JP2009185717A - 燃料噴射制御装置および車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの始動前の初回の燃料噴射時においても、制御部が燃料噴射装置による正確な燃料の噴射量を算出することが可能な燃料噴射制御装置および車両を提供する。
【解決手段】この自動二輪車１（車両）の燃料噴射制御装置は、各種センサによって検出されたデータに基づいて、インジェクタ２７によって噴射される燃料の量を算出するＥＣＵ３８と、エンジン１３の駆動に伴って駆動されるとともに、インジェクタ２７およびＥＣＵ３８に対して電力を供給する発電装置３７と、発電装置３７をユーザの足により手動的に駆動することによりエンジン１３を始動するとキックペダル１７とを備え、ＥＣＵ３８は、少なくともエンジン１３の始動前の所定期間においては、エンジン１３の始動後よりも短い間隔で、各種センサからのデータを取得するように構成されている。
【選択図】図５

Description

この発明は、燃料噴射制御装置および車両に関し、特に、燃料噴射装置を備えた燃料噴射制御装置および車両に関する。

従来、燃料噴射制御装置およびそれを備えた車両が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、エンジンに燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）と、インジェクタの燃料噴射量を算出するためのデータを検出するセンサ（センサ部）と、センサからのデータに基づいてインジェクタが噴射する燃料の量を算出するＥＣＵ（制御部）とを備える燃料噴射制御装置が開示されている。この燃料噴射制御装置のＥＣＵは、エンジンの始動前において、インジェクタによる初回の噴射量をセンサからの１回分のデータに基づいて算出するように構成されている。

特開２００６−２９３０３号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された燃料噴射制御装置では、エンジンの始動前の初回の燃料噴射時においては、センサからのデータ取得がインジェクタの燃料噴射タイミングに間に合わなくなる場合がある。この場合には、ＥＣＵは、インジェクタの初回の燃料噴射タイミングまでに、インジェクタによる正確な燃料噴射量を算出するのが困難になるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、エンジンの始動前の初回の燃料噴射時においても、制御部が燃料噴射装置による正確な燃料の噴射量を算出することが可能な燃料噴射制御装置および車両を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による燃料噴射制御装置は、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置と、燃料噴射装置の燃料の噴射量を算出するためのデータを検出するセンサ部と、センサ部によって検出されたデータに基づいて、燃料噴射装置によって噴射される燃料の量を算出する制御部と、エンジンの駆動に伴って駆動されるとともに、燃料噴射装置および制御部に対して電力を供給する発電部と、発電部を人間の手または足により手動的に駆動することによりエンジンを始動する手動始動装置とを備え、制御部は、少なくともエンジンの始動前の所定期間においては、エンジンの始動後よりも短い間隔で、センサ部からのデータを取得するように構成されている。

この第１の局面による燃料噴射制御装置では、上記のように、燃料噴射装置の燃料の噴射量を算出するためのデータを検出するセンサ部によって検出されたデータに基づいて、燃料噴射装置によって噴射される燃料の量を算出する制御部を設けるとともに、制御部を、少なくともエンジンの始動前の所定期間においては、エンジンの始動後よりも短い間隔でセンサ部からのデータを取得するように構成することによって、制御部は、エンジンの始動前の所定期間において、エンジンの始動後よりも短い期間の間に多くのデータをセンサ部から取得することができる。これにより、制御部は、エンジンの始動前の初回の燃料噴射時においても、燃料噴射装置の燃料の噴射タイミングの前に、センサ部から取得したデータに基づいて、燃料噴射装置による正確な燃料の噴射量を算出することができる。

この発明の第２の局面による車両は、エンジンと、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置と、燃料噴射装置の燃料の噴射量を算出するためのデータを検出するセンサ部と、センサ部によって検出されたデータに基づいて、燃料噴射装置によって噴射される燃料の量を算出する制御部と、エンジンの駆動に伴って駆動されるとともに、燃料噴射装置および制御部に対して電力を供給する発電部と、発電部を人間の手または足により手動的に駆動することによりエンジンを始動する手動始動装置とを備え、制御部は、少なくともエンジンの始動前の所定期間においては、エンジンの始動後よりも短い間隔で、センサ部からのデータを取得するように構成されている。

この第２の局面における車両では、上記のように、燃料噴射装置の燃料の噴射量を算出するためのデータを検出するセンサ部によって検出されたデータに基づいて、燃料噴射装置によって噴射される燃料の量を算出する制御部を設けるとともに、制御部を、少なくともエンジンの始動前の所定期間においては、エンジンの始動後よりも短い間隔でセンサ部からのデータを取得するように構成することによって、制御部は、エンジンの始動前の所定期間において、エンジンの始動後よりも短い期間の間に多くのデータをセンサ部から取得することができる。これにより、制御部は、エンジンの始動前の初回の燃料噴射時においても、燃料噴射装置の燃料の噴射タイミングの前に、センサ部から取得したデータに基づいて、燃料噴射装置による正確な燃料の噴射量を算出することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による自動二輪車の全体構成を示した側面図である。図２〜図６は、図１に示した一実施形態による自動二輪車の構成を説明するための図である。なお、本実施形態では、車両の一例として、オフロード仕様の自動二輪車について説明する。図中、矢印ＦＷＤ方向は、自動二輪車の走行方向の前方を示している。以下、図１〜図６を参照して、本実施形態による自動二輪車１の構成について説明する。

本発明の一実施形態による自動二輪車１の全体構造としては、図１に示すように、ヘッドパイプ２の後方には、メインフレーム３が配置されている。また、メインフレーム３は、上方から後方に延びる上側フレーム部３ａと、下方から後方に延びる下側フレーム部３ｂとを有している。また、メインフレーム３の上側フレーム部３ａの中央部および後部には、リアフレーム４の上側フレーム部４ａおよび下側フレーム部４ｂがそれぞれ接続されている。これらのヘッドパイプ２、メインフレーム３およびリアフレーム４によって、車体フレームが構成されている。

また、メインフレーム３の上側フレーム部３ａの後部には、図示しないピボット軸が設けられている。このピボット軸により、リヤアーム５の前端部が上下に揺動可能に支持されている。このリヤアーム５の後端部には、後輪６が回転可能に取り付けられている。また、メインフレーム３の上側フレーム部３ａの上部には、燃料タンク２８が配置されている。また、燃料タンク２８の後方には、シート７が配置されている。

また、ヘッドパイプ２の下方には、上下方向の衝撃を吸収するためのサスペンションを有する一対のフロントフォーク８が配置されている。この一対のフロントフォーク８の下端には、前輪９が回転可能に取り付けられている。また、前輪９の上方には、フロントフェンダ１０が配置されている。また、ヘッドパイプ２の前方には、ヘッドパイプ２の前方を覆うゼッケンプレート１１が設けられている。また、ヘッドパイプ２の上方には、ハンドル１２が回動可能に設けられている。

また、メインフレーム３の上側フレーム部３ａの下方には、エンジン１３が取り付けられている。また、エンジン１３の前部には、排気管１４が取り付けられている。この排気管１４は、後方へ向かうとともに、マフラー１５に連結されている。また、エンジン１３の後部には、吸気管１６が取り付けられている。

ここで、本実施形態では、エンジン１３の後部には、エンジン１３を使用者の足によってエンジン１３を始動させるキックペダル１７が取り付けられている。なお、キックペダル１７は、本発明の「手動始動装置」の一例である。このキックペダル１７は、エンジン１３を始動する際に、使用者の足によって下方に回動されることにより、後述する発電装置３７を駆動する機能を有する。

また、エンジン１３の内部には、図２に示すように、シリンダ１８と、シリンダ１８の内部を上下方向に摺動するピストン１９と、シリンダ１８の上部に配置されるシリンダヘッド２０とが配置されている。ピストン１９には、コンロッド２１の一方端部が回動可能に取り付けられている。また、シリンダヘッド２０は、シリンダ１８の一方の開口を塞ぐように配置されている。また、シリンダヘッド２０には、シリンダ１８の上方に設けられる吸気ポート２０ａおよび排気ポート２０ｂが形成されている。これら吸気ポート２０ａおよび排気ポート２０ｂには、それぞれ、吸気バルブ２２および排気バルブ２３が配置されている。また、シリンダヘッド２０の下部のシリンダ１８の一方の開口を塞いでいる部分には、燃焼室２０ｃが設けられている。また、吸気ポート２０ａは、空気と燃料とを含む混合気を燃焼室２０ｃに供給するために設けられており、吸気ポート２０ａには、吸気管１６が接続されている。また、排気ポート２０ｂは、燃焼後の残留ガスを燃焼室２０ｃから排出するために設けられている。

また、排気ポート２０ｂには、排気管１４が接続されている。また、シリンダ１８の下方には、クランクケース２４が配置されており、クランクケース２４内には、クランク軸２５が配置されている。このクランク軸２５には、コンロッド２１の他方端部が回動可能に取り付けられており、クランク軸２５は、ピストン１９がシリンダ１８の内部を上下方向に摺動するのに伴ってコンロッド２１が移動されることにより、回転可能に構成されている。また、シリンダヘッド２０には、燃料と空気との混合気に点火する点火プラグ２６が取り付けられている。

また、エンジン１３は、ピストン１９の上下の摺動に伴って、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程の順番で繰り返すことにより作動する４サイクルエンジンである。具体的には、エンジン１３は、吸気行程では、ピストン１９が下方に摺動される際に燃焼室２０ｃ内に負圧が発生し、吸気バルブ２２が上方向に持ち上げられるのに伴って吸気ポート２０ａが開かれることにより、燃料を含む混合気が燃焼室２０ｃ内に流入するように構成されている。そして、ピストン１９は、シリンダ１８の下死点である吸気下死点まで摺動するように構成されている。また、この吸気行程では、後述するインジェクタ２７により燃料が噴射される。

また、エンジン１３は、圧縮行程では、ピストン１９が吸気下死点から上方に摺動される際に、吸気バルブ２２によって吸気ポート２０ａが閉じられるとともに、シリンダ１８内の燃料を含む混合気が圧縮されるように構成されている。このとき、ピストン１９は、シリンダ１８の上死点である圧縮上死点まで摺動するように構成されている。

また、エンジン１３は、燃焼行程では、ピストン１９が圧縮上死点から下方に摺動される際に、圧縮上死点に到達したピストン１９によって圧縮された燃料を含む混合気に点火プラグ２６が発する火花によって引火され、燃料が燃焼するように構成されている。このとき、ピストン１９は、燃料が燃焼することにより膨張した混合気によってシリンダ１８の下死点である燃焼下死点まで摺動されるように構成されている。

また、エンジン１３は、排気行程では、ピストン１９が燃焼下死点から上方に摺動される際に、排気バルブ２３が上方に持ち上げられるのに伴って排気ポート２０ｂが開くように構成されている。また、エンジン１３の燃焼室２０ｃ内の燃焼ガスがピストン１９によって上方に押し出されることにより、燃焼室２０ｃ内の燃焼ガスが排出されるように構成されている。そして、ピストン１９は、シリンダ１８の上死点である排気上死点まで摺動するように構成されている。

また、本実施形態では、吸気管１６には、吸気ポート２０ａの上流側に燃料を噴射するインジェクタ２７が配置されている。なお、インジェクタ２７は、本発明の「燃料噴射装置」の一例である。このインジェクタ２７は、後述するレギュレータ３９（図３参照）によって出力される電力によって図示しないソレノイドバルブが開くことにより、燃料が噴射されるように構成されている。なお、インジェクタ２７により噴射される燃料の噴射量は、ソレノイドバルブが開かれる時間によって制御されている。また、インジェクタ２７には、燃料タンク２８からの燃料をインジェクタ２７に供給する燃料ポンプ２８ａがホース２９を介して接続されている。また、吸気管１６内のインジェクタ２７の上流には、吸気ポート２０ａに流入する空気の流量を開閉によって調節するスロットルバルブ３０が配置されている。

また、本実施形態では、吸気管１６には、吸気管１６内の空気圧を検出する管内圧力センサ３１と、スロットルバルブ３０の開度を検出するスロットルポジションセンサ３２と、大気圧を検出する気圧センサ３３と、外気温を検出する気温センサ３４とが取り付けられている。また、エンジン１３には、シリンダ１８を冷却水によって冷却する図示しないウォータジャケット内の水温を計測する水温センサ３５と、クランク軸２５ａが回転位置を検出するクランク角センサ３６とが配置されている。これら管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４、水温センサ３５およびクランク角センサ３６によって検出されたデータに基づいて、後述するＥＣＵ３８（図３参照）は、インジェクタ２７の燃料噴射量を調整する制御を行うように構成されている。なお、管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４、水温センサ３５およびクランク角センサ３６は、それぞれ本発明の「センサ部」の一例である。

また、本実施形態では、クランクケース２４の内部には、図２に示すように、クランク軸２５の回転とともに駆動する発電装置３７が設けられている。なお、発電装置３７は、本発明の「発電部」の一例である。この発電装置３７は、点火プラグ２６、インジェクタ２７および燃料ポンプ２８ａに電力を供給することにより作動させるように構成されている。また、発電装置３７は、図４に示すように、クランク軸２５の外側に配置されるコア部３７ａと、コア部３７ａに対して約３０°毎に１２個取り付けられているコイル部３７ｂと、コイル部３７ｂの外側に配置されるフライホイール３７ｃと、フライホイール３７ｃの内面に配置され、１２個のコイル部３７ｂに対応するように１２個配置されたマグネット３７ｄと、フライホイール３７ｃを挟んでマグネット３７ｄに対向するように約３０°ピッチ（中心間角度）で配置される１１個の突出部３７ｅとを有している。なお、本実施形態における自動二輪車１（図１参照）は、電力を蓄電するバッテリが搭載されていないため、エンジン１３（図２参照）の始動および駆動に必要な電力は、発電装置３７から直接供給される。

また、本実施形態では、フライホイール３７ｃは、コア部３７ａと同心円状に配置されている。また、コア部３７ａは、クランクケース２４（図２参照）に固定されているため、コア部３７ａおよびコイル部３７ｂは、回転しないように構成されている。一方、フライホイール３７ｃは、クランク軸２５の回転とともに、回転するように構成されているので、フライホイール３７ｃとマグネット３７ｄと突出部３７ｅとは、クランク軸２５が回転するのに伴って回転可能に構成されている。この発電装置３７は、交流発電機である。また、突出部３７ｅは、クランク軸２５の回転角度位置および回転数を検知されるように構成されている。具体的には、突出部３７ｅは、フライホイール３７ｃの回転に伴って回転されることにより、クランク角センサ３６の検知面３６ａを通過する際に発生するパルスが後述するＥＣＵ３８（図３参照）によって検出される。また、フライホイール３７ｃの外部には、突出部３７ｅが１つ分配置されずに６０°の角度幅を有する間隙部３７ｆが設けられている。この間隙部３７ｆがクランク角センサ３６の検知面３６ａの近傍を通過する際に、後述するＥＣＵ３８（図３参照）は、クランク軸２５が基準回転位置を通過したと判断し、ここからのパルスの検出数によって回転角度位置および回転数を検知するように構成されている。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３８は、図３に示すように、発電装置３７に接続されている。具体的には、発電装置３７には、レギュレータ３９が接続されており、レギュレータ３９は、配線４０を介してＥＣＵ３８に接続されている。また、配線４０には、一方側が接地されたコンデンサ４１が接続されている。これにより、ＥＣＵ３８は、発電装置３７によって発電された電力が、レギュレータ３９によって整流された後に、コンデンサ４１によって安定化されて供給されるように構成されている。なお、ＥＣＵ３８は、本発明の「制御部」の一例である。

また、点火プラグ２６、インジェクタ２７および燃料ポンプ２８ａの一方端は、配線４０を介して発電装置３７およびレギュレータ３９に接続されている。また、点火プラグ２６、インジェクタ２７および燃料ポンプ２８ａの他方端は、ＥＣＵ３８に接続されている。これにより、ＥＣＵ３８は、点火プラグ２６、インジェクタ２７、および燃料ポンプ２８ａの作動を、発電装置３７からの電力の供給によって制御することが可能となる。また、点火プラグ２６は、１次コイル２６ａと２次コイル２６ｂとを有している。点火プラグ２６は、１次コイル２６ａに発電装置３７から電力が供給されると電磁誘導作用により２次コイル２６ｂの電圧が上昇し、１次コイル２６ａに対して電力の供給が停止されることにより、２次コイル２６ｂの電圧が瞬間的に上昇し、火花が発せられるように構成されている。また、ＥＣＵ３８は、燃料ポンプ２８ａを連続的に駆動させるように発電装置３７からの電力を供給するように制御するが、停止する場合は、発電装置３７から燃料ポンプ２８ａに対して供給される電力を遮断するように構成されている。

また、本実施形態では、図３に示すように、気温センサ３４と水温センサ３５とクランク角センサ３６とは、一方端がＥＣＵ３８と接続され、他方端が配線４２を介してＥＣＵ３８に接続されている。また、管内圧力センサ３１とスロットルポジションセンサ３２と気圧センサ３３とは、一方端が配線４２を介してＥＣＵ３８に接続され、他方端が配線４３を介してＥＣＵ３８に供給されている。また、管内圧力センサ３１および気圧センサ３３は、それぞれ、電力を供給されるための配線４４および４５を介してＥＣＵ３８に接続されている。これら管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５は、それぞれの状態に応じた電圧値をＥＣＵ３８に送信するように構成されている。これにより、ＥＣＵ３８は、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）に電流が通過した際の電圧値のアナログデータをデジタルデータに変換（ＡＤ変換）することによって、各種センサによって検出されたデータを取得することが可能となる。なお、キックペダル１７（図１参照）、インジェクタ２７、管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４、水温センサ３５、クランク角センサ３６、発電装置３７およびＥＣＵ３８によって、本発明の「燃料噴射作制御装置」は構成されている。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３８は、図５に示すように、発電部３７の電源電圧が上昇するのに伴って起動した後に、ＥＣＵ３８の電源電圧が初期化電圧を越えるタイミングＴ１に到達すると、初期化処理を行うように構成されている。この初期化処理とは、ＥＣＵ３８が起動した後に、点火コイル２６ａおよびインジェクタ２７に対する制御の準備を行う処理である。そして、ＥＣＵ３８は、初期化処理が終了したタイミングＴ２から、後述するエンジン１３（図２参照）が始動するタイミングＴ７までの期間において、エンジン１３の始動後（図５のタイミングＴ７以降の期間）の間隔（数十ｍｓｅｃ間隔）よりも短い間隔（約１ｍｓｅｃ間隔）で、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）により検出されたデータをＡＤ変換することによりデータ取得を行うように構成されている。つまり、ＥＣＵ３８は、タイミングＴ２からインジェクタ２７によって燃料が初回に噴射されるタイミングＴ３までの間に、インジェクタ２７によって初回に噴射される燃料の量を正確に算出する必要があるので、少なくともタイミングＴ２からタイミングＴ３までの間に各種センサからのデータを確実に取得可能なように構成されている。

また、本実施形態では、タイミングＴ２からタイミングＴ７までの間においては、ＥＣＵ３８は、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）から検出されるデータを取得するためのＡＤ変換処理を、全てのセンサから送信されるデータに対して同時並列的に行うように構成されている。これにより、ＥＣＵ３８は、各種センサからのデータを取得する間隔をより短くすることが可能となる。

また、ＥＣＵ３８は、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）からのデータを平均化処理を行う平均化処理部としての機能を有している。具体的には、ＥＣＵ３８は、各種センサからのデータをＡＤ変換処理により取得した後に指数加重移動平均（Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙ Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｍｏｖｉｎｇ Ａｖｅｒａｇｅ）を用いた平均化処理を行う以下の式（１）によって導かれた値（平均化処理値）を用いてインジェクタ２７（図２参照）の燃料噴射量を算出するように構成されている。
Ａ（ｎ）＝Ａ（ｎ−１）＋（ＡＤ＿ｎｏｗ−Ａ（ｎ−１））／Ｎ ・・・（１）

ここで、上記式（１）のＡ（ｎ）は、インジェクタ２７（図２参照）による燃料噴射量を算出するために採用される平均化処理値を示している。Ａ（ｎ−１）は、前回採用された平均化処理値を示している。また、ＡＤ＿ｎｏｗは、各種センサから送信されたデータに対してＡＤ変換処理を行った後に取得されたデータが示す値を示している。また、Ｎは、平滑化定数を示している。上記式（１）では、Ｎを変動させることにより、Ａ（ｎ）のＡ（ｎ−１）（前回の平均化処理値）が反映される度合いが変化する。具体的には、Ｎに大きい値を代入すれば、Ａ（ｎ）のＡ（ｎ−１）が反映される度合いは小さくなる一方、Ｎに小さい値を代入すれば、Ａ（ｎ）のＡ（ｎ−１）（前回採用された平均化処理値）が反映される度合いは大きくなる。つまり、Ｎに大きい値が代入された場合には、インジェクタ２７による燃料噴射量を算出するために採用される平均化処理値は、ＥＣＵ３８が取得したデータの反映度合いが小さくなる一方、Ｎに小さい値が代入された場合には、燃料噴射量を算出するために採用される平均化処理値は、ＥＣＵ３８が取得したデータの反映度合いが大きくなる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３８は、タイミングＴ２からタイミングＴ７までの間には、上記した式（１）の平滑化定数Ｎにエンジン１３の始動後よりも小さい値を代入するように構成されている。これにより、ＥＣＵ３８が起動するタイミングＴ２からエンジン１３が始動するタイミングＴ７までの間においては、ＥＣＵ３８が取得したデータの反映度合いの大きい値が平均化処理値として算出される。これにより、ＥＣＵ３８は、各種センサから取得した時点のデータをより反映した平均化処理値をインジェクタ２７（図３参照）による燃料噴射量の算出に採用することが可能となるとともに、インジェクタ２７による燃料噴射量の算出に必要な平均化処理値をより短時間で算出することが可能となる。上記のような短い間隔でのデータ取得処理とデータの反映度合いの大きい平均化処理とにより、タイミングＴ２からタイミングＴ７まで高速サンプリング処理が行われる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３８は、図５に示すように、燃料を噴射させる制御を行うタイミング（タイミングＴ３）の前に、タイミングＴ２からタイミングＴ３までの間に高速サンプリング処理により取得された平均化処理値を用いて、インジェクタ２７によって噴射される燃料の量を算出するように構成されている。そして、ＥＣＵ３８は、ピストン１９（図２参照）が排気上死点に到達した後のタイミングＴ３において、発電装置３７（図３参照）から電力を供給する（インジェクタにオン信号送信）ことによって、タイミングＴ４までの間、図示しないソレノイドバルブを開くことによって、インジェクタ２７により燃料が噴射される初回噴射の制御を行うように構成されている。そして、タイミングＴ４において、ＥＣＵ３８は、発電装置３７からの電力の供給を停止する（インジェクタにオフ信号送信）ように構成されている。

また、ＥＣＵ３８は、タイミングＴ５において点火プラグ２６の点火コイル２６ａに電力を供給（点火コイルにオン信号送信）し、ピストン１９（図２参照）が圧縮上死点に到達する前であるタイミングＴ６において、電力の供給を停止する制御を行う（点火コイルにオフ信号送信）ように構成されている。このタイミングＴ６において、点火プラグ２６は火花を発する。この火花に燃料を含む混合気が引火すると、混合気が燃焼し、混合気が急膨張する。これにより、ピストン１９が燃焼前の摺動速度よりも大きい速度で下死点に向かって摺動するので、クランク軸２５の回転数が急上昇する。そして、ＥＣＵ３８は、クランク角センサ３６（図４参照）によって検出されるクランク軸２５の回転数が所定の回転数を越えたと判断した時（タイミングＴ７）において、エンジン１３が始動したと判断するように構成されている。なお、図５では、タイミングＴ３〜Ｔ６の燃料噴射および点火プラグ２６による点火がエンジン１３の始動（タイミングＴ７）までの間に１回ずつ行われる場合を図示しているが、タイミングＴ３〜Ｔ６の燃料噴射および点火プラグ２６による点火は、エンジンが始動されるまで複数回ずつ行われる場合もある。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３８は、エンジン１３の始動後（タイミングＴ７以降）において、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）により検出されたデータをＡＤ変換することによるデータ取得を行う間隔を、エンジン１３の始動前（タイミングＴ２からＴ７までの間）よりも長い間隔（数十ｍｓｅｃ）に切り換えるように構成されている。また、ＥＣＵ３８は、エンジン１３の始動後（タイミングＴ７以降）においては、各種センサによって検出されて送信されるデータを同時並列的ではなく順番にＡＤ変換処理を行うように構成されている。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３８は、エンジン１３の始動後（タイミングＴ７以降）には、上記した式（１）の平滑化定数Ｎにエンジン１３の始動前よりも大きい値を代入するように構成されている。これにより、エンジン１３の始動後（タイミングＴ７以降）には、ＥＣＵ３８が取得したデータの反映度合いが小さい平均化処理値が算出される。このとき、ＥＣＵ３８は、インジェクタ２７の燃料噴射量として採用する平均化処理値を、自動二輪車１（図１参照）の状態の小さな変化に影響されにくい値として算出することが可能となるので、インジェクタ２７の燃料噴射量を安定して正確に算出することが可能となる。上記のような長い間隔でのデータ取得とデータの反映度合いの小さい平均化処理により、エンジン１３の始動後（タイミングＴ７以降）において、通常サンプリング処理が行われる。

図６は、図１に示した本発明の一実施形態による自動二輪車のエンジンの始動時におけるインジェクタによる燃料噴射の制御を説明するためのフローチャートである。次に、図１〜図３、図５および図６を参照して、自動二輪車１のエンジン１３の始動時におけるＥＣＵ３８の制御動作について説明する。

まず、図６に示すように、ステップＳ１において、使用者の足によってキックペダル１７（図１参照）が回動されることによりクランク軸２５（図２参照）が回転し、ＥＣＵ３８（図３参照）の電源電圧が起動電圧以上になり、ＥＣＵ３８が起動された後に、ステップＳ２に移行する。そして、ステップＳ２において、発電装置３７から供給される電力によってＥＣＵ３８の電源電圧が初期化電圧以上に上昇したか否かが判断され、ＥＣＵ３８の電圧が初期化電圧以上まで上昇したと判断されるまで、この判断が繰り返される。そして、ステップＳ２において、ＥＣＵ３８の電源電圧が初期化電圧以上であると判断されると、ステップＳ３に移行する。そして、ステップＳ３において、ＥＣＵ３８の初期化処理が行われ、ステップＳ４に移行する。そして、ステップＳ４において、短い間隔（約１ｍｓｅｃ間隔）で各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）から検出されるデータをＡＤ変換するデータ取得処理を行う高速サンプリング処理が開始される。この時、各種センサから送信されるデータを同時並列的にＡＤ変換されるとともに、上記した式（１）により、始動後よりも小さい平滑化定数が代入された平均化処理が行われる。

そして、ステップＳ５に移行して、インジェクタ２７（図２参照）によって燃料が噴射されるタイミングか否かが判断され、燃料が噴射されるタイミングではないと判断された場合、ステップＳ８に移行する。また、ステップＳ５において、インジェクタ２７によって燃料が噴射されるタイミングであると判断されると、ステップＳ６に移行して、高速サンプリング処理により算出された平均化処理値に基づいて、インジェクタ２７による燃料噴射量が算出される。そして、ステップＳ７に移行して、インジェクタ２７に発電装置３７（図３参照）からの電流を供給する制御が行われることにより燃料が噴射され、ステップＳ８に移行する。

そして、ステップＳ８に移行して、クランク軸２５が所定の回転数以上で回転しているか否かを判断する。そして、ステップＳ８において、クランク軸２５が所定の回転数未満で回転していると判断した場合、ステップＳ５に戻る。この場合には、ステップＳ５〜Ｓ８の処理が繰り返される。また、ステップＳ８において、クランク軸２５が所定の回転数以上で回転していると判断した場合、エンジン１３（図２参照）は始動していると判断し、ステップＳ９に移行する。そして、ステップＳ９において、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）からのデータの取得処理を通常サンプリング処理に切り換えて、ステップＳ１０に移行して、通常サンプリング処理を開始して、処理が終了される。

本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、インジェクタ２７の燃料の噴射量を算出するためのデータを検出する各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）によって検出されたデータに基づいて、インジェクタ２７によって噴射される燃料の量を算出するＥＣＵ３８とを設けるとともに、ＥＣＵ３８を、エンジン１３の始動前（タイミングＴ２からＴ７までの間）おいては、エンジン１３の始動後よりも短い間隔（約１ｍｓｅｃ間隔）で、各種センサからのデータを取得する処理を行うように構成する。これにより、ＥＣＵ３８は、エンジン１３の始動前において、エンジン１３の始動後（タイミングＴ７以降）よりも短い期間の間に多くのデータを各種センサから取得することができる。その結果、ＥＣＵ３８は、エンジン１３の始動前の初回の燃料噴射時においても、インジェクタ２７の燃料の噴射タイミング（タイミングＴ３）の前に、各種センサから取得したデータに基づいて、インジェクタ２７によって噴射される燃料の量を正確に算出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、エンジン１３の始動後（タイミングＴ７以降）には、エンジン１３の始動前（タイミングＴ２からＴ７までの間）よりも長い間隔（数十ｍｓｅｃ間隔）で、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）からのデータを取得する処理を行うように構成する。これにより、ＥＣＵ３８は、クランク軸２５の回転数が上昇することに起因してＥＣＵ３８の処理数が増大することにより、ＥＣＵ３８に対して負荷が高まるエンジン１３の始動後において、インジェクタ２７による燃料の噴射量を算出するためのデータを長い間隔（数十ｍｓｅｃ間隔）で取得することができる。その結果、エンジン１３の始動後において、ＥＣＵ３８に高い負荷がかかるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、ＥＣＵ３８が起動するタイミングＴ２からエンジン１３が始動するタイミングＴ７までの実質的に全ての期間の間、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）からのデータの取得を、エンジン１３の始動後よりも短い間隔（約１ｍｓｅｃ）で行うように構成する。これにより、ＥＣＵ３８は、ユーザによって１回のキックペダル１７の操作が行われた際に、燃料噴射タイミングが複数回存在する場合に、１回目のインジェクタ２７による燃料噴射でエンジン１３が始動しなかった場合にも、２回目以降の燃料の噴射量も正確に算出するためのデータを確実に取得することができる。その結果、１回のキックペダル１７の操作によるエンジン１３の始動性を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、エンジン１３の始動前（タイミングＴ２からＴ７までの間）においては、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）から取得したデータをエンジン１３の始動後（タイミングＴ７以降）の平均化処理よりも反映度合いが大きくなるように式（１）の平滑化定数Ｎにエンジン１３の始動後よりも小さい値を代入した平均化処理を用いて、インジェクタ２７によって噴射される燃料の量を算出するように構成する。これにより、ＥＣＵ３８は、各種センサから取得したデータの反映度合いが高い値を用いてインジェクタ２７による燃料の噴射量を算出することができる。その結果、ＥＣＵ３８は、インジェクタ２７による最初の燃料の噴射タイミング（タイミングＴ２）の前に、燃料の噴射タイミングにおける自動二輪車１の状態を反映した燃料の噴射量を確実に算出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、エンジン１３が始動したと判断した際には、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）から取得したデータをエンジン１３の始動前（タイミングＴ２からＴ７までの間）の平均化処理よりも反映度合いが小さくなるように式（１）の平滑化定数Ｎにエンジン１３の始動前よりも大きい値を代入した平均化処理に切り換えるように構成する。これにより、ＥＣＵ３８は、エンジン１３の始動後（タイミングＴ７以降）には、ＥＣＵ３８が取得したデータの反映度合いが小さい平均化処理値を算出することができるので、自動二輪車１の状態の一時期の変化に影響されにくい平均化処理値を算出することができる。その結果、ＥＣＵ３８は、エンジン１３の始動後には、自動二輪車１の一時期のみの状態変化の影響を受けにくい安定した燃料の噴射量を算出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、エンジン１３の始動前（タイミングＴ２からＴ７までの間）おいては、各種センサ（管内圧力センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、気圧センサ３３、気温センサ３４および水温センサ３５）の全てから同時並列的にデータを取得する処理を行うように構成することによって、各種センサから同時並列的ではなく順番にデータを取得する場合と比較して、インジェクタ２７による最初の燃料噴射の前に、燃料の噴射量を算出するためのデータをより確実に取得することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ３８を、エンジン１３が始動したか否かを、クランク角センサ３６によって検出されるクランク軸２５の回転数に基づいて判断するように構成することによって、エンジン１３が始動したか否かの判断を、エンジン１３が通常備えるクランク角センサ３６から検出されるクランク軸２５の回転数に基づいて行うことができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明の車両をインジェクタを備える自動二輪車に適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、インジェクタを備える自動車、三輪車、ＡＴＶ（Ａｌｌ Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ；不整地走行車両）などの他の車両にも適用可能である。

また、上記実施形態では、車両を、オフロード仕様の自動二輪車に適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、車両を、オンロード仕様の自動二輪車に適用してもよい。

また、上記実施形態では、本発明の燃料噴射制御装置を自動二輪車の燃料噴射制御装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、発電機、チェーンソーなど、使用者の手または足により手動的に発電される電力を用いて始動が行われるエンジンの燃料噴射制御装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、バッテリを搭載しない自動二輪車に本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、バッテリを搭載した自動二輪車に本発明を適用してもよい。この場合、バッテリが放電した際にも、自動二輪車の始動時に本発明を適用すれば、自動二輪車の始動性を向上させることができる。

また、上記実施形態では、ＥＣＵがクランク軸の回転数によってエンジンが始動したか否かを判断する例を示したが、本発明はこれに限らず、点火プラグによる点火タイミングから所定時間経過した後にエンジンが始動したと判断するようにＥＣＵを構成してもよい。

また、上記実施形態では、ＥＣＵがクランク軸の回転数によってエンジンが始動したか否かを判断する例を示したが、本発明はこれに限らず、エンジンが始動したことを直接検知する部品を別途設けることにより、ＥＣＵをエンジンが始動したか否かを判断するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、インジェクタの燃料の噴射量を算出するためのデータを検出するセンサ部の一例として、管内圧力センサ、スロットルポジションセンサ、気圧センサ、気温センサおよび水温センサを示したが、本発明はこれに限らず、ＥＣＵを、上記した各種センサの他に、酸素センサ、車速センサなどその他のセンサによる検出値も用いてインジェクタの燃料の噴射量を算出するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、指数加重移動平均を用いて平均化処理を行う例を示したが、本発明はこれに限らず、その他の平均化処理を用いてもよい。

また、上記実施形態では、エンジンの始動前において、ＥＣＵによるデータ取得処理の間隔を約１ｍｓｅｃ間隔とする例を示したが、本発明はこれに限らず、初回のインジェクタによる燃料の噴射タイミングまでに噴射量を算出するのに十分なデータが取得できる間隔であれば、約１ｍｓｅｃ未満または約１ｍｓｅｃより長い間隔としてもよい。

本発明の本実施形態による自動二輪車の全体構成を示した側面図である。 図１に示した本実施形態による自動二輪車のエンジン周辺の構成を示した模式図である。 図１に示した本実施形態による自動二輪車の回路構成を示したブロック図である。 図１に示した本実施形態による自動二輪車の発電装置の構造を示した断面図である。 図１に示した本実施形態による自動二輪車の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１に示した本実施形態による自動二輪車のインジェクタに対する制御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（車両）
１３ エンジン
１７ キックペダル（手動始動装置）
２５ クランク軸
２７ インジェクタ（燃料噴射装置）
３１ 管内圧力センサ（センサ部）
３２ スロットルポジションセンサ（センサ部）
３３ 気圧センサ（センサ部）
３４ 気温センサ（センサ部）
３５ 水温センサ（センサ部）
３６ クランク角センサ（センサ部）
３７ 発電装置（発電部）
３８ ＥＣＵ（制御部）

Claims (9)

1. エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置と、
   前記燃料噴射装置の燃料の噴射量を算出するためのデータを検出するセンサ部と、
   前記センサ部によって検出されたデータに基づいて、前記燃料噴射装置によって噴射される燃料の量を算出する制御部と、
   前記エンジンの駆動に伴って駆動されるとともに、前記燃料噴射装置および前記制御部に対して電力を供給する発電部と、
   前記発電部を人間の手または足により手動的に駆動することにより前記エンジンを始動する手動始動装置とを備え、
   前記制御部は、少なくとも前記エンジンの始動前の所定期間においては、前記エンジンの始動後よりも短い間隔で、前記センサ部からのデータを取得するように構成されている、燃料噴射制御装置。
2. 前記制御部は、前記エンジンが始動したと判断した際には、前記センサ部からのデータの取得の間隔を前記エンジンの始動前の所定期間よりも長い間隔に切り換えるように構成されている、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
3. 前記制御部は、前記制御部が起動してから前記エンジンが始動するまでの略全ての期間の間、前記センサ部からのデータの取得を、前記エンジンの始動後よりも短い間隔で行うように構成されている、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
4. 前記制御部は、前記センサ部から取得したデータの平均化処理を行う平均化処理部を含み、
   前記平均化処理部は、少なくとも前記エンジンの始動前の所定期間においては、前記エンジンの始動後よりも前記センサ部から取得したデータの反映度合いの大きい平均化処理値を算出するように構成され、
   前記制御部は、前記平均化処理部が算出した平均化処理値に基づいて前記燃料噴射装置によって噴射される燃料の量を算出するように構成されている、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
5. 前記制御部の平均化処理部は、前記制御部が前記エンジンが始動したと判断した際には、前記エンジンの始動前の平均化処理よりも前記センサ部から取得したデータの反映度合いが小さい平均化処理に切り換えるように構成されている、請求項４に記載の燃料噴射制御装置。
6. 前記センサ部は、異なる種類のデータを検出するために複数設けられ、
   前記制御部は、少なくとも前記エンジンの始動前の所定期間においては、前記複数のセンサ部から同時並列的にデータを取得する処理を行うように構成されている、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
7. 前記複数のセンサ部によって検出されるデータは、前記エンジンに空気を送り込むための吸気管の内部の空気圧と、前記吸気管内に設けられるスロットルバルブのスロットル開度と、大気圧と、前記エンジンを冷却する冷却水の水温と、外気温とからなるグループより選択される少なくとも１つを含む、請求項６に記載の燃料噴射装置。
8. 前記エンジンは、前記エンジンの駆動に伴って回転するクランク軸を含み、
   前記センサ部は、前記クランク軸の回転数および回転位置を検出するクランク角センサを含み、
   前記制御部は、前記エンジンが始動したか否かを、前記クランク角センサによって検出される前記クランク軸の回転数に基づいて判断するように構成されている、請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
9. エンジンと、
   前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置と、
   前記燃料噴射装置の燃料の噴射量を算出するためのデータを検出するセンサ部と、
   前記センサ部によって検出されたデータに基づいて、前記燃料噴射装置によって噴射される燃料の量を算出する制御部と、
   前記エンジンの駆動に伴って駆動されるとともに、前記燃料噴射装置および前記制御部に対して電力を供給する発電部と、
   前記発電部を人間の手または足により手動的に駆動することにより前記エンジンを始動する手動始動装置とを備え、
   前記制御部は、少なくとも前記エンジンの始動前の所定期間においては、前記エンジンの始動後よりも短い間隔で、前記センサ部からのデータを取得するように構成されている、車両。

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