JP3234248B2 - 内燃機関の燃料制御方法 - Google Patents

内燃機関の燃料制御方法

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JP3234248B2 JP17210891A JP17210891A JP3234248B2 JP 3234248 B2 JP3234248 B2 JP 3234248B2 JP 17210891 A JP17210891 A JP 17210891A JP 17210891 A JP17210891 A JP 17210891A JP 3234248 B2 JP3234248 B2 JP 3234248B2
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子制御式燃料噴射装
置を備えた自動車等に適用される内燃機関の燃料制御方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の電子制御式エンジンでは、始動
時の基本噴射量を、主にエンジン冷却水の温度に対応さ
せて大幅に増量補正するようにしている。そして、決定
された始動時噴射量を、エンジン回転毎に燃焼室へ供給
するのが一般的である。
【0003】ところが、始動時には、濃混合気を燃焼室
へ供給してエンジン始動性を高めるため、一回当たりの
噴射量を必然的に増量せざるを得なくなる。しかも、始
動時のエンジン冷却水が低温状態にある場合、換言すれ
ば、エンジンが冷間状態にある場合には、一回当たりの
噴射量が大幅に増量される上に、低温により燃料の霧化
が不十分となる。このため、エンジンの始動性が悪化す
るという不具合を生じる。
【0004】そこで、本発明の先行技術として、特開平
1−167437号公報に示されるもの等は、エンジン
始動時には各気筒の点火時期ごとにインジェクタから燃
料噴射を行い、エンジン始動後には複数の点火時期分の
燃料を所定間隔ごとにまとめてインジェクタから噴射す
ることで、エンジン始動時における1回当たりの燃料噴
射量を減らして霧化を促進するようにしている。図4は
かかる制御を実行するプログラムをフローチャート図で
示したものである。同プログラムは一例として4サイク
ル3気筒エンジンを対象にしており、先ず、ステップ1
01でエンジン回転速度NEが始動時/始動後を判断す
るための完爆判定回転速度NEAを上回っているか否か
を判断し、NOの場合(始動時)にはステップ102で
TSTAテーブルより各燃料噴射時期毎の噴射量を取り
出す。このTSTAテーブルは、電子制御装置内に予め
格納されており、エンジン冷却水温に対応して通常時よ
りも大幅に増量補正された噴射量が細かく規定されてい
る。そして、ステップ103で大気圧補正、回転数補正
等を行って最終的な始動時噴射量を決定した後、ステッ
プ104で240°CA毎に各気筒に配設されたインジ
ェクタに噴射信号を出力しリターンするようになってい
る(エンジン2回転につき3回噴射)。一方、前記ステ
ップ101でYESと判断された場合(始動後)には、
ステップ105に進んで先ず吸気圧とエンジン回転速度
とに基づいて吸入空気量を算出し、この吸入空気量に対
応した始動後噴射量をTPマップより取り出すととも
に、ステップ106に進んで水温補正、始動後増量補正
などを行って最終的な始動後噴射量を決定し、しかる
後、ステップ107で720°CA毎に各気筒に配設さ
れているインジェクタに対して始動後噴射量に対応した
噴射信号aを出力しリターンするようになっている(エ
ンジン2回転につき1回噴射)。2回転3回噴射時に比
べて2回転1回噴射時は燃料噴射量が3倍に設定されて
いる。図5は第1の気筒#1、第2の気筒#2および第
3の気筒#3に逐次燃料が吸入される様子を表したもの
であり、完爆判定時を境にしてそれ以前の始動時にはイ
ンジェクタが3回燃料を噴射するごとに各気筒が前3回
分を1度に吸入するが、完爆判定後はインジェクタが完
爆前の3倍の燃料を3倍の周期で1度に噴射し各気筒は
噴射された燃料をその都度吸入するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、単にこのよ
うな構成による場合には、エンジンの回転がとかく不安
定になりがちな完爆完了前後に噴射タイミングの切り換
えが行われることになる。そして、このとき一時的に燃
料を多く吸入する気筒が存在し、その気筒がオーバーリ
ッチ傾向になる。図5においては、完爆判定後、第3の
気筒#3が初めて燃料を吸入する際の吸入量は、噴射時
期e、f、gに対応した3回分の燃料の総和であって始
動時の5/3回分の吸入量に相当し、また、引き続き第
1の気筒#1が吸入する燃料は、噴射時期g、hに対応
した2回分の燃料の総和であって始動時の4/3回分の
吸入量に相当する。そして、これらのオーバーリッチ気
筒が存在することにより、プラグがいわゆる被った状態
になり、その結果、エンジン回転速度が円滑に吹き上が
らず、始動にもたつきを生じるという新たな不都合を発
生する。
【0006】本発明は、このような課題を解消すること
を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような方法を採用したものであ
る。
【0008】すなわち、本発明に係る内燃機関の燃料制
御方法は、インジェクタを有し、エンジン始動時には各
気筒の点火時期ごとにインジェクタから燃料噴射を行
い、エンジン始動後には複数の点火時期分の燃料を所定
間隔ごとにまとめてインジェクタから燃料噴射するよう
にした内燃機関の燃料制御方法において、エンジン冷却
水温に基づいて設定された始動時噴射量で燃料噴射を行
エンジン始動時と吸入空気量に基づいて設定された始
動後噴射量で燃料噴射を行うエンジン始動後とを判定回
転数に基づいて判定し、エンジン始動後と判定した際に
エンジン冷却水温が設定値を下回っている場合には、エ
ンジン回転速度が前記判定回転数を上回る値に設定され
た異なる判定回転数に達するまで、複数の点火時期分の
始動後噴射量の燃料を所定間隔ごとにまとめてインジェ
クタから燃料噴射する代わりに各気筒の点火時期ごとに
インジェクタから始動後噴射量で燃料噴射を行うように
したことを特徴とする。
【0009】
【作用】このような方法であると、始動時にエンジン冷
却水温が設定値を下回っていると、インジェクタは完爆
始動後もエンジン回転速度が異なる判定回転数を上回る
まで引き続き各気筒の点火時期ごとに始動後噴射量で
料噴射を続行し、その後エンジン回転速度が一定速度す
なわちエンジン始動時とエンジン始動後とを判定する判
定回転数を上回る値に設定された異なる判定回転数に達
したときに初めて、インジェクタは複数の点火時期分に
対応した燃料を所定間隔ごとに噴射し始めることにな
る。しかして、この方法においては、噴射タイミングを
換える瞬間に一時的に一部の気筒がオーバーリッチ傾向
になる点で従来と変りはないが、エンジン回転速度が低
く回転が不安定な始動完爆時に噴射タイミングの切換え
が行なわれる従来法とは異なり、このものはエンジン回
転速度がある程度上昇し回転が安定した後に噴射タイミ
ングの切換えを行なうようにしている。このため、一時
的なオーバーリッチ傾向により即座にエンジンの吹き上
がりを悪化させることがなく、始動にもたつきを生じる
ことがなくなる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図3を参照
して説明する。
【0011】図1は4サイクル3気筒エンジンの1気筒
分を示すものであって、燃焼室2への燃料供給を電子制
御式燃料噴射装置3を介して行うようにしている。電子
制御式燃料噴射装置3は、吸気管4に装着されたインジ
ェクタ6と、このインジェクタ6からの燃料噴射量を調
節する各気筒に共用の電子制御装置7とを具備してな
る。
【0012】インジェクタ6は、電磁コイルを内蔵して
おり、該電磁コイルに前記電子制御装置7から噴射信号
aが印加されると、その噴射信号aに対応した量の燃料
を吸気ポート近傍に噴射するようになっている。
【0013】電子制御装置7は、中央演算処理装置8や
記憶装置9、入・出力インターフェース10、11等を
備えている。そして、入力インターフェース10に、少
なくともエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ1
2からの水温信号bと、点火装置13からの点火信号c
と、図示しない圧力センサからの吸気圧信号dとを入力
し、記憶装置9内に格納されているプログラムに従って
所定の演算を行った後、出力インターフェース11を介
して前記インジェクタ6に噴射量に対応した噴射信号a
を出力するようになっている。
【0014】図2はそのプログラムの概要を示すフロー
チャート図である。以下、このフローチャート図に沿っ
て燃料制御の概要を説明する。
【0015】プログラムがスタートすると、先ずステッ
プ21で始動時に読み込んだエンジン冷却水温が予め定
めた温度THWA(例えば0℃)を下回っているか否か
を判断する。そして、YESの場合には冷間始動時と判
断してステップ22でフラグを1にセットした後にステ
ップ24に進み、NOの場合には暖機始動時と判断して
ステップ23でフラグを0にリセットした後にステップ
24に進む。このステップ24では、点火信号cから算
出されるエンジン回転速度NEが完爆判定回転速度NE
A(例えば500rpm)を上回っているか否かを判断
する。始動時はここでNOと判断されるため、ステップ
25に進み、TSTAテーブルから始動時噴射量を取り
出す。このTSTAテーブルは、前記記憶装置9内に予
め格納されており、エンジン冷却水温に対応して通常時
よりも大幅に増量補正した噴射量が細かく規定されてい
る。そして、ステップ26で大気圧補正や回転数補正を
行った後、ステップ27で240°CA毎に(エンジン
2回転につき3回の割合)インジェクタ6に対して始動
時噴射量に対応した噴射信号aを出力する。一方、完爆
始動後は前記ステップ24でYESと判断されるため、
先ずステップ28に進んで吸気圧とエンジン回転速度と
から吸入空気量を算出し、この吸入空気量に対応した始
動後噴射量(基本噴射量)をTPマップから取り出す。
次に、ステップ29でその噴射量に対して水温補正、始
動後増量補正などを行ない、最終的な始動後噴射量を決
定する。そして、ステップ30でフラグが0かどうかを
判断する。暖機時はフラグが0であり、YESと判断さ
れるので、ステップ31に進んで720°CA毎に(エ
ンジン2回転につき1回の割合)インジェクタ6に対し
て始動後噴射量に対応した噴射信号aを出力する。ま
た、冷間時はフラグが1であり、前記ステップ30でN
Oと判断されるので、ステップ32に進む。このステッ
プ32ではエンジン回転速度NEが予め定めた噴射タイ
ミング切換判定回転速度NEB(例えば1000rp
m)を上回っているか否かを判断する。そして、NOの
場合にはステップ33でその時の始動後噴射量を1/3
の値に修正し、ステップ27でその噴射量に対応した噴
射信号aを240°CA毎にインジェクタ6に対して出
力する。これに対して、前記ステップ32でYESと判
断された場合には、ステップ31を実行してリターンす
る。
【0016】このような方法であると、始動時にエンジ
ン冷却水温が設定値を下回っていることが検出される
と、先ずインジェクタ6が2回転3回噴射を開始し、完
爆始動後も引き続き2回転3回噴射を続行して、その後
エンジン回転速度NEが噴射タイミング切換判定回転速
度NEBに達したときに始めて、インジェクタ6が2回
転1回噴射に切り換わることになる。図3は、その際に
第1の気筒#1、第2の気筒#2および第3の気筒#3
に逐次燃料が吸入される様子を示している。
【0017】しかして、この方法においては、噴射タイ
ミング切換判定直後に先ず第3の気筒#3が噴射時期
l、m、nに対応した3回分の燃料を吸入してオーバー
リッチ傾向になり、引き続き第1の気筒#1が噴射時期
m、nに対応した2回分の燃料を吸入してオーバーリッ
チ傾向になる点で従来と変わりはないが、図5に示した
場合とは異なり、このものは、そのような過渡時をエン
ジン回転速度が噴射タイミング切換判定回転速度NEB
(1000rpm)に達した時点で乗り越えるように設
定している。このため、2回転3回噴射を採用して1回
当たりの燃料噴射量を減らし燃料の霧化の促進を図って
も、一時的なオーバーリッチ傾向によって即座にエンジ
ンの吹き上がりを悪化させることがなく、従来の懸念で
あったもたつき発生の問題を有効に解消することが可能
になる。
【0018】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、2回転3回噴射に代えて1回転1
回噴射を採用することもできる。また、本発明を4気筒
エンジン等に適用してもよいのは勿論であり、また、各
気筒のインテークマニホールドの上流側集合部に共通の
インジェクタを配設したものにも適用することができ
る。その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形が可能である。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る内燃機関の燃料制御方法
は、1回当たりの燃料噴射量を減らして霧化を促進すべ
く、エンジン始動時には各気筒の点火時期ごとにインジ
ェクタから燃料噴射を行い、エンジン始動後には複数の
点火時期分の燃料を所定間隔ごとにまとめてインジェク
タから噴射するようにしたエンジンにおいて、エンジン
冷却水温が低い場合の始動において、エンジン回転速度
が判定回転数に達するまでは始動時噴射量で点火時期ご
とに燃料噴射を行い、エンジン回転速度が判定回転数を
上回り、かつ判定回転数を上回る値に設定された異なる
判定回転数に達するまでは、始動後噴射量で点火時期ご
とに燃料噴射を行い、前記異なる判定回転数を上回った
場合に、始動後噴射量で所定間隔ごとに燃料噴射を行
い、エンジン始動時とエンジン始動後とを判定する判定
回転数を上回る値に設定された異なる判定回転数によ
り、その噴射タイミングの切換時期をエンジン回転速度
が完爆始動時を越えてある安定した回転領域に入った時
期に設定したため、冷間時において噴射タイミング切換
時に一時的にある気筒がオーバーリッチ傾向になっても
即座にエンジンの吹き上がりを悪化させることを防止で
き、従来の懸念であったもたつき発生の問題を有効に解
消することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を適用したエンジンを示す
図。
【図2】同実施例で実行される制御プログラムの概要を
示すフローチャート図。
【図3】同実施例の作用を説明するためのタイミングチ
ャート図。
【図4】従来例を示す図2に対応した図。
【図5】従来例を示す3に対応した図。
【符号の説明】
6…インジェクタ TSTA…設定値 NE…エンジン回転速度 NEB…一定速度(噴射タイミング切換判定回転速度)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−263231(JP,A) 特開 昭62−99648(JP,A) 特開 平1−167437(JP,A) 実開 平3−78940(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 45/00 395

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インジェクタを有し、エンジン始動時には
    各気筒の点火時期ごとにインジェクタから燃料噴射を行
    い、エンジン始動後には複数の点火時期分の燃料を所定
    間隔ごとにまとめてインジェクタから燃料噴射するよう
    にした内燃機関の燃料制御方法において、エンジン冷却
    水温に基づいて設定された始動時噴射量で燃料噴射を行
    エンジン始動時と吸入空気量に基づいて設定された始
    動後噴射量で燃料噴射を行うエンジン始動後とを判定回
    転数に基づいて判定し、エンジン始動後と判定した際に
    エンジン冷却水温が設定値を下回っている場合には、エ
    ンジン回転速度が前記判定回転数を上回る値に設定され
    た異なる判定回転数に達するまで、複数の点火時期分の
    始動後噴射量の燃料を所定間隔ごとにまとめてインジェ
    クタから燃料噴射する代わりに各気筒の点火時期ごとに
    インジェクタから始動後噴射量で燃料噴射を行うように
    したことを特徴とする内燃機関の燃料制御方法。
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