎｅ＜ＮｒｅｆであればステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、前記Ｔｉ決定部１０６において、今回の基準燃料噴射量Ｔｉが冷却水温度ＴＷに基づいて決定される。ステップＳ１５では、斉時噴射量Ｔｏｕｔとして前記基準燃料噴射量Ｔｉが採用される。
【００３５】
また、前記ステップＳ５あるいはステップＳ１３において、Ｎｅ≧Ｎｒｅｆと判定されるとステップＳ２１へ進む。ステップＳ２１では、吸気負圧ＰＢおよびスロットル開度θＴＨが検出される。ステップＳ２２では、前記Ｔｉ決定部１０６において、前記エンジン回転数Ｎｅ、吸気負圧ＰＢおよびスロットル開度θＴＨに基づいて基準燃料噴射量Ｔｉが決定される。
【００３６】
ステップＳ２３では、吸気負圧ＰＢに応じて基準燃料噴射量Ｔｉを補正するための吸気負圧補正係数Ｋｐｂおよび吸気温度ＴＡに応じて基準燃料噴射量Ｔｉを補正するため吸気温度補正係数Ｋｔａが、それぞれＫｐｂ算出部１１０およびＫｔａ算出部１１１において算出される。ステップＳ２４では、前記基準燃料噴射量Ｔｉに前記吸気負圧補正係数Ｋｐｂおよび吸気温度補正係数Ｋｔａが乗じられて斉時噴射量Ｔｏｕｔ（＝Ｔｉ×Ｋｐｂ×Ｋｔａ）が算出される。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
（１）エンジンがキック始動される際は、燃料の噴射量を決定するためのパラメータであるエンジン回転数を、エンジンが１回転するよりも前に検知し、このエンジン回転数に基づいて噴射量が決定されるようにしたので、実際の吸入空気量に対応した噴射量を求めることができる。したがって、キック始動時の空燃比Ａ／Ｆを最適に制御できるのでエンジンの始動性が向上する。
（２）キック始動時には、吸入空気量が慣性力により低下して充填効率が低下することを見込んで噴射量を常時よりも減少させるようにしたので、キック始動時の空燃比Ａ／Ｆを更に最適に制御できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である燃料噴射制御装置の全体構成を示した図である。
【図２】燃料噴射制御部１０の機能ブロック図である。
【図３】キック始動補正係数Ｋｋｉｃｋの一例を示した図である。
【図４】本実施形態の動作を示したフローチャートである。
【図５】クランキング速度と充填効率との関係をスロットル開度θｔｈをパラメータとして示した図である。
【符号の説明】１…ＥＣＵ，２…吸気温度（ＴＡ）センサ，３…水温（ＴＷ）センサ，４…パルサ，５…スロットル開度（θＴＨ）センサ，６…吸気負圧（ＰＢ）センサ，８…燃料噴射弁，９…リラクタ，１０…燃料噴射制御部，２０…エンジン，２１…燃焼室，２２…吸気ポート，２３…排気ポート，２４…吸気弁，２５…排気弁，２６…点火プラグ，２７…吸気通路，２８…スロットル弁，２９…エアクリーナ，３０…エアフィルタ，３１…ピストン，３２…コンロッド，３３…クランク軸，３４…回転体
【図１】
2004270521.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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