JP3560264B2 - Engine fuel injection control device - Google Patents

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    • Y02T10/40Engine management systems

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン始動時、容易に初爆を得ることができ、且つ、初爆から完爆に円滑に移行させることのできるエンジンの燃料噴射制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、エンジンの始動時には、通常時よりも濃い空燃比での制御が必要とされ、クランキングによって最初の初爆が起こってから次第に回転数が上昇し、やがて完爆回転数に達した時点で、通常の空燃比による制御に切換えられるようになっている。
【0003】
この場合、従来は、冷却水温等のエンジン温度に依存して燃料噴射量を増量補正し、クランキングから完爆に到達するまで一義的に同一の空燃比で始動時制御を行っていたため、低温始動時に初爆から安定した完爆状態に移行する際に空燃比が不必要にオーバーリッチとなる、高温始動時に燃料系のベーパ発生等に起因する燃料供給量の減少により初爆後の空燃比がリーンとなる等の問題があり、スムーズな始動を得ることが困難であった。
【0004】
このため、本出願人は、先に、特開平2−146240号公報において、エンジン始動時、エンジン回転数が初爆エンジン回転数設定値を越えるまで初爆用始動時燃料噴射量の燃料を供給し、その後、エンジン回転数が完爆エンジン回転数設定値を越えるまで完爆用始動時燃料噴射量の燃料を供給することで、初爆から完爆へ円滑に移行させる技術を提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
通常、初爆に必要な燃料噴射量は、インジェクタから噴射された燃料がインテークマニホルド壁面や吸気バルブ、燃焼室内壁等に付着し、有効に燃焼に寄与されない分を補正するため、完爆用の燃料噴射量よりも大きく設定される必要がある。
【0006】
従って、先に本出願によって提案された技術では、エンジンがクランキングされ、いずれかの気筒で初爆は起こって燃焼しても、エンジン回転数が初爆エンジン回転数設定値を越えるまでは初爆用の大きい燃料噴射量がエンジンに供給され続けることになり、完爆に至る前に点火プラグが濡れてくすぶるといった問題や、初爆が起こっても混合気が濃すぎてストールしてしまうといった問題に対し、改善の余地が残されていた。
【0007】
さらに、初爆用燃料噴射量及び完爆用燃料噴射量の設定如何によっては、初爆用燃料噴射量と完爆用燃料噴射量との間に段差が生じる虞があり、初爆判定した直後にエンジン回転数の上昇が停滞する等のエンジン回転変動に対する対策が必ずしも十分でない面があった。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン始動時に容易に初爆を得ることができ、初爆から完爆に円滑に移行させてエンジンの始動を確実なものとすることのできるエンジンの燃料噴射制御装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、図1(a)の基本構成図に示すように、エンジン始動時の初爆に適した空燃比を得るための初爆用燃料噴射量をエンジン状態に応じて設定する初爆用燃料噴射量設定手段と、初爆から完爆に至る適正空燃比を得るための始動用燃料噴射量をエンジン状態に応じて設定する始動用燃料噴射量設定手段と、上記初爆用燃料噴射量設定手段で設定した初爆用燃料噴射量を前回のエンジン始動時に完爆した履歴があるときにのみエンジン始動時の気筒判別が完了する前にエンジン回転と非同期で噴射させ、気筒判別完了後、上記始動用燃料噴射量設定手段で設定した始動用燃料噴射量をエンジン回転数が予め設定された完爆判定回転数を越えるまでエンジン回転に同期して噴射させる噴射制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、図1(b)の基本構成図に示すように、エンジン始動時の初爆に適した空燃比を得るための初爆用燃料噴射量をエンジン状態に応じて設定する初爆用燃料噴射量設定手段と、初爆から完爆に至る適正空燃比を得るための始動用燃料噴射量をエンジン状態に応じて設定する始動用燃料噴射量設定手段と、前回のエンジン始動時に完爆した履歴があり、且つエンジン始動時の気筒判別が完了する前にクランク角信号が設定回数入力されたとき、上記初爆用燃料噴射量設定手段で設定した初爆用燃料噴射量を噴射させ、気筒判別完了後は、上記始動用燃料噴射量設定手段で設定した始動用燃料噴射量をエンジン回転数が予め設定された完爆判定回転数を越えるまで噴射させる噴射制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0013】
すなわち、請求項1記載の発明では、エンジン始動時、気筒判別が完了する前にエンジン状態に応じて設定した初爆用燃料噴射量を前回のエンジン始動時に完爆した履歴があるときにのみエンジン回転と非同期で噴射させることで初爆に適した空燃比を得るようにし、気筒判別完了後は、エンジン状態に応じて設定した始動用燃料噴射量をエンジン回転数が予め設定された完爆判定回転数を越えるまでエンジン回転に同期して噴射させ、初爆から完爆に至る適正空燃比を得る。
【0014】
請求項2記載の発明では、エンジン始動時、前回のエンジン始動時に完爆した履歴があり、且つ気筒判別が完了する前にクランク角信号が設定回数入力されたとき、エンジン状態に応じて設定した初爆用燃料噴射量を噴射させることで初爆に適した空燃比を得るようにし、気筒判別完了後は、エンジン状態に応じて設定した始動用燃料噴射量をエンジン回転数が予め設定された完爆判定回転数を越えるまで噴射させ、初爆から完爆に至る適正空燃比を得る。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図2〜図11は本発明の実施の第1形態に係り、図2は始動時全気筒同時噴射設定ルーチンのフローチャート、図3〜図5はTi設定ルーチンのフローチャート、図6はエンジン制御系の概略構成図、図7はクランクロータとクランク角センサの正面図、図8はカムロータとカム角センサの正面図、図9は電子制御系の回路構成図、図10は始動時燃料噴射制御と通常時燃料噴射制御との切換状態を示す説明図、図11は燃料噴射のタイムチャートである。
【0018】
図6において、符号1はエンジンを示し、図においては、シリンダブロック1aがクランクシャフト1bを中心として両側のバンク(図の右側が左バンク、左側が右バンク)に2分割され、右バンクに#1,#3気筒が配置され、左バンクに#2,#4気筒が配置された水平対向型4気筒エンジンを示す。このエンジン1のシリンダブロック1aの左右両バンクには、シリンダヘッド2がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド2に吸気ポート2aと排気ポート2bとが形成されている。
【0019】
上記吸気ポート2aには、インテークマニホルド3が連通され、このインテークマニホルド3の上流側集合部に、エアチャンバ4を介してスロットルチャンバ5が連通され、このスロットルチャンバ5上流側に、吸気管6を介してエアクリーナ7が取付けられている。
【0020】
また、上記吸気管6の上記エアクリーナ7の直下流に、ホットワイヤ式あるいはホットフィルム式等の吸入空気量センサ8が介装され、さらに、上記スロットルチャンバ5に介装されたスロットルバルブ5aに、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ9aとスロットルバルブ全閉でONするアイドルスイッチ9bとを内蔵したスロットルセンサ9が連設されている。
【0021】
また、上記スロットルバルブ5aの上流側と下流側とを連通するバイパス通路10に、アイドル空気量を調整するためのアイドルスピードコントロールバルブ(ISCV)11が介装されており、上記インテークマニホルド3に連通する通路に、後述する電子制御装置(ECU;図9参照)50によってON,OFFされる吸気管圧力/大気圧切換ソレノイド弁12が介装され、この吸気管圧力/大気圧切換ソレノイド弁12に絶対圧センサ13が接続されている。
【0022】
上記吸気管圧力/大気圧切換ソレノイド弁12は、上記絶対圧センサ13に連通するポートと上記インテークマニホルド3に連通するポートと大気ポートとを有する電磁3方弁からなり、吸入管圧力計測の際には、大気ポートを閉塞して上記インテークマニホルド3に連通するポートを解放することで上記絶対圧センサ13に吸気管圧力を導入し、大気圧計測の際には、上記インテークマニホルド3に連通するポートを閉塞して大気ポートを解放することで上記絶対圧センサ13に大気圧を導入するようになっている。
【0023】
さらに、上記インテークマニホルド3の各気筒の各吸気ポート2aの直上流側にインジェクタ14が配設され、上記シリンダヘッド2には、先端を燃焼室に露呈する点火プラグ15aが各気筒毎に取付けられている。この点火プラグ15aには、点火コイル15bが連設され、この点火コイル15bにイグナイタ16が接続されている。
【0024】
上記インジェクタ14は燃料供給路17を介して燃料タンク18に連通されており、この燃料タンク18内にはインタンク式の燃料ポンプ19が設けられている。この燃料ポンプ19からの燃料は上記燃料供給路17に介装された燃料フィルタ20を経て上記インジェクタ14からプレッシャレギュレータ21に圧送され、このプレッシャレギュレータ21から上記燃料タンク18に余剰燃料がリターンされて上記インジェクタ14への燃料圧力が所定の圧力に調圧される。
【0025】
一方、上記エンジン1のシリンダブロック1aには、ノックセンサ22が取付けられ、さらに、上記シリンダブロック1aの左右バンクを連通する冷却水通路23に、水温センサ24が臨まされている。また、上記シリンダヘッド2の排気ポート2bに連通するエグゾーストマニホルド25の集合部に、O2センサ26が臨まされ、このO2センサ26の下流側に、触媒コンバータ27が介装されている。
【0026】
また、上記シリンダブロック1aに支承されたクランクシャフト1bに、クランクロータ28が軸着され、このクランクロータ28の外周に、クランク角センサ29が対設されている。さらに、上記シリンダヘッド2のカムシャフト1cにカムロータ30が連設され、このカムロータ30に、気筒判別用のカム角センサ31が対設されている。
【0027】
上記クランクロータ28は、図7に示すように、その外周に突起28a,28b,28cが形成され、これらの各突起28a,28b,28cが、各気筒(#1,#2と#3,#4)の圧縮上死点前(BTDC)θ1,θ2,θ3の位置に形成されている。本形態においては、θ1=97°CA、θ2=65°CA、θ3=10°CAである。
【0028】
また、図8に示すように、上記カムロータ30の外周には、気筒判別用の突起30a,30b,30cが形成され、突起30aが#3,#4気筒の圧縮上死点後(ATDC)θ4の位置に形成され、突起30bが3個の突起で構成されて最初の突起が#1気筒のATDCθ5の位置に形成されている。さらに、突起30cが2個の突起で形成され、最初の突起が#2気筒のATDCθ6の位置に形成されている。本形態においては、θ4=20°CA、θ5=5°CA、θ6=20°CAである。
【0029】
そして、図11のタイムチャートに示すように、上記クランクロータ28の各突起が、磁気センサ(電磁ピックアップ等)からなる上記クランク角センサ29によって検出され、θ1,θ2,θ3(BTDC97°,65°,10°)のクランクパルスがエンジン1/2回転毎(180°CA毎)に出力される一方、θ3クランクパルスとθ1クランクパルスとの間で上記カムロータ30の各突起が、同じく磁気センサからなる上記カム角センサ31によって検出され、所定数のカムパルスが出力される。
【0030】
後述する電子制御装置(ECU;図9参照)50では、上記クランク角センサ29から出力されるクランクパルスの入力間隔時間に基づいてエンジン回転数NEを算出し、また、各気筒の燃焼行程順(例えば、#1気筒→#3気筒→#2気筒→#4気筒)と、上記カム角センサ31からのカムパルスをカウンタによって計数した値とのパターンに基づいて、燃料噴射対象気筒や点火対象気筒の気筒判別を行う。
【0031】
次に、図9に基づき、上記エンジン1の電子制御を行う電子制御装置(ECU)50について説明する。このECU50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行なうメインコンピュータ51と、ノック検出処理専用のサブコンピュータ52との2つのコンピュータを中心として構成され、各部に安定化電源を供給する定電圧回路53、上記メインコンピュータ51に接続される駆動回路54及びA/D変換器55、上記サブコンピュータ52に接続されるA/D変換器56、このA/D変換器56に周波数フィルタ57を介して接続されるアンプ58等の周辺回路が内蔵されている。
【0032】
上記定電圧回路53は、2回路のリレー接点を有する電源リレー59の第1のリレー接点を介してバッテリ60に接続され、このバッテリ60に、イグニッションスイッチ61を介してダイオード62のアノード側が接続されている。上記ダイオード62のカソード側は上記電源リレー59のリレーコイルの一端に接続されており、このリレーコイルの他端が接地されている。
【0033】
また、上記定電圧回路53は、上記電源リレー59の第1のリレー接点を介して上記バッテリ60に接続されるのみでなく、直接、上記バッテリ60に接続されており、上記イグニッションスイッチ61がONされて上記電源リレー59のリレー接点が閉となったとき、上記定電圧回路53から各部へ電源が供給される一方、上記イグニッションスイッチ61のON,OFFに拘らず、常時、上記定電圧回路53から上記メインコンピュータ51の後述するバックアップRAM68にバックアップ用の電源が供給されるようになっている。
【0034】
また、上記バッテリ60には、燃料ポンプリレー63のリレー接点を介して燃料ポンプ19が接続されている。上記燃料ポンプリレー63は、そのリレーコイルの一端が上記電源リレー59の第2のリレー接点を介して上記バッテリ60に接続され、リレーコイルの他端が上記メインコンピュータ51に接続される駆動回路54に接続されている。尚、上記電源リレー59の第2のリレー接点からは、各アクチュエータへの電源線が延出されている。
【0035】
上記メインコンピュータ51は、CPU65、ROM66、RAM67、バックアップRAM68、カウンタ・タイマ群69、シリアル通信インターフェースであるSCI70、及び、I/Oインターフェース71がバスライン72を介して接続されたマイクロコンピュータであり、上記バックアップRAM68には、上記定電圧回路53からバックアップ用電源が常時供給されてデータが保持される。
【0036】
尚、上記カウンタ・タイマ群69は、フリーランカウンタ、カム角センサ信号の入力計数用カウンタなどの各種カウンタ、燃料噴射用タイマ、点火用タイマ、定期割込みを発生させるための定期割込み用タイマ、クランク角センサ信号の入力間隔計時用タイマ、及び、システム異常監視用のウオッチドッグタイマなどの各種タイマを便宜上総称するものであり、上記メインコンピュータ51においては、その他、各種のソフトウエアカウンタ・タイマが用いられる。
【0037】
上記I/Oインターフェース71の入力ポートには、アイドルスイッチ9b、クランク角センサ29、カム角センサ31、図示しない変速機のシフトレバーをニュートラル位置にしたときONするニュートラルスイッチ32、エアコンスイッチ33、スタータスイッチ34、及び、イグニッションスイッチ61が接続されており、さらに、上記A/D変換器55を介して、吸入空気量センサ8、スロットル開度センサ9a、絶対圧センサ13、水温センサ24、O2センサ26、及び、車速センサ35が接続されるとともに、バッテリ電圧VBが入力されてモニタされる。
【0038】
また、上記I/Oインターフェース71の出力ポートには、イグナイタ16が接続されるとともに、ISCV11、吸気管圧力/大気圧切換ソレノイド弁12、インジェクタ14、及び、燃料ポンプリレー63のリレーコイルが上記駆動回路54を介して接続されており、さらに、上記イグニッションスイッチ61がOFFされた後、所定時間上記電源リレー59をON状態に保持してECU電源を確保するセルフシャット機能を実現するため、上記電源リレー59のリレーコイルが上記ダイオード62のカソード側で上記駆動回路54を介して上記I/Oインターフェース71の出力ポートに接続されている。
【0039】
一方、上記サブコンピュータ52は、上記メインコンピュータ51と同様、CPU75、ROM76、RAM77、カウンタ・タイマ群78、SCI79、及び、I/Oインターフェース80がバスライン81を介して接続されたマイクロコンピュータであり、上記メインコンピュータ51と上記サブコンピュータ52とは、上記SCI70,79を介してシリアル通信ラインにより互いに接続されている。
【0040】
上記I/Oインターフェース80の入力ポートには、クランク角センサ29、カム角センサ31が接続されるとともに、ノックセンサ22が、アンプ58、周波数フィルタ57、A/D変換器56を介して接続されており、上記ノックセンサ22からのノック検出信号が上記アンプ58で所定のレベルに増幅された後、上記周波数フィルタ57により必要な周波数成分が抽出され、上記A/D変換器56にてデジタル信号に変換されて入力される。
【0041】
上記サブコンピュータ52におけるI/Oインターフェース80の所定の出力ポートは、上記メインコンピュータ51におけるI/Oインターフェース71の所定の入力ポートに接続されており、上記サブコンピュータ52では、ノックセンサ22からの信号に基づいてノック発生の有無を判定し、このノック発生有無の判定結果をI/Oインターフェース80の出力ポートを介して上記メインコンピュータ51に出力する。
【0042】
そして、ノック発生の場合、シリアル回線を通じて上記サブコンピュータ52から送信されるノックデータが上記メインコンピュータ51に読込まれ、このノックデータに基づいて上記メインコンピュータ51で該当気筒の点火時期を遅らせ、ノックを回避するようになっている。
【0043】
すなわち、上記サブコンピュータ52では、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいてノックセンサ22からの信号のサンプル区間を設定し、このサンプル区間でノックセンサ22からの信号を高速にA/D変換して振動波形を忠実にデジタルデータに変換し、このデータに基づきノック発生の有無を判定し、その判定結果を上記メインコンピュータ51に出力する。
【0044】
一方、上記メインコンピュータ51では、上記CPU65で上記ROM66に記憶されている制御プログラムに従って、I/Oインターフェース71を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、RAM67及びバックアップRAM68に格納される各種データ、ROM66に記憶されている固定データ等に基づき、燃料噴射量、点火時期、ISCV11に対する駆動信号のデューティ比等の各種制御量を演算し、各種アクチュエータ類を駆動して空燃比学習制御、点火時期制御、アイドル回転数制御等の各種制御を行う。
【0045】
すなわち、駆動回路54により燃料ポンプリレー63をONして燃料ポンプ19を駆動するとともに、吸気管圧力/大気圧切換ソレノイド弁12をON,OFFして絶対圧センサ13により大気圧と吸気管圧力とを交互に検出し、また演算した燃料噴射パルス幅に相応する駆動パルス信号を所定のタイミングで該当気筒のインジェクタ14に出力して燃料噴射制御を行い、また、演算した点火時期に対応するタイミングでイグナイタ16に点火信号を出力して点火時期制御を実行し、さらにはISCV11にデューティ制御信号を出力してアイドル回転数制御等を実行する。
【0046】
また、上記メインコンピュータ51では、イグニッションスイッチ61のONに伴うエンジンの始動モードを検出したとき、クランキングに伴うエンジンの回転に同期して通常の始動時制御による始動時燃料噴射量をインジェクタ14から噴射する前に、予め、全気筒同時に非同期で初爆用燃料噴射量を噴射するようにしており、容易に初爆を得るとともに、初爆後は円滑に完爆へ到達するよう制御する。すなわち、上記メインコンピュータ51及び上記メインコンピュータ51に接続される各センサ類・アクチュエータ類によって、本発明に係る初爆用燃料噴射量設定手段、始動用燃料噴射量設定手段、噴射制御手段の各機能が実現される。
【0047】
以下、上記メインコンピュータ51で実行される空燃比制御(燃料噴射制御)について、図2〜図5に示すフローチャートに従って説明する。尚、サブコンピュータ52はノック検出処理専用のコンピュータであるため、その制御内容についての説明は省略する。
【0048】
まず、イグニッションスイッチ61がONされてECU50に電源が投入されると、システムがイニシャライズ(各フラグ、各変数値をクリア)され、図2に示す始動時全気筒同時噴射設定ルーチンが実行される。
【0049】
この始動時全気筒同時噴射設定ルーチンは、本形態においては、システムに電源が投入されてイニシャライズが完了した直後に1回だけ実行され、運転者がイグニッションスイッチ61をONし、そのままエンジンクランキングのためにスタータスイッチ34をONにする操作を行っても、実際にエンジンがクランキングされる前には処理を終了しており、前回のエンジン始動時の状態に応じ、その後に実行される図3〜図5のTi(燃料噴射量を定める燃料噴射パルス幅)設定ルーチンによるエンジン回転同期の始動時噴射に先立つ全気筒同時の非同期噴射を実行するか否かを判断する。
【0050】
すなわち、この始動時全気筒同時噴射設定ルーチンでは、まず、ステップS101で、バックアップRAM68にストアされている始動時全気筒同時噴射判別フラグFSTを参照し、前回のエンジン始動時の状態を判断する。この始動時全気筒同時噴射判別フラグFSTは、エンジンが完爆して始動時制御から通常時制御に移行後、設定時間が経過したとき(完爆状態が設定時間以上継続したとき)クリア(FST←0)されるものであり、始動時全気筒同時噴射判別フラグFSTの値により、前回のエンジン始動時の状態を判断することができる。
【0051】
そして、上記ステップS101においてFST=1であり、前回のエンジン始動時に完爆しなかった、あるいは、クランキングを行わずにイグニッションスイッチ61をOFFしたといった履歴があるときには、そのままルーチンを終了することで、燃料の過剰供給を避け、FST=0で前回のエンジン始動状態がクランキングから初爆を経て完爆に至り、その完爆状態が設定時間以上継続した履歴があるときには、ステップS102以降へ進んで、非同期で全気筒に同時噴射を行うための処理を行う。
【0052】
すなわち、ステップS102では、水温センサ24によって検出した冷却水温TWに基づき基本値TSTRTを設定し、次いでステップS103へ進み、絶対圧センサ13によって計測した大気圧ATMに基づき、上記基本値TSTRTを大気圧補正するための大気圧補正係数KTSATMを設定する。
【0053】
上記基本値TSTRTは、エンジン始動時、インテークマニホルド壁面、吸気バルブ、燃焼室壁面等に付着して燃焼に寄与できない燃料分を補正して初爆に適した空燃比を得るための燃料量(後述する始動時全気筒同時噴射パルス幅TSSTRT)を設定する際のベース値であり、予めクランキング初期の極低回転時の吸気管負圧に基いてDジェトロ的に決定されるべース値を、ステップS102中に図示するように、冷却水温TWが低いほど大きい値に設定する。
【0054】
また、上記大気圧補正係数KTSATMは、ステップS103中に図示するように、標準大気圧(760mmHg)下でKTSATM=1.0とし、高地等の大気圧ATMが低い条件下での値を小さく設定して上記基本値TSTRTに対する補正量を少なくし、低地などの大気圧ATMが高い条件下での値を大きく設定して上記基本値TSTRTに対する補正量を多くするようにしている。
【0055】
その後、ステップS104へ進み、バッテリ電圧VBに基づきインジェクタ14の無効噴射時間を補償する電圧補正係数TCSLを設定する。尚、この電圧補正係数TCSLは、バッテリ電圧VBが低いほど、インジェクタ14の無効噴射時間が長くなるため大きい値に設定される。
【0056】
次に、ステップS105へ進み、上記ステップS102で設定した基本値TSTRTに、上記ステップS103で設定した大気圧補正係数KTSATM及び上記ステップS104で設定した電圧補正係数TCSLを乗算して初爆用燃料噴射量を定める始動時全気筒同時噴射パルス幅TSSTRTを設定し(TSSTRT←TSTRT×KTSATM×TCSL)、ステップS106へ進む。
【0057】
ステップS106では、上記ステップS105で設定した始動時全気筒同時噴射パルス幅TSSTRTをセットし、ステップS107で駆動回路54を介して全気筒のインジェクタ14を同時に駆動する。そして、ステップS108で始動時全気筒同時噴射判別フラグをセットし(FST←1)、ルーチンを終了する。
【0058】
これにより、始動時全気筒同時噴射パルス幅TSSTRTに相応する燃料量が全気筒同時に噴射され、この燃料がクランキング時の吸気行程において最初に気筒内に吸入されることで、初爆に適した空燃比となり、容易に初爆を得ることができるのである。
【0059】
以上の始動時全気筒同時噴射設定ルーチンに続き、図3〜図5のTi設定ルーチンが所定周期毎に実行され、エンジン回転数が完爆判定回転数を越えるまでの間で実行される始動時制御において初爆から完爆に至る適正空燃比を得るための始動用燃料噴射量が設定される。このルーチンでは、まず、ステップS201で、クランク角センサ29からの信号とカム角センサ31からの信号とに基づく気筒判別ができているか否かを調べる。
【0060】
この気筒判別は、クランク角センサ29から入力されるクランクパルスがθ1,θ2,θ3のいずれのクランク角に対応する信号かをカム角センサ31からのカムパルスの入力パターンに基づいて識別し、クランクパルスとカムパルスの入力パターンから燃料噴射対象気筒を判別する。
【0061】
すなわち、図11のタイムチャートに示すように、例えば、前回クランクパルスが入力してから今回クランクパルスが入力されるまでの間にカムパルス入力が有れば、今回のクランクパルスはθ1クランクパルスであると識別でき、さらに次回入力されるクランクパルスはθ2クランクパルスと識別できる。
【0062】
また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルス入力がなく前々回と前回とのクランクパルス入力間にカムパルス入力が有ったときには今回のクランクパルスはθ2クランクパルスと識別でき、次回入力されるクランクパルスはθ3クランクパルスと識別できる。また、前回と今回との間、及び前々回と前回とのクランクパルス入力間に、何れもカムパルス入力が無いときには、今回入力されたクランクパルスはθ3クランクパルスと識別でき、次回入力されるクランクパルスはθ1クランクパルスと識別できる。
【0063】
さらに、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが3個入力(突起30bに対応するθ5カムパルス)したときには、次の圧縮上死点は#3気筒であり、また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが2個入力(突起30cに対応するθ6カムパルス)したときには、次の圧縮上死点は#4気筒であると判別できる。
【0064】
また、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが1個入力(突起30aに対応するθ4カムパルス)し、前の圧縮上死点判別が#4気筒であったときには、次の圧縮上死点は#1気筒であり、同様に、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルスが1個入力し、前の圧縮上死点判別が#3気筒であったときには次の圧縮上死点は#2気筒であると判別できる。
【0065】
そして、気筒判別ができていないときには上記ステップS201からルーチンを抜け、気筒判別ができたとき、上記ステップS201からステップS202へ進んで、クランク角センサ29からの信号に基づいて算出されたエンジン回転数NEと、吸入空気量センサ8からの信号に基づく吸入空気量Qとから基本燃料噴射パルス幅TPを算出する(TP←K×Q/NE;但し、Kはインジェクタ特性補正定数)。
【0066】
次に、ステップS203へ進むとスタータスイッチ(スタータSW)34の動作状態を検出し、ON(始動中)のときには、ステップS204で、エンジン始動性を向上するためスタータモータ作動中の始動時にのみ燃料増量させるための始動増量係数KSTを設定値CKST(但しCKST>1.0)とし、OFFのときにはステップS205で始動増量係数KSTを1.0(始動増量補正無し)としてステップS206へ進む。
【0067】
ステップS206では、上記基本燃料噴射パルス幅TP及びエンジン回転数NEに基づき混合比割付係数KMRを設定する。この混合比割付係数KMRは、インジェクタ14や吸入空気量センサ8の固有の特性に対してずれが生じた場合においても、きめの細かい制御性を確保するための係数であり、エンジン負荷を表わす基本燃料噴射パルス幅TPとエンジン回転数NEで特定されるエンジン運転状態の各領域毎に適正空燃比を得られるよう、例えば、予め実験等により求めた最適な係数がテーブル等にストアされている。
【0068】
その後、ステップS207へ進み、スロットル開度センサ9aにより検出したスロットル開度Th、上記基本燃料噴射パルス幅TP、及びエンジン回転数NEに基づきフル増量係数KFULLを設定する。このフル増量係数KFULLは、スロットル弁全開、あるいは高負荷時等、出力が要求される運転状態に対し、燃料を増量して出力性能を向上させるための増量補正係数であり、スロットル開度Thがスロットル弁全開を示すとき、あるいは基本燃料噴射パルス幅TPが高負荷状態を示すとき、エンジン回転数NEに基づき予め設定されたテーブルを補間計算付きで参照する等して設定する。尚、スロットル開度Thが全開以外、且つエンジン負荷が高負荷以外のときには、KFULL←0に設定される。
【0069】
次いで、ステップS208へ進み、エンジン温度を代表する冷却水温TWに基づき、燃料噴射量を増量補正してエンジン冷態時の運転性を確保するための水温増量係数KTWを設定すると、ステップS209で、同じくエンジン温度を代表する冷却水温TWに基づいて、エンジン始動直後のエンジン回転数の安定性を確保するための始動後増量係数KASを設定する。
【0070】
上記水温増量係数KTWは、ステップS208中に図示されるように、冷却水温TWすなわちエンジン温度が低いほど燃料増量率を増すように設定されており、また、上記始動後増量係数KASは、ステップS209中に図示するように、スタータスイッチ34がONのときに初期値に設定され、スタータスイッチ34のON→OFF後、0になるまでルーチン実行毎に設定値ずつ減少させられる。
【0071】
続くステップS210では、アイドル解除時のもたつきを防止するためのアイドル後増量係数KAIを設定する。このアイドル後増量係数KAIは、設定車速以下で、且つスロットル弁全閉から開への移行時に、冷却水温TWに基づいて初期値が設定され、ステップS210中に図示するように、その後、ルーチン実行毎に0になるまで設定値ずつ減少させられる。
【0072】
そして、ステップS211へ進み、以上の各係数を総括する各種増量係数COEFを算出すると(COEF←KST×(1+KMR+KFULL+KTW+KAS+KAI))、ステップS212で、O2センサ26の出力電圧に基づき空燃比を目標空燃比に近付けるための空燃比フィードバック補正係数αを設定するとともに、吸入空気量センサ8等の吸入空気量計測系やインジェクタ14等の燃料供給系の生産時のばらつき、あるいは経時変化による空燃比のずれを迅速に補正するための学習補正係数KBLRCを設定し、ステップS213へ進む。
【0073】
ステップS213では、基本燃料噴射パルス幅TPを上記各種増量係数COEF、空燃比フィードバック補正係数α、及び学習補正係数KBLRCにより補正し、1気筒1回転1回噴射に適合する有効噴射パルス幅Teを算出する(Te←TP×α×COEF×KBLRC)。
【0074】
その後、ステップS214へ進み、通常時制御と始動時制御とを判別するための通常時制御判別フラグF1(イニシャル値は0:始動時制御)を参照し、F1=0であり、前回ルーチン実行時に始動時制御が選択されていたときには、ステップS215へ進み、エンジンが完爆したか否かを判定し、始動時制御から通常時制御へ切換える際の基準値となる完爆判定回転数NSTを、予め設定された設定値NST1(例えば500rpm)で更新し、またF1=1であり、前回ルーチン実行時に通常時制御が選択されていたときには、ステップS216へ分岐して完爆判定回転数NSTを設定値NST2(但し、NST1>NST2、例えば300rpm)で更新して、ステップS217へ進む。
【0075】
上記通常時制御判別フラグF1は、通常時制御のとき後述するステップS219でセットされ、始動時制御のとき後述するステップS233でクリアされる。このように、上記完爆判定回転数NSTにヒステリシスを設けることで、図10に示すように、始動時燃料噴射制御から通常時燃料噴射制御に移行するときの制御ハンチングが防止される。
【0076】
次に、ステップ217では、エンジン回転数NEと上記完爆判定回転数NSTとを比較し、NE>NSTのときには、通常時燃料噴射制御を実行するためステップS218以降へ進み、NE≦NSTのときには、ステップS223以降へ分岐して始動時燃料噴射制御を実行する。
【0077】
以下の説明では、先ず、始動時燃料噴射制御について説明し、次に、通常時燃料噴射制御について説明する。
【0078】
上記ステップS217からステップS223へ分岐すると、上記ステップS213で設定した有効噴射パルス幅Teに、インジェクタ14の無効噴射時間を補正するためバッテリ電圧VBに基づいて設定される電圧補正パルス幅TSを加算して始動時噴射パルス幅Ti0を算出し(Ti0←Te+TS)、ステップS224で冷却水温TWに基づき基本値テーブルTBLCSTを補間計算付で参照して基本値TCSTを設定する。この基本値TCSTは、始動時のコールドスタートパルス幅TiSTを演算する際のベース値であり、ステップS224中に図示するように、冷却水温TWが低いほど大きい値に設定される。
【0079】
続くステップS225では、エンジン回転数NEに基づきテーブル参照等により回転補正係数TCSNを設定し、ステップS226で時間補正係数TKCSを設定する。この時間補正係数TKCSは、ステップS226中に図示するように、スタータスイッチ34がONされると、所定時間の間、TKCS=1.0に固定され、その後、漸次的に0になるまで減少する。従って、スタータスイッチ34のON後、所定時間内に始動時噴射制御が終了しない場合には、後述するステップS229で設定されるコールドスタートパルス幅TiSTが漸次減少し、最終的にTiST=0となる。
【0080】
次いで、ステップS227へ進んでバッテリ電圧VBに基づきインジェクタ14の無効噴射時間を補償する電圧補正係数TCSLをテーブル参照等により設定すると、ステップS228へ進み、スロットル開度Thに基づきスロットル開度補正係数TCSAをテーブル参照等により設定する。このスロットル開度補正係数TCSAは、スロットル開度Thが大きいほど、増量補正すべく大きい値に設定される。
【0081】
さらに、ステップS229へ進み、上記ステップS224で設定した基本値TCSTを、上記各補正係数TCSN,TKCS,TCSL,TCSAにより補正し、コールドスタートパルス幅TiSTを算出すると(TiST←TCST×TCSN×TKCS×TCSL×TCSA)、ステップS230で、このコールドスタートパルス幅TiSTと、上記ステップS223で算出した始動時噴射パルス幅Ti0とを比較し、大きい方を最終的な燃料噴射パルス幅Tiとして採用することで、コールドスタートパルス幅TiSTから始動時噴射パルス幅TiOによる燃料噴射量の繋がりをスムーズにし、燃料噴射量の急変を防ぎ、空燃比の急変を抑制して空燃比急変に伴うエンジン運転性の悪化、エンスト等を防止する。
【0082】
すなわち、Ti0≧TiSTのときには、上記ステップS230からステップS231へ進んで上記始動時噴射パルス幅Ti0を始動用燃料噴射量を定める燃料噴射パルス幅Tiとして設定し、TiO<TiSTのときには、上記ステップS230からステップS232へ進んで上記コールドスタートパルス幅TiSTを始動用燃料噴射量を定める燃料噴射パルス幅Tiとして設定した後、上記ステップS231あるいは上記ステップS232からステップS233へ進んで通常時制御判別フラグF1をクリアし(F1←0)、ステップS222へ進んで燃料噴射パルス幅Tiをセットしてルーチンを抜ける。
【0083】
この始動時燃料噴射制御においては、図11に示すように、2気筒を1グループ(例えば、#1気筒及び#2気筒のグループ、#3気筒及び#4気筒のグループ)とする各インジェクタ14に対し、上記ステップS222でセットされた始動時の燃料噴射パルス幅Tiが駆動パルス信号としてエンジン1回転毎に出力され、2気筒ずつのグループ噴射が行われる。
【0084】
すなわち、前述の始動時全気筒同時噴射パルス幅TSSTRTによってエンジン始動における最初の燃焼のみ初爆を得やすい濃いめの空燃比とし、初爆後は円滑に完爆に移行させるための燃料噴射量として、空燃比のオ−バーリッチを防止するため、点火プラグ15aにかぶり、くすぶりを生じることがなく、エンジンストールや回転変動を防止することができる。
【0085】
やがて、エンジン回転数NEが上昇し、NE>NSTになると、上記ステップS217でエンジン完爆状態と判定され、ステップS217からステップS218へ進んで通常時燃料噴射制御を行う。
【0086】
この通常時燃料噴射制御においては、有効噴射パルス幅Teを2倍した値にインジェクタ14の無効噴射時間を補償する電圧補正パルス幅TSを加算し、燃料噴射パルス幅Tiを設定する(Ti←2×Te+TS)。すなわち、通常時燃料噴射制御においては、シーケンシャル噴射(エンジン2回転に1回の気筒毎噴射)を実行するため、始動時燃料噴射制御によるグループ噴射(エンジン1回転に1回2気筒同時噴射)に対し、2倍の燃料量(2×Te)が必要となる。
【0087】
その後、ステップS219へ進んで通常時制御判別フラグF1をセットすると(F1←1)、ステップS220で始動時制御から通常時制御に移行後、設定時間が経過したか否かを調べ、通常時制御移行後、設定時間が経過していないときには、ステップS222へジャンプする。従って、通常時燃料噴射制御に移行して設定時間を経過するまでは、前述の始動時全気筒同時噴射判別フラグFSTがセット状態(FST=1)のまま保持され、この状態でエンジンが停止されると、次回の始動時、FST=1により前述の始動時全気筒同時噴射設定ルーチン(図2参照)における非同期の始動時全気筒同時噴射がキャンセルされる。また、通常時制御移行後、設定時間が経過しているときには、次回のエンジン始動時において始動時全気筒同時噴射を行わせるべくステップS221へ進んでバックアップRAM68の始動時全気筒同時噴射判別フラグFSTをクリアし(FST←0)、ステップS222へ進む。そして、ステップS222で、上記ステップS218で設定した燃料噴射パルス幅Tiをセットしてルーチンを抜ける。
【0088】
通常時燃料噴射制御においては、上記ステップS222でセットされた燃料噴射パルス幅Tiは、所定タイミングで燃料噴射対象気筒のインジェクタ14へ駆動パルス信号として出力され、このインジェクタ14から所定に計量された燃料が噴射される。
【0089】
尚、本形態においては、初爆に適した空燃比を得るための燃料噴射量すなわち始動時全気筒同時噴射パルス幅TSSTRTに相応する燃料をエンジンクランキング前に1回だけ噴射するようにしているが、エンジン始動時の気筒判別が完了する前に、数回に分けて噴射するようにしても良い。
【0090】
図12及び図13は本発明の実施の第2形態に係わり、始動時全気筒同時噴射設定ルーチンのフローチャートである。
【0091】
本形態は、エンジン始動時のクランク角センサ29及びカム角センサ31からの信号による気筒判別が完了する以前でクランク角センサ29から設定個数のクランクパルスが入力された時点で、前回のエンジン始動時の状態に応じ、前述の第1形態で説明した図3〜図5のTi設定ルーチンによる通常のエンジン回転同期の始動時噴射に先立って、始動時全気筒同時噴射を実行するか否かを判断するものである。
【0092】
本形態の始動時全気筒同時噴射設定ルーチンは図12及び図13に示され、イグニッションスイッチ61がONされてシステムイニシャライズ後、エンジンがクランキングされると、クランクロータ28の回転に伴ってクランク角センサ29から出力されるクランクパルスの入力毎に実行される。
【0093】
このルーチンでは、まず、ステップS301で気筒判別が完了しているか否かを調べ、気筒判別が完了していないときには、そのままルーチンを抜け、気筒判別が完了しているとき、ステップS302へ進んでバックアップRAM68の始動時全気筒同時噴射判別フラグFSTを参照して前回のエンジン始動時の状態を調べる。
【0094】
そして、FST=1のときにはステップS302からルーチンを抜け、FST=0のとき、ステップS302からステップS303へ進んで、冷却水温TWに基づきパルス入力回数設定値nsをテーブル参照等により設定する。このパルス入力回数設定値nsは、低水温時にはクランキング回転数が低く回転変動も大きいため、クランクパルスの誤入力や気筒判別の判定遅れを考慮し、ステップS303中に図示するように、低水温時には大きく、高水温時に小さく設定される。
【0095】
次いでステップS304へ進み、クランクパルス入力回数をカウントするためのカウント値Cをカウントアップすると(C←C+1)、ステップS305でカウント値Cが上記パルス入力回数設定値nsに達したか否かを調べ、C<nsのときにはルーチンを抜け、C≧nsのとき、ステップS306へ進んで、冷却水温TWに基づき始動時全気筒同時噴射パルス幅TSSTRTのベース値である基本値TSTRTを設定し、さらに、ステップS307で大気圧ATMに基づき上記基本値TSTRTを大気圧補正する大気圧補正係数KTSATMを設定する。
【0096】
その後、ステップS308へ進み、上記パルス入力回数設定値nsに基づき補正係数KTSNSを設定する。この補正係数KTSNSは、ステップS308中に図示するように、ns=0のときをKTSNS=1(最初のクランクパルス入力で全気筒同時噴射を行う)として、パルス入力回数設定値nsの値が増加するに従って非同期始動噴射量を減少させる方向に段階的に減少させられ、例えばns=5でKTSNS=0(高水温時で始動時全気筒同時噴射なし)となる。
【0097】
続くステップS309では、バッテリ電圧VBによって変化するインジェクタ14の無効噴射時間を補償する電圧補正係数TCSLを設定し、ステップS310で、上記基本値TSTRTに、上記大気圧補正係数KTSATM、上記補正係数KTSNS、及び、上記電圧補正係数TCSLを乗算して始動時全気筒同時噴射パルス幅TSSTRTを設定すると(TSSTRT←TSTRT×KTSATM×KTSNS×TCSL)、ステップS311で、この始動時全気筒同時噴射パルス幅TSSTRTをセットする。
【0098】
そして、ステップS312で駆動回路54を介して全気筒のインジェクタ14を同時に駆動すると、ステップS313でカウント値Cをクリアし(C←0)、ステップS314で、以後、通常の始動時制御に移行させるべく始動時全気筒同時噴射判別フラグをセットして(FST←1)ルーチンを抜ける。
【0099】
本形態においても、前述の第1形態と同様、エンジン始動における最初の燃焼のみ初爆を得やすい濃いめの空燃比とし、初爆後は円滑に完爆に移行させるための燃料噴射量として、空燃比のオ−バーリッチを防止することができるが、気筒判別が完了して通常の始動時制御が始まる直前に、エンジン状態に応じて全気筒同時噴射が行われるよう、クランクパルス入力数によって細かい調整が可能であり、初期燃焼に有効な燃料を確実に供給して無駄な燃料消費を無くすことができる。
【0113】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、インテークマニホルド壁面、吸気バルブ、燃焼室壁面等に付着して燃焼に寄与できない燃料分を始動時制御が始まる初期の段階で補正して初爆が起こるまでの時間を短くし、初爆後は過剰な燃料を供給し続けないようにして空燃比のオーバーリッチを防止するため、点火プラグのかぶり、くすぶりを生じることなく、エンジンストールや回転変動を防止することができ、エンジンの始動を確実なものとして始動時の排気エミッションを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成図
【図2】本発明の実施の第1形態に係わり、始動時全気筒同時噴射設定ルーチンのフローチャート
【図3】同上、Ti設定ルーチンのフローチャート(その1)
【図4】同上、Ti設定ルーチンのフローチャート(その2)
【図5】同上、Ti設定ルーチンのフローチャート(その3)
【図6】同上、エンジン制御系の概略構成図
【図7】同上、クランクロータとクランク角センサの正面図
【図8】同上、カムロータとカム角センサの正面図
【図9】同上、電子制御系の回路構成図
【図10】同上、始動時燃料噴射制御と通常時燃料噴射制御との切換状態を示す説明図
【図11】同上、燃料噴射のタイムチャート
【図12】本発明の実施の第2形態に係わり、始動時全気筒同時噴射設定ルーチンのフローチャート(その1)
【図13】同上、始動時全気筒同時噴射設定ルーチンのフローチャート(その2)
【符号の説明】
1…エンジン
51…メインコンピュータ(初爆用燃料噴射量設定手段、始動用燃料噴射量設定手段、噴射制御手段)
NE …エンジン回転数
NST…完爆判定回転数
TSSTRT … 始動時全気筒同時噴射パルス幅(初爆用燃料噴射量)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection control device for an engine that can easily obtain an initial explosion at the time of engine start and can smoothly shift from an initial explosion to a complete explosion.
[0002]
[Prior art]
As is well known, when starting the engine, it is necessary to control at a higher air-fuel ratio than normal, and the cranking speed gradually increases after the first initial explosion occurs, and eventually reaches the complete explosion speed At this point, control is switched to normal air-fuel ratio control.
[0003]
In this case, conventionally, the fuel injection amount was increased and corrected depending on the engine temperature such as the cooling water temperature, and the starting control was performed with the same air-fuel ratio from the cranking to the complete explosion. The air-fuel ratio becomes unnecessarily over-rich when transitioning from the initial explosion to a stable complete explosion state at the start, and the air-fuel ratio after the initial explosion due to a decrease in fuel supply due to fuel system vapor generation at high temperature start However, it was difficult to obtain a smooth start due to problems such as a lean start.
[0004]
For this reason, the applicant has previously disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2-146240 that, when the engine is started, the fuel is supplied in the amount of the first-explosion start-up fuel injection until the engine speed exceeds the first-explosion engine speed set value. After that, it proposes a technology to smoothly transition from the first explosion to the complete explosion by supplying fuel at the start-up fuel injection amount for the complete explosion until the engine speed exceeds the set value for the complete explosion engine speed. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Normally, the fuel injection amount required for the first explosion is adjusted for the complete explosion to compensate for the amount of fuel injected from the injector that adheres to the intake manifold walls, intake valves, combustion chamber walls, etc. and does not contribute to combustion effectively. It must be set larger than the fuel injection amount.
[0006]
Therefore, according to the technology proposed by the present application, even if the engine is cranked and the first explosion occurs and burns in any one of the cylinders, the engine is initially operated until the engine speed exceeds the initial explosion engine speed set value. A large amount of fuel injection for the explosion will continue to be supplied to the engine, causing problems such as the spark plug getting wet and smoldering before reaching the complete explosion, and even if the first explosion occurs the mixture will be too rich and stall There was room for improvement for the problem.
[0007]
Further, depending on the setting of the first explosion fuel injection amount and the complete explosion fuel injection amount, a step may be generated between the first explosion fuel injection amount and the complete explosion fuel injection amount. However, there has been a problem that measures against engine speed fluctuations such as a stagnation in engine speed are not always sufficient.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables an initial explosion to be easily obtained at the time of engine start, and an engine capable of smoothly transitioning from the initial explosion to a complete explosion to ensure engine start. It is an object of the present invention to provide a fuel injection control device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, as shown in the basic configuration diagram of FIG. 1 (a), an initial explosion fuel injection amount for obtaining an air-fuel ratio suitable for an initial explosion at the time of engine start is set according to an engine state. A first fuel injection amount setting means for setting an initial fuel injection amount for obtaining an appropriate air-fuel ratio from the first explosion to a complete explosion in accordance with an engine state; The initial fuel injection amount set by the fuel injection amount setting means Only when there is a history of complete explosion at the last engine start Before the cylinder discrimination at the time of engine start is completed, the fuel is injected asynchronously with the engine rotation. After the cylinder discrimination is completed, the starting fuel injection amount set by the starting fuel injection amount setting means is set to a predetermined engine rotation speed. Injection control means for injecting in synchronization with the engine rotation until the rotation speed exceeds the explosion determination rotation speed.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, as shown in the basic configuration diagram of FIG. 1 (b), a fuel injection amount for the first explosion for obtaining an air-fuel ratio suitable for the first explosion at the time of starting the engine is set according to the engine state. First-explosion fuel injection amount setting means, and starting fuel injection amount setting means for setting a starting fuel injection amount for obtaining an appropriate air-fuel ratio from the first explosion to the complete explosion according to the engine state; There is a history of complete explosion at the last engine start, and When the crank angle signal is input a set number of times before the completion of the cylinder discrimination at the time of starting the engine, the fuel injection amount for the first explosion set by the first fuel injection amount setting means is injected. Injection control means for injecting the starting fuel injection amount set by the starting fuel injection amount setting means until the engine speed exceeds a preset complete explosion determination rotation speed.
[0013]
In other words, according to the first aspect of the present invention, when the engine is started, the fuel injection amount for the first explosion set according to the engine state before the cylinder discrimination is completed. Only when there is a history of complete explosion at the last engine start An air-fuel ratio suitable for the first explosion is obtained by injecting asynchronously with the engine rotation, and after the cylinder discrimination is completed, the starting fuel injection amount set according to the engine state is set to the complete combustion with the engine speed set in advance The fuel is injected in synchronization with the engine speed until the engine speed exceeds the judgment speed, and an appropriate air-fuel ratio from the first explosion to the complete explosion is obtained.
[0014]
According to the second aspect of the invention, when the engine is started, There is a history of complete explosion at the last engine start, and When the crank angle signal is input a set number of times before the cylinder discrimination is completed, the air-fuel ratio suitable for the first detonation is obtained by injecting the fuel injection amount for the first detonation set according to the engine state. After completion, the starting fuel injection amount set according to the engine state is injected until the engine speed exceeds a preset complete explosion determination rotational speed, and an appropriate air-fuel ratio from the initial explosion to the complete explosion is obtained.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 2 to 11 relate to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of a start-time all-cylinder simultaneous injection setting routine, FIGS. 3 to 5 are flowcharts of a Ti setting routine, and FIG. 6 is an engine control system. FIG. 7 is a front view of a crank rotor and a crank angle sensor, FIG. 8 is a front view of a cam rotor and a cam angle sensor, FIG. 9 is a circuit diagram of an electronic control system, and FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram showing a switching state with the hour fuel injection control, and FIG. 11 is a time chart of the fuel injection.
[0018]
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes an engine. In the figure, a cylinder block 1a is divided into two banks (a left bank on the right side and a right bank on the left side) around the crankshaft 1b. 1 shows a horizontally opposed four-cylinder engine in which 1, 1 and 3 cylinders are arranged and # 2 and # 4 cylinders are arranged in a left bank. Cylinder heads 2 are provided in both left and right banks of a cylinder block 1a of the engine 1, respectively. An intake port 2a and an exhaust port 2b are formed in each cylinder head 2.
[0019]
An intake manifold 3 is connected to the intake port 2a. A throttle chamber 5 is connected to an upstream gathering portion of the intake manifold 3 via an air chamber 4. An intake pipe 6 is connected upstream of the throttle chamber 5. An air cleaner 7 is attached via the air cleaner.
[0020]
A hot-wire type or hot-film type intake air amount sensor 8 is provided immediately downstream of the air cleaner 7 in the intake pipe 6, and a throttle valve 5a provided in the throttle chamber 5 is provided with a throttle valve 5a. A throttle sensor 9 having a built-in throttle opening sensor 9a for detecting the throttle opening and an idle switch 9b that is turned ON when the throttle valve is fully closed is provided in series.
[0021]
An idle speed control valve (ISCV) 11 for adjusting an idle air amount is interposed in a bypass passage 10 that communicates the upstream side and the downstream side of the throttle valve 5a, and communicates with the intake manifold 3. An intake pipe pressure / atmospheric pressure switching solenoid valve 12, which is turned on and off by an electronic control unit (ECU; see FIG. 9) 50 described later, is interposed in the passage of the intake pipe pressure / atmospheric pressure switching solenoid valve 12. The absolute pressure sensor 13 is connected.
[0022]
The intake pipe pressure / atmospheric pressure switching solenoid valve 12 includes an electromagnetic three-way valve having a port communicating with the absolute pressure sensor 13, a port communicating with the intake manifold 3, and an atmospheric port. The intake port pressure is introduced into the absolute pressure sensor 13 by closing the atmosphere port and opening the port communicating with the intake manifold 3, and communicates with the intake manifold 3 when measuring the atmospheric pressure. Atmospheric pressure is introduced into the absolute pressure sensor 13 by closing the port and releasing the atmospheric port.
[0023]
Further, an injector 14 is disposed immediately upstream of each intake port 2a of each cylinder of the intake manifold 3, and a spark plug 15a having a tip exposed to a combustion chamber is attached to the cylinder head 2 for each cylinder. ing. An ignition coil 15b is connected to the ignition plug 15a, and an igniter 16 is connected to the ignition coil 15b.
[0024]
The injector 14 is connected to a fuel tank 18 via a fuel supply path 17, and an in-tank type fuel pump 19 is provided in the fuel tank 18. The fuel from the fuel pump 19 is pumped from the injector 14 to the pressure regulator 21 via the fuel filter 20 interposed in the fuel supply path 17, and the excess fuel is returned from the pressure regulator 21 to the fuel tank 18. The fuel pressure to the injector 14 is adjusted to a predetermined pressure.
[0025]
On the other hand, a knock sensor 22 is attached to the cylinder block 1a of the engine 1, and a coolant temperature sensor 24 faces a cooling water passage 23 that connects the left and right banks of the cylinder block 1a. Further, an O2 sensor 26 faces the gathering portion of the exhaust manifold 25 communicating with the exhaust port 2b of the cylinder head 2, and a catalytic converter 27 is interposed downstream of the O2 sensor 26.
[0026]
A crank rotor 28 is mounted on a crankshaft 1b supported by the cylinder block 1a. A crank angle sensor 29 is provided on the outer periphery of the crank rotor 28. Further, a cam rotor 30 is connected to the camshaft 1c of the cylinder head 2, and a cam angle sensor 31 for cylinder identification is provided on the cam rotor 30.
[0027]
As shown in FIG. 7, the crank rotor 28 has projections 28a, 28b, 28c formed on its outer periphery, and these projections 28a, 28b, 28c are connected to the cylinders (# 1, # 2 and # 3, # 3). 4) formed before the compression top dead center (BTDC) θ1, θ2, θ3. In the present embodiment, θ1 = 97 ° CA, θ2 = 65 ° CA, and θ3 = 10 ° CA.
[0028]
As shown in FIG. 8, projections 30a, 30b, 30c for cylinder discrimination are formed on the outer periphery of the cam rotor 30, and the projections 30a are located after the compression top dead center (ATDC) θ4 of the # 3, # 4 cylinders. And the projection 30b is formed of three projections, and the first projection is formed at the position of ATDC θ5 of the # 1 cylinder. Further, the projection 30c is formed by two projections, and the first projection is formed at the position of ATDC θ6 of the # 2 cylinder. In the present embodiment, θ4 = 20 ° CA, θ5 = 5 ° CA, and θ6 = 20 ° CA.
[0029]
Then, as shown in the time chart of FIG. 11, each protrusion of the crank rotor 28 is detected by the crank angle sensor 29 including a magnetic sensor (such as an electromagnetic pickup), and θ1, θ2, θ3 (BTDC 97 °, 65 ° , 10 °) is output every 1/2 engine revolution (every 180 ° CA), while each protrusion of the cam rotor 30 between the θ3 crank pulse and the θ1 crank pulse is also formed of a magnetic sensor. Detected by the cam angle sensor 31, a predetermined number of cam pulses are output.
[0030]
An electronic control unit (ECU; see FIG. 9) 50, which will be described later, calculates the engine speed NE based on the input interval time of the crank pulse output from the crank angle sensor 29, and calculates the combustion stroke order of each cylinder ( For example, based on a pattern of # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 2 cylinder → # 4 cylinder) and a value obtained by counting a cam pulse from the cam angle sensor 31 by a counter, a fuel injection target cylinder and an ignition target cylinder are determined. Perform cylinder discrimination.
[0031]
Next, an electronic control unit (ECU) 50 that performs electronic control of the engine 1 will be described with reference to FIG. The ECU 50 mainly includes two computers, a main computer 51 for performing fuel injection control, ignition timing control, idle speed control, and the like, and a sub-computer 52 dedicated to knock detection processing. A constant voltage circuit 53, a driving circuit 54 and an A / D converter 55 connected to the main computer 51, an A / D converter 56 connected to the sub computer 52, and a frequency filter for the A / D converter 56. Peripheral circuits such as an amplifier 58 connected through 57 are built in.
[0032]
The constant voltage circuit 53 is connected to a battery 60 via a first relay contact of a power supply relay 59 having two relay contacts, and the anode side of a diode 62 is connected to the battery 60 via an ignition switch 61. ing. The cathode side of the diode 62 is connected to one end of a relay coil of the power supply relay 59, and the other end of the relay coil is grounded.
[0033]
The constant voltage circuit 53 is not only connected to the battery 60 via the first relay contact of the power supply relay 59 but also directly connected to the battery 60, and the ignition switch 61 is turned on. Then, when the relay contact of the power supply relay 59 is closed, power is supplied from the constant voltage circuit 53 to each unit, and the constant voltage circuit 53 is always turned on regardless of whether the ignition switch 61 is ON or OFF. A power supply for backup is supplied to a backup RAM 68 of the main computer 51 described later.
[0034]
The fuel pump 19 is connected to the battery 60 via a relay contact of a fuel pump relay 63. The fuel pump relay 63 has a drive coil 54 having one end of a relay coil connected to the battery 60 via a second relay contact of the power supply relay 59 and the other end of the relay coil connected to the main computer 51. It is connected to the. A power supply line to each actuator extends from the second relay contact of the power supply relay 59.
[0035]
The main computer 51 is a microcomputer to which a CPU 65, a ROM 66, a RAM 67, a backup RAM 68, a counter / timer group 69, an SCI 70 as a serial communication interface, and an I / O interface 71 are connected via a bus line 72. The backup RAM 68 is constantly supplied with a backup power supply from the constant voltage circuit 53 to hold data.
[0036]
The counter / timer group 69 includes various counters such as a free-run counter, a counter for counting the input of a cam angle sensor signal, a fuel injection timer, an ignition timer, a periodic interrupt timer for generating a periodic interrupt, and a crank. Various timers such as a timer for measuring an input interval of an angle sensor signal and a watchdog timer for monitoring a system abnormality are collectively referred to for convenience. In the main computer 51, various other software counters and timers are used. Can be
[0037]
Input ports of the I / O interface 71 include an idle switch 9b, a crank angle sensor 29, a cam angle sensor 31, a neutral switch 32 that is turned on when a shift lever of a transmission (not shown) is set to a neutral position, an air conditioner switch 33, a starter. The switch 34 and the ignition switch 61 are connected. Further, via the A / D converter 55, the intake air amount sensor 8, the throttle opening sensor 9a, the absolute pressure sensor 13, the water temperature sensor 24, the O2 sensor 26 and the vehicle speed sensor 35 are connected, and the battery voltage VB is input and monitored.
[0038]
An igniter 16 is connected to an output port of the I / O interface 71, and an ISCV 11, an intake pipe pressure / atmospheric pressure switching solenoid valve 12, an injector 14, and a relay coil of a fuel pump relay 63 are driven by the drive coil. Further, after the ignition switch 61 is turned off, the power supply relay 59 is turned on for a predetermined time after the ignition switch 61 is turned off. A relay coil of the relay 59 is connected to the output port of the I / O interface 71 via the drive circuit 54 on the cathode side of the diode 62.
[0039]
On the other hand, the sub-computer 52 is a microcomputer to which a CPU 75, a ROM 76, a RAM 77, a counter / timer group 78, an SCI 79, and an I / O interface 80 are connected via a bus line 81, like the main computer 51. The main computer 51 and the sub-computer 52 are connected to each other by serial communication lines via the SCIs 70 and 79.
[0040]
A crank angle sensor 29 and a cam angle sensor 31 are connected to input ports of the I / O interface 80, and a knock sensor 22 is connected to the input port via an amplifier 58, a frequency filter 57, and an A / D converter 56. After the knock detection signal from the knock sensor 22 is amplified to a predetermined level by the amplifier 58, necessary frequency components are extracted by the frequency filter 57, and the digital signal is extracted by the A / D converter 56. Is converted and input.
[0041]
A predetermined output port of the I / O interface 80 in the sub-computer 52 is connected to a predetermined input port of the I / O interface 71 in the main computer 51. In the sub-computer 52, a signal from the knock sensor 22 is output. The presence / absence of knock occurrence is determined based on the I / O interface 80, and the result of this determination is output to the main computer 51 via the output port of the I / O interface 80.
[0042]
In the event of knocking, knock data transmitted from the sub-computer 52 through the serial line is read into the main computer 51, and the main computer 51 delays the ignition timing of the corresponding cylinder based on the knock data, thereby reducing the knock. It is designed to avoid it.
[0043]
That is, the sub-computer 52 sets a sample period of the signal from the knock sensor 22 based on the engine speed and the engine load, and performs high-speed A / D conversion of the signal from the knock sensor 22 in this sample period. The vibration waveform is faithfully converted into digital data, the presence or absence of knock is determined based on the data, and the determination result is output to the main computer 51.
[0044]
On the other hand, in the main computer 51, the CPU 65 processes a detection signal from sensors and switches input via the I / O interface 71, a battery voltage, and the like according to a control program stored in the ROM 66. Based on various data stored in the RAM 67 and the backup RAM 68, fixed data stored in the ROM 66, and the like, various control amounts such as a fuel injection amount, an ignition timing, and a duty ratio of a drive signal for the ISCV 11 are calculated, and various actuators are controlled. It drives to perform various controls such as air-fuel ratio learning control, ignition timing control, and idle speed control.
[0045]
That is, the drive circuit 54 turns on the fuel pump relay 63 to drive the fuel pump 19, and turns the intake pipe pressure / atmospheric pressure switching solenoid valve 12 on and off, and the absolute pressure sensor 13 detects the atmospheric pressure and the intake pipe pressure. Are alternately detected, and a drive pulse signal corresponding to the calculated fuel injection pulse width is output at a predetermined timing to the injector 14 of the corresponding cylinder to perform fuel injection control, and at a timing corresponding to the calculated ignition timing. It outputs an ignition signal to the igniter 16 to execute ignition timing control, and further outputs a duty control signal to the ISCV 11 to execute idle speed control and the like.
[0046]
Further, in the main computer 51, when detecting the start mode of the engine accompanying the turning on of the ignition switch 61, the starting fuel injection amount by the normal start control is synchronized with the rotation of the engine accompanying the cranking from the injector 14. Before the injection, the fuel injection amount for the first explosion is previously injected simultaneously and asynchronously in all cylinders, so that the first explosion is easily obtained, and after the first explosion, control is performed so as to smoothly reach the complete explosion. That is, by the main computer 51 and the respective sensors and actuators connected to the main computer 51, each function of the initial explosion fuel injection amount setting means, the starting fuel injection amount setting means, and the injection control means according to the present invention is provided. Is realized.
[0047]
Hereinafter, the air-fuel ratio control (fuel injection control) executed by the main computer 51 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. Since the sub-computer 52 is a computer dedicated to knock detection processing, description of the control contents is omitted.
[0048]
First, when the ignition switch 61 is turned on and power is supplied to the ECU 50, the system is initialized (clearing each flag and each variable value), and a start-time all-cylinder simultaneous injection setting routine shown in FIG. 2 is executed.
[0049]
In the present embodiment, the start-time all-cylinder simultaneous injection setting routine is executed only once immediately after the power is turned on to the system and the initialization is completed, and the driver turns on the ignition switch 61 to directly execute the engine cranking. Therefore, even if the starter switch 34 is turned on, the process is completed before the engine is actually cranked, and the process is executed according to the state at the time of the previous engine start. It is determined whether or not to execute the simultaneous asynchronous injection of all cylinders prior to the engine-synchronous start-time injection by the Ti (fuel injection pulse width that determines the fuel injection amount) setting routine of FIG.
[0050]
That is, in the start-time all-cylinder simultaneous injection setting routine, first, in step S101, the state at the time of the previous engine start is determined by referring to the start-time all-cylinder simultaneous injection determination flag FST stored in the backup RAM 68. The start-time all-cylinder simultaneous injection determination flag FST is cleared (FST) when the set time elapses (when the complete explosion state continues for the set time or more) after the engine completely explodes and the control shifts from the start control to the normal control. ← 0), and the state at the time of the previous engine start can be determined based on the value of the start-time all-cylinder simultaneous injection determination flag FST.
[0051]
If FST = 1 in step S101 and there is a history that the explosion did not complete at the time of the previous engine start or that the ignition switch 61 was turned off without performing cranking, the routine is terminated as it is. If an excessive fuel supply is avoided and FST = 0, the previous engine start state has reached the complete explosion from the cranking through the initial explosion, and if there is a history that the complete explosion state has continued for the set time or more, the process proceeds to step S102 and thereafter. Then, a process for performing simultaneous injection to all cylinders asynchronously is performed.
[0052]
That is, in step S102, a basic value TSTRT is set based on the cooling water temperature TW detected by the water temperature sensor 24, and then the process proceeds to step S103, where the basic value TSTRT is set to the atmospheric pressure based on the atmospheric pressure ATM measured by the absolute pressure sensor 13. An atmospheric pressure correction coefficient KTSATM for correction is set.
[0053]
The basic value TSTRT is a fuel amount for obtaining an air-fuel ratio suitable for the first explosion by correcting a fuel component that adheres to an intake manifold wall surface, an intake valve, a combustion chamber wall surface, or the like and cannot contribute to combustion when the engine is started (described later). This is a base value for setting the start-up simultaneous injection pulse width of all cylinders (TSSTRT), which is determined based on the intake pipe negative pressure at the time of extremely low rotation at the beginning of cranking. As shown in step S102, the lower the cooling water temperature TW, the larger the value.
[0054]
Further, as shown in step S103, the atmospheric pressure correction coefficient KTSATM is set to KTSATM = 1.0 under the standard atmospheric pressure (760 mmHg), and a small value is set under conditions where the atmospheric pressure ATM is low, such as at high altitude. Then, the correction amount for the basic value TSTRT is reduced, and the correction amount for the basic value TSTRT is increased by setting a large value under a condition where the atmospheric pressure ATM is high such as in lowland.
[0055]
Thereafter, the process proceeds to step S104, in which a voltage correction coefficient TCSL for compensating the invalid injection time of the injector 14 is set based on the battery voltage VB. The voltage correction coefficient TCSL is set to a large value because the invalid injection time of the injector 14 increases as the battery voltage VB decreases.
[0056]
Next, proceeding to step S105, the basic explosion fuel injection is performed by multiplying the basic value TSTRT set in step S102 by the atmospheric pressure correction coefficient KTSATM set in step S103 and the voltage correction coefficient TCSL set in step S104. The start-time all-cylinder simultaneous injection pulse width TSSTRT for determining the amount is set (TSSTRT ← TSRT × KTSATM × TCSL), and the process proceeds to step S106.
[0057]
In step S106, the start-time simultaneous injection pulse width TSSTRT of all cylinders set in step S105 is set, and in step S107, the injectors 14 of all cylinders are simultaneously driven via the drive circuit 54. Then, in step S108, the start-time all-cylinder simultaneous injection determination flag is set (FST ← 1), and the routine ends.
[0058]
As a result, a fuel amount corresponding to the simultaneous injection pulse width TSSTRT of all cylinders at the time of starting is simultaneously injected into all cylinders, and this fuel is first drawn into the cylinders during an intake stroke at the time of cranking. The air-fuel ratio is reached, and the first explosion can be easily obtained.
[0059]
Following the above-described start-time all-cylinder simultaneous injection setting routine, the Ti setting routine of FIGS. 3 to 5 is executed at predetermined intervals, and is executed until the engine speed exceeds the complete explosion determination engine speed. In the control, a starting fuel injection amount for obtaining an appropriate air-fuel ratio from the first explosion to the complete explosion is set. In this routine, first, in step S201, it is determined whether or not cylinder determination based on a signal from the crank angle sensor 29 and a signal from the cam angle sensor 31 has been performed.
[0060]
In this cylinder discrimination, the crank pulse input from the crank angle sensor 29 is identified based on the input pattern of the cam pulse from the cam angle sensor 31 as to which one of the crank angles θ1, θ2, and θ3 is the signal. And the cylinder to be injected with fuel are determined from the input pattern of the cam pulse.
[0061]
That is, as shown in the time chart of FIG. 11, for example, if there is a cam pulse input between the previous crank pulse input and the present crank pulse input, the present crank pulse is a θ1 crank pulse. And the next input crank pulse can be identified as the θ2 crank pulse.
[0062]
Also, when there is no cam pulse input between the previous and current crank pulse inputs and there is a cam pulse input between the last and previous crank pulse inputs, the current crank pulse can be identified as a θ2 crank pulse, and the next input crank pulse The pulse can be identified as a θ3 crank pulse. Further, when there is no cam pulse input between the previous and current times and between the last and last crank pulse inputs, the currently input crank pulse can be identified as the θ3 crank pulse, and the next input crank pulse is It can be identified as a θ1 crank pulse.
[0063]
Further, when three cam pulses are input (θ5 cam pulse corresponding to the projection 30b) between the previous and current crank pulse inputs, the next compression top dead center is # 3 cylinder, When two cam pulses are input during the pulse input (θ6 cam pulse corresponding to the projection 30c), it can be determined that the next top dead center is the # 4 cylinder.
[0064]
If one cam pulse is input between the previous and current crank pulse inputs (θ4 cam pulse corresponding to the projection 30a) and the previous compression top dead center determination was for a # 4 cylinder, the next compression top dead center Is the # 1 cylinder. Similarly, if one cam pulse is input between the previous and current crank pulse inputs, and the previous compression top dead center determination was for the # 3 cylinder, the next compression top dead center is # It can be determined that there are two cylinders.
[0065]
When the cylinder discrimination has not been performed, the routine exits from the step S201, and when the cylinder discrimination has been performed, the process proceeds from the step S201 to the step S202, where the engine speed calculated based on the signal from the crank angle sensor 29 is determined. A basic fuel injection pulse width TP is calculated from NE and an intake air amount Q based on a signal from the intake air amount sensor 8 (TP ← K × Q / NE; K is an injector characteristic correction constant).
[0066]
Next, in step S203, the operation state of the starter switch (starter SW) 34 is detected. When the starter switch (starter SW) is ON (during start-up), in step S204, the fuel is supplied only during start-up during starter motor operation in order to improve engine startability. The starting increase coefficient KST for increasing the amount is set to a set value CKST (where CKST> 1.0). When the starting increase coefficient KST is OFF, the starting increase coefficient KST is set to 1.0 (no starting increase correction) in step S205, and the process proceeds to step S206.
[0067]
In step S206, a mixing ratio allocation coefficient KMR is set based on the basic fuel injection pulse width TP and the engine speed NE. The mixture ratio allocation coefficient KMR is a coefficient for ensuring fine controllability even when a difference occurs between the inherent characteristics of the injector 14 and the intake air amount sensor 8, and is a basic coefficient representing the engine load. For example, an optimum coefficient obtained by an experiment or the like is stored in a table or the like so that an appropriate air-fuel ratio can be obtained for each region of the engine operating state specified by the fuel injection pulse width TP and the engine speed NE.
[0068]
Thereafter, the process proceeds to step S207, where a full increase coefficient KFULL is set based on the throttle opening Th detected by the throttle opening sensor 9a, the basic fuel injection pulse width TP, and the engine speed NE. This full increase coefficient KFULL is an increase correction coefficient for improving the output performance by increasing the fuel in an operation state requiring an output, such as when the throttle valve is fully opened or under a high load, and the throttle opening Th is When the throttle valve is fully opened or when the basic fuel injection pulse width TP indicates a high load state, the table is set by referring to a table set in advance based on the engine speed NE with interpolation calculation and the like. When the throttle opening Th is other than the full opening and the engine load is other than the high load, KFULL ← 0 is set.
[0069]
Next, the process proceeds to step S208, and based on the coolant temperature TW representing the engine temperature, the fuel injection amount is increased and corrected to set the water temperature increase coefficient KTW for ensuring the operability in the cold state of the engine. In step S209, Similarly, a post-start increase coefficient KAS is set based on the cooling water temperature TW representing the engine temperature to ensure the stability of the engine speed immediately after the start of the engine.
[0070]
As shown in step S208, the water temperature increase coefficient KTW is set so that the fuel increase rate increases as the cooling water temperature TW, that is, the engine temperature, decreases, and the post-start increase coefficient KAS is determined in step S209. As shown in the figure, the initial value is set when the starter switch 34 is ON, and after the starter switch 34 is turned ON → OFF, the set value is decreased by 0 every time the routine is executed until the starter switch 34 becomes 0.
[0071]
In the following step S210, an after-idle increase coefficient KAI for preventing the backlash at the time of releasing the idle is set. This post-idle increase coefficient KAI is set to an initial value based on the cooling water temperature TW when the vehicle speed is equal to or lower than the set vehicle speed and when the throttle valve is fully closed to open, and then the routine is executed as shown in step S210. Each time, the set value is decreased by 0 until it becomes zero.
[0072]
Then, the process proceeds to step S211 to calculate various increase coefficients COEF that summarize the above coefficients (COEF ← KST × (1 + KMR + KFULL + KTW + KAS + KAI)). In addition to setting the air-fuel ratio feedback correction coefficient α for approximation, the variation in the production of the intake air amount measurement system such as the intake air amount sensor 8 and the fuel supply system such as the injector 14 or the deviation of the air-fuel ratio due to the change over time can be quickly determined. Then, a learning correction coefficient KBLRC for correction is set, and the process proceeds to step S213.
[0073]
In step S213, the basic fuel injection pulse width TP is corrected by the above-described various increase coefficients COEF, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α, and the learning correction coefficient KBLRC, and an effective injection pulse width Te suitable for one injection per cylinder, one revolution is calculated. (Te ← TP × α × COEF × KBLRC).
[0074]
Thereafter, the process proceeds to step S214, and refers to a normal control discrimination flag F1 (initial value: 0: start control) for discriminating between the normal control and the start control. When the start-time control has been selected, the process proceeds to step S215, in which it is determined whether or not the engine has completely exploded, and a complete explosion determination rotation speed NST serving as a reference value when switching from the start-time control to the normal control is determined. When the control is updated with a preset set value NST1 (for example, 500 rpm) and F1 = 1 and the normal control is selected at the time of the previous execution of the routine, the process branches to step S216 to set the complete explosion determination rotation speed NST. The value is updated with the value NST2 (where NST1> NST2, for example, 300 rpm), and the process proceeds to step S217.
[0075]
The normal control discrimination flag F1 is set in a later-described step S219 during normal control, and is cleared in a later-described step S233 during start control. As described above, by providing the complete explosion determination rotation speed NST with hysteresis, control hunting when shifting from the start-time fuel injection control to the normal-time fuel injection control as shown in FIG. 10 is prevented.
[0076]
Next, in step 217, the engine speed NE is compared with the complete explosion determination rotation speed NST. When NE> NST, the routine proceeds to step S218 and thereafter to execute normal fuel injection control, and when NE ≦ NST, Then, the flow branches to step S223 and thereafter to execute the start-time fuel injection control.
[0077]
In the following description, first, the fuel injection control at the start will be described, and then the fuel injection control at the normal time will be described.
[0078]
When branching from step S217 to step S223, a voltage correction pulse width TS set based on the battery voltage VB to correct the invalid injection time of the injector 14 is added to the effective injection pulse width Te set in step S213. Then, the starting injection pulse width Ti0 is calculated (Ti0 ← Te + TS), and in step S224, the basic value TCST is set by referring to the basic value table TBLCST with interpolation calculation based on the cooling water temperature TW. The basic value TCST is a base value for calculating the cold start pulse width TiST at the time of starting, and is set to a larger value as the cooling water temperature TW is lower, as shown in step S224.
[0079]
In a succeeding step S225, a rotation correction coefficient TCSN is set by referring to a table or the like based on the engine speed NE, and in a step S226, a time correction coefficient TKCS is set. As shown in step S226, when the starter switch 34 is turned on, the time correction coefficient TKCS is fixed at TKCS = 1.0 for a predetermined time, and thereafter gradually decreases until it becomes zero. . Therefore, if the start-time injection control is not completed within a predetermined time after the starter switch 34 is turned on, the cold start pulse width TiST set in step S229 described below gradually decreases, and finally TiST = 0. .
[0080]
Next, the routine proceeds to step S227, where a voltage correction coefficient TCSL for compensating the ineffective injection time of the injector 14 based on the battery voltage VB is set by referring to a table or the like, and the routine proceeds to step S228, where the throttle opening correction coefficient TCSA is determined based on the throttle opening Th. Is set by referring to a table or the like. The throttle opening correction coefficient TCSA is set to a larger value so as to increase the throttle opening Th as the throttle opening Th becomes larger.
[0081]
Further, the process proceeds to step S229, and the basic value TCST set in step S224 is corrected by the correction coefficients TCSN, TKCS, TCSL, and TCSA to calculate a cold start pulse width TIST (TiST ← TCST × TCSN × TKCS × TCSL × TCSA), in step S230, the cold start pulse width TiST is compared with the starting injection pulse width Ti0 calculated in step S223, and the larger one is adopted as the final fuel injection pulse width Ti. From the cold start pulse width TiST to the start injection pulse width TiO, the connection of the fuel injection amount is smoothed, the sudden change of the fuel injection amount is prevented, the sudden change of the air-fuel ratio is suppressed, and the engine operability deteriorates due to the sudden change of the air-fuel ratio. Prevent engine stalls.
[0082]
That is, when Ti0 ≧ TiST, the process proceeds from step S230 to step S231 to set the starting injection pulse width Ti0 as the fuel injection pulse width Ti that determines the fuel injection amount for starting. When TiO <TiST, the process proceeds to step S230. The process proceeds from step S232 to step S232 to set the cold start pulse width TiST as the fuel injection pulse width Ti that determines the fuel injection amount for starting, and then proceeds from step S231 or step S232 to step S233 to set the normal-time control determination flag F1. Clear (F1 ← 0), proceed to step S222, set the fuel injection pulse width Ti, and exit the routine.
[0083]
In this start-time fuel injection control, as shown in FIG. 11, two injectors are assigned to each injector 14 as one group (for example, a group of # 1 cylinder and # 2 cylinder, a group of # 3 cylinder and # 4 cylinder). On the other hand, the fuel injection pulse width Ti at the time of starting set in step S222 is output as a drive pulse signal for each rotation of the engine, and group injection of two cylinders is performed.
[0084]
In other words, the above-mentioned start-up simultaneous injection pulse width of all cylinders TSSTRT is used to obtain a richer air-fuel ratio that makes it easy to obtain an initial explosion only at the first combustion in the engine start, and as a fuel injection amount for smoothly shifting to a complete explosion after the initial explosion In order to prevent the air-fuel ratio from being over-rich, it is possible to prevent engine stall and rotation fluctuation without causing fogging or smoldering on the spark plug 15a.
[0085]
Eventually, when the engine speed NE increases and NE> NST, the engine is determined to be in the complete explosion state in step S217, and the process proceeds from step S217 to step S218 to perform normal fuel injection control.
[0086]
In the normal fuel injection control, the fuel injection pulse width Ti is set by adding the voltage correction pulse width TS for compensating the invalid injection time of the injector 14 to the value obtained by doubling the effective injection pulse width Te (Ti ← 2). × Te + TS). In other words, in the normal fuel injection control, sequential injection (one cylinder-by-cylinder injection every two engine revolutions) is performed. On the other hand, twice the amount of fuel (2 × Te) is required.
[0087]
After that, the routine proceeds to step S219, where the normal control discrimination flag F1 is set (F1 ← 1). In step S220, after shifting from the start control to the normal control, it is checked whether or not a set time has elapsed. If the set time has not elapsed after the shift, the process jumps to step S222. Accordingly, the above-described start-time all-cylinder simultaneous injection determination flag FST is maintained in the set state (FST = 1) until the set time elapses after shifting to the normal fuel injection control, and the engine is stopped in this state. Then, at the next start-up, the asynchronous start-time simultaneous injection of all cylinders in the above-described start-time simultaneous injection simultaneous cylinder setting routine (see FIG. 2) is canceled by FST = 1. If the set time has elapsed after the transition to the normal control, the process proceeds to step S221 to perform the simultaneous injection of all cylinders at the start of the next engine start. Is cleared (FST ← 0), and the process proceeds to step S222. Then, in step S222, the fuel injection pulse width Ti set in step S218 is set, and the routine exits.
[0088]
In the normal fuel injection control, the fuel injection pulse width Ti set in step S222 is output as a drive pulse signal to the injector 14 of the fuel injection target cylinder at a predetermined timing, and the fuel metered from the injector 14 to a predetermined amount. Is injected.
[0089]
In the present embodiment, the fuel injection amount for obtaining the air-fuel ratio suitable for the first explosion, that is, the fuel corresponding to the simultaneous injection pulse width TSSTRT of all cylinders at the start is injected only once before engine cranking. However, the injection may be performed several times before the cylinder discrimination at the time of starting the engine is completed.
[0090]
FIGS. 12 and 13 are flowcharts of a start-time all-cylinder simultaneous injection setting routine according to the second embodiment of the present invention.
[0091]
In the present embodiment, when the set number of crank pulses is input from the crank angle sensor 29 before the cylinder discrimination based on the signals from the crank angle sensor 29 and the cam angle sensor 31 at the time of starting the engine, It is determined whether or not to execute simultaneous start-time all-cylinder injection prior to normal start-up injection synchronized with engine rotation by the Ti setting routine of FIGS. 3 to 5 described in the first embodiment. Is what you do.
[0092]
The start-time all-cylinder simultaneous injection setting routine of this embodiment is shown in FIGS. 12 and 13. When the ignition switch 61 is turned on and the system is initialized, and the engine is cranked, the crank angle is increased with the rotation of the crank rotor 28. The process is executed every time a crank pulse output from the sensor 29 is input.
[0093]
In this routine, first, it is checked whether or not the cylinder discrimination has been completed in step S301. If the cylinder discrimination has not been completed, the process exits the routine as it is. If the cylinder discrimination has been completed, the process proceeds to step S302 to perform backup. The state at the time of the previous engine start is checked with reference to the start-time all-cylinder simultaneous injection determination flag FST in the RAM 68.
[0094]
When FST = 1, the process exits the routine from step S302, and when FST = 0, the process proceeds from step S302 to step S303, where the pulse input number setting value ns is set based on the cooling water temperature TW by referring to a table or the like. Since the cranking rotational speed is low and the rotational fluctuation is large at low water temperature, the pulse input count setting value ns takes into account the erroneous input of the crank pulse and the delay in the determination of the cylinder determination, and as shown in FIG. It is sometimes large and small at high water temperatures.
[0095]
Next, proceeding to step S304, when the count value C for counting the number of crank pulse inputs is counted up (C ← C + 1), it is checked in step S305 whether or not the count value C has reached the pulse input count set value ns. , C <ns, the routine exits. If C ≧ ns, the routine proceeds to step S306, where a basic value TSTRT, which is the base value of the simultaneous start all cylinder simultaneous injection pulse width TSSTRT, is set based on the cooling water temperature TW. At step S307, an atmospheric pressure correction coefficient KTSATM for atmospheric pressure correction of the basic value TSTRT is set based on the atmospheric pressure ATM.
[0096]
Thereafter, the process proceeds to step S308, where the correction coefficient KTSNS is set based on the pulse input count setting value ns. As shown in step S308, when the value of ns = 0 is set to KTSNS = 1 (all cylinders are simultaneously injected at the first crank pulse input), the value of the pulse input count setting value ns increases as shown in step S308. As a result, the asynchronous start injection amount is gradually reduced in the direction of decreasing the amount. For example, KTSNS = 0 at ns = 5 (no simultaneous injection of all cylinders at start at high water temperature).
[0097]
In a succeeding step S309, a voltage correction coefficient TCSL for compensating for the invalid injection time of the injector 14 that changes according to the battery voltage VB is set. In a step S310, the above-mentioned atmospheric pressure correction coefficient KTSATM, the above correction coefficient KTSNS, When the start-time all-cylinder simultaneous injection pulse width TSSTRT is set by multiplying the voltage correction coefficient TCSL (TSSTRT ← TSRT × KTSATM × KTSNS × TCSL), the start-time all-cylinder simultaneous injection pulse width TSSTRT is set in step S311. set.
[0098]
When the injectors 14 of all the cylinders are simultaneously driven via the drive circuit 54 in step S312, the count value C is cleared in step S313 (C ← 0), and in step S314, control is shifted to normal start-up control. In order to start, the all-cylinder simultaneous injection discrimination flag is set at startup (FST ← 1), and the routine exits.
[0099]
In this embodiment, as in the first embodiment described above, only the first combustion at the start of the engine is set to a richer air-fuel ratio that makes it easier to obtain the first explosion, and after the first explosion, the fuel injection amount is used to smoothly shift to the complete explosion. Although it is possible to prevent the fuel ratio from being over-rich, fine adjustment is made by the number of crank pulse inputs so that simultaneous injection of all cylinders is performed according to the engine state immediately before the cylinder discrimination is completed and the normal start-up control is started. It is possible to reliably supply the fuel effective for the initial combustion and to eliminate unnecessary fuel consumption.
[0113]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the amount of fuel that cannot be contributed to combustion by adhering to the intake manifold wall surface, the intake valve, the combustion chamber wall surface, and the like is corrected in the initial stage of the start-up control until the first explosion occurs. In order to prevent over-rich air-fuel ratio by preventing excessive fuel supply after the first explosion, engine stall and rotation fluctuations are prevented without causing ignition plug smoldering or smoldering. As a result, it is possible to improve the exhaust emission at the time of start by ensuring the start of the engine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a start-time all-cylinder simultaneous injection setting routine according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a flowchart of a Ti setting routine (part 1);
FIG. 4 is a flowchart of a Ti setting routine (part 2);
FIG. 5 is a flowchart of a Ti setting routine (part 3);
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an engine control system according to the first embodiment;
FIG. 7 is a front view of the crank rotor and the crank angle sensor according to the first embodiment;
FIG. 8 is a front view of the cam rotor and the cam angle sensor according to the first embodiment;
FIG. 9 is a circuit diagram of an electronic control system according to the first embodiment;
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a switching state between start-time fuel injection control and normal-time fuel injection control;
FIG. 11 is a time chart of fuel injection according to the first embodiment;
FIG. 12 is a flowchart of a start-time all-cylinder simultaneous injection setting routine (part 1) according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 13 is a flowchart of a start-time all-cylinder simultaneous injection setting routine (part 2);
[Explanation of symbols]
1. Engine
51: main computer (first explosion fuel injection amount setting means, starting fuel injection amount setting means, injection control means)
NE: engine speed
NST: Complete explosion judgment rotation speed
TSSTRT… Simultaneous injection pulse width for all cylinders at startup (fuel injection amount for initial explosion)

Claims (2)

エンジン始動時の初爆に適した空燃比を得るための初爆用燃料噴射量をエンジン状態に応じて設定する初爆用燃料噴射量設定手段と、
初爆から完爆に至る適正空燃比を得るための始動用燃料噴射量をエンジン状態に応じて設定する始動用燃料噴射量設定手段と、
上記初爆用燃料噴射量設定手段で設定した初爆用燃料噴射量を前回のエンジン始動時に完爆した履歴があるときにのみエンジン始動時の気筒判別が完了する前にエンジン回転と非同期で噴射させ、気筒判別完了後、上記始動用燃料噴射量設定手段で設定した始動用燃料噴射量をエンジン回転数が予め設定された完爆判定回転数を越えるまでエンジン回転に同期して噴射させる噴射制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。
An initial explosion fuel injection amount setting means for setting an initial explosion fuel injection amount for obtaining an air-fuel ratio suitable for an initial explosion at the time of engine start according to the engine state;
Starting fuel injection amount setting means for setting a starting fuel injection amount for obtaining an appropriate air-fuel ratio from a first explosion to a complete explosion in accordance with an engine state;
The fuel injection amount for the initial explosion set by the fuel injection amount setting device for the first explosion is injected asynchronously with the engine rotation before the cylinder discrimination at the start of the engine is completed only when there is a history of complete explosion at the time of the previous engine start. After completion of the cylinder discrimination, injection control for injecting the starting fuel injection amount set by the starting fuel injection amount setting means in synchronization with the engine rotation until the engine rotation speed exceeds a preset complete explosion determination rotation speed. And a fuel injection control device for an engine.
エンジン始動時の初爆に適した空燃比を得るための初爆用燃料噴射量をエンジン状態に応じて設定する初爆用燃料噴射量設定手段と、
初爆から完爆に至る適正空燃比を得るための始動用燃料噴射量をエンジン状態に応じて設定する始動用燃料噴射量設定手段と、
前回のエンジン始動時に完爆した履歴があり、且つエンジン始動時の気筒判別が完了する前にクランク角信号が設定回数入力されたとき、上記初爆用燃料噴射量設定手段で設定した初爆用燃料噴射量を噴射させ、気筒判別完了後は、上記始動用燃料噴射量設定手段で設定した始動用燃料噴射量をエンジン回転数が予め設定された完爆判定回転数を越えるまで噴射させる噴射制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。
An initial explosion fuel injection amount setting means for setting an initial explosion fuel injection amount for obtaining an air-fuel ratio suitable for an initial explosion at the time of engine start according to the engine state;
Starting fuel injection amount setting means for setting a starting fuel injection amount for obtaining an appropriate air-fuel ratio from a first explosion to a complete explosion in accordance with an engine state;
If there is a history of complete explosion at the time of the previous engine start, and the crank angle signal is input a set number of times before the cylinder discrimination at the time of engine start is completed, the initial explosion set by the initial explosion fuel injection amount setting means Injection control for injecting the fuel injection amount and, after completion of the cylinder discrimination, injecting the starting fuel injection amount set by the starting fuel injection amount setting means until the engine speed exceeds a preset complete explosion determination rotation speed. And a fuel injection control device for an engine.
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