JP3353416B2 - 内燃機関の燃料制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料制御装置

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JP3353416B2 JP27371593A JP27371593A JP3353416B2 JP 3353416 B2 JP3353416 B2 JP 3353416B2 JP 27371593 A JP27371593 A JP 27371593A JP 27371593 A JP27371593 A JP 27371593A JP 3353416 B2 JP3353416 B2 JP 3353416B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温再始動時に供給さ
れる燃料量を補正する内燃機関の燃料制御装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の燃料制御装置に関連す
る先行技術文献としては、特開昭５６−８１２３０号公
報にて開示されたものが知られている。
【０００３】このものでは、内燃機関の高温再始動とし
て、高温環境下で高負荷状態の走行を実施したのち、数
十分程度機関を停止状態としたのちの再始動時に、燃料
のベーパ発生による燃料供給量不足を補うために、再始
動時の燃料温度や機関冷却水温度等に応じて燃料量を増
量補正するとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、燃料におけ
るベーパ発生量は燃料の温度に関わる補正だけでは未だ
燃料供給量に過不足が発生し、アイドリングの不安定状
態であるラフアイドルやアクセルペダルを踏込んでも加
速応答が得られないような失速等の走行不良が現出する
という不具合がある。
【０００５】ここで、特開平５−１２５９８４号公報に
て開示されたものが知られている。
【０００６】このものでは、高温再始動時においては、
ベーパ発生が起き易くなるため調圧弁（プレッシャレギ
ュレータ：Pressure Regulator）の負圧通路を吸気管圧
力（吸気管内の圧力）から大気開放に切替え燃圧（燃料
の圧力）を上昇させ、この燃圧変化に伴う燃料噴射量が
そのときの運転状態で要求される燃料量より多くならな
いように減量補正をするとしている。
【０００７】上述の補正制御は、調圧弁の負圧通路が吸
気管圧力から大気開放に切替えられるものに限られるた
め、調圧弁の負圧通路に切替えがなく吸気管圧力に対す
る燃圧を一定に維持しようとするような燃料制御装置に
は適用することはできない。
【０００８】発明者は、上述のような調圧弁の負圧通路
に切替えがなく吸気管圧力に対する燃圧を一定に維持し
ようとする燃料制御装置においては、ベーパ発生量は燃
料の温度変化に加えて、大気圧に対する燃圧（燃料の絶
対圧）の変化にも影響されることを見出し、以下のよう
に新規な内燃機関の燃料制御装置を提供するに至ったの
である。
【０００９】なお、燃圧センサを搭載して大気圧に対す
る燃圧を検出し、内燃機関に供給する燃料量の補正をす
ることは可能ではあるが、コストの増加を招いてしまう
という新たな問題を起こすこととなる。
【００１０】そこで、この発明は、コストの増加を招く
ことなく、高温再始動時の燃料量の基本となる基本噴射
量が適切に補正される内燃機関の燃料制御装置の提供を
課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる内燃機関
の燃料制御装置は、内燃機関の運転状態に基づいて前記
内燃機関に供給する燃料量の基本となる基本噴射量を算
出する基本噴射量演算手段と、高温再始動状態において
も前記内燃機関に供給される燃料の圧力を前記内燃機関
のスロットル弁の下流の吸気管内の圧力に対して一定の
圧力となるように制御する燃圧制御手段と、前記内燃機
関に供給される燃料の温度に関連して変化する物理量を
検出する物理量検出手段と、前記内燃機関の始動状態を
検出する始動状態検出手段と、前記内燃機関の前記スロ
ットル弁の下流の前記吸気管内の圧力を検出する吸気管
圧力検出手段と、前記物理量検出手段で検出される物理
量と前記始動状態検出手段で検出される始動状態とに基
づき前記内燃機関の高温再始動状態を判別する高温再始
動判別手段と、前記高温再始動判別手段で高温再始動状
態と判別されたときには、前記内燃機関の始動後の所定
期間、ベーパ発生量を考慮して、前記吸気管圧力検出手
段で該期間において逐次検出される前記吸気管内の圧力
及び前記物理量検出手段で検出される物理量に応じて、
少なくとも前記吸気管内の圧力が小さいほど前記基本噴
射量の増量が大であるように前記基本燃料噴射量を補正
する燃料量補正手段とを具備するものである。
【００１２】
【作用】本発明においては、内燃機関に供給される燃料
の温度に関連する物理量である燃料の温度そのものやそ
の他、内燃機関の冷却水温等が高くて内燃機関が高温再
始動状態であると、燃料におけるベーパ発生量が増加し
必要な燃料量が減少してしまう。更に、このベーパ発生
量は、燃料の温度等によるだけでなく吸気管圧力の変動
により吸気管圧力に対する燃圧が変動して増減する。こ
のため、内燃機関が高温再始動状態にあるときには、内
燃機関の始動後の所定期間だけ燃料の温度に関連する物
理量及び吸気管圧力に応じて、少なくとも前記吸気管内
の圧力が小さくなるほど前記基本噴射量が大きくなるよ
うに前記基本燃料噴射量が補正される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関
の燃料制御装置を示す全体構成図である。
【００１５】図１において、内燃機関の燃料制御装置１
は、主として、内燃機関（エンジン）２及び電子制御装
置（以下、単に『ＥＣＵ』という）４から構成されてい
る。
【００１６】シリンダ５、ピストン６、シリンダヘッド
７にて内燃機関２の燃焼室８が形成され、この燃焼室８
には点火プラグ９が配設されている。
【００１７】内燃機関２の吸気系は、燃焼室８と吸気弁
１０を介して連通される吸気ポート１１、吸気管１２、
吸入空気の脈動を吸収するサージタンク１３、吸入空気
量を調節するスロットル弁１４及びエアクリーナ１５か
ら構成されている。上記吸気管１２は、スロットル弁１
４を迂回するバイパス通路１６を備え、このバイパス通
路１６にはアイドルスピードコントロール弁１７が介装
されている。
【００１８】また、内燃機関２の排気系は、燃焼室８と
排気弁１８を介して連通する排気ポート１９、排気管２
０及び排出ガスを浄化する触媒コンバータ２１から構成
されている。
【００１９】更に、内燃機関２の点火系は、点火に必要
な高電圧を出力するイグナイタ２２及び図示しないクラ
ンク軸に連動してイグナイタ２２で発生された高電圧を
点火プラグ９に分配供給するディストリビュータ２３か
ら構成されている。
【００２０】更にまた、内燃機関２の燃料供給系は、燃
料を貯蔵するフューエルタンク２４、燃料を圧送するフ
ューエルポンプ２５、圧送された燃料を吸気ポート１１
に噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）２６、吸
気管圧力に対して燃圧を一定に維持し、燃圧制御手段を
達成する調圧弁２７から構成されている。
【００２１】内燃機関の燃料制御装置１は検出器とし
て、吸気管１２のスロットル弁１４の下流側に配設され
吸気管圧力を検出する圧力センサ２８、エアクリーナ１
５の下流側に配設され吸入空気温度を検出し、物理量検
出手段を達成する吸気温センサ３２、スロットル弁１４
に連動してスロットル開度を検出するスロットルポジシ
ョンセンサ３３、スロットル弁１４の全閉状態を検出す
るアイドルスイッチ３４、シリンダブロック５ａの冷却
系統に配設され内燃機関２の冷却水温度を検出し、物理
量検出手段を達成する水温センサ３５、排気管２０内に
配設され排気ガス中の残存酸素濃度を検出する酸素セン
サ３６、ディストリビュータ２３のカムシャフトの１／
２４回転毎、即ち、クランク角０°から３０°の整数倍
毎に回転角信号を出力する回転速度センサを兼ね、始動
状態検出手段を達成する回転角センサ３７を備えてい
る。
【００２２】上述の各センサ及び各スイッチ等からの出
力信号はＥＣＵ４に入力され、ＥＣＵ４はこれらの入力
された信号に基づいて内燃機関２を制御する。また、Ｅ
ＣＵ４には図示しないスタータの駆動を検出し、始動状
態検出手段を達成するスタータスイッチ３８からの出力
信号及びバッテリ３９の電圧も入力されている。
【００２３】ＥＣＵ４は、主として、ＣＰＵ４ａ、ＲＯ
Ｍ４ｂ、ＲＡＭ４ｃからなり、論理演算回路として構成
され、コモンバス４ｄを介して入出力部４ｅに接続され
外部との入出力が行われる。
【００２４】次に、本発明の一実施例にかかる内燃機関
の燃料制御装置で使用されているＣＰＵ４ａの処理手順
を示す図２、図３及び図４のフローチャートに基づいて
説明する。
【００２５】《インジェクタの噴射量（燃料量）算出の
メインルーチン：図２参照》図２において、まず、ステ
ップＳ１０１で圧力センサ２８で検出された吸気管圧力
と回転角センサ３７で検出された回転速度に基づいて内
燃機関２に供給する燃料量の基本となる基本噴射量ｔp
が算出される。
【００２６】次にステップＳ１０２に移行して、トータ
ル補正値ｆtotal が算出される。このトータル補正値ｆ
total は、水温センサ３５で検出された冷却水温度に基
づく暖機補正値ｆthw と吸気温センサ３２で検出された
吸入空気温度に基づく吸気温補正値ｆtha とスロットル
ポジションセンサ３３でスロットル弁１４が全開状態で
あることを検出されたときに補正される全開補正値ｆer
と酸素センサ３６で検出された排気ガス中の酸素濃度に
基づくフィードバック補正値ｆfbと高温補正値ｆrst と
の総和である。このうち高温補正値ｆrst 以外の補正値
については周知であり、詳細な説明を省略するが、予め
別の所定時間毎の割込みルーチンまたは内燃機関２のク
ランク角回転に同期したルーチンで算出しておくもので
ある。
【００２７】次にステップＳ１０３に移行して、実際の
噴射量ｔi が、次式に示す一般式にステップＳ１０１で
算出された基本噴射量ｔp 、ステップＳ１０２で算出さ
れたトータル補正値ｆtotal を代入され算出される。
【００２８】ｔi ＝ｔp ×ｆtotal ＋ｔv なお、ｔv は無効噴射時間と称されるものでバッテリ３
９の電圧値に対して図示しないマップより一義的に求め
られる。
【００２９】そして、ステップＳ１０４に移行し、ステ
ップＳ１０３で算出された実際の噴射量ｔi に基づいて
インジェクタ２６が駆動され、本プログラムを終了す
る。
【００３０】次に、上述のステップＳ１０２におけるト
ータル補正値ｆtotal のうちの高温補正値ｆrst を算出
する各ルーチンを説明する。
【００３１】〈高温補正値ｆrst の初期値ｆrsttemp 算
出のサブルーチン：図３及び図５参照〉図３のルーチン
は、スタータスイッチ３８からの出力信号がＯＮで、且
つ、回転角センサ３７で検出された回転速度が例えば、
５００rpm 以下であるような始動時のみに実行される。
【００３２】始動時であると、ステップＳ２０１で、高
温再始動であるかが判定される。高温再始動の判定で
は、高温判定処理が実行され、水温センサ３５で検出さ
れた冷却水温度が例えば、９０℃以上で、且つ、吸気温
センサ３２で検出された吸入空気温度が例えば、４０℃
以上のとき高温と判定される。ステップＳ２０１で、こ
れらの判定条件が全て満足されると、高温再始動である
としてステップＳ２０２に移行し、図５のマップから水
温センサ３５で検出された冷却水温度（℃）に対する高
温補正値ｆrst の初期値ｆrsttemp （％）が算出され、
本プログラムを終了する。なお、ステップＳ２０１で、
上記判定条件のうち一つでも満足しなければ、高温再始
動でないとして本プログラムを終了する。
【００３３】〈始動後の高温補正値ｆrst 算出のサブル
ーチン：図４及び図６参照〉図４のルーチンは、所定時
間毎の割込みまたは内燃機関２のクランク角回転に同期
して実行される。まず、ステップＳ３０１で、高温補正
値ｆrst の初期値ｆrsttemp の前回値であるｆrsttemp
(i-1)からルーチン実行毎にΔｆrst ずつ減少させ新た
なｆrsttemp を次式に示すように算出する。
【００３４】ｆrsttemp ＝ｆrsttemp(i-1)−Δｆrst そして、ステップＳ３０２に移行し、図６のマップから
圧力センサ２８で検出された吸気管圧力（mmHgabs)に対
する補正ゲインｆatp （％）を算出し、この補正ゲイン
ｆatp をステップＳ３０１で算出されたｆrsttemp に乗
算することにより高温補正値ｆrst が次式に示すように
算出され、本プログラムを終了する。
【００３５】ｆrst ＝ｆrsttemp ×ｆatp なお、図６のマップにおけるＡ点はほぼアイドリング時
の吸気管圧力（２００〜３００mmHgabs)に等しい。
【００３６】次に、高温補正値ｆrst を算出する他のサ
ブルーチンを示す図７とそのルーチンで使用されるマッ
プを示す図８及び図９を参照して説明する。このルーチ
ンは高温再始動であると判定された後に、所定時間毎の
割込みまたは内燃機関２のクランク角回転に同期して実
行される。
【００３７】まず、ステップＳ４０１で、図８のマップ
から圧力センサ２８で検出された吸気管圧力（mmHgabs)
及び水温センサ３５で検出された冷却水温度（℃）に対
する高温補正値ｆrst の初期値ｆrsttemp （％）が算出
される。
【００３８】次にステップＳ４０２に移行して、図９の
マップから始動後経過時間に対する補正ゲインｆstart
（％）を算出し、ステップＳ４０１で算出された初期値
ｆrsttemp に乗算され高温補正値ｆrst が次式に示すよ
うに算出され、本プログラムを終了する。
【００３９】ｆrst ＝ｆrsttemp ×ｆstart なお、図９のマップにおけるＢ点は始動後経過時間が３
０秒〜３分程度であり、始動時の温度状態で可変として
もよい。
【００４０】このように、本発明の一実施例の内燃機関
の燃料制御装置は、内燃機関２に供給される燃料の圧力
を内燃機関２のスロットル弁１４の下流の吸気管１２
（サージタンク１３）内の圧力に対して一定の圧力とな
るように制御する調圧弁２７からなる燃圧制御手段と、
内燃機関２に供給される燃料の温度に関連して変化する
物理量を検出する吸気温センサ３２及び水温センサ３５
からなる物理量検出手段と、内燃機関２の始動状態を検
出する回転角センサ３７及びスタータスイッチ３８から
なる始動状態検出手段と、内燃機関２のスロットル弁１
４の下流の吸気管１２内の圧力を検出する圧力センサ２
８からなる吸気管圧力検出手段と、前記物理量検出手段
で検出される物理量と前記始動状態検出手段で検出され
る始動状態とに基づき内燃機関２の高温再始動状態を判
別するＣＰＵ４ａからなる高温再始動判別手段と、前記
高温再始動判別手段で高温再始動状態と判別されたとき
には、内燃機関２の始動後の所定期間だけ前記物理量検
出手段で検出される物理量及び前記吸気管圧力検出手段
で検出される吸気管１２内の圧力に応じて内燃機関２に
供給する燃料量を補正するＣＰＵ４ａからなる燃料量補
正手段とを具備するものである。
【００４１】したがって、内燃機関に供給される燃料量
が、燃料の温度に関連する物理量の変化によるベーパ発
生量のみでなく、大気圧に対して吸気管圧力が変動する
ことに伴う燃圧の変化によるベーパ発生量も考慮され補
正される。
【００４２】故に、内燃機関の高温再始動状態におい
て、燃料にベーパ発生があっても極めて適切な燃料量が
インジェクタを介して内燃機関に供給される。
【００４３】ところで、上述の実施例における高温補正
値ｆrst は、吸気管圧力を含むパラメータから算出され
ればよく、吸気管圧力のみからの算出値としても何ら不
都合はない。
【００４４】また、上述の実施例における高温再始動時
の判定は、燃料の温度に関連して変化する物理量として
吸気温センサ３２からの吸入空気温度及び水温センサ３
５からの冷却水温度に基づいて実行されているが、燃料
の温度を直接検出してもよいことは明白である。
【００４５】また、上述の実施例では、吸気管圧力を直
接圧力センサ２８にて検出しているが、その他、吸入空
気量をエアフローメータで検出、スロットル開度をスロ
ットルポジションセンサ３３及び回転速度を回転角セン
サ３７で検出し、推定する燃料制御装置でも適用でき
る。即ち、これらの燃料制御装置で算出された基本噴射
量ｔp と回転角センサ３７で検出された回転速度とに基
づき逆推定等して吸気管圧力を求めてもよい。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の燃料制御装置は、内燃機関に供給される燃料の温度に
関連して変化する物理量と始動状態とに基づき内燃機関
が高温再始動状態と判別されたときには、内燃機関の始
動後の所定期間、ベーパ発生量を考慮して、該期間にお
いて逐次検出される吸気管圧力及びその物理量に応じて
内燃機関に供給する燃料量の基本となる基本噴射量が補
正される。そして、その補正は、吸気管内の圧力が小さ
くなるほど基本噴射量が大きくなるように補正される。
よって、高温再始動時にも内燃機関に供給される燃料の
圧力は吸気管圧力に対して一定の圧力となるように制御
されている燃料制御装置において、吸気管圧力が変動す
ることに伴う燃圧の変化によるベーパ発生量に応じても
燃料量が極めて適切に補正され、高温再始動時における
ラフアイドルや走行不良が防止できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関の燃
料制御装置を示す全体構成図である。
【図２】図２は本発明の一実施例にかかる内燃機関の燃
料制御装置で使用されているＣＰＵにおけるインジェク
タの噴射量算出のメインルーチンである。
【図３】図３は本発明の一実施例にかかる内燃機関の燃
料制御装置で使用されているＣＰＵにおける高温補正値
ｆrst の初期値ｆrsttemp 算出のサブルーチンである。
【図４】図４は本発明の一実施例にかかる内燃機関の燃
料制御装置で使用されているＣＰＵにおける始動後の高
温補正値ｆrst 算出のサブルーチンである。
【図５】図５は図３のサブルーチンで使用される冷却水
温度に対する高温補正値ｆrstのｆrsttemp を示すマッ
プである。
【図６】図６は図４のサブルーチンで使用される吸気管
圧力に対する補正ゲインｆatpを示すマップである。
【図７】図７は本発明の一実施例にかかる内燃機関の燃
料制御装置で使用されているＣＰＵにおける高温補正値
ｆrst 算出の他のサブルーチンである。
【図８】図８は図７のサブルーチンで使用される吸気管
圧力及び冷却水温度に対する高温補正値ｆrst の初期値
ｆrsttemp を示すマップである。
【図９】図９は図７のサブルーチンで使用される始動後
経過時間に対する補正ゲインｆstart を示すマップであ
る。
【符号の説明】
２ 内燃機関 ４ ＥＣＵ（電子制御装置） ４ａ ＣＰＵ １２ 吸気管 １３ サージタンク １４ スロットル弁 ２６ インジェクタ ２７ 調圧弁 ２８ 圧力センサ ３２ 吸気温センサ ３５ 水温センサ ３７ 回転角センサ ３８ スタータスイッチ ３９ バッテリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−249935（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−271041（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−67934（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−125984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−81230（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−131944（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−243956（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−268940（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−94436（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−187343（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃
    機関に供給する燃料量の基本となる基本噴射量を算出す
    る基本噴射量演算手段と、高温再始動状態においても 前記内燃機関に供給される燃
    料の圧力を前記内燃機関のスロットル弁の下流の吸気管
    内の圧力に対して一定の圧力となるように制御する燃圧
    制御手段と、 前記内燃機関に供給される燃料の温度に関連して変化す
    る物理量を検出する物理量検出手段と、 前記内燃機関の始動状態を検出する始動状態検出手段
    と、 前記内燃機関の前記スロットル弁の下流の前記吸気管内
    の圧力を検出する吸気管圧力検出手段と、 前記物理量検出手段で検出される物理量と前記始動状態
    検出手段で検出される始動状態とに基づき、前記内燃機
    関の高温再始動状態を判別する高温再始動判別手段と、 前記高温再始動判別手段で高温再始動状態と判別された
    ときには、前記内燃機関の始動後の所定期間、ベーパ発
    生量を考慮して、前記吸気管圧力検出手段で該期間にお
    いて逐次検出される前記吸気管内の圧力及び前記物理量
    検出手段で検出される物理量に応じて、少なくとも前記
    吸気管内の圧力が小さいほど前記基本噴射量の増量が大
    であるように前記基本燃料噴射量を補正する燃料量補正
    手段とを具備することを特徴とする内燃機関の燃料制御
    装置。
JP27371593A 1993-11-01 1993-11-01 内燃機関の燃料制御装置 Expired - Lifetime JP3353416B2 (ja)

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