JP2004092465A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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JP2004092465A
JP2004092465A JP2002253009A JP2002253009A JP2004092465A JP 2004092465 A JP2004092465 A JP 2004092465A JP 2002253009 A JP2002253009 A JP 2002253009A JP 2002253009 A JP2002253009 A JP 2002253009A JP 2004092465 A JP2004092465 A JP 2004092465A
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Masao Yagihashi
八木橋 将男
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Toyota Motor Corp
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  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an air-fuel mixture from being lean by a brake operation before a power source of equipment needed for traveling is turned on. <P>SOLUTION: When a door opens, a power source control circuit 50 supplies a power source 50A to an ECU40. The ECU40 then starts, and monitors the operating condition of the brake based on a detection signal 14A of a brake switch 14. A key position is turned on to start, and when cranking starts, the ECU40 corrects an amount of fuel injection according to the number of operations of the brake. The ECU40 corrects the amount of injection fuel according to the number of operations of the brake within a predetermined period after the engine 1 is started. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
内燃機関の吸気管圧力(負圧)を利用してブレーキの操作力を増幅させるためのブレーキブースタが設けられた車両に適用される内燃機関の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の内燃機関は、吸気通路の下流に設けられたサージタンクを介して空気を取り込み、空気と燃料とを混合した混合気を燃焼室に導き、そこで燃料を燃焼した後、排気通路を介して排気する。エンジンコントロールユニット(以下、ECUと称する)は、燃料の燃焼を制御する中枢として機能し、空気と燃料との混合比である空燃比を目標値と一致させるように燃料の噴射量を決定する。
【0003】
より具体的には、ECUは、吸気通路に設けられたエアフロメータによって計測された空気量に基づいて、燃焼室に流入する空気量を推定し、推定した空気量に応じて燃料の噴射量を決定している。
【0004】
また、車両においては、ブレーキの操作力を補助するためにブレーキブースタを設けるのが一般的である。ブレーキブースタは、負圧通路を介してサージタンクと連通されており、内燃機関の吸気負圧と大気圧との差を利用して作動するようになっている。
【0005】
このようなブレーキブースタを備えた車両では、ドライバーがブレーキを操作すると、ブレーキブースタから負圧通路を介してサージタンクに空気が流入する。したがって、ドライバーがブレーキを操作すると、燃焼室に流入する空気量が増加する。
【0006】
しかし、エアフロメータは吸気通路に設けられているので、ECUはブレーキブースタから流入する空気量を考慮して、燃料の噴射量を決定することができない。この結果、ドライバーがブレーキを操作すると、内燃機関においてそれまで適切な値(理論空燃比)に調整されていた混合気の空燃比が、ブレーキブースタからの空気が加わることによって、一時的に目標値よりも希薄(リーン)になる。
【0007】
そこで、このような不具合を解消するための技術が種々提案されている。例えば、実開平2−4944には、ブレーキが作動状態にされたときに燃料噴射量を増加させる技術が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両に搭載されるシリンダー錠のキーポジションには、オフ、ACCオン、メインオン、及びスタートといった4段階があるのが一般的である。シリンダー錠に車両のキーを挿入した状態がオフの状態であり、そのキーポジションからキーを時計回りに1段階回転させると、ACCオンの状態となる。この状態では、カーステレオやエアコンといった付属機器の電源が投入される。ACCオンのキーポジションからキーを時計回りに1段階回転させると、メインオンの状態となる。この状態では、ECUが起動されるとともに走行に必要な機器に電源が投入される。さらに、メインオンのキーポジションからキーを時計回りに1段階回転させると、スタートの状態となり、セルモータが起動され、クランキング動作を経て内燃機関が始動される。したがって、ECUが起動して、そこに接続される各種のセンサからの信号が監視可能となるのは、キーポジションがメインオンとなった後である。
【0009】
しかし、車両に乗り込んだドライバーが、キーをシリンダー錠に差し込む前にブレーキを操作することもある。例えば、ドライバーは、始めての車両に乗り込む場合、ブレーキやアクセルを楽に操作できるように座席位置を調整する。この際、ドライバーは座席位置をずらしながらブレーキを実際に踏み込んでみて、楽に操作ができる位置を探すことが多い。
【0010】
このようなブレーキが繰り返し操作されると、ブレーキブースタ内の負圧が次第に大気圧に近づくことになる。そして、そのような状態で内燃機関を始動させると、ブレーキブースタからサージタンクに空気が流入し、燃焼室の空気量が増加し空燃比がリーンとなる。
【0011】
ECUは燃料の噴射量を決定するが、上述したようにECUが起動するのはキーポジションがメインオンの状態となった後であるから、それ以前にブレーキが操作されても、そのことを考慮して燃料の噴射量を制御することができない。
【0012】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関の運転に必要な機器に電源が投入される前からブレーキの状態を監視して、内燃機関の始動期における燃料の噴射量を制御する装置を提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気通路と連通されブレーキの操作力を補助するブレーキブースタを備え、前記内燃機関の始動手順を前記内燃機関の運転に必要な機器に電源を投入する第1段階とクランキング動作を開始させる第2段階とに分けて実行する車両に適用されるものであって、前記ブレーキの操作状態に対応する検出信号を出力する検出手段と、前記第1段階前から前記検出信号を監視するとともに、前記内燃機関の始動期に監視結果を考慮して燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備える(請求項1)。
【0014】
この発明によれば、内燃機関の運転に必要な機器に電源を投入する前からブレーキの操作状態を監視し、監視結果を考慮して燃料噴射を制御することができる。従って、第1段階より前にブレーキが操作され、始動期に空気がブレーキブースタから吸気通路に流入して吸気負圧が変動したとしても、ブレーキの操作状態に応じて変動分を補正することが可能となるので、空燃比を目標値と一致させることが可能となる。この結果、始動期において燃料を理想的に燃焼させ、有害なエミションを大幅に削減することができる。
【0015】
内燃機関の運転は、燃料と空気とを混合した混合気を燃焼室で点火することにより行われる。この運転には、点火に用いる高電圧を生成したり、あるいは、燃焼制御に必要なセンサに電源を供給する等、内燃機関の運転準備が必要となる。このため、内燃機関の運転に必要な機器には、内燃機関の始動前に予め電源が供給され、これによって、始動に向けた準備が開始される。内燃機関の運転に必要な機器は、例えば、イグナイタ等の点火に必要な機器、あるいは、酸素センサやエアフロメータ等の各種のセンサが該当する。
【0016】
また、前記燃料噴射制御手段は、前記内燃機関の始動期に続く所定期間において、前記監視結果を考慮して燃料の噴射を制御することが好ましい(請求項2)。内燃機関の始動前にブレーキが操作されると、始動期にブレーキブースタから吸気通路へ空気が流入するが、これは、ブレーキブースタの内圧が大気圧に近づくためである。そして、ブレーキブースタの内圧は、内燃機関が始動して吸気と排気を繰り返すことにより、徐々に定常状態に戻る。したがって、内燃機関の始動期に続く所定期間において、ブレーキの操作状態を考慮した燃料の噴射制御を実行することにより、始動後においても空燃比を目標値と一致させることでき、燃料を理想的に燃焼させ、有害なエミションを大幅に削減することができる。
【0017】
ここで、前記燃料噴射手段は、前記検出信号に基づいて前記ブレーキの操作回数を監視し、前記ブレーキの操作回数を考慮して燃料の噴射を制御することが好ましい(請求項3)。
【0018】
また、前記燃料噴射手段は、前記検出信号に基づいて前記ブレーキの操作時間を監視し、前記ブレーキの操作時間を考慮して燃料の噴射を制御してもよい(請求項4)。
【0019】
さらに、前記燃料噴射手段は、前記検出信号に基づいて前記ブレーキの操作力を監視し、前記ブレーキの操作力を考慮して燃料の噴射を制御してもよい(請求項5)。この場合の検出手段としては、例えば、ブレーキブースタに配設された圧力センサが該当する。
【0020】
次に、上述した内燃機関の制御装置は、運転者の車両への乗り込みを検知する検知手段を備え、前記燃料噴射制御手段は、前記検知手段によって前記運転者の乗り込みが検知されると、前記検出信号の監視を開始することが好ましい(請求項6)。この発明によれば、運転者が車両に乗り込むと、ブレーキの操作状態の監視が開始されるので、ブレーキブースタから内燃機関に流入する空気量を正確に推定し、始動期及び始動後において燃料の噴射を的確に制御することが可能となる。
【0021】
より具体的には、前記検知手段は、前記車両のドアが開いたことを検出するセンサを含み、当該センサの検出結果を考慮して前記運手者の乗り込みを検知することが好ましい(請求項7)。また、前記検知手段は、前記車両の施錠装置が開錠状態となったことを検知するセンサを含み、当該センサの検出結果を考慮して前記運手者の乗り込みを検知してもよい(請求項8)。さらに、前記検知手段は、運転席への着座を検知するセンサを含み、当該センサの検出結果を考慮して前記運手者の乗り込みを検知してもよい(請求項9)。
【0022】
また、上述した内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、吸気負圧が定常状態になるまで、前記監視結果を考慮した燃料の噴射制御を継続することが好ましい(請求項10)。ブレーキの操作状態を考慮した燃料の噴射制御は、定常状態からずれた吸気負圧に起因して、空気と燃料の混合比がリーンになるのを防止することを目的とするところ、吸気負圧が定常状態となるまでは、監視結果を考慮した燃料の噴射制御を継続することが好ましいからである。
【0023】
本発明に係る他の内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気通路と連通されブレーキの操作力を補助するブレーキブースタを備える車両に適用されるものであって、前記ブレーキの操作状態に対応する検出信号を出力する検出手段と、運転者の前記車両への乗り込みを検知して前記検出信号の監視を開始するとともに、前記内燃機関の始動期に監視結果を考慮して燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備える(請求項11)。この発明によれば、燃料噴射制御手段は、運転者が車両へ乗り込むとブレーキの操作状態の監視を開始する。ブレーキは運転者が車両に乗り込んだ後に操作されるから、内燃機関の始動前におけるブレーキの操作状態を、始動期の燃料噴射制御に反映させることが可能となる。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1に、燃料噴射制御装置の概略構成を示す。同図に示すように、車両には内燃機関としての多気筒のガソリンエンジン(以下、単にエンジンと称する)1が搭載されている。エンジン1の主要部を構成するエンジン本体10は、気筒毎に燃焼室(図示しない)を備えており、これらの燃焼室に吸気通路2及び排気通路3が連通している。
【0025】
吸気通路2には、上流側からエンジン本体10へ向けて、エアクリーナ4、スロットルバルブ5、サージタンク6及び吸気マニホルド7が順に配設されている。外気はこれら各要素4〜7を介して燃焼室に取り込まれる。スロットルバルブ5はアクセルペダル(図示しない)の踏み込み操作に連動して駆動され、その駆動により吸気通路2を流通する吸入空気の量が調整される。また、サージタンク6により吸入空気の脈動が平滑化される。
【0026】
吸気マニホルド7には、各気筒の燃焼室に燃料を噴射するための燃料噴射弁8A,8B,8C,8Dが取付けられている。そして、各燃料噴射弁8A〜8Dから噴射される燃料と吸気通路2内へ導入された外気とからなる混合気は、各燃焼室内へ導入される。各燃焼室に導入された混合気に着火するために、点火プラグ(図示せず)がエンジン本体10に取付けられている。各点火プラグはディストリビュータ(図示せず)にて分配された点火信号に基づいて駆動される。ディストリビュータは、イグナイタ(図示せず)から出力される高電圧を、エンジン本体10のクランク軸の回転角に同期して点火プラグに分配する。そして、燃焼室内へ導入された混合気が点火プラグの点火によって燃焼される。この燃焼によりエンジン1の駆動力が発生する。このように燃焼室で生成した燃焼ガスは排気通路3を経て外部へ排出される。
【0027】
エンジン1には、エアフロメータ11、水温センサ12、及びスロットルセンサ13等が設けられている。エアフロメータ11はエアクリーナ4の下流に設けられており、吸気通路2を流れる空気の量(吸入空気量)を検出する。このエアフロメータ11としては、例えばベーン式、熱線式、カルマン式のものを用いることができる。
【0028】
水温センサ12は、エンジン1の冷却水の水温を検出するセンサであってエンジン本体10に配設されている。スロットルセンサ13はスロットルバルブ5の近傍に設けられ、その開度を検出する。
【0029】
車両には、走行中の車両を停止させたり、減速させたり、あるいは停止している車両が走行するのを阻止したりするために、油圧式のフートブレーキ(図示しない)が設けられている。このブレーキは、ドライバーによるブレーキペダル20の踏み込み操作に応じて、マスタシリンダ21内のブレーキ液に圧力を加え、ブレーキシュー等を作動させて制動力を発生させるものである。ブレーキペダル20の近傍には、ブレーキスイッチ14が設けられている。このブレーキスイッチ14は、通常オフ状態になっており、ドライバーによってブレーキペダル20が所定量以上踏み込まれたときにのみハイレベル(アクティブ)となる検出信号14Aを出力する。
【0030】
また、ブレーキペダル20が踏み込まれるときの操作力を軽減するために、マスタシリンダ21とブレーキペダル20との間にブレーキブースタ30が設けられている。ブレーキブースタ30は、パワーピストン31によって定圧室32と変圧室33とに仕切られている。定圧室32とサージタンク6とは負圧通路34によって連結されており、エンジン1の運転にともない発生するサージタンク6内の吸気管圧力(負圧)が、負圧通路34を介して定圧室32内に作用するようになっている。なお、負圧通路34の途中にはチェックバルブ35が設けられている。このチェックバルブ35は、負圧通路34内での空気の流れの方向を規制するためのもので、定圧室32側からサージタンク6側への空気の流れのみを許容する。
【0031】
また、変圧室33からは大気通路36が延びており、その末端は大気開放となっている。そして、大気が大気通路36を介して変圧室33内へ導入可能となっている。さらに、パワーピストン31には、定圧室32と変圧室33とを相互に連通させる連通路(図示せず)が設けられている。
【0032】
ブレーキブースタ30には、ブレーキペダル20の踏み込み操作に応じて、定圧室32と変圧室33との間の連通状態、及び変圧室33の内部と外部との連通状態をそれぞれ切換える切換機構(図示せず)が設けられている。この切換機構は、ブレーキペダル20の非踏み込み時には、定圧室32及び変圧室33間の連通を許容するとともに変圧室33への大気導入を遮断する。この状態では、サージタンク6内の吸気管圧力が定圧室32及び変圧室33に作用して、両室32,33内が同程度の負圧となる。
【0033】
また、切換機構は、ブレーキペダル20の踏み込み時には、定圧室32及び変圧室33間の連通を遮断するとともに変圧室33への大気導入を許容する。この状態では、定圧室32に負圧が作用し、変圧室33に大気圧が作用する。その結果、パワーピストン31の両側に圧力差が生じ、この圧力差に基づく力が、ブレーキペダル20に加えられた踏み込み力に付加されてマスタシリンダ21に伝達される。この付加により、ブレーキペダル20の踏み込み力が軽減される。
【0034】
上述したブレーキブースタ30の構成において、ブレーキペダル20が踏み込まれたときに変圧室33内へ流入した空気は、そのブレーキペダル20が戻されたときに、変圧室33から定圧室32へ流入する。この点は、エンジン1の停止状態でブレーキペダル20が踏み込まれた場合も同様である。したがって、エンジン1が停止した状態で、ブレーキペダル20を繰り返し踏み込むと、定圧室32の圧力は、次第に大気圧に近づくことになる。つまり、ブレーキペダル20の操作状態に応じて、定圧室32の圧力が変化する。そして、定圧室32の圧力によって、エンジン1の始動期及び始動後において、ブレーキブースタ30から負圧通路を介してサージタンク6に流入する空気量が定まる。すなわち、ブレーキペダル20の操作状態を監視すれば、流入する空気量を見積もることが可能となる。
【0035】
エンジン1の停止状態でブレーキペダル20を監視するためには、そのような状態においてECU40が動作している必要がある。そこで、本実施形態においては、人の車両への乗り込みを各種のセンサによって検出し、検出結果に基づいてECU40を起動している。
【0036】
電源制御回路50は、車両の各種機器へ電源を供給するタイミングを制御する。電源制御回路50には、ドアセンサ51及びキーセンサ52等が接続されている。ドアセンサ51はドアが閉じた状態になるとローレベルとなる一方、ドアが開いた状態になるとハイレベルとなる検出信号51Aを生成する。
【0037】
さらに、キーセンサ52は、シリンダー錠のキーポジションに応じて論理レベルが変化する第1、第2及び第3検出信号52A,52B,及び52Cを出力する。キーポジションには、オフ、ACCオン、メインオン、及びスタートオンの4段階がある。まず、キーポジションがオフのとき第1〜第3検出信号52A〜52Cはローレベルとなる。次に、キーポジションがACCオンのとき第1検出信号52Aはハイレベルとなる一方、第2及び第3検出信号52B及び52Cはローレベルとなる。キーポジションがメインオンのとき第1及び第2検出信号52A及び52Bはハイレベルとなる一方、第3検出信号52Cはローレベルとなる。さらに、キーポジションがスタートオンのとき第1〜第3検出信号52A〜52Cはハイレベルとなる。
【0038】
この例の電源制御回路50は、第1検出信号52Aがハイレベルの期間、カーステレオやエアコン等の機器へ電源を供給し、第2検出信号52Bがハイレベルの期間、イグナイタ等の点火に必要な機器、あるいは、酸素センサやエアフロメータ11等のエンジン1の運転に必要な機器へ電源を供給し、さらに、第3検出信号52Cがハイレベルの期間、セルモータへ電源を供給する。
【0039】
また、電源制御回路50は、ドアセンサ51の検出信号51Aがハイレベルになってから第2検出信号52Bがハイレベルからローレベルへ遷移するまでの期間、ECU40へ電源50Aを供給する。ECU40は電源50Aの給電によって、起動されるようになっている。これにより、ECU40は、エンジン1の運転に必要な機器へ電源を供給する前から起動され、ブレーキの状態を監視することが可能となる。
【0040】
次に、ECU40は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM、及び入出力インターフェース等を備える。ROMには、CPUで演算処理を実行するために必要な制御プログラムや初期データを予め記憶されている。RAMは、CPUの作業領域として機能し、演算結果を一時記憶する。バックアップRAM、電源が切られた後にも各種データを保持するように、リチウム電池等によってバックアップされている。
【0041】
図2は、ECU40の動作を示すフローチャートである。ドアが開いた状態になると、電源制御回路50からECU40へ電源50Aが供給され、ECU40が起動する。ECU40は起動直後からブレーキ状態の監視処理を開始する(ステップS1)。監視処理では、ドライバーのブレーキ操作回数Nを計数する(ステップS2)。より具体的には、ECU40のCPUは、ブレーキスイッチ14の検出信号14がローレベルからハイレベルに立ち上がる回数を計数し、計数値をブレーキ操作回数NとしてRAMに記憶する。
【0042】
次に、ECU40は、クランキングが開始されたか否かを判定し(ステップS3)、クランキングが開始されるまで、ステップS2及びS3の処理を繰り返す。具体的には、キーセンサ52から出力される第3検出信号52Cが、ローレベルからハイレベルに遷移すると、クランキングが開始されたと判定する。この場合、シリンダー錠のキーポジションは、スタートオンの状態となり、セルモータが始動する。
【0043】
クランキングが開始されると、ECU40は、始動期の燃料噴射制御を開始する(ステップS4)。始動期の燃料噴射制御では、ECU40は、ブレーキ操作回数Nを考慮して噴射量を決定する。
【0044】
始動期噴射量をetaust、始動期基本噴射値をetaustb、エンジン回転数の補正係数をeknest、バッテリ電圧の補正係数をekbst、ブレーキの操作状態に応じた補正噴射量をekbrkstとすれば、始動期噴射量etaustは、以下に示す式1で与えられる。なお、始動期噴射量etaust、始動期基本噴射値etaustb、及び補正噴射量ekbrkstは、燃料噴射弁8A〜8Dから燃料が噴射される時間として与えられる。
etaust=etaustb*eknest*ekbst+ekbrkst……式1
【0045】
ここで、始動期基本噴射値etaustbは、エンジン水温値と始動期基本噴射値etaustbとを関連付けて記憶した噴射量マップを参照することによって得られる。この噴射量マップはROMに格納されている。CPUは水温センサ12の出力信号をA/D変換して得たエンジン水温値に基づいて、噴射量マップにアクセスし、始動期基本噴射値etaustbを生成する。
【0046】
また、補正噴射量ekbrkstは、ブレーキ操作回数と補正噴射量ekbrkstと関連付けて記憶した始動期補正量マップを参照することによって得られる。図3に、始動期補正量マップの記憶内容の一例を示す。この例では、ブレーキ操作回数Nが増加する程、補正噴射量ekbrkstが大きくなっている。
【0047】
エンジン1の始動前においてブレーキを操作する回数が増えると、ブレーキブースタ30からサージタンク6へ流入する空気量が増加するから、始動期の混合気はリーンとなる。本実施形態にあっては、エンジン1の運転に必要な機器へ電源を投入する前から、ECU40を起動してブレーキの操作状態を監視して、ブレーキの操作状態を考慮した始動期噴射量etaustとすることができるので、エンジン1の始動期において、空燃比を目標値に近づけることが可能となる。
【0048】
次に、ECU40はエンジン1の始動が完了したか否かを判定する(ステップS5)。エンジンの始動完了はエンジンの回転数が所定回転数(好適には400rpm)に達することにより判断し、所定回転数に達するまで始動期の燃料噴射制御を行なう。ECU40はエンジン1の始動完了を検知すると、始動後の燃料噴射制御を行う(ステップS6)。始動後の燃料噴射制御においても、エンジン1の始動前におけるブレーキの操作状態を考慮した制御を行う。その理由は、サージタンク6の吸気負圧は、エンジン1が始動して吸気と排気とを繰り返すことにより、次第に定常状態の負圧に収束するからである。つまり、エンジン1が始動すれば直ちに定常状態の負圧になるのではなく、エンジン1の始動前の圧力から徐々に定常状態の負圧へと変化する。そして、吸気負圧が定常状態へと変化する過程でブレーキブースタ30から空気がサージタンク6へ流入する。そこで、始動期に続く所定期間においても、始動前のブレーキの操作状態を考慮した燃料噴射制御を行うことにしたのである。
【0049】
始動後の燃料噴射制御では、以下に示す式2及び式3に従って、ECU40は、燃料の噴射量を決定する。
etauout=etaub*ekrichx ……式2
ekrichx=1+efase1+efase2+efwl+efbrk ……式3
efbrk=efbrkb+efbrkdec ……式4
(減衰は65ms毎)
【0050】
但し、始動後噴射量をetauout、始動後基本噴射値をetaub、噴射量補正係数をekrichk、始動後増量1(緩減衰)をefase1、始動後増量2(急減衰)をefase2、基本暖機増量係数をefwl、ブレーキ補正係数をefbrkとする。
【0051】
ここで、始動後基本噴射値etaubは吸入空気量に基づいて算出される。また、ブレーキ補正係数efbrkは、ブレーキ操作回数Nと基本係数efbrkb及び減衰係数efbrkdecとを関連付けて記憶した始動後補正係数マップを参照することによって得られる。図4に、始動後補正係数マップの記憶内容の一例を示す。この始動後補正係数マップはROMに格納されている。CPUはブレーキ操作回数に基づいて、始動後補正係数マップにアクセスし、基本係数efbrkb及び減衰係数efbrkdecを読み出して、ブレーキ補正係数efbrkを算出する。
【0052】
次に、ECU40は終了条件を充足したか否かを判定する(ステップS7)。終了条件はエンジン1の始動前におけるブレーキ操作が噴射量に影響しなくなる時点を判別できるように定められている。換言すれば、終了条件は、吸気負圧が定常状態の圧力となる時点を判別できるように定められている。具体的には、始動後の経過時間、あるいは始動後の積算空気量を終了条件とすればよい。
【0053】
終了条件が充足されている場合は、ECU40は、空燃比フィードバック制御を開始する(ステップS8)。空燃比フィードバック制御では、ブレーキ操作回数Nに基づく噴射量の補正は行われず、吸気量と噴射量とがフィードバック制御される。
【0054】
この後、ECU40は、電力の給電が停止したか否かを判定し、給電停止となるまで空燃比フィードバック制御を継続する(ステップS9)。
【0055】
次に、図5に示すタイミングチャートを参照して、ECU40の動作を具体的に説明する。時刻t1において、ドライバーがドアを開錠すると、ドアセンサ51の検出信号51Aがハイレベルとなる。すると、電源制御回路50は、検出信号51Aの立ち上がりエッジに同期して電源50Aの供給を開始する。すなわち、ドアの開錠によってドライバーが車両に乗り込むことが検知され、乗り込み時点から、ECU40は、ブレーキの操作状態の監視を開始する。
【0056】
そして、時刻t2、時刻t3、時刻t4において、ドライバーがブレーキペダル20を踏み込むと、ブレーキスイッチ14の検出信号14Aが踏み込みに応じた期間だけハイレベルになる。ECU40は、検出信号14Aの立ち上がりエッジを計数してブレーキ操作回数Nを生成する。したがって、図示するようにブレーキ操作回数は、N=0→N=1(時刻t2)→N=2(時刻t3)→N=3(時刻t4)といったように変化する。
【0057】
次に、時刻t5において、ドライバーがキーを操作してキーポジションをACCオンにすると、第1検出信号52Aがローレベルからハイレベルへ遷移するとともに、カーステレオ等の付属機器に電源が供給される。さらに、時刻t6において、キーポジションがメインオンになると、第2検出信号52Bがローレベルからハイレベルへ遷移するとともに、エンジン1の運転に必要な機器に電源が供給され、エンジン1の始動準備が開始される。
【0058】
次に、時刻t7において、キーポジションがスタートオンになると、セルモータが駆動されるとともに、ECU40は、始動期の燃料噴射制御を実行する。この際、図3に示す始動期補正量マップが参照される。この例では、ブレーキ操作回数Nが「3」であるから補正噴射量ekbrkstとして5msが得られる。これにより、空燃比が適正な値となるように噴射量が補正される。
【0059】
そして、時刻t8において、クランキングが終了してエンジン1が始動すると、キーポジションはメインオンに戻される。このとき、第3検出信号52Cは、ハイレベルからローレベルへ遷移する。ECU40は、始動期の燃料噴射制御を終了し始動後の燃料噴射制御を開始する。この際、図4に示す始動後補正係数マップが参照される。この例では、ブレーキ操作回数Nが「3」であるから基本係数efbrkbとして0.5、減衰係数efbrkdecとして0.99が得られる。これにより、空燃比が適正な値となるように噴射量が補正される。
【0060】
ここで、ブレーキ操作回数Nに基づく噴射量補正の終了条件を、エンジン1の始動後からの経過時間がTxに達したこととすれば、時刻t8から時間Txが経過した時刻t9において、ECU40は、始動後の燃料噴射制御を終了して、空燃比フィードバック制御を開始する。
【0061】
さらに、時刻t10において、キーポジションがACCオンに戻されると、第2検出信号52Bがハイレベルからローレベルへ遷移する。すると、電源制御回路50は、ECU40へ供給する電源50Aを停止する。これにより、ECU40は動作を停止する。
【0062】
以上、説明したように本実施形態によれば、ドアセンサ51によってドライバーが車両に乗り込んだことを検知して、ECU40を起動するとともに、ブレーキスイッチ14を用いて、エンジン1の始動前におけるブレーキの状態を検出し、その検出結果に基づいて燃料噴射量を決定したので、ブレーキ操作によって吸気負圧が変化してもこれを補正することが可能となる。この結果、始動期及び始動後の空燃比を目標値と一致させることができ、有害なエミションを低減することが可能となる。
【0063】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。
【0064】
上述した実施形態においては、ドアセンサ51を用いて、ドライバーが車両に乗り込んだことを検知して、ECU40を起動したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ドアの開錠を検知するリモコンドアスイッチやドアキー、スマートキー、あるいは、運転席に設けられドライバーの着座を検知する着座センサや振動を検出する振動センサ等を用いて、ドライバーが車両に乗り込んだことを検知してもよい。
【0065】
さらに、ECU40の起動は、ドライバーがエンジン1を始動する前にブレーキを操作する可能性があるタイミングから開始すればよい。この点、ドライバーがキーを操作してキーポジションをメインオンにすると、走行のために必要な機器に電源が投入され始動準備が開始されるので、それより前にECU40を起動してブレーキの操作状態を監視することが好ましい。
【0066】
また、上述した実施形態においては、ブレーキ操作回数Nを計数して、ブレーキの状態を検知したが、ブレーキ操作の積算時間、あるいは、ブレーキ操作の強さを考慮して、始動期及び始動後の燃料噴射量を制御するようにしてもよい。ブレーキ操作の積算時間は、ブレーキスイッチ14の検出信号14Aがハイレベルとなる時間を積算すればよい。積算時間が長くなると、ブレーキブースタ30の内圧は大気圧に近づくので、ECU40は積算時間が長くなる程、噴射量が大きくなるように燃料噴射を制御すればよい。ブレーキ操作の強さは、ブレーキブースタ30の内部に圧力センサを配設し、その出力信号に基づいて検出すればよい。この場合、ECU40は、内圧が高くなる程、噴射量が大きくなるように燃料噴射を制御すればよい。さらに、ブレーキ操作回数N、ブレーキ操作の積算時間、及びブレーキ操作の強さを適宜組み合わせてブレーキブースタ30からサージタンク6へ流入する空気量を推定し、推定した空気量に応じた噴射量となるように燃料の噴射を制御してもよい。
【0067】
また、上述した実施形態においては、ECU40へ電源50Aを供給することによってECU40全体を起動したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ECU40のうちブレーキ状態の監視に必要な構成のみを、エンジン1の運転に必要な機器への電源投入前に起動し、キーポジションがメインオンとなった時点でECU40全体を起動してもよい。
【0068】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の運転に必要な機器へ電源が供給される前からブレーキの状態を監視し、監視結果を考慮して燃料の噴射を制御するので、内燃機関が停止した状態でブレーキが操作され、ブレーキブースタの内圧が変動しても、この変動分を加味して燃料噴射を制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る燃料噴射量制御装置のブロック図である。
【図2】同装置に用いるECUの動作を説明するためのフローチャートである。
【図3】始動期の燃料噴射制御に用いる始動期補正量マップの記憶内容を示す説明図である。
【図4】始動後の燃料噴射制御に用いる始動後補正係数マップの記憶内容を示す説明図である。
【図5】ECU40の動作を具体的に説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン
6 サージタンク
7 吸気マニホルド
14 ブレーキスイッチ
30 ブレーキブースタ
34 負圧通路
40 ECU
51 ドアセンサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an internal combustion engine applied to a vehicle provided with a brake booster for amplifying a brake operating force using an intake pipe pressure (negative pressure) of the internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
The internal combustion engine of the vehicle takes in air through a surge tank provided downstream of the intake passage, guides a mixture of air and fuel to a combustion chamber, where the fuel is burned, and then through an exhaust passage. Exhaust. An engine control unit (hereinafter, referred to as an ECU) functions as a center for controlling fuel combustion, and determines a fuel injection amount such that an air-fuel ratio, which is a mixture ratio of air and fuel, matches a target value.
[0003]
More specifically, the ECU estimates the amount of air flowing into the combustion chamber based on the amount of air measured by an air flow meter provided in the intake passage, and determines the fuel injection amount according to the estimated amount of air. I have decided.
[0004]
In a vehicle, a brake booster is generally provided to assist a brake operating force. The brake booster is connected to a surge tank via a negative pressure passage, and operates using a difference between an intake negative pressure of the internal combustion engine and atmospheric pressure.
[0005]
In a vehicle equipped with such a brake booster, when the driver operates the brake, air flows from the brake booster into the surge tank via the negative pressure passage. Therefore, when the driver operates the brake, the amount of air flowing into the combustion chamber increases.
[0006]
However, since the air flow meter is provided in the intake passage, the ECU cannot determine the fuel injection amount in consideration of the amount of air flowing from the brake booster. As a result, when the driver operates the brake, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture, which had been adjusted to an appropriate value (theoretical air-fuel ratio) in the internal combustion engine, temporarily changes to the target value by adding air from the brake booster. Leaner.
[0007]
Therefore, various techniques for solving such a problem have been proposed. For example, Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 2-4944 discloses a technique for increasing the fuel injection amount when a brake is activated.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the key position of a cylinder lock mounted on a vehicle generally has four stages of off, ACC on, main on, and start. The state in which the key of the vehicle is inserted into the cylinder lock is an off state. When the key is rotated one step clockwise from the key position, the ACC state is turned on. In this state, the power of the attached devices such as the car stereo and the air conditioner is turned on. When the key is rotated one step clockwise from the ACC-on key position, the main-on state is established. In this state, the ECU is activated and the power required for the devices required for traveling is turned on. Further, when the key is rotated one step clockwise from the main-on key position, a start state is established, the starter motor is started, and the internal combustion engine is started through a cranking operation. Therefore, after the ECU is started and signals from various sensors connected thereto can be monitored after the key position is turned on.
[0009]
However, a driver in the vehicle may operate the brakes before inserting the key into the cylinder lock. For example, when the driver gets into the vehicle for the first time, the driver adjusts the seat position so that the brake and the accelerator can be easily operated. In this case, the driver often depresses the brake while actually shifting the seat position to find a position where the driver can easily operate the brake.
[0010]
When such a brake is repeatedly operated, the negative pressure in the brake booster gradually approaches the atmospheric pressure. Then, when the internal combustion engine is started in such a state, air flows from the brake booster into the surge tank, the air amount in the combustion chamber increases, and the air-fuel ratio becomes lean.
[0011]
The ECU determines the fuel injection amount. However, since the ECU is activated after the key position is turned on as described above, even if the brake is operated before that, the ECU takes into account that fact. Therefore, the fuel injection amount cannot be controlled.
[0012]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and monitors the state of a brake before power is supplied to a device required for operation of an internal combustion engine, and determines a fuel injection amount during a start period of the internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a device for controlling the pressure.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The control device for an internal combustion engine according to the present invention includes a brake booster that communicates with an intake passage of the internal combustion engine and assists a brake operating force, and supplies power to devices necessary for operating the internal combustion engine in a procedure for starting the internal combustion engine. Detecting means for outputting a detection signal corresponding to an operation state of the brake, wherein the detection means outputs a detection signal corresponding to an operation state of the brake; A fuel injection control means is provided for monitoring the detection signal one stage before, and for controlling fuel injection in consideration of a monitoring result during a start-up period of the internal combustion engine (claim 1).
[0014]
According to the present invention, it is possible to monitor the operation state of the brake before turning on the power to the devices necessary for operating the internal combustion engine, and control the fuel injection in consideration of the monitoring result. Therefore, even if the brake is operated before the first stage and air flows into the intake passage from the brake booster during the starting period and the intake negative pressure fluctuates, it is possible to correct the fluctuation in accordance with the operation state of the brake. As a result, the air-fuel ratio can be made to match the target value. As a result, fuel can be ideally burned during the starting period, and harmful emissions can be significantly reduced.
[0015]
The operation of the internal combustion engine is performed by igniting a mixture of fuel and air in a combustion chamber. This operation requires preparation for operation of the internal combustion engine, such as generating a high voltage used for ignition or supplying power to a sensor required for combustion control. Therefore, power is supplied to the devices necessary for the operation of the internal combustion engine in advance before the internal combustion engine is started, whereby preparations for starting are started. The devices necessary for the operation of the internal combustion engine include, for example, devices required for ignition such as an igniter, or various sensors such as an oxygen sensor and an air flow meter.
[0016]
Further, it is preferable that the fuel injection control means controls fuel injection in consideration of the monitoring result during a predetermined period following a start period of the internal combustion engine (claim 2). If the brake is operated before the start of the internal combustion engine, air flows from the brake booster into the intake passage during the start period, because the internal pressure of the brake booster approaches the atmospheric pressure. The internal pressure of the brake booster gradually returns to a steady state as the internal combustion engine starts and repeats intake and exhaust. Therefore, by performing the fuel injection control in consideration of the operation state of the brake during a predetermined period following the start period of the internal combustion engine, the air-fuel ratio can be made equal to the target value even after the start, and the fuel can be ideally controlled. Burning can greatly reduce harmful emissions.
[0017]
Here, it is preferable that the fuel injection means monitors the number of times of operation of the brake based on the detection signal, and controls fuel injection in consideration of the number of times of operation of the brake (claim 3).
[0018]
Further, the fuel injection means may monitor the operation time of the brake based on the detection signal and control the fuel injection in consideration of the operation time of the brake.
[0019]
Further, the fuel injection means may monitor the operation force of the brake based on the detection signal and control the fuel injection in consideration of the operation force of the brake (claim 5). In this case, the detection means corresponds to, for example, a pressure sensor provided in a brake booster.
[0020]
Next, the control device for an internal combustion engine described above includes a detection unit that detects a driver's entry into the vehicle, and the fuel injection control unit detects the driver's entry by the detection unit. It is preferable to start monitoring the detection signal (claim 6). According to the present invention, when the driver gets into the vehicle, monitoring of the operation state of the brake is started, so that the amount of air flowing into the internal combustion engine from the brake booster is accurately estimated, and the amount of fuel supplied during the start-up period and after the start-up period Injection can be controlled accurately.
[0021]
More specifically, it is preferable that the detecting means includes a sensor that detects that a door of the vehicle is opened, and detects the boarding of the operator in consideration of a detection result of the sensor. 7). Further, the detection means may include a sensor for detecting that the locking device of the vehicle is in an unlocked state, and may detect the entry of the operator in consideration of the detection result of the sensor (claim Item 8). Further, the detection means may include a sensor for detecting a seat in a driver's seat, and may detect the boarding of the operator in consideration of a detection result of the sensor (claim 9).
[0022]
In the control device for an internal combustion engine described above, it is preferable that the fuel injection control means continues the fuel injection control in consideration of the monitoring result until the intake negative pressure becomes a steady state (claim 10). Fuel injection control taking into account the brake operation state aims to prevent the mixture ratio of air and fuel from becoming lean due to the intake negative pressure deviating from the steady state. This is because it is preferable to continue the fuel injection control in consideration of the monitoring result until becomes a steady state.
[0023]
Another control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a vehicle including a brake booster which is communicated with an intake passage of the internal combustion engine and assists a brake operating force, and corresponds to an operation state of the brake. Detecting means for outputting a detection signal; detecting a driver's entry into the vehicle to start monitoring the detection signal; and controlling fuel injection in consideration of a monitoring result during a starting period of the internal combustion engine. Fuel injection control means (claim 11). According to the present invention, when the driver gets into the vehicle, the fuel injection control means starts monitoring the operation state of the brake. Since the brake is operated after the driver gets into the vehicle, the operation state of the brake before the start of the internal combustion engine can be reflected in the fuel injection control in the starting period.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a schematic configuration of a fuel injection control device. As shown in FIG. 1, a vehicle is equipped with a multi-cylinder gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) 1 as an internal combustion engine. The engine body 10, which constitutes a main part of the engine 1, has a combustion chamber (not shown) for each cylinder, and an intake passage 2 and an exhaust passage 3 communicate with these combustion chambers.
[0025]
In the intake passage 2, an air cleaner 4, a throttle valve 5, a surge tank 6, and an intake manifold 7 are sequentially arranged from the upstream side toward the engine body 10. The outside air is taken into the combustion chamber via each of these elements 4 to 7. The throttle valve 5 is driven in conjunction with a depression operation of an accelerator pedal (not shown), and the drive adjusts the amount of intake air flowing through the intake passage 2. Further, the surge tank 6 smoothes the pulsation of the intake air.
[0026]
The intake manifold 7 is provided with fuel injection valves 8A, 8B, 8C, 8D for injecting fuel into the combustion chamber of each cylinder. Then, a mixture of the fuel injected from each of the fuel injection valves 8A to 8D and the outside air introduced into the intake passage 2 is introduced into each combustion chamber. A spark plug (not shown) is attached to the engine body 10 to ignite the air-fuel mixture introduced into each combustion chamber. Each ignition plug is driven based on an ignition signal distributed by a distributor (not shown). The distributor distributes the high voltage output from the igniter (not shown) to the ignition plug in synchronization with the rotation angle of the crankshaft of the engine body 10. Then, the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber is burned by the ignition of the spark plug. This combustion generates the driving force of the engine 1. The combustion gas thus generated in the combustion chamber is discharged to the outside via the exhaust passage 3.
[0027]
The engine 1 is provided with an air flow meter 11, a water temperature sensor 12, a throttle sensor 13, and the like. The air flow meter 11 is provided downstream of the air cleaner 4 and detects the amount of air flowing through the intake passage 2 (the amount of intake air). As the air flow meter 11, for example, a vane type, a hot wire type, or a Kalman type can be used.
[0028]
The water temperature sensor 12 is a sensor that detects the temperature of the cooling water of the engine 1 and is disposed on the engine body 10. The throttle sensor 13 is provided near the throttle valve 5 and detects the opening thereof.
[0029]
The vehicle is provided with a hydraulic foot brake (not shown) for stopping or decelerating a running vehicle or preventing a stopped vehicle from running. The brake applies a pressure to the brake fluid in the master cylinder 21 in response to a depression operation of the brake pedal 20 by a driver, and operates a brake shoe or the like to generate a braking force. A brake switch 14 is provided near the brake pedal 20. The brake switch 14 is normally in an off state, and outputs a detection signal 14A that becomes high level (active) only when the driver depresses the brake pedal 20 by a predetermined amount or more.
[0030]
Further, a brake booster 30 is provided between the master cylinder 21 and the brake pedal 20 in order to reduce an operation force when the brake pedal 20 is depressed. The brake booster 30 is partitioned by a power piston 31 into a constant pressure chamber 32 and a variable pressure chamber 33. The constant pressure chamber 32 and the surge tank 6 are connected by a negative pressure passage 34, and the intake pipe pressure (negative pressure) in the surge tank 6 generated during operation of the engine 1 is reduced through the negative pressure passage 34. 32. A check valve 35 is provided in the middle of the negative pressure passage 34. The check valve 35 regulates the direction of the air flow in the negative pressure passage 34 and allows only the air flow from the constant pressure chamber 32 to the surge tank 6.
[0031]
An atmosphere passage 36 extends from the transformation chamber 33, and the end of the passage 36 is open to the atmosphere. Then, the atmosphere can be introduced into the transformation chamber 33 through the atmosphere passage 36. Further, the power piston 31 is provided with a communication path (not shown) that allows the constant pressure chamber 32 and the variable pressure chamber 33 to communicate with each other.
[0032]
The brake booster 30 has a switching mechanism (not shown) that switches between a communication state between the constant-pressure chamber 32 and the variable-pressure chamber 33 and a communication state between the inside and the outside of the variable-pressure chamber 33 in accordance with the depression operation of the brake pedal 20. Z) is provided. When the brake pedal 20 is not depressed, the switching mechanism allows communication between the constant-pressure chamber 32 and the variable-pressure chamber 33 and shuts off air introduction to the variable-pressure chamber 33. In this state, the intake pipe pressure in the surge tank 6 acts on the constant pressure chamber 32 and the variable pressure chamber 33, and the pressure in both chambers 32 and 33 becomes substantially the same.
[0033]
When the brake pedal 20 is depressed, the switching mechanism cuts off the communication between the constant pressure chamber 32 and the variable pressure chamber 33 and allows the introduction of the atmosphere into the variable pressure chamber 33. In this state, a negative pressure acts on the constant pressure chamber 32 and an atmospheric pressure acts on the variable pressure chamber 33. As a result, a pressure difference is generated on both sides of the power piston 31, and a force based on this pressure difference is transmitted to the master cylinder 21 in addition to the depressing force applied to the brake pedal 20. With this addition, the depression force of the brake pedal 20 is reduced.
[0034]
In the configuration of the brake booster 30 described above, the air that has flowed into the variable pressure chamber 33 when the brake pedal 20 is depressed flows into the constant pressure chamber 32 from the variable pressure chamber 33 when the brake pedal 20 is returned. This is the same when the brake pedal 20 is depressed while the engine 1 is stopped. Therefore, if the brake pedal 20 is repeatedly depressed while the engine 1 is stopped, the pressure in the constant-pressure chamber 32 gradually approaches the atmospheric pressure. That is, the pressure in the constant-pressure chamber 32 changes according to the operation state of the brake pedal 20. The amount of air flowing into the surge tank 6 from the brake booster 30 via the negative pressure passage is determined by the pressure of the constant pressure chamber 32 during and after the start of the engine 1. That is, if the operation state of the brake pedal 20 is monitored, it is possible to estimate the amount of inflowing air.
[0035]
In order to monitor the brake pedal 20 when the engine 1 is stopped, the ECU 40 needs to operate in such a state. Therefore, in the present embodiment, the entry of a person into the vehicle is detected by various sensors, and the ECU 40 is activated based on the detection result.
[0036]
The power supply control circuit 50 controls the timing of supplying power to various devices of the vehicle. The power control circuit 50 is connected with a door sensor 51, a key sensor 52, and the like. The door sensor 51 generates a detection signal 51A that goes low when the door is closed and goes high when the door is opened.
[0037]
Further, the key sensor 52 outputs first, second, and third detection signals 52A, 52B, and 52C whose logical levels change according to the key position of the cylinder lock. There are four key positions: off, ACC on, main on, and start on. First, when the key position is off, the first to third detection signals 52A to 52C become low level. Next, when the key position is ACC on, the first detection signal 52A goes high while the second and third detection signals 52B and 52C go low. When the key position is main-on, the first and second detection signals 52A and 52B are at a high level, while the third detection signal 52C is at a low level. Further, when the key position is start-on, the first to third detection signals 52A to 52C become high level.
[0038]
The power supply control circuit 50 of this example supplies power to a device such as a car stereo or an air conditioner while the first detection signal 52A is at a high level, and is necessary for ignition of an igniter or the like while the second detection signal 52B is at a high level. Power to the necessary devices or devices necessary for the operation of the engine 1, such as the oxygen sensor and the air flow meter 11, and further supplies power to the starter motor while the third detection signal 52C is at a high level.
[0039]
Further, the power supply control circuit 50 supplies the power supply 50A to the ECU 40 during a period from when the detection signal 51A of the door sensor 51 becomes high level to when the second detection signal 52B transitions from high level to low level. The ECU 40 is activated by power supply from the power supply 50A. Thus, the ECU 40 is started before power is supplied to devices required for the operation of the engine 1 and can monitor the state of the brake.
[0040]
Next, the ECU 40 includes a CPU, a ROM, a RAM, a backup RAM, an input / output interface, and the like. In the ROM, a control program and initial data necessary for executing arithmetic processing by the CPU are stored in advance. The RAM functions as a work area of the CPU, and temporarily stores a calculation result. The backup RAM is backed up by a lithium battery or the like so as to retain various data even after the power is turned off.
[0041]
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the ECU 40. When the door is opened, power supply 50A is supplied from power supply control circuit 50 to ECU 40, and ECU 40 is activated. The ECU 40 starts the brake state monitoring process immediately after the startup (step S1). In the monitoring processing, the number N of brake operations performed by the driver is counted (step S2). More specifically, the CPU of the ECU 40 counts the number of times that the detection signal 14 of the brake switch 14 rises from a low level to a high level, and stores the counted value in the RAM as the number N of brake operations.
[0042]
Next, the ECU 40 determines whether or not cranking has been started (step S3), and repeats the processing of steps S2 and S3 until cranking is started. Specifically, when the third detection signal 52C output from the key sensor 52 transitions from a low level to a high level, it is determined that cranking has started. In this case, the key position of the cylinder lock is in a start-on state, and the starter motor starts.
[0043]
When cranking is started, the ECU 40 starts fuel injection control in a starting period (step S4). In the fuel injection control in the starting period, the ECU 40 determines the injection amount in consideration of the number of brake operations N.
[0044]
If the starting period injection amount is etaust, the starting period basic injection value is etaustb, the engine speed correction coefficient is eknest, the battery voltage correction coefficient is ekbst, and the corrected injection amount according to the brake operation state is ekbrkst, The injection amount etaust is given by Expression 1 shown below. Note that the starting period injection amount etaust, the starting period basic injection value etaustb, and the corrected injection amount ekbrkst are given as times during which fuel is injected from the fuel injection valves 8A to 8D.
etaust = etaustb * eknest * ekbst + ekbrkst Equation 1
[0045]
Here, the starting period basic injection value etaustb is obtained by referring to an injection amount map that stores the engine water temperature value and the starting period basic injection value etaustb in association with each other. This injection amount map is stored in the ROM. The CPU accesses the injection amount map based on the engine water temperature value obtained by A / D converting the output signal of the water temperature sensor 12, and generates the starting period basic injection value etaustb.
[0046]
Further, the corrected injection amount ekbrkst is obtained by referring to the starting period correction amount map stored in association with the number of times of the brake operation and the corrected injection amount ekbrkst. FIG. 3 shows an example of the stored contents of the starting period correction amount map. In this example, the correction injection amount ekbrkst increases as the number N of brake operations increases.
[0047]
If the number of times the brake is operated before the start of the engine 1 increases, the amount of air flowing into the surge tank 6 from the brake booster 30 increases, so that the air-fuel mixture during the starting period becomes lean. In the present embodiment, the ECU 40 is started to monitor the operation state of the brake before the power is turned on to the devices necessary for the operation of the engine 1, and the starting injection amount etaust in consideration of the brake operation state is considered. Therefore, in the starting period of the engine 1, the air-fuel ratio can be made closer to the target value.
[0048]
Next, the ECU 40 determines whether or not the start of the engine 1 has been completed (step S5). Completion of the start of the engine is determined by the fact that the engine speed reaches a predetermined speed (preferably 400 rpm), and fuel injection control in the starting period is performed until the engine speed reaches the predetermined speed. When the ECU 40 detects that the start of the engine 1 is completed, the ECU 40 performs fuel injection control after the start (step S6). Also in the fuel injection control after the start, control is performed in consideration of the operation state of the brake before the start of the engine 1. The reason is that the negative pressure of the intake air in the surge tank 6 gradually converges to a steady state negative pressure as the engine 1 starts and repeats the intake and exhaust. That is, when the engine 1 starts, the pressure does not immediately become the steady state negative pressure, but gradually changes from the pressure before the engine 1 starts to the steady state negative pressure. Then, air flows from the brake booster 30 into the surge tank 6 while the intake negative pressure changes to a steady state. Therefore, even in a predetermined period following the start period, the fuel injection control is performed in consideration of the operation state of the brake before the start.
[0049]
In the fuel injection control after the start, the ECU 40 determines the fuel injection amount according to the following Expressions 2 and 3.
etauout = etaub * ekrichx Equation 2
ekrichx = 1 + efase1 + efase2 + efwl + efbrk Equation 3
efbrk = efbrkb + efbrkdec Equation 4
(Attenuation is every 65ms)
[0050]
However, the post-start injection amount is etaout, the post-start basic injection value is etaub, the injection amount correction coefficient is ekrichk, the post-start increase 1 (slow attenuation) is efase1, the post-start increase 2 (sudden decay) is efase2, and the basic warm-up increase. The coefficient is efwl, and the brake correction coefficient is efbrk.
[0051]
Here, the post-startup basic injection value etaub is calculated based on the intake air amount. Further, the brake correction coefficient efbrk is obtained by referring to a post-start correction coefficient map in which the number of brake operations N, the basic coefficient efbrkb, and the damping coefficient efbrkdec are stored in association with each other. FIG. 4 shows an example of the stored contents of the post-start correction coefficient map. This post-startup correction coefficient map is stored in the ROM. The CPU accesses the post-start correction coefficient map based on the number of brake operations, reads the basic coefficient efbrkb and the damping coefficient efbrkdec, and calculates the brake correction coefficient efbrk.
[0052]
Next, the ECU 40 determines whether or not the termination condition has been satisfied (step S7). The termination condition is determined so that a point in time at which the brake operation before starting the engine 1 does not affect the injection amount can be determined. In other words, the end condition is determined so that the time point at which the intake negative pressure reaches the steady state pressure can be determined. Specifically, an elapsed time after the start or an integrated air amount after the start may be set as the termination condition.
[0053]
If the termination condition is satisfied, the ECU 40 starts the air-fuel ratio feedback control (step S8). In the air-fuel ratio feedback control, the injection amount is not corrected based on the number of brake operations N, and the intake amount and the injection amount are feedback-controlled.
[0054]
Thereafter, the ECU 40 determines whether or not the power supply has been stopped, and continues the air-fuel ratio feedback control until the power supply is stopped (step S9).
[0055]
Next, the operation of the ECU 40 will be specifically described with reference to a timing chart shown in FIG. At time t1, when the driver unlocks the door, the detection signal 51A of the door sensor 51 goes high. Then, the power supply control circuit 50 starts supplying the power supply 50A in synchronization with the rising edge of the detection signal 51A. That is, it is detected that the driver gets into the vehicle by unlocking the door, and the ECU 40 starts monitoring the operation state of the brake from the time of getting on.
[0056]
Then, at time t2, time t3, and time t4, when the driver depresses the brake pedal 20, the detection signal 14A of the brake switch 14 goes high only during a period corresponding to the depression. The ECU 40 counts rising edges of the detection signal 14A to generate the number N of brake operations. Therefore, as shown in the figure, the number of brake operations changes as N = 0 → N = 1 (time t2) → N = 2 (time t3) → N = 3 (time t4).
[0057]
Next, at time t5, when the driver operates the key to turn on the key position ACC, the first detection signal 52A changes from the low level to the high level, and power is supplied to an attached device such as a car stereo. . Further, when the key position is turned on at time t6, the second detection signal 52B changes from the low level to the high level, and power is supplied to devices necessary for the operation of the engine 1 to prepare for the start of the engine 1. Be started.
[0058]
Next, at time t7, when the key position is turned on, the starter motor is driven, and the ECU 40 executes the fuel injection control in the starting period. At this time, the starting period correction amount map shown in FIG. 3 is referred to. In this example, since the number N of brake operations is "3", 5 ms is obtained as the corrected injection amount ekbrkst. Thereby, the injection amount is corrected so that the air-fuel ratio becomes an appropriate value.
[0059]
Then, at the time t8, when the cranking is completed and the engine 1 is started, the key position is returned to the main-on state. At this time, the third detection signal 52C transitions from a high level to a low level. The ECU 40 ends the fuel injection control in the starting period and starts the fuel injection control after the starting. At this time, a post-start correction coefficient map shown in FIG. 4 is referred to. In this example, since the number N of brake operations is “3”, 0.5 is obtained as the basic coefficient efbrkb and 0.99 is obtained as the damping coefficient efbrkdec. Thereby, the injection amount is corrected so that the air-fuel ratio becomes an appropriate value.
[0060]
Here, assuming that the end condition of the injection amount correction based on the number of brake operations N is that the elapsed time from the start of the engine 1 has reached Tx, at time t9 when the time Tx has elapsed from time t8, the ECU 40 Then, the fuel injection control after the start is ended, and the air-fuel ratio feedback control is started.
[0061]
Further, at time t10, when the key position is returned to the ACC ON state, the second detection signal 52B changes from the high level to the low level. Then, the power supply control circuit 50 stops the power supply 50A supplied to the ECU 40. As a result, the operation of the ECU 40 is stopped.
[0062]
As described above, according to the present embodiment, the door sensor 51 detects that the driver has entered the vehicle, activates the ECU 40, and uses the brake switch 14 to set the brake state before the engine 1 starts. Is detected, and the fuel injection amount is determined based on the detection result. Therefore, even if the intake negative pressure changes due to the brake operation, this can be corrected. As a result, the air-fuel ratio in the starting period and after the starting can be matched with the target value, and harmful emissions can be reduced.
[0063]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible.
[0064]
In the above-described embodiment, the ECU 40 is activated by detecting that the driver has entered the vehicle using the door sensor 51. However, the present invention is not limited to this. Using a remote control door switch, door key, smart key to detect, or a seating sensor provided in the driver's seat to detect the driver's seat or a vibration sensor to detect vibration, etc. Good.
[0065]
Further, the activation of the ECU 40 may be started at a timing when the driver may operate the brake before the engine 1 is started. In this regard, when the driver operates the keys to turn on the key position, the power necessary for traveling is turned on and the preparation for starting is started. It is preferable to monitor the condition.
[0066]
Further, in the above-described embodiment, the number of times of the brake operation N is counted and the state of the brake is detected. However, in consideration of the integrated time of the brake operation or the strength of the brake operation, the starting period and the time after the start are considered. The fuel injection amount may be controlled. The integrated time of the brake operation may be obtained by integrating the time when the detection signal 14A of the brake switch 14 is at the high level. When the integration time becomes longer, the internal pressure of the brake booster 30 approaches the atmospheric pressure. Therefore, the ECU 40 may control the fuel injection so that the injection amount becomes larger as the integration time becomes longer. The strength of the brake operation may be detected by arranging a pressure sensor inside the brake booster 30 and based on an output signal from the pressure sensor. In this case, the ECU 40 may control the fuel injection so that the injection amount increases as the internal pressure increases. Further, the amount of air flowing from the brake booster 30 into the surge tank 6 is estimated by appropriately combining the number N of times of the brake operation, the cumulative time of the brake operation, and the strength of the brake operation, and the injection amount is determined according to the estimated air amount. The fuel injection may be controlled as described above.
[0067]
Further, in the above-described embodiment, the entire ECU 40 is activated by supplying the power supply 50A to the ECU 40. However, the present invention is not limited to this, and only the configuration of the ECU 40 necessary for monitoring the brake state is provided. Alternatively, the ECU 40 may be started before power is supplied to devices necessary for the operation of the engine 1, and the entire ECU 40 may be started when the key position is turned on.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the state of the brake is monitored before power is supplied to devices required for operating the internal combustion engine, and the fuel Therefore, even if the brake is operated while the internal combustion engine is stopped and the internal pressure of the brake booster fluctuates, it is possible to control the fuel injection in consideration of the fluctuation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a fuel injection amount control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of an ECU used in the device.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing stored contents of a starting period correction amount map used for fuel injection control in a starting period.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing stored contents of a post-start correction coefficient map used for post-start fuel injection control.
FIG. 5 is a timing chart for specifically explaining the operation of the ECU 40.
[Explanation of symbols]
1 engine
6 surge tank
7 Intake manifold
14 Brake switch
30 Brake booster
34 Negative pressure passage
40 ECU
51 Door sensor

Claims (11)

内燃機関の吸気通路と連通されブレーキの操作力を補助するブレーキブースタを備え、前記内燃機関の始動手順を前記内燃機関の運転に必要な機器に電源を投入する第1段階とクランキング動作を開始させる第2段階とに分けて実行する車両に適用される内燃機関の制御装置において、
前記ブレーキの操作状態に対応する検出信号を出力する検出手段と、
前記第1段階前から前記検出信号を監視するとともに、前記内燃機関の始動期に監視結果を考慮して燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段と
を備えた内燃機関の制御装置。
A brake booster that is in communication with the intake passage of the internal combustion engine and assists the operation force of the brake; A control device for the internal combustion engine applied to the vehicle, which is executed separately from the second stage.
Detecting means for outputting a detection signal corresponding to the operation state of the brake;
A control device for an internal combustion engine, comprising: a fuel injection control unit that monitors the detection signal before the first stage and controls fuel injection in consideration of a monitoring result during a start period of the internal combustion engine.
前記燃料噴射制御手段は、前記内燃機関の始動期に続く所定期間において、前記監視結果を考慮して燃料の噴射を制御す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。2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection control unit controls fuel injection in a predetermined period following a start period of the internal combustion engine in consideration of the monitoring result. 3. 前記燃料噴射手段は、前記検出信号に基づいて前記ブレーキの操作回数を監視し、前記ブレーキの操作回数を考慮して燃料の噴射を制御する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection unit monitors the number of times of operation of the brake based on the detection signal, and controls fuel injection in consideration of the number of times of operation of the brake. 4. Engine control device.
前記燃料噴射手段は、前記検出信号に基づいて前記ブレーキの操作時間を監視し、前記ブレーキの操作時間を考慮して燃料の噴射を制御することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。The fuel injection means monitors the operation time of the brake based on the detection signal, and controls the fuel injection in consideration of the operation time of the brake. 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1. 前記燃料噴射手段は、前記検出信号に基づいて前記ブレーキの操作力を監視し、前記ブレーキの操作力を考慮して燃料の噴射を制御する
ことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
The fuel injection means monitors the operation force of the brake based on the detection signal, and controls the fuel injection in consideration of the operation force of the brake. 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1.
運転者の車両への乗り込みを検知する検知手段を備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記検知手段によって前記運転者の乗り込みが検知されると、前記検出信号の監視を開始することを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
Equipped with detection means for detecting the driver getting into the vehicle,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the fuel injection control means starts monitoring the detection signal when the detection means detects that the driver has entered the vehicle. Engine control device.
前記検知手段は、前記車両のドアが開いたことを検出するセンサを含み、当該センサの検出結果を考慮して前記運手者の乗り込みを検知することを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。7. The internal combustion engine according to claim 6, wherein the detection unit includes a sensor that detects that a door of the vehicle is opened, and detects the entry of the operator in consideration of a detection result of the sensor. Engine control device. 前記検知手段は、前記車両の施錠装置が開錠状態となったことを検知するセンサを含み、当該センサの検出結果を考慮して前記運手者の乗り込みを検知することを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。The said detection means includes a sensor which detects that the locking device of the said vehicle was in an unlocked state, and detects the boarding of the said operator in consideration of the detection result of the said sensor. 7. The control device for an internal combustion engine according to 6. 前記検知手段は、運転席への着座を検知するセンサを含み、当該センサの検出結果を考慮して前記運手者の乗り込みを検知することを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。7. The internal combustion engine control according to claim 6, wherein the detection unit includes a sensor that detects a seat in a driver's seat, and detects the boarding of the operator in consideration of a detection result of the sensor. apparatus. 前記燃料噴射制御手段は、吸気負圧が定常状態になるまで、記監視結果を考慮した燃料の噴射制御を継続することを特徴とする請求項1乃至9に記載の内燃機関の制御装置。10. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection control means continues the fuel injection control in consideration of the monitoring result until the intake negative pressure becomes a steady state. 内燃機関の吸気通路と連通されブレーキの操作力を補助するブレーキブースタを備える車両に適用される内燃機関の制御装置において、
前記ブレーキの操作状態に対応する検出信号を出力する検出手段と、
運転者の前記車両への乗り込みを検知して前記検出信号の監視を開始するとともに、前記内燃機関の始動期に監視結果を考慮して燃料の噴射を制御する燃料噴射制御手段と
を備えた内燃機関の制御装置。
In a control device for an internal combustion engine applied to a vehicle including a brake booster which is communicated with an intake passage of the internal combustion engine and assists a brake operating force,
Detecting means for outputting a detection signal corresponding to the operation state of the brake;
A fuel injection control means for detecting a driver's entry into the vehicle to start monitoring the detection signal, and controlling fuel injection in consideration of a monitoring result during a starting period of the internal combustion engine. Engine control device.
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