(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットル開度およびエンジン回転数をパラメータとする第１の基本噴射量マップとエンジン吸入負圧およびエンジン回転数をパラメータとする第２の基本噴射量マップをメモリに格納し、エンジン回転数毎に、スロットル開度の変化量と吸入負圧の変化量の絶対値がその前後でほぼ等しくなるときの吸入負圧値を第１の切換えポイントとして設定し、吸入負圧が第１の切換えポイントより大きいときに第２の基本噴射量マップに基づき燃料噴射量を決定する一方、吸入負圧が前記第１の切換えポイントより小さいときに第１の基本噴射量マップに基づき燃料噴射量を決定するエンジンの燃料噴射量制御装置であって、
この燃料噴射量制御装置は、前記吸入負圧に対応した第１の切換えポイントとは別に、エンジン回転数毎に、スロットル開度の変化量と吸入負圧の変化量の絶対値がその前後でほぼ等しくなるときのスロットル開度値を第２の切換えポイントとして設定する手段と、
前記スロットル開度を急激に変化させたときの吸入負圧の応答遅れに起因して吸入負圧が前記第１の切換えポイントに到達するよりも早期にスロットル開度が第２の切換えポイントに到達した場合に、吸入負圧が第１の切換えポイントに到達する前であっても、スロットル開度が第２の切換えポイントより大きいときに第１の基本噴射量マップに基づき燃料噴射量を決定する一方、スロットル開度が前記第２の切換えポイントより小さいときに第２の基本噴射量マップに基づき燃料噴射量を決定するように前記第１および第２の基本噴射量マップを切換える手段とを有することを特徴とするエンジンの燃料噴射量制御装置。
【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（インジェクション）により燃料を供給する二輪車等用の２サイクル、４サイクルのエンジンであって、ＤＪマップ（：吸入負圧＊エンジン回転数の関係により基本噴射量を決定）とαＮマップ（：スロットル開度＊エンジン回転数の関係から基本噴射量を決定）の二種類の基本噴射量マップがある場合にそれぞれのマップを切換えて噴射制御を行う燃料噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二輪車のエンジンユニットおいて、燃料供給装置として気化器の他に燃料噴射装置を用いる種類のものがある。この種の二輪車の燃料噴射装置において、噴射制御に用いる基本噴射量マップは、図５に示すように、ＤＪマップ（：吸入負圧とエンジン回転数の関係により燃料噴射量を決定）と、図６に示すようなαＮマップ（：スロットル開度とエンジン回転数の関係から燃料噴射量を決定）の二種類があり、いずれかのマップを選択して基本噴射量を決定して、この基本噴射量に必要に応じて補正を加えてインジェクタから吸気管内への燃料噴射量を決定している（燃料噴射量装置に関して、例えば特開平２−１３６５３１号公報参照）。
【０００３】
スロットル開度と吸入負圧の相関関係は、図7に示すようにスロットル開度が小さいとき急激に変化（Ａ：スロットル開度に対して吸入負圧の変化量が大きい範囲、Ｂ：吸入負圧に対するスロットル開度の変化量が大きい範囲）するので、スロットル開度と吸入負圧がつり合う点を最適な切換えポイント（図7に符号Ｃで示す）と設定しておき、この切換えポイントよりスロットル開度が小さいときには、スロットル開度変化量よりも吸入負圧の変化量のほうが大きいため、ＤＪマップを用い（領域Ａ）、一方、前記切換えポイントよりスロットル開度が大きい場合は、その逆となるので、αＮマップを用いて（領域Ｂ）燃料噴射量の制御を行っている。
すなわち、従来の噴射量制御では、ある一定のスロットル開度以下であればＤＪマップにより基本噴射量を決定し、ある一定のスロットル開度以上であればαＮマップにより基本噴射量を決定するように、マップを切換えて制御していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発明者の知見によれば、スロットル開度と吸入負圧の関係は、エンジン回転数に応じて変化するため、例えば図８に示すように、エンジン回転数が高くなるにつれて、スロットル開度に対する吸入負圧が大きくなると共に、吸入負圧の変化率の大きい範囲が広くなり、そのため、ＤＪマップとαＮマップを切換えることが最適でないエンジン回転数範囲が存在し、前記の一定のスロットル開度でマップ切換えをする制御では、噴射量の制御をきめ細かに行えず、走行感を悪くするという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に着目してなされたもので、エンジン回転数が変化したときにスロットル開度あるいは吸入負圧との相関関係が異なるものになってもマップ切換え条件をエンジン回転数に応じた最適にかつきめ細かく燃料噴射量を決定できるエンジンの燃料噴射量制御装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者は種々に検討した結果、前述の図８に示すように、エンジン回転数に応じてスロットル開度と吸入負圧の関係は変化しているため、ＤＪマップとαＮマップも変化し、それにより、切換えポイントも変化して行き、吸入負圧が大きく変化する高回転域においては、ＤＪマップによる制御が有利となる領域が増えている。従来はすべてのエンジン回転数領域においてある一定のスロットル開度により、ＤＪマップとαＮマップが切換えられているため、きめ細かい制御が行えず低回転域および高回転域で必ずしも最適な切換え制御が行われていなかった。そこで、発明者は、各エンジン回転数毎に吸入負圧の変化量とスロットル開度の変化量とがつりあう点に着目して、この点に基づき切換えポイントを設定することが適切であると判断して本発明を創案したものである。
【０００７】
本発明は、スロットル開度およびエンジン回転数をパラメータとする第１の基本噴射量マップとエンジン吸入負圧およびエンジン回転数をパラメータとする第２の基本噴射量マップをメモリに格納し、エンジン回転数毎に、スロットル開度の変化量と吸入負圧の変化量の絶対値がその前後でほぼ等しくなるときの吸入負圧値を第１の切換えポイントとして設定し、吸入負圧が第１の切換えポイントより大きいときに第２の基本噴射量マップに基づき燃料噴射量を決定する一方、吸入負圧が前記第１の切換えポイントより小さいときに第１の基本噴射量マップに基づき燃料噴射量を決定するエンジンの燃料噴射量制御装置であって、
この燃料噴射量制御装置は、前記吸入負圧に対応した第１の切換えポイントとは別に、エンジン回転数毎に、スロットル開度の変化量と吸入負圧の変化量の絶対値がその前後でほぼ等しくなるときのスロットル開度値を第２の切換えポイントとして設定する手段と、
前記スロットル開度を急激に変化させたときの吸入負圧の応答遅れに起因して吸入負圧が前記第１の切換えポイントに到達するよりも早期にスロットル開度が第２の切換えポイントに到達した場合に、吸入負圧が第１の切換えポイントに到達する前であっても、スロットル開度が第２の切換えポイントより大きいときに第１の基本噴射量マップに基づき燃料噴射量を決定する一方、スロットル開度が前記第２の切換えポイントより小さいときに第２の基本噴射量マップに基づき燃料噴射量を決定するように前記第１および第２の基本噴射量マップを切換える手段とを有することを特徴とするエンジンの燃料噴射量制御装置である。
本発明によれば、エンジン回転数が変化するとスロットル開度と吸入負圧との相関関係が異なることに対応して、基本噴射量マップ切換え条件をエンジン回転数毎に設定することが可能であり、エンジンの運転状態を問わずに最適な燃料噴射量を決定できる。
エンジン回転数が高いときには、スロットル開度が中間域近くにあっても、吸入負圧の変化量が大きいため、エンジン吸入負圧およびエンジン回転数をパラメータとする第２の基本噴射量マップ（例えばＤＪマップ）を使用することで細かい制御ができ、一方、エンジン回転数が低いときには、スロットル開度が低開度域にあっても吸入負圧の変化量が比較的小さくなるため、早期にスロットル開度およびエンジン回転数をパラメータとする第１の基本噴射量マップ（例えばαＮマップ）へ切換えて燃料噴射量を細かく制御できる。
【０００８】
なお、本発明においては、切換えポイントとして、エンジン回転数毎に、スロットル開度の変化量と吸入負圧の変化量の絶対値がその前後でほぼ等しくなるときの吸入負圧値を第１の切換えポイントとして設定し、また、エンジン回転数毎に、スロットル開度の変化量と吸入負圧の変化量の絶対値がその前後でほぼ等しくなるときのスロットル開度値を第２の切換えポイントとして、第１の切換えポイントとは別に設定しておくものである。そして、マップ切換え条件は、スロットル開度が第２の切換えポイントに、前記吸入負圧が第１の切換えポイントに達するよりも早期に達したことを条件に含むものである。
つまり、スロットル開速度が大きいと、吸気流量の変化がスロットル開度の変化に追従できず、吸入負圧に応答遅れが発生する。
そこで、吸入負圧の他に所定のスロットル開度を切換えポイントの条件に加え、両者のうちで所定のスロットル開度が先に達したことを条件にマップの切換えを行うことで、追従性良く燃料噴射量を制御できる。
なお、切換えポイントは、スロットル開度の変化量と吸入負圧の変化量の絶対値がその前後でほぼ等しくなるときの吸入負圧値を第１の切換えポイントとして、スロットル開度値を第２の切換えポイントとして設定している。スロットル開度と吸入負圧の変化量のうち、どちらが高くても２つのマップを最大限有効に利用できなくなるが、両者が等しいときが最適な切換えポイントとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づき本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態にかかるエンジンの搭載される自動二輪車の側面図、図２はエンジンの燃料噴射量制御装置の説明図、図３はエンジン回転数に応じたマップ切換えポイントの説明図、図４は吸入負圧とスロットル開度による切換えポイントの説明図である。
【００１０】
図１に示すように、自動二輪車は前輪１０と後輪１２にフレーム１４とエンジン１６が挟まれて支持されており、フレーム１４は、前部でヘッドパイプ１４ａでフロントフォーク１４ｂをほぼ水平方向に回動自在に支持しかつ後部でスイングアーム１４ｃを上下方向に揺動可能に支持する。
【００１１】
また、そのフレーム１４にエンジン１６前上部と後部が固定されて懸架されており、エンジン１６は下部のエンジンケース１８に前後に傾斜して側面視Ｖ型を呈したシリンダ２０が設置されたＶ型エンジンである。このエンジン１６には、それぞれのシリンダ２０、２０のシリンダヘッドに吸気系のスロットルボディ２２、２２が設けられ、スロットルボディ２２、２２にはスロットル開度を検出するスロットルセンサ２４が配設されエアクリーナ２５からの吸気系路上に吸入負圧を検出する吸気圧センサ２６が配設される。
【００１２】
また、エンジン１６のクランク軸周りには、エンジン回転数を検出するシグナルジェネレータからなるエンジン回転数センサ２８が配設されており、車体後部のシート下方には、エンジンコントロールユニット３０が配置されている。その他、燃料噴射システムとして、前後シリンダ吸気系のインジェクタ３２、水温センサ３４と、吸気温センサ３６と、大気圧センサ３８と、フューエルカットセンサ４０と、イグニッションコイル４２と、ギヤポジションセサンサ４４と、フューエルポンプリレー４６と、イグニッションスイッチ４８とが備えられている。
【００１３】
図２に示すように、前記エンジンの燃料噴射量制御装置には、上記のエンジン回転数センサ２８出力のエンジン回転数と前記スロットルセンサ２４出力のスロットル開度と前記吸気圧センサ２６出力の吸入負圧の各検出信号がエンジンコントロールユニット３０に入力され、このエンジンコントロールユニット３０でスロットル開度とエンジン回転数をパラメータとするαＮマップ（第１の基本噴射量マップ）とエンジン吸入負圧およびエンジン回転数をパラメータとするＤＪマップ（第２の基本噴射量マップ）をそれぞれメモリ５０，５２に格納しており、エンジン運転状態に応じて切換えポイントを判定してこれらマップを切換えて燃料噴射量を制御するエンジンの燃料噴射量制御装置が備えられている。
この燃料噴射量制御装置は、吸入負圧が所定の切換えポイントより大きいときに、ＤＪマップに基づき燃料噴射量を決定し、一方、吸入負圧が前記所定の切換えポイントより小さいときに、αＮマップに基づき燃料噴射量を決定する制御切換え判定すると共に、前記吸入負圧に対応した所定の切換えポイントをエンジン回転数に応じて設定する制御切換え判定部５４と、設定された噴射量でインジェクタの燃料噴射量を制御する噴射量制御部５６とを備えたものである。
【００１４】
本実施形態では、図３に示すように、前記判定部５４には一定あるいは適宜の間隔で設定したエンジン回転毎の最適な吸入負圧に基づき最適な切換えポイントを設定しておく（予め設定しても、および／または、エンジン運転時に学習してもよい）。したがって、切換えポイントがエンジン回転数に応じて最適に設定しておくので、エンジン回転数が変化したときにスロットル開度あるいは吸入負圧との相関関係が異なるものになってもマップ切換え条件をエンジン回転数に応じて最適にかつきめ細かく燃料噴射量を決定できる。
なお、所定の切換えポイントは、エンジン回転数毎に、スロットル開度の変化量と吸入負圧の変化量の絶対値が切換えポイントの前後でほぼ等しくなるとき（例えば釣合うとき）の吸入負圧に対応したものが最適なポイントとなる。
【００１５】
ここで、切換えポイントとして、図４に示すように、所定のスロットル開度に応じたものを別に設定しておき、マップ切換え条件は、所定の吸入負圧および所定のスロットル開度のうちのいずれか先に達した（充たした）ことを条件に含むことが好適である。
すなわち、吸入負圧による制御では追従性がスロットル開度よりも劣り、スロットル開度が変化し始めてから微小時間遅れて、吸入負圧が変化し始めるときがある。この場合、応答遅れを考慮に入れて切換えポイントを設定しなければならない。吸入負圧の応答遅れは、スロットル開度を急激に変化させる（スロットル開速度が大きい）ときに顕著に現れる。
【００１６】
そこで、吸入負圧の他に所定のスロットル開度を切換えポイントの条件に加えて２種類の切換えポイントを設定しておき、両者のうちでいずれかが先に達したことを条件にマップの切換えを行うようにするものである。
図４において、ポイント「ａ」は図４に両端矢印で示す期間の応答遅れがある場合の切換えポイントで、吸入負圧をパラメータとする。ポイント「ｂ」はスロットル開度をパラメータとしており、吸入負圧の遅れ期間が長くなるとポイント「ａ」よりも早期にポイント「ｂ」に達し、優先的に切換えポイントとして採用される。ここで、ポイント「ａ」は第１の切換えポイントに相当し、ポイント「ｂ」は第２の切換えポイントに相当する。
この制御の際には、設定するスロットル開度は、従来の設定値ではなく、過渡に対して遅れのない程度（吸入負圧の応答遅れがない場合に、例えば図４で「ａ」の吸入負圧が得られるスロットル開度）の値とし、高回転域でのＤＪマップ制御を妨げないようにする。
以上のように、エンジン回転数に応じて最適な切換えポイントを設定してＤＪマップとαＮマップとを切換えることで全域にわたって、細かく燃料噴射量制御を行うことができる。
【００１７】
上記の実施形態では、各エンジン回転数毎の切換えポイントを吸入負圧で設定したが、これをスロットル開度で設定することも可能であり本発明の範囲内である。ただ、その際には、過渡時に切換え遅れを考慮する必要がないが、最適な切換えポイントはエンジン回転数により大きく変化するため、より精度の高い設定が必要になる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、エンジン回転数が変化したときにスロットル開度あるいは吸入負圧との相関関係が異なるものになってもマップ切換え条件をエンジン回転数に応じて最適にかつきめ細かく燃料噴射量を決定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるエンジンおよび燃料噴射制御装置の搭載される自動二輪車の側面図である。
【図２】前記エンジンの燃料噴射量制御装置の説明図である。
【図３】エンジン回転数に応じたマップ切換えポイントの説明図である。
【図４】吸入負圧とスロットル開度の切換えポイントのうち先に条件を充たしたものを選択する場合の説明図である。
【図５】ＤＪマップ（：吸入負圧とエンジン回転数の関係により燃料噴射量を決定）の説明図である。
【図６】αＮマップ（：スロットル開度とエンジン回転数の関係から燃料噴射量を決定）の説明図である。
【図７】スロットル開度と吸入負圧の相関関係の説明図である。
【図８】エンジン回転数に応じた、スロットル開度と吸入負圧の相関関係が変化する状態の説明図である。
【符号の説明】
２４  スロットルセンサ
２６  吸気圧センサ
２８  エンジン回転数センサ
３０  エンジンコントロールユニット
５０  αＮマップのメモリ
５２  ＤＪマップのメモリ
５４  判定部
５６  噴射量制御部
【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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