JP2646100B2 - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃料温度の変化に対応して燃料供給量の制
御で行う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） 従来より、例えば高速運転を継続した直後にエンジン
を停止すると、エンジンの雰囲気温度の上昇により燃料
供給パイプ内の燃料温度が高くなり、内部に気泡が発生
しているものであり、この気泡発生状態でエンジンの再
始動を行うと、正規の燃料噴射パルスで燃料噴射を行っ
ても気泡の分だけ噴射燃料量が少なくなって空燃比がリ
ーン化し、始動性の低下を生じる場合がある。

そこで、例えば、燃料分配管を断熱材で形成して燃料
温度の上昇を抑制し、気泡の発生を阻止したり（特開昭
60−43163号公報参照）、エンジン水温と吸気温度を検
出して燃料の気泡発生度合を予測し、気泡が発生するよ
うな状態では、燃料圧力を高めて気泡を圧縮することな
どにより燃料吐出量の増大を図って、空燃比のリーン化
を改善し温間始動性を向上するようにした技術が知られ
ている。

また、アイドル時にアイドル回転数が目標回転数とな
るように、例えば吸入空気量を調整してフィードバック
制御を行うようにした技術も知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、前述のように燃料温度が上昇して気泡が発
生するような運転状態において、この気泡の発生に伴う
エンジンの運転性への影響を修正するものとしては、例
えば前述のようなアイドル回転数のフィードバック手段
では、気泡の発生に伴って燃料供給量が減少しアイドル
回転数が低下する傾向になるのを、アイドル回転数を上
昇方向にフィードバック制御するものであるが、その制
御幅は狭く、気泡発生状態にさらに他の負荷がエンジン
に加わった場合、アイドル回転数制御の本来の制御対象
であるこれらの負荷の変動に対応した制御が行えなくな
る恐れがある。この点から、燃料中への気泡の発生に伴
う基本的な補正は燃料供給側で行い、アイドル回転数の
フィードバック手段の制御負担を軽減して、目的とする
アイドル制御が確実に実施できるようにすることが望ま
れる。

また、単に燃料温度に応じて一律に燃料供給量を補正
するようにしたものでは、実際の気泡の発生状態に対応
した補正制御を行うことは困難であり、予め燃料温度に
対して設定した気泡発生特性と実際に使用している燃料
での気泡発生特性とが一致することは少なく、極端には
ガソリンとアルコールとの混合燃料が使用された場合に
は、アルコール濃度に応じて温度と気泡発生度合いの特
性が変化し、燃料温度に対する一律な補正では、実際の
気泡の発生量に対応した補正特性となっていない場合が
多く、要求量に対する燃料供給量に過不足が生じる問題
を有する。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、温度変化に対する
実際の気泡の発生状態に対応した燃料供給制御が行える
ようにしたエンジンの燃料制御装置を提供することを目
的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の燃料制御装置は、ア
イドル時にアイドル回転数を目標回転数にフィードバッ
ク制御するフィードバック手段を備え、燃料温度に関連
する温度を検出する温度検出手段の信号に基づいて燃料
供給量を供給量制御手段によって設定制御するについ
て、前記温度検出手段およびフィードバック手段の信号
を受け、燃料温度に関連する温度と始動後のアイドル回
転数のフィードバック制御に関連する制御量とに基づい
て燃料の気泡発生度合を判別する判別手段と、該判別手
段の判別に基づいて前記供給量制御手段による燃料供給
量を補正する補正手段とを備えるように構成したもので
ある。

第１図は本発明の構成を明示するためのブロック図で
ある。

エンジン１のアイドル回転数を、例えば、吸気通路２
のスロットル弁３をバイパスするバイパス通路４による
バイパスエア量の調整によって制御するフィードバック
手段５を設け、該フィードバック手段５はアイドル時の
エンジン回転数が目標回転数となるようにフィードバッ
ク制御するものである。

一方、エンジンに供給する燃料量を、例えば吸気通路
２に介装したインジェクタ６に対する燃料噴射パルスの
調整によって制御する供給量制御手段７を設け、該供給
量制御手段７には、燃料温度に関連する温度を検出する
温度検出手段８からの信号が入力され、該温度検出手段
８の信号に基づいて燃料供給量を設定制御するものであ
る。

そして、前記温度検出手段８およびフィードバック手
段５の信号が判別手段９に出力され、この判別手段９
は、燃料温度に関連する温度と始動後のアイドル回転数
のフィードバック制御に関連する制御量とに基づいて燃
料の気泡発生状態が判別するものである。すなわち、燃
料に気泡が発生するような温度状態となったときのアイ
ドル回転数のフィードバック制御は、燃料に気泡が発生
して供給燃料の低減によってアイドル回転数が低下する
と、エンジン回転数を上昇するように例えばバイパスエ
ア量を増量制御するものであり、気泡の発生度合が大き
いほどフィードバック制御の制御量も大きく変化し、燃
料の気泡発生状態と上記フィードバック制御の制御量と
に相関関係があり、燃料の成分変化に対しても温度によ
る気泡発生特性を判別するものである。この判別手段９
の判別結果は補正手段10に出力され、該補正手段10によ
って気泡発生状況に対応して前記供給量制御手段７によ
る燃料供給量を補正するものである。

上記温度検出手段８としては、エンジン雰囲気温度、
吸気温度等の温度検出によって間接的に燃料温度を検出
するが、直接燃料温度を検出することによって、燃料温
度に関連する温度を検出するものである。また、補正手
段10による燃料供給量の補正は、燃料噴射パルスの補正
による燃料噴射量の補正、燃料圧力の変更による燃料供
給量の補正等によって行うものである。

（作用） 上記のような燃料制御装置では、燃料温度の変化に対
応してエンジンに対する燃料供給量を、例えば温間始動
時には増量するように供給量制御手段によって設定制御
するものであるが、燃料成分の変化等に応じて変化する
気泡発生特性をアイドル回転数のフィードバック制御か
ら判別し、上記供給量制御手段による温度に対応した燃
料供給量を補正し、実際に発生する気泡に応じた燃料制
御を行うようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。第２
図は具体例の全体構成図である。

エンジン１の燃料室20には吸気ポート21と排気ポート
22が開口され、両ポート21,22の開口部が吸気弁23およ
び排気弁24によってそれぞれ所定のタイミングで開閉作
動される。上記吸気ポート21に連通して燃焼室20に吸気
を供給する吸気通路２には、上流側からエアクリーナ2
6、吸気量を計測する吸気量センサ27、吸気量を制御す
るスロットル弁３が介装され、サージタンク29より下流
側が各気筒に対して独立して形成され、その下流側部分
には、吸気ポート21に向けて燃料を噴射供給するインジ
ェクタ６が配設されている。

また、前記スロットル弁３をバイパスするバイパス通
路４が設けられ、このバイパス通路４にはバイパスエア
量を調整する制御弁30が介装されている。

そして、上記インジェクタ６からエンジン１に供給す
る燃料量は、該インジェクタ６に対するコントロールユ
ニット31からの制御信号（噴射信号）によって制御され
る。また、このコントロールユニット31は前記バイパス
通路４に介装した制御弁30の作動によるバイパスエア量
制御でアイドル回転数制御も行う。

そして、上記コントロールユニット31にはエンジン１
の運転状態を検出するために、前記吸気量センサ27から
の吸入空気量信号、吸気通路２に配設した吸気温センサ
33からの吸気温度信号、スロットル弁３の全閉状態を検
出するアイドルスイッチ34からのアイドル信号、エンジ
ンの冷却水温度を検出する水温センサ35からの水温信
号、クランク角センサ36からのクランク角信号（エンジ
ン回転信号）、エンジン始動時を検出するためにスター
タスイッチ37からのスタータ信号がそれぞれ入力され
る。

前記コントロールユニット31は、各種センサからのエ
ンジンの運転状態に応じて燃料噴射量、バイパスエア量
を制御するものである。燃料噴射制御は、クランキング
時には始動用基本噴射量に吸気温度等で補正し、始動後
は吸入空気量とエンジン回転数に基づいて基本噴射量を
求め、各種補正を行うものである。また、バイパスエア
制御は、検出アイドル回転数と目標アイドル回転数との
差に応じてバイパスエア量を算出し、制御弁30を駆動制
御してアイドル回転数制御を行う。そして、アイドル時
の燃料噴射制御は、吸入空気量とエンジン回転数に基づ
いて基本噴射量を求め、前記アイドル回転数のバイパス
エア量制御に伴う吸入空気量変化に対応して求めた燃料
噴射量から気泡の発生状態を把握し、この燃料噴射量と
吸気温度とに対応して予め設定されている増量マップか
ら気泡発生に対応した補正を行うように制御するもので
ある。

次に前記コントロールユニット31の処理を第３図のフ
ローチャートに基づいて説明する。このフローチャート
は燃料噴射制御についてのみ示し、アイドル回転数制御
は従来公知のフィードバック制御によって行うものであ
り、その詳細な説明は省略する。

スタート後、ステップS1でエンジン回転数Ｎ、吸入空
気量Ｑ、吸気温度Ta、水温Tw等の各種信号を読み込み、
ステップS2でスタータ信号がオンか否かによってクラン
キング時か否かを判定する。この判定がYESでクランキ
ング時には、ステップS3で検出エンジン回転数Ｎが始動
判定回転数Nst（例えば500rpm）より低いか否かを判定
する。上記ステップS3の判定がYESでクランキング中に
は、移動用基本噴射量Ts（噴射時間）を読み込み、基本
噴射量Tpに設定する。この始動用基本噴射量Tsは、エン
ジン水温Twの値に対応して予め設定されているテーブル
から求めるものであり、エンジン水温Twが低いほど噴射
量Tsが多くなるように設定されている。また、ステップ
S5で吸気温度補正量Caを吸気温テーブルから読み込む。
そして、ステップS14でバッテリ電圧補正Tv等の他の補
正量を読み込み、ステップS15で最終噴射量Toを演算
し、インジェクタ６に燃料噴射パルスを出力する（S1
6）。

一方、前記ステップS2もしくはS3の判定がNOでエンジ
ン始動後（クランキング後）には、ステップS6にて吸入
空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとに基づいて基本噴射量Tp
＝（Q/N）×Ｋ（Ｋは定数）を演算する。そして、ステ
ップS7でアイドル状態か否かを判定する。

上記ステップS7の判定がYESでアイドル時には、ステ
ップS8に進んで前記基本噴射量Tpが所定値Tpsetより大
きいか否かを判定する。この所定値Tpsetは燃料に気泡
が発生していない状態での通常の値を示すアイドル基準
基本噴射量である。また、前記基本噴射量Tpは、アイド
ル時にはアイドル回転数のフィードバック制御に基づく
バイパスエア調整によって変化する吸入空気量Ｑに応じ
て求めた値であり、気泡が発生した場合には吸入空気量
Ｑの増大に対応して基本噴射量Tpも大きな値となる。こ
の基本噴射量Tpが上記所定値Tpsetより大きくステップS
8の判定がYESの場合には、ステップS9で補正フラグＦを
１にセットする一方、基本噴射量Tpが所定値Tpset以下
でステップS8の判定がNOの場合には、ステップS10で補
正フラグＦを０にリセットする。

そして、このアイドル運転時には、ステップS11でベ
ーパ補正値Cbを読み込み、気泡の発生に対応した燃料補
正を行う。このベーパ補正値Cbは、第４図に示すような
マップに基づいて求めるものであり、前記基本噴射量Tp
と吸気温度Taに対応して燃料増量率が設定されており、
その設定特性としては基本的には吸気温度Taが気泡発生
領域で上昇した場合には、基本噴射量Tpが大きくかつ吸
気温度Taが高くなるに従って増量率が大きくなるように
設定され、燃料温度が高くなった状態では気泡の発生程
度に応じた燃料補正を行うものである。

また、前記ステップS7の判定がNOで非アイドル時に
は、ステップS12に進んで前記補正フラグＦが１にセッ
トされているか否かを判定する。そして、補正フラグＦ
が１にセットされていて、基本噴射量Tpが所定値Tpset
より大きく気泡の発生領域にある場合には、前記ステッ
プS11で基本噴射量Tpと吸気温度Taに基づいてベーパ補
正値Cbを読み込み、前記と同様に燃料温度の高くなる状
態では気泡の発生程度に応じた燃料補正を行い、徐々に
基準値に戻るようにする。

さらに、前記ステップS12の判定がNOで、補正フラグ
Ｆがリセットされて気泡が発生しない状態では、ステッ
プS13で吸気温度Taに応じて補正係数が設定されている
テーブルから吸気温補正量Caを読み込む。

上記のようにして吸気温度に対するベーパ補正値Cbも
しくは吸気温補正値Caを読み込んだ後は、ステップS14
でバッテリ電圧補正値Tv、高負荷増量Cen等の他の補正
量を読み込み、ステップS15で前記基本噴射量Tpに対す
る補正を行って最終噴射量Toを演算し、インジェクタに
燃料噴射パルスを出力する（S16）。

上記のような実施例によれば、アイドル運転時にはバ
イパスエア量制御に基づいて気泡の発生に対応して吸入
空気量が変化し、この吸入空気量に応じて変化する基本
噴射量Tpの値から気泡の発生状態を把握し、例えば燃料
組成の変化によって燃料温度に対する気泡発生特性が変
動しても、この基本噴射量Tpの大きさと吸気温度Taとに
対応してベーパ補正値を演算し、実際の気泡発生度合に
対応して燃料供給量の補正を行い、始動性等を改善す
る。また、アイドル運転から他の運転領域に移行した場
合にも、アイドル運転状態でベーパ補正を行っていた状
態からの移行時には当初はベーパ補正を継続して燃料温
度の上昇による運転性の低下を改善するものである。

なお、上記実施例においては、燃料温度が高くなるよ
うな領域でのベーパ補正を、アイドル回転数のフィード
バック制御の制御量を直接検出するのでなく、それによ
って変化する基本噴射量Tpの値を検出することで気泡の
発生状態を把握して行うようにしているが、その他、例
えば吸気負圧等の値からアイドル回転数のフィードバッ
ク制御に基づく気泡の発生状態を把握するようにしても
よく、増量マップもそれに応じて変更されるものであ
る。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、燃料温度に関連する温
度と始動後のアイドル回転数のフィードバック制御に関
連する制御量とに基づいて燃料中の気泡発生状態を判別
し、これに基づいて直接燃料供給量を補正するようにし
たことにより、燃料中の気泡発生による燃料供給量の変
動を、アルコール混合燃料の使用においてもその組成に
応じて異なる気泡発生状態に正確に対応して補正するこ
とができ、アイドル回転数のフィードバック手段の制御
負担を軽減すると共に、必要以上に過剰な燃料を供給す
ることなく運転性を良好に改善することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するためのエンジンの燃料
制御装置のブロック図、 第２図は具体例のエンジンの全体構成図、 第３図はコントロールユニットの作動を説明するための
フローチャート図、 第４図はベーパ補正値を求める際のマップの設定例を示
すマップ図である。 １……エンジン、５……フィードバック手段、７……供
給量制御手段、８……温度検出手段、９……判別手段、
10……補正手段、31……コントロールユニット、33……
吸気温センサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アイドル時にアイドル回転数を目標回転数
   にフィードバック制御するフィードバック手段を備えた
   エンジンの燃料制御装置において、燃料温度に関連する
   温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の信号
   に基づいて燃料供給量を設定制御する供給量制御手段
   と、前記温度検出手段およびフィードバック手段の信号
   を受け、燃料温度に関連する温度と始動後のアイドル回
   転数のフィードバック制御に関連する制御量とに基づい
   て燃料中の気泡発生状態を判別する判別手段と、該判別
   手段の判別に基づいて前記供給量制御手段による燃料供
   給量を補正する補正手段とを備えたことを特徴とするエ
   ンジンの燃料制御装置。