JP6323112B2

JP6323112B2 - エンジン制御システム

Info

Publication number: JP6323112B2
Application number: JP2014066490A
Authority: JP
Inventors: 剛村松; 吉川　幸宏; 幸宏吉川
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: JP2015190339A; WO2015146379A1; EP2963272A4; EP2963272A1

Description

本発明は、エンジン制御システムに関し、特に、燃料噴射量を調整する燃料噴射装置（ＦＩ：Fuel Injection）を備えたエンジンを制御するエンジン制御システムに関する。

吸気圧センサを用いて吸気量を推定する燃料噴射装置（ＦＩ：Fuel Injection）においては、燃料噴射制御に空気密度を使用するため、大気圧の検出が必要となる。一般に、このようなＦＩが組み込まれたエンジンを搭載する大型船外機ではバッテリを備えている。このため、大気圧検出のための吸気圧センサは、イグニッションスイッチをオン状態に切り替えた直後にバッテリから電力供給を受けることができ、正確に大気圧を検出することができる。

近年、小型船外機においても、ＦＩが組み込まれたエンジンを搭載するものが普及しつつある。このような小型船外機においても、適切に燃料噴射制御を行うために大気圧の検出が必要となる。しかしながら、小型船外機においてはバッテリを備えず、発電機（ＡＣジェネレータ）による自己発電のみでエンジン負荷を駆動する機種も多い。これらの小型船外機においては、エンジン始動後に吸気圧センサにて大気圧を推定することが行われている。

例えば、エンジン始動時の最大吸気圧を推定大気圧とし、スロットル開度が全開付近となるタイミングで検出した吸気圧（検出吸気圧）がその時点の推定大気圧よりも高い場合には、その検出吸気圧を推定大気圧として更新する制御システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この制御システムにおいては、スロットル全開時の検出吸気圧が推定大気圧として更新されるので、エンジンの稼働状況に応じた推定大気圧を検出することができる。

特開２０１３−１９９９１５号公報

しかしながら、上述した特許文献１記載の制御システムにおいては、スロットル開度が全開付近となるタイミングで推定大気圧が更新される。このため、スロットル開度が全開付近に至らない場合には、エンジン始動時の最大吸気圧と実際の大気圧との差が大きくなる場合がある。この場合、実際の大気圧と差を有した推定大気圧に基づいて燃料噴射制御が行われることとなり、適切に燃料噴射制御を行うことが困難となる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、スロットル開度の状況に関わらず適切に燃料噴射制御を行うことができるエンジン制御装置を提供することを目的とする。

本発明のエンジン制御システムは、エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、スロットルバルブの下流の吸気管圧を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出された吸気管圧から推定大気圧を推定する大気圧推定手段と、前記大気圧推定手段から出力された推定大気圧を学習大気圧としてエンジン停止後に記憶する記憶手段と、エンジン回転数及び前記推定大気圧に基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、を備え、前記燃料噴射量算出手段は、エンジン始動の際に推定された前記推定大気圧と前記記憶手段に記憶された前記学習大気圧とを比較し、前記推定大気圧と前記学習大気圧との差が所定値より小さい場合に当該学習大気圧を利用して燃料噴射量を算出する一方、前記推定大気圧と前記学習大気圧との差が前記所定値以上の場合に当該推定大気圧を利用して燃料噴射量を算出し、前記燃料噴射量算出手段は、前記推定大気圧と前記学習大気圧との差が前記所定値未満の場合に限って非リーンバーン制御モードからリーンバーン制御モードに移行し、リーンバーン制御モードに適するように燃料噴射量を調整することを特徴とする。

この構成によれば、エンジン始動の際に推定された推定大気圧と記憶手段に記憶された学習大気圧とを比較し、両者の差が所定値より小さい場合には記憶手段に記憶された学習大気圧を利用して燃料噴射量が算出される。このため、例えば、スロットル開度が全開付近に至らない場合であっても、記憶された学習大気圧を利用して燃料噴射量を算出することができる。この結果、スロットル開度の状況に関わらず適切に燃料噴射制御を行うことが可能となる。また、吸気管圧から推定された推定大気圧と学習大気圧との差が所定値未満の場合に限ってリーンバーン制御に適するように燃料噴射量が算出されることから、急激にエンジン出力が低下することを回避しつつリーンバーン制御への移行を実現することができる。

上記エンジン制御システムにおいて、前記推定大気圧と前記学習大気圧との差が所定値以上の場合、前記大気圧推定手段は、エンジン回転数に応じて前記推定大気圧を調整することが好ましい。この場合には、エンジン回転数に応じて変動する吸気圧に追随して推定大気圧を調整することができるので、より正確且つ広範な範囲で推定大気圧を更新することができる。

本発明のエンジン制御システムによれば、スロットル開度の状況に関わらず適切に燃料噴射制御を行うことが可能となる。

本実施の形態に係るエンジン制御システムの概略構成を示す図である。本実施の形態に係るエンジン制御システムが適用されるエンジンの吸気構造を示す模式図である。本実施の形態に係るエンジン制御システムにおける燃料噴射制御時の動作概要を説明するためのフロー図である。本実施の形態に係るエンジン制御システムにおける大気圧学習処理を説明するためのフロー図である。本実施の形態に係るエンジン制御システムで利用される推定大気圧調整マップの一例の説明図である。本実施の形態に係るエンジン制御システムにおける噴射量算出処理を説明するためのフロー図である。

以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係るエンジン制御システムが船外機に適用される場合について説明するが、その適用対象は船外機に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、吸気圧センサにより大気圧を推定する構成を有する自動二輪車等の車両にも適用することができる。また、本発明に係るエンジン制御システムは、バッテリを搭載しない船外機等に好適に使用されるが、バッテリを搭載する船外機等に適用しても構わない。

図１は、本実施の形態に係るエンジン制御システムの概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態に係るエンジン制御システムが適用されるエンジンの吸気構造を示す模式図である。なお、図１においては、説明を簡素化するために本発明を適用する上で必要なエンジン及びＥＣＭ（Engine Control Module）周辺の構成要素のみを示し、それ以外の構成要素は省略している。本実施の形態に係るエンジン制御システムは、バッテリを搭載しない船外機等に適用される。

図１に示すように、エンジン制御システム１は、内燃機関であるエンジン２と、このエンジン２を制御するＥＣＭ３とを含んで構成される。エンジン２には、リコイルスタータ４及び発電機（ＡＣジェネレータ）５が設けられている。ＥＣＭ３には、エンジン回転センサ６、吸気圧センサ７、スロットル開度センサ８及びインジェクタ９が接続されている。なお、エンジン回転センサ６及び吸気圧センサ７は、それぞれ特許請求の範囲における回転数検出手段及び圧力検出手段を構成する。

エンジン２は、例えば、直動式のＤＯＨＣ（Double OverHead Camshaft）エンジンであり、クランク軸２１、シリンダ２２及びシリンダヘッド２３等を備えて構成される（図２参照）。シリンダ２２内には、ピストン２４が上下に往復可能に収容されている。クランクシャフト２１とピストン２４とはコンロッド２５によって連結されている。ピストン２４が上下方向に往復運動することで、クランクシャフト２１がコンロッド２５を介して回転される。

シリンダヘッド２３の内部には燃焼室２３１が設けられている。シリンダヘッド２３には、吸気ポート及び排気ポートに対応して、吸気バルブ２６及び排気バルブ２７が配設されている。これらの吸気バルブ２６及び排気バルブ２７に対応して一対のロッカーアーム２８ａ、２８ｂが設けられている。また、シリンダヘッド２３には、これらのロッカーアーム２８ａ、２８ｂを駆動するカムシャフト２９が設けられている。クランクシャフト２１及びカムシャフト２９には、不図示のカムチェーンが架け渡されており、クランクシャフト２１の回転は、このカムチェーンを介してカムシャフト２９に伝達される。

カムシャフト２９が回転されることで、適時に一対のロッカーアーム２８ａ、２８ｂが駆動され、吸気バルブ２６及び排気バルブ２７が燃焼室２３１に向けて往復動される。このようにして、吸気バルブ２６及び排気バルブ２７のそれぞれにおける開閉タイミングが調整される。また、シリンダヘッド２３には、燃焼室２３１内の混合気に着火する点火装置３０（スパークプラグ）が設けられている。点火装置３０は、ＥＣＭ３から供給される点火信号に基づいて所定のタイミングで点火する。

リコイルスタータ４は、手動式始動装置として機能するものであり、エンジン２のクランク軸２１の一端に設けられている。リコイルスタータ４の内部には、図示しないプーリが収容されている。このプーリには、一端がリコイルスタータ４の筐体から露出した状態でロープ４１が巻き付けられている。このロープ４１の端部を操作者（運転者）が手で引くことによりエンジン２のクランク軸２１に回転力を与えることができる。

発電機５は、エンジン２のクランク軸２１におけるリコイルスタータ４の同一端に設けられている。例えば、発電機５は、交流マグネット発電機で構成される。交流マグネット発電機においては、クランク軸２１の他端に設けられた永久磁石と、この永久磁石に対向して配置された発電コイルとを含んで構成される。クランク軸２１の回転に伴って永久磁石が回転することにより、起電力が生じて発電コイルに発電される。

ＥＣＭ３は、ＣＰＵ等の演算手段及びＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶手段を含んで構成される。ＥＣＭ３は、エンジン２の駆動に伴って発電機５に発生する発電電力で駆動される。例えば、ＥＣＭ３は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、大気圧推定部３１、大気圧記憶部３２及び燃料噴射量算出部３３として機能する。これらの構成要素の詳細については後述する。なお、大気圧推定部３１、大気圧記憶部３２及び燃料噴射量算出部３３は、それぞれ特許請求の範囲における大気圧推定手段、記憶手段及び燃料噴射量算出手段を構成する。

エンジン回転センサ６は、例えば、クランク軸２１と一体回転するクランクマグネト２１１の外周縁に対向して配置されている（図２参照）。クランクマグネト２１１は、概して円盤形状を有し、その外周面に複数の突起２１１ａが形成されている。エンジン回転センサ６は、例えば、クランク軸２１の回転に伴って検出領域を通過する突起２１１ａの個数に基づいてエンジン回転数を検出する。エンジン回転センサ６で検出されたエンジン回転数はＥＣＭ３（より具体的には、大気圧推定部３１及び燃料噴射量算出部３３）に出力される。

吸気圧センサ７は、吸気ポートに連結される吸気管２０１に配設されている（図２参照）。吸気管２０１には、スロットルバルブ１０が設けられている。吸気圧センサ７は、スロットルバルブ１０の下流側（図２に示す左方側）であって、吸気ポートとの間に位置する吸気管２０１に配置されており、吸気管２０１内の圧力（吸気管圧）を検出する。吸気圧センサ７で検出された吸気管圧はＥＣＭ３（より具体的には、大気圧推定部３１及び燃料噴射量算出部３３）に出力される。

スロットル開度センサ８は、例えば、吸気管２０１におけるスロットルバルブ１０に対応する位置に配設されている（図２参照）。スロットル開度センサ８は、スロットルバルブ１０の開度（スロットル開度）を検出する。スロットル開度センサ８で検出されたスロットル開度はＥＣＭ３に出力される。

インジェクタ９は、電子式燃料噴射装置として機能するものであり、エンジン２の吸気管２０１に取り付けられている（図２参照）。インジェクタ９は、ＥＣＭ３からの駆動信号に応じて、図示しない燃料ポンプから供給される燃料を吸気管２０１内に噴射可能に構成されている。

大気圧推定部３１は、吸気圧センサ７により検出された吸気管２０１の圧力（吸気管圧）から大気圧を推定する（推定大気圧）。より具体的には、大気圧推定部３１は、エンジン２の始動から一定時間内の最大吸気管圧を推定大気圧として推定する。大気圧推定部３１により推定された推定大気圧は、燃料噴射量算出部３３に出力される一方、後述する学習大気圧の更新条件を満たした場合に大気圧記憶部３２に出力される。

大気圧記憶部３２は、大気圧推定部３１から出力された推定大気圧を学習大気圧として記憶する。特に、大気圧記憶部３２は、エンジン２の停止後に推定大気圧を学習大気圧として記憶する。この学習大気圧は、次にエンジン２を始動した際の燃料噴射制御時に大気圧推定部３１により推定された推定大気圧との比較対象として利用される。大気圧記憶部３２を構成する記憶手段には、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性メモリが好適に用いられる。大気圧記憶部３２をＥＥＰＲＯＭで実現することにより、エンジン停止後も推定大気圧（学習大気圧）を保存することができる。

燃料噴射量算出部３３は、インジェクタ９による燃料噴射量を算出する。燃料噴射量算出部３３は、エンジン回転数センサ６で検出されたエンジン回転数と、大気圧推定部３１により推定された推定大気圧又は大気圧記憶部３２に記憶された学習大気圧とに基づいて燃料噴射量を算出する。より具体的にいうと、燃料噴射量算出部３３は、大気圧推定部３１により推定された推定大気圧と、大気圧記憶部３２に記憶された学習大気圧とを比較し、両者の差が予め定められた所定値より小さい場合には学習大気圧を利用して燃料噴射量を算出する一方、両者の差が所定値以の場合に吸気管圧に基づいて推定された推定大気圧を利用して燃料噴射量を算出する。

また、燃料噴射量算出部３３は、一定条件を満たす場合に燃料噴射量の算出結果に応じて制御モード（非リーンバーン制御、リーンバーン制御）を変換する。詳細について後述するように、大気圧推定部３１により補正された推定大気圧と学習大気圧との差が一定値以下である場合に非リーンバーン制御モードからリーンバーン制御モードに移行し、このリーンバーン制御モードに適するように燃料噴射量を調整（算出）する。

このような構成を有し、本実施の形態に係るエンジン制御システム１においては、燃料噴射制御の際に大気圧推定部３１により推定された推定大気圧と、大気圧記憶部３２に記憶された学習大気圧とを比較する。そして、両者の比較結果に応じて推定大気圧又は学習大気圧を利用して燃料噴射量を算出することにより、スロットル開度の状況に関わらず適切に燃料噴射制御を行う。

ここで、本実施の形態に係るエンジン制御システム１における燃料噴射制御時の動作について説明する。図３は、本実施の形態に係るエンジン制御システム１における燃料噴射制御時の動作概要を説明するためのフロー図である。

本実施の形態に係るエンジン制御システム１においては、前回のエンジン停止時に記憶された学習大気圧を参照しながら燃料噴射制御を行う。このため、エンジン制御システム１の燃料噴射制御においては、図３に示すように、大気圧学習処理（ステップ（以下、「ＳＴ」という）３０１）、燃料噴射量算出処理（噴射量算出処理：ＳＴ３０２）及び燃料噴射処理（噴射処理：ＳＴ３０３）を含んで構成される。

なお、図３においては、説明の便宜上、ＳＴ３０１に示す大気圧学習処理が実行された後にＳＴ３０２及びＳＴ３０３に示す噴射量算出処理及び噴射処理が実行される場合について説明している。しかしながら、実際には、ＳＴ３０２及びＳＴ３０３に示す噴射量算出処理及び噴射処理は、ＳＴ３０１に示す大気圧学習処理と並行して行われる。

エンジン制御システム１においては、エンジン２が稼働している間、大気圧学習処理が実行される（ＳＴ３０１）。この大気圧学習処理は、燃料噴射制御時に参照される学習大気圧を学習する処理である。大気圧学習処理において、学習大気圧は、予め定められた更新条件を満たす場合に学習（更新）される。そして、エンジン２の停止時には、その時点での学習大気圧が大気圧記憶部３２に記憶される。

この大気圧学習処理に並行して噴射量算出処理が実行される（ＳＴ３０２）。この噴射量算出処理は、大気圧記憶部３２に記憶された学習大気圧と、大気圧推定部３１により推定された推定大気圧（吸気圧センサ７で検出された吸気管圧に基づく推定大気圧）との差に基づいてインジェクタ９による燃料噴射量を算出する処理である。

また、この噴射量算出処理においては、燃料噴射量の算出と共に制御モードの変換（移行）が判定され、その判定結果に応じて燃料噴射量が調整される。より具体的には、大気圧推定部３１により補正された推定大気圧と学習大気圧との差が一定値以下である場合に非リーンバーン制御モードからリーンバーン制御モードに変換され、このリーンバーン制御モードに適するように燃料噴射量を調整される。

この噴射量算出処理により燃料噴射量が算出された後、噴射処理が実行される（ＳＴ３０３）。この噴射処理においては、噴射量算出処理で算出された燃料噴射量に基づいてインジェクタ９から燃料が噴射される。ＳＴ３０２及びＳＴ３０３に示す噴射量算出処理及び噴射処理は、エンジン２の稼働中に繰り返し実行される。

ここで、ＳＴ３０１に示す大気圧学習処理の詳細について説明する。図４は、本実施の形態に係るエンジン制御システム１における大気圧学習処理を説明するためのフロー図である。図４に示すように、大気圧学習処理においては、まず、吸気圧センサ７により吸気管２０１内の圧力（吸気管圧）が検出される（ＳＴ４０１）。検出された吸気管圧は、ＥＣＭ３の大気圧推定部３１に出力される。吸気圧センサ７から吸気管圧を受け取ると、大気圧推定部３１は、エンジン２の始動から一定時間内の最大吸気管圧を現在の大気圧として推定し、推定大気圧を得る（ＳＴ４０２）。

図４に示すＳＴ４０２にて、大気圧推定部３１により推定大気圧が推定されると、燃料噴射量算出部３３は、大気圧記憶部３２に記憶された学習大気圧（より具体的には、前回運転停止時に大気圧記憶部３２に記憶された学習大気圧）を読み込む（ＳＴ４０３）。そして、燃料噴射量算出部３３は、ＳＴ４０２により推定された推定大気圧と、前回運転停止時に記憶された学習大気圧との差が予め定めた大気圧更新判定値（以下、単に「判定値」という）以上であるかを判定する（ＳＴ４０４）。

ここで、推定大気圧と学習大気圧との差が予め定めた判定値以上である場合には、スロットル開度センサ８により一定時間継続してスロットル開度が全開状態（ＷＯＴ（Wide Open Throttle）状態）であるかが判定される（ＳＴ４０５）。ここで、一定時間ＷＯＴ状態が継続している場合には、学習大気圧の学習実行の有無を示すフラグ（以下、「学習実行フラグ」という）に「１」がセットされる（ＳＴ４０６）。学習実行フラグに「１」がセットされることで、ＳＴ４０２で推定された推定大気圧を利用した学習大気圧の学習（更新）が許容される。この場合、ＳＴ４０２で推定された推定大気圧が大気圧記憶部３２に書き込まれる。ＳＴ４０４及びＳＴ４０５は、学習大気圧の更新条件を判定する処理であり、いずれも肯定判定された場合に学習大気圧の更新条件が満たされる。なお、ＷＯＴ状態でない場合又は一定時間ＷＯＴ状態が継続していない場合には、ＳＴ４０５の判定が繰り返される。

このようにＳＴ４０５の判定を繰り返す際、大気圧推定部３１において、エンジン回転数に応じて推定大気圧を調整することは実施の形態として好ましい。この場合、大気圧推定部３１は、例えば、図５に示す推定大気圧調整マップに基づいて推定大気圧を調整することができる。図５は、本実施の形態に係るエンジン制御システム１で利用される推定大気圧調整マップの一例の説明図である。

図５に示すように、推定大気圧調整マップにおいては、縦軸に吸気圧センサ７による検出値Ｐｂが対応づけられ、横軸にエンジン回転数センサ６によるエンジン回転数Ｎｅが対応づけられている。大気圧推定部３１は、吸気圧センサ７から吸気管圧を受け取ると、図５に示す推定大気圧調整マップに基づいて、エンジン回転数センサ６から受け取ったエンジン回転数に応じてこれを調整することができる。

例えば、吸気圧センサ７から吸気管圧として「７０ｋＰａ」を受け取った場合において、エンジン回転数センサ６から受け取ったエンジン回転数が「２５００ｒ／ｍｉｎ」である場合、大気圧推定部３１は、推定大気圧を「６８ｋＰａ」に調整することができる（図５に示すＰｂ３、Ｎｅ２参照）。また、吸気圧センサ７から吸気管圧として「８０ｋＰａ」を受け取った場合において、エンジン回転数センサ６から受け取ったエンジン回転数が「５０００ｒ／ｍｉｎ」である場合、大気圧推定部３１は、推定大気圧を「８３ｋＰａ」に調整することができる（図５に示すＰｂ５、Ｎｅ７参照）。

このように推定大気圧と前記学習大気圧との差が所定値以上の場合、大気圧推定部３１がエンジン回転数に応じて推定大気圧を調整することにより、エンジン回転数に応じて変動する吸気管圧に追随して推定大気圧を調整することができる。これにより、エンジン回転数に応じて変動する吸気管圧に追随してより正確且つ広範な範囲で推定大気圧を得ることが可能となる。

ＳＴ４０６にて学習実行フラグに「１」がセットされた後、大気圧推定部３１は、推定大気圧の補正処理（推定大気圧補正処理）を行う（ＳＴ４０７）。この推定大気圧補正処理においては、予め定められた大気圧学習フィルタ値及び学習大気圧に基づいて推定大気圧（ＳＴ４０２で推定された推定大気圧）が補正される。例えば、推定大気圧補正処理により補正される補正推定大気圧Ｘは、以下の（式１）に基づいて演算される。ここで「Ｆ１」は、大気圧学習フィルタ値を指す。
Ｘ＝Ｆ１ × 学習大気圧＋（１−Ｆ１） × 推定大気圧（式１）

この推定大気圧補正処理が行われた後、燃料噴射量算出部３３は、補正後の推定大気圧（補正推定大気圧）と、吸気管圧から推定された現在の推定大気圧との差が判定値以下であるか否かを判定する（ＳＴ４０８）。なお、補正推定大気圧と現在の推定大気圧との差が判定値以下でない場合、処理がＳＴ４０５に戻され、再びＳＴ４０５〜ＳＴ４０８の処理が行われる。

これに対し、補正推定大気圧と現在の推定大気圧との差が判定値以下である場合には、リーンバーン制御モードへの変換の許否を示すフラグ（以下、「モード変換フラグ」という）に「１」がセットされる（ＳＴ４０９）。このようにモード変換フラグに「１」がセットされることで、非リーンバーン制御モードからリーンバーン制御モードへの変換が許容される。すなわち、補正推定大気圧と現在の推定大気圧との差が判定値以下の場合に限ってリーンバーン制御モードへの移行が許容されている。

そして、モード変換フラグに「１」がセットされた後、イグニッションスイッチがオン状態（電源オン）に維持されているかが判定される（ＳＴ４１０）。オン状態に維持されている場合には、処理がＳＴ４０１に戻され、再びＳＴ４０１〜ＳＴ４１０の処理が行われる。すなわち、電源オン状態が維持される場合には、吸気圧センサ７で検出された吸気管圧に基づく推定大気圧と学習大気圧とが比較され、その比較結果に応じて学習大気圧が学習されていく。一方、イグニッションスイッチがオフ状態に切り替えられている場合には、その直前にＳＴ４０２で推定された推定大気圧が学習大気圧として再度大気圧記憶部３２に書き込まれ、学習大気圧が更新される（ＳＴ４１１）。

一方、ＳＴ４０４の判定において、推定大気圧と学習大気圧との差が判定値（大気圧更新判定値）より小さい場合、ＳＴ４０９以降の処理が行われる。すなわち、ＳＴ４０９にてモード変換フラグに「１」がセットされた後、ＳＴ４１０にてイグニッションスイッチのオン状態が判定され、オフ状態である場合には、ＳＴ４１１にて学習大気圧が更新される。このような一連の処理を経てＳＴ４１１にて大気圧学習値が更新された後、大気圧学習処理が終了する。

次に、ＳＴ３０２に示す噴射量算出処理について説明する。図６は、本実施の形態に係るエンジン制御システムにおける噴射量算出処理を説明するためのフロー図である。図６に示すように、噴射量算出処理においては、まず、吸気圧センサ７により吸気管２０１内の圧力（吸気管圧）が検出される（ＳＴ６０１）。検出された吸気管圧は、ＥＣＭ３の大気圧推定部３１に出力される。吸気圧センサ７から吸気管圧を受け取ると、大気圧推定部３１は、エンジン２の始動から一定時間内の最大吸気管圧を現在の大気圧として推定し、推定大気圧を得る（Ｓ６０２）。

大気圧推定部３１により推定大気圧が推定されると、燃料噴射量算出部３３は、大気圧記憶部３２に記憶された学習大気圧を読み込む（ＳＴ６０３）。そして、燃料噴射量算出部３３は、ＳＴ４０２により推定された推定大気圧と学習大気圧との差が判定値（大気圧更新判定値）以上であるかを判定する（ＳＴ６０４）。

ここで、大気圧学習値と検出吸気圧との差が判定値以上である場合、燃料噴射量算出部３３は、ＳＴ６０２で推定された推定大気圧を利用して燃料噴射量を算出する（ＳＴ６０５）。一方、大気圧学習値と検出吸気圧との差が判定値より小さい場合、燃料噴射量算出部３３は、大気圧記憶部３２に記憶された学習大気圧を利用して燃料噴射量を算出する（ＳＴ６０６）。

ＳＴ６０６で学習大気圧を利用して燃料噴射量を算出した後、燃料噴射量算出部３３は、モード変換フラグに「１」がセットされているか否かを判定する（ＳＴ６０７）。この判定は、非リーンバーン制御モードからリーンバーン制御モードへの移行が許容されているかを判定するものである。

ここで、モード変換フラグに「１」がセットされている場合、燃料噴射量算出部３３は、ＳＴ６０６で算出した燃料噴射量をリーンバーン制御モードに適した燃料噴射量に調整する（ＳＴ６０８）。すなわち、非リーンバーン制御モードによる理想的な空燃比よりも燃料比率が低い空燃比となるように燃料噴射量を調整する。一方、モード変換フラグに「０」がセットされている場合には、燃料噴射量算出部３３は、ＳＴ６０８をスキップし、リーンバーン制御モードに適した燃料噴射量に調整することはない。

このようにＳＴ６０５又はＳＴ６０６にて燃料噴射量を算出し、或いは、ＳＴ６０８にて燃料噴射量を調整すると、噴射量算出処理が終了する。そして、この噴射量算出処理にて算出（調整）された燃料噴射量は、図３のＳＴ３０３に示す噴射処理で利用され、当該燃料噴射量に応じた燃料がインジェクタ９から吸気管２０１に噴射される。これにより、吸気管圧に基づく推定大気圧又は大気圧記憶部３２に記憶された学習大気圧のいずれかに基づいて算出された燃料噴射量が噴射されることとなる。

以上説明したように、本実施の形態に係るエンジン制御システム１によれば、エンジン始動の際に推定された推定大気圧と、大気圧記憶部３２に記憶された学習大気圧とを比較し、両者の差が所定値（判定値）より小さい場合に学習大気圧を利用して燃料噴射量が算出される一方、両者の差が所定値（判定値）以上の場合に吸気管圧から推定される推定大気圧を利用して燃料噴射量が算出される。このため、例えば、スロットル開度が全開付近に至らない場合であっても、記憶された学習大気圧を利用して燃料量を算出することができる。この結果、スロットル開度の状況に関わらず適切に燃料噴射制御を行うことが可能となる。

また、本実施の形態に係るエンジン制御システム１においては、燃料噴射量算出部３３により、推定大気圧と学習大気圧との差が所定値（判定値）以下の場合に非リーンバーン制御からリーンバーン制御に適した燃料噴射量を算出する。これにより、推定大気圧と学習大気圧との差が所定値以下の場合に限ってリーンバーン制御に適した燃料噴射量が算出されることから、急激にエンジン出力が低下することを回避しつつリーンバーン運転を実現することができる。

なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている回路構成や制御フローなどについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、エンジン停止時には大気圧記憶部３２にて必ず学習大気圧を更新する場合について説明しているが、学習大気圧を必ず更新するタイミングについては、エンジン停止時に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、緊急停止スイッチが操作者（運転者）により操作された場合（すなわち、緊急停止スイッチがオン状態とされた場合）に学習大気圧を更新するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、スロットル開度の状況に関わらず適切に燃料噴射制御を行うことができるという効果を有し、特に、バッテリを備えず、発電機による発電電力で燃料噴射量を調整する燃料噴射装置を駆動するエンジンを搭載した船外機や自動二輪車等の車両に有用である。

１エンジン制御システム
２エンジン
３ＥＣＭ
３１大気圧推定部
３２大気圧記憶部
３３燃料噴射量算出部
５発電機
６エンジン回転数センサ
７吸気圧センサ
８スロットル開度センサ
９インジェクタ

Claims

エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、スロットルバルブの下流の吸気管圧を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出された吸気管圧から推定大気圧を推定する大気圧推定手段と、前記大気圧推定手段から出力された推定大気圧を学習大気圧としてエンジン停止後に記憶する記憶手段と、エンジン回転数及び前記推定大気圧に基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、を備え、
前記燃料噴射量算出手段は、エンジン始動の際に推定された前記推定大気圧と前記記憶手段に記憶された前記学習大気圧とを比較し、前記推定大気圧と前記学習大気圧との差が所定値より小さい場合に当該学習大気圧を利用して燃料噴射量を算出する一方、前記推定大気圧と前記学習大気圧との差が前記所定値以上の場合に当該推定大気圧を利用して燃料噴射量を算出し、
前記燃料噴射量算出手段は、前記推定大気圧と前記学習大気圧との差が前記所定値未満の場合に限って非リーンバーン制御モードからリーンバーン制御モードに移行し、リーンバーン制御モードに適するように燃料噴射量を調整することを特徴とするエンジン制御システム。
前記推定大気圧と前記学習大気圧との差が前記所定値以上の場合、前記大気圧推定手段は、エンジン回転数に応じて前記推定大気圧を調整することを特徴とする請求項１記載のエンジン制御システム。