JP2002371888A - エンジンの暖機制御方法 - Google Patents

エンジンの暖機制御方法

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JP2002371888A
JP2002371888A JP2001183487A JP2001183487A JP2002371888A JP 2002371888 A JP2002371888 A JP 2002371888A JP 2001183487 A JP2001183487 A JP 2001183487A JP 2001183487 A JP2001183487 A JP 2001183487A JP 2002371888 A JP2002371888 A JP 2002371888A
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Atsushi Konno
安津志 今野
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 始動直後の白煙排出量を低減する。 【解決手段】 電子制御ユニットを用いてエンジンの暖
機制御を実行する方法であって、エンジン始動時から所
定時間t1が経過するまでは所定のファーストアイドル
制御を行わない始動時アイドル制御を実行し、その後燃
料噴射量を増量して該ファーストアイドル制御を実行す
る。エンジン始動直後、ファーストアイドル制御の場合
に比べ燃料噴射量及びエンジン回転数が抑制され、ピス
トン壁面温度が低い状態での大量の燃料噴射と高回転と
が防止されて白煙排出量が大幅に低減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に搭載され
る電子制御式エンジンの暖機制御方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、車両等に搭載される電子制御式
エンジンでは、エンジン始動後の暖機促進を図るため、
アイドル回転数を通常の回転数より上昇させるファース
トアイドル制御を実行している。即ち、図6に示すよう
に、エンジン始動時から水温が所定温度に達するまでの
間、エンジンに供給する燃料噴射量を通常のアイドル回
転数Niに相当する量よりも多くし、エンジン回転数を
通常のアイドル回転数Niより上昇させる制御を行って
いる。ファーストアイドル回転数Nfを決定するパラメ
ータは主に水温であり、この他吸気温等他のパラメータ
を含める場合もある。図示例ではエンジン始動時から所
定時間最も高いファーストアイドル回転数Nfmaxに
保持し、その後水温の上昇につれファーストアイドル回
転数Nfを徐々に下げていき、最終的に通常のアイドル
回転数Niに到達させる制御を実行している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、シリンダ内に
直接燃料を噴射する筒内噴射エンジンにおいてこのよう
なファーストアイドル制御を行うと、始動直後はまだ十
分にピストンの壁面温度が上がっていないため、筒内に
噴射されピストン壁面に付着した燃料が気化できず、そ
のまま筒外へ排出され、大量の白煙が排出される。しか
も、ファーストアイドル制御中はエンジン回転数を高く
設定しているため、さらに白煙が多量に排出される。
【0004】そこで、以上の問題に鑑み本発明は創案さ
れ、その目的は始動直後の白煙排出量を低減することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子制御ユニ
ットを用いてエンジンの暖機制御を実行する方法であっ
て、エンジン始動時から所定時間が経過するまでは所定
のファーストアイドル制御を行わない始動時アイドル制
御を実行し、その後燃料噴射量を増量して該ファースト
アイドル制御を実行するものである。
【0006】エンジン始動直後は、始動時アイドル制御
によって燃料噴射量がアイドル回転数付近相当の値に抑
えられ、ファーストアイドル制御時よりも低減されるた
め、ピストン壁面温度が低い状態での大量の燃料噴射と
高回転とが防止され、白煙排出量を大幅に低減できる。
【0007】また本発明は、電子制御ユニットを用いて
エンジンの暖機制御を実行する方法であって、エンジン
始動時から所定時間が経過するまでは燃料噴射量を排出
白煙量が最小となるような値とする始動時アイドル制御
を実行し、その後燃料噴射量を増量して所定のファース
トアイドル制御を実行するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
【0009】図5に本実施形態に係るエンジン制御装置
を示す。エンジン1はシリンダ内に直接燃料を噴射する
筒内噴射エンジンで、ここではディーゼルエンジンであ
る。またエンジン1は燃料の噴射量及び噴射時期が電子
制御される電子制御式であり、電子制御ユニット2によ
り吐出燃料量が制御される燃料噴射ポンプ3を備えてい
る。エンジン温度を検出するための手段としてエンジン
の冷却水温を検出する水温センサ4が設けられ、エンジ
ンの回転速度を検出するための手段としてエンジン回転
センサ5が設けられ、吸気温を検出するための手段とし
て吸気温センサ6が設けられる。これらセンサ4,5,
6は電子制御ユニット2に接続され、電子制御ユニット
2はこれらセンサ4,5,6の出力から水温を読み取
り、エンジン回転速度としてのエンジン回転数を算出す
ると共に、吸気温を読み取る。なおエンジン回転センサ
5は燃料噴射ポンプ3に設けられ、電子制御ユニット2
は燃料噴射ポンプ3の回転数をエンジン回転数に換算す
る。エンジンの吸気通路及び排気通路にはそれぞれ吸気
絞り弁7及び排気絞り弁8が設けられ、これら絞り弁
7,8はそれぞれアクチュエータ9,10によって開閉
される。これらアクチュエータ9,10も電子制御ユニ
ット2に接続され、電子制御ユニット2によって作動制
御される。11はキースイッチである。
【0010】エンジン始動時における暖機制御は以下の
ように実行される。まず、エンジン停止時にキースイッ
チ11がONされると、アクチュエータ9,10が作動さ
れて吸気絞り弁7及び排気絞り弁8が閉となる。エンジ
ン1の完爆後、水温の上昇とともに吸気絞り弁7及び排
気絞り弁8が開とされるが同時に以下の暖機制御が実行
される。
【0011】この制御の内容を図1の中段に示す。ま
ず、エンジン始動時(時間t=0)から所定時間t1が
経過するまでは、従来行われていたファーストアイドル
制御(破線)が中止され、この代わりに始動時アイドル
制御が実行される。即ち、エンジンが予め設定されたア
イドル回転数Niとなるように燃料噴射量の制御が実行
され、言い換えればそのアイドル回転数Ni相当量とな
る燃料がエンジンに噴射される。より詳しくは、アイド
ル回転数Niを目標回転数としてこの目標回転数に実際
のエンジン回転数が合致するよう燃料噴射量をフィード
バック制御する。当然このときの燃料噴射量はファース
トアイドル制御中の燃料量より少ない量となる。始動時
アイドル制御中は、まだピストン壁面温度が十分に上が
っていないので、エンジン回転数をできるだけ低くし、
燃料噴射量を低減するのが好ましい。ここでは目標回転
数がアイドル回転数Niに設定されているが、この付近
のより高い或いは低い回転数に設定することが可能であ
る。
【0012】この後、所定時間t1が経過したら、燃料
噴射量を増量してファーストアイドル制御を実行する。
即ち、始動時アイドル制御のときより燃料噴射量を増量
し、エンジン回転数を高めて暖機を促進する。より詳し
くは、主に水温、さらには吸気温等の所定のパラメータ
に基づいてアイドル回転数Niより高い目標回転数を決
定し、この目標回転数に実際の回転数が合致するよう燃
料噴射量をフィードバック制御する。本実施形態では水
温が低いほど目標回転数を高く設定し、燃料噴射量を増
大すると共に、目標回転数の上限である最大ファースト
アイドル回転数Nfmaxを設定している。図示例で
は、時間t1から時間t2までの間でエンジン回転数を
アイドル回転数Niから最大ファーストアイドル回転数
Nfmaxまで引き上げ、水温が所定温度Tw1に上昇
するまでの間最大ファーストアイドル回転数Nfmax
を保持し、水温が所定温度Tw1に達したらその時から
水温の上昇につれファーストアイドル回転数Nfを下げ
ていく制御を実行している。そして水温が所定温度Tw
2(>Tw1)に達したらファーストアイドル制御を終
了し、暖機制御を終了する。
【0013】このように、本制御においては、始動直後
の一定時間エンジン回転数をアイドル回転数Ni或いは
その付近に制御するため、この間の燃料噴射量を従来の
ファーストアイドル制御に比べ低減できると共に、エン
ジン回転数を抑制できる。従って、ピストン壁面温度が
まだ十分上がっていない期間において気化できない燃料
量を低減すると共に、排ガス量も低く抑えられるので白
煙排出量を大幅に低減できる。図1の下段に示すハッチ
ング部分がその低減された白煙量である。言い換えれ
ば、ピストン壁面温度が十分高くなってから燃料噴射量
を増量するので、それ以前に多量の燃料噴射が実行され
ることが無く、白煙量が低減できる。
【0014】なお、本制御により図1の上段に示すよう
に水温の上昇が若干遅くなり、暖機が若干遅れるが、シ
リンダ内の燃焼によってピストン壁面温度は比較的急激
に上昇するため、暖機の遅れは僅かとなり実用上問題と
はならない。また、図3の下段に示す白煙量は目視可能
な白煙量である。
【0015】ここで、始動時アイドル制御におけるエン
ジン回転数及び実行時間は、エンジン固有の特性、水
温、外気温、タイマ、燃料温度、エンジンの回転変動
(角速度変動)等に基づいて設定することができる。ま
た、このエンジン回転数は暖機制御終了後の設定アイド
ル回転数と異なって設定しても良い。
【0016】また、始動時アイドル制御は、排出される
白煙量が最小となるようにエンジン回転数を制御するも
のであってもよい。これには排気管内における排ガス中
のHC濃度を検出するHCセンサまたは煙センサ(図示
せず)を用いる。図2はエンジン回転数とHCセンサの
出力即ちHC濃度との関係を示すが、図から分かるよう
に低温時のHC濃度はエンジン回転数が低いと失火す
る、あるいは未然のまま排出される為濃くなる。また図
3に示すように、排ガス量はエンジン回転数が高いほど
多い。白煙量は、HC濃度と排ガス量との積と考えるこ
とができ、同じHC濃度でもエンジン回転数が2倍なら
目で見える白煙量も2倍になる。従って、エンジン回転
数と白煙量との関係は図4に示すようになると考えら
れ、白煙量が極小となるエンジン回転数Nminが存在
すると考えられる。従って、この回転数Nminを目標
回転数として燃料噴射量をフィードバック制御してやれ
ば、自ずと始動時アイドル制御中の白煙量を最小にする
ことができる。
【0017】なお、本発明の実施の形態は他にも様々な
ものが考えられる。例えばエンジンを筒内噴射ガソリン
エンジンとすることも可能であり、さらにはガソリンエ
ンジンにおいて主流をなす予混合式エンジンに適用して
も本発明は有効である。さらにディーゼルエンジンにお
いて、コモンレール式燃料噴射装置を備えたものにも適
用され、吸・排気絞り弁のないものにも適用できること
は言うまでもない。
【0018】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、始動直後
の白煙排出量を低減できるという優れた効果が発揮され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の暖機制御の内容を示すタイムチャ
ートで、上段が水温、中段がエンジン回転数、下段が白
煙量を示す。
【図2】エンジン回転数とHC濃度との関係を示すグラ
フである。
【図3】エンジン回転数と排ガス量との関係を示すグラ
フである。
【図4】エンジン回転数と白煙量との関係を示すグラフ
である。
【図5】本実施形態に係るエンジン制御装置の構成図で
ある。
【図6】従来のファーストアイドル制御の内容を示すタ
イムチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン 2 電子制御ユニット 3 燃料噴射ポンプ 4 水温センサ 5 エンジン回転センサ 6 吸気温センサ t1 所定時間 Ni アイドル回転数 Nf ファーストアイドル回転数 Nmin 白煙量が極小となるエンジン回転数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G084 AA01 CA01 CA02 DA10 EA07 EB12 FA34 FA36 3G301 HA01 HA02 HA04 JA26 KA01 KA05 LB04 NB11 ND02 NE01 NE17 NE23 PA10Z PB01Z PD01Z PE01A PE01Z PE02Z PE08Z PF16Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子制御ユニットを用いてエンジンの暖
    機制御を実行する方法であって、エンジン始動時から所
    定時間が経過するまでは所定のファーストアイドル制御
    を行わない始動時アイドル制御を実行し、その後燃料噴
    射量を増量して該ファーストアイドル制御を実行するこ
    とを特徴とするエンジンの暖機制御方法。
  2. 【請求項2】 電子制御ユニットを用いてエンジンの暖
    機制御を実行する方法であって、エンジン始動時から所
    定時間が経過するまでは燃料噴射量を排出白煙量が最小
    となるような値とする始動時アイドル制御を実行し、そ
    の後燃料噴射量を増量して所定のファーストアイドル制
    御を実行することを特徴とするエンジンの暖機制御方
    法。
JP2001183487A 2001-06-18 2001-06-18 エンジンの暖機制御方法 Pending JP2002371888A (ja)

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