JPH0255612B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、内燃機関の始動時バイパス空気量制
御装置において、機関温度に応じて予め定められ
た始動時のバイパス空気量を、所定の始動時間目
標値と実際の始動時間との差に応じて自動的に修
正することにより、内燃機関個々の特性の相違に
よる始動性のバラツキ（始動時間のバラツキ、始
動後のエンジン回転数の吹き上がり量のバラツ
キ）を補償するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は内燃機関の始動時バイパス空気量制御
装置に関する。

一般に、内燃機関の始動性は、スタータのオン
時からエンジン始動完了までの時間（始動時間）
と、エンジン始動完了後アイドル回転数に安定す
るまでの間におけるエンジン回転数の吹き上がり
量の大きさ（第６図参照）とで評価され、始動時
間はできるだけ短いことが望まれ、吹き上がり量
はできるだけ小さいことが望まれる。

始動時間を短縮するためには、機関温度が低い
程濃い混合気を供給し、且つスロツトル弁の上流
と下流を連通するバイパス通路の開度を全開
（100％）にすると良い。しかし、バイパス開度を
全開にすると、エンジン完爆後の吹き上がり量が
著しく大きくなり、ドライバを脅かしたり、シフ
トがニユートラル状態でない場合、車が突然飛び
出すといつた事故を招く虞がある。そのため、始
動時間と始動後の吹き上がり量との双方がほぼ満
足し得るように始動制御する方法が要望されてい
る。

〔従来の技術〕

従来、上記要望を満たす為に採用されている方
法は、内燃機関の適合試験において始動時間をそ
れほど悪化させない範囲で吹き上がり量を抑える
ことができる始動時バイパス空気量を各機関温度
にわたり求め、これを個々の内燃機関制御部の
ROMに記憶させ、始動時におけるバイパス空気
量を機関温度に応じて変更するものであつた。

第３図は適合試験により求められた機関温度対
始動時バイパス開度特性の一例を示す線図であ
り、機関温度が−20℃以下の場合には始動時間が
極端に長くなることから始動時間を優先してバイ
パス開度を100％とし、80℃以上の場合は始動時
間が本来短いことから吹き上がり量を抑えること
を優先してバイパス開度をほぼ70％とし、−20℃
〜80℃の間においてはその中間の値を用い、温度
が高くなる程バイパス開度を徐々に小さくしたも
のである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、適合試験で求められた第３図に
示すような特性は、エンジン特性、バルブタイミ
ング特性等の内燃機関特性が標準的な場合を想定
しているので、実際に個々の内燃機関で実施した
場合、各内燃機関の特性のバラツキにより域内燃
機関では始動時間が所望の時間より長くなつた
り、又或内燃機関では始動時間は短くなるものの
吹き上がり量が所望より大きくなるという問題点
がある。また、このような問題は内燃機関の経年
変化によつても生じる。

本発明はこのような従来の問題点を解決したも
ので、その目的は、内燃機関個々の特性のバラツ
キによる或は経年変化による始動性のバラツキを
自動的に補償することにある。

〔発明の着眼点〕

適合試験における標準状態の内燃機関の特性と
個々の内燃機関の特性との間に相違がある場合、
始動時間の相違となつて現れる。そこで、適合試
験における標準的な内燃機関の始動時間を計測し
てこれをメモリに記憶させておき、これと実際の
始動時間を比較し、両者が等しくなるように機関
温度じ応じて予め設定された始動時バイパス空気
量特性を変更してやれば、内燃機関の特性のバラ
ツキによる始動性のバラツキを補償することがで
きる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこの点に着目して為されたものであ
り、例えば第１図に示すように、機関温度に応じ
た始動時のバイパス空気量を求める始動時バイパ
ス空気量算出手段EMと、スロツトル弁SVの上
流と下流を連通するバイパス通路BPの開度を開
度調節器ISCで調節することにより始動時のバイ
パス空気量を機関温度に応じて制御する制御手段
CONTとを備えた内燃機関の始動時バイパス空
気量制御装置において、エンジンEGの回転数を
計測する回転数計測手段DETと、スタータSTが
起動された時点からエンジン回転数計測手段
DETで所定回転数（実施例においては500rpm）
が計測されるまでの時間を計測する始動時間計測
手段TTと、機関温度に応じた始動時間目標値を
求める始動時間目標値算出手段TMと、この算出
された始動時間目標値と前記計測された始動時間
とを比較する比較手段COMPと、この比較手段
COMPの比較結果に応じて補正係数記憶手段
MEMに記憶された補正係数Ｋを変更する変更手
段MODと、補正係数記憶手段MEMに記憶され
た補正係数Ｋに応じて始動時バイパス空気量算出
手段EMで算出された始動時バイパス空気量を補
正し、該補正された始動時バイパス空気量を制御
手段CONTに制御目標値として与える補正手段
COMとを設ける。

〔作用〕

スタータSTがオンされるまでの間に、始動時
バイパス空気量算出手段EMではそのときの機関
温度に応じた始動時バイパス空気量を求め、補正
手段COMはこれと補正係数記憶手段MEMに記
憶された補正係数Ｋから実際の始動時バイパス空
気量を算出し、制御手段CONTはそれに応じて
開度調節器ISCの開度を調節する。スタータST
がオンされると、図示しない燃料噴射手段、点火
制御手段により燃料の供給、点火処理が行なわれ
ると共に、始動時間計測手段TTで始動時間の計
測が開始され、エンジン回転数計測手段DETで
計測されたエンジン回転数が所定の回転数に達す
るまでの時間が求められる。比較手段COMPは、
この計測された実際の始動時間と、始動時間目標
値算出手段TMにおいて機関温度に応じて求めら
れた始動時間目標値とを比較し、変更手段MOD
は比較結果に応じて補正係数記憶手段MEMの補
正係数Ｋを修正する。即ち、実際の始動時間が始
動時間目標値よりも長いとき、或はある値以上長
いときは補正係数Ｋが大きくなるように変更し、
逆の場合は小さくなるように変更する。従従つ
て、実際の始動時間が始動時間目標値よりも長く
なつた場合、次回の始動時におけるバイパス空気
量は増大され、始動時間が目標値に近ずけられ
る。また反対に実際の始動時間が始動時間目標値
よりも短いときは次回の始動時のバイパス空気量
は減少され、始動時の吹き上がり量が抑えられ
る。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例の要部ブロツク図であ
る。同図において、図示しないエアクリーナで清
浄された燃焼用の空気は管路１０に導入され、一
部はスロツトル弁１２を介し、他はスロツトル弁
１２の上流と下流を連通するバイパス通路１３を
経由してインテークマニホールド３６に導かれ
る。この際、スロツトル弁１２により流量制御が
行なわれると共に、バイパス通路１３を流れる空
気量がバイパスエアコントロール弁１４で調節さ
れる。このバイパスエアコントロール弁１４とし
ては例えばステツピングモータによりバイパス通
路径調節バルブを駆動するタイプのものを使用す
ることができる。インテークマニホールド３６に
導入された空気はここでインジエクタ１５から噴
射された燃料と混合され、その混合気は吸気バル
ブ１６が開かれている間にシリンダ１７内に導入
される。シリンダ１７内の混合気はピストン１８
により圧縮され点火プラグ１９により着火し、爆
発して生成された燃焼ガスは排気バルブ２０が開
かれている間にエキゾーストマニホールド２１お
よびマフラ２２を介して外部に排出される。

また、内燃機関の各部には各種の機関パラメー
タを検出するためのセンサが設けられる。吸気温
センサ２３は燃焼用空気の温度を検出するもの、
エアフローメータ等の吸入空気量センサ１１は燃
焼用空気の流量を検出するもの、スロツトル開度
センサ２４はスロツトル弁の開度を検出するも
の、吸気管圧力センサ２５はインテークマニホー
ルド３６内の圧力を検出するもの、水温センサ２
６はシリンダブロツク内の冷却水の温度（機関温
度）を検出するもの、クランク角センサ２７はエ
ンジンの回転数を検出するもの、エキゾーストマ
ニホールド２１に取付けられたO₂センサ２８は
排気ガス中の酸素濃度を検出するものであり、そ
れぞれの出力は処理部３０の入力インタフエイス
３３に入力される。また、スタータ２９が起動し
ているか否かを示す信号も入力インタフエイス３
３に入力される。

処理部３０は、マイクロプロセツサ３１とこれ
に接続された入力インタフエイス３３、Ａ／Ｄコ
ンバータ３４、ROM、RAM等を含むメモリ３
２及び出力インタフエイス３５から成る。入力イ
ンンタフエイス３３は前述した各種の入力をマイ
クロプロセツサ３１に取り込むためのもので、デ
イジタル量に変換する必要のあるものはＡ／Ｄコ
ンバータ３４においてデイジタル量に変換された
後マイクロプロセツサ３１に加えられる。マイク
ロプロセツサ３１は、本実施例においては本発明
に係わる始動時バイパス空気量制御以外に公知の
燃料噴射制御、点火時期制御とアイドル回転数制
御とを行なつている。ここで始動時の燃料噴射制
御は、例えば機関温度に対応した始動時噴射量を
記憶するメモリの内容に従つて機関温度が低い程
濃い混合気が得られるように制御される。メモリ
３２にはこれらの制御に必要な各種プログラムが
記憶される。また、マイクロプロセツサ３１から
出力インタフエイス３５を介して点火プラグ１９
へは点火信号が送出され、インジエクタ１５へは
その開弁時間を制御するための噴射信号が送出さ
れ、バイパスエアコントロール弁１４へはその開
度を調節するための信号（ISC信号）が送出され
る。

第３図はメモリ３２のROM部に記憶された機
関温度（THW）対始動時バイパス開度（C1）特
性マツプの一例を示す線図であり、機関温度が低
い程始動時バイパス開度は大きくなるように設定
される。尚、この特性は従来と同様に内燃機関の
適合試験において決定されたものである。

第４図はメモリ３２のROM部に記憶された機
関温度（THW）対始動時間目標値（Ptx）特性
マツプの一例を示す線図である。この特性は、第
３図に示すような特性を求めた適合試験において
機関温度を少しずつ変更しながらその各場合の始
動時間を計測しプロツトしたものである。

第５図はマイクロプロセツサ３１の行なう始動
時バイパス空気量制御処理の一例を示すフローチ
ヤートである。この処理は例えば所定周期毎に実
行される。また第６図はエンジン停止中からエン
ジン始動完了までに至るエンジン回転数NE、ス
タータ状態、マイクロプロセツサ３１内部タイマ
Ctxの時間的変化の一例を示す線図である。

イグニツシヨンスイツチがオンになると、マイ
クロプロセツサ３１は先ず始動判定を行なう
（S1）。これは、クランク角センサ２７の信号に
基づいて算出されたエンジン回転数NEが500rpm
以下であるか否かを識別することにより行なわ
れ、エンジン回転数が500rpm以下であれば始動
中（停止中を含む）と判別し、そうでなければ非
始動中と判別する。始動前と始動中は、エンジン
回転数は500rpm以下となるので、マイクロプロ
セツサ３１はステツプＳ２に移行し、水温センサ
２６で検出された機関温度（THW）に基づいて
第３図のマツプを参照しその状態の始動時バイパ
ス空気量C1を求める。そして、このC1に予めメ
モリ３２のRAM部に記憶された補正係数Ｋ（初
期値はROM部に記憶されたものを使用する）を
乗ずることにより実際のバルブ開度の制御目標値
を求め、バイパスエアコントロール弁１４の開度
がその値になるように出力インタフエイス３５を
介して制御する（S3）。また、次にスタータ２９
がオフか否かを判別し、オフであれば内部タイマ
Ctxをクリアする（S4、S5）。更に検出した機関
温度に基づいて第４図のマツプを参照しその状態
の始動時間目標値Ptx求める（S6）。

エンジンを始動させるためにスタータ２９をオ
ンすると、当初エンジン回転数は500rpm以下な
のでステツプS2〜S6が実行される。この際、ス
タータ２９はオンなので内部タイマCtxのクリア
処理は行なわれず、Ctxの値は第６図に示すよう
にスタータ２９オンからの時間を示すものとな
る。スタータオンによりエンジンが回転され、燃
料の噴射、点火処理が行なわれエンジンが完爆し
回転数が500rpmを越えるとステツプS7に移行す
る。このステツプS7では前回も500rpm以上であ
つたか否かを判別し、前回が500rpm未満である
場合は内部タイマCtxの値（始動時間に等しい）
を内部レジスタMtxに格納し（S8）、MtxとPtx
が等しいかを判別する（S9）。そしてMtxとPtx
が等しくない場合、MtxがPtxより大きいか否か
を判別し（S10）、MtxがPtxより大きい場合、メ
モリ３２のRAM部に記憶された補正係数Ｋの値
を例えば0.01だけ増加し（S11）、そうでない場合
は補正係数Ｋの値を例えば0.01だけ減少させる
（S12）。そして、このように変更した新たな補正
係数Ｋをメモリ３２のRAM部に記憶保持する
（S13）。従つて、実際の始動時間（Mtx）が予め
定められ始動時間目標値（Ptx）よりも長ければ
Ｋの値が増大されるので、次回の始動時における
バイパス空気量は今回より増大され、反対にMtx
がPtxより短かければ補正係数Ｋが減少されるこ
とから次回の始動時におけるバイパス空気量は今
回より小さくなり、実際の始動時間と始動時間目
標値がほぼ等しくなると、Ｋの値はある狭い範囲
でのみ変動することになり、このような状態にな
つたとき、その内燃機関の始動性は適合試験で予
め定められた所定の始動性に近くなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、実際の
始動時間を計測し、予め定められた始動時間目標
値よりも長ければ次回の始動時におけるバイパス
空気量を現在より増大させ、反対に実際の始動時
間が予め定められた始動時間目標値よりも短かけ
れば次回の始動時におけるバイパス空気量を今回
より減少させるようにしたものであり、始動時間
目標値として適合試験で決定された標準的なもの
を使用することにより、個々の内燃機関の特性の
相違による始動時間のバラツキ、始動後の吹き上
がり量のバラツキを所望の標準的な値に補正する
こともでき、且つ経年変化によるそれらのバラツ
キも補償できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成説明図、第２図は本発明
実施例の要部ブロツク図、第３図は機関温度対始
動時バイパス開度特性の一例を示す線図、第４図
は機関温度対始動時間目標値特性の一例を示す線
図、第５図はマイクロプロセツサ３１の行なう始
動時バイパス空気量制御処理の一例を示すフロー
チヤート、第６図は第２図の動作説明図である。 ２６は水温センサ、２７はクランク角センサ、
３０は処理部、３１はマイクロプロセツサ、３２
はメモリである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関温度に応じた始動時のバイパス空気量を
   求める始動時バイパス空気量算出手段と、始動時
   のバイパス空気量をスロツトル弁の上流と下流を
   連通するバイパス通路の開度を調節することによ
   り機関温度に応じて制御する制御手段とを備えた
   内燃機関の始動時バイパス空気量制御装置におい
   て、 エンジン回転数計測手段と、 スタータが起動された時点から前記エンジン回
   転数計測手段で所定回転数が計測されるまでの時
   間を計測する始動時間計測手段と、 機関温度に応じた始動時間目標値を求める始動
   時間目標値算出手段と、 該算出された始動時間目標値と前記計測された
   始動時間とを比較する比較手段と、 該比較手段の比較結果に応じて補正係数記憶手
   段に記憶された補正係数を変更する変更手段と、 前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数に
   応じて前記始動時バイパス空気量算出手段で算出
   された始動時バイパス空気量を補正し、該補正さ
   れた始動時バイパス空気量を前記制御手段に制御
   目標値として与える補正手段とを具備したことを
   特徴とする内燃機関の始動時バイパス空気量制御
   装置。