JP2001221116A - 電子制御式燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリ容量が小さく、発電機の発電能力が
低い二輪自動車において、アイドル運転等の軽負荷低回
転時に、システム消費電流を実質的に低減する。 【解決手段】 フューエルポンプとインジェクタの間に
蓄圧タンクを接続し、およびフューエルポンプとインジ
ェクタとエンジンＥＣＵとを備えた二輪自動車用の電子
制御式燃料噴射装置において、エンジンがアイドル運転
等の軽負荷低回転で、且つ蓄圧タンク内の燃料圧力が第
１所定値（例えば１４０ｋＰａ）以上の場合には、フュ
ーエルポンプをＯＮさせる。また、エンジンがアイドル
運転等の軽負荷低回転で、且つ蓄圧タンク内の燃料圧力
が第２所定値（例えば１００ｋＰａ）以下の場合には、
フューエルポンプをＯＦＦさせる。それによって、アイ
ドル運転等の軽負荷低回転時には、フューエルポンプの
ＯＮ時間が１秒間、ＯＦＦ時間が５分間となるので、フ
ューエルポンプの消費電力を実質的に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二輪自動車に搭載
されるエンジンに燃料を噴射させる電子制御式燃料噴射
装置に関するもので、特に電気的に燃料噴射量を制御し
エンジンに燃料を噴射させる電子制御式燃料噴射装置に
係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭４８−１７０２
１号公報においては、蓄圧タンクを持ち、フューエルポ
ンプを間欠的に駆動してエンジンに燃料を供給する電子
制御式燃料噴射装置（従来の技術）が記載されている。
この電子制御式燃料噴射装置は、蓄圧タンクに一時的に
燃料を溜めることで、従来のオーバーフロー制御の不具
合を克服している。しかるに、燃料は、非圧縮性流体の
ため、蓄圧タンクまたはその蓄圧タンクの周辺に燃料圧
力維持機構が必要となる。その燃料圧力維持機構は、特
開昭４８−１７０２１号公報に示されているようにバネ
式が一般的に採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の電子
制御式燃料噴射装置においては、バネ式の燃料圧力維持
機構が採用されているが、バネ式はストロークを大きく
とると燃料圧力が変わってしまい、エンジンに供給する
燃料量の過不足が生じ、空燃比を適正に維持することが
困難となる。結果として、ドライバビリティが不良とな
るという問題が生じる。また、ストロークを小さくする
と、受圧面積が大きくなり、巨大な蓄圧タンクが必要と
なるので、設置スペースが大きくなり、他のエンジン補
機類と干渉してしまうという問題が生じる。したがっ
て、従来の電子制御式燃料噴射装置を採用するために
は、実質的にエンジンへの燃料噴射毎にフューエルポン
プを駆動する必要があり、消費電流低減効果が期待でき
なかった。

【０００４】近年、二輪自動車においても、電子制御式
燃料噴射装置が採用されるようになってきたが、この二
輪自動車の場合には、バッテリ容量が小さく、発電機の
発電能力も低いため、特にアイドル運転等のエンジンが
軽負荷低回転の場合の消費電流の低減が求められてい
る。なお、フューエルポンプの電流消費量は、通常、３
〜４アンペアもあるため、フューエルポンプの作動を制
限することで、エンジンが軽負荷低回転の場合の課題で
ある消費電流低減を達成できる。この観点から蓄圧タン
ク＋フューエルポンプの間欠駆動は非常に有効である
が、上記の電子制御式燃料噴射装置では、実質的に低減
量が少なく、上述の効果が小さい。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的は、バッテリ容量が小さ
く、発電機の発電能力が低い二輪自動車において、アイ
ドル運転等のエンジンが軽負荷低回転の時に、システム
の消費電流を実質的に低減することのできる電子制御式
燃料噴射装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、エンジン回転速度検出手段にて検出したエンジ
ン回転速度が所定値以下で、且つ燃料圧力検出手段にて
検出した蓄圧タンク内の燃料圧力が低回転第１所定値以
上の場合には、フューエルポンプを停止させる。そし
て、エンジン回転速度検出手段にて検出したエンジン回
転速度が所定値以下で、且つ燃料圧力検出手段にて検出
した蓄圧タンク内の燃料圧力が低回転第１所定値よりも
低圧の第２所定値以下の場合には、フューエルポンプを
起動させる。

【０００７】それによって、バッテリ容量が小さく、発
電機の発電能力が低い二輪自動車においても、アイドル
運転等のエンジンが軽負荷低回転の時に、フューエルポ
ンプを間欠的に駆動することができ、しかもフューエル
ポンプの停止時間を長くとることができるので、システ
ム消費電流を実質的に低減することができる。これによ
り、二輪自動車のバッテリ上がりを防止することができ
る。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、燃料圧力
検出手段にて検出した蓄圧タンク内の燃料圧力が第１所
定値以上の場合には、フューエルポンプを停止させる。
そして、燃料圧力検出手段にて検出した蓄圧タンク内の
燃料圧力が第１所定値よりも低圧の第２所定値以下の場
合には、フューエルポンプを起動させる。このとき、エ
ンジン回転速度検出手段にて検出したエンジン回転速度
が小さい時の低回転第１所定値よりも、前記エンジン回
転速度が大きい時の高回転第１所定値の方が大きくなる
ようにする。

【０００９】それによって、請求項１に記載の発明と同
様な効果を達成することができる。さらに、エンジンが
軽負荷低回転の時にインジェクタに供給する燃料圧力を
低下させることができるので、インジェクタの弁部の開
弁時間を通常よりも長くすることができ、最低必要開弁
時間を確保できる。また、エンジンが高負荷高回転の時
にインジェクタに供給する燃料圧力を上昇させることが
できるので、インジェクタの弁部の開弁時間を通常より
も短くすることができ、例えばエンジン回転速度で自動
的に決まってしまう、最大開弁時間の範囲内でより多く
の燃料を供給（必要量を噴射）することができる。

【００１０】請求項３および請求項４に記載の発明によ
れば、フューエルポンプを停止させる時の基準となる低
回転第１所定値とフューエルポンプを起動させる時の基
準となる第２所定値との圧力比を１．４以上とすること
が望ましく、低回転第１所定値と第２所定値との圧力差
を４０ｋＰａ以上とすることが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】〔第１実施例の構成〕発明の実施
の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１
ないし図３は本発明の第１実施例を示したもので、図１
は二輪自動車用単気筒４サイクルエンジンの概略構造を
示した図である。

【００１２】本実施例の電子制御式燃料噴射装置は、二
輪自動車用単気筒４サイクルエンジン（以下エンジンと
略す）１に必要な燃料（例えばガソリン）を供給する装
置で、エンジン１の状態を検出する各種センサとエンジ
ン制御装置（以下エンジンＥＣＵと呼ぶ）１０とから構
成され、常に適切な空燃比となるように燃料噴射量を自
動的にコントロールするものである。

【００１３】エンジン１は、吸入空気を濾過するエアク
リーナ２と、このエアクリーナ２で濾過された空気をシ
リンダ３内に吸入するための吸気管４と、シリンダ３内
に燃料を噴射するインジェクタ５と、点火コイル８の２
次コイル側に接続された点火プラグ９と、エンジン１に
より回転駆動される発電機（図示せず）とを備えてい
る。なお、発電機は、エンジン１が回転すると、電気負
荷へ必要な電力を供給すると共に、バッテリ３７を充電
している。

【００１４】なお、エンジン１のシリンダ３は、シリン
ダブロック１１とシリンダヘッド１２等により形成され
ている。そして、シリンダヘッド１２の吸入ポートは、
吸気弁（インテークバルブ）１３により開閉され、シリ
ンダヘッド１２の排気ポートは、排気弁（エキゾースト
バルブ）１４により開閉される。

【００１５】また、シリンダ内には、ピストン１５が摺
動自在に配設されている。吸気管４の途中には、スロッ
トルボデー１６およびサージタンク１７が設けられてい
る。なお、スロットルボデー１６内には、エンジン１に
入る吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１８
が回動自在に支持されている。

【００１６】インジェクタ５は、エンジン１のシリンダ
ヘッド１２の吸気ポート近傍に組み付けられて、エンジ
ンＥＣＵ１０からの噴射信号によりシリンダ３に燃料を
噴射するための電磁作動式の燃料噴射弁である。このイ
ンジェクタ５は、噴射孔が形成されたバルブホルダー等
の弁本体、噴射孔を開閉するニードルバルブ等の弁体、
および通電されると弁体と一体化されたプランジャを吸
引する電磁コイル等から構成されている。

【００１７】そして、インジェクタ５は、電動式のフュ
ーエルポンプ６にて加圧された燃料を蓄圧する蓄圧タン
ク７から燃料が供給される。このため、インジェクタ５
の開弁時に、エンジン１に噴射される噴射圧力は、蓄圧
タンク７の蓄圧室内の燃料圧力に相当するものとなる。
したがって、噴射圧力は、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃
料圧力を増減することにより変更することができる。

【００１８】フューエルポンプ６は、燃料配管内に設置
するインライン式のフューエルポンプが使用され、燃料
タンク１９から燃料を汲み上げて加圧し蓄圧タンク７に
加圧した燃料を圧送するポンプ部と、このポンプ部を回
転駆動するモータ部とから構成されている。なお、フュ
ーエルポンプ６として燃料タンク１９内に設置するイン
タンク式のフューエルポンプを使用しても良い。

【００１９】蓄圧タンク７は、フューエルポンプ６から
圧送された燃料を一時的に蓄圧する蓄圧室（図示せず）
と、この蓄圧室の燃料圧力を受けるダイヤフラム（図示
せず）と、このダイヤフラムによって蓄圧室と気密的に
区画された大気室（図示せず）とを有している。

【００２０】ここで、ダイヤフラムは、大気室に配され
たスプリングによって蓄圧室側へ付勢されており、蓄圧
室の燃料圧力とスプリングの付勢力が釣り合った位置に
変位する燃料圧力維持機構を構成する。また、蓄圧タン
ク７の蓄圧室の可動容積は、エンジンが軽負荷低回転の
時に、電子制御式燃料噴射装置（システム）の消費電流
を低減する目的で、フューエルポンプ６への通電を停止
（ＯＦＦ）するフューエルポンプＯＦＦ時間を例えば５
分間もとることが可能な容積（例えば１０ｃｃ〜２０ｃ
ｃ程度）に設定されている。

【００２１】点火コイル８は、鉄心の回りに２次コイル
と１次コイルとを重ねて巻いてあり、エンジンＥＣＵ１
０からの点火信号により２次コイル側に点火に必要な高
電圧を発生させるための一種の変圧器である。

【００２２】点火プラグ９は、エンジン１のシリンダヘ
ッド１２に組み付けられて、エンジン１のクランクシャ
フト（図示せず）の２回転につき１回、点火コイル８の
２次コイルより出される点火エネルギーを受けてシリン
ダ３内に吸い込まれた混合気を点火するものである。

【００２３】本実施例の燃料噴射制御および点火時期制
御を行うエンジンＥＣＵ１０の内部には、周知の構成の
マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）２１、アナログマルチ
プレクサ２２、Ａ／Ｄ変換器２３、ディジタル入力回路
２４、記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）２５および駆動回路
（ドライブ回路）２６〜２８等を有している。

【００２４】そして、アナログマルチプレクサ２２に
は、エンジン１の吸気管圧力を検出するプレッシャセン
サ３１と、エンジン回転速度を検出すると共に、クラン
ク角信号を発生するクランク角センサ３２と、スロット
ルバルブ１８の開度を検出するスロットルポジションセ
ンサ３３と、エンジン１の冷却水の温度を検出する水温
センサ３４と、エンジン１が吸入する空気の温度を検出
する吸気温センサ３５と、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃
料圧力を検出する燃料圧センサ３６とからの各センサ信
号、バッテリ３７からのバッテリ電圧信号、およびエン
ジン始動中であることを検出するためのスタータ信号が
入力される。

【００２５】そして、マイクロコンピュータ２１は、本
発明のポンプ制御手段に相当するもので、プレッシャセ
ンサ３１からの吸気圧信号をＡ／Ｄ変換して入力し、エ
ンジン１への吸入空気量を算出する。そして、マイクロ
コンピュータ２１は、算出したエンジン１への吸入空気
量、他のセンサからのセンサ信号およびバッテリ電圧信
号に基づき、インジェクタ５からエンジン１に噴射供給
される燃料噴射量の演算処理が実行され、駆動回路２６
を介してインジェクタ５に噴射信号を出力する。

【００２６】さらに、マイクロコンピュータ２１は、各
センサ信号およびバッテリ電圧信号に基づき、エンジン
１の点火時期の演算処理が実行され、駆動回路２７を介
して点火コイル８に点火信号を出力する。また、マイク
ロコンピュータ２１は、例えばエンジンが低回転軽負荷
の時には、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力、または
その燃料圧力相当のパラメータに基づいて、駆動回路２
８を介してフューエルポンプ６に制御信号を出力してフ
ューエルポンプ６を間欠的に駆動する。

【００２７】ここで、プレッシャセンサ３１は、エンジ
ン１の吸気管４内の圧力変化を電圧変化に置き換えて検
出する半導体式圧力変換素子と、この半導体式圧力変換
素子の出力信号を増幅するハイブリッドＩＣとから構成
され、ゴムホース３８を介してサージタンク１７と結ば
れている。

【００２８】クランク角センサ３２は、本発明のエンジ
ン回転速度検出手段に相当するもので、エンジン１のク
ランクシャフトに固定された磁性体製のタイミングロー
タ４１、このタイミングロータ４１の外周側に配置され
たピックアップコイル４２、および磁束を発生させる永
久磁石（マグネット）等で構成された電磁式センサ（回
転速度検出手段）である。なお、マイクロコンピュータ
２１は、クランク角信号のパルス間隔を計算すること
で、エンジン回転速度を検出する。

【００２９】本実施例では、エンジン１の１周期、つま
りクランクシャフトが２回転（７２０°）する間に、１
２個または２４個または４８個のクランク角（１パルス
４５°ＣＡまたは１パルス３０°ＣＡまたは１パルス１
５°ＣＡ）が発生するように、タイミングロータ４１の
外周面に突起部４３を６個または１２個または２４個設
けている。

【００３０】燃料圧センサ３６は、本発明の燃料圧力検
出手段に相当するもので、蓄圧タンク７に取り付けられ
て、蓄圧室内の圧力に比例した変位または歪を発生する
１次変換素子と変位または歪を電気量（燃圧信号）に変
換する２次変換素子とを組み合わせた歪ゲージ式圧力セ
ンサが使用されている。なお、燃料圧センサ３６として
は、歪ゲージ式圧力センサだけでなく、半導体圧力セン
サ、可変リラクタンス式圧力センサ、作動変圧器式圧力
センサを使用しても良い。

【００３１】〔第１実施例の制御方法〕次に、本実施例
の電子制御式燃料噴射装置のフューエルポンプ６の制御
方法を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。ここ
で、図２はエンジンＥＣＵによるフューエルポンプ制御
ルーチンを示したフローチャートである。

【００３２】エンジンＥＣＵ１０にスタータ信号が入力
されると、図２のフューエルポンプ制御ルーチンが開始
される。先ず、クランク角センサ３２からのクランク角
信号に基づいてエンジン回転速度（ＮＥ）を検出し、記
憶装置２５にエンジン回転速度（ＮＥ）を取り込む（ス
テップＳ１）。

【００３３】次に、エンジンがアイドル運転等のエンジ
ン回転速度が低回転域（低回転領域）であるか否かを判
定する。すなわち、取り込んだエンジン回転速度（Ｎ
Ｅ）が所定値（例えば３０００ｒｐｍ）以下であるか否
かを判定する（エンジン回転速度検出手段：ステップＳ
２）。この判定結果がＮＯの場合、つまりアイドル運転
等のエンジン回転速度が低回転域ではない場合には、通
常のポンプ制御を行う（ステップＳ３）。その後に、リ
ターンする。なお、所定値を外気温、冷却水温等のエン
ジン温度や吸気温等のパラメータによって変更可能な可
変値としても良い。

【００３４】通常のポンプ制御の場合に、エンジン回転
速度が高回転域（高回転領域）の時には、エンジン１に
より回転駆動される発電機の発電能力（充電能力）は満
足できるものである。この領域の場合には、フューエル
ポンプ６を常時運転してもバッテリ３７から過剰な電力
を使用することにはならない。このため、エンジン回転
速度が所定値（例えば３０００ｒｐｍ）を越える場合に
は、フューエルポンプ６を作動（ＯＮ）し続けるように
しても良い。

【００３５】あるいは、通常のポンプ制御の場合には、
図３のグラフに示したように、フューエルポンプＯＦＦ
設定燃料圧力（Ｐ1 ）をエンジン回転速度（ＮＥ）の増
加に応じて高く設定して、フューエルポンプ６を間欠的
に駆動しても良い。

【００３６】また、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの
場合、つまりエンジン回転速度が低回転域である場合に
は、燃料圧センサ３６からの燃圧信号に基づいて蓄圧タ
ンク７の蓄圧室内の燃料圧力（Ｐｆ）を検出し、記憶装
置２５に蓄圧タンク７の燃料圧力（Ｐｆ）を取り込む
（ステップＳ４）。

【００３７】次に、フューエルポンプ６がＯＮ作動中で
あるか否かを判定する。すなわち、フューエルポンプＯ
Ｎ／ＯＦＦフラグ（ＸＦＰ）が１（ＸＦＰ＝１）である
か否かを判定する（ステップＳ５）。この判定結果がＹ
ＥＳの場合には、蓄圧タンク７の燃料圧力（Ｐｆ）が第
１所定値（低回転第１所定値、フューエルポンプＯＦＦ
設定燃料圧力（Ｐ1 ）：例えば１４０ｋＰａ）以上に上
昇しているか否かを判定する（ステップＳ６）。この判
定結果がＮＯの場合には、フューエルポンプ６のＯＮ作
動を継続して、リターンする。

【００３８】また、ステップＳ６の判定結果がＹＥＳの
場合には、フューエルポンプＯＮ／ＯＦＦフラグ（ＸＦ
Ｐ）を０（フューエルポンプＯＦＦ）に変更する（ステ
ップＳ７）。次に、フューエルポンプ６への通電を停止
（ＯＦＦ）する（ステップＳ８）。その後に、リターン
する。

【００３９】また、ステップＳ５の判定結果がＮＯの場
合には、蓄圧タンク７の燃料圧力（Ｐｆ）が第２所定値
（フューエルポンプＯＮ設定燃料圧力（Ｐ2 ）：例えば
１００ｋＰａ）以下に低下しているか否かを判定する
（ステップＳ９）。この判定結果がＮＯの場合には、フ
ューエルポンプ６のＯＦＦを継続して、リターンする。

【００４０】また、ステップＳ９の判定結果がＹＥＳの
場合には、フューエルポンプＯＮ／ＯＦＦフラグ（ＸＦ
Ｐ）を１（フューエルポンプＯＮ）に変更する（ステッ
プＳ１０）。次に、フューエルポンプ６を通電（ＯＮ）
する（ステップＳ１１）。その後に、リターンする。

【００４１】〔第１実施例の作用〕次に、本実施例の電
子制御式燃料噴射装置の作用を図１ないし図４に基づい
て簡単に説明する。

【００４２】エンジン回転速度がアイドル運転等の低回
転の場合、すなわち、エンジンＥＣＵ１０によって検出
されたエンジン回転速度（ＮＥ）が所定値（例えば３０
００ｒｐｍ）以下の場合には、図４（ｂ）のタイムチャ
ートに示したように、エンジンＥＣＵ１０の駆動回路２
８からフューエルポンプ６へ制御信号が出されてフュー
エルポンプ６への通電が開始（ＯＮ）される。

【００４３】すると、図４（ａ）のタイムチャートに示
したように、フューエルポンプ６が瞬時に蓄圧タンク７
の蓄圧室内の燃料圧力を第１所定値（フューエルポンプ
ＯＦＦ設定燃料圧力（Ｐ1 ）：例えば１４０ｋＰａ）以
上に昇圧させる。このとき、蓄圧タンク７の蓄圧室内の
燃料圧力が第２所定値（例えば１００ｋＰａ）以下の値
から第１所定値（例えば１４０ｋＰａ）以上の値まで昇
圧するのに必要な時間（フューエルポンプＯＮ時間）は
例えば１秒間である。

【００４４】そして、図４（ａ）、（ｂ）のタイムチャ
ートに示したように、燃料圧センサ３６によって検出さ
れる蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力が、第１所定値
（例えば１４０ｋＰａ）以上に上昇すると、エンジンＥ
ＣＵ１０の駆動回路２８からフューエルポンプ６へ制御
信号が出されてフューエルポンプ６への通電が停止（Ｏ
ＦＦ）される。

【００４５】その後は、エンジン１の２回転につき１
回、エンジンＥＣＵ１０の駆動回路２６からインジェク
タ５へ噴射信号が出されてインジェクタ５の弁体が開弁
して、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力に対応した噴
射圧力の燃料噴射を行われる。そして、インジェクタ５
が噴射を行う度に、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力
は低下していく。

【００４６】それによって、図４（ａ）、（ｂ）のタイ
ムチャートに示したように、燃料圧センサ３６によって
検出される蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力が、第２
所定値（フューエルポンプＯＮ設定燃料圧力（Ｐ2 ）：
例えば１００ｋＰａ）以下に低下すると、エンジンＥＣ
Ｕ１０の駆動回路２８からフューエルポンプ６へ制御信
号が出されてフューエルポンプ６への通電が再開（Ｏ
Ｎ）される。

【００４７】ここで、エンジンＥＣＵ１０は、エンジン
１への吸入空気量、他のセンサからのセンサ信号および
バッテリ電圧信号に基づき、インジェクタ５からエンジ
ン１に噴射供給される燃料噴射量の演算処理が実行され
る。具体的には、エンジン１への吸入空気量とエンジン
回転速度とから基本噴射時間を算出し、これに燃料圧セ
ンサ３６およびその他のセンサ（例えばスロットルポジ
ションセンサ３３、水温センサ３４、吸気温センサ３５
等）からのセンサ信号による補正を加えて、総噴射時間
（燃料噴射量）が決定される。

【００４８】なお、基本噴射時間は、エンジン回転速度
と吸入空気量とで決まるが、吸入空気量が少ない程、す
なわち、エンジンが軽負荷である程、短くなる。

【００４９】エンジンがアイドル運転等の軽負荷低回転
の時には、フューエルポンプ６をＯＦＦしてから再度Ｏ
Ｎするまで、つまり蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力
が第１所定値から第２所定値以下に低下するまで、イン
ジェクタ５の総噴射時間が短いのも手伝って例えば５分
間〜１０分間程度かかる。これによって、特にエンジン
が低回転軽負荷の場合のフューエルポンプ６のＯＦＦ時
間を多くとることができるので、フューエルポンプ６の
消費電流を大幅に軽減することができる。

【００５０】〔第１実施例の効果〕以上のように、バッ
テリ容量が小さく、発電機の発電能力が低い二輪自動車
においても、エンジンがアイドル運転等の軽負荷低回転
の場合には、図４（ａ）、（ｂ）のタイムチャートに示
したように、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力に基づ
いて、フューエルポンプ６を間欠的に駆動することがで
きる。実質的には、アイドル運転等の軽負荷時のフュー
エルポンプＯＮ時間は約１秒間程度となり、フューエル
ポンプＯＦＦ時間は約５分間程度となる。

【００５１】したがって、エンジンがアイドル運転等の
軽負荷低回転の時に、第１所定値（Ｐ1 ：フューエルポ
ンプＯＦＦ設定燃料圧力）と第２所定値（Ｐ2 ：フュー
エルポンプＯＮ設定燃料圧力）との圧力比を約１．４に
設定し、第１所定値と第２所定値との圧力差を約４０ｋ
Ｐａに設定することで、フューエルポンプＯＮ時間に対
してフューエルポンプＯＦＦ時間を非常に長くとること
ができるので、フューエルポンプ６が消費する電力が非
常に少なくなり、システム全体の消費電流を実質的に低
減することができる。これにより、二輪自動車のバッテ
リ上がりを防止することができる。

【００５２】〔第２実施例の制御方法〕図５および図６
は本発明の第２実施例を示したもので、図５はエンジン
ＥＣＵによるフューエルポンプ制御ルーチンを示したフ
ローチャートである。

【００５３】エンジンＥＣＵ１０にスタータ信号が入力
されると、図５のフューエルポンプ制御ルーチンが開始
される。先ず、クランク角センサ３２からのクランク角
信号に基づいてエンジン回転速度（ＮＥ）を検出し、記
憶装置２５にエンジン回転速度（ＮＥ）を取り込む（ス
テップＳ２１）。

【００５４】次に、取り込んだエンジン回転速度（Ｎ
Ｅ）および図６のグラフに基づいて、第１所定値（フュ
ーエルポンプＯＦＦ設定燃料圧力（Ｐ1 ｆ））を計算す
る。更に、取り込んだエンジン回転速度（ＮＥ）および
図６のグラフに基づいて、第２所定値（フューエルポン
プＯＮ設定燃料圧力（Ｐ2 ｆ））を計算する（ステップ
Ｓ２２）。

【００５５】次に、燃料圧センサ３６からの燃圧信号に
基づいて蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力（Ｐｆ）を
検出し、記憶装置２５に蓄圧タンク７の燃料圧力（Ｐ
ｆ）を取り込む（ステップＳ２３）。

【００５６】次に、フューエルポンプ６がＯＮ作動中で
あるか否かを判定する。すなわち、フューエルポンプＯ
Ｎ／ＯＦＦフラグ（ＸＦＰ）が１（ＸＦＰ＝１）である
か否かを判定する（ステップＳ２４）。この判定結果が
ＹＥＳの場合には、蓄圧タンク７の燃料圧力（Ｐｆ）が
第１所定値（Ｐ1 ｆ（ＮＥ））以上に上昇しているか否
かを判定する（ステップＳ２５）。この判定結果がＮＯ
の場合には、フューエルポンプ６のＯＮ作動を継続し
て、リターンする。

【００５７】また、ステップＳ２５の判定結果がＹＥＳ
の場合には、フューエルポンプＯＮ／ＯＦＦフラグ（Ｘ
ＦＰ）を０（フューエルポンプＯＦＦ）に変更する（ス
テップＳ２６）。次に、フューエルポンプ６への通電を
停止（ＯＦＦ）する（ステップＳ２７）。その後に、リ
ターンする。

【００５８】また、ステップＳ２４の判定結果がＮＯの
場合には、蓄圧タンク７の燃料圧力（Ｐｆ）が第２所定
値（Ｐ2 ｆ（ＮＥ））以下に低下しているか否かを判定
する（ステップＳ２８）。この判定結果がＮＯの場合に
は、フューエルポンプ６のＯＦＦを継続して、リターン
する。

【００５９】また、ステップＳ２８の判定結果がＹＥＳ
の場合には、フューエルポンプＯＮ／ＯＦＦフラグ（Ｘ
ＦＰ）を１（フューエルポンプＯＮ）に変更する（ステ
ップＳ２９）。次に、フューエルポンプ６を通電（Ｏ
Ｎ）する（ステップＳ３０）。その後に、リターンす
る。

【００６０】〔第２実施例の作用〕次に、本実施例の電
子制御式燃料噴射装置の作用を図５および図６に基づい
て簡単に説明する。

【００６１】本実施例では、エンジン回転速度（ＮＥ）
が低回転域（低回転領域：例えば３０００ｒｐｍ）以下
の場合には、第１実施例と同様にして、蓄圧タンク７の
蓄圧室内の燃料圧力（Ｐｆ）が第１所定値（Ｐ1 ｆ：フ
ューエルポンプＯＦＦ設定燃料圧力、例えば１４０ｋＰ
ａ）以上に上昇すると、フューエルポンプ６がＯＦＦさ
れる。また、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力（Ｐ
ｆ）が第２所定値（Ｐ2ｆ：フューエルポンプＯＮ設定
燃料圧力、例えば１００ｋＰａ）以下に低下すると、フ
ューエルポンプ６がＯＮされる。

【００６２】そして、エンジン回転速度（ＮＥ）が高回
転域（高回転領域：例えば６０００ｒｐｍ）以上の場合
には、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力（Ｐｆ）が第
１所定値（Ｐ1 ｆ：フューエルポンプＯＦＦ設定燃料圧
力、例えば３００ｋＰａ）以上に上昇すると、フューエ
ルポンプ６がＯＦＦされる。また、蓄圧タンク７の蓄圧
室内の燃料圧力（Ｐｆ）が第２所定値（Ｐ2 ｆ：フュー
エルポンプＯＮ設定燃料圧力、例えば２６０ｋＰａ）以
下に低下すると、フューエルポンプ６がＯＮされる。

【００６３】そして、エンジン回転速度（ＮＥ）が低回
転域と高回転域との間では、第１所定値（Ｐ1 ｆ：フュ
ーエルポンプＯＦＦ設定燃料圧力）および第２所定値
（Ｐ2ｆ：フューエルポンプＯＮ設定燃料圧力）が、エ
ンジン回転速度（ＮＥ）が増速すれば略平行に増加する
ようにマイクロコンピュータ２１で演算処理される。そ
れによって、第１所定値および第２所定値をエンジン回
転速度（ＮＥ）によって変更可能な可変値とすること
で、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力（Ｐｆ）および
インジェクタ５の噴射圧力をエンジン回転速度（ＮＥ）
の増速に伴って変更することができる。

【００６４】すなわち、エンジン回転速度（ＮＥ）が低
回転域の時には、エンジン１の１サイクル当りの燃料の
噴射時間を長時間にし、且つ燃料噴射量を少なくしたい
という要求があり、エンジン回転速度（ＮＥ）が高回転
域の時には、エンジン１の１サイクル当りの燃料の噴射
時間を短時間にし、且つ燃料噴射量を多くしたいという
要求がある。このため、エンジン回転速度（ＮＥ）が高
回転である程、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧力（イ
ンジェクタ５の噴射圧力）を高くすることで、燃料の噴
射時間が短時間でも燃料噴射量を多くすることができ
る。

【００６５】〔第２実施例の効果〕したがって、第１実
施例と同様にして、アイドル運転等の軽負荷低回転の時
に、フューエルポンプＯＮ時間に対してフューエルポン
プＯＦＦ時間を非常に長くとることができるので、フュ
ーエルポンプ６の消費電流を軽減でき、システム全体の
消費電流を実質的に低減することができる。また、簡単
なフューエルポンプ制御方法で、フューエルポンプ６を
駆動しつつ、燃料噴射量をエンジン負荷変動に対応して
変更することができる。

【００６６】二輪自動車用単気筒４サイクルエンジン１
は、四輪自動車用エンジンに比べて使用回転速度範囲が
広いため、エンジン１に燃料を供給するインジェクタ５
に要求される使用範囲も広いことが必要である。

【００６７】このインジェクタ５に要求される使用範囲
を広げるためには、 エンジン回転速度（ＮＥ）の低回転域にて、インジェ
クタ５に供給する燃料圧力を低下させることにより、イ
ンジェクタ５の弁体の開弁時間を通常よりも長くして、
インジェクタ５に最低必要な開弁時間を確保できるよう
にさせる。 エンジン回転速度（ＮＥ）の高回転域にて、インジェ
クタ５に供給する燃料圧力を上昇させることにより、イ
ンジェクタ５の弁体の開弁時間を通常よりも短くする。
これにより、エンジン回転速度で自動的に決まってしま
う、最大開弁時間の範囲でより多くの燃料を供給（必要
量を噴射）することができる。

【００６８】したがって、第１所定値（Ｐ1 ｆ：フュー
エルポンプＯＦＦ設定燃料圧力）および第２所定値（Ｐ
2 ｆ：フューエルポンプＯＮ設定燃料圧力）をエンジン
回転速度（ＮＥ）に応じて補正することで、蓄圧タンク
７の蓄圧室内の燃料圧力（Ｐｆ）をエンジン回転速度
（ＮＥ）に応じて最適値に変更できるので、インジェク
タ５のダイナミックレンジ幅が小さくても、燃料噴射量
を大きく変えることができる。

【００６９】また、エンジン回転速度（ＮＥ）が低回転
域となり、第１所定値（Ｐ1 ｆ：フューエルポンプＯＦ
Ｆ設定燃料圧力）、第２所定値（Ｐ2 ｆ：フューエルポ
ンプＯＮ設定燃料圧力）および蓄圧タンク７の蓄圧室内
の燃料圧力（Ｐｆ）が小さくなっても、二輪自動車では
エンジン１が走行風を受け易く熱がこもり難いので、蓄
圧タンク７の蓄圧室内でのベーパの発生を抑えることが
できる。

【００７０】〔変形例〕本実施例では、本発明のような
フューエルポンプ６の間欠駆動制御を、二輪自動車用単
気筒４サイクルエンジン１の電子制御式燃料噴射装置に
適用したが、本発明のようなフューエルポンプ６の間欠
駆動制御を、二輪自動車用多気筒４サイクルエンジンの
電子制御式燃料噴射装置に適用しても良い。

【００７１】本実施例では、本発明を、吸気管圧力から
吸入空気量を推定した後に燃料噴射量および点火時期の
計算を行う電子制御式燃料噴射装置に適用したが、吸気
管圧力から直接燃料噴射量および点火時期の計算を行う
電子制御式燃料噴射装置に適用しても良い。なお、エン
ジン１への吸入空気量は、エアフローメータ等の吸入空
気量センサを設けて、直接検出しても良い。

【００７２】また、エンジン回転速度が低回転域である
と判定するエンジン回転速度（ＮＥ）の所定値を二輪自
動車のエンジン１のアイドル回転速度（例えば１５００
ｒｐｍ）付近に設定しても良い。さらに、エンジン回転
速度が低回転域であると判定するエンジン回転速度（Ｎ
Ｅ）の所定値を発電機の発電能力またはバッテリ３７の
容量に応じて変更可能な可変値としても良い。

【００７３】第１実施例では、エンジン回転速度（Ｎ
Ｅ）が所定値以下の時に、低回転第１所定値（Ｐ1 ：フ
ューエルポンプＯＦＦ設定燃料圧力）と第２所定値（Ｐ
2 ：フューエルポンプＯＮ設定燃料圧力）との圧力比を
約１．４に設定し、低回転第１所定値と第２所定値との
圧力差を約４０ｋＰａに設定したが、エンジン回転速度
（ＮＥ）が低下する程、第１所定値と第２所定値との圧
力比を大きく、あるいは第１所定値と第２所定値との圧
力差を大きく設定しても良い。

【００７４】また、第１実施例では、エンジン回転速度
が高回転域の場合に、フューエルポンプ６を作動し続け
るようにしたが、デューティ比制御等によりＯＮ／ＯＦ
Ｆ動作させるようにしても良い。あるいは、プレッシャ
レギュレータ等により余剰燃料を燃料タンク１９に戻し
ても良い。

【００７５】第２実施例では、エンジン回転速度（Ｎ
Ｅ）が増加すればする程、第１所定値（Ｐ1 ｆ：フュー
エルポンプＯＦＦ設定燃料圧力）および第２所定値（Ｐ
2 ｆ：フューエルポンプＯＮ設定燃料圧力）が平行して
増加するように演算処理を行ったが、エンジン回転速度
（ＮＥ）が増加すればする程、第１所定値（Ｐ1 ｆ：フ
ューエルポンプＯＦＦ設定燃料圧力）と第２所定値（Ｐ
2 ｆ：フューエルポンプＯＮ設定燃料圧力）とが接近し
て増加するように、例えば第１所定値に第２所定値が接
近して増加するように演算処理を行っても良い。

【００７６】また、第２実施例では、エンジン回転速度
が高回転域の場合に、蓄圧タンク７の蓄圧室内の燃料圧
力を検出してフューエルポンプ６をＯＮ／ＯＦＦ動作さ
せるようにしたが、フューエルポンプ６をデューティ比
制御等によりＯＮ／ＯＦＦ動作させるようにして所定の
燃料圧力となるようにコントロールしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】二輪自動車用単気筒４サイクルエンジンの概略
構造を示した構成図である（第１実施例）。

【図２】エンジンＥＣＵによるフューエルポンプ制御ル
ーチンを示したフローチャートである（第１実施例）。

【図３】エンジン回転速度に対するフューエルポンプＯ
ＦＦ設定燃料圧力の変化を示したグラフである（第１実
施例）。

【図４】（ａ）は蓄圧タンク内の燃料圧力の変化を示し
たタイムチャートで、（ｂ）はフューエルポンプの作動
状態を示したタイムチャートである（第１実施例）。

【図５】エンジンＥＣＵによるフューエルポンプ制御ル
ーチンを示したフローチャートである（第２実施例）。

【図６】エンジン回転速度に対するフューエルポンプＯ
Ｎ設定燃料圧力、フューエルポンプＯＦＦ設定燃料圧力
の変化を示したグラフである（第２実施例）。

【符号の説明】

１ 二輪自動車用単気筒４サイクルエンジン ５ インジェクタ ６ フューエルポンプ ７ 蓄圧タンク １０ エンジンＥＣＵ １９ 燃料タンク ２１ マイクロコンピュータ（ポンプ制御手段） ３２ クランク角センサ（エンジン回転速度検出手段） ３６ 燃料圧センサ（燃料圧力検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G301 HA01 HA26 JA00 JA10 KA07 KA08 KA24 LA01 LB01 LB07 LC01 MA01 MA13 NA08 ND02 NE03 NE08 NE20 PA07Z PA10Z PA11Z PB08A PB08Z PE01Z PE03Z PE08Z PF16Z PG01A PG01Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）二輪自動車に搭載されたフューエル
   ポンプと、 （ｂ）このフューエルポンプにて加圧された燃料を蓄圧
   する蓄圧タンクと、 （ｃ）この蓄圧タンクに蓄圧された燃料をエンジンに噴
   射するインジェクタと、 （ｄ）前記蓄圧タンク内の燃料圧力を検出する燃料圧力
   検出手段と、 （ｅ）エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検
   出手段と、 （ｆ）このエンジン回転速度検出手段にて検出したエン
   ジン回転速度が所定値以下の際に、前記燃料圧力検出手
   段にて検出した前記蓄圧タンク内の燃料圧力が低回転第
   １所定値以上の時、前記フューエルポンプを停止させ、
   前記燃料圧力検出手段にて検出した前記蓄圧タンク内の
   燃料圧力が前記低回転第１所定値よりも低圧の第２所定
   値以下の時、前記フューエルポンプを起動させるポンプ
   制御手段とを備えた電子制御式燃料噴射装置。
2. 【請求項２】（ａ）二輪自動車に搭載されたフューエル
   ポンプと、 （ｂ）このフューエルポンプにて加圧された燃料を蓄圧
   する蓄圧タンクと、 （ｃ）この蓄圧タンクに蓄圧された燃料をエンジンに噴
   射するインジェクタと、 （ｄ）前記蓄圧タンク内の燃料圧力を検出する燃料圧力
   検出手段と、 （ｅ）エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検
   出手段と、 （ｆ）このエンジン回転速度検出手段にて検出したエン
   ジン回転速度が所定値以下の際に、前記燃料圧力検出手
   段にて検出した前記蓄圧タンク内の燃料圧力が第１所定
   値以上の時、前記フューエルポンプを停止させ、前記燃
   料圧力検出手段にて検出した前記蓄圧タンク内の燃料圧
   力が前記第１所定値よりも低圧の第２所定値以下の時、
   前記フューエルポンプを起動させると共に、 前記エンジン回転速度検出手段にて検出したエンジン回
   転速度が小さい時の低回転第１所定値よりも前記エンジ
   ン回転速度が大きい時の高回転第１所定値の方が大きく
   なるように制御するポンプ制御手段とを備えた電子制御
   式燃料噴射装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の電子制御
   式燃料噴射装置において、 前記低回転第１所定値と前記第２所定値との圧力比は、
   １．４以上であることを特徴とする電子制御式燃料噴射
   装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   の電子制御式燃料噴射装置において、 前記低回転第１所定値と前記第２所定値との圧力差は、
   ４０ｋＰａ以上であることを特徴とする電子制御式燃料
   噴射装置。