JP2526547B2 - 内燃機関制御装置 - Google Patents

内燃機関制御装置

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大治 磯部
克己 石田
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日本電装株式会社
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機関始動時の機関状態を検出して始動時空
燃比を調整し、始動性とりわけ再始動性を向上できる内
燃機関制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、例えば機関の始動ミス後に直ちに再始動する
と、燃料供給装置は通常の始動時と同様に判断して十分
な始動増量を行ってしまう。そこで、再始動時の吸気管
内には前回の燃料残留分と再始動による燃料分が加わる
ため過濃となってしまい再始動性が悪化してしまう。
そこで、再始動性を改善するため、例えば特開昭59−
185844号公報に示されるように、再始動時の制御を、前
回の機関停止直前の機関の冷却水温(THWE)と今回の始
動時冷却水温(THW)を比較して、その差(ΔTHW=THWE
−THW)を求め、予め実験によって求められたΔTHWに対
応した燃料噴射量補正値を算出した最終燃料噴射量制御
値に加える事により、適切な空燃比として制御を行なう
ものが提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、機関の冷却水温の変化量ΔTHWによって始
動時の機関の状態を判別している為、前回の機関の停止
後から今回の始動時点までの経過時間は冷却水温の変化
量ΔTHWで判別できるが、前回の運転状態までは判別で
きない。例えば前回の運転状態として、機関が始動でき
ず停止したのか、またはアイドリング運転後に停止した
のか、それとも走行運転後停止したのか判別できない。
しかしながら、前回の機関の運転状態が今回の始動性に
大きく影響する。始動できずに停止した場合は、内燃機
関の吸気管内の燃料は噴射したままで燃焼しておらず、
蓄積され俗に言う「マニホールド・ウェット」状態であ
る。よって再始動時は再び始動増量されるため燃料は過
濃となり、始動性は悪化する。又、排気ガス浄化特性も
悪化する。
そこで、本発明は、上記問題点を解決すべく、少なく
とも前回の始動期間中に発生した計数値から前回の始動
ミス時に供給された燃料量の残留分を算定し、その値に
応じて今回の機関始動時の燃料増量値を決定することに
より、直前の機関運転状態に応じた始動増量が行なえ、
機関始動性、とりわけ再始動性を格段に向上させること
が可能な内燃機関制御装置を提供することを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、内燃機関の運転状態に応じて燃料供給量を制
御する装置において、機関始動時毎にその始動機関中に
発生した計数値を記憶する不揮発化された記憶手段と、
機関始動の際、少なくとも前回の始動機関中に発生した
計数値を前記記憶手段により読出し、その計数値に応じ
て前記計数値が多い程、機関始動時の燃料増加値が少な
くなるように決定する補正手段と、機関回転速度が所定
値以上となって機関が始動したときには始動後の経過時
間に応じてこの経過時間が長い程、計数値を減少させて
始動後の経過時間が所定値以上になると計数値をリセッ
トさせる計数値変更手段とを備えることを特徴とする。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
第1図に本発明による制御装置を用いたシステム構成
図を示す。1は4サイクル内燃機関、2は機関のクラン
ク・シャフトの回転に同期した角度信号を検出する例え
ば電磁式の回転角度検出器、3は機関が必要とする吸入
空気量を例えばベーンの開度で検出して電圧値に変換す
るムービング・ベーン式の吸入空気量検出器、4Aは各装
置に電源供給するイグニッションスイッチ、4はスター
タモータを駆動して機関を始動させるスタータ駆動スイ
ッチ、5はデジタル制御装置で、回転角度検出器2、吸
入空気量検出器3、スタータ駆動スイッチ4、に接続さ
れ内燃機関の運転状態に応じて最適点火時期及び最適燃
料噴射量を算出し決定する。6は制御装置5に接続され
て決定した点火時期で点火できる様に高電圧を発生する
点火装置、7は点火栓、8は制御装置5に接続され決定
した噴射量を開弁時間で制御する燃料噴射電磁弁であ
る。
第2図に前記制御装置5のブロック図を示す。51は回
転角度検出器2に接続され回転角度検出器2からの出力
波形を比較器を用いて整形する波形整形回路、52は安定
化電源回路で、イグニッションスイッチ4Aを介して受け
るバッテリ電圧を安定化して制御装置5に与えている。
また制御装置53はマイクロコンピュータから構成さ
れ、具体的には各種運転状態に応じて最適点火時期や燃
料噴射量を演算するCPU53A、波形整形回路51からの回転
信号を入力処理したり、また吸入空気量検出器3からの
アナログ信号をA/D変換処理する入力回路53B、CPU53Aに
て演算した点火時期や燃料噴射量などの制御値を受けて
所定タイミングにて出力処理する出力回路53C、バスラ
イン53D、ROM及びRAMを含む第1のメモリ53E、及びEEPR
OMまたは電源バックアップRAMなどの不揮発化された書
換え可能な第2のメモリ53Fを含む。
次に、本実施例の作動を各フローチャートを用いて説
明する。第3図(A)は内燃機関の吸気管内に燃焼され
ずにそのまま残った残留燃料量を始動操作中の点火回数
値より算定する処理を示している。
まず、イグニッションスイッチ4Aが投入されて制御装
置5内に電源供給されると、まず図示してない初期化処
理によってスタータフラグSTF=0、点火回数計数用の
カウンタCNがリセットされる。そして第3図(A)に示
す処理が高速処理されるメインルーチンまたは所定短時
間毎のタイマー処理にて開始される(ステップ101)。
まずスタータスイッチ4がまだOFFの状態では、ステッ
プ102、106、110、111と流れてCN=0のため特別の処理
はなされない。
スタータスイッチ4がONとなり期間が始動中になる
と、CPU53Aにおいて点火処理が実行される毎に点火フラ
グIGF=1が立つため(第4図の点火処理ルーチン参
照)、その都度カウンタCNのカウントアップ(CN←CN
1)が実行される(ステップ102、103、104)。その
際、点火フラグIGF=0に戻される(ステップ105)。
また、一旦始動操作後スタータスイッチ4がONからOF
Fになると、今回の始動がミスしているときには、つま
り機関回転速度NがN0以下となり、不揮発化された第2
のメモリ53Fに記憶されている前回までの計数値TNにカ
ウンタの計数値CNを加算処理(TN←TN+CN)してその値
TNを第2のメモリ53Fに書換え記憶する(ステップ102、
106、110)。その後、カウンタの計数値CNをリセット
(CN=0)する(ステップ111)。
また、一旦始動操作後スタータスイッチ4がONからOF
Fになり、その時点で始動に成功しているときには、機
関回転速度Nは設定値N0(例えばN0=400〜600rpm)よ
り大きくなる(ステップ106)。そこで、始動したとき
には燃料の燃焼が行われ吸気管内に蓄積された残留燃料
も減少するため、カウンタの計数値CNを大幅に減少(CN
←CN−K、ただしK>1)させる(ステップ107)。そ
こで始動後、設定経過時間T0より短かい経過時点で機関
がストールした場合には、ステップ108でNOの判定を下
し、その後ステップ102、106、110に進んで、ステップ1
07で減少させたカウンタの計数値CNが積算値TNに加算さ
れる。
一方、始動後、機関の運転が設定経過時間以上の間持
続されて、その吸気管内に蓄積される残留燃料が実質的
になくなったと判断されるとステップ108でYESとなり、
第2のメモリ53Fに記憶されているメモリ値TNをリセッ
ト(TN=0)する。従って、一般に第1回目の始動操作
時には蓄積値TN=0となっている。
以上のことを第3図(B)の(イ)〜(ニ)を参考に
してまとめると、(イ)、(ロ)の如く複数回始動ミス
を重ねた場合には、その都度イグニッションスイッチを
ON・OFFするかどうかに係わらず、それら複数回の間に
求めた計数値CNを合計した値TNが第2のメモリ53Fに設
定され、また(ハ)の如く一旦始動に成功したものの設
定経過時間T0以内にストールした場合には、始動成功後
の機関運転期間に応じて減じられた値TNが設定されてお
り、また、(ニ)の如く始動成功後の機関運転期間が設
定経過時間T0より長い場合には第2のメモリ53F内の値T
Nがリセットされ、次回の始動の際には再び初期状態か
ら設定される。
次に、第4図は点火処理ルーチンを示し、所定の点火
計算を行ない、点火出力制御を行なう毎に点火フラグIG
Fを立てる(IGF=1)。
第5図はスタータスイッチ投入時に起動されるスター
タON割込ルーチンを示し、第2のメモリ53Fに記憶され
る積算値TNが設定値αより小さい範囲内にあるとき(ス
テップ201)、ステップ202に進み、予めROM内に記憶さ
れた補正マップ、つまり積算値TN(即ち吸気管内の残留
燃料に相関する値)に対する始動時増量の補正係数fTN
が記憶されているマップに基いて、積算値TNに応じた補
正係数fTNを求め、それをRAMに一時保持する。また積算
値TNが設定値αより大きいときには残留燃料が非常に多
いと判断できるため、fTN=1として始動時増量補正を
行なわないようにする(ステップ201、203)。
なお、ステップ201の処理は、第3図中の設定経過時
間T0の値を適切に設定することにより省略することがで
きる。
また、第6図は燃料噴射ルーチンを示し、機関の吸入
空気量や機関回転速度などに基いて基本噴射量TPを演算
し(ステップ301)、その後、冷却水温増量の補正係数f
1や第5図に示す始動時増量の補正係数fTNなど種々の補
正係数を考慮して基本噴射量TPの補正を行ない、最終的
噴射量を求め(ステップ302)、所定タイミングにて噴
射出力制御を行なうものである(ステップ303)。
なお、第5図の処理を第6図に示す燃料噴射ルーチン
の一部として行なわせるようにしても良い。
ところで、上記実施例では、吸気管内に残留する燃料
量の算定を、第2のメモリ53F内に記憶される積算値TN
に基いて判断しているが、第7図に示されるように他の
例として積算値TNと他の機関パラメータとして例えば冷
却水温TWとの複数パラメータにより判断する方が、一層
正確な算定が行なえる。本例の場合には積算値TNと冷却
水温TWとの2次元マップにより始動時増量係数fTNを設
定しておき、これらTN、TWに応じて増量係数fTNを求め
るようにしている。
なお、本実施例によれば冷却水温TWの比較的高い状態
ではマニホルドウェット状態も少ない為、補正を少なく
し、逆に低温状態では完全にマニホルドウェット状態と
なる為補正を多くする様にしてある。
そして、第2のメモリ53F、ステップ110が本発明の記
憶手段に相当し、ステップ202、402が本発明の補正手段
に相当し、ステップ106〜109が本発明の計数値変更手段
に相当する。
〔発明の効果〕
以上述べた如く本発明によれば、少なくとも前回の始
動期間中に発生した計数値から前回の始動ミス時に供給
された燃料量を算定し、その値に応じて今回の機関始動
時の燃料増量値を決定しているから、直前の機関運転状
態に応じた始動増量が行なえ、機関の再始動性を格段に
向上させることができる。ことができ、さらに、一旦機
関の始動に成功したものの短時間で機関がストールした
場合に再始動しようとすると、吸気管内の残留燃料の時
間経過に伴う減少を考慮して、この経過時間が短い程、
機関再始動時の燃料増加値が少なくなるように可変設定
され、燃料の過濃による始動性の悪化や、排気ガス浄化
特性の悪化をより確実に防止することができるという優
れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第7図は本発明の一実施例を示し、第1図は本
発明装置の全体構成を示す構成図、第2図は第1図中制
御装置の詳細ブロック図、第3図〜第7図は本発明の作
動説明に供する図である。 1……内燃機関,2……回転角度検出器,3……吸入空気量
検出器,4……スタータ駆動スイッチ,4A……イグニッシ
ョンスイッチ,5……制御装置,53E……第1のメモリ,53F
……第2のメモリ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−147832(JP,A) 特開 昭62−218633(JP,A) 実開 昭62−6446(JP,U) 実開 昭60−81246(JP,U) 実開 昭61−212640(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の運転状態に応じて燃料供給量を
    制御する装置において、機関始動時毎にその始動機関中
    に発生した計数値を記憶する不揮発化された記憶手段
    と、機関始動の際、少なくとも前回の始動機関中に発生
    した計数値を前記記憶手段により読出し、その計数値に
    応じて前記計数値が多い程、機関始動時の燃料増加値が
    少なくなるように決定する補正手段と、機関回転速度が
    所定値以上となって機関が始動したときには始動後の経
    過時間に応じてこの経過時間が長い程、計数値を減少さ
    せて始動後の経過時間が所定値以上になると計数値をリ
    セットさせる計数値変更手段とを備えることを特徴とす
    る内燃機関制御装置。
  2. 【請求項2】前記始動期間中に発生する前記計数値は点
    火回数の計数値である特許請求の範囲第1項記載の内燃
    機関制御装置。
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JP5249440B2 (ja) * 2012-01-30 2013-07-31 三菱電機株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置

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