JP2524908Y2

JP2524908Y2 - エンジンの燃料制御装置

Info

Publication number: JP2524908Y2
Application number: JP1989151041U
Authority: JP
Inventors: 猛今井; 美伸城戸
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1997-02-05
Anticipated expiration: 2004-12-27
Also published as: JPH0387945U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、エンジン始動時にスロットル弁が設定開度
以上とされたときに燃料カットを行なう始動時掃気手段
を備えたエンジンの燃料制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

エンジン始動時に、なんらかの原因で空燃比がオーバ
リッチになって点火プラグに燃料のかぶりが生じると、
燃焼が行なわれず、始動が困難となる。

従来、このような場合の対策として、エンジン始動時
で、かつスロットル弁が設定開度以上のときに燃料カッ
トを行なう始動時掃気手段を備えた装置が知られている
（例えば特開昭53-17837号公報参照）。この装置による
と、スタータを駆動しても上記オーバリッチが原因でエ
ンジンがかからないときに、アクリルペダルを踏込め
ば、燃料カットが行なわれて空気のみがエンジンに供給
されることにより、掃気が行なわれてオーバリッチ状態
が解消され、再始動可能となる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、燃料噴射式エンジンにおける燃料制御とし
て、通常のエンジン作動中は、吸入空気量に応じて燃料
噴射量を制御し、かつ、気筒別もしくは複数のグループ
別に噴射タイミングを設定するシーケンシャル噴射を行
なうが、エンジン始動時には、吸入空気量の検出および
シーケンシャル噴射が困難なことから、水温等に応じて
燃料噴射量を設定し、各気筒に同時噴射で燃料を供給す
る始動燃料供給を行ない、さらに始動直後に噴射量や噴
射形態が急変するとエンスト等が生じ易いので、始動後
もエンジンの作動状態が安定するまでの所定期間は上記
の始動燃料供給を継続するようにしたものがある。上記
の始動時および始動後所定期間の始動燃料供給において
は、始動を促進するとともに、各気筒に供給される燃料
に多少のばらつきがあっても燃料不足が生じないように
するため、その後の通常燃料制御と比べてある程度空燃
比がリッチになるように燃料噴射量が設定されるのが通
例である。

このような燃料制御が行なわれるものに、前記のよう
な始動時のオーバリッチ対策としての始動時掃気手段を
適用する場合、単に始動時のみ所定条件（スロットル弁
が設定開度以上）のもとで燃料カットを行なうだけで
は、その後に再度オーバリッチ状態となってしまう場合
がある。

すなわち、オーバリッチ状態での始動時にアクセルペ
ダルが踏込まれて燃料カットが行なわれると、充分に掃
気される前に、オーバリッチ状態がある程度軽減された
段階で、可燃空燃比の範囲に入って燃焼を始めることに
よりエンジン回転数が上昇して始動ゾーンを脱する場合
がある。この場合に、始動ゾーンを脱するに伴って燃料
カットが解除され、かつ所定期間内は始動燃料供給が行
なわれることにより、再度可燃空燃比よりリッチとなっ
て、この状態でエンストし、オーバリッチ状態が残され
るという事態が生じる可能性がある。このようになる
と、再始動時にも、掃気のためのアクセルペダル踏込み
操作を再び行なわない限り、始動困難となる。

本考案はこのような事情に鑑み、掃気中にいったんエ
ンジンがかかってから再びオーバリッチ状態を生じると
いう事態を防止し、始動性を改善することができるエン
ジンの燃料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〕

本考案は上記の目的を達成するため、エンジン始動時
および始動後の所定期間に所定の始動燃料の供給を行な
って、上記所定期間の経過後は吸入空気量に応じた通常
燃料供給を行なう燃料制御手段と、エンジン始動時で、
かつスロットル弁が所定開度以上のときに燃料カットを
行なう始動時掃気手段とを備えたエンジンの燃料制御装
置であって、上記掃気手段の作動条件の成立後は上記始
動後の所定期間における始動燃料供給を禁止する禁止手
段を備えたものである。

〔作用〕

上記構成によると、始動時に掃気を意図してアクセル
ペダルが踏込まれることによりスロットル弁が所定開度
以上とされると、燃料カットにより掃気が行なわれる。
さらに始動時掃気中にエンジンがかかって始動状態を脱
しても、上記所定期間における始動燃料噴射が禁止され
ることにより、この所定期間中に空燃比が再びオーバリ
ッチとなることが避けられる。

〔実施例〕

第１図は、本考案の一実施例におけるエンジンの全体
構造を示している。この図において、１はエンジン本体
であり、その各気筒にはピストン２が設けられ、このピ
ストン２の上方には燃焼室３が形成されている。この燃
焼室３に臨む位置には、吸気弁４、排気弁５、点火プラ
グ６等が配設され、上記吸気弁４および排気弁５に通ず
る位置にはそれぞれ吸気通路７および排気通路８が接続
されている。

上記吸気通路７には、吸入空気量を検出するエアフロ
ーメータ11およびアクセル操作に応じて開閉するスロッ
トル弁12が設けられるとともに、各気筒別に分岐した分
岐通路の下流端近傍に燃料噴射弁13が配設されている。
さらに吸気通路７には、アイドル回転数調整のための、
スロットル弁12をバイパスするバイパス通路14とその流
量を調整するISCバルブ15が装備され、また上記スロッ
トル弁12の開度を検出するスロットル開度センサ16が取
付けられている。

一方、排気通路８には空燃比を検出するＯ₂センサ17
が取付けられている。エンジンのウォータジャケットに
は水温センサ18が取付けられている。また、点火装置の
ディストリビュータ20には、クランク角信号を出力する
クランク角センサ21および気筒識別信号を出力するシリ
ンダセンサ22が具備されている。

30は上記燃料噴射弁13を制御するコントロールユニッ
ト（ECU）であって、マイクロコンピュータ等で構成さ
れており、このコントロールユニット30に、上記エアフ
ローメータ11、スロットル開度センサ16、Ｏ₂センサ1
7、水温センサ18、クランク角センサ21およびシリンダ
センサ22からの各信号およびスタータスイッチ23からの
信号が入力される。そしてこのコントロールユニット30
から出力される噴射パルスに応じて、そのパルス幅に相
当する時間だけ燃料噴射弁13から燃料が噴射されること
により、燃料噴射量および噴射タイミングが制御される
ようになっている。

上記コントロールユニット30は、後述のフローチャー
トに示す制御を行なうことにより、次のような燃料制御
手段31、始動時掃気手段32および禁止手段33としての機
能を果すように構成されている。すなわち、上記燃料制
御手段31の機能として、エンジン始動時には所定の始動
燃料の供給を行ない、例えば始動時用の燃料噴射量（噴
射パルス幅）をエンジン水温に応じて設定するとともに
各気筒に対して同時噴射を行なうようにし、さらに始動
後も所定期間はこのような始動燃料供給を継続し、所定
期間経過後は、エアフローメータ18で検出された吸入空
気量等に基づいて燃料噴射量を制御するとともに各気筒
別もしくは各グループ別に設定したタイミングで燃料を
噴射するというような通常燃料供給を行なう。また、上
記始動時掃気手段32の機能として、エンジン始動時にス
ロットル弁12が所定開度以上（例えば全開）とされたと
きに燃料カットを行ない、さらに上記禁止手段33の処理
として、スロットル弁12が所定開度以上という条件が始
動後も続いていれば上記の始動後の所定期間における始
動燃料供給も禁止するようにしている。

上記コントロールユニット30による制御の具体例を、
第２図および第３図にフローチャートで示す。

第２図は始動判定ルーチンを示し、このルーチンで
は、クランク角信号の周期から求められるエンジン回転
数Neが予め設定された始動判定回転数Ｎ_st（例えば500r
pm）以下であるか否かの判定（ステップＳ₁）と、スタ
ータスイッチ（ST_sw）23がONであるか否かの判定（ステ
ップＳ₂）とに基づき、エンジン回転数Neが上記始動判
定回転数Ｎ_st以下であって、かつスタータスイッチ23が
ONであるときを始動時とする。そして、始動時であれ
ば、始動フラグＦ_stを「１」にセットする（ステップＳ
₃）とともに、始動後の所定期間を調べるためのカウン
タＣ_ntに、この所定期間に相当する初期値Ａをセットす
る（ステップＳ₄）。始動時でなければ、始動フラグＦ
_stを「０」とする（ステップＳ₅）。

第３図は燃料噴射ルーチンを示し、このスーチンで
は、ステップＳ₁₁でクランク角信号等に基づいて噴射タ
イミングか否かを調べ、噴射タイミングでなければその
ままリターンする。噴射タイミングとなったときは、ス
テップＳ₁₂で上記カウンタＣ_ntをディクリメントする。
もっとも、始動中は第２図のルーチンのステップＳ₄で
上記カウンタＣ_ntが初期値Ａに戻されるので、実質的に
は始動状態を脱した自転からカウンタＣ_ntがディクリメ
ントされる。

ステップＳ₁₂に続いてステップＳ₁₃で、上記カウンタ
Ｃ_ntが０より大か否かを調べることにより、始動中ない
し始動後所定期間内にあるか、それとも始動後所定期間
が経過した後であるかを調べる。

始動中ないし始動後所定期間内にあるときは、スロッ
トル開度の検出系統にフェイル（故障）が生じているか
否かを調べ（ステップＳ₁₄）、フェイル状態でなければ
スロットル開度TVOを調べてスロットル全開か否かを判
定する（ステップＳ₁₅）。そしてスロットル全開でない
ときは、ステップＳ₁₆で、水温等に応じて設定した始動
燃料を噴射する始動パルス噴射を行なう。フェイル状態
であるときも同様とする。

始動中ないし始動後所定期間内において、フェイルで
ない状態でスロットル全開が検出されたときは、ステッ
プＳ₁₇で、燃料噴射弁13からの燃料噴射を停止させる燃
料カットを行なう。この処理により、前記の始動時掃気
手段32および禁止手段33としての機能を果す。

始動後所定期間が経過した後（ステップＳ₁₃の判定が
NO）であれば、ステップＳ₁₈で、エアフローメータ11で
検出される吸入空気量や運転状態、Ｏ₂センサの出力等
に応じて燃料噴射量を制御する通常パルス噴射を行な
う。

以上のような当実施例の装置によると、第４図のタイ
ムチャートに示すように、エンジン始動時に空燃比がオ
ーバリッチとなっている状況下で、アクセルペダルが踏
込まれることによりスロットル全開とされると、その時
点ｔ₁から燃料カットが行なわれることにより、掃気作
用で空燃比がリーン側に変化する。この掃気中に、空燃
比が可燃空燃比の範囲にまで変化したとき、燃料カット
状態でも残存燃料で燃焼が行なわれ、エンジン回転数Ne
が始動判定回転数Ｎ_stを越えることがある。この場合
に、始動時にのみ燃料カットを行なう従来の装置によれ
ば、掃気が充分に進行するまでに、エンジン回転数Neが
始動判定回転数Ｎ_stを越えた時点ｔ₂で燃料カットが解
除され、かつ、始動後所定期間は、通常時よりも空燃比
をリッチにするような始動燃料供給が継続されることか
ら、破線41のように、空燃比が再びオーバリッチとな
り、この状態でエンストしてオーバリッチが残る。これ
に対し、当実施例の装置によると、掃気のためのアクセ
ルペダル踏込み操作によるスロットル全開状態が続いて
いれば、エンジン回転数Neが始動判定回転数Ｎ_stを越え
た時点ｔ₂からも、上記所定期間内では燃料噴射が禁止
されて燃料カットが継続される。これにより、空燃比が
実線42のように充分リーン側に変化して掃気が達成さ
れ、エンジンが停止してもオーバリッチ状態が残ること
がない。

〔考案の効果〕

以上のように本考案は、エンジン始動後の所定期間も
始動燃料の供給を継続するような燃料制御が行なわれる
エンジンにおいて、オーバリッチとなっている状況下で
始動が行なわれたときの対策として、エンジン始動時で
かつスロットル弁が所定開度以上のときに燃料カットを
行なうだけでなく、このような始動時掃気の条件の成立
後は上記始動後の所定期間における始動燃料供給を禁止
するようにしているため、燃料カットによる掃気中にい
ったんエンジンがかかった場合にも再びオーバリッチ状
態となることが防止され、始動性を向上することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体構造の概略図、第
２図および第３図は燃料制御の具体例を示すフローチャ
ート、第４図は掃気動作を示すタイムチャートである。１……エンジン本体、12……スロットル弁、13……燃料
噴射弁、16……スロットル開度センサ、23……スタータ
スイッチ、30……コントロールユニット、31……燃料制
御手段、32……始動時掃気手段、33……禁止手段。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エンジン始動時および始動後の所定期間に
所定の始動燃料の供給を行なって、上記所定期間の経過
後は吸入空気量に応じた通常燃料供給を行なう燃料制御
手段と、エンジン始動時で、かつスロットル弁が所定開
度以上のときに燃料カットを行なう始動時掃気手段とを
備えたエンジンの燃料制御装置であって、上記始動時掃
気手段の作動条件の成立後は上記始動後の所定期間にお
ける始動燃料供給を禁止する禁止手段を備えたことを特
徴とするエンジンの燃料制御装置。