JP3201225B2 - 内燃機関の始動時燃料噴射量制御装置 - Google Patents
内燃機関の始動時燃料噴射量制御装置Info
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- JP3201225B2 JP3201225B2 JP20343295A JP20343295A JP3201225B2 JP 3201225 B2 JP3201225 B2 JP 3201225B2 JP 20343295 A JP20343295 A JP 20343295A JP 20343295 A JP20343295 A JP 20343295A JP 3201225 B2 JP3201225 B2 JP 3201225B2
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- Japan
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- engine
- correction coefficient
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（エンジ
ン）の始動時において噴射すべき燃料量を制御する装置
（始動時燃料噴射量制御装置）に関し、より詳細には、
機関冷却水温度に応じた始動時基本噴射量をクランキン
グ回転数で補正することにより始動時噴射量を算出する
始動時燃料噴射量制御装置に関する。
ン）の始動時において噴射すべき燃料量を制御する装置
（始動時燃料噴射量制御装置）に関し、より詳細には、
機関冷却水温度に応じた始動時基本噴射量をクランキン
グ回転数で補正することにより始動時噴射量を算出する
始動時燃料噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、内燃機関の始動時すなわちクラ
ンキング時においては、吸入空気量も少なく、吸気管圧
力も不安定であるため、吸入空気量を正確に計測し又は
推定することができない。そのため、始動時には、吸入
空気量にかかわらず、冷却水温度に基づいて基本噴射量
が算出される。この始動時基本噴射量は、機関が冷えて
いるほど、壁面に付着した燃料が気化しにくくなるた
め、低温側で増量せしめられている。
ンキング時においては、吸入空気量も少なく、吸気管圧
力も不安定であるため、吸入空気量を正確に計測し又は
推定することができない。そのため、始動時には、吸入
空気量にかかわらず、冷却水温度に基づいて基本噴射量
が算出される。この始動時基本噴射量は、機関が冷えて
いるほど、壁面に付着した燃料が気化しにくくなるた
め、低温側で増量せしめられている。
【０００３】そして、このような水温に基づく始動時基
本噴射量に対して、クランキング回転数に応じた補正が
なされることが一般的である。その理由は、１吸入行程
で気筒内に吸入される空気の体積はクランキング回転数
に関係なく一定であるが、その空気密度が変化するため
である。すなわち、クランキング回転数が高くなると、
吸気管負圧が大きくなり、従って空気密度は小さくな
り、空燃比がリッチ側にずれる。一方、クランキング回
転数が低くなると、吸気管負圧が小さくなり、従って空
気密度は大きくなり、空燃比がリーン側にずれる。その
ため、始動時には、クランキング回転数が高くなるにつ
れて、水温に応じた基本噴射量を減量するような補正が
なされるのである（例えば、特開昭63−235633号公報参
照）。
本噴射量に対して、クランキング回転数に応じた補正が
なされることが一般的である。その理由は、１吸入行程
で気筒内に吸入される空気の体積はクランキング回転数
に関係なく一定であるが、その空気密度が変化するため
である。すなわち、クランキング回転数が高くなると、
吸気管負圧が大きくなり、従って空気密度は小さくな
り、空燃比がリッチ側にずれる。一方、クランキング回
転数が低くなると、吸気管負圧が小さくなり、従って空
気密度は大きくなり、空燃比がリーン側にずれる。その
ため、始動時には、クランキング回転数が高くなるにつ
れて、水温に応じた基本噴射量を減量するような補正が
なされるのである（例えば、特開昭63−235633号公報参
照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような始動時燃料噴射量制御においては、気化特性の変
化について考慮されておらず、極低温時でクランキング
回転数が比較的高い場合において、オーバリッチとな
り、始動困難となる可能性を有している。その理由は、
以下の通りである。
ような始動時燃料噴射量制御においては、気化特性の変
化について考慮されておらず、極低温時でクランキング
回転数が比較的高い場合において、オーバリッチとな
り、始動困難となる可能性を有している。その理由は、
以下の通りである。
【０００５】エンジンの始動は、吸入した燃料及び空気
を圧縮し、圧縮に伴う温度の上昇により燃料を気化さ
せ、着火・燃焼せしめることにより達成される。ここ
で、気化する燃料の割合について考える。 Ｐ1 ＝吸気圧＝１ kgf／cm2 ＝ 9.8×104 Ｎ／m2 Ｖ1 ＝吸気弁閉からＴＤＣ（上死点）までの気筒容積＋
燃焼室容積 Ｔ1 ＝吸気温 Ｐ2 ＝コンプレッション圧（図１で与えられる） Ｖ2 ＝燃焼室容積（Ｖ1 ／Ｖ2 ＝６．５） Ｔ2 ＝ＴＤＣ時吸気温 とおき、断熱圧縮として考えれば、ボイル・シャルルの
法則より、 Ｐ1 Ｖ1 ／Ｔ1 ＝Ｐ2 Ｖ2 ／Ｔ2 ＝一定 ∴ Ｔ2 ＝（Ｐ2 Ｖ2 ／Ｐ1 Ｖ1 ）Ｔ1 （ただし、Ｔ1 ，Ｔ2 は絶対温度で表す） の関係が成立する。
を圧縮し、圧縮に伴う温度の上昇により燃料を気化さ
せ、着火・燃焼せしめることにより達成される。ここ
で、気化する燃料の割合について考える。 Ｐ1 ＝吸気圧＝１ kgf／cm2 ＝ 9.8×104 Ｎ／m2 Ｖ1 ＝吸気弁閉からＴＤＣ（上死点）までの気筒容積＋
燃焼室容積 Ｔ1 ＝吸気温 Ｐ2 ＝コンプレッション圧（図１で与えられる） Ｖ2 ＝燃焼室容積（Ｖ1 ／Ｖ2 ＝６．５） Ｔ2 ＝ＴＤＣ時吸気温 とおき、断熱圧縮として考えれば、ボイル・シャルルの
法則より、 Ｐ1 Ｖ1 ／Ｔ1 ＝Ｐ2 Ｖ2 ／Ｔ2 ＝一定 ∴ Ｔ2 ＝（Ｐ2 Ｖ2 ／Ｐ1 Ｖ1 ）Ｔ1 （ただし、Ｔ1 ，Ｔ2 は絶対温度で表す） の関係が成立する。
【０００６】始動時温度（吸気温）Ｔ1 が０°Ｃ（常
温）及び−３０°Ｃ（極低温）の場合について、可能性
のあるクランキング回転数ＮＥを想定し、そのＮＥ及び
図１よりＰ2 を求め、そのＰ2 及び上式よりＴ2 を求
め、さらに、Ｔ2 及び図２の蒸発特性図より気化率を算
出してみる。 (i) Ｔ1 ＝０°Ｃ（燃料は常温用燃料）の場合 ＮＥ [rpm] Ｔ2 [°Ｃ] 気化率 [%] ８０ １３０ ７６ ９０ １５５ ８９ １００ １８１ ９９ １１０ １９３ １００ これより、Ｔ1 ＝０°Ｃの場合は、クランキング回転数
が８０rpm から１１０rpm に変化すると、気化する燃料
は 100／76＝1.316 倍になることがわかる。
温）及び−３０°Ｃ（極低温）の場合について、可能性
のあるクランキング回転数ＮＥを想定し、そのＮＥ及び
図１よりＰ2 を求め、そのＰ2 及び上式よりＴ2 を求
め、さらに、Ｔ2 及び図２の蒸発特性図より気化率を算
出してみる。 (i) Ｔ1 ＝０°Ｃ（燃料は常温用燃料）の場合 ＮＥ [rpm] Ｔ2 [°Ｃ] 気化率 [%] ８０ １３０ ７６ ９０ １５５ ８９ １００ １８１ ９９ １１０ １９３ １００ これより、Ｔ1 ＝０°Ｃの場合は、クランキング回転数
が８０rpm から１１０rpm に変化すると、気化する燃料
は 100／76＝1.316 倍になることがわかる。
【０００７】 (ii) Ｔ1 ＝−３０°Ｃ（燃料は低温用燃料）の場合 ＮＥ [rpm] Ｔ2 [°Ｃ] 気化率 [%] ６０ ３７ ２ ７０ ６０ １５ ８０ ８６ ３６ ９０ １０８ ５４ これより、Ｔ1 ＝−３０°Ｃの場合は、クランキング回
転数が６０rpm から９０rpm に変化すると、気化する燃
料は 54 ／2 ＝ 27.0 倍になることがわかる。
転数が６０rpm から９０rpm に変化すると、気化する燃
料は 54 ／2 ＝ 27.0 倍になることがわかる。
【０００８】一般に、エンジンにおいては、最悪条件時
においても始動性を確保する必要があるため、基本噴射
量及び補正係数は、そのときの水温における最も低い気
化率（例えば、上述の例では、０°Ｃの場合にはＮＥ＝
８０rpm における気化率＝７６％、−３０°Ｃの場合に
はＮＥ＝６０rpm における気化率＝２％）において最適
な始動時噴射量が得られるように適合せしめられてい
る。従って、同一のクランキング回転数増加であって
も、気化率の増加は、０°Ｃの場合小さいが、−３０°
Ｃの場合大きい。すなわち、−３０°Ｃの場合、クラン
キング回転数が少し高くなるだけでも、気化率が激増す
る。
においても始動性を確保する必要があるため、基本噴射
量及び補正係数は、そのときの水温における最も低い気
化率（例えば、上述の例では、０°Ｃの場合にはＮＥ＝
８０rpm における気化率＝７６％、−３０°Ｃの場合に
はＮＥ＝６０rpm における気化率＝２％）において最適
な始動時噴射量が得られるように適合せしめられてい
る。従って、同一のクランキング回転数増加であって
も、気化率の増加は、０°Ｃの場合小さいが、−３０°
Ｃの場合大きい。すなわち、−３０°Ｃの場合、クラン
キング回転数が少し高くなるだけでも、気化率が激増す
る。
【０００９】一方、水温に応じた始動時基本噴射量に対
する機関回転数補正係数は、前述のようにあくまでも吸
入空気密度の変化を補償するものであって、例えば図３
に示されるように定められるものである。すなわち、回
転数補正係数ＫＮＥＳＴＢは、回転数ＮＥ≦１２５rpm
では一定値（３．９）であるが、ＮＥが１２５rpm を越
えるとＮＥの増大とともに減少し、ＮＥ＝４００rpm で
１．０となる。Ｔ1 ＝０°Ｃの場合に、回転数ＮＥが８
０rpm から１１０rpm に変化しても、ＫＮＥＳＴＢ＝
３．９のままであり、基本噴射量の変化はないが、前述
のようにこの場合は気化率があまり変化しないため、問
題とならない。Ｔ1 ＝−３０°Ｃで回転数ＮＥが６０rp
m から９０rpm に変化した場合も、ＫＮＥＳＴＢ＝３．
９のままであり、基本噴射量の変化はないが、この場合
は、前述のように気化率が激増するため、オーバリッチ
になってしまう。最悪の場合には、スパークプラグの電
極に燃料が付着して、着火不能となり、エンジンは始動
不能へと陥る。
する機関回転数補正係数は、前述のようにあくまでも吸
入空気密度の変化を補償するものであって、例えば図３
に示されるように定められるものである。すなわち、回
転数補正係数ＫＮＥＳＴＢは、回転数ＮＥ≦１２５rpm
では一定値（３．９）であるが、ＮＥが１２５rpm を越
えるとＮＥの増大とともに減少し、ＮＥ＝４００rpm で
１．０となる。Ｔ1 ＝０°Ｃの場合に、回転数ＮＥが８
０rpm から１１０rpm に変化しても、ＫＮＥＳＴＢ＝
３．９のままであり、基本噴射量の変化はないが、前述
のようにこの場合は気化率があまり変化しないため、問
題とならない。Ｔ1 ＝−３０°Ｃで回転数ＮＥが６０rp
m から９０rpm に変化した場合も、ＫＮＥＳＴＢ＝３．
９のままであり、基本噴射量の変化はないが、この場合
は、前述のように気化率が激増するため、オーバリッチ
になってしまう。最悪の場合には、スパークプラグの電
極に燃料が付着して、着火不能となり、エンジンは始動
不能へと陥る。
【００１０】このように、機関冷却水温度に応じた始動
時基本噴射量を機関回転数で補正することにより始動時
噴射量を算出する従来の始動時燃料噴射量制御装置で
は、極低温時においては低い気化率で適合せしめられる
とともに、気化特性の変化について考慮されていないた
め、クランキング回転数が少し高くなると、オーバリッ
チとなり、始動困難となる。
時基本噴射量を機関回転数で補正することにより始動時
噴射量を算出する従来の始動時燃料噴射量制御装置で
は、極低温時においては低い気化率で適合せしめられる
とともに、気化特性の変化について考慮されていないた
め、クランキング回転数が少し高くなると、オーバリッ
チとなり、始動困難となる。
【００１１】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、気化
特性の変化を考慮し、極低温時においてクランキング回
転数が高くなった場合においても始動性の悪化を回避す
ることが可能な始動時燃料噴射量制御装置を提供するこ
とにより、更なる運転性の向上に寄与することにある。
特性の変化を考慮し、極低温時においてクランキング回
転数が高くなった場合においても始動性の悪化を回避す
ることが可能な始動時燃料噴射量制御装置を提供するこ
とにより、更なる運転性の向上に寄与することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、気化特性の変
化を考慮し、機関回転数補正係数を機関冷却水温度に応
じて補正する、という基本的着想に基づき、以下に記載
されるような技術構成を採用することにより、上記目的
を達成するものである。
化を考慮し、機関回転数補正係数を機関冷却水温度に応
じて補正する、という基本的着想に基づき、以下に記載
されるような技術構成を採用することにより、上記目的
を達成するものである。
【００１３】すなわち、本発明に係る、内燃機関の始動
時燃料噴射量制御装置は、機関冷却水温度に基づいて始
動時基本噴射量を算出する始動時基本噴射量算出手段
と、機関回転数の増大に伴う吸入空気密度の低下を補償
すべく機関回転数の増大に伴い減少する回転数補正係数
を算出する回転数補正係数算出手段と、燃料の気化特性
が大きく変化する極低温時には前記回転数補正係数算出
手段によって算出された回転数補正係数を減少補正する
回転数補正係数補正手段と、前記回転数補正係数補正手
段によって補正された回転数補正係数と前記始動時基本
噴射量とに基づいて始動時噴射量を算出する始動時噴射
量算出手段と、を具備する。
時燃料噴射量制御装置は、機関冷却水温度に基づいて始
動時基本噴射量を算出する始動時基本噴射量算出手段
と、機関回転数の増大に伴う吸入空気密度の低下を補償
すべく機関回転数の増大に伴い減少する回転数補正係数
を算出する回転数補正係数算出手段と、燃料の気化特性
が大きく変化する極低温時には前記回転数補正係数算出
手段によって算出された回転数補正係数を減少補正する
回転数補正係数補正手段と、前記回転数補正係数補正手
段によって補正された回転数補正係数と前記始動時基本
噴射量とに基づいて始動時噴射量を算出する始動時噴射
量算出手段と、を具備する。
【００１４】前述のように極低温時と常温時とでは、ク
ランキング回転数の変化に伴う燃料の気化率の変化が相
違するが、上述の如く構成された、本発明に係る、内燃
機関の始動時燃料噴射量制御装置においては、回転数補
正係数を補正することによりその違いが吸収され、極低
温時においてクランキング回転数が高くなった場合にお
ける始動性の悪化が回避される。
ランキング回転数の変化に伴う燃料の気化率の変化が相
違するが、上述の如く構成された、本発明に係る、内燃
機関の始動時燃料噴射量制御装置においては、回転数補
正係数を補正することによりその違いが吸収され、極低
温時においてクランキング回転数が高くなった場合にお
ける始動性の悪化が回避される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
【００１６】図４は、本発明の一実施例に係る始動時燃
料噴射量制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概
要図である。エンジン２０の燃焼に必要な空気は、エア
クリーナ２でろ過され、スロットルボデー４を通ってサ
ージタンク（インテークマニホルド）６で各気筒の吸気
管７に分配される。なお、その吸入空気量は、スロット
ルボデー４に設けられたスロットル弁５により調節され
るとともに、エアフローメータ４０により計測される。
また、吸入空気温度は、吸気温センサ４３により検出さ
れる。さらに、吸気管圧力は、バキュームセンサ４１に
よって検出される。
料噴射量制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概
要図である。エンジン２０の燃焼に必要な空気は、エア
クリーナ２でろ過され、スロットルボデー４を通ってサ
ージタンク（インテークマニホルド）６で各気筒の吸気
管７に分配される。なお、その吸入空気量は、スロット
ルボデー４に設けられたスロットル弁５により調節され
るとともに、エアフローメータ４０により計測される。
また、吸入空気温度は、吸気温センサ４３により検出さ
れる。さらに、吸気管圧力は、バキュームセンサ４１に
よって検出される。
【００１７】また、スロットル弁５の開度は、スロット
ル開度センサ４２により検出される。また、スロットル
弁５が全閉状態のときには、アイドルスイッチ５２がオ
ンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクテ
ィブとなる。また、スロットル弁５をバイパスするアイ
ドルアジャスト通路８には、アイドル時の空気流量を調
節するためのアイドル回転数制御弁（ＩＳＣＶ）６６が
設けられている。
ル開度センサ４２により検出される。また、スロットル
弁５が全閉状態のときには、アイドルスイッチ５２がオ
ンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクテ
ィブとなる。また、スロットル弁５をバイパスするアイ
ドルアジャスト通路８には、アイドル時の空気流量を調
節するためのアイドル回転数制御弁（ＩＳＣＶ）６６が
設けられている。
【００１８】一方、燃料タンク１０に貯蔵された燃料
は、燃料ポンプ１１によりくみ上げられ、燃料配管１２
を経て燃料噴射弁６０により吸気管７に噴射される。
は、燃料ポンプ１１によりくみ上げられ、燃料配管１２
を経て燃料噴射弁６０により吸気管７に噴射される。
【００１９】吸気管７では、空気と燃料とが混合され、
その混合気は、吸気弁２４を介してエンジン本体すなわ
ち気筒（シリンダ）２０の燃焼室２１に吸入される。燃
焼室２１において、混合気は、ピストン２３により圧縮
された後、点火されて爆発・燃焼し、動力を発生する。
そのような点火は、点火信号を受けたイグナイタ６２
が、点火コイル６３の１次電流の通電及び遮断を制御
し、その２次電流が、点火ディストリビュータ６４を介
してスパークプラグ６５に供給されることによりなされ
る。
その混合気は、吸気弁２４を介してエンジン本体すなわ
ち気筒（シリンダ）２０の燃焼室２１に吸入される。燃
焼室２１において、混合気は、ピストン２３により圧縮
された後、点火されて爆発・燃焼し、動力を発生する。
そのような点火は、点火信号を受けたイグナイタ６２
が、点火コイル６３の１次電流の通電及び遮断を制御
し、その２次電流が、点火ディストリビュータ６４を介
してスパークプラグ６５に供給されることによりなされ
る。
【００２０】なお、点火ディストリビュータ６４には、
その軸が例えばクランク角（ＣＡ）に換算して７２０°
ＣＡごとに基準位置検出用パルスを発生させる基準位置
検出センサ５０、及び３０°ＣＡごとに位置検出用パル
スを発生させるクランク角センサ５１が設けられてい
る。なお、実際の車速は、車速を表す出力パルスを発生
させる車速センサ５３によって検出される。また、エン
ジン２０は、冷却水通路２２に導かれた冷却水により冷
却され、その冷却水温度は、水温センサ４４によって検
出される。
その軸が例えばクランク角（ＣＡ）に換算して７２０°
ＣＡごとに基準位置検出用パルスを発生させる基準位置
検出センサ５０、及び３０°ＣＡごとに位置検出用パル
スを発生させるクランク角センサ５１が設けられてい
る。なお、実際の車速は、車速を表す出力パルスを発生
させる車速センサ５３によって検出される。また、エン
ジン２０は、冷却水通路２２に導かれた冷却水により冷
却され、その冷却水温度は、水温センサ４４によって検
出される。
【００２１】燃焼した混合気は、排気ガスとして排気弁
２６を介して排気マニホルド３０に放出され、次いで排
気管３４に導かれる。なお、排気管３４には、排気ガス
中の酸素濃度を検出するＯ2 センサ４５が設けられてい
る。さらにそれより下流の排気系には、触媒コンバータ
３８が設けられており、その触媒コンバータ３８には、
排気ガス中の未燃成分（ＨＣ，ＣＯ）の酸化と窒素酸化
物（ＮＯx ）の還元とを同時に促進する三元触媒が収容
されている。こうして触媒コンバータ３８において浄化
された排気ガスが大気中に排出される。
２６を介して排気マニホルド３０に放出され、次いで排
気管３４に導かれる。なお、排気管３４には、排気ガス
中の酸素濃度を検出するＯ2 センサ４５が設けられてい
る。さらにそれより下流の排気系には、触媒コンバータ
３８が設けられており、その触媒コンバータ３８には、
排気ガス中の未燃成分（ＨＣ，ＣＯ）の酸化と窒素酸化
物（ＮＯx ）の還元とを同時に促進する三元触媒が収容
されている。こうして触媒コンバータ３８において浄化
された排気ガスが大気中に排出される。
【００２２】エンジン電子制御ユニット（エンジンＥＣ
Ｕ）７０は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回
転数制御などを実行するマイクロコンピュータシステム
であり、そのハードウェア構成は、図５のブロック図に
示される。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）７３に格納さ
れたプログラム及び各種のマップに従って、中央処理装
置（ＣＰＵ）７１は、各種センサ及びスイッチからの信
号をＡ／Ｄ変換回路７５又は入力インタフェース回路７
６を介して入力し、その入力信号に基づいて演算処理を
実行し、その演算結果に基づき駆動制御回路７７ａ〜７
７ｃを介して各種アクチュエータ用制御信号を出力す
る。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７４は、その演
算・制御処理過程における一時的なデータ記憶場所とし
て使用される。また、バックアップＲＡＭ７９は、バッ
テリ（図示せず）に直接接続されることにより電力の供
給を受け、イグニションスイッチがオフの状態において
も保持されるべきデータ（例えば、各種の学習値）を格
納するために使用される。また、これらのＥＣＵ内の各
構成要素は、アドレスバス、データバス、及びコントロ
ールバスからなるシステムバス７２によって接続されて
いる。
Ｕ）７０は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回
転数制御などを実行するマイクロコンピュータシステム
であり、そのハードウェア構成は、図５のブロック図に
示される。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）７３に格納さ
れたプログラム及び各種のマップに従って、中央処理装
置（ＣＰＵ）７１は、各種センサ及びスイッチからの信
号をＡ／Ｄ変換回路７５又は入力インタフェース回路７
６を介して入力し、その入力信号に基づいて演算処理を
実行し、その演算結果に基づき駆動制御回路７７ａ〜７
７ｃを介して各種アクチュエータ用制御信号を出力す
る。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７４は、その演
算・制御処理過程における一時的なデータ記憶場所とし
て使用される。また、バックアップＲＡＭ７９は、バッ
テリ（図示せず）に直接接続されることにより電力の供
給を受け、イグニションスイッチがオフの状態において
も保持されるべきデータ（例えば、各種の学習値）を格
納するために使用される。また、これらのＥＣＵ内の各
構成要素は、アドレスバス、データバス、及びコントロ
ールバスからなるシステムバス７２によって接続されて
いる。
【００２３】以上のようなハードウェア構成を有する内
燃機関（エンジン）において実行されるＥＣＵ７０のエ
ンジン制御処理について、以下、説明する。
燃機関（エンジン）において実行されるＥＣＵ７０のエ
ンジン制御処理について、以下、説明する。
【００２４】点火時期制御は、クランク角センサ５１か
ら得られるエンジン回転数及びその他のセンサからの信
号により、エンジンの状態を総合的に判定し、最適な点
火時期を決定し、駆動制御回路７７ｂを介してイグナイ
タ６２に点火信号を送るものである。
ら得られるエンジン回転数及びその他のセンサからの信
号により、エンジンの状態を総合的に判定し、最適な点
火時期を決定し、駆動制御回路７７ｂを介してイグナイ
タ６２に点火信号を送るものである。
【００２５】また、アイドル回転数制御は、アイドルス
イッチ５２からのスロットル全閉信号及び車速センサ５
３からの車速信号によってアイドル状態を検出するとと
もに、水温センサ４４からのエンジン冷却水温度等によ
って決められる目標回転数と実際のエンジン回転数とを
比較し、その差に応じて目標回転数となるように制御量
を決定し、駆動制御回路７７ｃを介してＩＳＣＶ６６を
制御して空気量を調節することにより、最適なアイドル
回転数を維持するものである。
イッチ５２からのスロットル全閉信号及び車速センサ５
３からの車速信号によってアイドル状態を検出するとと
もに、水温センサ４４からのエンジン冷却水温度等によ
って決められる目標回転数と実際のエンジン回転数とを
比較し、その差に応じて目標回転数となるように制御量
を決定し、駆動制御回路７７ｃを介してＩＳＣＶ６６を
制御して空気量を調節することにより、最適なアイドル
回転数を維持するものである。
【００２６】また、燃料噴射制御は、基本的には、エン
ジン１回転当たりの吸入空気量に基づいて、所定の目標
空燃比を達成する燃料噴射量すなわち燃料噴射弁６０に
よる噴射時間を演算し、所定のクランク角に達した時点
で燃料を噴射すべく、駆動制御回路７７ａを介して燃料
噴射弁６０を制御するものである。なお、エンジン１回
転当たりの吸入空気量は、エアフローメータ４０により
計測される吸入空気流量とクランク角センサ５１から得
られるエンジン回転数とから算出されるか、又はバキュ
ームセンサ４１から得られる吸気管圧力とエンジン回転
数とによって推定される。そして、かかる燃料噴射量演
算の際には、スロットル開度センサ４２、吸気温センサ
４３、水温センサ４４等の各センサからの信号に基づく
基本的な補正、Ｏ2 センサ４５からの信号に基づく空燃
比フィードバック補正、そのフィードバック補正値の中
央値が理論空燃比となるようにする空燃比学習補正、等
を加える。
ジン１回転当たりの吸入空気量に基づいて、所定の目標
空燃比を達成する燃料噴射量すなわち燃料噴射弁６０に
よる噴射時間を演算し、所定のクランク角に達した時点
で燃料を噴射すべく、駆動制御回路７７ａを介して燃料
噴射弁６０を制御するものである。なお、エンジン１回
転当たりの吸入空気量は、エアフローメータ４０により
計測される吸入空気流量とクランク角センサ５１から得
られるエンジン回転数とから算出されるか、又はバキュ
ームセンサ４１から得られる吸気管圧力とエンジン回転
数とによって推定される。そして、かかる燃料噴射量演
算の際には、スロットル開度センサ４２、吸気温センサ
４３、水温センサ４４等の各センサからの信号に基づく
基本的な補正、Ｏ2 センサ４５からの信号に基づく空燃
比フィードバック補正、そのフィードバック補正値の中
央値が理論空燃比となるようにする空燃比学習補正、等
を加える。
【００２７】さらに、燃料噴射制御には、本発明に係る
始動時燃料噴射量制御が含まれる。前述のように、始動
時すなわちクランキング時においては、吸入空気量を正
確に計測し又は推定することができないため、冷却水温
度に基づいて基本噴射量が算出される。次いで、この始
動時基本噴射量に対して、クランキング回転数に応じた
補正がなされる。そして、本発明は、気化特性の変化を
考慮し、機関回転数補正係数を機関冷却水温度に応じて
補正することにより、極低温時においてクランキング回
転数が高くなった場合における始動性の悪化を回避しよ
うとするものである。どのように機関回転数補正係数を
機関冷却水温度に応じて補正するかについて、以下、２
つの実施例を採り上げて説明する。
始動時燃料噴射量制御が含まれる。前述のように、始動
時すなわちクランキング時においては、吸入空気量を正
確に計測し又は推定することができないため、冷却水温
度に基づいて基本噴射量が算出される。次いで、この始
動時基本噴射量に対して、クランキング回転数に応じた
補正がなされる。そして、本発明は、気化特性の変化を
考慮し、機関回転数補正係数を機関冷却水温度に応じて
補正することにより、極低温時においてクランキング回
転数が高くなった場合における始動性の悪化を回避しよ
うとするものである。どのように機関回転数補正係数を
機関冷却水温度に応じて補正するかについて、以下、２
つの実施例を採り上げて説明する。
【００２８】第１実施例は、図６に示すように、機関回
転数ＮＥから機関回転数補正係数ＫＮＥＳＴＢを求める
曲線を、極低温時には、低回転数側にシフトし、常温時
に比べて回転数補正を低回転数のときから加えるもので
ある。すなわち、極低温時には、常温時の曲線がの
方向にシフトされるのである。なお、曲線は、図３の
曲線と同一である。換言すれば、実際の機関回転数ＮＥ
に対して、図７に示されるような、水温ＴＨＷに応じた
加算補正量ＰＬＵＳＮＥを加え、この加算補正後の機関
回転数ＮＥ及び図３（すなわち図６曲線）に基づき機
関回転数補正係数ＫＮＥＳＴＢを求めればよい。図７か
ら容易にわかるように、−４０°Ｃ以下では、回転数Ｎ
Ｅが６０rpm 増大せしめられる。こうすることにより、
前述した例で言えば、−３０°Ｃで回転数ＮＥが６０rp
m から９０rpm に変化した場合も、気化率の上昇に応じ
た分だけ、始動時噴射量を減量することができる。
転数ＮＥから機関回転数補正係数ＫＮＥＳＴＢを求める
曲線を、極低温時には、低回転数側にシフトし、常温時
に比べて回転数補正を低回転数のときから加えるもので
ある。すなわち、極低温時には、常温時の曲線がの
方向にシフトされるのである。なお、曲線は、図３の
曲線と同一である。換言すれば、実際の機関回転数ＮＥ
に対して、図７に示されるような、水温ＴＨＷに応じた
加算補正量ＰＬＵＳＮＥを加え、この加算補正後の機関
回転数ＮＥ及び図３（すなわち図６曲線）に基づき機
関回転数補正係数ＫＮＥＳＴＢを求めればよい。図７か
ら容易にわかるように、−４０°Ｃ以下では、回転数Ｎ
Ｅが６０rpm 増大せしめられる。こうすることにより、
前述した例で言えば、−３０°Ｃで回転数ＮＥが６０rp
m から９０rpm に変化した場合も、気化率の上昇に応じ
た分だけ、始動時噴射量を減量することができる。
【００２９】この第１実施例に係る始動時燃料噴射量計
算ルーチンの処理手順は、図８のフローチャートに示さ
れる。まず、水温センサ４４から求められる機関冷却水
温度ＴＨＷに基づいて、図９に示されるようなマップを
参照することにより、水温ＴＨＷに応じた始動時基本噴
射量ＴＡＵＳＴＢを求める（ステップ１０２）。なお、
図９のマップは、あらかじめＲＯＭ７３に格納されてい
る。次いで、水温ＴＨＷに基づいて、前述した図７のマ
ップを参照することにより、水温ＴＨＷに応じた回転数
加算値ＰＬＵＳＮＥを求める（ステップ１０４）。な
お、図７のマップも、あらかじめＲＯＭ７３に格納され
ている。次いで、下式に示す演算により、クランク角セ
ンサ５１から得られる機関回転数ＮＥを補正する（ステ
ップ１０６）。 ＮＥ←ＮＥ＋ＰＬＵＳＮＥ 次いで、この補正後の機関回転数ＮＥに基づいて、図３
（すなわち図６曲線）に示されるようなマップを参照
することにより、機関回転数補正係数ＫＮＥＳＴＢを求
める（ステップ１０８）。なお、このマップも、あらか
じめＲＯＭ７３に格納されている。
算ルーチンの処理手順は、図８のフローチャートに示さ
れる。まず、水温センサ４４から求められる機関冷却水
温度ＴＨＷに基づいて、図９に示されるようなマップを
参照することにより、水温ＴＨＷに応じた始動時基本噴
射量ＴＡＵＳＴＢを求める（ステップ１０２）。なお、
図９のマップは、あらかじめＲＯＭ７３に格納されてい
る。次いで、水温ＴＨＷに基づいて、前述した図７のマ
ップを参照することにより、水温ＴＨＷに応じた回転数
加算値ＰＬＵＳＮＥを求める（ステップ１０４）。な
お、図７のマップも、あらかじめＲＯＭ７３に格納され
ている。次いで、下式に示す演算により、クランク角セ
ンサ５１から得られる機関回転数ＮＥを補正する（ステ
ップ１０６）。 ＮＥ←ＮＥ＋ＰＬＵＳＮＥ 次いで、この補正後の機関回転数ＮＥに基づいて、図３
（すなわち図６曲線）に示されるようなマップを参照
することにより、機関回転数補正係数ＫＮＥＳＴＢを求
める（ステップ１０８）。なお、このマップも、あらか
じめＲＯＭ７３に格納されている。
【００３０】次のステップ１１０〜１１６では、壁面付
着量や実圧縮比の観点から、水温上昇後は機関回転数補
正係数ＫＮＥＳＴＢが大きな値をとれないようにするた
め、その上限値制限を行う。すなわち、まず、水温ＴＨ
Ｗに基づいて、図１０に示されるようなマップを参照す
ることにより、上限ガード値ＫＮＥＳＴＭＡＸを求める
（ステップ１１０）。次いで、ＫＮＥＳＴＢとＫＮＥＳ
ＴＭＡＸとを比較し、ＫＮＥＳＴＢ＜ＫＮＥＳＴＭＡＸ
の場合はＫＮＥＳＴ←ＫＮＥＳＴＢとし、ＫＮＥＳＴＢ
≧ＫＮＥＳＴＭＡＸの場合はＫＮＥＳＴ←ＫＮＥＳＴＭ
ＡＸとすることで、上限値制限実施後の機関回転数補正
係数ＫＮＥＳＴを算出する（ステップ１１２，１１４及
び１１６）。
着量や実圧縮比の観点から、水温上昇後は機関回転数補
正係数ＫＮＥＳＴＢが大きな値をとれないようにするた
め、その上限値制限を行う。すなわち、まず、水温ＴＨ
Ｗに基づいて、図１０に示されるようなマップを参照す
ることにより、上限ガード値ＫＮＥＳＴＭＡＸを求める
（ステップ１１０）。次いで、ＫＮＥＳＴＢとＫＮＥＳ
ＴＭＡＸとを比較し、ＫＮＥＳＴＢ＜ＫＮＥＳＴＭＡＸ
の場合はＫＮＥＳＴ←ＫＮＥＳＴＢとし、ＫＮＥＳＴＢ
≧ＫＮＥＳＴＭＡＸの場合はＫＮＥＳＴ←ＫＮＥＳＴＭ
ＡＸとすることで、上限値制限実施後の機関回転数補正
係数ＫＮＥＳＴを算出する（ステップ１１２，１１４及
び１１６）。
【００３１】最後に、求められた始動時基本噴射量ＴＡ
ＵＳＴＢと上限値制限実施後の機関回転数補正係数ＫＮ
ＥＳＴとにより、次の演算を実行して最終的な始動時噴
射量ＴＡＵＳＴを決定する（ステップ１１８）。 ＴＡＵＳＴ←ＴＡＵＳＴＢ＊ＫＮＥＳＴ かくして、極低温時において、クランキング回転数が高
くなり、気化率が急激に増大しても、機関回転数補正係
数が減少補正されて燃料噴射量が抑えられるため、オー
バリッチとなることはない。
ＵＳＴＢと上限値制限実施後の機関回転数補正係数ＫＮ
ＥＳＴとにより、次の演算を実行して最終的な始動時噴
射量ＴＡＵＳＴを決定する（ステップ１１８）。 ＴＡＵＳＴ←ＴＡＵＳＴＢ＊ＫＮＥＳＴ かくして、極低温時において、クランキング回転数が高
くなり、気化率が急激に増大しても、機関回転数補正係
数が減少補正されて燃料噴射量が抑えられるため、オー
バリッチとなることはない。
【００３２】次に、第２実施例について説明する。第１
実施例では、機関回転数ＮＥを水温ＴＨＷで補正した後
に機関回転数補正係数ＫＮＥＳＴＢを求めたが、第２実
施例では、機関回転数ＮＥより機関回転数補正係数ＫＮ
ＥＳＴＢを求めた後に、その機関回転数補正係数ＫＮＥ
ＳＴＢを水温ＴＨＷに基づき減少補正する。
実施例では、機関回転数ＮＥを水温ＴＨＷで補正した後
に機関回転数補正係数ＫＮＥＳＴＢを求めたが、第２実
施例では、機関回転数ＮＥより機関回転数補正係数ＫＮ
ＥＳＴＢを求めた後に、その機関回転数補正係数ＫＮＥ
ＳＴＢを水温ＴＨＷに基づき減少補正する。
【００３３】図１１は、第２実施例に係る始動時燃料噴
射量計算ルーチンの処理手順を示すフローチャートであ
る。まず、第１実施例のステップ１０２（図８）と同様
に、水温ＴＨＷに基づいて始動時基本噴射量ＴＡＵＳＴ
Ｂを求める（ステップ２０２）。次いで、クランク角セ
ンサ５１から得られる機関回転数ＮＥに基づいて、図３
に示されるようなマップを参照することにより、機関回
転数補正係数ＫＮＥＳＴＢを求める（ステップ２０
４）。次いで、水温ＴＨＷに基づいて、図１２に示され
るようなマップを参照することにより、機関回転数補正
係数ＫＮＥＳＴＢを補正するための係数ＫＮＥＳＴＣを
求める（ステップ２０６）。図１２に示されるように、
このＫＮＥＳＴＣは、例えば、０°以上では１．０であ
るが、０°Ｃ以下では、水温が下がるにつれて小さな値
になっていく。
射量計算ルーチンの処理手順を示すフローチャートであ
る。まず、第１実施例のステップ１０２（図８）と同様
に、水温ＴＨＷに基づいて始動時基本噴射量ＴＡＵＳＴ
Ｂを求める（ステップ２０２）。次いで、クランク角セ
ンサ５１から得られる機関回転数ＮＥに基づいて、図３
に示されるようなマップを参照することにより、機関回
転数補正係数ＫＮＥＳＴＢを求める（ステップ２０
４）。次いで、水温ＴＨＷに基づいて、図１２に示され
るようなマップを参照することにより、機関回転数補正
係数ＫＮＥＳＴＢを補正するための係数ＫＮＥＳＴＣを
求める（ステップ２０６）。図１２に示されるように、
このＫＮＥＳＴＣは、例えば、０°以上では１．０であ
るが、０°Ｃ以下では、水温が下がるにつれて小さな値
になっていく。
【００３４】次いで、ステップ２０６で求められたＫＮ
ＥＳＴＣに応じて、ステップ２０４で求められたＫＮＥ
ＳＴＢを減少補正すべく、次の演算を行う（ステップ２
０８）。 ＫＮＥＳＴＢ←ＫＮＥＳＴＢ＊ＫＮＥＳＴＣ 以下のステップ２１０〜２１８は、第１実施例のステッ
プ１１０〜１１８（図８）と同一である。こうして、第
２実施例においても、第１実施例と同様の効果が得られ
る。
ＥＳＴＣに応じて、ステップ２０４で求められたＫＮＥ
ＳＴＢを減少補正すべく、次の演算を行う（ステップ２
０８）。 ＫＮＥＳＴＢ←ＫＮＥＳＴＢ＊ＫＮＥＳＴＣ 以下のステップ２１０〜２１８は、第１実施例のステッ
プ１１０〜１１８（図８）と同一である。こうして、第
２実施例においても、第１実施例と同様の効果が得られ
る。
【００３５】以上、本発明の実施例について述べてきた
が、もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、
様々な実施例を案出することは当業者にとって容易なこ
とであろう。
が、もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、
様々な実施例を案出することは当業者にとって容易なこ
とであろう。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
気化特性の変化を考慮することにより、極低温時におい
てクランキング回転数が高くなった場合においても始動
性の悪化を回避することが可能な始動時燃料噴射量制御
装置が提供され、運転性が向上する。すなわち、極低温
時と常温時とでは、クランキング回転数の変化に伴う燃
料の気化率の変化が相違するが、本発明によれば、回転
数補正係数を補正することによりその違いが吸収され、
かかる始動性の悪化が回避される。
気化特性の変化を考慮することにより、極低温時におい
てクランキング回転数が高くなった場合においても始動
性の悪化を回避することが可能な始動時燃料噴射量制御
装置が提供され、運転性が向上する。すなわち、極低温
時と常温時とでは、クランキング回転数の変化に伴う燃
料の気化率の変化が相違するが、本発明によれば、回転
数補正係数を補正することによりその違いが吸収され、
かかる始動性の悪化が回避される。
【図１】クランキング回転数ＮＥとコンプレッション圧
力Ｐ2 との関係を例示する特性図である。
力Ｐ2 との関係を例示する特性図である。
【図２】燃料温度と気化率との関係を例示する特性図で
ある。
ある。
【図３】機関回転数ＮＥから補正係数ＫＮＥＳＴＢを求
めるためのマップを例示する図である。
めるためのマップを例示する図である。
【図４】本発明の一実施例に係る始動時燃料噴射量制御
装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。
装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。
【図５】本発明の一実施例に係るエンジンＥＣＵのハー
ドウェア構成を示すブロック図である。
ドウェア構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施例における、補正係数ＫＮＥＳＴＢの
補正を説明するための図である。
補正を説明するための図である。
【図７】水温ＴＨＷに基づいて機関回転数ＮＥに対する
加算補正項ＰＬＵＳＮＥを求めるためのマップを例示す
る図である。
加算補正項ＰＬＵＳＮＥを求めるためのマップを例示す
る図である。
【図８】本発明の第１実施例に係る始動時燃料噴射量計
算ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
算ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】機関冷却水温度ＴＨＷに基づいて始動時基本噴
射量ＴＡＵＳＴＢを求めるためのマップを例示する図で
ある。
射量ＴＡＵＳＴＢを求めるためのマップを例示する図で
ある。
【図１０】機関冷却水温度ＴＨＷに基づいて機関回転数
補正係数の上限ガード値ＫＮＥＳＴＭＡＸを求めるため
のマップを例示する図である。
補正係数の上限ガード値ＫＮＥＳＴＭＡＸを求めるため
のマップを例示する図である。
【図１１】本発明の第２実施例に係る始動時燃料噴射量
計算ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
計算ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】機関冷却水温度ＴＨＷに基づいて機関回転数
補正係数ＫＮＥＳＴＢを減少補正するための補正係数Ｋ
ＮＥＳＴＣを定めるマップを例示する図である。
補正係数ＫＮＥＳＴＢを減少補正するための補正係数Ｋ
ＮＥＳＴＣを定めるマップを例示する図である。
２…エアクリーナ ４…スロットルボデー ５…スロットル弁 ６…サージタンク（インテークマニホルド） ７…吸気管 ８…アイドルアジャスト通路 １０…燃料タンク １１…燃料ポンプ １２…燃料配管 ２０…エンジン本体（気筒） ２１…燃焼室 ２２…冷却水通路 ２３…ピストン ２４…吸気弁 ２６…排気弁 ３０…排気マニホルド ３８…触媒コンバータ ４０…エアフローメータ ４１…バキュームセンサ ４２…スロットル開度センサ ４３…吸気温センサ ４４…水温センサ ４５…Ｏ2 センサ ５０…基準位置検出センサ ５１…クランク角センサ ５２…アイドルスイッチ ５３…車速センサ ６０…燃料噴射弁 ６２…イグナイタ ６３…点火コイル ６４…点火ディストリビュータ ６５…スパークプラグ ６６…アイドル回転数制御弁（ＩＳＣＶ） ７０…エンジンＥＣＵ ７１…ＣＰＵ ７２…システムバス ７３…ＲＯＭ ７４…ＲＡＭ ７５…Ａ／Ｄ変換回路 ７６…入力インタフェース回路 ７７ａ，７７ｂ，７７ｃ…駆動制御回路 ７９…バックアップＲＡＭ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/06 330 F02D 45/00 312
Claims (1)
- 【請求項１】 機関冷却水温度に基づいて始動時基本噴
射量を算出する始動時基本噴射量算出手段と、機関回転数の増大に伴う吸入空気密度の低下を補償すべ
く機関回転数の増大に伴い減少する回転数補正係数 を算
出する回転数補正係数算出手段と、燃料の気化特性が大きく変化する極低温時には前記回転
数補正係数算出手段によって算出された 回転数補正係数
を減少補正する回転数補正係数補正手段と、 前記回転数補正係数補正手段によって補正された回転数
補正係数と前記始動時基本噴射量とに基づいて始動時噴
射量を算出する始動時噴射量算出手段と、 を具備する、内燃機関の始動時燃料噴射量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20343295A JP3201225B2 (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 内燃機関の始動時燃料噴射量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20343295A JP3201225B2 (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 内燃機関の始動時燃料噴射量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953490A JPH0953490A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3201225B2 true JP3201225B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=16474000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20343295A Expired - Fee Related JP3201225B2 (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 内燃機関の始動時燃料噴射量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3201225B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200140884A (ko) * | 2019-03-14 | 2020-12-16 | 재팬 햄워씨 가부시키가이샤 | 폭주 해역의 피항 조선 방법 및 1축 2타선의 피항 조선 시스템 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002327648A (ja) | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の始動時燃料噴射量制御装置 |
| JP2004197719A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Denso Corp | エンジン始動装置 |
| KR100612965B1 (ko) * | 2004-05-13 | 2006-08-14 | 현대자동차주식회사 | 차량 엔진의 아이들 제어 방법 |
| WO2018216211A1 (ja) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の温度予測装置および温度予測方法 |
| CN112443445A (zh) * | 2019-09-03 | 2021-03-05 | 深圳臻宇新能源动力科技有限公司 | 车辆及其发动机的启动方法与装置 |
| CN111927630B (zh) * | 2020-07-17 | 2022-11-22 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种航空发动机高寒起动供油修正方法 |
-
1995
- 1995-08-09 JP JP20343295A patent/JP3201225B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200140884A (ko) * | 2019-03-14 | 2020-12-16 | 재팬 햄워씨 가부시키가이샤 | 폭주 해역의 피항 조선 방법 및 1축 2타선의 피항 조선 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0953490A (ja) | 1997-02-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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