JP2000080946A - 内燃機関の始動時燃料供給制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の始動の状態をクランキング回転数
と該クランキング回転数から算出されるクランキング回
転数上昇速度の状態に応じて、燃料供給の時期と燃料供
給量を調整することによって速やかに始動させることを
目的とする。 【構成】 内燃機関のクランキング回転数ＮＥとクラン
キング回転数上昇速度ΔＮＥを、回転速度センサ２３と
燃料供給制御装置２０とで算出し、燃料供給中断手段が
燃料噴射弁７からの燃料の供給を中断し、また前記クラ
ンキング回転数ＮＥと前記クランキング上昇速度ΔＮＥ
に応じて燃料供給復帰手段が燃料の供給を復帰させるタ
イミングを決め、その後前記内燃機関の状態を前記クラ
ンキング回転数ＮＥと前記クランキング回転数上昇速度
ΔＮＥによって感知し、これに応じて燃料供給量を補正
して供給することによって燃焼室１内の混合気の空燃比
を可燃範囲に入れることにより、速やかに始動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の始動時に
おいて、該内燃機関の回転速度の状態に応じて燃料供給
停止時間や燃料供給量を制御する内燃機関の始動時燃料
供給制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の始動操作時において、吸気弁
あるいは排気弁に異物が噛み込まれていたり、バルブタ
イミングがずれていたりして、燃焼室内の圧縮圧力（コ
ンプレッションとも呼ぶ。）が正規の値まで出なくて、
始動性が良好でない場合がある。このような場合でも、
内燃機関の始動時の燃料供給量を制御することによっ
て、始動性を向上させようとした制御装置は既に幾つか
提示されている。その中の一つに、クランキングが開始
された後に、一定の時間以内では通常の燃料供給量を噴
射するが、それを越えた時は一時燃料供給を停止し、そ
の後燃料の供給を再開するが燃料供給量は当初より減量
させた量とし、燃料供給と燃料供給停止を交互に繰り返
すことによって始動性を向上させるというものがある。
それが以下に説明するトヨタ技術公開集６５９６（１９
９７年３月３１日）に述べられている。

【０００３】これは図８に示すように、始動時のクラン
キングに入ってから第１の所定時間Ｔ1 の間は燃料供給
量を決めるための補正係数ＦＴＺＳを１．０とする。次
に第１の所定時間を過ぎて第２の所定時間Ｔ2 に至るま
では燃料供給を停止して掃気を行う。第２の所定時間Ｔ
2 に達した後は第３の所定時間Ｔ3 に至るまでの再噴射
に当たっては、補正係数ＦＴＺＳを０．５として燃料供
給量を半減する。第３の所定時間Ｔ3 に至ると再び噴射
を停止する。その後未だ始動が完了せずクランキングが
続く場合は、図８に示すように同じ間隔の時間で燃料供
給停止して掃気と再噴射を繰り返す。

【０００４】このような始動時におけるクランキング時
の燃料供給量の制御について説明する。前記第１の所定
時間Ｔ1 を過ぎても前記内燃機関が完爆（燃焼室内の混
合気の燃焼によって内燃機関が駆動する状態で、スター
タによって駆動されなくなった状態をいう。）に至ら
ず、クランキング状態が続くと、燃焼室内の壁面等に未
燃焼燃料が付着し引き続く吸気行程で混合気が吸入され
ると前記燃焼室内の空燃比はリッチ（過濃）になってし
まう。そこで前記第１の所定時間Ｔ1 を過ぎて前記第２
の所定の時間Ｔ2 に至るまでは燃料の供給を停止するこ
とで、リッチになった空燃比が更にリッチになってゆく
ことなく、リーン（過薄）の方向へ変化してゆく。

【０００５】その次には前記第２の所定時間Ｔ2 を越え
ると、前述の如く前記第３の所定時間Ｔ3 までは燃料供
給量を半減するのであるが、これは初期に比べてリッチ
にならないようにする。この後前記第１の所定時間Ｔ1
を過ぎて前記第３の所定時間Ｔ3 に至るまでと同様に、
燃料供給停止と半減された量の燃料供給量の供給を繰り
返すことで、前記燃焼室の空燃比が可燃範囲に入れば、
完爆させることができ始動が完了する。このような制御
を行うことにより始動性が向上する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来の技術の内
燃機関の始動時燃料供給制御装置においては、前述の如
く始動操作開始当初の補正係数ＦＴＺＳ（＝１．０）に
よる燃料供給量によって前記内燃機関が完爆に至らない
時に、前記燃焼室内の混合気の空燃比がリッチになって
しまうが、その後燃料供給を停止し、次の燃料供給に当
たっては補正係数ＦＴＺＳ（＝０．５）によって燃料供
給量を半減する制御を施すので、前記燃焼室内の混合気
の空燃比がリーンの方向へゆき可燃範囲へ入って完爆し
始動が完了する可能性は高まる。しかしながら前記燃焼
室内の空燃比が確実に可燃範囲に入ったか否かは分から
ず、その可能性を高めただけに過ぎない。従って必ず始
動できるという保証がないという問題点があった。

【０００７】かかる問題点に対して、始動の状態をクラ
ンキング回転数と該クランキング回転数から算出される
クランキング回転数上昇速度の状況に応じて、燃料供給
の時期と燃料供給量を調整することによって、前記燃焼
室内の混合気の空燃比を可燃範囲にして始動性を向上す
る内燃機関の始動時燃料供給制御装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】内燃機関の始動操作時に
該内燃機関への燃料供給を制御する始動時燃料供給制御
装置であって、内燃機関のクランキング回転数を検出す
るクランキング回転数検出手段と、該クランキング回転
数からクランキング回転数上昇速度を算出するクランキ
ング回転数上昇速度算出手段と、クランキング時間を検
出するクランキング時間検出手段と、該クランキング時
間検出手段により検出されたクランキング時間が始動不
良判定時間を越えると燃料の供給を中断する燃料供給中
断手段と、前記クランキング回転数検出手段により検出
されたクランキング回転数と該クランキング回転数から
算出されるクランキング回転数上昇速度に応じて前記燃
料供給中断手段によって中断された燃料の供給を復帰さ
せるタイミングを決める燃料供給復帰手段と、燃料供給
時に燃料供給量を設定して供給する燃料供給手段と、を
備えることを特徴とする内燃機関の始動時燃料供給制御
装置である。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関の始動時燃料供給制御装置において、前記燃
料供給復帰手段は、前記クランキング回転数上昇速度算
出手段で算出された始動時のクランキング回転数上昇速
度が第１所定値を越えた後に、該第１所定値より小さい
第２所定値より小さくなった時に燃料供給を復帰させる
ものであることを特徴とする内燃機関の始動時燃料供給
制御装置である。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関の始動時燃料供給制御装置において、前記燃
料供給手段は、前記燃料供給復帰手段によって燃料供給
の復帰が決められた後の燃料供給量を前記内燃機関の状
態に応じて補正するものであることを特徴とする内燃機
関の始動時燃料供給制御装置である。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の内燃機関の始動時燃料供給制御装置において、前記燃
料供給手段は、前記燃料供給復帰手段によって燃料供給
の復帰が決められた後に、復帰以前の燃料供給量より少
ない燃料供給量を供給し始め、その後徐々に該燃料供給
量を増加させてゆくものであることを特徴とする内燃機
関の始動時燃料供給制御装置である。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関の始動時燃料供給制御装置において、前記燃
料供給手段は、前記燃料供給復帰手段によって燃料供給
の復帰が決められた後の燃料供給量を前記内燃機関の温
度に応じて補正するものであることを特徴とする内燃機
関の始動時燃料供給制御装置である。

【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関の始動時燃料供給制御装置において、前記燃
料供給中断手段は、燃料の供給を中断する判断に用いる
始動不良判定時間を前記内燃機関の温度に応じて補正す
るものであることを特徴とする内燃機関の始動時燃料供
給制御装置である。

【００１４】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関の始動時燃料供給制御装置において、前記燃
料供給復帰手段は、前記燃料供給中断手段によって燃料
供給が中断された後に、燃料供給を復帰するまでの燃料
供給中断時間の最大時間を前記内燃機関の温度に応じて
補正するものであることを特徴とする内燃機関の始動時
燃料供給制御装置である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の始動時燃料
供給制御装置が取り付けられた内燃機関の一部を図１に
概略図で示す。ここでは１つの気筒だけを示している
が、４気筒や６気筒等の複数気筒の内燃機関においての
他の気筒も基本的には同様と考えて良い。吸入された空
気は吸気通路３を通って燃焼室１へ導き入れられる。こ
の時吸気通路３と燃焼室１との境に吸気弁４が設けられ
ていて、ピストン２の上下方向の往復運動に連動して開
閉を繰り返す。吸気弁４の近傍の上流側に燃料噴射弁７
が配置されていて、吸入空気と燃料噴射弁７から噴射さ
れた燃料との重量比である空燃比（Ａ／Ｆとも記す。）
が調整された混合気となって、吸気弁４の開放時に燃焼
室１に導き入れられる。燃焼室１の上方には点火栓８が
配置されていて、燃焼室１内の燃料を点火し燃焼（これ
を爆発とも呼ぶ。）させる。この燃焼時の圧力でピスト
ン２は下方に押し下げられる。排気時はピストン２が押
し上げられると、排気弁６が開かれて排気ガスは排気通
路５へ押し出される。その後この排出された排気ガスは
排気通路５に連結された排気管１０に導かれるが、排気
管１０の途中には触媒コンバータ９が具備されていて、
排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯX 等を酸化あるいは還元
し清浄化する。

【００１６】前記燃料噴射弁７による燃料噴射量を制御
する装置が、マイクロコンピュータで構成される制御装
置２０である。この制御装置２０には吸気通路３の前に
配置され吸入空気量を検出するための空気流量計２１
と、前記内燃機関の冷却水温を検出する水温センサ２２
と、前記内燃機関の回転数を検出するための回転速度セ
ンサ２３と、スロットル開度を検出するためのスロット
ル開度センサ２４と、バッテリの電圧を検出するバッテ
リ電圧計２５と、クランク回転角を検出するクランク角
センサ２６等からの制御情報が送られて来るように接続
されている。ここで前記内燃機関の温度を検出するため
に、水温センサ２２以外に油温センサ２７からの情報を
用いても良い。

【００１７】本発明の実施の形態について、まず内燃機
関の始動時における内燃機関回転数（以下クランキング
回転数と呼ぶ。）と燃焼室１内の混合気の空燃比との関
係を示す図２から説明してゆく。図示しないスタータに
よって前記内燃機関を強制的に回転させると当初の段階
では、図２（Ａ）に示すようにクランキング回転数ＮＥ
は比較的低い回転数で変動してゆく。この時燃焼室１内
の混合気の空燃比が可燃範囲に入りうまく完全に燃焼す
る（この状態を以下では完爆と呼ぶ。）に至れば始動が
成功したことになるが、吸気弁４や排気弁６に異物が噛
み込まれていたり、またバルブタイミングがずれていた
りして、燃焼室１内のコンプレッションが正規の値まで
出なくて、直ぐに完爆できなかったような場合とか、た
またま外気温が極めて低くて直ぐに完爆しなかったりす
ると、始動性が良好ではなくなる。図２（Ｃ）に、始動
操作を開始してリーン状態から一度可燃範囲に入り、短
い時間後にリッチになって行った場合のＡ／Ｆ（空燃
比）の時間経過のグラフを示す。始動操作の当初は図２
（Ｄ）に示す如く、時間経過に対する１回転当たりの燃
料供給量ＴＡＵ（始動時のみに限った燃料供給量はＴＡ
ＵＳＴと呼ぶ。）をＱ0 として一定の始動時燃料供給量
ＴＡＵＳＴを供給する。

【００１８】この始動時の燃料供給量であるＴＡＵＳＴ
は前記内燃機関の燃料噴射弁７から供給されるのである
が、個々の気筒ごとに燃料噴射弁を有している場合はそ
の個々の燃料噴射弁から設定された量が供給される。個
々の気筒ごとに燃料噴射弁を有していない場合は、例え
ば複数の気筒をまとめてグループ化してグループごとの
燃料噴射弁から供給したり、場合によっては一つの燃料
噴射弁で全気筒の分をまとめて供給したりする。

【００１９】このまま始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴを供
給し続けてゆくと、前記内燃機関は未だクランキング状
態にあって完爆に至っていないから、燃焼室１内の未燃
焼の混合気を排出してゆくだけで、空燃比はどんどんリ
ッチの度合いを強めてゆくことになる。そこで、始動不
良判定時間Ｃ0 に達すると、燃料の供給を中断する。こ
こでこの始動不良判定時間Ｃ0 を、前記内燃機関の温度
に応じて補正することによって精度を向上する。前記内
燃機関の温度を表すものとして水温センサ２２で検出さ
れる水温を取り、この水温に応じて始動時不良判定時間
Ｃ0 を表したグラフが図３に示されている。このよう
に、前記内燃機関の状態の一つである温度（この場合は
水温を取っているが、油温センサ２７の油温を取っても
良い。）によって始動時不良判定時間Ｃ0 を補正して、
判定に用いるので、始動不良の判定の精度が向上すると
いう優れた効果がある。

【００２０】この燃料供給中断をＦ／Ｃと表すこととす
る。このＦ／Ｃによってクランキング状態の時の燃焼室
１内のＡ／Ｆは、燃料の供給が途絶えるわけだから図２
（Ｃ）の曲線で示すように徐々にリーン側に変化してゆ
く。燃料供給を中断してからの時間である燃料供給中断
時間Ｅの最大時間を最大Ｆ／Ｃ時間Ｅ0 とする。この最
大Ｆ／Ｃ時間Ｅ0 を越えない範囲においては、再び燃料
の供給を復帰させ徐々に供給量を増やしてゆく制御を行
う。この最大Ｆ／Ｃ時間Ｅ0 を越えた場合には即座に元
の始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴを供給する。この最大Ｆ
／Ｃ時間Ｅ0 についても図４に示すように、前記水温に
応じて補正することによって精度を向上させる。このよ
うに、前記内燃機関の温度によって最大Ｆ／Ｃ時間Ｅ0
を補正して、後述の判定に用いるので、燃料供給中断時
間の精度が向上し、適切な燃料供給中断が実施されると
いう優れた効果が得られる。

【００２１】そして燃焼室１内のＡ／Ｆが可燃範囲に入
る状態になると、燃焼室１内で燃焼し出すので、前記ス
タータの当初の回転数を上回るようになって、図２
（Ａ）に示すようにクランキング回転数ＮＥがそれまで
と異なり一気に上昇してゆく。クランキング回転数上昇
速度をΔＮＥとすれば、このΔＮＥが第１所定値Ｆを越
える。同時に燃焼室１内の燃料は燃焼させられて減って
ゆくので、図２（Ｃ）に示すＡ／Ｆが急にリーンの方向
へゆく。このＦ／Ｃの間にうまく完爆してしまえば始動
できたということになる。しかし未だクランキング回転
数が始動判定回転数Ｄにまで至らないのに、Ａ／Ｆが可
燃範囲を越えてリーンになってしまうと折角上昇したク
ランキング回転数が再び低下してしまうことになる。

【００２２】そこで、このＡ／Ｆが可燃範囲を越えて行
ってしまわないように、今度は再び燃料の供給を再開し
たいわけである。Ａ／Ｆが可燃範囲を越えてリーンにな
る時には、前記クランキング回転数ＮＥの上昇は緩む。
そこでこのクランキング回転数上昇速度ΔＮＥが第２所
定値Ｇより小さくなる時を捉えて、燃料を供給再開す
る。するとＡ／Ｆは再びリッチ側へ向かってゆくので、
可燃範囲に入った状態が続く。従って燃焼室１内の爆発
が順調にゆき、クランキング回転数ＮＥが再び上昇して
ゆき、前記の始動判定回転数Ｄを越えるに至る。そうな
れば始動が完了する。始動操作が終了したら燃料供給は
通常運転時の燃料供給制御とする。

【００２３】ここで燃料供給復帰後の燃料供給量につい
てであるが、その一つのやり方について図２（Ｄ）に示
す。これは始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴを一気にＱ0 に
持って行かないで、まずＱ0 より少し少ない量のＱ1 と
する。この始動時燃料供給量Ｑ1 は後述の燃料補正係数
ｋＴＡＵＳＴである燃料補正係数初期値Ｍによって与え
られる。その後徐々に増量してゆき、前記クランキング
回転数ＮＥがクランキング回転数Ｋに達するまで一定の
率で増加させてゆく。この徐々に増量させる供給量を決
めるのは、やはり後述する燃料補正係数ｋＴＡＵＳＴを
増加させる燃料補正係数増分値Ｈによって与えられる。
図２（Ｄ）に示す例では前記クランキング回転数Ｋに達
した時に、始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴはＱ2 になって
いる。そして前記クランキング回転数ＮＥが前記クラン
キング回転数Ｋに達すると、当初の始動時燃料供給量Ｑ
0 に戻す。その後クランキング回転数ＮＥが始動判定回
転数Ｄになれば、始動は完了したことになるから、通常
の燃料供給制御（通常噴射）に移行する。

【００２４】燃料供給の復帰が決められた後の燃料供給
量，即ち前記始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴとその後の増
加を決める値となる前述の燃料補正係数初期値Ｍと燃料
補正係数増分値Ｈについて、前記内燃機関の温度、ここ
では水温を取ることにするが、これによって補正する。
これらの値の水温との関係は図５と図６のグラフに示さ
れる。このような燃料供給の復帰後の燃料供給量とその
増加率を前記内燃機関の温度によって補正することによ
って、適正な燃料供給量が供給され、空燃比を可燃範囲
にいれることができるので、優れた始動性が得られると
いう効果がある。

【００２５】ここで、前述のようなクランキング回転数
Ｋを設定せずに、前記クランキング回転数ＮＥが始動判
定回転数Ｄになるまでは、Ｑ0 を最大値として一定の率
で増量させてゆくような制御の方法を取っても良いこと
は言うまでもない。

【００２６】ではこの本発明の実施の形態の制御につい
て、図７に示すフローチャートを用いて具体的に説明す
る。

【００２７】図７の各処理に記してある番号はステップ
の番号を示すものであり、以下では番号の前にＳを付け
ることとする。イニシャル値としては図７の右上の四角
に囲まれた如くに設定しておく。まずＳ１０１でこの内
燃機関が始動操作中であるかを判定する。もしＮＯ即ち
始動操作中でないなら、Ｓ１３０へ進んで通常の運転時
の燃料供給制御を実施する。その後はリターンへ進み、
再び最初からの制御を繰り返す。Ｓ１０１においてＹＥ
Ｓ即ち始動操作中であるなら、Ｓ１０２へ進む。

【００２８】Ｓ１０２においてはこの内燃機関の温度と
して水温ＴＨＷを水温センサ２２から取り込み、制御装
置２０へ記憶する。また回転速度センサ２３と制御装置
２０の一部で構成されるクランキング回転数検出手段
が、クランキング回転数ＮＥを取り込んで記憶する。そ
の後Ｓ１０３へ進み、Ｓ１０２で取り込んだ水温ＴＨＷ
とクランキング回転数ＮＥとから始動時燃料供給量ＴＡ
ＵＳＴを、予め作成されてあるマップをもとにして演算
する。これは前述の図２（Ｄ）の始動操作当初の始動燃
料供給量Ｑ0 を求めることに相当する。その後Ｓ１０４
へ進む。

【００２９】Ｓ１０４においてはスタートの時点である
か否かを示すスタートフラッグＸＳＴＡが０であるかを
判定する。ＹＥＳ（ＸＳＴＡ＝０）であればスタートの
時点にあることを示すが、この時はＳ１０６へ進む。Ｎ
Ｏ（ＸＳＴＡ＝１）であればＳ１０５へ進んで、クラン
キング時間Ｃに一定の微小単位時間Ｊを加える。その後
Ｓ１０６へ進む。

【００３０】Ｓ１０６においては、フラッグＸＦＣＳが
０であるかを判定する。このフラッグＸＦＣＳは図２
（Ｂ）に示すように始動当初の燃料噴射をしている時と
始動後通常噴射に入っている時が０でそれ以外は１であ
る。Ｓ１０６においてＹＥＳ（ＸＦＣＳ＝０）であれ
ば、Ｓ１０７へ進む。Ｓ１０７においては、クランキン
グ時間Ｃが前記始動不良判定時間Ｃ0 より短いかを判定
する。Ｓ１０７においてクランキング時間Ｃが始動不良
判定時間Ｃ0 より短いならＳ１０８へ進んでスタートフ
ラッグＸＳＴＡを１とする。これによってスタート時点
を過ぎたことが示される。次いでＳ１０９へ進む。ここ
では、燃料補正係数ｋＴＡＵＳＴを１．０とする。そし
てＳ１１０へ進んで始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴにこの
燃料補正係数ｋＴＡＵＳＴを乗ずる。即ち前述のマップ
から求めた始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴのままの値とな
る。これは前述の図２（Ｄ）においてクランキング時間
Ｃが始動不良判定時間Ｃ0 より短い間は始動時燃料供給
量ＴＡＵＳＴをＱ0 にしておくことを意味する。

【００３１】Ｓ１０７にてＮＯ即ちクランキング時間Ｃ
が始動不良判定時間Ｃ0 に達したなら、Ｓ１１１へ進ん
で、ここで燃料供給中断を実行し、燃料供給中断フラッ
グＸＦＣＳを１とする。この切り替わりで燃料供給中断
フラッグＸＦＣＳが０から１に変化することは、前述の
図２（Ｂ）に示されている。このようにクランキング時
間Ｃが始動不良判定時間Ｃ0 に達すると、燃料の供給を
中断するのが燃料供給中断手段であり、制御装置２０の
一部と燃料噴射弁７とで構成されている。その後はリタ
ーンへゆき、再び元に戻って制御処理を繰り返す。

【００３２】Ｓ１０６においてＮＯ即ちフラッグＸＦＣ
Ｓが１であれば、Ｓ１１２へ進み、燃料の供給が中断し
てからの経過時間である燃料供給中断時間（以下Ｆ／Ｃ
時間と記す。）Ｅに対して、一定の微小単位時間Ｊを加
える。その後Ｓ１１３へ進む。ここでは前記クランキン
グ回転数ＮＥが、始動判定回転数Ｄより小さいかを判定
する。もし小さいなら未だ始動が完了していないことに
なり、Ｓ１１４へ進む。ここでは更に始動判定回転数Ｄ
より小さい所定の値であるクランキング回転数Ｋより小
さいかを判定する。そしてＹＥＳ即ち小さいならＳ１１
５へ進む。

【００３３】Ｓ１１５にてはＦ／Ｃ時間Ｅが予め設定し
てある最大Ｆ／Ｃ時間Ｅ0 より小さいか判定する。ＹＥ
Ｓ即ちＦ／Ｃ時間Ｅが最大Ｆ／Ｃ時間Ｅ0 より短い場合
は、未だ燃料供給を中断したままでも良いという条件は
満たしているので、その後のステップでそのまま燃料供
給を中断したままとするか、燃料供給を復帰するか判断
してゆくことになる。そこでＳ１１６へ進む。

【００３４】Ｓ１１６においてはクランキング回転数Ｎ
Ｅの上昇速度であるクランキング回転数上昇速度ΔＮＥ
が予め設定されている第１所定値Ｆより大きいか判定す
る。このクランキング回転数上昇速度ΔＮＥを算出する
のは前述のクランキング回転数上昇速度算出手段であ
る。ＹＥＳ即ち大きいならＳ１１７へ進み、第１所定値
Ｆを越えたということになるから、フラッグＸＮＥ１に
１を立てる。その後前述してあるＳ１１１へ進む。これ
は図２に示すように、燃焼室１内の混合気の空燃比は可
燃範囲に入っていてクランキング回転数ＮＥも上昇中で
あるが、燃料供給は中断したままでゆくということを意
味している。

【００３５】Ｓ１１６においてＮＯ即ちクランキング回
転数上昇速度ΔＮＥが第１所定値Ｆ以下になれば、Ｓ１
１８へ進む。ここでは前記フラッグＸＮＥ１に１が立っ
ているかを判定する。ＸＮＥ１が１であれば、Ｓ１１９
へ進む。ここではクランキング回転数上昇速度ΔＮＥが
第２所定値Ｇより小さいかを判定する。そして小さいな
らＳ１２０へ進んで燃料補正係数ｋＴＡＵＳＴを燃料補
正係数初期値Ｍとする。その後Ｓ１２１へ進んで、フラ
ッグを降ろすべくＸＮＥ１を０とする。更に徐変復帰フ
ラッグＸＴＡＵを１にする。そしてＳ１１０へ合流して
始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴにこの燃料補正係数ＫＴＡ
ＵＳＴ（＝Ｍ）を乗じる。従ってこの場合は図２（Ｄ）
に示すように当初の始動時燃料供給量Ｑ0 より減量され
たＱ1 が供給されることになる。

【００３６】このＳ１１９によって判別して、前記クラ
ンキング回転数検出手段で検出されたクランキング回転
数ＮＥと前記クランキング回転数上昇速度算出手段で算
出されるクランキング回転数上昇速度ΔＮＥに応じて燃
料の供給を復帰させる時間を決めるのが燃料供給復帰手
段であり、制御装置２０によってこの処理を実施する。
Ｓ１１９においてクランキング回転数上昇速度ΔＮＥが
第２所定値Ｇより小さくなっていないならＳ１１１へゆ
き、そのまま燃料供給中断を継続する。

【００３７】Ｓ１１８においてＮＯ即ちフラッグＸＮＥ
１に１が立っていないなら、Ｓ１２３へ進む。Ｓ１２３
においては徐変復帰フラッグＸＴＡＵが１であるか否か
が判定される。ＹＥＳ即ち徐変復帰に入ったなら、Ｓ１
２４へ進む。ここでは燃料補正係数ｋＴＡＵＳＴに所定
の燃料補正係数増分値Ｈを加える。これは図２でクラン
キング回転数上昇速度ΔＮＥが第１所定値Ｆより大きく
はないが、前記フラッグＸＮＥ１に１が立っていないの
で、ちょうど燃料供給が復帰された後に相当し、始動時
燃料供給量Ｑ1 から徐々にＱ2 まで増量させてゆく徐変
復帰状態に相当する。この時の増量の程度を決めている
のが前記燃料補正係数増分値Ｈである。

【００３８】次いでＳ１２５へ進む。Ｓ１２５では燃料
補正係数ｋＴＡＵＳＴが１．０を越えているかを判定す
る。越えることになったらそこでＳ１２６へ進み、Ｆ／
Ｃ時間Ｅを０とし、Ｓ１２７へ進んで、燃料補正係数ｋ
ＴＡＵＳＴを１．０とする。この場合はその後Ｓ１１０
へ進んで始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴに１．０を乗ずる
ことになるから、図２（Ｄ）に示すような始動時燃料供
給量がＱ2 から一気にＱ0 へ段階的に飛ぶことに相当す
る。

【００３９】勿論燃料供給の復帰後の始動時燃料供給量
Ｑ1 から徐々に増量されてゆく途中でＱ0 になってしま
う場合は段階的にＱ0 に達するのではないから、Ｑ2 の
点が出て来ないことになる。Ｓ１２５にて燃料補正係数
ｋＴＡＵＳＴが１．０を越えないならそのままＳ１１０
へ進んで、始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴは燃料補正係数
ｋＴＡＵＳＴを乗じた量が設定されるので、継続して増
量をしてゆくことになる。このように始動操作が始まっ
て直ぐに始動時燃料供給量を制御装置２０の一部で演算
し、燃料噴射弁７から供給すると共に、燃料供給中断後
に始動時燃料供給量を制御装置２０の一部で算出し、再
び燃料噴射弁７から供給する制御をするのが前記燃料供
給手段である。

【００４０】Ｓ１１５においてＦ／Ｃ時間Ｅが最大Ｆ／
Ｃ時間Ｅ0 より小さくない時、即ち燃料供給中断時間が
その限度とする最大燃料供給中断時間Ｅ0 に達してしま
ったら、Ｓ１２９へ進んで、イニシャル値を与えた時と
同じくＳ１２９に示す全ての値をクリアして０とする。
その後Ｓ１０９へ進んで、燃料補正係数ｋＴＡＵＳＴを
１．０とし、始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴをＱ0 として
供給して行く。

【００４１】Ｓ１１３において、クランキング回転数Ｎ
Ｅが始動判定回転数Ｄに達した時は始動に成功したとい
うことであるから、Ｓ１２８へ進んでＳ１２９と同じく
クランキング時間Ｃ、Ｆ／Ｃ時間Ｅ、フラッグＸＮＥ
１、燃料供給中断フラッグＸＦＣＳ、スタートフラッグ
ＸＳＴＡ、徐変復帰フラッグＸＴＡＵを全て一旦０にク
リアする。その後はリターンへゆき、このルーチンを終
了する。

【００４２】以上のような本発明の内燃機関の始動時燃
料供給制御装置によれば、従来の技術のように適宜燃料
供給を中断して、再び燃料供給を復帰するという一方的
な制御ではなく、クランキング回転数ＮＥを検出しつ
つ、またクランキング回転数上昇速度ΔＮＥを算出しつ
つ、これらの値を見ながら、燃料供給を中断したり復帰
したりする。前記内燃機関の状態は燃焼室１内の燃焼状
態ということになるが、これは前記クランキング回転数
ＮＥや前記クランキング回転数上昇速度ΔＮＥに表れ
る。従って内燃機関の状態とはクランキング回転数ＮＥ
やクランキング回転数上昇速度ΔＮＥということにな
る。そしてこうした内燃機関の状態に応じて燃料供給量
ＴＡＵＳＴが補正される。また更に前記内燃機関の温度
などの状態にも応じて燃料供給量ＴＡＵＳＴが補正され
るので、燃焼室１内の混合気の空燃比が適切に可燃範囲
に入れられ、速やかに始動を完了させることができると
いう優れた効果を得られる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の内燃機関の空燃比制御装置は請
求項１によれば、内燃機関の始動操作時に、クランキン
グ回転数検出手段によって内燃機関のクランキング回転
数を検出し、またクランキング回転数上昇速度算出手段
によってクランキング回転数上昇速度を算出し、またク
ランキング時間検出手段によってクランキング時間を検
出して、このクランキング時間が始動不良判定時間を越
えると燃料供給中断手段が燃料の供給を中断し、燃料供
給復帰手段が前記クランキング回転数と前記クランキン
グ回転数上昇速度に応じて燃料の供給を復帰させるタイ
ミングを決め、燃料供給手段が燃料供給時に燃料供給量
を設定して供給するので、前記内燃機関のクランキング
回転数の状況を見ながら、燃料を供給するので、前記内
燃機関を速やかに始動させることができるという優れた
効果がある。

【００４４】請求項２によれば、請求項１における前記
燃料供給復帰手段が、前記クランキング回転数検出手段
で算出された始動時のクランキング回転数上昇速度が第
１所定値を越えた後に、該第１所定値より小さい第２所
定値より小さくなった時に燃料供給を復帰させるので、
前記内燃機関の燃焼室内の空燃比を可燃範囲に収めるこ
とができる。つまり可燃範囲を越えてリーンになってし
まわないうちに燃料供給を復帰して可燃範囲を外れてし
まわないようにできるわけで、前記内燃機関を速やかに
始動させることができるという優れた効果を有する。

【００４５】請求項３によれば、請求項１に記載の前記
燃料供給手段が、前記燃料供給復帰手段によって燃料供
給の復帰が決められた後の燃料供給量を前記内燃機関の
状態に応じて補正するものであるから、復帰後の燃料供
給量を前記内燃機関の状態に応じた適切な量を供給でき
るので、前記内燃機関の燃焼室内の混合気の空燃比を可
燃範囲に入れることができ、速やかに始動させることが
できるという優れた効果を有する。

【００４６】また請求項４によれば、請求項３に記載の
前記燃料供給手段が、前記燃料供給復帰手段によって燃
料供給の復帰が決められた後に、復帰以前の燃料供給量
より少ない燃料供給量を供給し始め、その後徐々に該燃
料供給量を増加させてゆくものであるから、前記内燃機
関の燃焼室内の混合気の空燃比がリーンになってしまわ
ないようにまず復帰以前の燃料供給量より少なく供給
し、その後徐々に増加させるということで、一気にリッ
チ側に持ってゆくことなく、適切に可燃範囲に収める制
御をするので、確実に可燃範囲に入れておき、速やかに
始動させることができるという優れた効果を有する。

【００４７】また請求項５によれば、請求項１に記載の
前記燃料供給手段が、前記燃料供給復帰手段によって燃
料供給の復帰が決められた後の燃料供給量を前記内燃機
関の温度に応じて補正するものであるから、前記内燃機
関の温度に合わせた燃料供給量が供給されるので、前記
内燃機関の燃焼室の混合気の空燃比を可燃範囲に入れる
ことができ、速やかな始動を完了させることができると
いう優れた効果がある。

【００４８】請求項６によれば、請求項１に記載の前記
燃料供給中断手段が、燃料の供給を中断する判断に用い
る始動不良判定時間を前記内燃機関の温度に応じて補正
するものであるから、前記始動不良判定時間によって燃
料の供給を中断させる時間が適切となり、前記内燃機関
の燃焼室内の混合気の空燃比を可燃範囲に入れることが
でき、速やかに始動させることができるという優れた効
果を有する。

【００４９】請求項７によれば、請求項１に記載の前記
燃料供給復帰手段が、前記燃料供給中断手段によって燃
料供給が中断された後に、燃料供給を復帰するまでの燃
料供給中断時間の最大時間を前記内燃機関の温度に応じ
て補正するものであるから、前記燃焼室中断時間の設定
を前記内燃機関の温度に応じて決めることにより、前記
内燃機関の燃焼室内の混合気の空燃比を可燃範囲に入れ
ることができ、速やかな始動性を得ることができるとい
う効果がある。

【００５０】以上の如く本発明によれば速やかな始動性
を確保できるので、本発明の目的を達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の空燃比制御装置を備えた内燃機関の
一部とシステムを示す概略図である。

【図２】 本発明の燃料供給制御を時間の推移で示した
ものであり、図２（Ａ）はクランキング回転数ＮＥの推
移を示したグラフである。また図２（Ｂ）はフラッグＸ
ＮＥ１及び燃料供給中断フラッグＸＦＣＳ及び徐変復帰
フラッグＸＴＡＵが１であるか０であるかを時間の推移
で示したものである。また図２（Ｃ）は燃焼室１内の混
合気の空燃比（Ａ／Ｆ）の推移を示したものである。ま
た図２（Ｄ）は燃料噴射弁７からの燃料供給量ＴＡＵ
（ここでは始動時燃料供給量ＴＡＵＳＴとなる。）の状
況を示したものである。

【図３】 燃料補正係数初期値Ｍと水温との関係を示し
た図である。

【図４】 燃料補正係数増分値Ｈと水温との関係を示し
た図である。

【図５】 始動不良判定時間Ｃ0 と水温との関係を示し
た図である。

【図６】 最大Ｆ／Ｃ時間Ｅ0 と水温との関係を示した
図である。

【図７】 本発明の実施の形態のフローチャートを示す
図である。

【図８】 従来の技術のクランキング時間と燃料供給量
の補正係数ＦＴＺＳとの関係を示す図である。

【符号の説明】

１・・・燃焼室 ２・・・ピストン ３・・・吸気通路 ４・・・吸気弁 ５・・・排気通路 ６・・・排気弁 ７・・・燃焼噴射弁 ８・・・点火栓 ９・・・触媒コンバータ １０・・・排気管 ２０・・・制御装置 ２１・・・空気流量計 ２２・・・水温センサ ２３・・・回転速度センサ ２４・・・スロットル開度センサ ２５・・・バッテリ電圧計 ２６・・・クランク角センサ ２７・・・油温センサ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の始動操作時に該内燃機関への燃
   料供給を制御する始動時燃料供給制御装置であって、内
   燃機関のクランキング回転数を検出するクランキング回
   転数検出手段と、該クランキング回転数からクランキン
   グ回転数上昇速度を算出するクランキング回転数上昇速
   度算出手段と、クランキング時間を検出するクランキン
   グ時間検出手段と、該クランキング時間検出手段により
   検出されたクランキング時間が始動不良判定時間を越え
   ると燃料の供給を中断する燃料供給中断手段と、前記ク
   ランキング回転数検出手段により検出されたクランキン
   グ回転数と該クランキング回転数から算出されるクラン
   キング回転数上昇速度に応じて前記燃料供給中断手段に
   よって中断された燃料の供給を復帰させるタイミングを
   決める燃料供給復帰手段と、燃料供給時に燃料供給量を
   設定して供給する燃料供給手段と、を備えることを特徴
   とする内燃機関の始動時燃料供給制御装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の内燃機関の始動時燃料供
   給制御装置において、前記燃料供給復帰手段は、前記ク
   ランキング回転数上昇速度算出手段で算出された始動時
   のクランキング回転数上昇速度が第１所定値を越えた後
   に、該第１所定値より小さい第２所定値より小さくなっ
   た時に燃料供給を復帰させるものであることを特徴とす
   る内燃機関の始動時燃料供給制御装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の内燃機関の始動時燃料供
   給制御装置において、前記燃料供給手段は、前記燃料供
   給復帰手段によって燃料供給の復帰が決められた後の燃
   料供給量を前記内燃機関の状態に応じて補正するもので
   あることを特徴とする内燃機関の始動時燃料供給制御装
   置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の内燃機関の始動時燃料供
   給制御装置において、前記燃料供給手段は、前記燃料供
   給復帰手段によって燃料供給の復帰が決められた後に、
   復帰以前の燃料供給量より少ない燃料供給量を供給し始
   め、その後徐々に該燃料供給量を増加させてゆくもので
   あることを特徴とする内燃機関の始動時燃料供給制御装
   置。
5. 【請求項５】請求項１に記載の内燃機関の始動時燃料供
   給制御装置において、前記燃料供給手段は、前記燃料供
   給復帰手段によって燃料供給の復帰が決められた後の燃
   料供給量を前記内燃機関の温度に応じて補正するもので
   あることを特徴とする内燃機関の始動時燃料供給制御装
   置。
6. 【請求項６】請求項１に記載の内燃機関の始動時燃料供
   給制御装置において、前記燃料供給中断手段は、燃料の
   供給を中断する判断に用いる始動不良判定時間を前記内
   燃機関の温度に応じて補正するものであることを特徴と
   する内燃機関の始動時燃料供給制御装置。
7. 【請求項７】請求項１に記載の内燃機関の始動時燃料供
   給制御装置において、前記燃料供給復帰手段は、前記燃
   料供給中断手段によって燃料供給が中断された後に、燃
   料供給を復帰するまでの燃料供給中断時間の最大時間を
   前記内燃機関の温度に応じて補正するものであることを
   特徴とする内燃機関の始動時燃料供給制御装置。