JP3780360B2 - 自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法 - Google Patents

自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法に係り、より詳しくは、ガソリンエンジンの冷始動及び空転時の点火時期の遅延技法を適用し、稀薄な空燃比状態で始動及び空転が行われるようにすると同時に、シリンダー内壁等に付着した付着燃料の量を表わす燃料ウェッティング（ｗｅｔｔｉｎｇ）量を効果的に補正することにより、炭化水素系排出物（ＴＨＣ）を最少化することができるようにした自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジンは車両の走行状態及び走行条件によって噴射される燃料量、吸気量、点火時期などによって制御され、このような制御過程は運転条件に応じて各センサーから検出される電気的信号を、エンジン制御のための電子制御ユニット（ＥＣＵ）に予め入力されたデータと比較判断して、所定のロジックによって遂行される。
【０００３】
このような制御のためのエンジン制御システムの一般的な構成を見てみると、図１のように、各感知手段１０〜８０から電気的な信号で該当エンジンの運転条件が検出されて電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）に伝達されれば、ＥＣＵ９０では予め設定されていた制御ロジックによって制御駆動部を制御して、現在のエンジンの運転状態が最適の状態となるように制御するように構成される。
【０００４】
前記感知手段は、加速ペダルの動作状態によって可変するスロットルバルブの開度量を感知するためのスロットルセンサー１０、クランク軸の変位角と回転速度を感知するためのクランクポジションセンサー２０、カム軸の変位角を感知するためのカムポジションセンサー３０、吸気マニホールドに流入する空気の温度を感知するための大気温度センサー４０、シリンダーブロックまたは冷却システム内の水温を感知するための冷却水温センサー５０、吸気マニホールドの空気圧力を感知するためのマニホールド圧力センサー６０、変速機の変速レバーの位置を感知するための変速レバーセンサー７０及び排気システム内の排気ガス中の酸素分圧を感知するための酸素センサー８０などを含んで構成される。
【０００５】
前記各感知手段によって感知された各種信号が入力されれば、ＥＣＵ９０では吸入空気量及び燃料噴射量と点火時期などを制御してエンジンが最適化状態となるように制御するが、燃料噴射量の制御はインジェクターを含む燃料噴射部１００のアクチュエータ制御によって遂行され、空転の制御は吸気計に備えられるアイドルスピードアクチュエータ１１０（Ｉｄｌｅ Ｓｐｅｅｄ Ａｃｔｕａｔｏｒ， 以下、ＩＳＡと略称する）の制御を通じて、バイパス通路を通した吸入空気量を制御することによって遂行されるのが普通である。
【０００６】
そして、前記エンジン制御システムによる従来の冷始動の時の空転制御方法を見てみれば、図２のように、イグニッションスイッチ（Ｉｇｎｉｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈ）がオン状態に転換されて始動がかかれば（Ｓ２００）、スタートモードに転換されながらＥＣＵ９０ではエンジン回転数とエンジン負荷を検出して予め設定されたマップによってＩＳＡ開度量を算出し、算出された開度量によってＩＳＡが作動するようになる（Ｓ２１０）。
【０００７】
この時、エンジン回転数（ｎ）とエンジン負荷（Ｌ）はスロットル位置センサー１０及びクランクシャフト位置センサー２０によって感知された信号から算定されることができ、ＩＳＡ開度量算出式はＦ（ｎ、Ｌ）のような関数形で表記できる。
【０００８】
そして、ＥＣＵ９０によって設定されたＩＳＡ開度量に応じてエンジンが作動する状態で、エンジン回転数と予め設定された特定値Ｋとを比較判断して（Ｓ２２０）、エンジン回転数がＫ値より大きければスタートの後にアイドルモードを開始し（Ｓ２３０）、エンジン回転数がＫ値より小さければ再び前記Ｓ２１０段階にリターンしてＩＳＡ開度量を調節する。
【０００９】
前記Ｓ２３０段階以後はＥＣＵがエンジン回転数（ｎ）と冷却水温（Ｔ）によって空気量を算出し（Ｆ（ｎ、Ｔ））（Ｓ２４０）、またエンジン回転数（ｎ）とエンジン負荷（Ｌ）によって空燃比と点火時期を順次に算出する（Ｆ（ｎ、Ｌ））（Ｓ２５０）（Ｓ２６０）。
【００１０】
そして、現在の変速段が中立（Ｎ）またはパーキング（Ｐ）状態であるか否かを判断して（Ｓ２７０）、現在の変速段が中立またはパーキングの状態であると判断されれば、再び現在のエンジンアイドル回転数が冷却水温（Ｔ）によってエンジン空転速度を維持しているか否かを判断する（Ｓ２８０）。
【００１１】
前記Ｓ２８０段階でエンジンアイドル回転数が冷却水温による設定回転数を維持していないと判断されれば、再びＳ２４０段階にリターンして空気量及び空燃比と点火時期によるエンジン制御を遂行する。
【００１２】
また、前記Ｓ２８０段階で現在の変速段が中立またはパーキング状態でないと判断されれば、ＥＣＵではアイドルモードを終了し、Ｄ段モードに進入してエンジン制御を遂行する（Ｓ２９０）。
【００１３】
前記のような従来の制御方法によれば、エンジン回転数を設定された目標回転数に接近させるためにフィードバック制御を持続し、エンジン燃焼が進行することによってエンジンの摩擦抵抗が減少するので目標回転数に制御するためにＩＳＡで空気量を調節するが、この時、ＩＳＡによる空気量の精密制御は限界があるため、空燃比及び点火時期制御によってこれを補完するのである。
【００１４】
しかし、冷間空転の時、点火時期を遅延して触媒活性化時間を短縮し、不完全燃焼ガスの排出を最少化しようとする場合は、ＩＳＡによる空気量の変動によって点火時期や空燃比の変動を伴うので、精密なエンジン制御が複雑になり、難しくなるため、排気ガスの排出量が大きくなるという問題点を内包している。
【００１５】
また、エンジン回転数が増加することによってＩＳＡは空気量を減らすための制御を行うため、始動時の触媒活性化にかかる時間の最小化に悪影響を及ぼすという問題点も内包している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は前記のような従来の問題点を解消するために創出されたものであって、本発明の目的は、ガソリンエンジンの冷始動及び空転の時、点火時期遅延技法を適用し、稀薄な空燃比状態で空転が行われるようにすると同時に燃料ウェッティング量を効果的に補正することにより、炭化水素系排出物（ＴＨＣ）を最少化することができるようにした自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、初期始動の時最大の吸気量を最大に確保し、エンジンでの負荷を最小化し、理論空燃比より稀薄な状態でクランキングが行われるようにして、炭化水素系排出物を最少化したことにその特徴がある。
【００１８】
また、特定シリンダーでの温度に直接的に影響を及ぼす該当シリンダーの爆発回数と、イグニッションスイッチがオンされた後エンジンでの爆発回数を燃料ウェッティング量補正項目に追加し、始動後には一定の時間の間最大の吸気量を確保した状態で点火時期でアイドル回転数を調節することにより、炭化水素系の排出物を最少化できるようにしたことにその特徴がある。
【００１９】
より具体的に見てみれば、（ａ）理論空燃比より稀薄な空燃比となるように空気量調節アクチュエータを設定された開度率に開放し、自動変速機によるエンジンの負荷を最小化する段階；（ｂ）エンジン回転数とエンジン負荷に基づいて空燃比制御及び点火時期遅延制御を行い、燃料ウェッティング量を考慮して燃料噴射量を制御する段階；及び（ｃ）エンジン回転数の変動を制御するために、検出されるエンジン回転数と冷却水温によって空気量を算出し、変化したエンジン回転数とエンジン負荷による空燃比制御と点火時期遅延制御を行う段階を含むエンジン制御方法を提供する。
【００２０】
前記で燃料ウェッティング量は、特定シリンダーでの爆発回数、最初爆発から引き続いての爆発回数、吸気マニホールドの圧力、大気温度、冷却水温及びエンジン回転数によって算出されることを特徴とする。
【００２１】
前記特定シリンダーでの爆発回数は、クランク軸の各加速度を検出して、その値が設定された臨界加速度より大きいと確認される場合に、爆発行程に該当するシリンダーを確認し、各シリンダーが爆発行程に該当する回数をカウントして求められることを特徴とする。
【００２２】
より具体的には、（ａ）空気量調節アクチュエータを最大に開放し、自動変速機のライン圧が形成されないようにして自動変速機によるエンジン負荷が最小となるように制御する段階；（ｂ）空燃比を理論空燃比より稀薄な値に設定し、点火時期遅延制御を遂行し、特定シリンダーでの爆発回数とエンジン全体の爆発回数に基づいて決定される燃料ウェッティング量を考慮して燃料噴射量を制御する段階；（ｃ）エンジン回転数と冷却水温によって空気量を算出すると同時に空気量調節アクチュエータを最大に開放し、検出されるエンジン回転数とエンジン負荷によって空燃比制御と点火時期遅延制御を遂行する段階；（ｄ）エンジン回転数が設定された目標アイドル回転数と一致するか否かを判断する段階；（ｅ）前記エンジン回転数が前記設定された目標アイドル回転数と一致しない場合、変速レンジが中立またはパーキングレンジであるか否かを判断する段階；（ｆ）変速レンジが中立またはパーキングレンジである場合、始動後の経過時間が設定された臨界時間未満であるか否かを判断する段階；（ｇ）始動後の経過時間が前記設定された臨界時間未満である場合、前記空気量調節アクチュエータの開度量を最大に設定する段階；（ｈ）エンジン回転数変化量が設定された臨界回転数変化量を超過するか否かを判断する段階；及び（ｉ）エンジン回転数変化量が前記設定された臨界回転数変化量を超過しない場合には点火時期でエンジン回転数の変動を制御し、エンジン回転数変化量が前記設定された臨界回転数変化量を超過する場合には、エンジン回転数の変動が点火時期で制御可能な範囲内に入るように空燃比を設定した後、点火時期でエンジン回転数の変動を制御する段階を含むことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、上記の目的を具体的に実現することができる本発明の好ましい実施例を、添付した図面によって詳細に説明する。
【００２４】
本発明の制御方法を運用するためには前記で説明された図１のエンジン制御システムが適用され、本発明を適用するためには既存のエンジン制御システムの構成の制御駆動部に自動変速機制御ユニット１２０が追加されるので、エンジン制御システムの構成部分を引用する場合には図１の引用符号と同一な符号を使用することを前提とする。
【００２５】
図３及び図４は、本発明による作動フローチャートを示し、図３は、本発明における作動のスタートモード部分を示している。
図４は、本発明における作動のアイドルモード部分を示している。
【００２６】
前記スタートモード部分はイグニッションスイッチをオンに作動させれば開始し（Ｓ３１０）、作動が開始すればイグニッションスイッチのオンタイムを検出しながら（Ｓ３２０）スタートモードに進入する（Ｓ３３０）。
【００２７】
このようにスタートモードに進入すれば（Ｓ３３０）、ＥＣＵでは最大の吸入空気量が吸入できるように空気量調節アクチュエータ（ＩＳＡ）１００の開度量を最大にできるＫ％に制御した後（Ｓ３４０）、自動変速機の制御ユニットに電気的信号を送って、始動時に自動変速機のライン圧がかからないように制御する（Ｓ３５０）。
【００２８】
前記Ｓ３４０段階でＫ％は最大の吸入空気量を確保して稀薄な空燃比となるようにするために、１００％またはこれに最も近い状態まで、空気量調節アクチュエータ（ＩＳＡ）が開けられるように最大の開度量に設定し、Ｓ３５０段階では稀薄な空燃比であっても、始動がかかるように、エンジンにかかる負荷を最小化するための手段であって、自動変速機にライン圧がかからないようにするためのものである。
【００２９】
つまり、自動変速機が搭載された車両の場合、エンジンが一応回転し始めれば、トルクコンバータを通じて伝達される回転動力が、入力軸を通じて図示していないオイルポンプを駆動させながら、ライン圧が形成されてエンジンの負荷として作用するようになるので、このライン圧を最小化またはライン圧が形成されないようにしてエンジンにかかる負荷を減らすための手段として、自動変速機のレギュレーターバルブを制御するソレノイドバルブを駆動させ、オイルポンプによって生成する油圧をドレインさせる。
【００３０】
そして前記Ｓ３５０の段階が完了すれば、エンジンのクランキングが始まって（Ｓ３６０）始動が行われるようになり、このようにクランキングが開始すればＥＣＵではエンジン回転数とエンジン負荷を算出して、予め設定された制御ロジックに従って空燃比制御を開始する（Ｓ３７０）。
【００３１】
前記Ｓ３７０段階でエンジン回転数をｎ、エンジン負荷をＬ、空燃比をＡＦＲとすれば、ＡＦＲは（ｎ、Ｌ）の関数で決定され、これを数式で表現すれば、（ＡＦＲ＝Ｆ（ｎ、Ｌ））になるが、この時、数式の‘Ｆ’は設定されたマップを検索して該当値を決定するようになる関係を指示するためのものであって、特定の関数を指示するものではない。理論空燃比より稀薄な空燃比で始動をかける場合、炭化水素系排出物が減少するようになるので、空燃比は理論空燃比に伴うラムダ値（ｌａｍｂｄａｌ）を超過するように制御する。
【００３２】
これにより、前記Ｓ３７０段階での空燃比（ＡＦＲ）は前記Ｓ３５０段階を遂行するか否かによってその値が異なるようになるが、これはエンジン負荷が異なれば空燃比（ＡＦＲ）も違う値を有するためである。
【００３３】
前記のように空燃比（ＡＦＲ）の制御が行われれば、ＥＣＵはＳ３７０段階遂行時に検出されたエンジン速度とエンジン負荷による点火時期の調節を遂行し、これを数式で表現すれば、（点火時期＝Ｆ（ｎ、Ｌ））となるが、この時は設定エンジン回転数を維持する範囲で最大限遅延させる制御を行う（Ｓ３８０）。
【００３４】
前記Ｓ３７０段階とＳ３８０段階で空燃比及び点火時期の制御が行われれば、ＥＣＵではクランクポジションセンサー２０から入力される信号に基づいて最初爆発シリンダーを識別し、各シリンダーの爆発回数をカウントする（Ｓ３９０）。
【００３５】
前記でシリンダー別爆発回数のカウントは、クランク軸の各加速度を検出してその値が設定された臨界加速度より大きい場合、爆発行程に該当するシリンダーを確認し、各シリンダーが爆発行程に該当する回数をカウントして達成される。
【００３６】
そして前記Ｓ３９０段階が遂行されれば、ＥＣＵは爆発シリンダーの燃料ウェッティング量による燃料量補正を遂行するようになるが、この時該当シリンダーの燃料ウェッティング量補正値は、前記Ｓ３９０段階でカウントされた該当シリンダーでの爆発回数、最初爆発から引き続いての爆発回数、吸気マニホールドの圧力、大気温度、冷却水温及びエンジン回転数によって算出して燃料量を減少制御するようになる（Ｓ４００）。
【００３７】
前記で特定シリンダーの爆発回数と最初爆発から引き続いての爆発回数を燃料ウェッティング量補正値に追加したのは、特定シリンダーの爆発回数は該当シリンダーでの燃料ウェッティング量に影響を与え、全体の爆発回数はシリンダーヘッドを通じた熱伝逹及び冷却水温によって燃料のウェッティング量に影響を与えるようになり、これは炭化水素系排出物（ＴＨＣ）の排出量と非常に密接な関係があるためである。
【００３８】
具体的には、エンジンの始動のための制御時には始動初期の燃料量は多くし、順次に燃料量を減少させるようにするが、これはエンジンが冷たい状態での燃料のウェッティングを考慮したからである。
【００３９】
しかし、燃料ウェッティングのために燃料をあまり過多に供給すると炭化水素系排出物（ＴＨＣ）の排出量が増加し、反対に燃料を不充分に供給すると始動性が低下して炭化水素系排出物（ＴＨＣ）が過剰排出される。
【００４０】
従って、特定シリンダーでの温度に直接影響を及ぼすそのシリンダーの爆発回数や、始動キーがオンされた後のエンジンでの爆発回数などは考慮されなかった従来とは違って、本発明では爆発シリンダーの燃料ウェッティング量の補正を遂行して、各シリンダーの過剰または過少な燃料ウェッティング量による炭化水素系排出物（ＴＨＣ）の過剰排出や始動性不良などの問題を改善した。
【００４１】
前記Ｓ４００段階で燃料ウェッティング量補正値によって燃料量を減少制御すれば稀薄な空燃比で始動がかかるようになり、その後、ＥＣＵではエンジン回転数を再び検出して、検出されたエンジン回転数を予め設定された回転数（Ｋ）と比較し、判断をする（Ｓ４１０）。
【００４２】
前記Ｓ４１０段階で現在のエンジン回転数が設定された回転数（Ｋ）以上であると判断されれば、スタート後にアイドルモードに転換され（Ｓ４２０）、以下であると判断されれば前記Ｓ３８０段階にリターンされて、再び点火時期及び燃料量減少制御を実施する。
【００４３】
前記Ｓ４１０段階でスタート後にアイドルモードに進入すれば（Ｓ４２０）、ＥＣＵでは変化したエンジン速度（ｎ）と冷却水温（Ｔ）によって空燃比（ＡＦＲ）を設定し、空気量調節アクチュエータ（ＩＳＡ）１１０の開度量をＰ１％に設定するようになる（Ｓ４３０）。
【００４４】
前記で空気量調節アクチュエータ（ＩＳＡ）の開度量Ｐ１は初期開度量であり、吸入空気量が最大限確保されて稀薄な空燃比となるように、その開度率を１００％程度に最大に設定することが好ましい。
【００４５】
前記Ｓ４３０段階が遂行されれば、ＥＣＵではエンジン回転数（ｎ）とエンジン負荷（Ｌ）によって設定される空燃比（ＡＦＲ）制御が行われ（Ｓ４４０）、その空燃比制御が行われれば、エンジン回転数（ｎ）とエンジン負荷（Ｌ）によって設定される点火時期でエンジン制御を遂行する（Ｓ４５０）。
【００４６】
前記Ｓ４５０段階が遂行されるとエンジン回転数が可変となるが、この時ＥＣＵでは、点火時期制御が行われた時点からの経過時間（ｔ（ｉ））を記録しながら（Ｓ４６０）エンジン回転数が設定された回転数（Ｎ）に到達するか否かを判定し（Ｓ４７０）、この時のエンジン回転数は空転制御の時の目標回転数となる。
【００４７】
前記Ｓ４７０段階でエンジン回転数が目標の空転回数（Ｎ）に到達したと判定されれば、ＥＣＵでは前記Ｓ４６０段階にリターンして反復的に制御が行われ、エンジン回転数（Ｎ）が目標の空転回数に到達しなかったと判断されれば、変速段が中立またはパーキング状態であるか否かを判断して（Ｓ４８０）、現在の変速段が中立またはパーキング状態でないと判断されれば走行モードに進入し、設定された制御ロジックによる空転エンジン制御を終了する。
【００４８】
そして、前記Ｓ４８０段階で変速段が中立またはパーキング状態であると判断されれば、ＥＣＵでは前記Ｓ４６０段階で記録された経過時間（ｔ（ｉ））を利用してエンジン始動時点から経過した時間を算出し（Ｓ５００）、その結果値が設定された臨界時間より大きい場合にはＳ４３０段階に復帰する。
【００４９】
ここで臨界時間（ｔｓ（Ｔ））は冷却水温（Ｔ）に対する関数であり、前記Ｓ４５０段階での点火時期制御を通じてエンジン回転数が目標の空転回数に到達する回数のたびに順次に累積された変数をｉとすれば、エンジン始動時点から経過した時間はｉ番目の経過時間（ｔ（ｉ））から前記Ｓ３２０段階で検出された時間（ｔ（１））を引いた結果値で算出される。
【００５０】
次に、前記Ｓ５００段階で算出されたエンジン始動時点からの経過時間が臨界時間（Ｔｓ（Ｔ））に達しない場合、ＥＣＵでは空気量調節アクチュエータ（ＩＳＡ）の開度量を初期開度量（Ｐ１）に再設定することにより（Ｓ５１０）、空気量調節アクチュエータ（ＩＳＡ）の開度量が前記Ｓ４３０で設定された値に一定に維持されるようにする。
【００５１】
前記Ｓ５１０段階で空気量調節アクチュエータ（ＩＳＡ）開度量の再設定が行われたた後には、ＥＣＵで前記Ｓ５００段階と同様な体系を利用して、現在（ｉ番目）のエンジン回転数（ｎ（ｉ））とその直前（（ｉ−１番目）のエンジン速度（ｎ（ｉ−１））間の差が設定された臨界回転変化量（△ｓ）を超過するか否かを判断する（Ｓ５２０）。
【００５２】
前記で臨界回転変化量（△ｓ）は、点火時期の制御で制御可能なエンジン回転数の変化幅を意味する。
【００５３】
前記Ｓ５２０段階で該当判断条件が成立しない場合には、前記Ｓ４５０段階に復帰して新規に検出されるエンジン回転数とエンジン負荷による点火時期を再び設定し、以後のルーチンを反復遂行するようになるが、この場合には空気量調節アクチュエータ（ＩＳＡ）の開度量と空燃比制御値はエンジン回転数及びエンジン負荷の変動とは関係なく固定されている状態となる。
【００５４】
そして、前記Ｓ５２０段階で判断条件が成立する場合には前記Ｓ４４０段階に復帰して、新規に検出されるエンジン回転数とエンジン負荷による空燃比及び点火時期を再び設定するようになる。
【００５５】
前記Ｓ４４０段階のように空気量調節アクチュエータ（ＩＳＡ）の開度量を調節してエンジン回転数の変動（Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ）を制御する場合は、吸入空気量の変動幅が大きくなると共に空燃比及び点火時期の変動幅も大きくなるため、触媒活性化の時間が長くなる。
【００５６】
これにより、ラムダ閉回路制御が可能な状態では一般的な空転制御ロジックを適用するが、酸素センサーのフィードバックがないためにラムダ閉回路制御が可能でない場合には、始動の後一定の時間の間空気量調節アクチュエータ（ＩＳＡ）を最大に開放させた状態で点火時期を制御して、制御可能な範囲のエンジン回転数の変動は点火時期で制御する。
【００５７】
この時、エンジン回転数の変動幅が点火時期制御による制御可能範囲から外れて燃費があまり希薄であると判断されれば、設定されたマップを検索して空燃比を調節することにより、エンジン回転数の変動が点火時期の制御だけでも制御可能な範囲内に入るようにして、空転制御がより効果的に行われるようにする。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明は初期始動時の吸入空気量を最大に確保し、エンジンでの負荷を最小化し、理論空燃比より稀薄な状態でクランキングが行われるようにして炭化水素系排出物を最少化することができる。
【００５９】
また、特定シリンダーでの温度に直接影響を及ぼす該当シリンダーの爆発回数と、イグニッションスイッチがオンされた後、エンジンでの爆発回数と、燃料ウェッティング量補正項目に追加し、始動の後には一定時間の間、最大の吸気量を確保した状態で点火時期を遅延制御して、安定的にアイドル回転数を制御することにより、炭化水素系の排出物を最少化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な自動車用エンジン制御システムのブロック図である。
【図２】従来のエンジン制御方法の一例を示したフローチャートである。
【図３】本発明による自動車の冷始動時における排出ガス低減のためのエンジン制御方法のフローチャートである。
【図４】本発明による自動車の空転時における排出ガス低減のためのエンジン制御方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ スロットル位置センサー
２０ クランクシャフト位置センサー
３０ カムシャフト位置センサー
４０ 大気温度センサー
５０ 冷却水温センサー
６０ 吸気マニホールド圧力センサー
７０ 変速レバーセンサー
８０ 酸素センサー
９０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１００ 燃料噴射装置
１１０ アイドルスピードアクチュエータ（ＩＳＡ）
１２０ 自動変速制御ユニット
ＡＦＲ 空燃比
Ｋ、Ｎ 設定された回転数
Ｌ エンジン負荷
ｎ エンジン回転数
Ｔ 冷却水温

Claims (18)

  1. （ａ）理論空燃比より稀薄な空燃比となるように空気量調節アクチュエータを設定された開度率に開放し、自動変速機によるエンジンの負荷を最小化する段階；（ｂ）エンジン回転数とエンジン負荷に基づいて空燃比制御及び点火時期遅延制御を行い、燃料ウェッティング量を考慮して燃料噴射量を制御する段階；及び（ｃ）エンジン回転数の変動を制御するために、検出されるエンジン回転数と冷却水温によって空気量を算出し、変化したエンジン回転数とエンジン負荷による空燃比制御と点火時期遅延制御を行う段階；エンジン始動後の経過時間が設定された臨界時間未満であるか否かを判断する段階；エンジン始動後の経過時間が前記設定された臨界時間未満である場合、空気量調節アクチュエータを最大に開放する段階；エンジン回転数変化量が設定された臨界回転数変化量を超過するかを判断する段階；及び前記エンジン回転数変化量が前記設定された臨界回転数変化量を超過しなければ、エンジン回転数とエンジン負荷に基づいて点火時期を制御してエンジン回転数の変動を制御し、前記エンジン回転数変化量が前記設定された臨界回転数変化量を超過すれば、エンジン回転数とエンジン負荷に基づいて空燃比及び点火時期を制御してエンジン回転数の変動を制御する段階を含むことを特徴とする、自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  2. 前記（ａ）段階で、前記設定された空気量調節アクチュエータの前記設定された開度率は、始動時の空燃比が理論空燃比より稀薄になるように最大値に設定されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  3. 前記（ａ）段階で、前記自動変速機によるエンジン負荷の最小化は、前記自動変速機のライン圧が形成されないように制御することにより遂行されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  4. 前記（ｂ）段階で、前記空燃比は理論空燃比より稀薄な値で制御されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  5. 前記（ｂ）段階で、前記燃料ウェッティング量は特定シリンダーでの爆発回数とエンジンでの全体爆発回数を考慮して決定されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  6. 前記燃料ウェッティング量は吸気マニホールドの圧力、大気温度、冷却水温及びエンジン回転数を周期的に考慮して決定されることを特徴とする、請求項５に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  7. 前記特定シリンダーでの爆発回数は、クランク軸の各加速度を検出してその値が設定された臨界加速度より大きいと確認される場合に爆発行程に該当するシリンダーを確認し、各シリンダーが爆発行程に該当する回数をカウントして求められることを特徴とする、請求項５に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  8. 前記設定された臨界時間は冷却水温に基づいて決定されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  9. 前記設定された臨界回転数変化量は点火時期で制御可能なエンジン回転数変化量に設定されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  10. 変速レンジが中立またはパーキングレンジであるか否かを判断する段階；及び変速レンジが中立またはパーキングレンジでなく走行レンジに位置する場合、走行モード制御を遂行する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  11. 前記エンジン始動後の経過時間が前記設定された臨界時間未満でない場合、エンジン回転数と冷却水温に基づいて空気量を決定し、空燃比と点火時期を制御してエンジン回転数の変動を制御する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  12. （ａ）空気量調節アクチュエータを最大に開放し、自動変速機のライン圧が形成されないようにして自動変速機によるエンジン負荷が最小となるように制御する段階；（ｂ）空燃比を理論空燃比より稀薄な値に設定し、点火時期遅延制御を遂行し、特定シリンダーでの爆発回数とエンジン全体の爆発回数に基づいて決定される燃料ウェッティング量を考慮して燃料噴射量を制御する段階；（ｃ）エンジン回転数と冷却水温によって空気量を算出すると同時に空気量調節アクチュエータを最大に開放し、検出されるエンジン回転数とエンジン負荷によって空燃比制御と点火時期遅延制御を遂行する段階；（ｄ）エンジン回転数が設定された目標アイドル回転数と一致するか否かを判断する段階；（ｅ）前記エンジン回転数が前記設定された目標アイドル回転数と一致しない場合、変速レンジが中立またはパーキングレンジであるか否かを判断する段階；（ｆ）変速レンジが中立またはパーキングレンジである場合、始動後の経過時間が設定された臨界時間未満であるか否かを判断する段階；（ｇ）始動後の経過時間が前記設定された臨界時間未満である場合、前記空気量調節アクチュエータの開度量を最大に設定する段階；（ｈ）エンジン回転数変化量が設定された臨界回転数変化量を超過するか否かを判断する段階；及び（ｉ）エンジン回転数変化量が前記設定された臨界回転数変化量を超過しない場合には点火時期でエンジン回転数の変動を制御し、エンジン回転数変化量が前記設定された臨界回転数変化量を超過する場合には、エンジン回転数の変動が点火時期で制御可能な範囲内に入るように空燃比を設定した後、点火時期でエンジン回転数の変動を制御する段階を含むことを特徴とする、自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  13. 前記請求項１２の（ｂ）段階で、前記燃料ウェッティング量は吸気マニホールドの圧力、大気温度、冷却水温及びエンジン回転数をさらに考慮して決定されることを特徴とする、請求項１２に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  14. 前記特定シリンダーでの爆発回数は、クランク軸の各加速度を検出してその値が設定された臨界加速度より大きいと確認される場合に爆発行程に該当するシリンダーを確認し、各シリンダーが爆発行程に該当する回数をカウントして求められることを特徴とする、請求項１２に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  15. 前記請求項１２の（ａ）段階で前記イグニッションスイッチがオンされる時点の時間を記録し、前記請求項１２の（ｃ）段階で点火時期遅延制御を遂行した後にその時点の時間を記録し、前記（ｇ）段階の前記始動後の経過時間は前記記録された二つの時点の時間の差で求められることを特徴とする、請求項１２に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  16. 前記（ｆ）段階で変速レンジが走行レンジと判断されれば、走行レンジモード制御を遂行する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  17. 前記（ｈ）段階で前記設定された臨界回転数変化量は、点火時期で制御可能なエンジン回転数変化量に設定されることを特徴とする、請求項１２に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
  18. 前記（ｇ）段階で前記エンジン始動後の経過時間が前記設定された臨界時間未満でない場合、エンジン回転数と冷却水温に基づいて空気量を決定し、空燃比と点火時期を制御してエンジン回転数の変動を制御する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の自動車の冷始動及び空転時の排出ガス低減のためのエンジン制御方法。
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