JPH02153240A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、内燃機関の回転数と吸気管圧力とに基づいて
内燃機関を制御する内燃機関の制御装置に関し、詳しく
は内燃機関始動直後の運転状態を最適に制御する内燃機
関の制ｆａｌｌ装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、内燃機関の制御装置の一つとして、内燃機関
の回転数と吸気管圧力とに基いて燃料噴射量を制御する
所謂Ｄ−ｊ（デイ−ジェトロニック、ボッシュ社の商標
）方式の制御装置が知られている。この種の制御装置で
は、内燃機関の燃焼室に吸入される空気量と吸気管圧力
が対応していることから、吸気管圧力（絶対圧）が高い
ほど燃料噴射量が多くなるように制御している。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、内燃機関の始動時には吸気管圧力は大気圧レベ
ルになっている。このため、上記Ｄ−Ｊ方式の制御装置
では、始動時にその高い圧力に見合った多量の燃料を噴
射する。したがって、内燃機関では始動直後に大きなト
ルクが発生し、機関回転数が上昇してなかなか適切な回
転数にならなす始動直後のエンジン音が大きくなるとい
う問題がある。

特ここ、吸気系容積が大きい内燃機関（例えは、スロッ
トルバルブ以降の吸気管の一部が拡張されてインターク
ーラなどが投げられた過給機付き内一つ 燃機関）では吸気系に存在する空気総量が多くなるため
、上記の問題が顕著に現れる。

なお、例えば特開昭５７−２０６７３６号公報に示され
るように、内燃機関のクランキング時に冷却水温の上昇
及び機関回転数の上昇に応じて燃料噴射量を逓減する燃
料噴射制御装置が提案されているが、この゛ような制御
装置では始動４直後に再び多量の燃料が噴射されるので
、上記問題を解決することはできない。

そこで、本発明は、こうしたＤ−ｊ方式の制御装置にお
いて、内燃機関の始動直後に機関回転数が上昇するのを
防止することを目的としてなされた。

［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨とするところは、第１図に例示するように
、 吸気管Ｍ１圧力を検出する圧力検出手段Ｍ２と、機関回
転数を検出する回転数検出手段Ｍ３と、該圧力検出手段
Ｍ２及び該回転数検出手段Ｍ３の検出結果ここ基づいて
内燃機関Ｍ４への燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御
手段Ｍ５と、を備える内燃機関の制御装置において、上
記内燃機関Ｍ４の始動後、所定期間内において上記内燃
機関Ｍ４の出力トルクを抑制する抑制手段Ｍ６、 を設けたことを特撮とする内燃機関の制御装置にある。

［作用］ 以上のように構成された本発明の内燃機関の制御装置に
よれは、圧力検出手段Ｍ２が検出した吸気管Ｍ１内部の
圧力及び回転数検出手段Ｍ３が検出した機関回転数に基
づいて、燃料噴射量制御手段Ｍ５が内燃機関Ｍ４への燃
料噴射量を制御する。

また、内燃機関Ｍ４の始動後には、抑制手段Ｍ６が、所
定期間内において内燃機関Ｍ４の出力トルクを抑制する
。したがって、始動後に内燃機関Ｍ４の回転数が上昇す
るのを防止できる。

［実施例］ 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、第２図は本発明が適用された内燃機関の制御装置
を示す概略構成図である。

第２図に示すように、内燃機関１の吸気管３乙こは、吸
入空気の取入れ口から順に、エアクリーナ５、吸入空気
の温度を検出する吸気温センサ７、図示しないアクセル
ペダルと連動して動作されるスロットルバルブ９、吸入
空気を過給するスーパチャージャ１１、スーパチャージ
ャ１１の過給によって温度上昇した吸入空気を冷却する
インタクーラ１３、吸入空気の脈動を平滑するサージタ
ンク１５、サージタンク１５に設けられ吸気管圧力を測
定する前述の圧力検出手段Ｍ２としての圧力センサ１７
、及び内燃機関１に燃料を供給する燃料噴射弁１９が設
けられている。

スロットルバルブ９の開度はスロットル開度センサ２１
により検出され、そのスロットル開度センサ２１には図
示せぬ周知のアイドルスイッチが内蔵されてスロットル
バルブ９が全開状態になったことを、即ち機関のアイド
ル運転状態を検出するようにされている。

スーパーチャージャ１１は周知のように内燃機関１の図
示しない出力軸に電磁クラッチを介して接続されており
、所定の運転条件で電磁クラッチを作動して内燃機関１
の出力軸と接続することにより吸入空気を過給できるよ
うにされている。

さらに、内燃機関１には、排気管２３を流れる排気中の
酸素濃度から内燃機関１に供給された燃料混合気の空燃
比を検出する空燃比センサ２５、冷却水温を検出する水
温センサ２７、ディストリビュータ２９の所定の回転角
度毎に内燃機関１の回転数を検出するためのパルス信号
を発生する回転数センサ３１、及びディストリビュータ
２９の１回転に１回（即ち、内燃機関１の２回転に１回
）燃料噴射タイミングや点火時期を決定するためのパル
ス信号を出力する気筒判別センサ（図示略）などが備え
られ、上記吸気温センサ７、圧力センサ１７、スロット
ル開度センサ２１と共にその運転状態を検出できるよう
にされている。

また、吸気通路を介して吸入される吸入空気は、燃料噴
射弁１９から噴射される燃料と混合されて、内燃機関１
の燃焼室３３ここ吸入される。そして、−へ− この混合気は燃焼室内で点火プラグ３５によ−って火花
点火され、内燃機関１が駆動される。点火プラグ３５に
は、イグナイタ３７の発生する高電圧がディストリビュ
ータ２９を介して分配供給される。

次に、上記各センサからの検出信号は電子制御回路４０
１．二人力され、電子制御回路４０で、燃料噴射弁１９
を開弁して内燃機関１に燃料な噴射供給する燃料噴射制
御や、イグナイタ３７からの高電圧の出力タイミングを
制御してディストリビュータ２９で分配される高電圧の
各気筒の点火プラグ３５への出力タイミング（即ち点火
時間）を１１、す御する点火時期制御、等を実行するの
に用いられる。

この電子制御回路４０は、周知のＣＰＵ４０ａ、ＲＯＭ
４０ｂ、ＲＡＭ４０　ｃなどを中心として論理演算回路
として構成され、上記の各センサからの検出信号を人力
ボート４０ｄを介して人力し、燃料噴射弁１９やイグナ
イタ３７などに出力ボート４０ｅを介して駆動信号を出
力する。また、ＲＯＭ４０ｂには、燃料噴射量や点火時
期を求めるプログラムや各種データなどが格納されてい
る。

次に、上記のように構成された電子制御回路４０におい
て実行される、本発明に係わる主要な処理である燃料噴
射量算出処理について説明する。

まず、ステップ１００において、スロットル開度センザ
２１に内蔵されたアイドルスイッチがオンか（即ち、ス
ロットルバルブ９が全閉状態であるか）否かを判断し、
アイドルスイッチがオフでスロットルバルブ９が全閉状
態でなけれは後述するステップ２００へ進み、アイドル
スイッチがオンでスロットルバルブ９が全閉状態であれ
はステップ１１０に進む。ステップ１１０ては、周知の
ソフトウェアタイマによりアイドルスイッチがオンした
後所定時間ｔ（例えは０．　３秒）が経過したか否かを
判断する。そして、アイドルスイッチがオンした後所定
時間ｔが経過していなければステップ２００へ進み、所
定時間ｔが経過していれはステップ１２０に進む。

ステップ１２０では、現在スタータスイッチ３９がオフ
されてから、即ち内燃機関１の始動後、所定時間Ｔ（例
えは３秒）以内であるか否かを判断し、始動後所定時間
Ｔ以内であれはステップ１３０に進む。ステップ１３０
では、機関回転数ＮＥが予め定められた基準回転数Ｎｒ
ｅｆ　　（例えば１３００　［ｒｐｍ］　）以上か否か
を判断し、基準回転数Ｎ　ｒｅｆ以上であれはステップ
１４０に進んで燃料噴射量Ｔを０にセットした後処理を
終了し、基準回転数Ｎ　ｒｅｆ未満の場合には、ステッ
プ２００へ進む。

一方、ステップ１２０でスタータスイッチ３９がオフさ
れてから所定時間Ｔを経過したと判断された場合し乙は
、ステップ１５０に進む。ステップ１５０では、機関回
転数ＮＥが通常の燃料カット開始回転数ＮＥＯ（例えは
１８００　［ｒｐｍ］　）以上であるか否かを判断し、
燃料カット開始回転数ＮＥＨ以上であれはステップ１６
０に進み、燃料カット実行中を示すフラグＦをセラＩ−
（Ｆ＝１）した後、ステップ１４０に移行し燃料噴射量
γを０にセットして、処理を終了する。

一方、ステップ１５０で機関回転数ＮＥが燃料カット開
始回転数Ｎ　Ｅ　Ｉ−ｉ未満であると判断された場合に
は、ステップ１７０に進む。ステップ１７０では、機関
回転数ＮＥが燃料カッｌ−復帰回転数ＮＦＬ　（例えば
１４００　［ｒｐｔ−ｎ］　）以下か否かを判断し、燃
料カット復帰回転数ＮＦＬ以下であれはステップ１９０
に進み、燃料カット実行中を示すフラグＦをリセット（
Ｆ＝０）ｂて、ステップ２００へ進む。

また、ステップ１７０で機関回転′ＩＡＮ　Ｅが燃料カ
ット復帰回転数ＮＦＬを越えていると判断された場合に
は、ステップ１８０に進み、フラグＦがセラＩ−（Ｆ＝
１）されているか否か、即ち現在燃料カット実行中か否
かを判断し、燃料カット実行中の場合にはステップ１４
０で燃料噴射量を０にセットした後処理を終了し、燃料
カット実行中でなけれはステップ２００へ進む。

ステップ２００では、回転数センサ３１及び圧力センサ
１７からの検出信号に基いてＲＯＭ４０ｂに予め格納さ
れたマツプを参照して内燃機関１の負荷に応じた燃料噴
射のための基本燃料噴射量τｐを算出し、ステップ２１
０に進む。そしてステップ２１０では、吸気温センサ７
、スロットル開度センサ２１、空燃比センサ２５、水温
セン１ノ２７などからの検出信号に基づき、周知の吸気
温ＴＨＡ補正、冷却水温ＴＨＷ補正、空燃比のフィード
バック補正などのための各種補正値を算出してステップ
２２０に進み、この算出された補正値により基本燃料噴
射量τｐを補正して燃料噴射量Ｔを算出する。

なお、電子制御装置４０で実行されるステップ１２０　
（ＹＥＳ　）からステップ１４０の処理は前述の抑制手
段Ｍ６に相当する。

以上説明したようここ、本実施例の内燃機関の制御装置
では、内燃機関１の始動後、所定時間Ｔ（例えば３秒）
以内のとき機関回転数ＮＥが基準回転数Ｎ　ｒｅｆ以上
になると、直ちに燃料カットを行うので、内燃機関１で
発生するトルクを抑制して機関回転数ＮＥが上昇するの
を防止できる。例えは、第４図に示すように、従来の制
御装置の場合ζこは、図に磁線で示したように、始動直
後に内燃機関１が高回転で運転され適切な回転数になか
なかならないが、本実施例の制御装置では始動直後に速
やかに機関回転数が適切な回転数になる。それ故、始動
直後のエンジン音が小さくなる。さらに、始動直後に必
要以上に燃料が噴射されないので、燃料が節約される。

また、本実施例においては、始動直後の燃料カット制御
を行う際には、通常の燃料カット制御のように燃料カッ
ト開始回転数ＮＥＨと復帰回転数ＮＦＬとのヒステリシ
ス幅を設けず、基準機関回転数Ｎ　ｒｅｆを闇値として
燃料カット実行の可否を決定する処理を行っている。こ
れは、始動直後の燃料カット制御をヒステリシス幅を設
けて実行すると、燃料噴射再開時ζこ高い吸気管圧力に
見合った多量の燃料が噴射され機関回転数ＮＥが燃料カ
ット開始回転数ＮＥＨまで上昇し、そこで燃料カットが
実行されて機関回転数ＮＥが再び復帰回転数ＮＦＬまで
下降することが繰り返されるからである。

１１一 つまり、始動後、所定時間Ｔが経過した後に行う通常の
燃料カット制御では、吸気管圧力が正常レベルになるの
で上記のような機関回転数ＮＥの変動は起こらないが、
始動直後には吸気管圧力が高く、通常の燃料カット制御
では上記のように機関回転数ＮＥがヒステリシス幅で変
動するため、本実施例では、ヒステリシス幅を設けずに
始動直後の燃料カット制御を行うことで機関回転数ＮＥ
の変動を防止している。

さらに、本実施例では基準機関回転数Ｎ　ｒｅｆを闇値
として始動直後の燃料カット実行の可否を決定している
が、予め定められた機関回転数の上昇率を闇値として始
動直後の燃料カット実行の可否を決定するようにしても
よい。

また、本実施例では冷却水温ＴＨＷζこ関係なく機関回
転数ＮＥが基準回転数Ｎ　ｒｅｆ以上のとき燃料カット
を実行しているが、始動直後、冷却水温ＴＨＷが低いと
きにはその燃料カットを実行しないようにしてもよい。

これは、冷却水温ＴＨＷが低いときには、内燃機関１の
摺動部分の摩擦抵抗が大きく機関回転数ＮＥの上昇は抑
制され所定のアイドル回転数にスムーズに移行するから
である。

なお、この場合上記の燃料噴射量算出処理は、第５図の
フローチャートに示すように、ステップ１１５で冷却水
温ＴＨＷが所定の温度ＴＨＣ（例えは６０℃）を越えて
いるか否かを判断し、所定の温度ＴＨＣを越えていない
場合には、ステップ１２０〜ステツプ１４０の一連の処
理を実行しないようにすればよい。

また、本実施例では燃料カットにより始動直後の出力ｌ
・ルクを抑制しているが、この他に燃料噴射量を減量制
御して出力トルクを抑制するようにしてもよい。以下、
このような減量制御を実行するための燃料噴射量算出処
理を本発明の第二実施例として第６図に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。

即ち、ステップ３００〜ステツプ３２０において、第３
図におけるステップ２００〜２２０と同様にして燃料噴
射量τを算出し後、ステップ３３０に進む。ステップ３
３０では、冷却水温ＴＨＷが所定の温度ＴＨＣ（例えは
６０℃）を越えでいるか否かを判断し、所定の温度ＴＨ
Ｃを越えでいない場合にはそのまま処理を終了し、所定
の温度ＴＨＣを越えていれはステップ３４０に進む。

ステップ３４０では、スタータスイッチ３９がオフされ
てから所定時間Ｔ、例えは３秒以内か否かを判断し、所
定時間Ｔを越えた場合はそのまま処理を終了し、所定時
間Ｔ以内であれはステップ３５０に進んで噴射量τを減
量補正（例えば８０［％コに減量、τ＝０．８Ｘτ　）
して処理を終了する。

上記の燃料噴射量算出処理では、スタータスイッチ３９
がオフしてから、例えは３秒以内には燃料噴射量を例え
は８０［％］に減量するので、始動直後に内燃機関１で
発生するトルクが抑制される。そのため、機関回転数が
上昇するのを防止できる。

さらに、また点火時期を遅角制御して始動直後の出力ト
ルクを抑制するようにしてもよい。以下、このような遅
角制御を実行するための点火時間算出処理を本発明の第
三実施例として第７図に示すフローチャート乙こ基づい
て説明する。

まず、ステップ４００で、圧カセンザ１７及び回転数セ
ンサ３１からの検出信号に基づいてＲＯＭ４０ｂに予め
格納された基本点火時期マツプを参照して内燃機関１の
負荷に応じた基本点火時期θ０を算出し、ステップ４１
０に進む。

ステ・ンブ４１０では点火時期の各種補正量を算出する
。つまり、吸気温ＴＨＡに応じて点火時期を進角あるい
は遅角させる吸気温補正量θＴＨＡ、冷却水温ＴＨＷに
応じて点火時期を進角あるいは遅角させる冷却水温補正
量θＴＨＷなどを算出する。

続く、ステップ４２０では、ステップ４１０で算出した
補正量によってステップ４００で算出した基本点火時期
θ０を補正する（θ＝θ０＋θＴＨＡ十θＴｌ（ＩＪ　
）。

そして、ステップ４３０に進み冷却水温Ｔ　ＨＷが所定
の温度ＴＨＣ（例えは６０℃）を越えているか否かを判
断し、所定の温度ＴＨＣを越えている場合にはそのまま
処理を終了し、所定の温度ＴＨＣを越えていれはステッ
プ４４０に進む。

ステップ４４０ではスタータスイッチ３９がオフされて
から所定時間Ｔ（例えは３秒）以内が否かを判断し、所
定時間Ｔを越えた場合にはそのまま処理を終了し、所定
時間Ｔ以内の場合はステップ４５０に進んで点火時期θ
を所定角度θＣ（例えは１５度）遅角させて（θ＝θ−
θＣ）後に処理を終了する。

上記の点火時間算出処理では、スタータスイッチ３９が
オフしてから所定時間Ｔ（例えは、３秒）以内には点火
時期を所定角度θＣ（例えは、１５度）遅角させるので
、始動直後に内燃機関１で発生ずるトルクが抑制される
。そのため、機関回転数ＮＥが上昇するのを防止できる
。

なお、第二実施例の燃料噴射量算出処理と第三実施例の
点火時期算出処理とを同時に平行して実行してもよい。

さらに、上記の各実施例では、始動後、所定時間Ｔを経
過するまで内燃機関１の出力］・ルクを抑制するように
しているが、始動後、内燃機関１が所定量（経過クラン
ク角）回転するまで内燃機関＝１６ １の出力トルクを抑制するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれは内燃機関の始動直
後、所定期間内において内燃機関の出力［・ルクな抑制
するので、始動直後に機関回転数が上昇するのを防止で
き、またエンジン音を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内燃機関の制御装置を例示する基本的
構成図、第２図は本発明が適用された内燃機関及びその
周辺装置を示す概略構成図、第３図は電子制御回路にお
いて実行される燃料噴射量算出処理を示すフローチャー
１・、第４図は燃料カットの実行により機関回転数が適
正に制御されることを示す説明図、第５図は第３図の燃
料噴射量算出処理に冷却水温の判断処理を追加した場合
の燃料噴射量算出処理を示すフローチャート、第６図は
第二実施例の燃料噴射量算出処理を示すフローチャーＩ
・、第７図は第三実施例の点火時間算出処理を示すフロ
ーチャー１・である。 −１８＝ Ｍｌ、３・・・吸気管 Ｍ２−・・圧力検出手段（１７・・・圧力センサ）Ｍ３
−・・回転数検出手段（３１・・−回転数センサ）Ｍ４
，１・・・内燃機関

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吸気管圧力を検出する圧力検出手段と、 機関回転数を検出する回転数検出手段と、 該圧力検出手段及び該回転数検出手段の検出結果に基づ
   いて内燃機関への燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御
   手段と、 を備える内燃機関の制御装置において、 上記内燃機関の始動後、所定期間内において上記内燃機
   関の出力トルクを抑制する抑制手段、を設けたことを特
   徴とする内燃機関の制御装置。