JP6393564B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料噴射制御装置に関し、特に車両に搭載された内燃機関に適用される燃料噴射制御装置に関する。

一般に、車両に搭載された内燃機関の動作を制御する上で重要なパラメータの一つとして、内燃機関の温度が挙げられる。

このため、内燃機関の油温を検出する油温センサや内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサの検出信号に基づいて、内燃機関の温度を検出する内燃機関の燃料噴射制御装置が提案されている。

かかる状況下で、特許文献１は、エンジン制御装置に関し、エンジン１のシリンダブロック２に装着された水温センサ３を設けてエンジン１の温度を検出し、その検出値を電圧信号としてエンジン制御装置１００に出力する構成を開示している。

特開２０１２−２０２２５５号

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成においては、水温センサが設けられているため構成が煩雑となってコストも嵩む傾向にあり、また、元々高価な水温センサのコストダウンにも一定の限界が存在するものと考えられる。そして、かかる事情は、油温センサ等のその他の温度センサにおいても同様である。

このため、現状では、内燃機関の温度を簡便かつ安価な構成で反映した燃料噴射制御処理を実行可能な内燃機関の燃料噴射制御装置の提供が期待されている状況にある。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、内燃機関の温度を簡便かつ安価な構成で反映した燃料噴射制御処理を実行可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するべく、本発明は、内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトと共に回転自在なリラクタに形成された歯の移動に起因する磁界変化に応じた出力信号を出力自在なクランクセンサと、を有する車両に適用される燃料噴射制御装置において、前記クランクセンサに内蔵されて前記磁界変化に応じた前記出力信号を送出するコイル素子の両端子間の電圧を、前記両端子の一方の端子を電圧源の正電位に接続し、かつ、前記両端子の他方の端子をグランド電位に接続した状態で、第１の電圧として測定する第１の電圧測定部と、前記第１の電圧に基づいて前記内燃機関の燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出部と、を備え、前記コイル素子の前記一方の端子及び前記出力信号の検出回路間を接続する第１の電気配線にその一方の端子が接続される抵抗素子、及び前記抵抗素子の他方の端子にそのカソード端子が接続されると共にそのアノード端子が電圧源の正電位に接続されるダイオード素子から成る電気回路と、前記ダイオード素子の前記カソード端子の電位と前記グランド電位との間の電位差を第２の電圧として測定する第２の電圧測定部と、を更に備え、前記燃料噴射量算出部は、前記第２の電圧に基づいて前記内燃機関の前記燃料噴射量を算出することを第１の局面とする。

また、本発明は、第１の局面に加えて、前記内燃機関がクランキングされている状態にあるときは、前記第１の電圧測定部は、前記コイル素子の前記一方の端子から送出される電気信号の電圧波形の内で、前記リラクタの歯抜け部分に対応する区間における前記電気信号の電圧を前記第１の電圧として測定することを第２の局面とする。

以上の本発明の第１の局面にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、クランクセンサに内蔵されて内燃機関のリラクタに形成された歯の移動に起因する磁界変化に応じた出力信号を送出するコイル素子の両端子間の電圧を、両端子の一方の端子を電圧源の正電位に接続し、かつ、両端子の他方の端子をグランド電位に接続した状態で、第１の電圧として測定する第１の電圧測定部と、第１の電圧に基づいて内燃機関の燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出部と、を備えるものであるため、油温センサや水温センサを別途設けて用いることなく、内燃機関の温度を簡便かつ安価な構成で反映した燃料噴射制御処理を実行することができる。特に、かかる構成では、内燃機関の始動前に必要でその際の内燃機関の温度を反映した燃料噴射量を迅速に算出することができる。

また、本発明の第１の局面にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、コイル素子の一方の端子及び出力信号の検出回路間を接続する第１の電気配線にその一方の端子が接続される抵抗素子、及び抵抗素子の他方の端子にそのカソード端子が接続されると共にそのアノード端子が電圧源の正電位に接続されるダイオード素子から成る電気回路と、ダイオード素子のカソード端子の電位とグランド電位との間の電位差を第２の電圧として測定する第２の電圧測定部と、を更に備え、燃料噴射量算出部が、第２の電圧に基づいて内燃機関の燃料噴射量を算出するものであるため、油温センサや水温センサを別途設けて用いることなく、内燃機関の温度を簡便かつ安価な構成で反映した燃料噴射制御処理を実行することができる。特に、かかる構成では、内燃機関の始動以降に必要でその際の内燃機関の温度を反映した燃料噴射量を迅速に算出することができる。

また、本発明の第２の局面にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関がクランキングされている状態にあるときは、第１の電圧測定部は、コイル素子の一方の端子から送出される電気信号の電圧波形の内で、リラクタの歯抜け部分に対応する区間における電気信号の電圧を第１の電圧として測定するものであるため、油温センサや水温センサを別途設けた用いることなく、内燃機関の温度を簡便かつ安価な構成で反映した燃料噴射制御処理を実行することができる。特に、かかる構成では、内燃機関の始動時に必要でその際の内燃機関の温度を反映した燃料噴射量を、始動時にクランキングが開始された場合であっても迅速に算出することができる。

図１（ａ）は、本発明の実施形態における内燃機関の燃料噴射制御装置の構成を示すブロック図であり、図１（ｂ）は、本実施形態における燃料噴射制御装置の電圧検出回路の接続構成を示す模式的な等価回路である。 図２（ａ）は、本実施形態における燃料噴射制御装置が実行するエンジン始動時の燃料噴射量算出処理の流れを示すフローチャートであり、図２（ｂ）は、本実施形態の燃料噴射制御装置におけるエンジン温度と第１電圧との関係を示すグラフであり、図２（ｃ）は、本実施形態の燃料噴射制御装置におけるクランクセンサの出力電圧の時間変化及び第１電圧検出回路の出力電圧の時間変化を各々示す図であり、また、図２（ｄ）は、本実施形態の燃料噴射制御装置におけるエンジン温度と第１電圧との補正関係を示すテーブルである。 図３（ａ）は、本実施形態における燃料噴射制御装置が実行するエンジン始動以降の燃料噴射量算出処理の流れを示すフローチャートであり、図３（ｂ）は、本実施形態の燃料噴射制御装置におけるダイオード素子の順電圧の時間変化とエンジン温度の時間変化との関係を示すグラフである。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における内燃機関の燃料噴射制御装置につき、詳細に説明する。

〔内燃機関及び燃料噴射制御装置の構成〕
まず、図１を参照して、本発明の実施形態における燃料噴射制御装置及びそれが適用される内燃機関の構成について、内燃機関から詳細に説明する。

図１（ａ）は、本発明の実施形態における内燃機関の燃料噴射制御装置の構成を示すブロック図であり、図１（ｂ）は、本実施形態における燃料噴射制御装置の電圧検出回路の接続構成を示す模式的な等価回路である。

図１（ａ）に示すように、本発明の実施形態における燃料噴射制御装置１０が適用される内燃機関（エンジン）１は、図示を省略される車両に装着され、クランクシャフト２と同期して回転するリラクタ３を備えている。リラクタ３の外周面には、クランクシャフト２の回転角度を検出可能にするために、１箇所の歯抜け部分４を除いて、複数の歯５が、リラクタ３の周方向に沿って等間隔に突設した態様で配置されており、複数の歯５の間の間隔が最も長い部分を１箇所設定して歯抜け部分４とする。なお、歯５の個数は、１個であってもよく、この場合には、１個の歯５が設けられていない部分を歯抜け部分４とする。

内燃機関（エンジン）１には、クランクパルスセンサ（クランクセンサ）２０が装着されている。クランクセンサ２０は、エンジン１の温度（エンジン温度）の影響を受けるように、つまりエンジン温度を与える熱が直接的に伝熱するエンジン１のシリンダブロックやクランクケース等の伝熱構成要素に装着され、コイル素子２１及び永久磁石２２を備える公知のクランクセンサによって構成されている。コイル素子２１は、典型的には金属製の線材から成って所定の電気的な抵抗値を有する。また、コイル素子２１には、それと鎖交する永久磁石２２の磁界の変化に応じた誘導起電力が発生する。ここで、クランクシャフト２の回転、つまりリラクタ３の回転に伴う歯５の移動に起因して永久磁石２２の磁界が変化すると、コイル素子２１には、この磁界の変化に応じた誘導起電力が発生する。なお、永久磁石２２の配設位置は、このような磁界の変化を生じて、コイル素子２１にこの磁界の変化に応じた誘導起電力を発生させるようにリラクタ３に対向しているものであればよく、コイル素子２１の内部でそれに巻回されているものでもコイル素子２１の外部にあるものでもかまわない。また、永久磁石２２がコイル素子２１の内部に配設される場合には、永久磁石２２が芯材となってコイル素子２１に巻回されていてもよく、永久磁石２２がコイル素子２１の外部に配設される場合には、図示を省略する鉄芯がコイル素子２１に巻回されていてもよい。

次に、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態における燃料噴射制御装置１０は、エンジン１を搭載する図示を省略した車両に搭載され、車両が備える図示を省略したバッテリである電源から供給される電力を利用して動作する。燃料噴射制御装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やメモリ等を有するマイクロコンピュータ等の演算処理装置であり、典型的にはＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。燃料噴射制御装置１０は、メモリから必要な制御プログラム及び制御データを読み出して、詳細は後述する燃料噴射量算出処理用等の制御プログラムを実行する。

具体的には、燃料噴射制御装置１０は、ケース１０Ａ、メモリ１１、タイマ１２、センサ出力電圧検出回路１３、第１電圧検出回路１４、第２電圧検出回路１５、及びＣＰＵ１６を備えている。

ケース１０Ａは、典型的には樹脂製又は金属製であり、エンジン温度の影響を受けるように、つまりエンジン温度を与える熱が車両の構成要素や空気を介して伝熱するようにエンジン１の周囲の車体等に固設されると共に、その内部にメモリ１１、タイマ１２、センサ出力電圧検出回路１３、第１電圧検出回路１４、第２電圧検出回路１５、及びＣＰＵ１６を各々収容する。このように、燃料噴射制御装置１０のケース１０Ａを、エンジン温度の影響を受けるようにエンジン１の周囲に設ける観点からは、燃料噴射制御装置１０が適用されるエンジン１を搭載する車両は、エンジン１とケース１０Ａとの距離が３０ｃｍ程度以内となるような典型的には自動二輪車等の小型車両である。

メモリ１１は、典型的には不揮発性の記憶装置によって構成され、燃料噴射量算出処理用等の制御プログラムや制御データを格納する。タイマ１２は、ＣＰＵ１６からの制御信号に従って計時処理を実行する。

センサ出力電圧検出回路１３は、燃料噴射制御装置１０のケース１０Ａに設けられたコネクタ１０ａ、１０ｂ及び電気配線３１ａ、３１ｂ等を介して電気的に接続されたクランクセンサ２０の出力電圧を検出し、このように検出した出力電圧を示す電気信号をＣＰＵ１６に出力する。コネクタ１０ａは、車両のバッテリの正電位（正端子）に電気的に接続されたケース１０Ａ内の電気配線３１ａ用に設けられる一方で、コネクタ１０ｂは、車両のグランド電位に電気的に接続されたケース１０Ａ内の電気配線３１ｂ用に設けられる。なお、車両のバッテリの負端子は、車両のグランド電位に電気的に接続されている。

ここで、クランクセンサ２０のコイル素子２１の一方の端子２１ａは、符号を省略するケース１０Ａ外の電気配線及びコネクタ１０ａを順に介して電気配線３１ａに電気的に接続される一方で、クランクセンサ２０のコイル素子２１の他方の端子２１ｂは、符号を省略するケース１０Ａ外の電気配線及びコネクタ１０ｂを順に介して電気配線３１ｂに電気接続されている。

更に、燃料噴射制御装置１０は、抵抗素子３２及びダイオード素子３３を備える。

具体的には、ケース１０Ａ内において、電気配線３１ａに対して、ケース１０Ａ内に収容された抵抗素子３２及びダイオード素子３３を介して、所定の正電位を呈する電圧源３４が電気的に接続されている。電圧源３４は、典型的には車両のバッテリの電圧を利用するものであり、その電流を、ダイオード素子３３及び抵抗素子３２を順に介して、電気配線３１ａに流す。抵抗素子３２の電気的な抵抗値は、ｋΩオーダであり、コイル素子２１の電気的な抵抗値よりも大きく設定される。

抵抗素子３２の一方の端子３２ａは、電気配線３１ａに電気的に接続される一方で、抵抗素子３２の他方の端子３２ｂは、ダイオード素子３３に電気的に接続されている。

ダイオード素子３３のカソード端子３３ａは、抵抗素子３２の他方の端子３２ｂに電気的に接続される一方で、ダイオード素子３３のアノード端子３３ｂは、電圧源３４の所定の正電位に電気的に接続されている。

電圧源３４は、車両のバッテリの電圧を利用してダイオード素子３３に順方向電流を供給するもので、その電圧（正電位）は、クランクセンサ２０の出力電圧の絶対値よりも大きく設定されている。

第１電圧検出回路１４は、コイル素子２１の両端子２１ａ及び２１ｂ間の電圧を第１電圧として検出し、このように検出した第１電圧を示す電気信号をＣＰＵ１６に出力する。ここで、コイル素子２１の一方の端子２１ａは、電圧源３４の正電位に電気的に接続される一方で、コイル素子２１の他方の端子２１ｂは、グランド電位に電気的に接続されている。なお、コイル素子２１の一方の端子２１ａは、電圧源の構成の簡素化のために、符号を省略するケース１０Ａ外の電気配線、コネクタ１０ａ、電気配線３１ａ、抵抗素子３２及びダイオード素子３３を順に介して、電圧源３４の正電位に電気的に接続されているが、同様の電圧源を別に設定して、その正電位に電気的に接続されてもかまわない。

第２電圧検出回路１５は、ダイオード素子３３のカソード端子３３ａの電位とグランド電位との間の電位差を第２電圧として検出し、このように検出した第２電圧を示す電気信号をＣＰＵ１６に出力する。ここで、ダイオード素子３３のカソード端子３３ａの電位は、電圧源３４の正電位からダイオード素子３３の順電圧（ダイオード素子３３に順方向電流を流したときのダイオード素子３３の降下電圧）に相当する電位差分だけ低下した電位となる。なお、第２電圧としては、より直接的に、ダイオード素子３３の順電圧自体を採用してもよい。

ＣＰＵ１６は、メモリ１１から読み出した制御プログラム及び制御データに従って燃料噴射制御装置１０全体の動作を制御する。ＣＰＵ１６は、後述する燃料噴射量算出処理用の制御プログラムを実行することによって、回転数測定部１６ａ及び燃料噴射量算出部１６ｂとして機能し、燃料噴射量算出部１６ｂは、第１電圧測定部１６ｃ、第２電圧測定部１６ｄ、第１補正量算出部１６ｅ及び第２補正量算出部１６ｆの機能ブロックを各々有する。これら各部の機能の詳細については後述する。なお、第１電圧測定部１６ｃ及び第２電圧測定部１６ｄは、燃料噴射量算出部１６ｂとは別に設けられていてもよい。

このような構成を有する燃料噴射制御装置１０は、以下に示すエンジン温度を反映した燃料噴射量算出処理を実行することにより、エンジン１の図示を省略するインジェクタから所望の燃料噴射を行わせる燃料噴射制御処理を実行する。以下、更に図２及び図３をも参照して、本実施形態における燃料噴射制御装置１０が実行するエンジン１の始動時（エンジン始動時）の燃料噴射量算出処理の流れ及びエンジン１の始動後（エンジン始動後）の燃料噴射量算出処理の流れについて順に説明する。エンジン始動時の燃料噴射量算出処理は、特に、エンジン始動前に必要でその際のエンジン温度を反映した燃料噴射量を迅速に算出するためのものであり、エンジン始動後の燃料噴射量算出処理は、特に、エンジン始動以降に必要でその際のエンジン温度を反映した燃料噴射量を迅速に算出するためのものである。なお、原理的には、エンジン始動時の燃料噴射量算出処理及びエンジン始動後の燃料噴射量算出処理は、各々、単独で実行してもよいし併用してもよい。エンジン始動時の燃料噴射量算出処理のみを実行する場合には、第２電圧検出回路１５、抵抗素子３２、ダイオード素子３３及びエンジン始動後の燃料噴射量算出処理を実行するＣＰＵ１６の機能ブロックは不要となり、エンジン始動後の燃料噴射量算出処理のみを実行する場合には、第１電圧検出回路１４及びエンジン始動時の燃料噴射量算出処理を実行するＣＰＵ１６の機能ブロックは不要となる。

〔エンジン始動時の燃料噴射量算出処理〕
まず、図２を参照して、エンジン始動時の燃料噴射量算出処理の流れについて説明する。ここで、エンジン始動時の燃料噴射量算出処理とは、エンジン１が停止した状態からク
ランキングされる状態になる間で適用可能な燃料噴射量算出処理である。

図２（ａ）は、本実施形態における燃料噴射制御装置１０が実行するエンジン始動時の燃料噴射量算出処理の流れを示すフローチャートであり、図２（ｂ）は、本実施形態の燃料噴射制御装置１０におけるエンジン温度Ｔと第１電圧Ｖとの関係を示すグラフであり、図２（ｃ）は、本実施形態の燃料噴射制御装置１０におけるクランクセンサ２０の出力電圧の時間変化及び第１電圧検出回路１４の出力電圧の時間変化を各々示す図であり、また、図２（ｄ）は、本実施形態の燃料噴射制御装置１０におけるエンジン温度Ｔと第１電圧Ｖとの補正関係を示すテーブルである。

図２（ａ）のフローチャートに示すように、本実施形態におけるエンジン始動時の燃料噴射量算出処理は、車両の図示を省略するイグニッションスイッチがオンされ、車両に搭載されたバッテリから燃料噴射制御装置１０に対して電力が供給されてそれが稼働したタイミングで開始となり、燃料噴射量算出処理はステップＳ１の処理に進む。なお、かかる燃料噴射量算出処理は、所定の制御周期毎に繰り返し実行されると共に、イグニッションスイッチがオフされて燃料噴射制御装置１０に対して電力が供給されなくなってそれが停止したタイミングで停止する。また、かかる燃料噴射量算出処理は、エンジン始動時に必要な燃料噴射量が算出できたならば停止してもかまわない。

ステップＳ１の処理では、回転数測定部１６ａが、センサ出力電圧検出回路１３から出力されたクランクセンサ２０の出力電圧を示す電気信号に基づいて、エンジン回転数ＮＥを検出する。そして、回転数測定部１６ａは、このように検出したエンジン回転数ＮＥがゼロであるか否かを判別することによってエンジン１がクランキングされているか否かを判別する。判別の結果、エンジン回転数ＮＥがゼロである場合には、回転数測定部１６ａは、エンジン１はクランキングされていないと判別し、燃料噴射量算出処理をステップＳ３の処理に進める。一方、エンジン回転数ＮＥがゼロでない場合には、回転数測定部１６ａは、エンジン１はクランキングされていると判別し、燃料噴射量算出処理をステップＳ２の処理に進める。

ここで、バッテリが搭載されている車両では、セルモータがオン状態になることによってエンジンがクランキングされる。これに対して、バッテリが搭載されていない車両では、足でキックレバーを操作する等の手動操作によってエンジンがクランキングされると初めて車両に搭載された図示を省略する発電機が稼働して発電がなされて燃料噴射制御装置１０が動作し、バッテリが搭載されている車両でエンジンがクランキングされた場合の燃料噴射量算出処理に移行することができる。このため、バッテリが搭載されていない車両では、ステップＳ１の処理から常にステップＳ２の処理に移行するものとする。

ステップＳ２の処理では、第１電圧測定部１６ｃが、第１電圧検出回路１４からの出力信号を利用して、リラクタ３の歯抜け部分４がクランクセンサ２０に対向している際の第１電圧を測定し、このように測定した第１電圧を示す電気信号を第１補正量算出部１６ｅに出力する。

具体的には、図２（ｃ）に示すように、リラクタ３の歯抜け部分４がクランクセンサ２０に対向している区間Δｔでは、クランクセンサ２０の出力信号Ｖ１及び第１電圧検出回路１４の出力信号Ｖ２は電圧が変動しないで実質一定の電圧波形になるので、これを利用して第１電圧を測定することができる。なお、図２（ｃ）では、クランクセンサ２０のコイル素子２１の一方の端子２１ａから出力される電気信号（センサ出力信号）の電圧波形を出力信号Ｖ１として示し、この電圧を検出した第１電圧検出回路１４から出力される電気信号の電圧波形を出力信号Ｖ２として示している。

詳しくは、第１電圧測定部１６ｃは、歯５の位置に対応する第１電圧検出回路１４の出力信号Ｖ２のエッジＶＥが検出されたタイミングでタイマ１２を起動する。そして、第１電圧測定部１６ｃは、タイマ１２の計時時間が所定値になった時点における第１電圧検出回路１４の出力信号Ｖ２の電圧値をクランクセンサ２０がリラクタ３の歯抜け部分４に対向している区間における第１電圧として測定し、このように測定した第１電圧を示す電気信号を第１補正量算出部１６ｅに出力する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、燃料噴射量算出処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、第１電圧測定部１６ｃが、第１電圧検出回路１４からの出力信号を利用して第１電圧を測定し、このように測定した第１電圧を示す電気信号を第１補正量算出部１６ｅに出力する。

具体的には、ステップＳ３の処理に進んだ場合には、エンジン回転数ＮＥがゼロであるときであるので、エンジン１は停止しており、クランクセンサ２０の出力信号Ｖ１及び第１電圧検出回路１４の出力信号Ｖ２は電圧が変動しないで実質一定の波形になる。つまり、第１電圧測定部１６ｃは、このような第１電圧検出回路１４の出力信号Ｖ２の電圧値を第１電圧として測定する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、燃料噴射量算出処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、第１補正量算出部１６ｅが、第１電圧測定部１６で測定された第１電圧に基づいて、燃料噴射量の第１補正量を算出する。ここで、具体的には、図２（ｂ）に示すように、エンジン温度Ｔが低いときは、コイル素子２１の電気的な抵抗値が小さくなるので、第１電圧Ｖは小さくなる一方で、エンジン温度Ｔが高いときには、コイル素子２１の電気的な抵抗値が大きくなるので、第１電圧Ｖは大きくなる傾向がある。このことは、第１電圧測定部１６ｃで測定された第１電圧の値がエンジン温度を反映していることを意味するから、エンジン温度に対応させた第１電圧で燃料噴射量の第１補正量を算出することにより、エンジン温度を反映した補正量である第１補正量を得ることを意味する。なお、第１補正量は、それと第１電圧との対応関係を示すメモリ１１内のテーブルデータを参照して算出する。また、第１電圧Ｖは、リラクタ３とクランクセンサ２０との距離や、クランクセンサ２０自体の電気的特性といった燃料噴射制御装置１０が搭載される車両の個体差によってばらつく可能性を考慮して、車両毎にエンジン温度Ｔが常温Ｔ０であるときの第１電圧Ｖ０を測定して学習し、メモリ１１中に格納した図２（ｄ）に示すテーブルデータを用いながら、エンジン温度Ｔが常温Ｔ０であるときの第１電圧Ｖ０を基準として、それに各々が所定値のＶＶ１、ＶＶ２…を対応して加算や減算することにより、エンジン温度に対する第１電圧の対応関係を補正してもよい。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、燃料噴射量算出処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、燃料噴射量算出部１６ｂが、車両の図示を省略するスロットルの開度等に応じて算出される基本燃料噴射量を、ステップＳ４の処理において算出された第１補正量で補正することにより、エンジン１の燃料噴射量を算出する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、今回の一連の燃料噴射量算出処理は終了する。なお、燃料噴射量算出部１６ｂは、燃料噴射量を簡素化して、第１電圧測定部１６で測定された第１電圧に基づいて、エンジン温度のみを反映した燃料噴射量を算出してもよい。

〔エンジン始動後の燃料噴射量算出処理〕
次に、図３を参照して、エンジン始動後の燃料噴射量算出処理の流れについて説明する。ここで、エンジン始動後の燃料噴射量算出処理とは、エンジン１がクランキングされる状態から完爆状態となっている間、つまり、エンジン１がクランキングされる状態からエンジン１の回転状態がアイドル回転状態やそれ以上の中、高回転状態になっている間で適用可能な燃料噴射量算出処理である。

図３（ａ）は、本実施形態における燃料噴射制御装置１０が実行するエンジン始動以降の燃料噴射量算出処理の流れを示すフローチャートであり、図３（ｂ）は、本実施形態の燃料噴射制御装置１０におけるダイオード素子３３の順電圧ＶＦの時間変化とエンジン温度Ｔの時間変化との関係を示すグラフである。

図３（ａ）のフローチャートに示すように、本実施形態におけるエンジン始動後の燃料噴射量算出処理は、車両のイグニッションスイッチがオンされ、車両に搭載されたバッテリから燃料噴射制御装置１０に対して電力が供給されてそれが稼働したタイミングで開始となり、燃料噴射量算出処理はステップＳ１１の処理に進む。なお、かかる燃料噴射量算出処理は、所定の制御周期毎に繰り返し実行されると共に、イグニッションスイッチがオフされて燃料噴射制御装置１０に対して電力が供給されなくなってそれが停止したタイミングで停止する。

ステップＳ１１の処理では、回転数測定部１６ａが、センサ出力電圧検出回路１３から出力されたクランクセンサ２０の出力電圧を示す電気信号に基づいてエンジン回転数ＮＥを検出する。そして、回転数測定部１６ａが、このように検出したエンジン回転数ＮＥに基づいて、エンジン１の状態がクランキングされている状態又は完爆状態（エンジン回転数ＮＥがアイドリング回転数又は中、高回転数である状態）のどちらであるかを判別する。判別の結果、エンジン１の状態がクランキングされている状態である場合には、回転数測定部１６ａは燃料噴射量算出処理をステップＳ１２の処理に進める。一方、エンジン１の状態が完爆状態である場合には、回転数測定部１６ａは燃料噴射量算出処理をステップＳ１４の処理に進める。

ステップＳ１２の処理では、第１電圧測定部１６ｃが、第１電圧検出回路１４からの出力信号を利用して、リラクタ３の歯抜け部分４がクランクセンサ２０に対向している際の第１電圧を測定し、このように測定した第１電圧を示す電気信号を第１補正量算出部１６ｅに出力する。このステップＳ１２の処理は、エンジン始動時の燃料噴射量算出処理におけるステップＳ２の処理と同じである。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、燃料噴射量算出処理はステップＳ１３の処理に進む。

ステップＳ１３の処理では、第１補正量算出部１６ｅが、第１電圧測定部１６ｃから出力された第１電圧に基づいて、燃料噴射量の第１補正量を算出する。このステップＳ１３の処理は、エンジン始動時の燃料噴射量算出処理におけるステップＳ４の処理と同じである。これにより、ステップＳ１３の処理は完了し、燃料噴射量算出処理はステップＳ１６の処理に進む。

ステップＳ１４の処理では、第２電圧測定部１６ｄが、第２電圧検出回路１５からの出力信号を利用して第２電圧を測定し、このように測定した第２電圧を示す電気信号を第２補正量算出部１６ｆに出力する。ここで、このように測定した第２電圧は、電圧源３４の正電位がダイオード素子３３の順電圧ＶＦに相当する電位差分低下した電位とグランド電位との電位差に相当する。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、燃料噴射量算出処理はステップＳ１５の処理に進む。

ステップＳ１５の処理では、第２補正量算出部１６ｆが、第２電圧測定部１６ｄで測定された第２電圧に基づいて、燃料噴射量の第２補正量を算出する。ここで、具体的には、エンジン温度の上昇に応じて、燃料噴射制御装置１０を構成するケース１０Ａの温度が上昇し、ケース１０Ａ内のダイオード素子３３の順電圧が変化する。即ち、図３（ｂ）に示すように、曲線Ｖ３で示すダイオード素子３３の順電圧ＶＦは、曲線Ｔ１で示すエンジン温度Ｔの変化に応じて変化する傾向がある。このことは、第２電圧測定部１６ｄで測定さ
れた第２電圧の値がエンジン温度を反映していることを意味するから、エンジン温度に対応させた第２電圧で燃料噴射量の第２補正量を算出することにより、エンジン温度を反映した補正量である第２補正量を得ることを意味する。なお、第２補正量は、それと第２電圧との対応関係を示すメモリ１１内のテーブルデータを参照して算出する。これにより、ステップＳ１５の処理は完了し、燃料噴射量算出処理はステップＳ１６の処理に進む。

ステップＳ１６の処理では、燃料噴射量算出部１６ｂが、車両の図示を省略するスロットルの開度等に応じて算出される基本燃料噴射量を、ステップＳ１３又はステップＳ１５の処理において算出された第１補正量又は第２補正量で補正することにより、エンジン１の燃料噴射量を算出する。これにより、ステップＳ１６の処理は完了し、今回の一連の燃料噴射量算出処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態における燃料噴射制御装置１０では、クランクセンサ２０に内蔵されて内燃機関１のリラクタ３に形成された歯５の移動に起因する磁界変化に応じた出力信号を送出するコイル素子２１の両端子２１ａ、２１ｂ間の電圧を、両端子の一方の端子２１ａを電圧源３４の正電位に接続し、かつ、両端子の他方の端子２１ｂをグランド電位に接続した状態で、第１の電圧として測定する第１の電圧測定部１６ｃと、第１の電圧に基づいて内燃機関１の燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出部１６ｂと、を備えるものであるため、油温センサや水温センサを別途設けて用いることなく、内燃機関１の温度を簡便かつ安価な構成で反映した燃料噴射制御処理を実行することができる。特に、かかる構成では、内燃機関１の始動前に必要でその際の内燃機関１の温度を反映した燃料噴射量を迅速に算出することができる。

また、本実施形態における燃料噴射制御装置１０では、コイル素子２１の一方の端子２１ａ及び出力信号の検出回路１３間を接続する第１の電気配線３１ａにその一方の端子３２ａが接続される抵抗素子３２、及び抵抗素子３２の他方の端子３２ｂにそのカソード端子３３ａが接続されると共にそのアノード端子３３ｂが電圧源３４の正電位に接続されるダイオード素子３３から成る電気回路と、ダイオード素子３３のカソード端子３３ａの電位とグランド電位との間の電位差を第２の電圧として検出する第２の電圧測定部１６ｄと、を更に備え、燃料噴射量算出部１６ｂが、第２の電圧に基づいて内燃機関１の燃料噴射量を算出するものであるため、油温センサや水温センサを別途設けて用いることなく、内燃機関１の温度を簡便かつ安価な構成で反映した燃料噴射制御処理を実行することができる。特に、かかる構成では、内燃機関１の始動以降に必要でその際の内燃機関１の温度を反映した燃料噴射量を迅速に算出することができる。

また、本実施形態における燃料噴射制御装置１０では、内燃機関１がクランキングされている状態にあるときは、第１の電圧測定部１６ｃは、コイル素子２１の一方の端子２１ａから送出される電気信号の電圧波形の内で、リラクタ３の歯抜け部分４に対応する区間における電気信号の電圧を第１の電圧として測定するものであるため、油温センサや水温センサを別途設けた用いることなく、内燃機関１の温度を簡便かつ安価な構成で反映した燃料噴射制御処理を実行することができる。特に、かかる構成では、内燃機関１の始動時に必要でその際の内燃機関１の温度を反映した燃料噴射量を、始動時にクランキングが開始された場合であっても迅速に算出することができる。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明は、内燃機関の温度を簡便かつ安価な構成で反映した燃料噴射制
御処理を実行可能な燃料噴射制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等の車両用の内燃機関の燃料噴射制御装置に広く適用され得るものと期待される。

１…エンジン（内燃機関）
２…クランクシャフト
３…リラクタ
４…歯抜け部分
５…歯
１０…燃料噴射制御装置（ＥＣＵ）
１０Ａ…ケース
１１…メモリ
１２…タイマ
１３…センサ出力電圧検出回路
１４…第１電圧検出回路
１５…第２電圧検出回路
１６…ＣＰＵ
１６ａ…回転数測定部
１６ｂ…燃料噴射量算出部
１６ｃ…第１電圧測定部
１６ｄ…第２電圧測定部
１６ｅ…第１補正量算出部
１６ｆ…第２補正量算出部
２０…クランクセンサ（クランクパルスセンサ））
２１…コイル素子
２１ａ…一方の端子
２１ｂ…他方の端子
２２…永久磁石
３１ａ、３１ｂ…電気配線
３２…抵抗素子
３２ａ…一方の端子
３２ｂ…他方の端子
３３…ダイオード素子
３３ａ…カソード端子
３３ｂ…アノード端子
３４…電圧源

Claims (2)

1. 内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトと共に回転自在なリラクタに形成された歯の移動に起因する磁界変化に応じた出力信号を出力自在なクランクセンサと、を有する車両に適用される燃料噴射制御装置において、
   前記クランクセンサに内蔵されて前記磁界変化に応じた前記出力信号を送出するコイル素子の両端子間の電圧を、前記両端子の一方の端子を電圧源の正電位に接続し、かつ、前記両端子の他方の端子をグランド電位に接続した状態で、第１の電圧として測定する第１の電圧測定部と、
   前記第１の電圧に基づいて前記内燃機関の燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出部と、を備え、
   前記コイル素子の前記一方の端子及び前記出力信号の検出回路間を接続する第１の電気配線にその一方の端子が接続される抵抗素子、及び前記抵抗素子の他方の端子にそのカソード端子が接続されると共にそのアノード端子が電圧源の正電位に接続されるダイオード素子から成る電気回路と、
   前記ダイオード素子の前記カソード端子の電位と前記グランド電位との間の電位差を第２の電圧として測定する第２の電圧測定部と、
   を更に備え、
   前記燃料噴射量算出部は、前記第２の電圧に基づいて前記内燃機関の前記燃料噴射量を算出することを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 前記内燃機関がクランキングされている状態にあるときは、前記第１の電圧測定部は、前記コイル素子の前記一方の端子から送出される電気信号の電圧波形の内で、前記リラクタの歯抜け部分に対応する区間における前記電気信号の電圧を前記第１の電圧として測定することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。

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