JP2003003887A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の始動性を向上しつつ、始動に係わ
る無駄エネルギー消費の低減可能な内燃機関の制御装置
を提供する。 【解決手段】 クランク軸１２が一回転する間に、等間
隔に第１パルス信号Ｓ１を発生する第１クランク間隔検
出手段と、同じ一回転する間に１回の第２パルス信号Ｓ
２を発生する第２クランク間隔検出手段と、吸気管内圧
ＰＭを測定する吸気管内圧検出手段２１と、第２クラン
ク間隔検出手段が始動開始してから発生する第２パルス
信号Ｓ２に基くクランク軸１２の２回転中に、吸気管内
圧の圧力変化特性を判定する判定手段と、始動開始して
から最初に発生する第２パルス信号Ｓ２に応じて決定さ
れる第１パルス信号Ｓ１の所定発生タイミングにて、機
関の状態に応じた始動時噴射量を噴射する燃料噴射手段
Ｆとを備え、圧力変化特性を判定した後は、その判定結
果に基いて噴射と点火を行なう。

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制御装置
に関し、特に４サイクル単気筒の内燃機関の始動に係わ
る制御装置の始動性向上に好適な構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の制御装置としては、例えば４
サイクル単気筒内燃機関に、クランク軸の２回転中（詳
しくは７２０°ＣＡ）に１回クランク信号を発信するク
ランク信号を備え、始動性向上のため、セルモータ等で
機関を駆動直後のクランク角センサの信号が検出される
までの間、クランク信号が検出される前に仮噴射を行な
い、適当な仮設定の点火時期で点火を行なうものがある
（特開２０００−２６５８９４号公報）。

【０００３】なお、点火制御は、セルモータ駆動直後の
み７２０°ＣＡの略半分３６０°ＣＡ程度毎に点火を行
なう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来構成では、クラン
ク角信号を検出する前の噴射が無駄、あるいはクランク
角信号検出後の噴射と重なって内燃機関の燃焼室へ過剰
な噴射燃料を供給する場合がある。一方、点火制御につ
いては、略３６０°ＣＡ毎に点火を行なうので点火コイ
ルの通電に無駄エネルギーの消費がなされていた。

【０００５】そこで、クランク角信号を検出するまで
は、噴射制御と点火制御の停止する構成にすることが考
えられるが、この構成では、クランク角信号が検出され
てから噴射制御および点火制御によってそれぞれ燃料噴
射弁からの燃料噴射、点火プラグの点火が開始されるの
で、初爆までに早くて（７２０×２）°ＣＡ、遅いと
（７２０×２．５）°ＣＡ程度かかる。

【０００６】なお、クランク信号が検出される前に噴射
を行なう前者の構成は、この後者の構成に比べて初爆ま
での期間は短くなるが、クランク信号が検出される前に
行なう噴射が最適時期ではないため、早くて（７２０×
１．５）°ＣＡ、遅いと、この不適切な噴射によって
（７２０×２．５）°ＣＡ程度となる可能性がある。

【０００７】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、内燃機関の始動性を向上
しつつ、始動に係わる無駄エネルギーの消費が低減可能
な内燃機関の制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１による
と、内燃機関のクランク軸が一回転する間に、等間隔に
第１のパルス信号を発生する第１のクランク間隔検出手
段と、一回転する間に１回の第２のパルス信号を発生す
る第２のクランク間隔検出手段と、内燃機関の吸気管内
圧を測定する吸気管内圧検出手段と、第２のクランク間
隔検出手段が内燃機関の始動を開始してから発生する第
２のパルス信号に基くクランク軸の２回転中に、吸気管
内圧検出手段により検出される吸気管内圧の圧力変化特
性を判定する判定手段と、機関の状態に応じた始動時噴
射量を噴射する燃料噴射手段とを備え、燃料噴射手段
は、内燃機関の始動を開始してから最初に発生する第２
のパルス信号に応じて決定される第１のパルス信号の所
定発生タイミングにて始動時噴射量を噴射し、その後判
定手段によって圧力変化特性を判定した後は、その判定
結果に基いて噴射と点火を行なう。

【０００９】すなわち、内燃機関のクランク軸が一回転
する間に１回発信する第２のクランク間隔検出手段によ
って内燃機関の始動を開始してから最初に発生する第２
のパルス信号に基き、クランク軸が一回転する間に等間
隔に発生する前記第１のパルス信号の所定発生タイミン
グにて、燃料噴射手段によって、機関の状態に応じた始
動時噴射量が噴射される。

【００１０】このため、機関の状態に応じた始動時噴射
量、例えば内燃機関の温度状態に応じた始動時噴射量
が、最初に発生した第２のパルス信号に基き第１のパル
ス信号の所定発生タイミングで噴射できるので、クラン
ク軸が一回転する間に１回発生する第２のパルス信号が
機関の上死点を検出するとき、第２のパルス信号の発生
に対応する排気行程または圧縮行程のうち、排気行程す
なわち吸気行程では、その始動時噴射量は、適正な時期
すなわち所定発生タイミングに噴射可能である。一方、
圧縮行程では吸気管へ燃料噴射しても燃焼室へ導入され
ず吸気管内に滞留し、次回の吸気行程でその始動時噴射
量が無駄なく燃焼室へ供給可能である。

【００１１】このため、一回転する間に１回発生する第
２のクランク間隔検出手段によって始動に必要な始動時
噴射量が第１のパルス信号に応じて決定される所定発生
タイミングにて噴射されることで、確実に初爆に寄与す
るか、または点火の無駄火を最大１回だけ行なうだけで
次回の吸気行程後に初爆が可能である。

【００１２】本発明の請求項２によると、判定手段によ
る圧力変化特性の判定とは、始動開始より最初に発生す
る第２のパルス信号を基準とするクランク軸の２回転中
の２番目の第２のパルス信号の発生までの間に、吸気管
内圧検出手段により第１のパルス信号の発生に対応させ
て検出した吸気管内圧の累積値と、２番目の第２のパル
ス信号の発生から最後の第２のパルス信号の発生までの
間に、吸気管内圧検出手段により第１のパルス信号の発
生に対応させて検出した吸気管内圧の累積値とを比較し
て、内燃機関の圧縮行程がいずれの期間にあるかを判定
する。

【００１３】すなわち、最初の第２のパルス信号の発生
から２番目の第２のパルス信号の発生までの期間に検出
される吸気管内圧の累積値、および２番目の第２のパル
ス信号の発生から最後の第２のパルス信号の発生までの
期間に検出される吸気管内圧の累積値のうち、一方は爆
発および排気行程を、他方は吸気および圧縮行程を必ず
含まれる。このとき、吸気行程を含む吸気管内圧の累積
値は、吸気管内の吸気負圧発生に起因して他方の累積値
より小さくなるので、累積値が小さい方の期間を吸気お
よび圧縮行程の期間であると特定して判定できる。

【００１４】このため、判定手段によって圧力変化特性
を判定した後は、累積値が小さい方の期間を吸気および
圧縮行程の期間、つまり圧縮行程を特定して確実に点火
を行なうことが可能である。

【００１５】本発明の請求項３によると、内燃機関の始
動を開始して、判定手段による最初の判定をするまで
は、クランク軸の２回転中の２番目の第２のパルス信号
の発生を検出後、第１のパルス信号の所定発生タイミン
グで点火開始のための通電を行なう。

【００１６】これにより、内燃機関の始動を開始して２
番目の第２のパルス信号の発生を検出後、第１のパルス
信号の所定発生タイミングで点火開始のための通電を行
なうので、最後の第２のパルス信号の発生を検出して点
火する準備が可能である。このため、吸気管へ噴射され
た始動時燃料が、内燃機関の始動を開始して最初の第２
のパルス信号の発生に基き第１のパルスに応じて決定さ
れる所定発生タイミング、つまり爆発および排気行程の
期間の排気行程に噴射されるとき、吸気行程の適正な時
期に始動時噴射量として噴射されたことになるので、最
後の第２のパルス信号の発生を検出して初爆が可能な点
火ができる。

【００１７】なお、爆発および排気行程の期間を一方と
して、他方である吸気および圧縮行程の期間の圧縮行程
に吸気管へ始動時噴射量が噴射されたときには、この点
火のみ無駄火となる。最後の第２のパルス信号の発生を
検出するとき、判定手段によって圧力変化特性の判定が
行われるので、それ以後は、その判定結果に基いて噴射
と点火がそれぞれ排気行程、圧縮行程に関連付けられて
行なわれるからである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関の燃料供
給装置を、いわゆる点火式内燃機関の燃料供給装置に適
用して、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の実施形態の一実施例に係わる内燃機関
の燃料供給装置が適用された内燃機関及びその周辺装置
の概略構成を表すシステム構成図である。図２、図３、
および図４は、本発明の実施形態の内燃機関の制御装置
における始動に係わる制御処理を表すフローチャートで
あって、それぞれ、ＴＤＣ信号としての第２のパルスに
係わる判定処理を示すフローチャート、行程特定のため
行なう吸気管内圧変化特性の判定処理を示すフローチャ
ート、始動開始時の点火制御処理を示すフローチャート
である。図５は、本発明の実施形態の内燃機関の制御装
置における始動に係わる制御処理を表すタイムチャート
である。

【００１９】まず、図１に基いて内燃機関のシステム全
体の概略構成を以下説明する。内燃機関１００の吸気管
２の最上流部には、エアクリーナ３が設けられ、このエ
アクリーナ３の下流側に、図示しないアクセルペダルの
操作に連動して開閉されるスロットルバルブ１１が設け
られている。このスロットルバルブ１１が開閉されるこ
とにより、吸気管２内を流れる吸入空気量が調節され
る。

【００２０】このスロットルバルブ１１の下流側には、
内燃機関１００の各気筒に空気を導入する吸気マニホル
ド４が接続されている。各気筒の吸気マニホルド４内の
吸入ポートに導入された吸入空気は、内燃機関１００の
各気筒に形成された吸気バルブ６を介して燃焼室７へ流
入する。また、内燃機関１００の吸気マニホルド４の近
傍の吸気管２には、燃料噴射弁５が取付けられている。

【００２１】この燃料噴射弁５は、燃料噴射手段として
の燃料供給装置部Ｆによって燃料噴射弁５から噴射され
る燃料が供給される。この燃料噴射弁５から噴射される
燃料は、制御回路３０によって駆動される燃料噴射弁５
の開弁期間を可変にすることで調量され、吸入空気とと
もに混合気となって内燃機関１００の燃焼室７へ供給さ
れる。

【００２２】なお、燃料供給装置部Ｆは、燃料タンク５
１と、燃料ポンプ５２と、燃料噴射弁５と、燃料ポンプ
５２および燃料噴射弁５の制御手段としての制御回路３
０とを含んで構成されている。燃料を貯留する燃料タン
ク５１内または燃料タンク５１の外には、燃料を汲み上
げる燃料ポンプ５２が配置されている。この燃料ポンプ
５２は、バッテリ９０または発電機６０から給電されて
駆動する電動モータであって、例えばいわゆるインライ
ンポンプが用いられている。この燃料ポンプ５２から吐
出される燃料は燃料噴射弁５に供給される。

【００２３】ここで、スロットルバルブ１１には、スロ
ットルバルブ１１の弁軸開度を検出するスロットルセン
サ１１ａが設けられ、スロットルバルブ１１の下流側に
は、吸気管２内の吸気圧ＰＭを検出する吸気圧センサ２
１が設けられている。このスロットルセンサ１１ａは、
スロットル開度に応じたアナログ信号と共に、スロット
ルバルブ１１がほぼ全閉であることを検出するアイドル
スイッチからのオン−オフ信号も出力される。また、内
燃機関１００のクランク軸１２には、その回転に伴うク
ランク角〔°ＣＡ（ＣＡは、Ｃｒａｎｋ Ａｎｇｌｅの
略語）〕を検出するクランク角センサ２２が設けられて
いる。このクランクセンサ２２で検出されたクランク角
信号が後述する制御回路３０に送信されると、制御回路
３０では、このクランク角センサ２２で検出されるクラ
ンク角に応じて内燃機関１００の機関回転数が算出され
る。

【００２４】ここで、クランク角センサ２２に対向して
クランク軸１２に配設されるロータ２２ａは、図５に示
すタイムチャートのパルス信号のように、例えば３０°
ＣＡ周期の第１のパルス信号Ｓ１と、２回転すなわち７
２０°ＣＡを２４分割に等間隔に発信する第１のパルス
信号Ｓ１のうちピストン位置が上死点となるいわゆるＴ
ＤＣ信号と同期（詳しくは立ち下がり同期）する第１の
パルスに同期して発生する第２のパルス信号Ｓ２が３６
０°ＣＡ周期で発信可能な歯部を有する。なお、図５に
示すタイムチャートでは、ロータ２２ａとクランク角セ
ンサ２２によって形成される生波形信号を、制御回路３
０によって成形されたパルス信号Ｓ１、Ｓ２が表わされ
ている。

【００２５】これら第１のパルス信号、第２のパルス信
号、および吸気圧センサ２１によって検出される吸気管
２内の吸気圧ＰＭの信号は、制御回路３０に入力され、
この制御回路３０によって始動に係わる各種の制御処理
が行なわれる。

【００２６】なお、本発明の特徴である始動に係わる各
種の制御処理を行なう構成および動作の詳細については
後述する。

【００２７】また、内燃機関１００のシリンダヘッドに
は、各気筒毎に点火プラグ１３が配設されている。この
点火プラグ１３は、点火手段として点火装置部Ｉｇによ
って、クランク角センサ２２で検出されるクランク角に
同期して制御回路３０から出力される点火指令信号に基
いて、点火コイル１４から高電圧が印加される。

【００２８】なお、点火装置部Ｉｇは、点火プラグ１３
と、点火プラグ１３に高電圧を印加する点火コイル１４
と、点火回路４０と、制御手段としての制御回路３０と
を含んで構成されている。なお、点火プラグ１３、およ
び点火コイル１４は周知の構造であるので説明は省略す
る。点火回路４０は、例えば、外部から給電されるエネ
ルギーを電荷として蓄積可能なコンデンサ（図示せず）
を備え、このコンデンサに蓄えられた電荷を点火コイル
１４の１次コイルに急激に放電することで、点火コイル
１４の２次コイルに高電圧を発生させて点火を行うもの
である。これにより、点火コイル１４の１次コイル側に
は、点火回路４０から供給される高エネルギーの電荷が
印加され、この印加によって点火コイル１４を介して点
火プラグ１３が点火される。この点火によって燃焼室７
内の混合気の点火燃焼が行われる。

【００２９】一方、内燃機関１００の排気ガスは、排気
バルブ８を介して排気マニホルドから排気管９に導出さ
れ外部に排出される。

【００３０】制御手段としての制御回路（以下、ＥＣＵ
と呼ぶ）３０は、図示しない制御プログラムを格納した
リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、各種データを格納する
ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、各種演算処理を実
行する中央処理装置としてのマイクロプロセッサ（ＣＰ
Ｕ）、入出力回路およびそれらを接続する入力ポート、
出力ポートを相互に双方向性バスで接続した公知の構成
のマイクロコンピュータとして構成されている。

【００３１】このＥＣＵ３０は、バッテリ９０若しくは
発電機６０から給電され、燃料供給装置部Ｆ、点火装置
部Ｉｇを制御する。詳しくは、このＥＣＵ３０には、吸
気圧センサ２１からの吸気圧ＰＭ、クランク角センサ２
２からのクランク角、スロットルセンサ１１ａからの弁
軸開度の信号等が入力されている。これら各種センサの
情報に基いて、ＥＣＵ３０は内燃機関の運転状態を検出
し、この運転状態に応じて燃料噴射量および燃料噴射時
期を算出するとともに、運転状態に応じた点火時期を算
出する。これら燃料噴射量および燃料噴射時期に対応す
るＥＣＵ３０からの駆動信号によって燃料噴射弁５から
噴射する燃料噴射量および燃料噴射時期が適宜、制御さ
れる。また、この点火時期に対応する駆動信号によっ
て、点火回路４０および点火コイル１４を介して、点火
プラグ１３の点火時期が適宜、制御される。

【００３２】なお、図１に示すように、始動装置は、い
わゆるセルモータによる始動手段８０、およびキック機
能等によって内燃機関１００および発電機６０を駆動す
る人力始動手段７０の少なくとも一方を有する。なお、
発電機６０は、クランク軸１２と一体的に駆動が可能な
ものであって周知の構造であるので説明は省略する。こ
のセルモータによる始動手段８０は、例えば、図１に示
すように、始動モータ８１と、中間ギヤ８２と、クラン
ク軸１２と一体回転可能なスタータギヤ８３とからな
る。スタータギヤ８３は、中間ギヤ８２を介して、始動
モータ８１の出力軸８１ａが始動モータ８１の始動時の
み噛み合うように構成されている。これにより、始動時
には、始動モータ８１により中間ギヤ８２およびスター
タギヤ８３を介してクランク軸１２を強制的に回転して
内燃機関１００を駆動させるとともに、発電機６０を発
電させることが可能である。一方、人力手動手段７０
は、例えばキック機能によるものであって、図１に示す
ように、キックレバー７１と、キックレバーギヤ７２
と、中間ギヤ７３と、クランク軸１２と一体回転可能な
始動ギヤ７４とからなる。始動ギヤ７４は中間ギヤ７３
と噛み合い、さらにこの中間ギヤ７３にキックレバーギ
ヤ７２がキックレバー７１回転時のみ噛み合うように構
成されている。キックレバー７１によりキックレバーギ
ヤ７２が回転し、これにより中間ギヤ７３および始動ギ
ヤ７４を介してクランク軸１２を強制的に回転させるの
で、例えばバッテリ９０の容量不足により始動モータ８
１が作動できない状態等においても、キックレバー７１
による人力よって内燃機関１００を駆動させるととも
に、発電機６０を発電させることが可能である。

【００３３】ここで、本発明の特徴である始動に係わる
各種の制御処理を行う構成および動作について、図１か
ら図５に従って説明する。

【００３４】まず、上述の実施形態に係わる点火式内燃
機関及びその周辺装置において、本発明の内燃機関の制
御装置の要部は、図１に示すように、内燃機関１００の
クランク軸１２が一回転する間に、等間隔（詳しくは３
０°ＣＡ）に第１のパルス信号Ｓ１を発信する第１のク
ランク間隔検出手段としておよび１回の第２のパルス信
号Ｓ２を発生する第２のクランク間隔検出手段としての
クランク角センサ２２とロータ２２ａと、その第１のパ
ルス信号Ｓ１の発生に対応して吸気管２内の吸気管内圧
を測定する吸気管内圧検出手段としての吸気圧センサ２
１と、その第２のクランク間隔検出手段としてのクラン
ク角センサ２２とロータ２２ａが内燃機関１００の始動
を開始してから発生する第２のパルス信号Ｓ２に基くク
ランク軸１２の２回転中に、吸気圧センサ２１により検
出される吸気管内圧ＰＭの圧力変化特性を判定する判定
手段（詳しくは、ＥＣＵ３０によって行われる制御処理
の構成）と、始動を開始してから最初に発生する第２の
パルス信号Ｓ２に応じて決定される第１のパルス信号Ｓ
１の所定発生タイミングにて、冷却水温等の内燃機関１
００の状態に応じた始動時噴射量を噴射する燃料噴射手
段Ｆとを含んで構成されている。

【００３５】次に、本発明の特徴である始動に係わる各
種の制御処理を、図２、図３および図４に従って説明す
る。

【００３６】なお、機関始動後の通常運転時の燃料噴射
制御（以下、始動後モードと呼ぶ）については、周知の
制御処理によるものであって、例えばＥＣＵ３０は吸入
吸気量および機関回転数から求めた１噴射当たりの空気
量に基いて燃料噴射弁５の基本噴射量を算出し、その基
本噴射量を吸気圧ＰＭ、吸気温、冷却水温、空燃比信号
等に対応する各種補正係数で補正するとともに、バッテ
リ電圧に応じて電圧補正して燃料噴射量を求める。そし
て始動後モードにおいて、算出した噴射量の燃料を第１
のパルス信号Ｓ１の所定発生タイミングで噴射させるべ
く、第２のパルス信号（詳しくは、ＴＤＣ信号）Ｓ２お
よび第１のパルス信号Ｓ１に基いて燃料噴射弁５を開閉
制御する。

【００３７】まず、図２において内燃機関１００の始動
前にイグニッションスイッチ（図示せず）がオン状態と
なると、このオンによってクリアされＤ＝０と初期設定
される。その後、図２に示すように、Ｓ２０１（Ｓはス
テップを表す）では、クランク角センサ２２から３６０
°ＣＡ周期で出力される第１のパルス信号としてのＴＤ
Ｃ信号Ｓ２が入力されているか否かが判定される。ＴＤ
Ｃ信号Ｓ２が入力されれば、ＴＤＣ信号Ｓ２のオン状
態、つまりＴＤＣ信号Ｓ２を基準として第２のパルス信
号Ｓ２（詳しくは、３０°周期で出力され、７２０°Ｃ
Ａを２４等分割するパルス信号）が、カウントされ（図
５参照）、Ｓ２０２に移行する。逆に始動を開始してＴ
ＤＣ信号Ｓ２が未だ入力されていなければ、第２のパル
ス信号Ｓ２のカウントはなされず、当該処理を終了す
る。

【００３８】Ｓ２０２では、カウンタＤが「＋１」イン
クリメントされて当該処理を終了する。

【００３９】これにより、燃料噴射手段Ｆの燃料噴射弁
５の燃料噴射時期、および燃料噴射量を決定する第１の
パルス信号Ｓ１が始動開始により最初に発生したＴＤＣ
信号Ｓ２と関連付けられ、よってＥＣＵ３０による内燃
機関の運転状態に応じた燃料噴射が可能となる。なお、
機関始動の際には、内燃機関の状態、例えば冷却水温等
の機関温度に応じた始動時噴射量が適正な量とタイミン
グで噴射できる。

【００４０】したがって、始動を開始してから発信され
る第２のパルス信号としてのＴＤＣ信号Ｓ２によって、
適正な始動時噴射量の噴射の準備ができるとともに、Ｔ
ＤＣ信号Ｓ２がオン状態となった証としてカウンタＤが
「＋１」インクリメントされる。

【００４１】次に、ＴＤＣ信号Ｓ２がオン状態となった
証として「＋１」インクリメントされるカウンタＤに基
いて、４サイクル機関の行程特定をするための吸気管内
圧変化特性の判定処理を、図３に従って説明する。

【００４２】図３に示すように、Ｓ３０１では、カウン
タＤが１であるか否かを判断する。測定対象とする行程
としての７２０°ＣＡを、ＴＤＣ信号Ｓ２に関連付けて
第１のパルス信号Ｓ１の３０°ＣＡ毎にカウントできる
状態にあるかを確認し、カウントがなされると同時に、
吸気管内圧ＰＭを、３０°ＣＡ周期の第１のパルス信号
の発生に対応してＥＣＵ３０に記憶させるためである。
カウンタＤが１であれば、Ｓ３０２へ移行する。逆に、
カウンタＤが１でなければ、Ｓ３０４へジャンプして移
行する。このジャンプ移行によって、Ｄが０（クリア）
状態つまり始動開始して未だ入力されていないとき、当
該処理を終了する。

【００４３】Ｓ３０２では、測定対象とする行程として
の７２０°ＣＡのうち、この７２０°ＣＡに対応する２
回転中の最初のＴＤＣ信号Ｓ２の発生から２番目のＴＤ
Ｃ信号Ｓ２（詳しくは、カウントＤが２になる）の発生
までの間に、第１のパルス信号の発生に対応して３０°
ＣＡ周期毎に吸気圧センサ２１によって検出された吸気
管内圧ＰＭがＥＣＵ３０に記憶され、Ｓ３０３にてその
累積値としてのＡ＝ΣＰＭが求められる。

【００４４】Ｓ３０４では、２番目のＴＤＣ信号Ｓ２
（詳しくは、カウントＤが２になる）が検出されている
か否か、すなわちカウントＤが２であるか否かが判断さ
れる。２番目のＴＤＣ信号Ｓ２が検出されれば、Ｓ３０
５へ移行する。逆に２番目のＴＤＣ信号Ｓ２の発生の未
検出状態、つまりカウントＤが２でなければ、当該処理
を終了する。

【００４５】Ｓ３０５では、２番目のＴＤＣ信号Ｓ２の
発生から２回転中の最後のＴＤＣ信号Ｓ２（詳しくは、
カウントＤが３になる）の発生までの間に、第１のパル
ス信号の発生に対応して３０°ＣＡ周期毎に吸気圧セン
サ２１によって検出された吸気管内圧ＰＭがＥＣＵ３０
に記憶され、Ｓ３０６にてその累積値としてのＢ＝ΣＰ
Ｍが求められる。

【００４６】Ｓ３０７では、測定対象の７２０°ＣＡに
到達するＴＤＣ信号Ｓ２（詳しくは、カウントＤが３に
なる）が検出されているか否か、すなわちカウントＤが
３であるか否かが判断される。カウントＤが３であれ
ば、Ｓ３０８へ移行する。逆に、最後のＴＤＣ信号Ｓ２
の発生の未検出状態、つまりカウントＤが３でなけれ
ば、当該処理を終了する。

【００４７】Ｓ３０７にて測定対象の７２０°ＣＡに到
達する最後のＴＤＣ信号Ｓ２が検出されると、直ちに移
行するＳ３０８では、４サイクル機関の行程特定をする
ための吸気管内圧変化特性を、ＴＤＣ信号Ｓ２で区分さ
れる、最初のＴＤＣ信号Ｓ２から２番目のＴＤＣ信号Ｓ
２の発生するまでの期間に係わる吸気管内圧ＰＭの累積
値Ａと、２番目のＴＤＣ信号Ｓ２から最後のＴＤＣ信号
Ｓ２の発生するまでの期間に係わる吸気管内圧ＰＭの累
積値Ｂの差から判断する。

【００４８】ここで、累積値Ａ，Ｂのうち、一方は爆発
および排気行程を、他方は吸気および圧縮行程を必ず含
むので、吸気行程を含む吸気管内圧の累積値は、吸気管
内の吸気負圧発生に起因して他方の累積値より小さくな
る。すなわち、累積値ＡとＢの大小関係を判定して、累
積値が小さい方の期間を吸気および圧縮行程の期間つま
り圧縮行程であると特定して判定できる。

【００４９】すなわちＡ＞Ｂであるか否かを判断し、Ａ
＞Ｂであれば、２番目から最後のＴＤＣ信号Ｓ２に係わ
る累積値Ｂの方が圧縮行程であると判定され、Ｓ３０９
で、即最後のＴＤＣ信号Ｓ２にて点火がなされる。一
方、Ａ＜Ｂであれば、最初から２番目のＴＤＣ信号Ｓ２
に係わる累積値Ａの方が圧縮行程であると判定され、最
後のＴＤＣ信号Ｓ２の次に発生するＴＤＣ信号Ｓ２にて
点火が行われる（Ｓ３１０参照）。

【００５０】なお、Ａ＞Ｂであれば、測定対象の７２０
°ＣＡ直後に点火が行われ、初爆可能である。これによ
り、早いと、（７２０×１）°ＣＡ、遅くとも、カウン
タＤが「＋１」インクリメントされる待機期間の最大期
間である３６０°ＣＡが付加された（７２０×１．５）
°ＣＡまでに初爆ができるので、始動性が向上する。

【００５１】一方、Ａ＜Ｂであるときは、上記に比し初
爆可能な点火が３６０°ＣＡ位相だけずれて、早いと
（７２０×１．５）°ＣＡ、遅くとも（７２０×２）°
ＣＡまでに初爆ができる。なお、この場合、後述の始動
開始時の点火制御が７２０°ＣＡ直後に点火が行われる
ので、１回の無駄火のみが生じる。

【００５２】始動時の点火制御処理として、図４に示す
始動開始時点火制御が行なわれることが望ましい。

【００５３】Ｓ４０１では、図４に示すように、始動を
開始してＴＤＣ信号Ｓ２が入力されているカ否かつまり
カウンタＤが１であるか否かを判断する。ＴＤＣ信号Ｓ
２が未入力であれば、Ｓ４０２へ移行する。逆に、ＴＤ
Ｃ信号Ｓ２が既に入力されていれば、当該処理を終了す
る。

【００５４】Ｓ４０２では、強制的にこの１回のみ第１
のパルス信号Ｓ１の所定発生タイミングにて点火開始の
ための通電を点火手段Ｉｇによって行なう。

【００５５】以上説明した本実施形態の始動に係わる各
種の制御処理の作用を、図５のタイムチャートに従って
説明する。

【００５６】図５は、本発明の実施形態の内燃機関の制
御装置における始動に係わる制御処理を表すタイムチャ
ートであって、図５（ａ）は、クランク角センサ２２と
ロータ２２ａによる３０°ＣＡ周期の第１のパルス信号
Ｓ１と、３６０°ＣＡ周期の第２のパルス信号としての
ＴＤＣ信号Ｓ２とからなるＥＣＵ３０による成形後のク
ランク角に係わるパルス信号の信号波形を表わし、図５
（ｂ）は、ＴＤＣ信号Ｓ２に基づいてカウントされた第
１のパルス信号を表わし、図５（ｃ）は、そのカウント
された第１のパルス信号の発生に対応して吸気圧センサ
２１によって検出された吸気管２内の吸気管内圧ＰＭを
表わし、２回転中の最後のＴＤＣ信号Ｓ２において、吸
気管内圧変化特性を累積値ＡとＢの大小関係比較として
判定するブロック図を示す。また、図５（ｄ１）は、判
定結果がＡ＞Ｂの場合での行程特性を表わす図であり、
一方図５（ｄ２）は、判定結果がＡ＜Ｂの場合での行程
特性を表わす図である。また図５（ｅ）は、燃料噴射、
および点火のタイミングを示す。

【００５７】図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、始
動開始して最初のＴＤＣ信号Ｓ２の発生が検出されるま
での間は、ＴＤＣ信号Ｓ２に基づいて第１のパルス信号
がカウントされることはない。したがって、行程特定の
ための吸気管内圧変化特性を検出を行なうことはない。

【００５８】一方、始動開始して最初のＴＤＣ信号Ｓ２
が検出されると、図５（ａ）に示す７２０°ＣＡに対応
する２回転中に生じる吸気管内圧変化特性が、最初のＴ
ＤＣ信号Ｓ２の発生から２番目のＴＤＣ信号Ｓ２（カウ
ンタＤ２）の発生までの期間と、２番目のＴＤＣ信号Ｓ
２の発生から最後のＴＤＣ信号Ｓ２（カウンタＤ３）の
発生までの期間とで区分されて求められた吸気管内圧Ｐ
Ｍのそれぞれの累積値ＡおよびＢを比較して、Ａ＞Ｂな
らば図５（ｄ１）に示す行程に、Ａ＜Ｂならば図５（ｄ
２）に示す行程に明確に判定することができる。

【００５９】このため、始動開始して最初のＴＤＣ信号
Ｓ２の発生を検出後、図５（ｅ）に示すように、第１の
パルス信号Ｓ１に応じて決定される適正な所定発生タイ
ミングにて、適正な始動のための燃料噴射量を始動時噴
射するとき、Ａ＞Ｂであれば、測定対象の７２０°ＣＡ
直後に点火が行われ、初爆可能である。これにより、早
いと、（７２０×１）°ＣＡ、遅くとも、（７２０×
１．５）°ＣＡまでに初爆ができるので、始動性が向上
する。一方、Ａ＜Ｂであるときは、上記に比し初爆可能
な点火が３６０°ＣＡ位相だけずれて早いと、（７２０
×１．５）°ＣＡ、遅くとも、（７２０×２）°ＣＡま
でに初爆ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の一実施例に係わる内燃機関
の制御装置が適用された内燃機関及びその周辺装置の概
略構成を表すシステム構成図である。

【図２】本発明の実施形態の内燃機関の制御装置におけ
る始動に係わる制御処理を表すフローチャートであっ
て、ＴＤＣ信号としての第２のパルスに係わる判定処理
を示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施形態の内燃機関の制御装置におけ
る始動に係わる制御処理を表すフローチャートであっ
て、行程特定のため行なう吸気管内圧変化特性の判定処
理を示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施形態の内燃機関の制御装置におけ
る始動に係わる制御処理を表すフローチャートであっ
て、始動開始時の点火制御処理を示すフローチャートで
ある。

【図５】本発明の実施形態の内燃機関の制御装置におけ
る始動に係わる制御処理を表すタイムチャートである。

【符号の説明】

５ 燃料噴射弁 ７ 燃焼室 １１、１１ａ スロットルバルブ、スロットルセンサ １２ クランク軸 １３ 点火プラグ １４ 点火コイル ２１ 吸気圧センサ（吸気管内圧検出手段） ２２、２２ａ 第１のクランク間隔検出手段および 第
１のクランク間隔検出手段としてのクランク角センサ、
ロータ ３０ ＥＣＵ（制御手段としての制御回路） ４０ 点火回路 ５１ 燃料タンク ５２ 燃料ポンプ ７０ 人力始動手段 ８０ セルモータによる始動手段 ８１ 始動モータ ９０ バッテリ １００ 内燃機関 Ｆ 燃料供給装置部（燃料噴射手段） Ｉｇ 点火装置部（点火手段） Ｓ１ 第１のパルス信号 Ｓ２ 第２のパルス信号（ＴＤＣ信号） ＰＭ 吸気管内圧 Ａ、Ｂ 第１のパルス信号に対応した吸気管内圧の累積
値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４Ｄ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ Ｆターム(参考） 3G022 CA01 FA02 GA01 GA02 GA05 GA07 GA08 GA12 3G084 BA13 BA16 BA28 CA01 DA02 DA09 DA22 DA28 DA33 EA05 EA06 EA11 EB06 EB12 EC02 FA11 FA33 FA38 FA39 3G301 HA01 JA02 JA13 JA20 KA01 LB01 MA11 NB01 NC06 ND01 PA01Z PA07Z PE03Z PE04Z PE05Z PF16Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランク軸が一回転する間
   に、等間隔に第１のパルス信号を発生する第１のクラン
   ク間隔検出手段と、前記一回転する間に１回の第２のパ
   ルス信号を発生する第２のクランク間隔検出手段と、 内燃機関の吸気管内圧を測定する吸気管内圧検出手段
   と、 前記第２のクランク間隔検出手段が内燃機関の始動を開
   始してから発生する第２のパルス信号に基く前記クラン
   ク軸の２回転中に、前記吸気管内圧検出手段により検出
   される吸気管内圧の圧力変化特性を判定する判定手段
   と、 機関の状態に応じた始動時噴射量を噴射する燃料噴射手
   段とを備え、 前記燃料噴射手段は、内燃機関の始動を開始してから最
   初に発生する前記第２のパルス信号に応じて決定される
   前記第１のパルス信号の所定発生タイミングにて前記始
   動時噴射量を噴射し、その後前記判定手段によって前記
   圧力変化特性を判定した後は、その判定結果に基いて噴
   射と点火を行なうことを特徴とする内燃機関の制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記判定手段による前記圧力変化特性の
   判定とは、始動開始より最初に発生する前記第２のパル
   ス信号を基準とする前記クランク軸の２回転中の２番目
   の前記第２のパルス信号の発生までの間に、前記吸気管
   内圧検出手段により前記第１のパルス信号の発生に対応
   させて検出した吸気管内圧の累積値と、前記２番目の前
   記第２のパルス信号の発生から最後の前記第２のパルス
   信号の発生までの間に、前記吸気管内圧検出手段により
   前記第１のパルス信号の発生に対応させて検出した吸気
   管内圧の累積値とを比較して、内燃機関の圧縮行程がい
   ずれの期間にあるかを判定することであることを特徴と
   する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】 内燃機関の始動を開始して、前記判定手
   段による最初の判定をするまでは、前記クランク軸の２
   回転中の前記２番目の前記第２のパルス信号の発生を検
   出後、前記第１のパルス信号の所定発生タイミングで点
   火開始のための通電を行なうことを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の内燃機関の制御装置。