JP2002332894A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料復帰後においてエンジン回転速度をアイ
ドル回転速度にスムーズに低下収束させることができる
燃料噴射制御装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明の燃料噴射制御装置は、燃料復帰
を行うか否かを判定する燃料復帰判定手段３と、燃料復
帰判定手段３の判定結果に基づいて燃料復帰を行うとき
復帰初回に燃料噴射手段２１５に非同期噴射を行わせる
噴射制御手段３と、を有する燃料噴射制御装置１であ
り、噴射制御手段３は、エンジン２の回転速度をアイド
ル回転速度までスムーズに低下収束させるように気筒２
２３ごとに非同期噴射の時間を調整することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は二輪車や自動車など
の燃料の噴射制御に用いられる燃料噴射制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射制御装置は、例えばエンジンの
回転速度やスロットルバルブ開度などの運転条件信号に
基づいて気筒へ噴射する燃料をカットしたり、あるいは
復帰させたりする装置である。

【０００３】燃料のカットおよび復帰は、例えば一定速
度で走行していた二輪車が減速し停止する際行われる。
減速するとき運転者は、スロットルグリップを戻しフロ
ントブレーキレバーを握りリアブレーキペダルを踏むと
いう操作を行う。スロットルグリップを戻すとスロット
ルバルブが全閉状態となる。ここで燃料噴射制御装置
は、スロットル開度が全閉状態であることを検知し、こ
のときエンジンの回転速度が所定値以上の場合は、燃料
の供給を遮断する。すなわち燃料のカットを行う。エン
ジンの回転速度が所定値以下まで低下した場合、燃料噴
射制御装置は燃料の供給を再開する。すなわち燃料の復
帰を行う。同様にレーシング時もスロットル全閉状態か
つエンジン回転速度が所定値以上のとき燃料供給を遮断
する。そしてエンジン回転速度が所定値以下まで低下し
たとき燃料供給を再開する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃料の噴射
方法には、所定のクランク角度に同期させて噴射を行う
同期噴射と、クランク角度によらず運転条件信号の変化
に応じて噴射を行う非同期噴射とがある。従来から、減
速時における燃料カット後の燃料復帰に際しては、復帰
初回に全気筒に一斉に非同期噴射が行われ、次回から各
気筒ごとに順次同期噴射が行われていた。

【０００５】しかしながら、非同期噴射の燃料噴射時間
は、どの気筒から吸気行程を行うかによらず各気筒間で
一定であった。このため燃料復帰後直ちに吸気行程を行
う気筒では、噴射後直ちに気筒内に燃料が吸入されてい
た。一方、燃料復帰から吸気行程まで時間遅れのある気
筒では、噴射後一定の時間が経過してから気筒内に燃料
が吸入されていた。すなわち気筒によって燃料が噴射さ
れてから吸入されるまでの時間にばらつきがあった。噴
射から吸気行程までの時間がばらつくと、噴射された燃
料の霧化状態に差異が発生する。つまり噴射から吸気行
程までの時間が短いと霧化が進まない。一方噴射から吸
気行程までの時間が長いと霧化が進む。

【０００６】また噴射された燃料は、一回の吸気行程で
その全量が気筒に吸入されるわけではない。すなわち噴
射された燃料の一部は、一旦吸気通路の内壁に付着し、
その後蒸発してから次回以降の吸気行程で気筒に吸入さ
れる。燃料噴射から吸気行程までの時間がばらつくと、
この内壁から蒸発して吸入される燃料の割合もばらつく
ことになる。

【０００７】従来は、これらの霧化状態の差異や燃料付
着割合の差異に起因して各気筒間における燃料の燃焼状
態に差異が生じていた。そしてこの差異により、燃料復
帰後エンジン回転速度がアイドル回転速度に収束する際
に、収束手前で一旦エンジン回転速度が上昇するという
現象が生じていた。

【０００８】本発明の燃料噴射制御装置は、上記課題に
鑑みて完成されたものである。したがって本発明は、燃
料復帰後においてエンジン回転速度をアイドル回転速度
にスムーズに低下収束させることができる燃料噴射制御
装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の燃料噴射制御装置は、減速による燃料カッ
ト後の運転条件信号の変化に基づいて燃料復帰を行うか
否かを判定する燃料復帰判定手段と、燃料復帰判定手段
の判定結果に基づいて燃料復帰を行うとき復帰初回に燃
料噴射手段に非同期噴射を行わせる噴射制御手段と、を
有する燃料噴射制御装置であって、噴射制御手段は、エ
ンジンの回転速度をアイドル回転速度までスムーズに低
下収束させるように気筒ごとに非同期噴射の時間を調整
することを特徴とする。

【００１０】つまり本発明の燃料噴射制御装置は、燃料
復帰後における非同期噴射の噴射時間を、気筒ごとに調
整するものである。すなわち非同期噴射から吸気行程ま
での時間は気筒ごとに異なる。このため非同期噴射によ
り噴射された燃料が混合気として気筒内に吸入されるま
での時間も気筒ごとに異なる。本発明の燃料噴射制御装
置は、この時間の差異に対応して噴射時間を気筒ごとに
調整し適正化するものである。噴射時間の調整により、
エンジン回転速度をアイドル回転速度にスムーズに収束
させることができる。また噴射時間の調整により空燃比
を適当な値に調整することもできる。このため燃費やエ
ミッション特性も向上する。

【００１１】なお、本構成における各気筒の非同期噴射
時間は、非同期噴射から吸気行程までの時間や冷却水の
温度などにより、各々独立して適切な値とすればよい。

【００１２】好ましくは、噴射制御手段が、燃料復帰判
定手段が燃料復帰を行う判定をした時点において吸気行
程に一番近い気筒の非同期噴射の時間と、その時点にお
いて吸気行程に二番目に近い気筒の非同期噴射の時間
と、を変えて調整する構成としてもよい。

【００１３】吸気行程に一番近い気筒においては、噴射
された燃料が充分霧化されないまま気筒内に吸入され
る。また噴射された燃料が吸気通路の内壁に付着する割
合が高い。このため、吸気行程に一番近い気筒と吸気行
程に二番面に近い気筒との間で、膨張行程における爆発
力に差異が生じる。この爆発力の差異が、エンジン回転
速度がアイドル回転速度に収束する際、収束手前で一旦
上昇することの主因となる。

【００１４】本構成は、吸気行程に一番近い気筒と、吸
気行程に二番面に近い気筒との非同期噴射時間を変える
ものである。非同期噴射時間を敢えて一致させないこと
により、気筒に吸入される燃料の霧化状態、燃料付着割
合などの差異を緩和することができる。このためこれら
の気筒間の爆発力を均一化することができる。そして、
エンジン回転数をスムーズにアイドル回転数に収束させ
ることができる。

【００１５】本発明の燃料噴射制御装置は、電子制御式
の燃料噴射装置を有するあらゆるエンジンに適用するこ
とができるが、気筒ごとに独立の吸気通路を有する独立
吸気式のエンジンに用いるのに特に好適である。独立吸
気式のエンジンでは吸気通路が気筒ごとに配設されてい
る。このため、吸気圧も気筒ごとに異なりやすい。吸気
圧が異なると吸気行程における燃料の吸入量が異なる。
この吸入量の差異が、上記燃料霧化時間の差異や燃料付
着割合の差異と相俟って、独立吸気式のエンジンでは特
に、エンジン回転速度のアイドル回転収束前における上
昇が大きくなる。このため本発明の燃料噴射制御装置を
独立吸気式のエンジンに用いると、この吸入量の差異ま
でも非同期噴射量の気筒別制御により緩和することがで
きる。したがってエンジン回転速度をスムーズにアイド
ル回転速度まで収束させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】〈第一実施形態〉本実施形態の燃
料噴射制御装置は、本発明を二輪車の独立吸気式四気筒
エンジンに用いるものである。図１に本実施形態の燃料
噴射制御装置を含むエンジン制御システム全体の構成図
を示す。このエンジン制御システム１は、エンジン２
と、このエンジン２を制御するエンジンコントロールユ
ニット（以下「ＥＣＵ」と称す。）３とからなる。

【００１７】まず、エンジン２の構成について説明す
る。エンジン２は、主に吸気通路２０と燃料通路２１と
エンジン本体２２と排気通路２４とから構成される。

【００１８】吸気通路２０は、エアボックス２００と吸
気配管２０１とスロットルバルブ２０２とを備える。エ
アボックス２００は、上流端が外気に開放されている。
また下流端が吸気配管２０１の上流端に接続されてい
る。なお、本エンジン２は独立吸気式であるため吸気配
管２０１は気筒ごとに四本配設されている。エアボック
ス２００内部の上流端と下流端との間にはエアクリーナ
２０３が介装されている。この吸気配管２０１の上流端
は、上述したように、エアボックス２００の下流端に接
続されている。一方吸気配管２０１の下流端は、後述す
るエンジン本体２２の吸気ポート２２０に接続されてい
る。また吸気配管２０１内部の上流側には、スロットル
バルブ２０２が、開閉自在に配設されている。

【００１９】燃料通路２１は、燃料ポンプ２１０と燃料
配管２１１と燃料フィルタ２１２とデリバリパイプ２１
３と圧力調整弁２１４と燃料噴射弁２１５と燃料リター
ン配管２１６とを備える。燃料ポンプ２１０は燃料タン
ク９内に配設されている。また燃料ポンプ２１０は燃料
配管２１１の上流端に接続されている。この燃料配管２
１１の途中には燃料フィルタ２１２が介装されている。
また燃料配管２１１の下流端はデリバリパイプ２１３に
接続されている。デリバリパイプ２１３の側周壁には、
燃料噴射弁２１５の上端が四つ嵌挿されている。これら
の燃料噴射弁２１５の下端は、上述した四本の吸気配管
２０１内にそれぞれ挿入されている。またデリバリパイ
プ２１３には、圧力調整弁２１４も配設されている。こ
の圧力調整弁２１４は、燃料噴射弁２１５から吸気配管
２０１内へ噴射される燃料の圧力を所定の値に保つもの
である。圧力調整弁２１４には、燃料リターン配管２１
６の上流端が接続されている。また燃料リターン配管２
１６の下流端は燃料タンク９内に挿入されている。

【００２０】エンジン本体２２は、主にシリンダブロッ
ク２２１とシリンダヘッド２２２とから構成される。シ
リンダブロック２２１には、四つの気筒２２３が形成さ
れている。気筒２２３の周囲にはウォータジャケット２
２４が配置されている。また気筒２２３の内周面には、
ピストン２２５が往復動自在に摺接している。ピストン
２２５の一端は、後述するシリンダヘッド２２２との間
で燃焼室２２８を形成する。一方ピストン２２５の他端
は、コンロッド２２６を介してクランクシャフト２２７
と連結されている。シリンダヘッド２２２には、四つの
椀状のくぼみが形成されている。そしてこのくぼみが気
筒２２３上に配置されることにより、ピストン２２５の
上端面との間に燃焼室２２８が形成されている。またシ
リンダヘッド２２２には、吸気ポート２２０と排気ポー
ト２３１とが形成されている。またシリンダヘッド２２
２には、燃焼室２２８まで貫通して点火プラグ２３５が
配置されている。なお点火プラグ２３５は点火コイル２
３６と結線されている。吸気ポート２２０の上流端は、
上記吸気配管２０１の下流端と接続されている。一方吸
気ポート２２０の下流端は、燃焼室２２８と接続されて
いる。この吸気ポート２２０の下流端には、吸気バルブ
２２９が配置されている。吸気バルブ２２９の上端は吸
気カムシャフト２３０と連結されている。また、排気ポ
ート２３１の上流端も、吸気ポート２２０と同様に、燃
焼室２２８と接続されている。そしてこの排気ポート２
３１の上流端にも排気バルブ２３１が配置されている。
また排気バルブ２３１の上端も排気カムシャフト２３２
と連結されている。

【００２１】排気ポート２３１の下流端は、排気通路２
４に接続している。排気通路２４は、排気配管２４０と
触媒コンバータ２４１とを備える。触媒コンバータ２４
１は、排気配管２４０に介装されている。

【００２２】次に、上記エンジン２に取り付けられるセ
ンサについて説明する。

【００２３】エンジン２の吸気通路２０には、吸気温セ
ンサ４５とスロットル開度センサ４０と吸気圧センサ４
１とが取り付けられている。吸気温センサ４５は、吸気
通路２０に吸入される空気の温度を検出するセンサであ
る。このため、エアボックス２００内のエアクリーナ２
０３の上流側に配置されている。またスロットル開度セ
ンサ４０は、スロットルバルブ２０２の開度を検出する
センサである。このため、スロットルバルブ２０２に隣
接して配置されている。また吸気圧センサ４１は、吸気
配管２０１内の吸気圧を検出するセンサである。このた
め、吸気配管２０１内のスロットルバルブ２０２よりも
下流側に配置されている。

【００２４】エンジン本体２２には、クランク角センサ
４２とカム角センサ４３と水温センサ４４とが取り付け
られている。クランク角センサ４２は、クランクシャフ
ト２２７の回転角度を検出するセンサである。回転角度
からエンジン回転速度を算出することができる。このた
め、クランクシャフト２２７に隣接して配置されてい
る。またカム角センサ４３は、気筒２２３を判別するた
めのセンサである。気筒２２３の判別は、カムシャフト
の回転角度を検出することにより行うことができる。こ
のため、カム角センサ４３は排気カムシャフト２３２に
隣接して配置されている。また水温センサ４４は、気筒
２２３を冷却する冷却水の温度を検出するセンサであ
る。このため、ウォータジャケット２２４内に配置され
ている。なお、車体の所定位置には、大気の圧力を検出
する大気圧センサ４６が配置されている。

【００２５】次にＥＣＵ３の働きについて説明する。上
記各センサにより検出される様々な運転条件信号はＥＣ
Ｕ３に伝達される。ＥＣＵ３においては、これらの運転
条件信号に基づき燃料噴射制御や点火時期制御やアイド
ル回転速度制御などを行っている。

【００２６】次にＥＣＵ３が、本実施形態の燃料噴射制
御装置として機能する場合について説明する。図２に本
実施形態の制御フローチャートを示す。

【００２７】ステップ１００では、水温センサ４４から
検出された水温や、スロットル開度センサ４０から検出
されたスロットルバルブ開度や、クランク角センサ４２
から検出されたエンジン回転速度や、車速などからエン
ジン２の状態が燃料カット条件に適合するか否かを判断
する。本実施形態では、水温が８０℃以上でかつスロッ
トルバルブ開度が全閉状態でかつエンジン回転速度が２
０００ｒｐｍ以上のとき、燃料カット条件に適合すると
判断する。

【００２８】燃料カット条件に適合する場合、ステップ
１０１において燃料カットの信号が燃料噴射弁２１５の
コイル部に伝達される。そして燃料噴射弁２１５が閉じ
ることにより燃料がカットされる。

【００２９】燃料カット後においては、繰り返しステッ
プ１００において、エンジン２の状態が燃料カット条件
に適合するか否かが判断される。そして、ステップ１０
０において、例えばエンジン回転速度が２０００ｒｐｍ
未満となると、燃料カット条件に適合しないと判断され
燃料の復帰が開始される。

【００３０】ステップ１０２においては、燃料噴射が燃
料復帰後において初回か否かを判断する。そして初回の
場合は、ステップ１０３により燃料噴射弁２１５のコイ
ル部に非同期噴射を実施する信号が伝達される。なお気
筒ごとの非同期噴射時間については、予めＥＣＵ３のＲ
ＯＭに記憶させているテーブルデータを参照して決定す
る。また燃料噴射が燃料復帰後において二回目以降の場
合は、ステップ１０４により燃料噴射弁２１５のコイル
部に、同期噴射を実施する信号が伝達される。

【００３１】次にステップ１０３において発信される非
同期噴射の信号について説明する。図３に非同期噴射時
の燃料噴射信号を気筒ごとに示す。図中の＃１、＃２、
＃３、＃４は、それぞれ第一気筒、第二気筒、第三気
筒、第四気筒を示す。なお図における点火順序は＃１→
＃２→＃４→＃３である。ステップ１００にて燃料カッ
ト条件が不成立と判断された場合、言い換えると燃料復
帰条件が成立と判断された場合、この判断時において吸
気行程に最も近い気筒が判別される。なお、この判別
は、クランク角センサ４２とカム角センサ４３とから検
出される信号に基づいて行われる。本実施形態において
は、吸気行程に最も近い気筒は第一気筒である。そして
図に示すように、第一気筒の燃料噴射信号幅を第二気筒
の燃料噴射信号幅よりも広く制御している。燃料噴射信
号幅をこのように制御すると、第一気筒の燃料噴射時間
の方が第二気筒の燃料噴射時間よりも長くなる。燃料噴
射時間をこのように調整することにより、図４に概念的
に示すように、アイドル回転速度収束前におけるエンジ
ン回転速度の上昇（図中一点鎖線で示す。）を抑制する
ことができる。

【００３２】〈第二実施形態〉本実施形態と第一実施形
態との相違点は、燃料復帰時において吸気行程に最も近
い気筒が第二気筒である点のみである。その他の構成に
ついては第一実施形態と同様である。図５に、本実施形
態における非同期噴射時の燃料噴射信号を気筒ごとに示
す。図中の＃１、＃２、＃３、＃４は、それぞれ第一気
筒、第二気筒、第三気筒、第四気筒を示す。なお図にお
ける点火順序は＃２→＃４→＃３→＃１である。ステッ
プ１００にて燃料復帰条件が成立と判断された場合、こ
の判断時において吸気行程に最も近い第二気筒が判別さ
れる。ここで第二気筒の燃料噴射信号幅は、第三気筒の
燃料噴射信号幅よりも広い。燃料噴射信号幅をこのよう
に調整することにより、本実施形態でも、アイドル回転
速度収束前におけるエンジン回転速度の上昇を抑制する
ことができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の燃料噴射制御装置によると、燃
料復帰後においてエンジン回転速度をアイドル回転速度
にスムーズに低下収束させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第一実施形態の燃料噴射制御装置を含むエン
ジン制御システム全体の構成図である。

【図２】 第一実施形態の燃料噴射制御装置の制御フロ
ーチャートである。

【図３】 第一実施形態の燃料噴射制御装置の燃料噴射
信号である。

【図４】 第一実施形態の燃料噴射制御装置によるエン
ジン回転速度の低下を示す概念図である。

【図５】 第二実施形態の燃料噴射制御装置の燃料噴射
信号である。

【符号の説明】

１：エンジン制御システム、２：エンジン、３：エンジ
ンコントロールユニット（ＥＣＵ）、２０：吸気通路、
２１：燃料通路、２２：エンジン本体、２４：排気通
路、２００：エアボックス、２０１：吸気配管、２０
２：スロットルバルブ、２０３：エアクリーナ、２２
０：吸気ポート、２１０：燃料ポンプ、２１１：燃料配
管、２１２：燃料フィルタ、２１３：デリバリパイプ、
２１４：圧力調整弁、２１５：燃料噴射弁、２１６：燃
料リターン配管、９：燃料タンク、２２１：シリンダブ
ロック、２２２：シリンダヘッド、２２３：気筒、２２
４：ウォータジャケット、２２５：ピストン、２２６：
コンロッド、２２７：クランクシャフト、２２８：燃焼
室、２３５：点火プラグ、２３６：点火コイル、２２
９：吸気バルブ、２３０：吸気カムシャフト、２３１：
排気ポート、２３７：排気バルブ、２３２：排気カムシ
ャフト、２４０：排気配管、２４１：触媒コンバータ、
４５：吸気温センサ、４０：スロットル開度センサ、４
１：吸気圧センサ、４２：クランク角センサ、４３：カ
ム角センサ、４４：水温センサ、４６：大気圧センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA13 BA14 BA15 CA03 CA06 DA02 DA08 DA10 EA11 EB08 FA01 FA02 FA10 FA11 FA20 FA33 FA38 FA39 3G301 JA02 JA05 JA07 JA21 KA07 KA16 KA27 LB06 MA11 MA19 MA22 NA08 NC02 PA07Z PA09Z PA10Z PA11Z PE01Z PE03Z PE05Z PE08Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減速による燃料カット後の運転条件信号
   の変化に基づいて燃料復帰を行うか否かを判定する燃料
   復帰判定手段と、該燃料復帰判定手段の判定結果に基づ
   いて燃料復帰を行うとき復帰初回に燃料噴射手段に非同
   期噴射を行わせる噴射制御手段と、を有する燃料噴射制
   御装置であって、 該噴射制御手段は、エンジンの回転速度をアイドル回転
   速度までスムーズに低下収束させるように気筒ごとに該
   非同期噴射の時間を調整することを特徴とする燃料噴射
   制御装置。
2. 【請求項２】 前記噴射制御手段は、前記燃料復帰判定
   手段が燃料復帰を行う判定をした時点において吸気行程
   に一番近い気筒の前記非同期噴射の時間と、該時点にお
   いて吸気行程に二番目に近い気筒の該非同期噴射の時間
   と、を変えて調整する請求項１に記載の燃料噴射制御装
   置。
3. 【請求項３】 気筒ごとに独立の吸気通路を有する独立
   吸気式エンジンに用いられる請求項１に記載の燃料噴射
   制御装置。