JP4433637B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の制御装置に関し、特に４サイクル単気筒の内燃機関の始動に係わる制御装置の始動性向上に好適な構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の制御装置としては、例えば４サイクル単気筒内燃機関に、クランク軸の２回転中（詳しくは７２０°ＣＡ）に１回クランク信号を発信するクランク信号を備え、始動性向上のため、セルモータ等で機関を駆動直後のクランク角センサの信号が検出されるまでの間、クランク信号が検出される前に仮噴射を行ない、適当な仮設定の点火時期で点火を行なうものがある（特開２０００−２６５８９４号公報）。
【０００３】
なお、点火制御は、セルモータ駆動直後のみ７２０°ＣＡの略半分３６０°ＣＡ程度毎に点火を行なう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来構成では、クランク角信号を検出する前の噴射が無駄、あるいはクランク角信号検出後の噴射と重なって内燃機関の燃焼室へ過剰な噴射燃料を供給する場合がある。一方、点火制御については、略３６０°ＣＡ毎に点火を行なうので点火コイルの通電に無駄エネルギーの消費がなされていた。
【０００５】
そこで、クランク角信号を検出するまでは、噴射制御と点火制御の停止する構成にすることが考えられるが、この構成では、クランク角信号が検出されてから噴射制御および点火制御によってそれぞれ燃料噴射弁からの燃料噴射、点火プラグの点火が開始されるので、初爆までに早くて（７２０×２）°ＣＡ、遅いと（７２０×２．５）°ＣＡ程度かかる。
【０００６】
なお、クランク信号が検出される前に噴射を行なう前者の構成は、この後者の構成に比べて初爆までの期間は短くなるが、クランク信号が検出される前に行なう噴射が最適時期ではないため、早くて（７２０×１．５）°ＣＡ、遅いと、この不適切な噴射によって（７２０×２．５）°ＣＡ程度となる可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、内燃機関の始動性を向上しつつ、始動に係わる無駄エネルギーの消費が低減可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によると、４サイクル単気筒内燃機関のクランク軸が一回転する間に、等間隔に第１のパルス信号を発生する第１のクランク間隔検出手段と、一回転する間に１回の第２のパルス信号を発生する第２のクランク間隔検出手段と、内燃機関の吸気管内圧を測定する吸気管内圧検出手段と、第２のクランク間隔検出手段が内燃機関の始動を開始してから発生する第２のパルス信号に基くクランク軸の２回転中に、吸気管内圧検出手段により検出される吸気管内圧の圧力変化特性を判定する判定手段と、内燃機関の状態に応じた始動時噴射量を噴射する燃料噴射手段とを備え、判定手段による圧力変化特性の判定とは、始動開始より最初に発生する第２のパルス信号を基準とするクランク軸の２回転中の２番目の第２のパルス信号の発生までの間に、吸気管内圧検出手段により第１のパルス信号の発生に対応させて検出した吸気管内圧の累積値と、２番目の第２のパルス信号の発生から最後の第２のパルス信号の発生までの間に、吸気管内圧検出手段により第１のパルス信号の発生に対応させて検出した吸気管内圧の累積値とを比較して、内燃機関の圧縮行程がいずれの期間にあるかを判定することであり、燃料噴射手段は、内燃機関の始動を開始してから最初に発生する第２のパルス信号に応じて決定される第１のパルス信号の所定発生タイミングにて始動時噴射量を噴射し、その後判定手段によって圧力変化特性を判定した後は、その判定結果に基いて噴射と点火を行なう。
【０００９】
すなわち、内燃機関のクランク軸が一回転する間に１回発信する第２のクランク間隔検出手段によって内燃機関の始動を開始してから最初に発生する第２のパルス信号に基き、クランク軸が一回転する間に等間隔に発生する前記第１のパルス信号の所定発生タイミングにて、燃料噴射手段によって、機関の状態に応じた始動時噴射量が噴射される。
【００１０】
このため、機関の状態に応じた始動時噴射量、例えば内燃機関の温度状態に応じた始動時噴射量が、最初に発生した第２のパルス信号に基き第１のパルス信号の所定発生タイミングで噴射できるので、クランク軸が一回転する間に１回発生する第２のパルス信号が機関の上死点を検出するとき、第２のパルス信号の発生に対応する排気行程または圧縮行程のうち、排気行程すなわち吸気行程では、その始動時噴射量は、適正な時期すなわち所定発生タイミングに噴射可能である。一方、圧縮行程では吸気管へ燃料噴射しても燃焼室へ導入されず吸気管内に滞留し、次回の吸気行程でその始動時噴射量が無駄なく燃焼室へ供給可能である。
【００１１】
このため、一回転する間に１回発生する第２のクランク間隔検出手段によって始動に必要な始動時噴射量が第１のパルス信号に応じて決定される所定発生タイミングにて噴射されることで、確実に初爆に寄与するか、または点火の無駄火を最大１回だけ行なうだけで次回の吸気行程後に初爆が可能である。
【００１２】
また、判定手段による圧力変化特性の判定とは、始動開始より最初に発生する第２のパルス信号を基準とするクランク軸の２回転中の２番目の第２のパルス信号の発生までの間に、吸気管内圧検出手段により第１のパルス信号の発生に対応させて検出した吸気管内圧の累積値と、２番目の第２のパルス信号の発生から最後の第２のパルス信号の発生までの間に、吸気管内圧検出手段により第１のパルス信号の発生に対応させて検出した吸気管内圧の累積値とを比較して、内燃機関の圧縮行程がいずれの期間にあるかを判定することである。
【００１３】
すなわち、最初の第２のパルス信号の発生から２番目の第２のパルス信号の発生までの期間に検出される吸気管内圧の累積値、および２番目の第２のパルス信号の発生から最後の第２のパルス信号の発生までの期間に検出される吸気管内圧の累積値のうち、一方は爆発および排気行程を、他方は吸気および圧縮行程を必ず含まれる。このとき、吸気行程を含む吸気管内圧の累積値は、吸気管内の吸気負圧発生に起因して他方の累積値より小さくなるので、累積値が小さい方の期間を吸気および圧縮行程の期間であると特定して判定できる。
【００１４】
このため、判定手段によって圧力変化特性を判定した後は、累積値が小さい方の期間を吸気および圧縮行程の期間、つまり圧縮行程を特定して確実に点火を行なうことが可能である。
【００１５】
本発明の請求項２によると、内燃機関の始動を開始して、判定手段による最初の判定をするまでは、クランク軸の２回転中の２番目の第２のパルス信号の発生を検出後、第１のパルス信号の所定発生タイミングで点火開始のための通電を行なう。
【００１６】
これにより、内燃機関の始動を開始して２番目の第２のパルス信号の発生を検出後、第１のパルス信号の所定発生タイミングで点火開始のための通電を行なうので、最後の第２のパルス信号の発生を検出して点火する準備が可能である。このため、吸気管へ噴射された始動時燃料が、内燃機関の始動を開始して最初の第２のパルス信号の発生に基き第１のパルスに応じて決定される所定発生タイミング、つまり爆発および排気行程の期間の排気行程に噴射されるとき、吸気行程の適正な時期に始動時噴射量として噴射されたことになるので、最後の第２のパルス信号の発生を検出して初爆が可能な点火ができる。
【００１７】
なお、爆発および排気行程の期間を一方として、他方である吸気および圧縮行程の期間の圧縮行程に吸気管へ始動時噴射量が噴射されたときには、この点火のみ無駄火となる。最後の第２のパルス信号の発生を検出するとき、判定手段によって圧力変化特性の判定が行われるので、それ以後は、その判定結果に基いて噴射と点火がそれぞれ排気行程、圧縮行程に関連付けられて行なわれるからである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内燃機関の燃料供給装置を、いわゆる点火式内燃機関の燃料供給装置に適用して、具体化した実施形態を図面に従って説明する。図１は、本発明の実施形態の一実施例に係わる内燃機関の燃料供給装置が適用された内燃機関及びその周辺装置の概略構成を表すシステム構成図である。図２、図３、および図４は、本発明の実施形態の内燃機関の制御装置における始動に係わる制御処理を表すフローチャートであって、それぞれ、ＴＤＣ信号としての第２のパルスに係わる判定処理を示すフローチャート、行程特定のため行なう吸気管内圧変化特性の判定処理を示すフローチャート、始動開始時の点火制御処理を示すフローチャートである。図５は、本発明の実施形態の内燃機関の制御装置における始動に係わる制御処理を表すタイムチャートである。
【００１９】
まず、図１に基いて内燃機関のシステム全体の概略構成を以下説明する。内燃機関１００の吸気管２の最上流部には、エアクリーナ３が設けられ、このエアクリーナ３の下流側に、図示しないアクセルペダルの操作に連動して開閉されるスロットルバルブ１１が設けられている。このスロットルバルブ１１が開閉されることにより、吸気管２内を流れる吸入空気量が調節される。
【００２０】
このスロットルバルブ１１の下流側には、内燃機関１００の気筒に空気を導入する吸気マニホルド４が接続されている。気筒の吸気マニホルド４内の吸入ポートに導入された吸入空気は、内燃機関１００の気筒に形成された吸気バルブ６を介して燃焼室７へ流入する。また、内燃機関１００の吸気マニホルド４の近傍の吸気管２には、燃料噴射弁５が取付けられている。
【００２１】
この燃料噴射弁５は、燃料噴射手段としての燃料供給装置部Ｆによって燃料噴射弁５から噴射される燃料が供給される。この燃料噴射弁５から噴射される燃料は、制御回路３０によって駆動される燃料噴射弁５の開弁期間を可変にすることで調量され、吸入空気とともに混合気となって内燃機関１００の燃焼室７へ供給される。
【００２２】
なお、燃料供給装置部Ｆは、燃料タンク５１と、燃料ポンプ５２と、燃料噴射弁５と、燃料ポンプ５２および燃料噴射弁５の制御手段としての制御回路３０とを含んで構成されている。燃料を貯留する燃料タンク５１内または燃料タンク５１の外には、燃料を汲み上げる燃料ポンプ５２が配置されている。この燃料ポンプ５２は、バッテリ９０または発電機６０から給電されて駆動する電動モータであって、例えばいわゆるインラインポンプが用いられている。この燃料ポンプ５２から吐出される燃料は燃料噴射弁５に供給される。
【００２３】
ここで、スロットルバルブ１１には、スロットルバルブ１１の弁軸開度を検出するスロットルセンサ１１ａが設けられ、スロットルバルブ１１の下流側には、吸気管２内の吸気圧ＰＭを検出する吸気圧センサ２１が設けられている。このスロットルセンサ１１ａは、スロットル開度に応じたアナログ信号と共に、スロットルバルブ１１がほぼ全閉であることを検出するアイドルスイッチからのオン−オフ信号も出力される。また、内燃機関１００のクランク軸１２には、その回転に伴うクランク角〔°ＣＡ（ＣＡは、Ｃｒａｎｋ Ａｎｇｌｅの略語）〕を検出するクランク角センサ２２が設けられている。このクランクセンサ２２で検出されたクランク角信号が後述する制御回路３０に送信されると、制御回路３０では、このクランク角センサ２２で検出されるクランク角に応じて内燃機関１００の機関回転数が算出される。
【００２４】
ここで、クランク角センサ２２に対向してクランク軸１２に配設されるロータ２２ａは、図５に示すタイムチャートのパルス信号のように、例えば３０°ＣＡ周期の第１のパルス信号Ｓ１と、２回転すなわち７２０°ＣＡを２４分割に等間隔に発信する第１のパルス信号Ｓ１のうちピストン位置が上死点となるいわゆるＴＤＣ信号と同期（詳しくは立ち下がり同期）する第１のパルスに同期して発生する第２のパルス信号Ｓ２が３６０°ＣＡ周期で発信可能な歯部を有する。なお、図５に示すタイムチャートでは、ロータ２２ａとクランク角センサ２２によって形成される生波形信号を、制御回路３０によって成形されたパルス信号Ｓ１、Ｓ２が表わされている。
【００２５】
これら第１のパルス信号、第２のパルス信号、および吸気圧センサ２１によって検出される吸気管２内の吸気圧ＰＭの信号は、制御回路３０に入力され、この制御回路３０によって始動に係わる各種の制御処理が行なわれる。
【００２６】
なお、本発明の特徴である始動に係わる各種の制御処理を行なう構成および動作の詳細については後述する。
【００２７】
また、内燃機関１００のシリンダヘッドには、気筒に点火プラグ１３が配設されている。この点火プラグ１３は、点火手段として点火装置部Ｉｇによって、クランク角センサ２２で検出されるクランク角に同期して制御回路３０から出力される点火指令信号に基いて、点火コイル１４から高電圧が印加される。
【００２８】
なお、点火装置部Ｉｇは、点火プラグ１３と、点火プラグ１３に高電圧を印加する点火コイル１４と、点火回路４０と、制御手段としての制御回路３０とを含んで構成されている。なお、点火プラグ１３、および点火コイル１４は周知の構造であるので説明は省略する。点火回路４０は、例えば、外部から給電されるエネルギーを電荷として蓄積可能なコンデンサ（図示せず）を備え、このコンデンサに蓄えられた電荷を点火コイル１４の１次コイルに急激に放電することで、点火コイル１４の２次コイルに高電圧を発生させて点火を行うものである。これにより、点火コイル１４の１次コイル側には、点火回路４０から供給される高エネルギーの電荷が印加され、この印加によって点火コイル１４を介して点火プラグ１３が点火される。この点火によって燃焼室７内の混合気の点火燃焼が行われる。
【００２９】
一方、内燃機関１００の排気ガスは、排気バルブ８を介して排気マニホルドから排気管９に導出され外部に排出される。
【００３０】
制御手段としての制御回路（以下、ＥＣＵと呼ぶ）３０は、図示しない制御プログラムを格納したリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、各種データを格納するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、各種演算処理を実行する中央処理装置としてのマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、入出力回路およびそれらを接続する入力ポート、出力ポートを相互に双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータとして構成されている。
【００３１】
このＥＣＵ３０は、バッテリ９０若しくは発電機６０から給電され、燃料供給装置部Ｆ、点火装置部Ｉｇを制御する。詳しくは、このＥＣＵ３０には、吸気圧センサ２１からの吸気圧ＰＭ、クランク角センサ２２からのクランク角、スロットルセンサ１１ａからの弁軸開度の信号等が入力されている。これら各種センサの情報に基いて、ＥＣＵ３０は内燃機関の運転状態を検出し、この運転状態に応じて燃料噴射量および燃料噴射時期を算出するとともに、運転状態に応じた点火時期を算出する。これら燃料噴射量および燃料噴射時期に対応するＥＣＵ３０からの駆動信号によって燃料噴射弁５から噴射する燃料噴射量および燃料噴射時期が適宜、制御される。また、この点火時期に対応する駆動信号によって、点火回路４０および点火コイル１４を介して、点火プラグ１３の点火時期が適宜、制御される。
【００３２】
なお、図１に示すように、始動装置は、いわゆるセルモータによる始動手段８０、およびキック機能等によって内燃機関１００および発電機６０を駆動する人力始動手段７０の少なくとも一方を有する。なお、発電機６０は、クランク軸１２と一体的に駆動が可能なものであって周知の構造であるので説明は省略する。このセルモータによる始動手段８０は、例えば、図１に示すように、始動モータ８１と、中間ギヤ８２と、クランク軸１２と一体回転可能なスタータギヤ８３とからなる。スタータギヤ８３は、中間ギヤ８２を介して、始動モータ８１の出力軸８１ａが始動モータ８１の始動時のみ噛み合うように構成されている。これにより、始動時には、始動モータ８１により中間ギヤ８２およびスタータギヤ８３を介してクランク軸１２を強制的に回転して内燃機関１００を駆動させるとともに、発電機６０を発電させることが可能である。一方、人力手動手段７０は、例えばキック機能によるものであって、図１に示すように、キックレバー７１と、キックレバーギヤ７２と、中間ギヤ７３と、クランク軸１２と一体回転可能な始動ギヤ７４とからなる。始動ギヤ７４は中間ギヤ７３と噛み合い、さらにこの中間ギヤ７３にキックレバーギヤ７２がキックレバー７１回転時のみ噛み合うように構成されている。キックレバー７１によりキックレバーギヤ７２が回転し、これにより中間ギヤ７３および始動ギヤ７４を介してクランク軸１２を強制的に回転させるので、例えばバッテリ９０の容量不足により始動モータ８１が作動できない状態等においても、キックレバー７１による人力よって内燃機関１００を駆動させるとともに、発電機６０を発電させることが可能である。
【００３３】
ここで、本発明の特徴である始動に係わる各種の制御処理を行う構成および動作について、図１から図５に従って説明する。
【００３４】
まず、上述の実施形態に係わる点火式内燃機関及びその周辺装置において、本発明の内燃機関の制御装置の要部は、図１に示すように、内燃機関１００のクランク軸１２が一回転する間に、等間隔（詳しくは３０°ＣＡ）に第１のパルス信号Ｓ１を発信する第１のクランク間隔検出手段としておよび１回の第２のパルス信号Ｓ２を発生する第２のクランク間隔検出手段としてのクランク角センサ２２とロータ２２ａと、その第１のパルス信号Ｓ１の発生に対応して吸気管２内の吸気管内圧を測定する吸気管内圧検出手段としての吸気圧センサ２１と、その第２のクランク間隔検出手段としてのクランク角センサ２２とロータ２２ａが内燃機関１００の始動を開始してから発生する第２のパルス信号Ｓ２に基くクランク軸１２の２回転中に、吸気圧センサ２１により検出される吸気管内圧ＰＭの圧力変化特性を判定する判定手段（詳しくは、ＥＣＵ３０によって行われる制御処理の構成）と、始動を開始してから最初に発生する第２のパルス信号Ｓ２に応じて決定される第１のパルス信号Ｓ１の所定発生タイミングにて、冷却水温等の内燃機関１００の状態に応じた始動時噴射量を噴射する燃料噴射手段Ｆとを含んで構成されている。
【００３５】
次に、本発明の特徴である始動に係わる各種の制御処理を、図２、図３および図４に従って説明する。
【００３６】
なお、機関始動後の通常運転時の燃料噴射制御（以下、始動後モードと呼ぶ）については、周知の制御処理によるものであって、例えばＥＣＵ３０は吸入吸気量および機関回転数から求めた１噴射当たりの空気量に基いて燃料噴射弁５の基本噴射量を算出し、その基本噴射量を吸気圧ＰＭ、吸気温、冷却水温、空燃比信号等に対応する各種補正係数で補正するとともに、バッテリ電圧に応じて電圧補正して燃料噴射量を求める。そして始動後モードにおいて、算出した噴射量の燃料を第１のパルス信号Ｓ１の所定発生タイミングで噴射させるべく、第２のパルス信号（詳しくは、ＴＤＣ信号）Ｓ２および第１のパルス信号Ｓ１に基いて燃料噴射弁５を開閉制御する。
【００３７】
まず、図２において内燃機関１００の始動前にイグニッションスイッチ（図示せず）がオン状態となると、このオンによってクリアされＤ＝０と初期設定される。その後、図２に示すように、Ｓ２０１（Ｓはステップを表す）では、クランク角センサ２２から３６０°ＣＡ周期で出力される第２のパルス信号としてのＴＤＣ信号Ｓ２が入力されているか否かが判定される。ＴＤＣ信号Ｓ２が入力されれば、ＴＤＣ信号Ｓ２のオン状態、つまりＴＤＣ信号Ｓ２を基準として第１のパルス信号Ｓ１（詳しくは、３０°周期で出力され、７２０°ＣＡを２４等分割するパルス信号）が、カウントされ（図５参照）、Ｓ２０２に移行する。逆に始動を開始してＴＤＣ信号Ｓ２が未だ入力されていなければ、第２のパルス信号Ｓ２のカウントはなされず、当該処理を終了する。
【００３８】
Ｓ２０２では、カウンタＤが「＋１」インクリメントされて当該処理を終了する。
【００３９】
これにより、燃料噴射手段Ｆの燃料噴射弁５の燃料噴射時期、および燃料噴射量を決定する第１のパルス信号Ｓ１が始動開始により最初に発生したＴＤＣ信号Ｓ２と関連付けられ、よってＥＣＵ３０による内燃機関の運転状態に応じた燃料噴射が可能となる。なお、機関始動の際には、内燃機関の状態、例えば冷却水温等の機関温度に応じた始動時噴射量が適正な量とタイミングで噴射できる。
【００４０】
したがって、始動を開始してから発信される第２のパルス信号としてのＴＤＣ信号Ｓ２によって、適正な始動時噴射量の噴射の準備ができるとともに、ＴＤＣ信号Ｓ２がオン状態となった証としてカウンタＤが「＋１」インクリメントされる。
【００４１】
次に、ＴＤＣ信号Ｓ２がオン状態となった証として「＋１」インクリメントされるカウンタＤに基いて、４サイクル機関の行程特定をするための吸気管内圧変化特性の判定処理を、図３に従って説明する。
【００４２】
図３に示すように、Ｓ３０１では、カウンタＤが１であるか否かを判断する。測定対象とする行程としての７２０°ＣＡを、ＴＤＣ信号Ｓ２に関連付けて第１のパルス信号Ｓ１の３０°ＣＡ毎にカウントできる状態にあるかを確認し、カウントがなされると同時に、吸気管内圧ＰＭを、３０°ＣＡ周期の第１のパルス信号の発生に対応してＥＣＵ３０に記憶させるためである。カウンタＤが１であれば、Ｓ３０２へ移行する。逆に、カウンタＤが１でなければ、Ｓ３０４へジャンプして移行する。このジャンプ移行によって、Ｄが０（クリア）状態つまり始動開始して未だ入力されていないとき、当該処理を終了する。
【００４３】
Ｓ３０２では、測定対象とする行程としての７２０°ＣＡのうち、この７２０°ＣＡに対応する２回転中の最初のＴＤＣ信号Ｓ２の発生から２番目のＴＤＣ信号Ｓ２（詳しくは、カウントＤが２になる）の発生までの間に、第１のパルス信号の発生に対応して３０°ＣＡ周期毎に吸気圧センサ２１によって検出された吸気管内圧ＰＭがＥＣＵ３０に記憶され、Ｓ３０３にてその累積値としてのＡ＝ΣＰＭが求められる。
【００４４】
Ｓ３０４では、２番目のＴＤＣ信号Ｓ２（詳しくは、カウントＤが２になる）が検出されているか否か、すなわちカウントＤが２であるか否かが判断される。２番目のＴＤＣ信号Ｓ２が検出されれば、Ｓ３０５へ移行する。逆に２番目のＴＤＣ信号Ｓ２の発生の未検出状態、つまりカウントＤが２でなければ、当該処理を終了する。
【００４５】
Ｓ３０５では、２番目のＴＤＣ信号Ｓ２の発生から２回転中の最後のＴＤＣ信号Ｓ２（詳しくは、カウントＤが３になる）の発生までの間に、第１のパルス信号の発生に対応して３０°ＣＡ周期毎に吸気圧センサ２１によって検出された吸気管内圧ＰＭがＥＣＵ３０に記憶され、Ｓ３０６にてその累積値としてのＢ＝ΣＰＭが求められる。
【００４６】
Ｓ３０７では、測定対象の７２０°ＣＡに到達するＴＤＣ信号Ｓ２（詳しくは、カウントＤが３になる）が検出されているか否か、すなわちカウントＤが３であるか否かが判断される。カウントＤが３であれば、Ｓ３０８へ移行する。逆に、最後のＴＤＣ信号Ｓ２の発生の未検出状態、つまりカウントＤが３でなければ、当該処理を終了する。
【００４７】
Ｓ３０７にて測定対象の７２０°ＣＡに到達する最後のＴＤＣ信号Ｓ２が検出されると、直ちに移行するＳ３０８では、４サイクル機関の行程特定をするための吸気管内圧変化特性を、ＴＤＣ信号Ｓ２で区分される、最初のＴＤＣ信号Ｓ２から２番目のＴＤＣ信号Ｓ２の発生するまでの期間に係わる吸気管内圧ＰＭの累積値Ａと、２番目のＴＤＣ信号Ｓ２から最後のＴＤＣ信号Ｓ２の発生するまでの期間に係わる吸気管内圧ＰＭの累積値Ｂの差から判断する。
【００４８】
ここで、累積値Ａ，Ｂのうち、一方は爆発および排気行程を、他方は吸気および圧縮行程を必ず含むので、吸気行程を含む吸気管内圧の累積値は、吸気管内の吸気負圧発生に起因して他方の累積値より小さくなる。すなわち、累積値ＡとＢの大小関係を判定して、累積値が小さい方の期間を吸気および圧縮行程の期間つまり圧縮行程であると特定して判定できる。
【００４９】
すなわちＡ＞Ｂであるか否かを判断し、Ａ＞Ｂであれば、２番目から最後のＴＤＣ信号Ｓ２に係わる累積値Ｂの方が圧縮行程であると判定され、Ｓ３０９で、即最後のＴＤＣ信号Ｓ２にて点火がなされる。一方、Ａ＜Ｂであれば、最初から２番目のＴＤＣ信号Ｓ２に係わる累積値Ａの方が圧縮行程であると判定され、最後のＴＤＣ信号Ｓ２の次に発生するＴＤＣ信号Ｓ２にて点火が行われる（Ｓ３１０参照）。
【００５０】
なお、Ａ＞Ｂであれば、測定対象の７２０°ＣＡ直後に点火が行われ、初爆可能である。これにより、早いと、（７２０×１）°ＣＡ、遅くとも、カウンタＤが「＋１」インクリメントされる待機期間の最大期間である３６０°ＣＡが付加された（７２０×１．５）°ＣＡまでに初爆ができるので、始動性が向上する。
【００５１】
一方、Ａ＜Ｂであるときは、上記に比し初爆可能な点火が３６０°ＣＡ位相だけずれて、早いと（７２０×１．５）°ＣＡ、遅くとも（７２０×２）°ＣＡまでに初爆ができる。なお、この場合、後述の始動開始時の点火制御が７２０°ＣＡ直後に点火が行われるので、１回の無駄火のみが生じる。
【００５２】
始動時の点火制御処理として、図４に示す始動開始時点火制御が行なわれることが望ましい。
【００５３】
Ｓ４０１では、図４に示すように、始動を開始してＴＤＣ信号Ｓ２が入力されているカ否かつまりカウンタＤが１であるか否かを判断する。ＴＤＣ信号Ｓ２が未入力であれば、Ｓ４０２へ移行する。逆に、ＴＤＣ信号Ｓ２が既に入力されていれば、当該処理を終了する。
【００５４】
Ｓ４０２では、強制的にこの１回のみ第１のパルス信号Ｓ１の所定発生タイミングにて点火開始のための通電を点火手段Ｉｇによって行なう。
【００５５】
以上説明した本実施形態の始動に係わる各種の制御処理の作用を、図５のタイムチャートに従って説明する。
【００５６】
図５は、本発明の実施形態の内燃機関の制御装置における始動に係わる制御処理を表すタイムチャートであって、図５（ａ）は、クランク角センサ２２とロータ２２ａによる３０°ＣＡ周期の第１のパルス信号Ｓ１と、３６０°ＣＡ周期の第２のパルス信号としてのＴＤＣ信号Ｓ２とからなるＥＣＵ３０による成形後のクランク角に係わるパルス信号の信号波形を表わし、図５（ｂ）は、ＴＤＣ信号Ｓ２に基づいてカウントされた第１のパルス信号を表わし、図５（ｃ）は、そのカウントされた第１のパルス信号の発生に対応して吸気圧センサ２１によって検出された吸気管２内の吸気管内圧ＰＭを表わし、２回転中の最後のＴＤＣ信号Ｓ２において、吸気管内圧変化特性を累積値ＡとＢの大小関係比較として判定するブロック図を示す。また、図５（ｄ１）は、判定結果がＡ＞Ｂの場合での行程特性を表わす図であり、一方図５（ｄ２）は、判定結果がＡ＜Ｂの場合での行程特性を表わす図である。また図５（ｅ）は、燃料噴射、および点火のタイミングを示す。
【００５７】
図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、始動開始して最初のＴＤＣ信号Ｓ２の発生が検出されるまでの間は、ＴＤＣ信号Ｓ２に基づいて第１のパルス信号がカウントされることはない。したがって、行程特定のための吸気管内圧変化特性を検出を行なうことはない。
【００５８】
一方、始動開始して最初のＴＤＣ信号Ｓ２が検出されると、図５（ａ）に示す７２０°ＣＡに対応する２回転中に生じる吸気管内圧変化特性が、最初のＴＤＣ信号Ｓ２の発生から２番目のＴＤＣ信号Ｓ２（カウンタＤ２）の発生までの期間と、２番目のＴＤＣ信号Ｓ２の発生から最後のＴＤＣ信号Ｓ２（カウンタＤ３）の発生までの期間とで区分されて求められた吸気管内圧ＰＭのそれぞれの累積値ＡおよびＢを比較して、Ａ＞Ｂならば図５（ｄ１）に示す行程に、Ａ＜Ｂならば図５（ｄ２）に示す行程に明確に判定することができる。
【００５９】
このため、始動開始して最初のＴＤＣ信号Ｓ２の発生を検出後、図５（ｅ）に示すように、第１のパルス信号Ｓ１に応じて決定される適正な所定発生タイミングにて、適正な始動のための燃料噴射量を始動時噴射するとき、Ａ＞Ｂであれば、測定対象の７２０°ＣＡ直後に点火が行われ、初爆可能である。これにより、早いと、（７２０×１）°ＣＡ、遅くとも、（７２０×１．５）°ＣＡまでに初爆ができるので、始動性が向上する。一方、Ａ＜Ｂであるときは、上記に比し初爆可能な点火が３６０°ＣＡ位相だけずれて早いと、（７２０×１．５）°ＣＡ、遅くとも、（７２０×２）°ＣＡまでに初爆ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一実施例に係わる内燃機関の制御装置が適用された内燃機関及びその周辺装置の概略構成を表すシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態の内燃機関の制御装置における始動に係わる制御処理を表すフローチャートであって、ＴＤＣ信号としての第２のパルスに係わる判定処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態の内燃機関の制御装置における始動に係わる制御処理を表すフローチャートであって、行程特定のため行なう吸気管内圧変化特性の判定処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の内燃機関の制御装置における始動に係わる制御処理を表すフローチャートであって、始動開始時の点火制御処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態の内燃機関の制御装置における始動に係わる制御処理を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
５ 燃料噴射弁
７ 燃焼室
１１、１１ａ スロットルバルブ、スロットルセンサ
１２ クランク軸
１３ 点火プラグ
１４ 点火コイル
２１ 吸気圧センサ（吸気管内圧検出手段）
２２、２２ａ 第１のクランク間隔検出手段および 第１のクランク間隔検出手段としてのクランク角センサ、ロータ
３０ ＥＣＵ（制御手段としての制御回路）
４０ 点火回路
５１ 燃料タンク
５２ 燃料ポンプ
７０ 人力始動手段
８０ セルモータによる始動手段
８１ 始動モータ
９０ バッテリ
１００ 内燃機関
Ｆ 燃料供給装置部（燃料噴射手段）
Ｉｇ 点火装置部（点火手段）
Ｓ１ 第１のパルス信号
Ｓ２ 第２のパルス信号（ＴＤＣ信号）
ＰＭ 吸気管内圧
Ａ、Ｂ 第１のパルス信号に対応した吸気管内圧の累積値

Claims (2)

1. ４サイクル単気筒内燃機関のクランク軸が一回転する間に、等間隔に第１のパルス信号を発生する第１のクランク間隔検出手段と、
   前記一回転する間に１回の第２のパルス信号を発生する第２のクランク間隔検出手段と、前記内燃機関の吸気管内圧を測定する吸気管内圧検出手段と、
   前記第２のクランク間隔検出手段が前記内燃機関の始動を開始してから発生する第２のパルス信号に基く前記クランク軸の２回転中に、前記吸気管内圧検出手段により検出される吸気管内圧の圧力変化特性を判定する判定手段と、
   前記内燃機関の状態に応じた始動時噴射量を噴射する燃料噴射手段とを備え、
   前記判定手段による前記圧力変化特性の判定とは、始動開始より最初に発生する前記第２のパルス信号を基準とする前記クランク軸の２回転中の２番目の前記第２のパルス信号の発生までの間に、前記吸気管内圧検出手段により前記第１のパルス信号の発生に対応させて検出した吸気管内圧の累積値と、前記２番目の前記第２のパルス信号の発生から最後の前記第２のパルス信号の発生までの間に、前記吸気管内圧検出手段により前記第１のパルス信号の発生に対応させて検出した吸気管内圧の累積値とを比較して、内燃機関の圧縮行程がいずれの期間にあるかを判定することであり、
   前記燃料噴射手段は、前記内燃機関の始動を開始してから最初に発生する前記第２のパルス信号に応じて決定される前記第１のパルス信号の所定発生タイミングにて前記始動時噴射量を噴射し、その後前記判定手段によって前記圧力変化特性を判定した後は、その判定結果に基いて噴射と点火を行なうことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関の始動を開始して、前記判定手段による最初の判定をするまでは、前記クランク軸の２回転中の前記２番目の前記第２のパルス信号の発生を検出後、前記第１のパルス信号の所定発生タイミングで点火開始のための通電を行なうことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

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