JPH0216345A - 高温再始動時の燃料噴射量制御システム - 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） 本発明１．ｔ、内燃様関（以１；エンジンともいう）に
対する燃料の供給噴射ａを制御する為の制御システムに
関する。

比較的長時間運転されたエンジンを停什すると、冷却機
能が停まることからエンジンの温度は停止後１菅する。

さらに燃料噴射弁も時間とともにエンジンからの熱で上
界する。このように、エンジンの温度が上背するど、燃
料噴射弁内の燃料が高温になり、燃料中にベーパが発生
することがある。

燃料中にベーパが生じている状態で再度エンジンを始動
すると、ベーパが燃料噴射弁から噴射されてしまい、エ
ンジンが必ｆｆ１ｆ７１とするだけの燃料が供給されな
いことになる。つまり、燃焼室の空燃比がリーンとなり
、エンジンが始動しなかったり、エンジンスト−ルを起
こしたりすることがある。

本発明は上記問題、づなわち高温再始動時に生じる問題
を解決するための燃料噴１１）ｊ量制御システムに関す
る。

（従来の技術） 既に上記したエンジンの高温再始動時において、空燃比
がリーンになることを防止・Ｊ“るために、たとえば再
始動時におＧ」るエンジンの冷却水温が所定値以−１−
であるか杏かによって燃料噴射弁への供給噴射量を増ｈ
）させる手段が知られている（特開昭６０−１３５６３
８号公報等）。

第６図は自動中のエンジン運転停止前後にお番ノるエン
ジン冷却水濡、燃料噴射弁先端部表面温度および燃料噴
射弁に燃料を供給する燃料バイブ中の燃ｌｕｇ度の時間
変化を図示したしのである。図１１ＡおよびＢはそれぞ
れ走行条件等が異なり、同一時刻に走行終了後、エンジ
ンを運転停止するまでのフィトリング時間が異なるケー
スを示したしのである。エンジン冷ｆＪ］水温は自動車
走行中は自動車のスピードや気候等により−・定ではな
い。また、走行を終了させるとエンジンを冷却する空冷
ファンは作動していても走行中による空冷はなされなく
なる。したがって−Ｌンジン冷却水温は走行路７′（９
からエンジン運転停止までのフィトリングの間はゆるや
か２１カーブを描いて若干上界ザる。

一方燃石噴射ｊＴの先端部淘亀は（よぼエンジン冷７Ｊ
］水淘とある一定の温度差を保ちながら変化Ｊ−る。

また燃料バイブ中の燃１４度はエンジンから離れている
ためにエンジン運転停止ト俊はさほど上背ｕヂはぼ一定
の温度が保たれる。

ベーパの発生自体は温度に依存するが特に、燃料噴射吊
に影響を与えるようなベーパの発生は【、１ぼ燃料噴射
弁先端部表面温１ｕと燃料パイプ中の燃料温度との温度
差に依存すると考えられる。なぎなら、燃料パイプ中の
燃料に発生するベーパはリターンされて燃料クンク側へ
扱けて噴射量に与える影響は少ない。−１ノ、燃料噴射
弁若中の燃料温度より高温であればあるはど燃料１１（
１印１弁にベーパが発生しゃ’Ｊ−＜　’、ｒるからで
ある。したがって燃料温度がほぼ一定の場合は燃料噴射
弁先端部表面温度の変化から燃料噴射部に影響を与える
ベーパの発生度合を知ることがて・きる。

上記従来の手段においてはエンジンの運転停止後、始動
時にお（プる冷却水温でよってのみ燃料の噴射量を制御
するものであり、第６図のように走行条件等の違いによ
る走行終了前のエンジン冷却水温の、変化やアイドリン
グ時間の違いによる走行終了後のエンジン冷却水温の変
化が異なる場合は、燃料噴射弁内に発生するベーパ対策
を同一噴射条件で実施するわけにはいかない。すなわら
、例えばケースＡ、Ｂ共に温度ＴＳにＪ３いて同−噴射
量の制御を施した場合を考えると、ケースＡ、Ｂ共に各
エンジン冷却水温に対応する燃料噴射弁先端部表面温度
はＴ３となる。したがって、燃Ｆ３１噴射のに影響する
ベーパの発生しやずさは、ケースＡにおいてはＴ　３−
　Ｔ　２、ケースＢにおいてはＴ３Ｔ１に依存するもの
と考えられるので、冷ｆＪ］水温ＴＳだけ考慮した噴射
量増ｍ制御Ｉ　’ｒは、一方がオーバリッヂになったり
、オーバリーンになったりして不安定な噴射量制御が実
施されることになる。

以上のように上記従来の手段では運転停止後におけるエ
ンジンの状況が正確に把握することができず不安定な燃
料の増ｈ）補正が行なわれることもありエンジンの始動
不良および燃費の悪化につながるという問題点を有して
いる。

（発明が解決しようとげる課題） そこで本発明は上記従来の技術の問題点を解決するため
に、走行条件等の違いからエンジンの運転停止前後のエ
ンジン冷却水温や燃料噴射弁若しくはその近傍の温度の
時間変化が異なる場合においても不安定な噴射藁増闇制
御をしない高温再始動時の燃料噴！ｌＦｌ泪制御システ
ムを提供することを解決すべき課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題は以下に）ホベる手段によって解決される。

内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、前記内燃機関
の運転停止直後および再始動時における、前記内燃機関
の冷却水温、前記燃料噴射弁の温度、前記燃料噴射弁近
傍の温度のいずれかの温度を検出できる温度検出手段と
、前記再始動時における温度が所定値以上のときに、前
記温度検出手段により検出された前記運転停止直後の温
度と前記再ｈｉ３＊ｊ＞時における温度どの温度差に従
って前記燃料噴射弁の哨用Ｍ増は制御を行−）噴射間増
吊制御手段とを有する高温再始動時の燃料噴射量制御シ
ステム。

また、 前記燃料噴射弁の噴射ｒ６の増量制御を行う噴射吊増闇
制御手段は、前記燃料噴射弁の燃圧と導入されるｊ、ｔ
　６ｔ−圧どの差が一定になるように前記燃圧を調整す
る燃圧調整手段と前記基準圧に大気圧を導入する導入手
段とを含ませることによっても効果的な制御が実現され
る。

なお、ここで燃料噴射弁近傍の温度とは例えば吸気管や
スロワ１へルボデイ等の温度をさす。

明をする。

内燃機関の運転を停止さけると、その時の内燃機関の冷
Ｗ水温が温度検出手段によつＣ検出される。たとえばケ
ースＡにＪ３いてはげ１２度丁５が、ケースＢにおいて
は渇１α１−４が検出されるとする。

しばらくして再び内燃償関を始動させると、前記温度検
出手段により再始動時における冷却水温が検出される。

たどえばケースＡ、ケースＢ共にＴＳが検出されるどザ
る。

このとぎ、冷却水濡が所定値以上であるとすると、たと
えばケースＡにおいてはＴ　Ｓ　−Ｔ　５の値に応じた
噴射量の増量制御が、ケースＢにおいてはＴＳ−丁４の
値に応じた噴射間の増量制御が噴射閤増帛制御手段によ
り施される。なお、このとき燃料噴射弁の燃圧を高めて
増量制御を行ってもよい。ｉＪなわら、通常負圧が導入
されている基準圧に大気圧導入手段により大気圧を導入
し、大気圧と燃圧との差が一定になるように燃圧調整手
段によって燃圧が調整されて通常よりも高められること
によって噴射燃料の増量が行われるのである。

これらＴＳ−Ｔ５．ＴＳ−Ｔ４の値は燃料噴射弁先端部
表面温度と燃料温度との差Ｔ　３−　Ｔ　２　Ｊ３　Ｊ
ζびＴ３−Ｔ１に対応している。このように走行条ｆｔ
等が異なりたとえエンジン運転停止前後、エンジン冷１
Ｊ１水温の時間変化が異なる場合においても適正な噴Ｏ
Ａ市制御が施される。

また、このとぎＴＳが所定圃よりも低ければ通常の噴（
ト）■で燃料が供給される。

したがって高温再始動時おにび始１Ｆｌｌ後において燃
お１の適正な増量供給がなされ、エンジンの運転を安定
化させる。

なお、エンジン冷却水温のかわりに燃料噴射弁若しくは
その近傍（吸気管やスロワ１−ルボデイ等）の温度を検
出して行う制御によってさらに効果的な噴射間の増量制
御が実現される。

（実施例） 本発明に係る第１実施例を第１図、第２図および第４図
に従って説明する。

第１図は、本実施例に係わる燃料噴射量制御システムの
概略構成図である。

図中１０は本実旅例の中枢となる演算制御回路（以下Ｅ
ＣＵとする）である。ＥＣＵＩＯには信号線１．３，５
．７がそれぞれ電気的に接続されている。信号線１はデ
ィストリビュータ２からの点火−次信号をＥＣＵＩＯへ
伝えている。信号線３はエンジン２０の冷却水通路２１
に設けられた水温センサ４からの信号をＥＣＵＩＯへ伝
えている。信号線５は吸気管１２に位置するスロットル
バルブ１４と吸気弁１６との間の吸気管圧を測定する吸
気圧セン＋Ｊ６から信号をＥＣＵｌｏへ伝えている。信
号線７は上記信号をＥＣＵｌｏにおいて演算処理して出
力された適正な噴射タイミング信号を燃料噴射弁８へ伝
えている。上記構成により、燃料噴射弁８の噴射市制御
を行なっている。

次に第２図によりＥＣＵＩＯの構成を説明する。

ディストリビュータ２からの点火−次信号は信号線１を
介して波形整形回路２３に入力される。点火−次信号は
波形整形回路２３により所定電圧レベルの矩形波に整形
されＣＰＬＩ３０へ入力される。

一方、水温センナ４からの信号は信号線３を介して、又
吸気圧センナ６からの信号は信号線５を介してそれぞれ
電圧レベル修正回路２８に入力される。これらセンサか
らの１８号は電圧レベル修正回路２８により増幅して適
正な雷ｊルベルにされた後、Ａ／Ｄコンバータ２９にＪ
：リアナグロ吊をデジタル闇どしてＣＦ〕Ｕ　３０へ入
力される。。

ＣＰＵ３０はそれぞれの信号をもとにＲＯＭ３１に組込
まれたプログラムによりＲΔＭ３２の領域を使用して適
正な噴射タイミング信号を得るための演算処理を行ない
、駆動回路３３を介して燃才１噴射弁８の噴射量制御を
行なっている。

次に本実旅例の制御手順を第４図に従つ−で説明する。

第４図（ａ）および（ｂ）は、供給噴射量を制御するた
めにＥＣＵ１０′ｃ処理されるグ１コグラムの一部のフ
ローを示したものである。フローブｉ・ト（ａ）はエン
ジン２０がレルし一部で強制的に回転される始動時にお
（プるフローであり、フローヂ１’　−１”　（ｂ　）
は始ＩＭＪ後、すなわらエンジン２０が自ら回転を始め
た後のフローである。

今、運転されたエンジン２０が停止に状態にあるどする
。この状態で再始動させるとすると、水温センサ４によ
り冷ＩＪＩ水通路２１の水温が検出される。、りなわ１
５、ステップ１００において水と１信号が信号線３を介
してＥ　ＣｔＪ　１０で読込まれる。次に、ステップ１
１０に進みＩ７ｒ；［Ｆ］ＪＯＮにおｌる燃料噴射弁８
の基本哨ｒＦ１！Ｈが泪ζ）される。スフツブ１２０に
おいて始動時にお１ノる水温ど予め設定された所定水温
とを比較し、水温が所定水温以上であれば、ステップ１
３０へ進む。すなわら、既にエンジン２０の運転停止直
後に検出された冷却水温と始動時における水温との温度
差に従って、ステップ１１０で計算された哨ＣＦＪ　ｈ
ｉにＬ正を施すためｎ１係数が算出される。、なおこの
とき運転停住直１１１２の冷却水温の舶は、このフ【］
−が実行される前に既に水温センサ４によってＥＣＵＩ
Ｏ内に取込よれレッ１−されている。次にステップ１４
０にＪ３いてステップ１３０で算出されたｒ（正係数を
ステップ１１０ｒＣＡｌ出された２、を本噴射吊に乗す
ることによって修正された噴射用がＱ出される９、シた
がって燃料噴射弁８がステップ１４０で算出された噴用
ム１を供給噴射するように、Ｅ　ＣＬＪ　１０は哨ＤＩ
　ｉ’ｉ）に応じた開弁信号を信号線７を通じて燃料噴
射弁８へ与える。なお、ステップ１２０に４３いて上記
水温が所定値より低い値であればステップ１１０で算出
された基本噴ｒＪＪ　ｍで供給噴射が施される。

エンジン２０が自ら回転しｔよじめた後は、フローチｐ
−ｔ−（ｂ）に従う。づなわら、ステップ２００に８３
いＣ１その時の水温センサ４からの水温信号、吸気圧セ
ンサ６からの吸気管圧力信号および図示しないディスト
リビ１−タからの点火−次信号によるエンジン回転数信
号がＥＣＵＩＯに読込まれる。ステップ２１０にＪ３い
て、これら信号に基づいて基本噴射間が算出される。ス
テップ２２０において吸気密度補正および過渡補ＩＦ等
、別途に算出された補正係数を読込み新たな補正係数を
算出する。ステップ２３０においてステップ２１０で算
出された基本噴射ｍにステップ２２０で算出された補正
係数を乗することによって噴射用が算出される。ステッ
プ２４０〜２６０はフローチャート（ａ＞のステップ１
２０〜１４０と同様であるので説明を省略する。なお、
ステップ２４０での水温とは、ステップ２００において
読込まれた水温信号に対応り−６５゜ 以上のことにより、たとえ冷却水温がエンジンの始動時
（りにおいて走行条件等によりさまざまに変化しても、
燃料噴射弁の先端部のベーパ発生度合に応じたエンジン
の燃料供給が適正に行なねれ、その後のエンジンの運転
を安定化させる。

次に第２実茄例について第３図および第５図により説明
をする。

第３図は第２実施例の供給噴ＦＪ４用υ１仰シスデムの
概略構成図である。なお、第１実／＋１例と同一の構成
要素には同一番号を付す。■アクリーチ４０によって清
浄化された空気がスロットルバルブ１４によってその間
が調整され、量ナージタンク４２、吸気管１２、吸気弁
４４を介してエンジン２０へ供給される。吸気管１２に
は燃料噴射弁８が取ｆＪけられており、燃料噴射弁８に
は燃料パイプ４Ｇを介して図示しない燃料タンクから燃
料が供給される。燃料パイプ４６にはプレッシャレギｌ
レタ４８が接続されている。プレッシャレギュレータ４
８は基準圧室４８ａと燃料室４８ｂがダイヤフラム４８
Ｇで区界された構造を有し、グイヤフラム／Ｉ８Ｃは図
示しないばね等により常時燃料室／１８ｂ側へ一定の力
がかけられている。燃料室４８　ｂには１１０記燃利バ
イブ／１６の他、リターンバイブ５０も接続されており
、リターンバイブ５０は通常燃料タンクへ接続されてい
る。／レツシトレギュレーク４８はり埠、圧’２１４８
　ａ内の基準圧に前記ばね等による付勢力による圧力を
加すした圧力よりも燃料室４８ｂ内の燃圧が高くなった
ときにダイヘノフラム／１８Ｇが変位して燃料バイブ４
６とリターンバイブ５０を連通させるように作動する。

これにより燃料室４８ｂないし燃料バイブ４６内の燃圧
が所定値以Ｆになったとさｔこ余分の燃料を逃がし、所
定の圧力を維持づ−るように機能する。

なお、ここで所定の圧力とは前記したように基準ｆｆ室
４８　ａ内の圧力に応じて変化する。図示５２１．１基
準圧室４８ａに基準圧をη人するための連通管であり、
これは三方弁５４を介して連通管５６ないし５８のいず
れかと連通する。連通管５６はリージタンク４２ど連通
し、連通管５８は大気と連通しでいる。

なお、図示しないＥ　ＣＵには、第１実施例と同様に燃
料噴射弁８および各レンリ等が電気的に接続されている
。さらにまた三方弁５４　（、＋　Ｅ　ＣＵど電気的に
接続されており、三方弁５４がｌ−ＣＬＪからの駆動信
号を受けると連通管５２ど５６を沖通し基準圧室４８ａ
に大気を導入する構成と４１つている。通常三方弁５４
は連通管５２と５６が連通している。この状態では、１
ナージタンク４２内の負圧が基準圧室４８ａに導入され
、燃ｒｌ噴割弁Ｅ３の燃圧ど噴射雰囲気圧との差が一定
に調整される。

Ｅ　ＣｔＪからの信号を受は三方弁５４によって連通管
５２と５６が連通している状態では基準圧室４Ｆ３ａ内
には大気圧が導入され、燃Ｉｆは高められる。

次に本実旅例の制御手順について説明引る。

第５図の）（」−チ↑？−１〜（ａ）よｊよび（ｂ）は
、第１実施例の第４図（ａ　）　ａ３よび（ｂ）に対応
・）る−ｂのである。したがって、第５図のフ［１−ブ
ト−ト（ａ）はエンジン２０が自ら回転をし始める萌の
始動時にお１ノるフローであり、第５図のノ【コヂ１ノ
ー１〜（ｂ）は始動（ｐエンジン２０が自ら回中入し始
めｔＪ１りの）［］−である３゜運転され停止状態にあ
るエンジン２０を再始動さけ゛るどすると、水温セン會
す４に」：り冷却水通路２１の水温が検出される。以後
フローヂｔＩ−ト（ａ）が実行されるが、ステップ３０
０〜３２０は第１実施例で述べた第４図のフローヂャー
ト（ａ）のステップ１００〜１２０と同様であるので説
明を省略する、。

始動時の水温が所定水温以上であればステップ３３０へ
進む。ステップ３３０において既にエンジン２０の運転
停止直後に検出された冷ＩＪ］水温と始動時における水
温との４度差が所定値以上であればステップ３４０へ進
みＥＣＵにより三方弁５４が駆動される。すなわち、連
通管５２と５８が連通する状態となり、プレッシャレギ
ュレータ４８の５９圧室４８ａに人気が導入され、プレ
ッシャレギュレータ４８の圧力調整作用により、燃料噴
）１弁８の燃圧がアップされる。したがって、通常と同
じ駆動パルスによって燃ｆ”Ｉ噴射弁８の噴射を行えば
、増ｎ１された供給噴射が施される。

なお、ステップ３２０において水温が所定水温より低ｔ
ノればこのフ［］−から扱りる。またステップ３３０に
おいて温度χ、が所定１直より５小さければ同様にこの
フ［１−から抜け、ステップ３１０で１（ｔられた阜本
噴！：）ｊ　ｍで通常の供給１＋Ｑ川が行なわれる。

エンジン２０が自ら回転した俊は、フ［７］−ブト−ト
（ｂ）に従う。ステップ４００〜／１３０１よ第４図の
フ［１−チレート（ｂ）のスフ゛ツブ２００〜２３０と
同様であり、ステップ４４０〜４〔５０は第５図フロー
ヂレート（ａ）のステップ３２０〜３４０ど同様である
ので説明を省略する。

以上のように−［ンジン運転停止Ｆ直後の冷ｌＪｌ水温
と始動時もしくは始動後の冷却水温との温度差が所定舶
以上のどきにのみ燃料噴射弁の燃圧を上げることにより
燃料噴射弁のベーパ発生を抑えることができ通常Ｊ：リ
リッチに噴射供給がなされる。

したがってエンジンへの燃料供給が適正に行く５われ、
その後のエンジン運転を安定化させる。

なお、第１実施例、Ｉ−３よび第２実施例のいずれかの
手段に、第６図にＪ３りる燃料噴射弁先端部表面温度の
最高；昆１島＋’＋ｒ＋後の判断をするためにエンジン
の停止中の時間と運転終了時の水温から水温信号読込み
１時が前記最高温度の前後かを判定させる手段を加えて
もよい。特に、第１実施例にＪ３いてステップ１３０お
よびステップ２５０の直前のステップに、この手段を加
え、判定ｔこ応じた修ＩＦ係数演等をステップ１３０お
よびステップ２５０において行うことににす、より適正
な噴ひ１すｄ制御が行なわれる。なぜなら、前記最高温
度前の状態においＣは燃料噴射弁からベーパが増々次か
ら次へと発生していく傾向の状態であり、よりリッチな
噴射ωが望ましい。一方、前記最高温度後の温度降下の
状態では、ベーパの発生が徐々におさまる傾向の状態Ｃ
あり、噴１１間の増ｎｉ　ＩＪ　費や抑えた方が望まし
い。また、第２実施例においては、ステップ３３０およ
びステップ４５０の直前のステップにこの判定手段を追
加することにより、ステップ３３０およびステップ４５
０における所定値の値を判定手段に応じて決めることに
よって三方弁をオン１ノ’る条件を変えてもよい。

第１実施例ｄ３よび第２実施例はともに水温センＶによ
るエンジン冷却水温の湿度差に従って噴射ｆＭの別置制
御を行なう例を示したが、水温センサのかわりに燃料噴
射弁の温度若しくは燃料噴射弁近傍に位置するたとえば
吸気管やスロットルボディ等の温度を測定するための温
度センサを設け、運転停出直後における温度と始動時Ｊ
３よび始動１１２の温度どの温度差に従って噴射量の増
量制御を行なうことによりさらに効果的な増岱制御が実
現される。

（発明の効果） 本発明は、たとえエンジンの運転状態がその時々におい
て異なる１易含においても、エンジン運転停止１直接の
冷却水温とエンジン始動時の冷却水温との温度差、また
はエンジン運転停止直後の燃斜噴射弁若しくはその近傍
の温度とエンジン始動時の燃料噴射弁若しくはその近１
先の温度どの温度差に従って燃料噴射弁の供給哨ｌＪ１
吊の別間制御を行うので運転停止・後における燃１３１
噴射弁のベーパ発生をｌＥ確に把握し、適正な供給噴（
ト）を施す−ことにより空燃比が最適化され、エンジン
の運転を安定化させることがｒきる。また、不必要な供
給噴射を避（）ることで燃費が向上する。さらに冷却水
温【ごよる噴ＯＡ間制御においては既存の装置を使用で
きるので構成も簡単であり製造コストの低減にもつなが
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る第１実施例の＋＋ａ略構成図、
第２図はＥＣＵのブロック図、第３図は本発明に係る第
２実施例の概略構成図、第４図（ａ＞（ｂ）はそれぞれ
第１実施例のプログラムフローチャー１へ、第５図（ａ
）、（ｂ）はそれぞれ第２実施例のプログラムフ［Ｊ−
チャート、第６図はエンジン冷７Ｊ］水温、燃石哨射弁
先端部表面渇度および燃料バイブ中燃ｒ（温度のエンジ
ン運転停止１前後における時間変化を示した図である。 ４・・・水温センサ ８・・・燃料噴射弁 １０・・・ＥＣＵ ２０・・・エンジン ４８・・・ブレフシ１／レギル−タ ５４・・・三方弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、前記内
   燃機関の運転停止直後および再始動時における、前記内
   燃機関の冷却水温、前記燃料噴射弁の温度、前記燃料噴
   射弁近傍の温度のいずれかの温度を検出できる濃度検出
   手段と、 前記再始動時における温度が所定値以上のときに、前記
   温度検出手段により検出された前記運転停止直後の温度
   と前記再始動時における温度との温度差に従って前記燃
   料噴射弁の噴射量増量制御を行う噴射量増量制御手段と
   を有する 高温再始動時の燃料噴射量制御システム
2. （２）前記燃料噴射弁の噴射量増量制御を行う噴射量増
   量制御手段は、前記燃料噴射弁の燃圧と導入される基準
   圧との差が一定になるように前記燃圧を調整する燃圧調
   整手段と前記基準圧に大気圧を導入する大気圧導入手段
   とを含むものである特許請求の範囲第１項記載の高温再
   始動時の燃料噴射量制御システム