JP3493905B2 - 火花点火式多気筒内燃機関の始動制御装置 - Google Patents
火花点火式多気筒内燃機関の始動制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火花点火式多気筒
内燃機関の始動制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、内燃機関の始動時、特に低温始
動時に失火を発生させないためには、通常より多量の燃
料を各シリンダへ供給する必要があることが知られてい
る。これは、吸気ポートに燃料を噴射する内燃機関で
は、噴射された燃料の一部はポート壁流となって全てが
シリンダ内へ流入しないこと、またシリンダ内へ流入し
た燃料も、筒内壁流を形成すると共に、低温であるため
霧化，気化性が悪く、その一部のみしか良好に気化して
燃焼に寄与することができないこと等に起因している。 【０００３】このため、例えば、特開平５−２１４９８
２号公報に開示される多気筒内燃機関の始動時燃料制御
方法では、以下のような制御を行なうようにしている。
即ち、クランキングが開始され、気筒判別が行なわれて
から、各気筒に順次燃料を噴射するが、このとき少なく
とも各気筒に１回は始動用に増量した燃料を供給するよ
うになっている。より具体的に説明すると、例えば４気
筒エンジンの場合、♯２→♯１→♯３気筒へ順に始動用
に増量した燃料が供給され、その時点で♯２気筒が完爆
した場合でも、次なる♯４気筒への燃料供給を、通常用
の供給量とせず、１回は始動用に増量した燃料を供給さ
せるようにすることで、一部の気筒への燃料供給不足に
より失火などが生じることを防ぐようにするものであ
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の特開平５−２１４９８２号公報に開示されるもので
は、例えば♯２気筒で初爆が生じるとエンジン回転速度
が急激に上昇することになるので、次なる♯４気筒へ、
始動用に増量された燃料を供給しようとしても（燃料供
給時間としては同じであるがクランク角度ベースでは燃
料供給期間は長くなるため）、１サイクル中に、その始
動用に増量された燃料を供給しきれなくなる惧れがあ
る。 【０００５】また、従来より、シリンダ内へ直接燃料を
噴射する直噴式内燃機関が知られている。この直噴式内
燃機関では、通常、燃料を高圧でシリンダ内へ噴射する
が、エンジン回転に同期して回転されるポンプ（機関駆
動式高圧燃料ポンプ）では、始動時から燃料を十分に昇
圧することは困難であり、筒内圧以上に昇圧できなけれ
ば筒内に燃料を噴射供給することは難しい。 【０００６】このため、始動時には燃料タンク内に設置
された通常の低圧ポンプ（電動式ポンプ。即ち、機関回
転速度に影響されずに所定の低燃圧を確保できるポン
プ）で発生させた燃圧で燃料を噴射し、エンジンが完全
に始動し、回転が上昇し高圧燃料ポンプがその機能を十
分に発揮できるようになったときに、低圧ポンプから高
圧燃料ポンプに切り換え、高圧噴射を行なうようにする
方法が考えられる。 【０００７】しかし、このように、クランキング中にお
いて機関駆動式高圧ポンプより高い燃圧を発生できる電
動式ポンプなどを用いるようにしても、所詮低燃圧であ
るから、圧縮行程から膨張行程にかけてのシリンダ内の
ガスの圧縮圧力（筒内圧）のほうが前記低燃圧より高く
なる領域では、背圧のほうが高くなるため、筒内に燃料
を良好に噴射供給できなくなる惧れがある。 【０００８】更に、高圧噴射を行なう場合に適正な噴射
率が得られるように設定されている高圧噴射用燃料噴射
弁で、上記のような低圧噴射を行なうことを考えると、
その噴射率が、通常吸気ポートに燃料を噴射するように
設定されている低圧噴射用燃料噴射弁より非常に小さく
なるので、以って所定時間内で所定の燃料供給量を噴射
しきれなくなる惧れがある。 【０００９】このように、極低温始動時等、特に多量の
燃料を噴射する必要がある場合においては、上述の従来
の特開平５−２１４９８２号公報に開示のもののよう
に、初爆後に他の気筒へ始動用燃料を噴射するようにし
ても、１回の燃料噴射で要求する燃料を供給しきれず、
以って失火などの発生を十分に抑制できなくなってしま
う惧れがある（図４の♯４気筒参照）。特に、かかる惧
れは、上述したように直噴式内燃機関において顕著とな
るものと考えられる。 【００１０】本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされ
たもので、全気筒に対して始動用に増量された燃料を噴
射し終わってから、点火を開始するようにすることで、
初爆後一部の気筒への燃料供給不足による失火等を確実
に防止し、以って始動性を改善できるようにした火花点
火式多気筒内燃機関の始動制御装置を提供することを目
的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明にかかる火花点火式多気筒内燃機関の始動制御
装置は、図１に示すように、始動用燃料を供給する始動
用燃料供給手段と、前記始動用燃料供給手段により、ク
ランキングが開始された後に全気筒に対して少なくとも
１回、始動用燃料を供給した後に、点火を開始する点火
制御手段と、を含んで構成するようにした。 【００１２】このように構成すると、点火を開始する前
に、予め全ての気筒に始動用燃料を供給することができ
るので、例えば、所定の気筒で初爆が起きた後、急激に
機関回転速度が上昇しても、その後の各気筒への燃料供
給不足を防止でき、以って失火等を抑制することが可能
となる。つまり、点火開始前のクランキング中に、既に
壁流形成分（すなわち、筒内壁流形成分）等を供給済み
であるので、初爆後の燃料供給は始動用燃料に比べては
るかに少ない通常運転用燃料で済むため、確実に１回の
燃料噴射で要求する燃料を供給することが可能となり、
以って燃料不足のため失火する気筒がなく、スムーズに
始動が行なえるようになる。 【００１３】言い換えると、従来のように、全ての気筒
に始動用燃料を供給したか否かに拘わらずクランキング
開始と同時に順次点火を行なわせるようにした場合に
は、初爆があった気筒の次の気筒には未だ始動用燃料が
供給されておらず始動用燃料を供給する必要があるが、
初爆後の急激な機関回転速度の上昇によって、当該気筒
において始動用燃料を供給するために必要なクランク角
度（期間）を１サイクル中に確保できなくなり、以って
当該気筒への燃料供給が不足し、失火等が発生する惧れ
があるが、このような惧れを確実に防止することができ
る。【００１４】 また、 請求項１に記載の発明では、前記始
動用燃料供給手段を、クランキング中に、全気筒に同時
に、始動用燃料を供給するものとした。このようにする
と、全気筒にすばやく始動用燃料を供給することが可能
となるため、始動に要する時間（サイクル数）を短縮で
きることとなる。【００１５】 また、 請求項１に記載の発明では、燃料を
筒内に直接噴射供給する直噴式の内燃機関に本発明を適
用するようにする。即ち、直噴式内燃機関では、通常、
燃料を筒内圧に負けない高圧で筒内へ噴射するが、機関
駆動されるポンプ（機関駆動式高圧燃料ポンプ）では、
クランキング回転速度は低いために、クランキング中か
ら燃料を十分に昇圧することができず、噴射率の低下を
招いたり、噴射できなくなる惧れがある。このため、ク
ランキング中は電動式ポンプで発生させた燃圧で燃料を
噴射するようにし、始動完了後に高圧燃料ポンプへ切り
換えるようにするものもあるが、使用している燃料噴射
弁の流量特性は高圧噴射用に設定されていることから、
この電動式ポンプで発生される燃圧では、十分な噴射率
を確保できなくなる惧れなどがある。従って、初爆後
に、急激に回転速度が上昇すると、直噴式内燃機関の場
合、通常の吸気ポート噴射式内燃機関に比べて、次の気
筒に対して十分に始動用燃料を供給できなくなる惧れが
高い。従って、本発明を、直噴式内燃機関に適用するこ
とにより、本発明の効果が最大限有効に発揮され、直噴
式内燃機関の始動性を大幅に改善することができるの
で、直噴式内燃機関の車両への搭載可能性などを大幅に
高めることが可能となる。【００１６】 また、 請求項１に記載の発明では、前記内
燃機関を、始動完了後の噴射供給圧力に比較して、クラ
ンキング中の噴射供給圧力が小さいものとし、始動用燃
料の筒内への噴射供給圧力が、全気筒の筒内圧力より高
くなる期間を１サイクル中に少なくとも１期間検出し、
該当時期に始動用燃料を噴射供給するようにした。【００１７】 このような構成としたのは、直噴式内燃機
関に燃料を供給する際には、燃圧が筒内圧より高いこと
が条件であるので、全気筒同時噴射する場合には、特定
気筒においてその条件が満たされても、他の気筒につい
ては、その条件を満たさない場合があるので、全気筒に
ついてその条件を満たす期間を検出し（予め設定した噴
射時期をクランク角センサ等により検出することも含
む）、該当時期に始動用燃料を噴射供給する必要がある
からである。なお、かかる期間は、１サイクル中に複数
存在する場合もあり、かかる場合には、例えば複数回に
分けて始動用燃料を全気筒に同時に供給するようにする
ことも可能である。このようにすると、要求される始動
用燃料量が多い場合にも、良好に対応できる等の利点が
ある。【００１８】 【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、初爆
後、急激に機関回転速度が上昇しても、既に全気筒に始
動用燃料が供給済みであるため、その後の一部の気筒に
対して燃料供給が不足するような惧れを確実に抑制で
き、以って従来のように折角初爆できても、その後に失
火等してしまう惧れを確実に防止できるため、始動性を
大幅に改善することができる。【００１９】 また 、全気筒にすばやく始動用燃料を供給
することが可能となるため、始動に要する時間（サイク
ル数）を短縮することができる。【００２０】 また 、吸気ポート噴射式内燃機関に比べ、
始動性が比較的に悪い直噴式内燃機関の始動性を、大幅
に改善することができるので、直噴式内燃機関の車両へ
の搭載可能性などを大幅に高めることが可能となる。【００２１】 また 、直噴式の内燃機関において良好に全
気筒同時噴射を行うことが可能となる。また、１サイク
ル中に複数回に分けて始動用燃料を全気筒に同時に供給
するようにすることも可能となるので、要求される始動
用燃料量が多い場合にも、良好に対応することができ
る。【００２２】 【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る実施の形態
を、添付の図面に基づいて説明する。図２は、本発明の
一実施形態に係るシステム図を示したものである。本実
施形態では、４気筒エンジンの場合を例に説明する。こ
の内燃機関（図示せず）は、運転状態を検出する手段と
して、エアフローメータ２，特定の気筒の所定のクラン
ク角位置を検出するための基準信号（ＲＥＦ）及びクラ
ンク角度毎の信号（ＰＯＳ）を出力するクランク角セン
サ３，水温センサ４，Ｏ2 センサ５，スロットル開度セ
ンサ６，車速センサ７等を備えている。なお、ＲＥＦ信
号は各気筒を識別可能なように、出力されるＲＥＦ信号
のパルス巾を、気筒に対応させてそれぞれ異ならせてあ
る。これら検出手段からの信号は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ，Ｉ／Ｏ等からなる制御装置１に入力され、当該制
御装置１では、各気筒に設けられた燃料噴射弁８及び点
火装置９を駆動制御するようになっている。【００２３】 以下に、本実施形態における制御装置１が
行なう始動制御について説明する。なお、本発明に係る
始動用燃料供給手段、点火制御手段としての機能は、以
下に説明するように、制御装置１がソフトウェア的に備
えるようになっている。即ち、本実施形態における制御
装置１は、エアフローメータ２，クランク角センサ３，
水温センサ４，Ｏ2 センサ５，スロットル開度センサ
６，車速センサ７等からの信号に基づいて、現在の機関
状態が始動時であるか通常運転時であるかを判断し、そ
れぞれの場合に応じた適切な燃料噴射量と燃料噴射時期
とを演算し、各気筒の燃料噴射弁８を駆動制御すること
ができるようになっている。【００２４】 そして、同じく機関状態に対して、それぞ
れの場合に応じた適切な点火時期を演算し、点火装置９
を駆動制御することができるようになっている。なお、
本実施形態における制御装置１は、上記で演算される燃
料噴射量，燃料噴射時期，点火時期とは別に、任意に
（例えば、後述するタイミングチャート等に示されるよ
うに）、燃料噴射量，燃料噴射時期，点火時期を設定
し、燃料噴射弁８や点火装置９を任意に駆動させること
もできるようになっている。【００２５】 ここで、本実施形態の制御装置１が行なう
始動時の燃料噴射制御，点火制御を、図３に示されるタ
イミングチャートを参照して説明する。制御装置１で
は、クランキングが開始され、クランク角センサ３から
最初のＲＥＦ信号を検出すると、その時点で、その信号
巾をＰＯＳ信号数等と比較することで気筒判別を行な
う。【００２６】 同時に、制御装置１は、水温センサ４等の
機関状態を検出するセンサからの情報に基づき、始動用
の燃料噴射量と燃料噴射時期、点火時期を演算する。【００２７】 そして、図３に示すように、制御装置１で
は、全気筒の筒内圧が燃圧より低い期間、即ち各上死
点、下死点の中間において、全気筒に対して、同時に始
動用の燃料噴射を行なう。【００２８】 なお、全気筒の筒内圧が燃圧より低い期間
に必要な始動用燃料が噴射しきれない場合には、次の上
死点、下死点の中間で同じく全気筒同時噴射を行い、こ
れを必要な始動用燃料を噴射し終わるまで繰り返す。こ
のとき、各気筒に点火は未だ行なわせないようにする。
そして、全気筒に対し始動用燃料を噴射終了した後、点
火を開始し（図３では♯４気筒が最初の点火気筒とな
る）、燃料噴射も点火順の各気筒個別噴射へ切り換え
る。【００２９】 このようにすると、全気筒同時噴射したこ
とで、全気筒に始動用燃料が供給済み（言い換えれば、
筒内壁流形成済み）であるため、♯４気筒での初爆後、
急激に機関回転速度が上昇しても、燃料不足のため失火
等する気筒がなく、スムーズに始動を行なえることにな
る。更に、全気筒にすばやく始動用燃料を供給可能なた
め、始動に要する時間（サイクル数）が少なくて済むと
いう利点もある。【００３０】 なお、燃料を筒内に直接噴射供給させる直
噴式内燃機関にあっては、低温始動時等のように比較的
多量の燃料噴射量が要求され、かつ、燃圧を十分に昇圧
できず、１回の燃料供給で要求される始動用燃料量を噴
射しきれなくなり、初爆後において燃料不足が発生し易
く、良好な始動性を得られなくなる惧れが通常の吸気ポ
ート噴射式内燃機関に比べ一層高くなるが、本発明を適
用することで、かかる惧れを確実に防止することができ
る。
内燃機関の始動制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、内燃機関の始動時、特に低温始
動時に失火を発生させないためには、通常より多量の燃
料を各シリンダへ供給する必要があることが知られてい
る。これは、吸気ポートに燃料を噴射する内燃機関で
は、噴射された燃料の一部はポート壁流となって全てが
シリンダ内へ流入しないこと、またシリンダ内へ流入し
た燃料も、筒内壁流を形成すると共に、低温であるため
霧化，気化性が悪く、その一部のみしか良好に気化して
燃焼に寄与することができないこと等に起因している。 【０００３】このため、例えば、特開平５−２１４９８
２号公報に開示される多気筒内燃機関の始動時燃料制御
方法では、以下のような制御を行なうようにしている。
即ち、クランキングが開始され、気筒判別が行なわれて
から、各気筒に順次燃料を噴射するが、このとき少なく
とも各気筒に１回は始動用に増量した燃料を供給するよ
うになっている。より具体的に説明すると、例えば４気
筒エンジンの場合、♯２→♯１→♯３気筒へ順に始動用
に増量した燃料が供給され、その時点で♯２気筒が完爆
した場合でも、次なる♯４気筒への燃料供給を、通常用
の供給量とせず、１回は始動用に増量した燃料を供給さ
せるようにすることで、一部の気筒への燃料供給不足に
より失火などが生じることを防ぐようにするものであ
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の特開平５−２１４９８２号公報に開示されるもので
は、例えば♯２気筒で初爆が生じるとエンジン回転速度
が急激に上昇することになるので、次なる♯４気筒へ、
始動用に増量された燃料を供給しようとしても（燃料供
給時間としては同じであるがクランク角度ベースでは燃
料供給期間は長くなるため）、１サイクル中に、その始
動用に増量された燃料を供給しきれなくなる惧れがあ
る。 【０００５】また、従来より、シリンダ内へ直接燃料を
噴射する直噴式内燃機関が知られている。この直噴式内
燃機関では、通常、燃料を高圧でシリンダ内へ噴射する
が、エンジン回転に同期して回転されるポンプ（機関駆
動式高圧燃料ポンプ）では、始動時から燃料を十分に昇
圧することは困難であり、筒内圧以上に昇圧できなけれ
ば筒内に燃料を噴射供給することは難しい。 【０００６】このため、始動時には燃料タンク内に設置
された通常の低圧ポンプ（電動式ポンプ。即ち、機関回
転速度に影響されずに所定の低燃圧を確保できるポン
プ）で発生させた燃圧で燃料を噴射し、エンジンが完全
に始動し、回転が上昇し高圧燃料ポンプがその機能を十
分に発揮できるようになったときに、低圧ポンプから高
圧燃料ポンプに切り換え、高圧噴射を行なうようにする
方法が考えられる。 【０００７】しかし、このように、クランキング中にお
いて機関駆動式高圧ポンプより高い燃圧を発生できる電
動式ポンプなどを用いるようにしても、所詮低燃圧であ
るから、圧縮行程から膨張行程にかけてのシリンダ内の
ガスの圧縮圧力（筒内圧）のほうが前記低燃圧より高く
なる領域では、背圧のほうが高くなるため、筒内に燃料
を良好に噴射供給できなくなる惧れがある。 【０００８】更に、高圧噴射を行なう場合に適正な噴射
率が得られるように設定されている高圧噴射用燃料噴射
弁で、上記のような低圧噴射を行なうことを考えると、
その噴射率が、通常吸気ポートに燃料を噴射するように
設定されている低圧噴射用燃料噴射弁より非常に小さく
なるので、以って所定時間内で所定の燃料供給量を噴射
しきれなくなる惧れがある。 【０００９】このように、極低温始動時等、特に多量の
燃料を噴射する必要がある場合においては、上述の従来
の特開平５−２１４９８２号公報に開示のもののよう
に、初爆後に他の気筒へ始動用燃料を噴射するようにし
ても、１回の燃料噴射で要求する燃料を供給しきれず、
以って失火などの発生を十分に抑制できなくなってしま
う惧れがある（図４の♯４気筒参照）。特に、かかる惧
れは、上述したように直噴式内燃機関において顕著とな
るものと考えられる。 【００１０】本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされ
たもので、全気筒に対して始動用に増量された燃料を噴
射し終わってから、点火を開始するようにすることで、
初爆後一部の気筒への燃料供給不足による失火等を確実
に防止し、以って始動性を改善できるようにした火花点
火式多気筒内燃機関の始動制御装置を提供することを目
的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明にかかる火花点火式多気筒内燃機関の始動制御
装置は、図１に示すように、始動用燃料を供給する始動
用燃料供給手段と、前記始動用燃料供給手段により、ク
ランキングが開始された後に全気筒に対して少なくとも
１回、始動用燃料を供給した後に、点火を開始する点火
制御手段と、を含んで構成するようにした。 【００１２】このように構成すると、点火を開始する前
に、予め全ての気筒に始動用燃料を供給することができ
るので、例えば、所定の気筒で初爆が起きた後、急激に
機関回転速度が上昇しても、その後の各気筒への燃料供
給不足を防止でき、以って失火等を抑制することが可能
となる。つまり、点火開始前のクランキング中に、既に
壁流形成分（すなわち、筒内壁流形成分）等を供給済み
であるので、初爆後の燃料供給は始動用燃料に比べては
るかに少ない通常運転用燃料で済むため、確実に１回の
燃料噴射で要求する燃料を供給することが可能となり、
以って燃料不足のため失火する気筒がなく、スムーズに
始動が行なえるようになる。 【００１３】言い換えると、従来のように、全ての気筒
に始動用燃料を供給したか否かに拘わらずクランキング
開始と同時に順次点火を行なわせるようにした場合に
は、初爆があった気筒の次の気筒には未だ始動用燃料が
供給されておらず始動用燃料を供給する必要があるが、
初爆後の急激な機関回転速度の上昇によって、当該気筒
において始動用燃料を供給するために必要なクランク角
度（期間）を１サイクル中に確保できなくなり、以って
当該気筒への燃料供給が不足し、失火等が発生する惧れ
があるが、このような惧れを確実に防止することができ
る。【００１４】 また、 請求項１に記載の発明では、前記始
動用燃料供給手段を、クランキング中に、全気筒に同時
に、始動用燃料を供給するものとした。このようにする
と、全気筒にすばやく始動用燃料を供給することが可能
となるため、始動に要する時間（サイクル数）を短縮で
きることとなる。【００１５】 また、 請求項１に記載の発明では、燃料を
筒内に直接噴射供給する直噴式の内燃機関に本発明を適
用するようにする。即ち、直噴式内燃機関では、通常、
燃料を筒内圧に負けない高圧で筒内へ噴射するが、機関
駆動されるポンプ（機関駆動式高圧燃料ポンプ）では、
クランキング回転速度は低いために、クランキング中か
ら燃料を十分に昇圧することができず、噴射率の低下を
招いたり、噴射できなくなる惧れがある。このため、ク
ランキング中は電動式ポンプで発生させた燃圧で燃料を
噴射するようにし、始動完了後に高圧燃料ポンプへ切り
換えるようにするものもあるが、使用している燃料噴射
弁の流量特性は高圧噴射用に設定されていることから、
この電動式ポンプで発生される燃圧では、十分な噴射率
を確保できなくなる惧れなどがある。従って、初爆後
に、急激に回転速度が上昇すると、直噴式内燃機関の場
合、通常の吸気ポート噴射式内燃機関に比べて、次の気
筒に対して十分に始動用燃料を供給できなくなる惧れが
高い。従って、本発明を、直噴式内燃機関に適用するこ
とにより、本発明の効果が最大限有効に発揮され、直噴
式内燃機関の始動性を大幅に改善することができるの
で、直噴式内燃機関の車両への搭載可能性などを大幅に
高めることが可能となる。【００１６】 また、 請求項１に記載の発明では、前記内
燃機関を、始動完了後の噴射供給圧力に比較して、クラ
ンキング中の噴射供給圧力が小さいものとし、始動用燃
料の筒内への噴射供給圧力が、全気筒の筒内圧力より高
くなる期間を１サイクル中に少なくとも１期間検出し、
該当時期に始動用燃料を噴射供給するようにした。【００１７】 このような構成としたのは、直噴式内燃機
関に燃料を供給する際には、燃圧が筒内圧より高いこと
が条件であるので、全気筒同時噴射する場合には、特定
気筒においてその条件が満たされても、他の気筒につい
ては、その条件を満たさない場合があるので、全気筒に
ついてその条件を満たす期間を検出し（予め設定した噴
射時期をクランク角センサ等により検出することも含
む）、該当時期に始動用燃料を噴射供給する必要がある
からである。なお、かかる期間は、１サイクル中に複数
存在する場合もあり、かかる場合には、例えば複数回に
分けて始動用燃料を全気筒に同時に供給するようにする
ことも可能である。このようにすると、要求される始動
用燃料量が多い場合にも、良好に対応できる等の利点が
ある。【００１８】 【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、初爆
後、急激に機関回転速度が上昇しても、既に全気筒に始
動用燃料が供給済みであるため、その後の一部の気筒に
対して燃料供給が不足するような惧れを確実に抑制で
き、以って従来のように折角初爆できても、その後に失
火等してしまう惧れを確実に防止できるため、始動性を
大幅に改善することができる。【００１９】 また 、全気筒にすばやく始動用燃料を供給
することが可能となるため、始動に要する時間（サイク
ル数）を短縮することができる。【００２０】 また 、吸気ポート噴射式内燃機関に比べ、
始動性が比較的に悪い直噴式内燃機関の始動性を、大幅
に改善することができるので、直噴式内燃機関の車両へ
の搭載可能性などを大幅に高めることが可能となる。【００２１】 また 、直噴式の内燃機関において良好に全
気筒同時噴射を行うことが可能となる。また、１サイク
ル中に複数回に分けて始動用燃料を全気筒に同時に供給
するようにすることも可能となるので、要求される始動
用燃料量が多い場合にも、良好に対応することができ
る。【００２２】 【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る実施の形態
を、添付の図面に基づいて説明する。図２は、本発明の
一実施形態に係るシステム図を示したものである。本実
施形態では、４気筒エンジンの場合を例に説明する。こ
の内燃機関（図示せず）は、運転状態を検出する手段と
して、エアフローメータ２，特定の気筒の所定のクラン
ク角位置を検出するための基準信号（ＲＥＦ）及びクラ
ンク角度毎の信号（ＰＯＳ）を出力するクランク角セン
サ３，水温センサ４，Ｏ2 センサ５，スロットル開度セ
ンサ６，車速センサ７等を備えている。なお、ＲＥＦ信
号は各気筒を識別可能なように、出力されるＲＥＦ信号
のパルス巾を、気筒に対応させてそれぞれ異ならせてあ
る。これら検出手段からの信号は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ，Ｉ／Ｏ等からなる制御装置１に入力され、当該制
御装置１では、各気筒に設けられた燃料噴射弁８及び点
火装置９を駆動制御するようになっている。【００２３】 以下に、本実施形態における制御装置１が
行なう始動制御について説明する。なお、本発明に係る
始動用燃料供給手段、点火制御手段としての機能は、以
下に説明するように、制御装置１がソフトウェア的に備
えるようになっている。即ち、本実施形態における制御
装置１は、エアフローメータ２，クランク角センサ３，
水温センサ４，Ｏ2 センサ５，スロットル開度センサ
６，車速センサ７等からの信号に基づいて、現在の機関
状態が始動時であるか通常運転時であるかを判断し、そ
れぞれの場合に応じた適切な燃料噴射量と燃料噴射時期
とを演算し、各気筒の燃料噴射弁８を駆動制御すること
ができるようになっている。【００２４】 そして、同じく機関状態に対して、それぞ
れの場合に応じた適切な点火時期を演算し、点火装置９
を駆動制御することができるようになっている。なお、
本実施形態における制御装置１は、上記で演算される燃
料噴射量，燃料噴射時期，点火時期とは別に、任意に
（例えば、後述するタイミングチャート等に示されるよ
うに）、燃料噴射量，燃料噴射時期，点火時期を設定
し、燃料噴射弁８や点火装置９を任意に駆動させること
もできるようになっている。【００２５】 ここで、本実施形態の制御装置１が行なう
始動時の燃料噴射制御，点火制御を、図３に示されるタ
イミングチャートを参照して説明する。制御装置１で
は、クランキングが開始され、クランク角センサ３から
最初のＲＥＦ信号を検出すると、その時点で、その信号
巾をＰＯＳ信号数等と比較することで気筒判別を行な
う。【００２６】 同時に、制御装置１は、水温センサ４等の
機関状態を検出するセンサからの情報に基づき、始動用
の燃料噴射量と燃料噴射時期、点火時期を演算する。【００２７】 そして、図３に示すように、制御装置１で
は、全気筒の筒内圧が燃圧より低い期間、即ち各上死
点、下死点の中間において、全気筒に対して、同時に始
動用の燃料噴射を行なう。【００２８】 なお、全気筒の筒内圧が燃圧より低い期間
に必要な始動用燃料が噴射しきれない場合には、次の上
死点、下死点の中間で同じく全気筒同時噴射を行い、こ
れを必要な始動用燃料を噴射し終わるまで繰り返す。こ
のとき、各気筒に点火は未だ行なわせないようにする。
そして、全気筒に対し始動用燃料を噴射終了した後、点
火を開始し（図３では♯４気筒が最初の点火気筒とな
る）、燃料噴射も点火順の各気筒個別噴射へ切り換え
る。【００２９】 このようにすると、全気筒同時噴射したこ
とで、全気筒に始動用燃料が供給済み（言い換えれば、
筒内壁流形成済み）であるため、♯４気筒での初爆後、
急激に機関回転速度が上昇しても、燃料不足のため失火
等する気筒がなく、スムーズに始動を行なえることにな
る。更に、全気筒にすばやく始動用燃料を供給可能なた
め、始動に要する時間（サイクル数）が少なくて済むと
いう利点もある。【００３０】 なお、燃料を筒内に直接噴射供給させる直
噴式内燃機関にあっては、低温始動時等のように比較的
多量の燃料噴射量が要求され、かつ、燃圧を十分に昇圧
できず、１回の燃料供給で要求される始動用燃料量を噴
射しきれなくなり、初爆後において燃料不足が発生し易
く、良好な始動性を得られなくなる惧れが通常の吸気ポ
ート噴射式内燃機関に比べ一層高くなるが、本発明を適
用することで、かかる惧れを確実に防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態のシステム構成図。
【図３】同上実施形態における制御装置１が行なう始動
制御を説明するためのタイミングチャート。【図４】 従来の始動制御による問題を説明するためのタ
イミングチャート。 【符号の説明】 １ 制御装置 ２ エアフローメータ ３ クランク角センサ ４ 水温センサ ５ Ｏ2 センサ ６ スロットル開度センサ ７ 車速センサ ８ 燃料噴射弁 ９ 点火装置
制御を説明するためのタイミングチャート。【図４】 従来の始動制御による問題を説明するためのタ
イミングチャート。 【符号の説明】 １ 制御装置 ２ エアフローメータ ３ クランク角センサ ４ 水温センサ ５ Ｏ2 センサ ６ スロットル開度センサ ７ 車速センサ ８ 燃料噴射弁 ９ 点火装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２Ｂ
Ｆ０２Ｍ 69/00 Ｆ０２Ｍ 69/00 ３２０Ｂ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02N 17/08
F02D 41/06 335
F02D 45/00 310
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】【請求項１】 火花点火式多気筒内燃機関の始動制御装置
であって、 始動用燃料を供給する始動用燃料供給手段と、 前記始動用燃料供給手段により、クランキングが開始さ
れた後に全気筒に対して少なくとも１回、始動用燃料を
供給した後に、点火を開始する点火制御手段と、を含ん
で構成され、 前記内燃機関が、燃料を筒内に直接噴射供給する直噴式
の内燃機関であり、かつ、始動完了後の噴射供給圧力に
比較して、クランキング中の噴射供給圧力が小さいもの
であり、 前記始動用燃料供給手段が、クランキング中に、全気筒
に同時に、始動用燃料を供給するものであって、始動用
燃料の筒内への噴射供給圧力が、全気筒の筒内圧力より
高くなる期間を１サイクル中に少なくとも１期間検出
し、該当時期に始動用燃料を噴射供給する ことを特徴と
する火花点火式多気筒内燃機関の始動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17399896A JP3493905B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 火花点火式多気筒内燃機関の始動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17399896A JP3493905B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 火花点火式多気筒内燃機関の始動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1018951A JPH1018951A (ja) | 1998-01-20 |
| JP3493905B2 true JP3493905B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=15970868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17399896A Expired - Lifetime JP3493905B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 火花点火式多気筒内燃機関の始動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3493905B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005000612A1 (de) * | 2005-01-03 | 2006-07-13 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Start einer Brennkraftmaschine |
| JP2008240620A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の始動制御装置 |
-
1996
- 1996-07-03 JP JP17399896A patent/JP3493905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1018951A (ja) | 1998-01-20 |
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