JP2503548Y2

JP2503548Y2 - 内燃機関の燃料噴射量制御装置

Info

Publication number: JP2503548Y2
Application number: JP1989042169U
Authority: JP
Inventors: 靖佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1996-07-03
Anticipated expiration: 2004-04-11
Also published as: JPH02132831U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は内燃機関の燃料噴射量制御装置に係り、特に
機関始動後の加速時における燃料噴射量を最適にしてHC
排出量を低減することができる内燃機関の燃料噴射量制
御装置に関する。

〔従来の技術〕

機関が充分暖機していない始動時においては、噴射さ
れた燃料がインテークマニホールド内壁面等の吸気管壁
に付着して燃焼室内に供給される燃料量が少なくなる。
このため、従来では、この壁面付着量に相当する量の燃
料を補正して燃料噴射を行うことにより、始動性および
始動直後の運転性を良好にしている。すなわち、機関温
度が低く壁面に付着した燃料の蒸発量が少ない冷間始動
時には燃焼室への燃料供給量が少なくなることから燃料
噴射量を多くし、機関温度が高く壁面に付着した燃料の
蒸発量が多い始動時には燃焼室への燃料供給量が多くな
ることから冷間始動時に比較して燃料噴射量を少なくし
ている。

また、機関の各気筒毎に取付けられている複数の主燃
料噴射弁の他に、冷間始動時に補助的に燃料を噴射する
ための補助燃料噴射弁をサージタンク等の吸気集合部に
取付けている機関もある。この補助燃料噴射弁は、冷間
始動性を向上させるためのもので、始動時（クランキン
グ中）に機関冷却水温に応じた量の燃料を噴射するもの
である。そして、機関が完爆したとき（機関がスタータ
の補助なしに回転を継続できるようになったとき）補助
燃料噴射弁の作動を停止するようにしている。この場合
においても、上記で説明したように噴射された燃料が壁
面に付着する。

上記のように壁面に付着した燃料は、機関始動後の最
初の加速時に燃焼室に供給されてHCが多量に発生する原
因となる。このため従来では、特開昭60−40758号公報
に示されるように、始動開始からの燃料噴射量の積算値
が大きくなるほど吸気管壁に付着する燃料量が多いとの
考えに従って、燃料噴射量の積算値が大きくなるに従っ
て加速時の非同期燃料噴射量が徐々に減少されるように
補正している。

なお、本考案に関連する技術としては、特開昭63−13
1840号公報、特開昭63−131840号公報記載の技術があ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、第７図に示すように、吸気管壁に付着
する燃料量は機関始動開始から機関完爆までの機関始動
中においては時間の経過（燃料噴射量の積算値に対応す
る）と共に増加する傾向であるが、機関完爆後は吸気量
に対する燃料噴射量が始動中の燃料噴射量に比較しては
るかに少なくなるため、始動中とは逆に減少する傾向に
なる。特に、上記の補助燃料噴射弁（コールドスタート
インジエクタ）を備えた機関ではこの傾向が特に顕著で
ある。従って、燃料噴射量の積算値に従って加速時の燃
料を徐々に減少させるという従来の技術では、加速時の
要求燃料量に対して過不足が生ずることになり、エミツ
シヨン、ドライバビリテイ等が悪化する、という問題が
ある。

本考案は上記問題点を解決すべくなされたもので、機
関完爆後の加速時の燃料噴射量を最適にしてエミツシヨ
ンやドライバビリテイ等が悪化しないようにした内燃機
関の燃料噴射量制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に達成するために本考案は、第１図に示すよ
うに、機関始動開始から機関完爆までか否かを判断する
判断手段Ａと、機関始動開始から機関完爆までにおける
燃料噴射量の積算値を算出する算出手段Ｂと、前記積算
値が大きくなるに従って小さくなる第１の補正係数を設
定する第１の設定手段Ｃと、機関完爆直後からの経過時
間を計時する計時手段Ｄと、前記経過時間が長くなるに
従って大きくなる第２の補正係数を設定する第２の設定
手段Ｅと、前記第１の補正係数と前記第２の補正係数と
に基づいて機関加速時の燃料増量値を補正する補正手段
Ｆと、を含んで構成したものである。

〔作用〕

以下本考案の作用を説明する。判断手段Ａは機関始動
開始から機関完爆まで（以下、機関始動中という）か否
かを判断する。算出手段Ｂは機関始動中と判断されたと
きに機関始動中における燃料噴射量の積算値を算出す
る。第１の設定手段Ｃは燃料噴射量の積算値が大きくな
るに従って小さくなる第１の補正係数わ設定する。第７
図から理解されるように機関始動中では経過時間に従っ
て燃料付着量が増加する傾向にあるため燃料噴射量の積
算値が多くなるに従って小さくなるように第１の補正係
数を設定する。計時手段Ｄは、判断手段Ａの判断結果に
基づいて機関完爆直後からの経過時間を計時する。第２
の設定手段Ｅは計時手段Ｄで計時された経過時間が長く
なるに従って大きくなる第２の補正係数を設定する。第
７図から理解されるように機関完爆後では経過時間に従
って燃料付着量が少なくなるため経過時間が長くなるに
従って大きくなるように第２の補正係数を設定する。そ
して、補正手段は、第１の補正係数と第２の補正係数と
に基づいて機関加速時の燃料噴射量を補正する。上記の
ように燃料付着量の傾向に従って定めた第１の補正係数
と第２の補正係数とによって加速時の燃料噴射量を補正
することにより壁面への燃料付着量に対応した最適な量
の燃料を噴射することができ、これによって始動後の加
速時のHCの排出量を低減することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、第１の補正係数と共に第２の補
正係数を用いて機関加速時の燃料増量量を補正すること
から、機関完爆後の加速時における加速増量値を要求燃
料量に対応した最適な値にすることができ、HCの排出量
を低減すると共にドライバビリテイおよびエミツシヨン
等を良好にＣことができる、という効果が得られる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案の一実施例を詳細に説明す
る。第２図は自動車に搭載される４サイクル火花点火機
関（エンジン）を示すもので、燃焼用空気はエアクリー
ナ10、エアフローメータ12、吸気管14、スロツトル弁16
及びインテークマニホールド18を介してエンジン本体26
に吸入される。インテークマニホールド18の吸気集合部
には、各気筒に燃料を供給可能なように単一の補助燃料
噴射弁20が配置されている。また、インテークマニホー
ルド18の分岐管の各々には、主燃料噴射弁21、22、23、
24がそれぞれ取付けられており、クランク角に同期して
各気筒に燃料を噴射するように構成されている。補助燃
料噴射弁20および主燃料噴射弁21〜24は、制御回路36か
らの制御信号により開弁時間が制御されて燃料を噴射す
る。

燃焼後の排ガスはエキゾーストマニホールド28、排気
管30及び三元触媒を充填した触媒装置を介して大気に放
出される。排気管30には、理論空燃比に対応した値を境
に反転した信号を出力するO₂センサが取付けられてい
る。

エアフローメータ12で検出された吸入空気量信号は制
御回路36に入力されている。また、エンジン本体26には
エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ38が取付け
られており、冷却水温センサ38で検出された冷却水温信
号が制御回路36に入力されている。デイストリビユータ
32には、デイストリビユータシヤフトに固定されたシグ
ナルロータとデイストリビユータハウジングに固定され
たピツクアツプとで構成された回転速度センサが取付け
られており、この回転速度センサから、例えば180°CA
毎に回転角信号が出力されて制御回路36に入力される。
また、スタータを作動してクランキングを行うためのス
タータスイツチ34が制御回路36に接続され、制御回路36
にスタータ信号が入力されるように構成されている。上
記制御回路36は、ランダムアクセスメモリ、制御ルーチ
ンのプログラム等が記憶されたリードオンリメモリ及び
中央処理装置を備えたマイクロコンピユータを含んで構
成されている。

次に本実施例の制御ルーチンについて説明する。第３
図は加速増量を減量する減量係数KACCELを演算するため
の制御ルーチンを示すもので、キースイツチのACC端子
（アクセサリー端子）がオンされると起動されて、例え
ば4msec毎に実行される。ステツプ100では、スタータス
イツチ34がオンしたか否かを判断することによりクラン
キングが開始されたか否かを判断する。スタータスイツ
チ34がオンのときには機関始動中と判断して、ステツプ
102に進んで主燃料噴射弁の燃料噴射時間TAUMに所定の
係数αを乗算することにより主燃料噴射弁からの総噴射
量を求めてレジスターＡへ格納する。次のステツプ104
では補助燃料噴射弁の燃料噴射時間TAUSに所定の係数β
を乗算して補助燃料噴射弁からの総噴射量を求めてレジ
スターＢに格納する。なお、補助燃料噴射弁を備えてい
ない機関についてはこのステツプ104を省略する。次の
ステツプ106ではレジスターＡの内容とレジスターＢの
内容とを加算して総燃料噴射量ΣTAUを演算し、ステツ
プ108において第４図に示したテーブルから補間法によ
って総燃料噴射量ΣTAUに対応する第１の補正係数K1を
演算してKSTAUとしてRAMの所定エリアに記憶する。

ステツプ100でスタータオフと判断されたときには、
機関完爆直後であると判断して図示しないタイマーを起
動させ、ステツプ112においてタイマーで計時された機
関始動直後すなわちスタータスイツチをオンからオフに
した時点を基準とした経過時間TASをレジスターＡに格
納する。ステツプ114では第５図に示したテーブルから
補間法によって第２の補正係数K2を演算し、ステツプ11
6において第２の補正係数K2をレジスターＡに格納す
る。ステツプ118ではRAMに記憶したKSTAUをレジスター
Ｂに格納し、ステツプ120においてレジスターＡの内容
とレジスターＢの内容とを加算した結果をレジスターＡ
に格納し、ステツプ122においてレジスターＡの値が1.0
以上になっているか否かを判断する。レジスターＡの値
が1.0以上のときにはステツプ124において減量係数KACC
ELの値を1.0としてRAMに記憶する。一方、レジスターＡ
の値が1.0未満のときにはステツプ126においてレジスタ
ーＡの値を減量係数KACCELとしてRAMに記憶する。

第６図は機関完爆後の燃料噴射時間TAUを演算するル
ーチンを示すもので、ステツプ140において吸入空気量
Ｑと機関回転速度NEとに基づいて基本燃料噴射時間TPを
演算する。ステツプ142ては吸入空気量の変化率ΔＱに
所定の係数を乗算することにより加速増量値TPACCを演
算する。加速時には吸入空気量の変化率ΔＱが正の所定
値以上になるため吸入空気量の変化率を用いることによ
って加速増量値TPACCを演算することができる。次のス
テツプ144ではRAMに記憶されている減量係数KACCELと加
速増量値TPACCとを乗算した結果を加速増量値TPACCとす
る。この減量係数KACCELは上記で説明したように１以下
の値に設定されているためステツプ144では減量係数KAC
CELの値に従って加速増量値を減量することになる。次
のステツプ146では基本燃料噴射時間TPと加速増量値TPA
CCとを加算した値を新たな基本燃料噴射時間TPとし、ス
テツプ148においてこの基本燃料噴射時間を吸気温や機
関冷却水温等で補正して燃料噴射時間TAUを演算する。
そして、燃料噴射タイミングになった時点で燃料噴射時
間TAUに相当する時間主燃料噴射弁を開弁することによ
り燃料噴射を実行する。

なお、第４図および第５図のテーブルは機関冷却水温
やオイル温で代表される機関温度と無関係に定めたが、
機関温度をパラメータとし第４図および第５図の補正係
数の変化量を変化させるようにしてもよい。すなわち、
機関温度が低い程燃料の付着量が多いため、機関温度が
低い程補正係数K1、K2を小さくする。さらに、第４図お
よび第５図の補正係数は一次関数で表わしたが二次関数
で表わすようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実用新案登録請求の範囲に対応する機
能ブロック図、第２図は本考案が適用可能な内燃機関の
概略図、第３図は加速増量値を減量させる減量係数を演
算するためのルーチンを示す流れ図、第４図は総燃料噴
射量ΣTAUに対応する第１の補正係数K1のテーブルを示
す線図、第５図は機関完爆直後からの経過時間TASに対
応する第２の補正係数K2のテーブルを示す線図、第６図
は機関完爆後の燃料噴射時間を演算するルーチンを示す
流れ図、第７図は吸気管壁に付着する燃料量を燃料噴射
量の総量、エンジン回転速度等に対応して示した線図で
ある。 20……補助燃料噴射弁。34……スタータスイツチ、36…
…制御回路、38……冷却水温センサ。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】機関始動開始から機関完爆までか否かを判
断する判断手段と、機関始動開始から機関完爆までにおける燃料噴射量の積
算値を算出する算出手段と、前記積算値が大きくなるに従って小さくなる第１の補正
係数を設定する第１の設定手段と、機関完爆直後からの経過時間を計時する計時手段と、前記経過時間が長くなるに従って大きくなる第２の補正
係数を設定する第２の設定手段と、前記第１の補正係数と前記第２の補正係数とに基づいて
機関加速時の燃料増量値を補正する補正手段と、を含む内燃機関の燃料噴射量制御装置。