JP2007077903A

JP2007077903A - エンジンの燃料供給方法及び燃料供給量制御装置、並びに該制御装置を備える自動二輪車

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Publication number: JP2007077903A
Application number: JP2005268099A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kawamura; 直樹川村; Satoru Watabe; 悟渡部
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2025-09-15
Also published as: US7441547B2; US20070062491A1; JP4642616B2

Abstract

【課題】エンジンの減速状態をより正確に判定可能であって、広いエンジンの回転数域において減速状態での燃料カットを適切に実行することができるエンジンの燃料供給方法等を提供する。
【解決手段】開示するエンジンＥの燃料供給方法によれば、エンジン回転数の時間変化率に基づいて前記エンジンの減速状態を判定し、減速状態であると判定した場合に、前記エンジン回転数に応じて定められた基準量に比べて、吸気への燃料の供給量を低減させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、エンジンの燃料供給方法及び燃料供給量制御装置に関し、特に、エンジン回転数の減速時に燃料の供給量を低減させる方法及び制御装置に関する。また、このような制御装置を備える自動二輪車に関する。

一般に、エンジンにおける吸気への燃料供給量には、エンジン回転数、スロットル開度、及び吸気圧などに対応して基準値が定められている。一般にこの基準値は、エンジンが一定速度で回転しているときの好適な量として定めることができる。エンジンの動作を制御する制御装置は、各種センサから取得したエンジン回転数及びスロットル開度等に基づき、基準値として定められた燃料供給量を決定し、この量の燃料がインジェクタによって吸気中へ供給されるようになっている。しかし、エンジンが減速状態にあるときは、適切に燃焼し得る燃料量が上記基準値に比べて若干少なくなる傾向にある。このため、従来はエンジン回転数やスロットル開度に基づいてエンジンの減速状態を判定し、減速状態にあるときには、燃料の供給量を基準値より低減させる制御（燃料カット制御）が行われている（例えば、特許文献１参照）。

より具体的な制御方法を例示すると、横軸をエンジン回転数（ｒｐｍ）とし縦軸をスロットル開度（Ｔｈ）とするグラフにおいて、所定のギヤポジションにおいてスロットル開度とエンジン回転数とが定常状態にあるときの両者間の関係は、右上がりのライン（基準曲線）で表される。このようなグラフにおいて、ある瞬間でのスロットル開度及びエンジン回転数が、基準曲線より下方の領域に位置する場合はエンジンが減速状態にあることを意味し、上方の領域に存在する場合はエンジンが加速状態にあることを意味する。

減速状態の判定に関して言えば、センサにより検出されたスロットル開度等の値に含まれる誤差を考慮する必要があり、一般には基準曲線の下方においてこれに沿うように閾値曲線が設定される。そして、制御装置は、検出したスロットル開度及びエンジン回転数がこの閾値曲線より更に下方の領域に存在する場合に、エンジンが減速状態にあると判定し、燃料の供給量を基準値より低減させる燃料カット制御を行うようになっている。

なお、吸気圧とエンジン回転数との関係においても、上述したのと同様に基準値、基準曲線、及び閾値曲線が設定され、センサから検出された吸気圧及びエンジン回転数の値と閾値曲線とを比較することにより、エンジンの減速判定を行って燃料カット制御を行うものがある。
特開平１０−１８４４２３号公報

ところで、スロットル開度及びエンジン回転数による場合は、エンジンの低速回転数域での減速判定が困難である。即ち、上述したように基準曲線及び閾値曲線を設定すると、低速回転数域においては両曲線が上下に比較的近接することとなるため、スロットル開度を高精度に検出しなければ制御装置は適切に減速判定を行えない場合がある。

また、エンジンの中、高速回転数域であっても、例えばエンジンが加速状態にあるときに、操縦者がスロットル開度を小さくするように速やかにスロットル操作した場合、エンジンが加速状態から一定速度状態を経て減速状態に至るまでに若干の時間がかかる。すると、実際にはエンジンは未だに加速状態であるにも拘らず、制御装置はスロットル開度に基づいて減速状態であると判定してしまう可能性がある。逆も同様であり、エンジンが減速状態にあるときに、スロットル開度を大きくするよう速やかに操作した場合、実際のエンジンの状態（減速状態）と異なる加速状態であると制御装置が判定してしまう可能性がある。

そして、上述した事情は、シリンダ数やその配列等のエンジン型式に拘らず、また、推進機構として搭載される自動二輪車等の移動体の種類に拘らず、様々のエンジンについて同様に当てはまるものである。また、吸気圧とエンジン回転数とによって減速判定を行う場合においても、上述したのと同様の事情が生じる可能性がある。

そこで本発明は、エンジンの減速状態をより正確に判定し、より適切な量の燃料を吸気中へ供給し得るエンジンの燃料供給方法、燃料供給量制御装置、及びこのような制御装置を備える自動二輪車を提供することを目的とする。

本発明は上述したような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係るエンジンの燃料供給方法は、エンジン回転数の時間変化率に基づいてエンジンの減速状態を判定し、減速状態であると判定した場合に、前記エンジン回転数に応じて定められた基準量に比べて、吸気への燃料の供給量を低減させるものである。

このような方法によれば、エンジン回転数の時間変化率に基づいてエンジンが減速状態にあるか否かを直接的に判定するため、より正確な判定が可能となる。従って、エンジンの低速回転域であっても、減速状態を判定して適量の燃料を吸気中へ供給することができる。そして、より広いエンジンの回転数域において、減速状態での燃料カットを適切に行うことができる。

また、本発明に係るエンジンの燃料供給量制御装置は、エンジン回転数を検出する回転数センサと、吸気へ燃料を供給する燃料供給部と、前記回転数センサからの信号に基づいて所定量の燃料を吸気へ供給すべく前記燃料供給部を制御する制御部とを備え、該制御部は、前記回転数センサからの信号に基づいて前記エンジン回転数の時間変化率を取得し、該時間変化率に基づいてエンジンの減速状態を判定し、減速状態であると判定した場合に、前記エンジン回転数に応じて定められた基準量に比べて燃料の供給量を低減させるべく前記燃料供給部を制御するように構成されている。

このような構成とすることにより、上記方法と同様に、制御部はエンジンの減速状態をより正確に判定可能となり、広いエンジンの回転数域において減速状態での燃料カットを適切に実行するよう、燃料供給部を制御することができる。

また、上記燃料供給量制御装置は、スロットルバルブの開度を検出する開度センサ及び吸気の圧力を検出する吸気圧センサのうち少なくとも一方を更に備え、前記制御部は、前記エンジン回転数と、前記開度センサからの信号により取得されるスロットル開度又は前記吸気圧センサからの信号により取得される吸気圧とに加え、前記エンジン回転数の時間変化率とに基づき、前記エンジンの減速状態を判定するように構成されていてもよい。このような構成とすることにより、従来行っていたエンジン回転数とスロットル開度又は吸気圧とに基づく減速判定に対し、エンジン回転数の時間変化率による減速判定を併用するため、既存の構成を活用しつつ、より正確な減速判定を広いエンジン回転数域において実現することができる。

また、上記燃料供給量制御装置は、変速機構のギヤの位置を検出するギヤポジションセンサを更に備え、前記制御部は、前記ギヤポジションセンサからの信号により取得されるギヤの位置と、前記エンジン回転数と、前記スロットル開度又は前記吸気圧とに加え、前記エンジン回転数の時間変化率とに基づき、前記エンジンの減速状態を判定するように構成されていてもよい。このような構成とすることにより、各ギヤポジションに適した減速判定を行うことができる。即ち、エンジン回転数とスロットル開度又は吸気圧との関係における基準曲線及び閾値曲線は、一般に各ギヤポジションで若干異なるため、ギヤポジションを考慮した閾値曲線に基づいて減速判定することにより、判定精度の更なる向上を図ることができる。

また、上記燃料供給量制御装置は、クラッチの接続状態を検出するクラッチセンサを更に備え、前記制御部は、前記クラッチセンサからの信号により取得されるクラッチの接続状態と、前記エンジン回転数と、前記スロットル開度又は前記吸気圧と、前記ギヤの位置とに加え、前記エンジン回転数の変化率とに基づき、前記エンジンの減速状態を判定するように構成されていてもよい。

例えば、前記制御部は、前記クラッチセンサからの信号により前記クラッチが接続されていると判定した場合に、前記エンジン回転数に応じて定められた基準量に比べて燃料の供給量を低減させるべく前記燃料供給部を制御するように構成されていてもよい。

更に、本発明に係る自動二輪車は、上述したような何れかの燃料供給量制御装置を備えていてもよい。このような構成とすることにより、エンジンの減速状態をより正確に判定可能であって、広いエンジンの回転数域において減速状態での燃料カットを適切に実行できるエンジンを搭載した自動二輪車を実現でき、燃費の向上を図ることもできる。

本発明は、エンジンの減速状態をより正確に判定可能であって、広いエンジンの回転数域において減速状態での燃料カットを適切に実行することができるエンジンの燃料供給方法と、燃料供給量制御装置と、該制御装置を備える自動二輪車とを提供することができる。

以下、本発明に係るエンジンの燃料供給方法、燃料供給量制御装置、及び該制御装置を備える自動二輪車について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態において用いる方向の概念は、自動二輪車の前進方向を前方（又は、正面）とし、その他の向きはこの前方向を基準として自動二輪車に搭乗した操縦者が通常用いる向きと一致するものとし、特別な場合はその旨記述してある。

図１は、本発明の実施の形態に係る自動二輪車１の左側面図である。図１に示すように、ロードスポーツタイプの自動二輪車１は前輪２及び後輪３を備えており、前輪２は上下方向に延びるフロントフォーク５の下部にて回転自在に支持され、該フロントフォーク５の上部には左右へ延びるバー型のステアリングハンドル４が、ステアリングシャフト（図示せず）を介して取り付けられている。該ステアリングシャフトは、フレームの一部を構成するヘッドパイプ６によって回転自在に支持されており、ライダーがステアリングハンドル４をステアリングシャフト回りに回動操作することにより、前輪２を所望の方向へ転向（操縦）させることができる。

自動二輪車１のフレームは所謂ツインチューブ型であり、ヘッドパイプ６から左右一対のメインフレーム７（図１では左側のメインフレーム７のみを示している）が後方へ延設され、該メインフレーム７の後部からは、ピボットフレーム（スイングアームブラケットともいう）８が下方へ延設されている。このピボットフレーム８に設けられたピボット９には、スイングアーム１０の前端部が軸支されており、該スイングアーム１０の後端部には後輪３が回転自在に支持されている。

メインフレーム７の上方であってステアリングハンドル４の後方には燃料タンク１２が設けられ、該燃料タンク１２の後方には運転者騎乗用のシート１３が設けられている。また、左右のメインフレーム７，７間の下方にはエンジンＥが搭載されており、該エンジンＥの両側方から図示しないステアリングシャフトの前方へ至ってカウリング１５により覆われている。このエンジンＥは並列４気筒の４サイクルエンジンであり、クランクシャフト１６の軸芯が車体の左右方向に一致するようにして設けられている。このエンジンＥの出力は、チェーン１４を介して後輪３へ伝えられ、該後輪３が回転駆動することによって自動二輪車１に推進力が付与される。

また、エンジンＥの排気ポート１７には排気管１８が接続され、該排気管１８はエンジンＥの前方から下方を通って後方へ延設されている。一方、エンジンＥの吸気ポート１９にはスロットル装置２０の下流側端部が接続され、該スロットル装置２０の上流側端部には、左右のメインフレーム７，７間に配置されたエアクリーナーボックス２１が接続されている。該エアクリーナーボックス２１からは前方へ向けて吸気ダクト２２が延設され、該吸気ダクト２２の上流端はカウリング１５の前部にて開口しており、エンジンＥは走行風圧（ラム圧）を利用して吸気を取り込む構成になっている。

図２は、図１に示した自動二輪車１のエンジンＥを示す左側面図である。エンジンＥは下方から順に、オイルパン３０、クランクケース３１、シリンダブロック３２、シリンダヘッド３３、及びシリンダヘッドカバー３４から主として構成されている。クランクケース３１内には、クランクシャフト１６と、変速機構３５を構成するメインシャフト３６及びカウンターシャフト３７とが収容されている。また、メインシャフト３６の一端にはクラッチ２８が設けられており、該クラッチ２８は接続状態においてクランクシャフト１６の回転力をメインシャフト３６へ伝達するようになっている。

シリンダヘッドカバー３４内には、ＤＯＨＣ（Double overhead camshaft）型のバルブシステム（図示せず）が収容されている。また、シリンダヘッド３３には、その前部に排気ポート１７が形成され、後部には吸気ポート１９が形成されており、上述したように該吸気ポート１９にはスロットル装置２０が接続されている。

このスロットル装置２０は、図３の右側面図にも示すように、エンジンＥの４つの吸気ポート１９に対応して４連の吸気通路を形成するボディ部４０を備え、該ボディ部４０の各吸気通路には、下流側のメインスロットルバルブ４１と上流側のサブスロットルバルブ４２とが設けられている。このうちメインスロットルバルブ４１は、ステアリングハンドル４（図１参照）の右グリップ部分に設けられた図示しないスロットルグリップとの間でケーブルを介して接続されており、ライダーによるスロットルグリップの回動操作に応じて回動し、吸気通路を開閉する構成になっている。また、サブスロットルバルブ４２はその回動軸に変速ギヤを介してモータ等のアクチュエータ４３が接続されており、図１に示すようにシート１３の下方に配置された制御部たるＥＣＵ（Electric Control Unit）５７からの指示に基づいて回動し、吸気通路を開閉する構成になっている。

またスロットル装置２０は、図２及び図３に示すようにボディ部４０の後部にフューエルインジェクタ（以下、単に「インジェクタ」という）４５を備えている。該インジェクタ４５は、吸気通路毎に設けられており、上方に配された燃料タンク１２（図１参照）からの燃料を、ＥＣＵ５７からの指示に基づいて吸気通路内へ霧状に噴射する。噴射された燃料は吸気に混じり、シリンダブロック３２及びシリンダヘッド３３に囲まれて形成される燃焼室４６（図２参照）へ吸入される。燃焼室４６の上部には点火装置４７が設けられ、該点火装置４７は、ＥＣＵ５７からの指示に基づいて発火し、燃焼室４６内に吸入された燃料と吸気の混合ガスを燃焼させる。

図２に示すように、このようなエンジンＥの各所には、様々のセンサが設けられている。まず、クランクシャフト１６の回転角を検出するクランク角センサ５０、及びクラッチ２８の接続状態（接続又は遮断）を検出するクラッチセンサ５１が、クランクケース３１に設けられている。また、クランクケース３１の後部には、メインシャフト３６及びカウンターシャフト３７を備える変速機構３５によって決定されるギヤポジションを検出するギヤ位置センサ５２が設けられている。

更に、シリンダヘッド３３の前部には、ＤＯＨＣ型のバルブシステムを構成して気筒毎に備えられた図示しないカムの位相を検出するカム位相センサ５３が設けられ、スロットル装置２０には、各吸気通路内の平均圧力を検出する吸気圧センサ５４と、メインスロットルバルブ４１及びサブスロットルバルブ４２のそれぞれの開度を検出するスロットル開度センサ５５（図３参照）とが設けられている。これらのセンサ５０〜５５はＥＣＵ５７（図１参照）に接続され、検出した信号は、このＥＣＵ５７へ送信され、該ＥＣＵ５７による吸気中への燃料供給量の制御（燃料カット制御）に活用される。

図４は、減速時のエンジンＥに対し燃料カット制御を行うための燃料供給量制御装置６０の構成を示すブロック図である。図４に示すように、燃料供給量制御装置６０は、各種のセンサ５０〜５５、ＥＣＵ５７、及びインジェクタ４５などから構成されている。ＥＣＵ５７は、気筒毎に設けられたインジェクタ４５を駆動する燃料噴射系駆動回路６１と、これに対して制御信号を出力するＭＰＵ（Micro Processing Unit）から成る制御信号生成部６２とを備えている。該制御信号生成部６２は、クランク角センサ５０及びカム位相センサ５３からの信号を受信し、何れか又は両方の信号に基づいてエンジンＥの回転数を算出する回転数算出部６３と、クラッチセンサ５１、ギヤ位置センサ５２、吸気圧センサ５４、及びスロットル開度センサ５５からの信号、並びに上記回転数算出部６３からの信号を受信し、エンジンＥの暫定的な減速判定を行う第１減速判定部６４とを有している。このうち回転数算出部６３は、クランク角センサ５０及び／又はカム位相センサ５３からの信号を所定のサンプリング周期で受信し、受信した信号が示す値をサンプリング周期で除（演算）して回転数を算出する。

更に、ＥＣＵ５７の制御信号生成部６２は、上記回転数算出部６３からの信号に基づき、エンジンＥの回転数の変化率（時間変化率）を算出する回転数変化率算出部６５と、該回転数変化率算出部６５及び上記第１減速判定部６４からの信号に基づき、燃料カットを行うか否かを決定すべく最終的な減速判定を行う第２減速判定部６６と、該第２減速判定部６６での判定結果に基づいて上記燃料噴射系駆動回路６１の動作を制御する制御信号を生成すると共にこれを出力する回路制御部６７とを有している。このうち回転数変化率算出部６５は、回転数算出部６３から所定の周期で受信する信号が示す回転数の値を周期で除（演算）することにより、回転数の時間変化率を算出する。そして、この変化率が正の値であるときはエンジンＥが加速状態であり、負の値であるときは減速状態であることを示す。

このような構成を成す燃料供給量制御装置６０は、以下に詳述するように、エンジンＥの回転数とスロットル開度又は吸気圧とに基づいて暫定的な減速判定（第１減速判定）を行い、次にエンジンＥの回転数変化率に基づいて最終的な減速判定（第２減速判定）を行い、更に、その結果に基づいて燃料カットを実行するものである。

図５及び図６は、上述した燃料供給量制御装置６０の動作を説明するためのフローチャートである。以下、燃料供給量制御装置６０によるエンジンＥの減速時における燃料カット制御について説明する。図５に示すように、イグニッションキー（図示せず）の操作状態等によりエンジンＥの動作を判定し（Ｓ１）、エンジンＥが運転中であると判定した場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、エンジンＥが減速状態であるか否かの暫定的な第１減速判定処理を行う（Ｓ２）。

図６の減速判定処理に関するサブルーチンに示すように、ＥＣＵ５７の第１減速判定部６４（図４参照）は、クラッチセンサ５１からの信号に基づいてクラッチ２８が接続されていることを確認し（Ｓ２１）、次に、ギヤ位置センサ５２からの信号に基づいて現時点におけるギヤポジションを取得し（Ｓ２２）、取得したギヤポジションに対応した減速判定テーブルデータを取得する（Ｓ２３）。この減速判定テーブルデータは、ＥＣＵ５７内の図示しないメモリに予め格納されたデータであり、後述するように、エンジンＥの回転数と、吸気圧又はスロットル開度とに基づき、減速状態か否か（第１減速判定条件が成立するか否か）の暫定的な第１減速判定を行うにあたって参照されるものである。

即ち、ステップ２３の処理に続いてＥＣＵ５７の回転数算出部６３は、クランク角センサ５０及び／又はカム位相センサ５３からの信号に基づいてエンジンＥの回転数を算出する（Ｓ２４）。そして上記第１減速判定部６４は、ステップ２３で取得した減速判定テーブルデータを参照し、ステップ２４で算出されたエンジンＥの回転数と、吸気圧センサ５４又はスロットル開度センサ５５からの信号とに基づき、減速状態か否か（第１減速判定条件が成立するか否か）の暫定的な第１減速判定を行う（Ｓ２５）。

図７は、減速判定テーブルデータに基づく暫定的な第１減速判定の原理を説明するためのグラフである。図７に示すグラフは、横軸にエンジンＥの回転数（ｒｐｍ）が設定され、縦軸にスロットル開度（Ｔｈ）が設定されており、図示された基準曲線Ｌ_S1は、所定のギヤポジションにおいてスロットル開度と回転数とが定常状態にあるときの両者間の関係を表し、右上がりの曲線になっている。

そして、この基準曲線Ｌ_S1より下方の領域は、エンジンＥの減速状態を示す減速領域Ａ₁になっている。即ち、第１減速判定部６４が取得したエンジン回転数及びスロットル開度の値が、基準曲線Ｌ_S1より下方の座標Ｐ₁に位置する場合、取得したスロットル開度は、取得したエンジン回転数を定常状態に維持できる値（座標Ｐ₂）より小さいことになる。従って、エンジン回転数は、このようなスロットル開度で定常状態を維持できる基準曲線Ｌ_S1上のより低い値（座標Ｐ₃）へ遷移するため、エンジンＥは減速状態となっていることが分る。他方、同様の説明により理解されるように、基準曲線Ｌ_S1より上方の領域は、エンジンＥの加速状態を示す加速領域Ａ₂になっている。そして、エンジン回転数及びスロットル開度の値が減速領域Ａ₁内の座標に位置するとき、エンジンＥは減速状態であり、加速領域Ａ₂内の座標に位置するとき、エンジンＥは加速状態である。

また実際には、スロットル開度センサ５５からの信号に基づいて算出されるスロットル開度に、多少の誤差が含まれる。この誤差による影響を排除するため、減速か否かの判定に基準曲線Ｌ_S1を直接は用いず、減速領域Ａ₁内及び加速領域Ａ₂内のそれぞれにおいて基準曲線Ｌ_S1に沿って設けられた減速閾値曲線Ｌ₁及び加速閾値曲線Ｌ₂に基づいて判定する。即ち、得られたエンジン回転数及びスロットル開度の値が、減速領域Ａ₁内において減速閾値曲線Ｌ₁より下方にあるときは、エンジンＥが減速状態にある（第１減速判定条件成立）と判定し（Ｓ２５：ＹＥＳ）、加速領域Ａ₂内において加速閾値曲線Ｌ₂より上方にあるときは、エンジンＥが加速状態にある（第１減速判定条件不成立）と判定する（Ｓ２５：ＮＯ）。なお、上述した基準曲線Ｌ_S1、減速閾値曲線Ｌ₁及び加速閾値曲線Ｌ₂の夫々は、図６のステップ２２で取得したギヤポジションに応じて適宜設定されている。

図８は、吸気圧センサ５４からの信号に基づいて取得される吸気圧とエンジン回転数とによる第１減速判定の原理を説明するためのグラフである。図８に示すグラフは、横軸にエンジンＥの回転数（ｒｐｍ）が設定され、縦軸に吸気圧（Ｐｂ）が設定されており、図示された基準曲線Ｌ_S2は、所定のギヤポジションにおいて吸気圧と回転数とが定常状態にあるときの両者間の関係を表し、右下がりの曲線になっている。

ここで、図８に示すグラフの場合、基準曲線Ｌ_S2より上方の領域が減速領域Ａ₃、下方の領域が加速領域Ａ₄になっている。ここでも吸気圧の値に含まれる多少の誤差による影響を排除するため、減速領域Ａ₃内及び加速領域Ａ₄内のそれぞれにおいて、基準曲線Ｌ_S2に沿って減速閾値曲線Ｌ₃及び加速閾値曲線Ｌ₄が設けられている。そして、図７に示したグラフによる場合と同様に、得られたエンジン回転数及び吸気圧の値が、減速領域Ａ₃内において減速閾値曲線Ｌ₃より上方にあるときは、エンジンＥが減速状態にある（第１減速判定条件成立）と判定し（Ｓ２５：ＹＥＳ）、加速領域Ａ₄内において加速閾値曲線Ｌ₄より下方にあるときは、エンジンＥが加速状態にある（第１減速判定条件不成立）と判定する（Ｓ２５：ＮＯ）。なお、上述した基準曲線Ｌ_S2、減速閾値曲線Ｌ₃及び加速閾値曲線Ｌ₃の夫々は、図６のステップ２２で取得したギヤポジションに応じて適宜設定されている。

ステップ２５に示す処理では、エンジン回転数とスロットル開度との関係に基づいて判定してもよいし、エンジン回転数と吸気圧との関係に基づいて判定してもよい。また、両方行うことにより、更に正確な判定を行うことが可能である。

そして、図６に示すステップ２５において、エンジンＥが減速状態にあると判定すると（Ｓ２５：ＹＥＳ）、第１減速判定条件が成立する旨の信号を出力し（Ｓ２６）、図５のフローチャートに示すステップ２の第１減速判定処理を完了する（Ｓ２８）。一方、ステップ２１にてクラッチ２８が遮断されていることが確認された場合（Ｓ２１：ＮＯ）、及びステップ２５にてエンジンＥが加速状態であると判定した場合（Ｓ２５：ＮＯ）は、エンジンＥにおいて第１減速判定条件が不成立である旨の信号を出力し（Ｓ２７）、ステップ２（図５参照）の第１減速判定処理を完了する（Ｓ２８）。

上述したようにして図５に示すステップ２での第１減速判定処理を完了し、その判定結果が「第１減速判定条件成立」というものであった場合は（Ｓ３：ＹＥＳ）、第２減速判定部６６において、最終的な減速判定処理（第２減速判定処理）を行う（Ｓ４）。この第２減速判定処理では、エンジンＥの回転数変化率の正負を判別し、これが負の値であるという第２減速判定条件が成り立つか否かを判定する。その結果、この第２減速判定条件が成立すると判定した場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、燃料カット制御を実際に行うための条件（燃料カット条件）が成立すると判断し（Ｓ６）、インジェクタ４５の動作を制御すべく、回路制御部６７にて燃料噴射系駆動回路６１への制御信号を生成し、燃料カット制御を実施する（Ｓ７）。なお、回転数変化率に関し、ゼロ値近傍の負側及び／又は正側に適宜閾値を設定し、第２減速判定条件の成否判断の基準としてこの閾値を使用することもできる。

ここで、燃料カットの実施態様としては、インジェクタ４５からの燃料の噴射量を低減する方法、インジェクタ４５による燃料の噴射インターバルを大きくする方法、両者を併用する方法などがあるが、これらは適宜選択可能であって何れの方法を採用してもよい。そして、燃料の噴射量を低減する場合にあっては、予め定められた噴射燃料の基準量に対し、所定の分量だけ低減させることによって行う。また、噴射インターバルを大きくする場合にあっては、所定時間における平均の噴射量を、上記基準量に対して所定分量だけ低減させるようにすればよい。この基準量としては、エンジン回転数、スロットル開度、及び吸気圧などに対応して、一定速度で運転しているときの燃料供給量を用いることができる。

ステップ７での燃料カット制御の実施後は、所定の周期で上述したステップ２以降の処理を繰り返し、第１減速判定条件及び第２減速判定条件が満たされている間は燃料カット制御を継続する。一方、ステップ１にてエンジンＥが停止中であると判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、ステップ２での第１減速判定処理の結果、エンジンＥが減速条件を満たさなかった場合（Ｓ３：ＮＯ）、及びステップ５で第２減速判定条件が不成立であると判定した場合は、燃料カット条件が成立しないため燃料カット制御は行わず、ステップ１からの処理を繰り返す。

図９は、燃料供給量の制御タイミングを説明するためのタイミングチャートであり、エンジン回転数及びエンジン回転数変化率の時間変化の一例が示されている。この図９を参照して、上述した第１減速判定条件及び第２減速判定条件の成立・不成立のタイミングについて時間の経過に沿って説明する。図９の例では、時刻ｔ₁〜ｔ₂にかけてエンジンＥは加速状態であり、時刻ｔ₂にてライダーの早急なスロットル操作によってスロットル装置２０が全閉状態にされて減速し始め、時刻ｔ₃には略一定割合による減速状態になり、更に、速度Ｒ_L以下の低速回転数域に入る時刻ｔ₄を経て時刻ｔ₅にスロットル装置２０が若干開放され、一定の低速回転状態を維持する場合を示している。

まず、ライダーによって早急なスロットル操作が行われたとき（時刻ｔ₂）、スロットル開度及びエンジン回転数の値は、図７に示す減速領域Ａ₁内に位置するため、第１減速判定条件が成立することとなる（図５のステップ３参照）。次に、時刻ｔ₃にてエンジンＥの回転数変化率がゼロを下回って負の値になると、エンジンＥが減速状態となるので最終的な第２減速判定条件が成立する（図５のステップ５参照）と同時に、燃料カット条件も成立する（図５のステップ６参照）。その後、エンジンＥが所定の速度Ｒ_L以下で減速しつつ回転する低速回転数域に入ると（時刻ｔ₄）、スロットル開度センサ５５の検出精度等の事情により第１減速判定条件は成立しなくなり、同時に燃料カット条件も成立しなくなる。更に、ライダーによってスロットル装置２０が若干開放され、一定の低速回転状態になると（時刻ｔ₅）、エンジンＥの回転数変化率がゼロ近傍を推移し、第２減速判定条件も満たされなくなる。

このようなタイミングで、第１減速判定条件、第２減速判定条件、及び燃料カット条件の成立・不成立は逐次変化する。そして、上記図５及び図６のフローチャートで説明した動作のうち、燃料カット制御（図５のステップ６参照）は、第１減速判定条件及び第２減速判定条件の何れもが成立（即ち、燃料カット条件が成立）する図９中の時刻ｔ₃〜ｔ₄の間に実施される。そして、上述した燃料供給量制御装置６０による燃料供給方法によれば、エンジンＥの減速状態をより正確に判定することができるため、減速時の燃料カットを適切に行うことができる。

ところで、上述ではギヤポジション、エンジンＥの回転数、スロットル開度、及び吸気圧を考慮し、更にエンジンＥの回転数変化率を考慮することにより、第１減速判定条件及び第２減速判定条件の何れもが成立する場合にのみ、燃料カット制御を実行する構成としたが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、第２減速判定条件が成立するだけで燃料カット制御を行ってもよい。

即ち、エンジンＥにおいて回転数変化率が負の値を有するとき（第２減速判定条件が成立するとき）は、図９に示すタイミングチャートで時刻ｔ₃〜ｔ₅の区間に相当し、エンジンＥの回転数は減少しており、減速状態であると判定することができる。従って、第２減速判定条件が成立する場合に燃料カット制御を行うことにより、エンジンＥの減速時に適切な燃料カットを実施することができる。この場合、図４に示す燃料供給量制御装置６０のブロック図中で、クラッチセンサ５１、ギヤ位置センサ５２、カム位相センサ５３、スロットル開度センサ５５、及び第１減速判定部６４のそれぞれは必須ではない。また、燃料供給量制御装置６０の動作の流れは図１０のフローチャートで示され、図示された各ステップ１及びステップ４〜７は、図５で説明したステップ１及びステップ４〜７と同様の内容になっている。

更に他の制御方法として、エンジンＥの回転数が速度Ｒ_Lより大きい中、高速回転数域（図９中の時刻ｔ₁〜ｔ₄）では、第１減速判定条件及び第２減速判定条件の何れもが成立する場合に燃料カット制御を行い、エンジンＥの回転数が速度ＲＬ以下の低速回転数域（図９中の時刻ｔ₄〜ｔ₅）では、第２減速判定条件が成立すれば燃料カット制御を行うようにしてもよい。このようにした場合には、中、高速回転数域においては精度の高い減速判定に基づく燃料カット制御を実現しつつ、低速回転数域においても適切な燃料カット制御を行うことが可能となる。その結果、減速判定精度の向上に伴う燃料カット制御の好適化に加え、低速回転数域にまで至る広いエンジンＥの回転数域において燃料カット制御を好適に行うことができる。また、この場合の燃料供給量制御装置６０の動作の流れは、図５のステップ１と同様にエンジンＥの運転中を確認した後、エンジンＥの回転数が速度Ｒ_Lより大きいか否かを判定する処理が行われる。そして、速度Ｒ_Lより大きい場合は図５及び図６に示すフローチャートに従って燃料カット制御を実施する一方、速度Ｒ_L以下の場合は図１０に示すフローチャートに従って燃料カット制御を実施する。

なお、本実施の形態では、図６に示すように第１減速判定処理においてクラッチ２８の接続状態を判定する処理（Ｓ２１）を含めているが、これは必ずしも要しなくてもよく、また、次のギヤポジションの取得処理（Ｓ２２）も省略することが可能である。

また、上述したような構成によって適切な燃料カット制御が行われることにより、排気の浄化を促進することができる。その結果、排気管１８（図１参照）に設けられる図示しない触媒の寿命を向上させることも可能であるなど、様々の効果を奏することができる。

本発明は、エンジンの減速状態をより正確に判定可能であって、広いエンジンの回転数域において減速状態での燃料カットを適切に実行することができるエンジンの燃料供給方法と、燃料供給量制御装置と、該制御装置を備える自動二輪車とに適用することができる。

本発明の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。図１に示した自動二輪車に搭載されたエンジンを示す左側面図である。図２に示すエンジンが備えるスロットル装置の右側面図である。減速時のエンジンに対し燃料供給量を制御するための燃料供給量制御装置の構成を示すブロック図である。図４に示す燃料供給量制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。図４に示す燃料供給量制御装置の動作を説明するためのフローチャートであり、図５に示すフローチャート中の１つの処理の詳細を示す。減速判定テーブルデータに基づく暫定的な減速状態の判定の原理を説明するためのグラフであり、エンジンＥの回転数とスロットル開度との関係を示す。減速判定テーブルデータに基づく暫定的な減速状態の判定の原理を説明するためのグラフであり、エンジンＥの回転数と吸気圧との関係を示す。燃料供給量の制御タイミングを説明するためのタイミングチャートであり、エンジン回転数及びエンジン回転数変化率の時間変化の一例が示されている。図４に示す燃料供給量制御装置の他の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１自動二輪車
１６クランクシャフト
２８クラッチ
３５変速機構
４５フューエルインジェクタ（燃料供給部）
５０クランク角センサ
５１クラッチセンサ
５２ギヤ位置センサ
５３カム位相センサ
５４吸気圧センサ
５５スロットル開度センサ
５７ＥＣＵ（制御部）
６０燃料供給量制御装置
６１燃料噴射系駆動回路
６２制御信号生成部
６３回転数算出部
６４第１減速判定部
６５回転数変化率算出部
６６第２減速判定部
６７回路制御部

Claims

エンジン回転数の時間変化率に基づいてエンジンの減速状態を判定し、減速状態であると判定した場合に、前記エンジン回転数に応じて定められた基準量に比べて、吸気への燃料の供給量を低減させることを特徴とするエンジンの燃料供給方法。
エンジン回転数を検出する回転数センサと、吸気へ燃料を供給する燃料供給部と、前記回転数センサからの信号に基づいて所定量の燃料を吸気へ供給すべく前記燃料供給部を制御する制御部とを備え、
該制御部は、前記回転数センサからの信号に基づいて前記エンジン回転数の時間変化率を取得し、該時間変化率に基づいてエンジンの減速状態を判定し、減速状態であると判定した場合に、前記エンジン回転数に応じて定められた基準量に比べて燃料の供給量を低減させるべく前記燃料供給部を制御するように構成されていることを特徴とするエンジンの燃料供給量制御装置。
スロットルバルブの開度を検出する開度センサ及び吸気の圧力を検出する吸気圧センサのうち少なくとも一方を更に備え、
前記制御部は、前記エンジン回転数と、前記開度センサからの信号により取得されるスロットル開度又は前記吸気圧センサからの信号により取得される吸気圧とに加え、前記エンジン回転数の時間変化率とに基づき、前記エンジンの減速状態を判定するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの燃料供給量制御装置。
変速機構のギヤの位置を検出するギヤポジションセンサを更に備え、
前記制御部は、前記ギヤポジションセンサからの信号により取得されるギヤの位置と、前記エンジン回転数と、前記スロットル開度又は前記吸気圧とに加え、前記エンジン回転数の時間変化率とに基づき、前記エンジンの減速状態を判定するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの燃料供給量制御装置。
クラッチの接続状態を検出するクラッチセンサを更に備え、
前記制御部は、前記クラッチセンサからの信号により取得されるクラッチの接続状態と、前記エンジン回転数と、前記スロットル開度又は前記吸気圧と、前記ギヤの位置とに加え、前記エンジン回転数の変化率とに基づき、前記エンジンの減速状態を判定するように構成されていることを特徴とする請求項４のエンジンの燃料供給量制御装置。
上記請求項１乃至５の何れかに記載のエンジンの燃料供給量制御装置を備えることを特徴とする自動二輪車。