JP3361422B2 - エンジン始動制御方法及び装置 - Google Patents
エンジン始動制御方法及び装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/061—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up the corrections being time dependent
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- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
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- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、低温時のスパー
クイグニッションエンジン（以後、ＳＩエンジンともい
う）始動制御方法及び装置に関する。
クイグニッションエンジン（以後、ＳＩエンジンともい
う）始動制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車等の内燃機関（エンジン）
においては、エンジン始動時に寒冷状態・温暖状態のい
かんに拘らず、クランキング開始から燃料を供給し、点
火を行うのが常識である。
においては、エンジン始動時に寒冷状態・温暖状態のい
かんに拘らず、クランキング開始から燃料を供給し、点
火を行うのが常識である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、低温始動時
では、オイルの粘性が高いこと、スタータ駆動負荷が大
きいためバッテリー電圧が低下しやすい状況にあること
等により、一般に温暖時よりクランキング回転数が低
く、そのことが燃焼室の圧力を通常より高くする。これ
は次のように説明できる。すなわち、エンジンをかける
時にはスロットルをあまり開けないのが普通であり、ク
ランキング回転数が高い場合には、空気の供給が追いつ
かず、インレットマニホールド内は大きい負圧になり、
これにつれてエンジンシリンダ内も空気の供給が追いつ
かず、燃焼室圧力は低くなる。これとは逆に、クランキ
ング回転数が低い場合には、空気の供給が充分間に合う
ため１サイクルでの吸気量が多く、クランキング回転数
が高い場合に比べるとインレットマニホールド内は大気
圧近くまで高くなり、これにつれて燃焼室圧力は高くな
る。
では、オイルの粘性が高いこと、スタータ駆動負荷が大
きいためバッテリー電圧が低下しやすい状況にあること
等により、一般に温暖時よりクランキング回転数が低
く、そのことが燃焼室の圧力を通常より高くする。これ
は次のように説明できる。すなわち、エンジンをかける
時にはスロットルをあまり開けないのが普通であり、ク
ランキング回転数が高い場合には、空気の供給が追いつ
かず、インレットマニホールド内は大きい負圧になり、
これにつれてエンジンシリンダ内も空気の供給が追いつ
かず、燃焼室圧力は低くなる。これとは逆に、クランキ
ング回転数が低い場合には、空気の供給が充分間に合う
ため１サイクルでの吸気量が多く、クランキング回転数
が高い場合に比べるとインレットマニホールド内は大気
圧近くまで高くなり、これにつれて燃焼室圧力は高くな
る。
【０００４】燃焼室圧力が高いと、一般に点火プラグに
おける正規のプラグギャップで火花放電するに要求され
る放電電圧が上がる。また燃焼室温度が低いこと、点火
プラグの温度が低いことも、点火プラグの放電電圧を高
くする要素となる。そして、放電電圧が高いと、火花放
電がいわゆる横飛び・奥飛び（フラッシュオーバー、リ
ーク等）を起こしやすく、この時に点火プラグの絶縁抵
抗値が低下していると、なおさらその傾向は強い。この
ような状況でクランキング始動時に燃料が供給され、有
効な火花放電が得られない場合は、点火プラグの発火部
に燃料が付着していわゆるかぶりを生じやすくなる。か
ぶりの発生は火花放電自体を困難にする場合があるた
め、これを改善することが望まれる。
おける正規のプラグギャップで火花放電するに要求され
る放電電圧が上がる。また燃焼室温度が低いこと、点火
プラグの温度が低いことも、点火プラグの放電電圧を高
くする要素となる。そして、放電電圧が高いと、火花放
電がいわゆる横飛び・奥飛び（フラッシュオーバー、リ
ーク等）を起こしやすく、この時に点火プラグの絶縁抵
抗値が低下していると、なおさらその傾向は強い。この
ような状況でクランキング始動時に燃料が供給され、有
効な火花放電が得られない場合は、点火プラグの発火部
に燃料が付着していわゆるかぶりを生じやすくなる。か
ぶりの発生は火花放電自体を困難にする場合があるた
め、これを改善することが望まれる。
【０００５】この発明は、特に寒冷地等の低温状態での
エンジン始動に際し、クランキングの初期における始動
性の悪化を防ぎ、燃料によるいわゆるかぶり等を防ぐこ
とを課題とする。
エンジン始動に際し、クランキングの初期における始動
性の悪化を防ぎ、燃料によるいわゆるかぶり等を防ぐこ
とを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】この発明
では、内燃機関であるスパークイグニッションエンジン
において、エンジン冷却水の水温を検出するとともに、
エンジン始動時のクランキング回転数を検出し、前記水
温が設定値以下の低温である場合には、低温始動ルーチ
ンに移行することにより、前記クランキング回転数が所
定のレベルに達するまで、前記スパークイグニッション
エンジンに対する燃料の供給を停止する一方、前記水温
が設定値を超える場合は、通常始動ルーチンが選択され
て、クランキング開始とともに燃料の供給が行われるこ
とを特徴とする。
では、内燃機関であるスパークイグニッションエンジン
において、エンジン冷却水の水温を検出するとともに、
エンジン始動時のクランキング回転数を検出し、前記水
温が設定値以下の低温である場合には、低温始動ルーチ
ンに移行することにより、前記クランキング回転数が所
定のレベルに達するまで、前記スパークイグニッション
エンジンに対する燃料の供給を停止する一方、前記水温
が設定値を超える場合は、通常始動ルーチンが選択され
て、クランキング開始とともに燃料の供給が行われるこ
とを特徴とする。
【０００７】このように、低温時のエンジン始動（クラ
ンキング）の際に、そのクランキング回転数が所定の値
になるまでは燃料の供給が停止されることにより、有効
な火花放電が得にくいクランキング時において、気化し
ていない燃料が点火プラグの絶縁体に直接付着すること
（かぶり）による絶縁抵抗の低下が防止される。そし
て、クランキング回転数がある程度高まり、それに伴う
燃焼室内の圧力の低下、燃焼室内温度や点火プラグの温
度の上昇、さらにオイル粘性の低下等により、点火プラ
グの正規の火花放電が起こりやすい状態まで待って燃料
が供給されることにより、点火プラグの上記かぶり現象
等を生じにくくして、低温時におけるエンジン始動を容
易なものとできる。
ンキング）の際に、そのクランキング回転数が所定の値
になるまでは燃料の供給が停止されることにより、有効
な火花放電が得にくいクランキング時において、気化し
ていない燃料が点火プラグの絶縁体に直接付着すること
（かぶり）による絶縁抵抗の低下が防止される。そし
て、クランキング回転数がある程度高まり、それに伴う
燃焼室内の圧力の低下、燃焼室内温度や点火プラグの温
度の上昇、さらにオイル粘性の低下等により、点火プラ
グの正規の火花放電が起こりやすい状態まで待って燃料
が供給されることにより、点火プラグの上記かぶり現象
等を生じにくくして、低温時におけるエンジン始動を容
易なものとできる。
【０００８】なお、クランキング始動時において燃料の
供給を停止している間、点火装置は従来通りクランキン
グ開始と同期して作動させることもできるが、燃料の供
給があるまでは点火プラグの火花放電を行わず、燃料の
供給が開始されてから点火プラグの火花放電を行うよう
にすることが望ましい。
供給を停止している間、点火装置は従来通りクランキン
グ開始と同期して作動させることもできるが、燃料の供
給があるまでは点火プラグの火花放電を行わず、燃料の
供給が開始されてから点火プラグの火花放電を行うよう
にすることが望ましい。
【０００９】また、極低温時等でオイル粘性が高いこと
によってクランキング回転数が上昇し難い等のエンジン
始動条件が過酷な場合や、バッテリー電圧が低くスター
ターが充分な駆動力を持たないような場合は、上述のよ
うに燃料の供給を開始するエンジン設定回転数を一定の
レベルに設定していても、クランキング回転数がこれを
越えない場合もあり得る。これを考慮し、例えばエンジ
ン冷却水温が標準のレベルより低い場合、あるいはバッ
テリー電圧が普通より低い場合には、それに応じて上記
エンジン設定回転数が低くなるように調整することがで
きる。このようにすれば、冷却水温、バッテリー電圧等
によって燃料の供給を開始する最適のクランキング回転
数が異なることに対応でき、低温始動時のよりきめ細か
い制御が可能となる。
によってクランキング回転数が上昇し難い等のエンジン
始動条件が過酷な場合や、バッテリー電圧が低くスター
ターが充分な駆動力を持たないような場合は、上述のよ
うに燃料の供給を開始するエンジン設定回転数を一定の
レベルに設定していても、クランキング回転数がこれを
越えない場合もあり得る。これを考慮し、例えばエンジ
ン冷却水温が標準のレベルより低い場合、あるいはバッ
テリー電圧が普通より低い場合には、それに応じて上記
エンジン設定回転数が低くなるように調整することがで
きる。このようにすれば、冷却水温、バッテリー電圧等
によって燃料の供給を開始する最適のクランキング回転
数が異なることに対応でき、低温始動時のよりきめ細か
い制御が可能となる。
【００１０】また、上述のような極低温時等の過酷な始
動環境、バッテリー劣化等により感知した電圧以上に能
力が低下しているような状況等において、燃料の供給開
始のエンジン設定回転数をクランキング回転数が越えな
い場合に対処する方法として、時間計測を付加すること
ができる。つまり、クランキングが一定時間経過したら
エンジン設定回転数に達しなくても燃料の供給を行うよ
うにする。これにより、燃料が供給されない状態でクラ
ンキングを続けることを回避できる。
動環境、バッテリー劣化等により感知した電圧以上に能
力が低下しているような状況等において、燃料の供給開
始のエンジン設定回転数をクランキング回転数が越えな
い場合に対処する方法として、時間計測を付加すること
ができる。つまり、クランキングが一定時間経過したら
エンジン設定回転数に達しなくても燃料の供給を行うよ
うにする。これにより、燃料が供給されない状態でクラ
ンキングを続けることを回避できる。
【００１１】なお、クランキングの時間を計測すること
を、クランキング回転数がエンジン設定回転数を超えな
かった場合に利用することの他、クランキング回転数は
検出しないで、クランキング開始からの経過時間によっ
て、一義的に燃料供給を開始する制御を行ってもよい。
また、このクランキングの時間計測を行うことにより、
例えばクランキング回転数がエンジン設定回転数を超え
てから、さらに所定の時間遅らせて（遅延時間を設定し
て）燃料供給を開始するといった制御も可能である。つ
まり、クランキング回転数が瞬間的にエンジン設定回転
数を越える場合があっても、これを一種のノイズとして
排除し、遅延時間の設定によってクランキング回転数が
安定的にエンジン設定回転数を越えてから燃料供給を開
始することができる。
を、クランキング回転数がエンジン設定回転数を超えな
かった場合に利用することの他、クランキング回転数は
検出しないで、クランキング開始からの経過時間によっ
て、一義的に燃料供給を開始する制御を行ってもよい。
また、このクランキングの時間計測を行うことにより、
例えばクランキング回転数がエンジン設定回転数を超え
てから、さらに所定の時間遅らせて（遅延時間を設定し
て）燃料供給を開始するといった制御も可能である。つ
まり、クランキング回転数が瞬間的にエンジン設定回転
数を越える場合があっても、これを一種のノイズとして
排除し、遅延時間の設定によってクランキング回転数が
安定的にエンジン設定回転数を越えてから燃料供給を開
始することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例を参照し
つつ本発明の実施の形態を説明する。図１は、その制御
系を概念的に示すものであり、エンジン回転信号検出手
段（クランキング回転数検出手段）１として例えばエン
コーダが、エンジン冷却水の水温検出手段２として例え
ばサーミスタが、燃料供給装置３として例えばインジェ
クタが設けられ、さらに車両に搭載されるバッテリーの
電圧検出手段４、点火装置５としてプラグ・コイル及び
イグナイタ等が設置されている。
つつ本発明の実施の形態を説明する。図１は、その制御
系を概念的に示すものであり、エンジン回転信号検出手
段（クランキング回転数検出手段）１として例えばエン
コーダが、エンジン冷却水の水温検出手段２として例え
ばサーミスタが、燃料供給装置３として例えばインジェ
クタが設けられ、さらに車両に搭載されるバッテリーの
電圧検出手段４、点火装置５としてプラグ・コイル及び
イグナイタ等が設置されている。
【００１３】これらの要素１〜５はエンジンコントロー
ルユニット７に接続され、このコントロールユニット７
によるＳＩエンジンの低温始動制御（コールドスタート
コントロール）が行われる。エンジン回転信号検出手段
１からの信号により、クランキング回転数が算出され、
水温検出手段２からの信号により水温が検出される。ま
た、燃料供給装置３に対しては、その噴射時期をはじ
め、噴射時間、波形成形等の駆動信号が供給される。バ
ッテリー電圧検出手段４からの信号でバッテリーの電圧
が算出され、また点火装置５に対して点火プラグの火花
放電時期をはじめ、その波形の信号等が供給される。
ルユニット７に接続され、このコントロールユニット７
によるＳＩエンジンの低温始動制御（コールドスタート
コントロール）が行われる。エンジン回転信号検出手段
１からの信号により、クランキング回転数が算出され、
水温検出手段２からの信号により水温が検出される。ま
た、燃料供給装置３に対しては、その噴射時期をはじ
め、噴射時間、波形成形等の駆動信号が供給される。バ
ッテリー電圧検出手段４からの信号でバッテリーの電圧
が算出され、また点火装置５に対して点火プラグの火花
放電時期をはじめ、その波形の信号等が供給される。
【００１４】エンジンコントロールユニット７は、例え
ば図２に示すようなマイクロコンピュータで構成するこ
とができる。Ｉ／Ｏポート１０を介して、図１の各要素
１〜５が接続され、またそのＣＰＵ１１は時間計測手段
としてのタイマ１２に接続され、又はこのタイマ機能を
有する。ＲＯＭ１３には前述のコールドスタートコント
ロールを含むプログラムを記憶するプログラムメモリ１
３ａが割り当てられている。ＲＡＭ１４には、後述のよ
うにクランキング時において燃料供給を開始する設定回
転数を記憶したエンジン設定回転数メモリ１４ａ、燃料
供給停止のフラグをたてる燃料供給停止フラグメモリ１
４ｂ、プラグ等による点火の停止のフラグをたてる点火
停止フラグメモリ１４ｃ、冷却水の水温を一時的に記憶
する冷却水温メモリ１４ｄ、バッテリー電圧を一時的に
記憶するバッテリー電圧メモリ１４ｅ、タイマにセット
した時間を一時的に記憶するタイマセット時間メモリ１
４ｆ等が設定されている。
ば図２に示すようなマイクロコンピュータで構成するこ
とができる。Ｉ／Ｏポート１０を介して、図１の各要素
１〜５が接続され、またそのＣＰＵ１１は時間計測手段
としてのタイマ１２に接続され、又はこのタイマ機能を
有する。ＲＯＭ１３には前述のコールドスタートコント
ロールを含むプログラムを記憶するプログラムメモリ１
３ａが割り当てられている。ＲＡＭ１４には、後述のよ
うにクランキング時において燃料供給を開始する設定回
転数を記憶したエンジン設定回転数メモリ１４ａ、燃料
供給停止のフラグをたてる燃料供給停止フラグメモリ１
４ｂ、プラグ等による点火の停止のフラグをたてる点火
停止フラグメモリ１４ｃ、冷却水の水温を一時的に記憶
する冷却水温メモリ１４ｄ、バッテリー電圧を一時的に
記憶するバッテリー電圧メモリ１４ｅ、タイマにセット
した時間を一時的に記憶するタイマセット時間メモリ１
４ｆ等が設定されている。
【００１５】図９は、エンジン始動時の制御の全体的な
流れを示すものである。ステップＲ１（以下、単にＲ１
で表す）でイグニッションスイッチが入れられ、クラン
キングが開始されるが、この時、Ｒ２においてエンジン
冷却水温が検出される。そしてＲ３でこの水温が常温に
比べて極低温の領域（例えば０℃以下）にあるかどうか
が判断され、極低温であればＲ４の低温始動ルーチン
が、そうでなければＲ５の通常始動ルーチンが実行され
てＳＩエンジンが始動する。通常始動ルーチンについて
は、普通に行われるもので、クランキング開始とともに
燃料供給及び点火が行われる周知のものであるため、詳
しい説明は省略する。
流れを示すものである。ステップＲ１（以下、単にＲ１
で表す）でイグニッションスイッチが入れられ、クラン
キングが開始されるが、この時、Ｒ２においてエンジン
冷却水温が検出される。そしてＲ３でこの水温が常温に
比べて極低温の領域（例えば０℃以下）にあるかどうか
が判断され、極低温であればＲ４の低温始動ルーチン
が、そうでなければＲ５の通常始動ルーチンが実行され
てＳＩエンジンが始動する。通常始動ルーチンについて
は、普通に行われるもので、クランキング開始とともに
燃料供給及び点火が行われる周知のものであるため、詳
しい説明は省略する。
【００１６】図３は、その低温始動ルーチンにより実行
される始動制御の一例を概念的に示すものである。クラ
ンキング時のエンジン回転数（クランキング回転数）が
設定回転数に達するまでは、燃料の供給が停止され、そ
の設定回転数に達してはじめて燃料が供給され始める。
図１０はこの制御の流れを示すもので、ステップＳ１
（以下、単にＳ１で表す）でクランキング開始から燃料
供給が停止される。これは、例えば図２の燃料供給停止
フラグメモリ１４ｂに停止フラグを立てておくことによ
り、ＣＰＵ１１は燃料系に燃料噴射を指令しない。
される始動制御の一例を概念的に示すものである。クラ
ンキング時のエンジン回転数（クランキング回転数）が
設定回転数に達するまでは、燃料の供給が停止され、そ
の設定回転数に達してはじめて燃料が供給され始める。
図１０はこの制御の流れを示すもので、ステップＳ１
（以下、単にＳ１で表す）でクランキング開始から燃料
供給が停止される。これは、例えば図２の燃料供給停止
フラグメモリ１４ｂに停止フラグを立てておくことによ
り、ＣＰＵ１１は燃料系に燃料噴射を指令しない。
【００１７】図１０のＳ６でクランキング回転数が検出
され、Ｓ８でそのクランキング回転数がエンジン設定回
転数に達したかどうかが判断される。このクランキング
時のエンジン設定回転数は、図２のエンジン設定回転数
メモリ１４ａに予め記憶されているものである。そし
て、クランキング回転数がエンジン設定回転数に達すれ
ばＳ１１で燃料が供給される。
され、Ｓ８でそのクランキング回転数がエンジン設定回
転数に達したかどうかが判断される。このクランキング
時のエンジン設定回転数は、図２のエンジン設定回転数
メモリ１４ａに予め記憶されているものである。そし
て、クランキング回転数がエンジン設定回転数に達すれ
ばＳ１１で燃料が供給される。
【００１８】なお図３においては、点火装置は燃料の供
給の有無に拘らず作動するように記載されているが、燃
料の供給がなければ点火プラグに火花放電を行う意味が
なく、いたずらに点火系に高電圧をかけるより電圧印加
を停止する方が望ましいため、図４に示すように燃料供
給を開始するまでは点火を行わないこと、言い換えれば
上述のクランキング回転数がエンジン設定回転数に達す
るまで燃料の供給及び点火プラグに火花放電を行うこと
を共に停止することができる。図１０のＳ２及びＳ１２
はこのことを示す。
給の有無に拘らず作動するように記載されているが、燃
料の供給がなければ点火プラグに火花放電を行う意味が
なく、いたずらに点火系に高電圧をかけるより電圧印加
を停止する方が望ましいため、図４に示すように燃料供
給を開始するまでは点火を行わないこと、言い換えれば
上述のクランキング回転数がエンジン設定回転数に達す
るまで燃料の供給及び点火プラグに火花放電を行うこと
を共に停止することができる。図１０のＳ２及びＳ１２
はこのことを示す。
【００１９】図５に示す例は、エンジン冷却水の水温と
して、例えば水温マイナス１５℃を基準とした時、その
水温がそれより低ければ、オイル粘性等によりクランキ
ング回転数が上がりにくいため、設定回転数を下げるよ
うに変更し、逆に実際の水温がマイナス１５℃より高い
場合は、設定回転数を上げるように変更する例を示した
ものである。例えば図１１のＳ４において、冷却水温に
基づき燃料の供給開始のエンジン設定回転数を決定し、
これを図２のエンジン設定回転数メモリ１４ａに記憶す
る。そして、図１１のＳ８以降のように、その変更され
たエンジン設定回転数にクランキング回転数が達したか
どうかにより、Ｓ１１、１２等の燃料供給や点火プラグ
の火花放電を開始する。
して、例えば水温マイナス１５℃を基準とした時、その
水温がそれより低ければ、オイル粘性等によりクランキ
ング回転数が上がりにくいため、設定回転数を下げるよ
うに変更し、逆に実際の水温がマイナス１５℃より高い
場合は、設定回転数を上げるように変更する例を示した
ものである。例えば図１１のＳ４において、冷却水温に
基づき燃料の供給開始のエンジン設定回転数を決定し、
これを図２のエンジン設定回転数メモリ１４ａに記憶す
る。そして、図１１のＳ８以降のように、その変更され
たエンジン設定回転数にクランキング回転数が達したか
どうかにより、Ｓ１１、１２等の燃料供給や点火プラグ
の火花放電を開始する。
【００２０】なお、極低温状況やバッテリーの劣化等に
よりバッテリー電圧が低い場合、クランキング回転数が
上がりにくい場合がある。その場合、図１１のＳ３でバ
ッテリー電圧を検出し、これを図２のバッテリー電圧メ
モリ１４ｅに一時的に記憶するとともに、そのバッテリ
ー電圧に応じて燃料の供給開始のエンジン設定回転数を
設定し、これを図２のエンジン設定回転数メモリ１４ａ
に一時記憶することができる。つまり、バッテリー電圧
が所期のレベルにない場合、燃料の供給開始のエンジン
設定回転数を下げるように調整する。そしてＳ６でクラ
ンキング回転数を検出し、Ｓ８でクランキング回転数が
エンジン設定回転数に達したかどうかで、Ｓ１１、１２
の燃料供給や点火プラグの火花放電を開始する。
よりバッテリー電圧が低い場合、クランキング回転数が
上がりにくい場合がある。その場合、図１１のＳ３でバ
ッテリー電圧を検出し、これを図２のバッテリー電圧メ
モリ１４ｅに一時的に記憶するとともに、そのバッテリ
ー電圧に応じて燃料の供給開始のエンジン設定回転数を
設定し、これを図２のエンジン設定回転数メモリ１４ａ
に一時記憶することができる。つまり、バッテリー電圧
が所期のレベルにない場合、燃料の供給開始のエンジン
設定回転数を下げるように調整する。そしてＳ６でクラ
ンキング回転数を検出し、Ｓ８でクランキング回転数が
エンジン設定回転数に達したかどうかで、Ｓ１１、１２
の燃料供給や点火プラグの火花放電を開始する。
【００２１】さらに、エンジン冷却水温とバッテリー電
圧の双方に基づいて、燃料の供給開始のエンジン設定回
転数を決定することもできる。この場合は、Ｓ３でバッ
テリー電圧が検出され、また図９のＲ２でエンジン冷却
水温が検出されているので、これらに基づいて、燃料の
供給開始のエンジン設定回転数を決定する。図８はその
一例を示すもので、例えば水温がマイナス１５℃でバッ
テリー電圧が１２Ｖであれば、エンジン設定回転数を１
００rpmとし、この水温が低いほど、またバッテリー電
圧が低いほどエンジン設定回転数が低く調整され、例え
ば水温がマイナス２５℃でバッテリー電圧が１１Ｖの場
合は、８０rpmとなる。逆に低温域でも比較的水温が高
い０℃である場合は、クランキング回転数が比較的高ま
りやすいので、より上のエンジン設定回転数を定めるこ
とが低温始動性をよくする上で有効となる場合がある。
圧の双方に基づいて、燃料の供給開始のエンジン設定回
転数を決定することもできる。この場合は、Ｓ３でバッ
テリー電圧が検出され、また図９のＲ２でエンジン冷却
水温が検出されているので、これらに基づいて、燃料の
供給開始のエンジン設定回転数を決定する。図８はその
一例を示すもので、例えば水温がマイナス１５℃でバッ
テリー電圧が１２Ｖであれば、エンジン設定回転数を１
００rpmとし、この水温が低いほど、またバッテリー電
圧が低いほどエンジン設定回転数が低く調整され、例え
ば水温がマイナス２５℃でバッテリー電圧が１１Ｖの場
合は、８０rpmとなる。逆に低温域でも比較的水温が高
い０℃である場合は、クランキング回転数が比較的高ま
りやすいので、より上のエンジン設定回転数を定めるこ
とが低温始動性をよくする上で有効となる場合がある。
【００２２】図６は、クランキング回転数がクランキン
グ開始から一定時間以上経過してもエンジン設定回転数
に達しない場合に、時間を計測して、その時間が経過し
たらその時間経過を優先条件として、クランキング回転
数がエンジン設定回転数に達していなくても燃料の供給
を開始する制御の一例を示すものである。このようにク
ランキング回転数がエンジン設定回転数に達しない理由
としては、例えば冷却水温が極めて低い場合、バッテリ
ー電圧が低い場合、あるいはクランキングを行っていな
い時のバッテリー電圧はある程度のレベルにあると検出
されているが、実際はバッテリーの劣化等によってクラ
ンキング中のバッテリー電圧が急激に低下し、充分なク
ランキングを行う駆動力が得られない場合等が考えられ
る。
グ開始から一定時間以上経過してもエンジン設定回転数
に達しない場合に、時間を計測して、その時間が経過し
たらその時間経過を優先条件として、クランキング回転
数がエンジン設定回転数に達していなくても燃料の供給
を開始する制御の一例を示すものである。このようにク
ランキング回転数がエンジン設定回転数に達しない理由
としては、例えば冷却水温が極めて低い場合、バッテリ
ー電圧が低い場合、あるいはクランキングを行っていな
い時のバッテリー電圧はある程度のレベルにあると検出
されているが、実際はバッテリーの劣化等によってクラ
ンキング中のバッテリー電圧が急激に低下し、充分なク
ランキングを行う駆動力が得られない場合等が考えられ
る。
【００２３】このような制御の流れを示すのが図１２で
あり、クランキング開始時にはＳ１、Ｓ２に示すよう
に、ＳＩエンジンへの燃料供給や点火は停止状態にあ
り、Ｓ５で図２のタイマ１２に設定時間がセットされ
る。この設定時間は、適宜決め得るもので、図２のタイ
マセット時間メモリ１４ｆに記憶されている。そして、
Ｓ６でクランキング回転数が検出され、Ｓ７でその設定
時間が経過したかどうかが判断される。その設定時間の
経過前にクランキング回転数がエンジン設定回転数に達
すれば、Ｓ１１及びＳ１２で燃料の供給及び点火が開始
される。
あり、クランキング開始時にはＳ１、Ｓ２に示すよう
に、ＳＩエンジンへの燃料供給や点火は停止状態にあ
り、Ｓ５で図２のタイマ１２に設定時間がセットされ
る。この設定時間は、適宜決め得るもので、図２のタイ
マセット時間メモリ１４ｆに記憶されている。そして、
Ｓ６でクランキング回転数が検出され、Ｓ７でその設定
時間が経過したかどうかが判断される。その設定時間の
経過前にクランキング回転数がエンジン設定回転数に達
すれば、Ｓ１１及びＳ１２で燃料の供給及び点火が開始
される。
【００２４】しかし、クランキング回転数が設定回転数
に達しないまま、上述のタイマ設定時間が経過すると、
Ｓ８をバイパスしてＳ１１及びＳ１２が実行される。こ
れにより、クランキングのエンジン回転数が仮に設定回
転数に達しなかった場合でも、一定時間経過後には燃料
供給が開始され、燃料の供給をストップした状態でのク
ランキングが必要以上に長く継続することが防止され
る。
に達しないまま、上述のタイマ設定時間が経過すると、
Ｓ８をバイパスしてＳ１１及びＳ１２が実行される。こ
れにより、クランキングのエンジン回転数が仮に設定回
転数に達しなかった場合でも、一定時間経過後には燃料
供給が開始され、燃料の供給をストップした状態でのク
ランキングが必要以上に長く継続することが防止され
る。
【００２５】なお図１２において、エンジン設定回転数
は、Ｓ３及びＳ４により冷却水温やバッテリー電圧を反
映させた値として決定することができるが、この実施例
のようにクランキング開始時からの時間を計測する場合
は、Ｓ３及びＳ４を省略し、エンジン設定回転数を一義
的な固定値としても差し支えない。
は、Ｓ３及びＳ４により冷却水温やバッテリー電圧を反
映させた値として決定することができるが、この実施例
のようにクランキング開始時からの時間を計測する場合
は、Ｓ３及びＳ４を省略し、エンジン設定回転数を一義
的な固定値としても差し支えない。
【００２６】図７はこのような時間計測手段を利用し
て、クランキング回転数がエンジン設定回転数に達した
後、すぐ燃料供給及び点火プラグの火花放電を開始する
のではなく、一定時間経過してから、すなわち遅延時間
を設定して、その時間経過後に燃料供給や点火を開始す
るものである。これは例えば次のような意味がある。い
ま、クランキング回転数がエンジン設定回転数を瞬間的
に超えたものの、すぐにそのエンジン設定回転数を下回
るような状況を考えると、これは一種のノイズであっ
て、この状況で燃料の供給が開始されることは本来の趣
旨からして好ましくない。そこで、クランキング回転数
がエンジン設定回転数を瞬間的に超える場合を排除する
ために、上述の遅延時間を設定し、この遅延時間が経過
した状態では、クランキング回転数がエンジン設定回転
数に確実に達したと推定できるので、その後燃料の供給
を開始するならば、本来意図する安定した燃料供給制御
ができる。
て、クランキング回転数がエンジン設定回転数に達した
後、すぐ燃料供給及び点火プラグの火花放電を開始する
のではなく、一定時間経過してから、すなわち遅延時間
を設定して、その時間経過後に燃料供給や点火を開始す
るものである。これは例えば次のような意味がある。い
ま、クランキング回転数がエンジン設定回転数を瞬間的
に超えたものの、すぐにそのエンジン設定回転数を下回
るような状況を考えると、これは一種のノイズであっ
て、この状況で燃料の供給が開始されることは本来の趣
旨からして好ましくない。そこで、クランキング回転数
がエンジン設定回転数を瞬間的に超える場合を排除する
ために、上述の遅延時間を設定し、この遅延時間が経過
した状態では、クランキング回転数がエンジン設定回転
数に確実に達したと推定できるので、その後燃料の供給
を開始するならば、本来意図する安定した燃料供給制御
ができる。
【００２７】図１３はこの制御の流れの一例を示すもの
で、Ｓ１及びＳ２で燃料供給や火花放電点火は停止状態
にあり、Ｓ４’で遅延時間が決定される。この遅延時間
は、クランキング回転数がエンジン設定回転数を瞬間的
に超える場合をノイズとして排除できる程度であればよ
く、このような遅延時間は、例えば図２のタイマセット
時間メモリ１４ｆにセットすることができる。Ｓ６でク
ランキング回転数が検出され、Ｓ８でこれがエンジン設
定回転数に達したと判断されれば、Ｓ９でタイマ１２に
前記遅延時間がセットされ、Ｓ９’でその遅延時間が計
測される。そして、Ｓ１０でこの遅延時間が経過したと
判断されれば、Ｓ１１及びＳ１２で燃料供給並びに点火
プラグによる火花放電が開始されることとなる。
で、Ｓ１及びＳ２で燃料供給や火花放電点火は停止状態
にあり、Ｓ４’で遅延時間が決定される。この遅延時間
は、クランキング回転数がエンジン設定回転数を瞬間的
に超える場合をノイズとして排除できる程度であればよ
く、このような遅延時間は、例えば図２のタイマセット
時間メモリ１４ｆにセットすることができる。Ｓ６でク
ランキング回転数が検出され、Ｓ８でこれがエンジン設
定回転数に達したと判断されれば、Ｓ９でタイマ１２に
前記遅延時間がセットされ、Ｓ９’でその遅延時間が計
測される。そして、Ｓ１０でこの遅延時間が経過したと
判断されれば、Ｓ１１及びＳ１２で燃料供給並びに点火
プラグによる火花放電が開始されることとなる。
【００２８】なお、上述の遅延時間をノイズの排除のた
めに設定するのではなく、エンジン設定回転数を一義的
な固定値として定め、冷却水温やバッテリー電圧の検出
結果に基づき、この遅延時間を調整する。それによっ
て、冷却水温やバッテリー電圧の高低に応じたよりきめ
細かな燃料供給時期の設定、ひいてはより精度の高い低
温始動制御ができる。例えば、図８に示したエンジン設
定回転数の表を遅延時間に置き換えて考えれば、例えば
水温が低く、バッテリー電圧も低い場合は、遅延時間を
比較的短く、逆の場合は長く設定することができる。
めに設定するのではなく、エンジン設定回転数を一義的
な固定値として定め、冷却水温やバッテリー電圧の検出
結果に基づき、この遅延時間を調整する。それによっ
て、冷却水温やバッテリー電圧の高低に応じたよりきめ
細かな燃料供給時期の設定、ひいてはより精度の高い低
温始動制御ができる。例えば、図８に示したエンジン設
定回転数の表を遅延時間に置き換えて考えれば、例えば
水温が低く、バッテリー電圧も低い場合は、遅延時間を
比較的短く、逆の場合は長く設定することができる。
【００２９】以上の説明では、クランキング回転数がエ
ンジン設定回転数に達するかどうかの判断を伴っていた
が、図１４に示すようにクランキング開始からの経過時
間のみで燃料供給の開始時期を決定することもできる。
つまり、Ｓ１及びＳ２で共に停止状態にある燃料供給及
び点火について、Ｓ５でタイマに設定時間がセットされ
る。これは図１２のＳ５と同じ趣旨の内容である。そし
て図１４のＳ７でその設定時間が経過されたと判断され
れば、Ｓ１１及びＳ１２で燃料供給及び点火がそれぞれ
開始される。この制御は、クランキング回転数を取り込
むことなく、単純にクランキング開始からの経過時間に
より燃料供給の開始時期を定めるものであるため、制御
構成はより簡素なものとなる。
ンジン設定回転数に達するかどうかの判断を伴っていた
が、図１４に示すようにクランキング開始からの経過時
間のみで燃料供給の開始時期を決定することもできる。
つまり、Ｓ１及びＳ２で共に停止状態にある燃料供給及
び点火について、Ｓ５でタイマに設定時間がセットされ
る。これは図１２のＳ５と同じ趣旨の内容である。そし
て図１４のＳ７でその設定時間が経過されたと判断され
れば、Ｓ１１及びＳ１２で燃料供給及び点火がそれぞれ
開始される。この制御は、クランキング回転数を取り込
むことなく、単純にクランキング開始からの経過時間に
より燃料供給の開始時期を定めるものであるため、制御
構成はより簡素なものとなる。
【００３０】いずれにしても、以上のようにクランキン
グが開始されてからすぐ燃料を供給するのではなく、ク
ランキング開始時からある程度遅らせて燃料の供給を開
始することは、プラグのくすぶりの軽減、さらにはプラ
グに燃料が付着する、いわゆるかぶり現象を防ぐことに
有効であり、これにより低温時におけるＳＩエンジンの
始動性を向上させることができる。
グが開始されてからすぐ燃料を供給するのではなく、ク
ランキング開始時からある程度遅らせて燃料の供給を開
始することは、プラグのくすぶりの軽減、さらにはプラ
グに燃料が付着する、いわゆるかぶり現象を防ぐことに
有効であり、これにより低温時におけるＳＩエンジンの
始動性を向上させることができる。
【図１】本発明の制御系の一例を示すブロック図。
【図２】図１のエンジンコントロールユニットを具体的
に示すブロック図。
に示すブロック図。
【図３】本発明に係る低温時のエンジン始動制御の一例
を示す概念図。
を示す概念図。
【図４】燃料供給と点火を同期させた一例を示す概念
図。
図。
【図５】設定回転数を変化させる例を示す概念図。
【図６】クランキング開始からの経過時間を制御要素に
加えた例を示す概念図。
加えた例を示す概念図。
【図７】クランキング回転数がエンジン設定回転数に達
した後、遅延時間を設定する例を示す概念図。
した後、遅延時間を設定する例を示す概念図。
【図８】設定回転数の決め方の一例を示す図。
【図９】本発明の全体の制御の一例を示すフローチャー
ト。
ト。
【図１０】図９の低温始動ルーチンの一例を示すフロー
チャート。
チャート。
【図１１】図１０に対し、設定回転数を変更するステッ
プを加えたフローチャート。
プを加えたフローチャート。
【図１２】図１１に対し、クランキング時からの経過時
間を計測するステップを加えたフローチャート。
間を計測するステップを加えたフローチャート。
【図１３】クランキング回転数がエンジン設定回転数に
達した後の遅延時間を設定した例を示すフローチャー
ト。
達した後の遅延時間を設定した例を示すフローチャー
ト。
【図１４】燃料供給の開始時期をクランキング開始から
の経過時間によるものとした制御の一例を示すフローチ
ャート。
の経過時間によるものとした制御の一例を示すフローチ
ャート。
１ エンジン回転信号検出手段
２ 水温検出手段
３ 燃料供給装置
４ バッテリー電圧検出手段
５ 点火装置
７ エンジンコントロールユニット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−203943（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−159350（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−49638（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−142232（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−288372（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−187766（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−179146（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−73267（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02P 15/00
F02D 41/04
F02D 45/00
F02P 5/15
Claims (12)
- 【請求項１】 内燃機関であるスパークイグニッション
エンジンにおいて、エンジン冷却水の水温を検出すると
ともに、エンジン始動時のクランキング回転数を検出
し、前記水温が設定値以下の低温である場合には、低温
始動ルーチンに移行することにより、前記クランキング
回転数が所定のレベルに達するまで、前記スパークイグ
ニッションエンジンに対する燃料の供給を停止する一
方、前記水温が設定値を超える場合は、通常始動ルーチ
ンが選択されて、クランキング開始とともに燃料の供給
が行われることを特徴とするスパークイグニッションエ
ンジン始動制御方法。 - 【請求項２】 前記低温始動ルーチンにおいて燃料の供
給が停止している状態では前記スパークイグニッション
エンジンに対する点火を行わず、前記燃料の供給が開始
されてから点火プラグに火花放電を行うことを特徴とす
る請求項１記載のスパークイグニッションエンジン始動
制御方法。 - 【請求項３】 前記検出された水温の高低によって前記
燃料の供給が開始されるクランキング回転数を、前記水
温が低いほど小さくなるように変化させる請求項１又は
２記載のスパークイグニッションエンジン始動制御方
法。 - 【請求項４】 前記スパークイグニッションエンジンの
クランキングのエネルギーを供給するバッテリーの電圧
を検出するとともに、その検出されたバッテリー電圧の
高低により、前記低温始動ルーチンにおける前記燃料の
供給が開始されるクランキング回転数を、前記バッテリ
ー電圧が低いほど小さくなるように変化させる請求項１
〜３のいずれか１項に記載のスパークイグニッションエ
ンジン始動制御方法。 - 【請求項５】 前記低温始動ルーチンにおけるクランキ
ングが開始されてからの時間を計測して、所定の時間が
経過した時点で、クランキング回転数が前記所定のレベ
ルに達していない場合においても、燃料の供給を開始す
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載
のスパークイグニッションエンジン始動制御方法。 - 【請求項６】 内燃機関であるスパークイグニッション
エンジンにおけるエンジン冷却水の水温を検出する冷却
水温検出手段と、 前記エンジン始動時のクランキング回転数を検出するク
ランキング回転数検出手段と、 そのスパークイグニッションエンジンに燃料を供給し又
は停止する燃料供給・停止手段と、 前記冷却水温検出手段により検出された水温が所定の温
度域より低い低温の場合には、低温始動ルーチンに移行
することにより、前記クランキング回転数が設定値に達
するまでは前記スパークイグニッションエンジンに対す
る燃料の供給を停止し、その設定値に達してから前記燃
料の供給を開始するように前記燃料供給・停止手段を制
御する一方、前記水温が設定値を超える場合は、通常始
動ルーチンが選択されて、クランキング開始とともに燃
料の供給を行わせる燃料供給制御手段と、 を含むことを特徴とするスパークイグニッションエンジ
ン始動制御装置。 - 【請求項７】 前記燃料の供給を開始する前記クランキ
ング回転数の設定値を変化させる設定値変更手段を有
し、その設定値変更手段は、前記冷却水温検出手段によ
り検出された水温の高低により、その水温が低い場合は
高い場合より前記クランキング回転数の設定値を小さく
設定する請求項６に記載のスパークイグニッションエン
ジン始動制御装置。 - 【請求項８】 前記スパークイグニッションエンジンに
対する点火装置を制御する点火制御手段を備え、その点
火制御手段は、前記低温始動ルーチンにおいて前記燃料
供給・停止手段により前記燃料の供給が停止されている
間は前記点火装置による火花放電を行わせず、前記燃料
の供給が開始されてから火花放電を行わせる請求項６又
は７に記載のスパークイグニッションエンジン始動制御
装置。 - 【請求項９】 前記クランキングのエネルギーを供給す
るバッテリーの電圧を検出するバッテリー電圧検出手段
と、前記燃料の供給を開始するクランキング回転数の設
定値を変化させる設定値変更手段とを備え、その設定値
変更手段は、前記バッテリー電圧検出手段により検出さ
れた電圧の高低により、その電圧が低い場合は高い場合
より前記クランキング回転数の設定値を小さく設定する
請求項６〜８のいずれか１項に記載のスパークイグニッ
ションエンジン始動制御装置。 - 【請求項１０】 前記クランキングが開始されてからの
時間を計測する時間計測手段と、所定の時間が経過した時点で、クランキング回転数が前
記設定値のレベルに達していない場合においても、 燃料
の供給を開始するように前記燃料供給・停止手段を制御
する燃料供給制御手段と、 を含むことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に
記載のスパークイグニッションエンジン始動制御装置。 - 【請求項１１】 内燃機関であるスパークイグニッショ
ンエンジンにおいて、エンジン冷却水の水温を検出する
とともに、エンジン始動時のクランキング回転数を検出
し、前記水温が設定値以下の低温である場合には、低温
始動ルーチンに移行し、前記クランキング回転数が所定
のレベルに達してからの時間を計測して、所定の時間が
経過するまでは前記スパークイグニッションエンジンに
対する燃料の供給を停止し、その所定時間が経過してか
ら前記燃料の供給を開始する一方、前記水温が設定値を
超える場合は、通常始動ルーチンが選択されて、クラン
キング開始とともに燃料の供給が行われることを特徴と
するスパークイグニッションエンジン始動制御方法。 - 【請求項１２】 内燃機関であるスパークイグニッショ
ンエンジンにおけるエンジン冷却水の水温を検出する冷
却水温検出手段と、 前記エンジン始動時のクランキング回転数を検出するク
ランキング回転数検出手段と、 そのスパークイグニッションエンジンに燃料を供給し又
は停止する燃料供給・停止手段と、 前記冷却水温検出手段により検出された水温が所定の温
度域より低い低温の場合において、前記クランキング回
転数が設定値に達したかどうかを判定する判定手段と、 前記クランキング回転数が前記設定値に達した後の遅延
時間を設定する遅延時間設定手段と、 その遅延時間が経過するまでは前記スパークイグニッシ
ョンエンジンに対する燃料の供給を停止し、その遅延時
間が経過してから前記燃料の供給を開始するように前記
燃料供給・停止手段を制御する燃料供給制御手段と、 を含むことを特徴とするスパークイグニッションエンジ
ン始動制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34771895A JP3361422B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | エンジン始動制御方法及び装置 |
| US08/762,148 US5752488A (en) | 1995-12-15 | 1996-12-09 | Method of controlling start of engine and device for carrying out the same |
| DE69626761T DE69626761T2 (de) | 1995-12-15 | 1996-12-12 | Verfahren zur Steuerung des Anlassens einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens |
| EP96119992A EP0779424B1 (en) | 1995-12-15 | 1996-12-12 | Method of controlling start of engine and device for carrying out the same |
| CA002192853A CA2192853C (en) | 1995-12-15 | 1996-12-12 | Method of controlling start of engine and device for carrying out the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34771895A JP3361422B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | エンジン始動制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09170543A JPH09170543A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3361422B2 true JP3361422B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=18392120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34771895A Expired - Fee Related JP3361422B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | エンジン始動制御方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5752488A (ja) |
| EP (1) | EP0779424B1 (ja) |
| JP (1) | JP3361422B2 (ja) |
| CA (1) | CA2192853C (ja) |
| DE (1) | DE69626761T2 (ja) |
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| JP3938811B2 (ja) * | 1998-06-04 | 2007-06-27 | 株式会社ケーヒン | 内燃エンジンの制御装置 |
| JP2000179387A (ja) * | 1998-12-15 | 2000-06-27 | Sanshin Ind Co Ltd | 燃料噴射制御装置 |
| FR2787832B1 (fr) * | 1998-12-24 | 2001-02-23 | Magneti Marelli France | Circuit d'alimentation en carburant d'un moteur a combustion interne |
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| KR20020049278A (ko) * | 2000-12-19 | 2002-06-26 | 이계안 | 디젤 엔진의 시동 보조 제어방법 |
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