JPH0455233Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、例えばガソリンエンジン等の燃料
噴射弁を備えたような燃料噴射式エンジンの始動
装置に関する。

（従来技術） 従来、エンジンの始動を確実に行うため、始動
時のセルモータに電流が流れている期間だけ燃料
の増量を行うようにした始動装置がある（たとえ
ば特開昭59−145333号公報）が、この始動装置で
は、エンジンが着火に必要な回転数まで達してい
ない期間や、既に着火しているが、スタータが作
動している時にまで始動時増量補正を行うことに
なり、燃料を無駄にすると共に、排出HC（排気
ガス中のハイドロカーボン）を増加させる欠点が
あつた。

このような欠点を解決するため、従来、例え
ば、エンジン回転数を判別し、始動時のエンジン
回転数の低い時点では燃料を噴射せず、エンジン
回転数が設定回転数に達した時点で燃料を噴射す
べく構成した始動装置が提案されている。

しかし、この始動装置においても、エンジンの
ばらつきや、経年変化により無駄な燃料噴射が多
くなり、排出HCを増加させる問題点を有してい
た。

（考案の目的） この考案は、気筒内圧力に基づいて始動時の噴
射開始時期を設定することにより、エンジンのば
らつき、劣化、経年変化等の影響を受けることな
く、着火可能な時点に燃料を噴射し、無駄な燃料
噴射を防止すると共に、排出HCを抑制すること
ができる燃料噴射式エンジンの始動装置の提供を
目的とする。

（考案の構成） この考案は、気筒内の圧力を検出するセンサ
と、始動時の気筒内圧力が設定した着火圧力に達
したか否かを判別する判別手段と、この判別手段
の出力に基づいて気筒内圧力が着火圧力に達した
時、燃料を噴射する燃料噴射制御手段とを備えた
燃料噴射式エンジンの始動装置であることを特徴
とする。

（考案の効果） この考案によれば、上述の気筒内圧センサによ
り検出される気筒内の圧力が着火圧力に達した
時、判別手段を介して燃料噴射制御手段を制御
し、着火可能な時点において燃料を噴射するの
で、エンジンのばらつき、劣化、経年変化等の影
響で受けることなく、無駄な燃料噴射を防止する
ことができると共に、排出HCを最小限に抑制す
ることができる効果がある。

（実施例） この考案の一実施例を以下図面に基づいて詳述
する。

図面は燃料噴射式エンジンの始動装置を示し、
第１図において、エンジン１のシリンダ２内には
ピストン３を配設し、このピストン３とクランク
４とをコンロツド５で連結している。

また燃焼室６内には、気筒内の圧力を検出する
センサ７と点火プラグ８とを臨ませると共に、こ
の燃焼室６に連通する吸気ポート９には該ポート
９を適宜開閉する吸気弁１０を、また上述の燃焼
室６に連通する排気ポート１１には該ポート１１
を適宜開閉する排気弁１２をそれぞれ配設してい
る。

さらに、エアクリーナ１３から上述の吸気ポー
ト９に至る吸気通路１４には、吸気温センサ１５
と、エアフローメータ１６と、スロツトルバルブ
１７と、燃料噴射弁１８とをそれぞれ配設し、上
述のエアフローメータ１６にはエアフローセンサ
１９を連結している。

一方、クランク軸２０には外周にスタータギヤ
２１を備えたフライホイール２２を直結すると共
に、上述のクランク軸２０に小径ギヤ２３を嵌合
し、この小径ギヤ２３に噛合する歯部２４を備え
たセンシング円板２５を設けている。

上述のセンシング円板２５には、第２図乃至第
６図の計測ポイントθ0（例えば上死点TDCの10度
前）の位置に対応して計測ポイント孔２６をクラ
ンク角720度毎に穿設すると共に、このセンシン
グ円板２５の周縁部には合計360個の透孔２７…
を１度毎の等間隔で同一円周上に穿設している。

そして、上述の計測ポイント孔２６に対応して
センシング円板２５の表裏に一対の光センサ２８
を対向させると共に、前述の透孔２７のうちの１
つの透孔２７に対応してセンシング円板２５の表
裏に別の一対の光センサ２９を対向させ、これら
各光センサ２８，２９とセンシング円板２５とで
クランク角センサ３０を構成している。

一方、前述のスタータギヤ２１にエンジン始動
時において噛合するピニオン３１を有するスター
タモータ３２は、マグネツトスイツチ３３への通
電により上述のピニオン３１を噛合状態に突出さ
せる。

ところで、CPU４０はROM３５に格納された
プログラムに沿つて、燃料噴射弁１８およびマグ
ネツトスイツチ３３を駆動制御し、またRAM３
６は第７図乃至第１０図に示す各記憶テーブルの
情報および燃料噴射期間などの必要なデータを記
憶する。

さらに上述のCPU４０には、スタータ（図示
せず）からのスタータ信号、吸気温センサ１５か
らの吸気温信号Ti、エアフローセンサ１９から
の吸入空気の体積流量に相当するエアフローセン
サ信号Ｕ、気筒内圧センサ７からの気筒内圧力信
号Ｐ、光センサ２８からの計測ポイント信号、光
センサ２９からの１度毎信号、Ｆ／Ｖコンバータ
（周波数−電圧変換器）３７からのエンジン回転
数信号Neがそれぞれ入力される。

この実施例では、始動時の気筒内圧力が設定し
た着火圧力に達したか否かの判別並びに該判別に
基づいて燃料を噴射する燃料噴射制御は上述の
CPU４０で行なう。

このように構成した燃料噴射式エンジンの始動
装置の動作を第１１図のフローチヤートを参照し
て説明する。

キースイツチのオン操作により第１ステツプ41
でスタータ信号がCPU４０に入力されると、次
の第２ステツプ42で、CPU４０はスタータ信号
が入力されたか否かを判定し、入力されている場
合には次の第３ステツプ43に移行する。

この第３ステツプ43でCPU４０はスタータモ
ータ３２のマグネツトスイツチ３３をオンにす
る。

マグネツトスイツチ３３がオンになると、スタ
ータモータ３２のピニオン３１がフライホイール
２３外周のスタータギヤ２１に噛合して、該ギヤ
２１を介してフライホイール２２を回転させ、エ
ンジン１を始動する。

次に、第４ステツプ44で、光センサ２９からの
１度毎信号がＦ／Ｖコンバータ３７によりエンジ
ン回転数信号Neに換量され、この信号NeがCPU
４０に入力される。

次に、第５ステツプ45で、エアフロセンサ１９
からのエアフロセンサ信号Ｕと吸気温センサ１５
からの吸気温信号TiとがCPU４０に入力される。

次に、第６ステツプ46で、CPU４０は上述の
各信号Ｕ，Tiより吸入空気量Qiを算出する。

次に、第７ステツプ47で、光センサ２８からの
計測ポイント信号がCPU４０に入力されると、
CPU４０は次の第８ステツプ48で、計測ポイン
トつまり上死点の10度前に相当するポイント信号
の入力の有無を判定し、入力された場合には次の
第９ステツプ49に移行する。

この第９ステツプ49で、CPU４０は、空燃費
Ａ／Ｆが14.7になる燃料噴射期間τを欠点するた
めの定数Ｋと、上述のエンジン回転数信号Neと
吸入空気量Qiとに基づいて燃料噴射期間τを算
出する。

次に第10ステツプ50で、CPU４０は気筒内圧
力信号Ｐに基づいて上死点圧力PTDCを算出す
る。

次に第11ステツプ51で、RAM３６の所定エリ
ヤ内の第１記憶テーブル（第７図参照）より吸入
空気温度Tiに応じた噴射開始判断基準圧力Pfを
入力し、圧縮状態が温度により異なるのを補正す
る。

次に第12ステツプ52で、CPU４０は既に算出
した上死点圧力PTDCと噴射開始判断基準圧力Pf
とを比較し、PTDC≦Pfで着火不可の場合（第３
図参照）には第４ステツプ44にリターンし、
PTDC＞Pfで着火可能の場合（第４図参照）には
次の第13ステツプ53に移行する。

この第13ステツプ53で、RAM３６の所定エリ
ヤ内の第２記憶テーブル（第８図参照）より吸入
空気温度Tiに応じた着火判断基準圧力（Pcを入
力し、次の第14ステツプ54で、CPU４０は既に
算出した上死点圧力PTDCと着火判断基準圧力
Pcとを比較し、PTDC≦Pcで第５図の無着火状
態に相当する場合には次の第15ステツプ55に移行
する。

この第15ステツプ55で、前述の燃料噴射期間τ
に噴射燃料増量τ₀を加算して始動時増量を行な
い、次の第16ステツプ56で、CPU４０は燃料噴
射弁１８を作動し、上述の第15ステツプ55で算出
した期間τ＝τ＋τ₀だけ燃料を噴射した後に、第
４ステツプ44にリターンする。

一方、前述の第14ステツプ54で、CPU４０が、
PTDC＞Pcで第６図の着火状態に相当すると判
定した場合には、同ステツプ54による着火確認状
態において、次の第17ステツプ57で、マグネツト
スイツチ３３をオフにし、さらに次の第16ステツ
プ56で、燃料噴射弁１８を作動し、期間τ＝τだ
け燃料を噴射し、その後、第４ステツプ44にリタ
ーンする。

以上要するに、気筒内圧センサ７により検出さ
れる気筒内の圧力が予め設定した着火圧力に達し
た時、CPU４０を介して燃料噴射弁１８を制御
して燃料を噴射するから、エンジンのばらつき、
劣化、経年変化等の影響を受けることなく、着火
可能な時点に燃料を噴射することができる。

このため、無駄な燃料噴射を防止することがで
きると共に、排出HCを最小限に抑制することが
できる効果がある。

第１２図は処理フローの他の実施例を示し、第
１１図で示したメインルーチンのとの部分の
変形例である。

すなわち、第１１図の第９ステツプ49につづく
第18ステツプ58で、CPU４０に、光センサ２９
からの１度信号が入力されると、次の第19ステツ
プ59で、CPU４０は１度信号入力の有無を判定
し、１度信号入力時には次の第20ステツプ60に移
行する。

この第20ステツプ60で、CPU４０は気筒内圧
力信号Ｐに基づいて、計測ポイントθ₀から１度次
の時点の圧力Paを算出する。

次に第21ステツプ61で、CPU４０に光センサ
２９からの次の１度信号が入力されると、次の第
22ステツプ62で、CPU４０は、該１度信号入力
の有無を判定し、１度信号入力時には次の第23ス
テツプ63に移行する。

この第23ステツプ63で、CPU４０は気筒内圧
力信号Ｐに基づいて計測ポイントθ₀から２度次の
時点の圧力Pbを算出し、次の第24ステツプ64で、
CPU４０は圧力Pbから圧力Paを減算して傾き
dP／dθを算出する。

次に第25ステツプ65で、RAM３６の所定エリ
ア内の第３記憶テーブル（第９図参照）より吸入
空気温度Tiに応じた噴射開始判断基準値ΔPfを入
力し、圧縮状態が温度により異なるのを補正す
る。

次に第26ステツプ66で、CPU４０は既に算出
した傾きdP／dθと噴射開始判断基準値ΔPfとを
比較し、dP／dθ≦ΔPfで着火不可の場合（第３
図参照）には第１１図に示すメインルーチンの第
４ステツプ44にリターンし、dP／dθ＞ΔPfで着
火可能の場合（第４図参照）には第１２図に示す
このサブルーチンの次の第27ステツプ67に移行す
る。

この第27ステツプ67で、RAM36の所定エリヤ
内の第４記憶テーブル（第１０図参照）より吸入
空気温度Tiに応じた着火判断基準値ΔPcを入力
し、次の第28ステツプ68で、CPU４０は既に算
出した傾きdP／dθと着火判断基準値ΔPCとを比
較し、dP／dθ≦ΔPcで第５図の無着火状態に相
当する場合にはメインルーチンの第15ステツプ55
に移行し、dP／dθ＞ΔPcで第６図の着火状態に
相当すると判定した場合には、同ステツプ68によ
る着火確認後において、次の第29ステツプ69で、
CPU４０はマグネツトスイツチ３３をオフにし
た後に、メインルーチンの第16ステツプ56に移行
する。

このように、クランク角θに対する圧力曲線の
傾きdP／dθによる実施例においても、先の圧力
の絶対値による実施例と同様、気筒内圧センサ７
により検出される気筒内の圧力上昇率が予め設定
した基準値に達した時、CPU４０を介して燃料
噴射弁１８を制御して燃料を噴射するから、エン
ジンのばらつき、劣化、経年変化等の影響を受け
ることなく、着火可能な時点に燃料を噴射するこ
とができる。

この結果、無駄な燃料噴射を防止することがで
きると共に、排出HCを最小限に抑制することが
できる効果がある。

この考案の構成と、上述の実施例との対応にお
いて、この考案のセンサは、実施例の気筒内圧セ
ンサ７に対応し、 以下同様に、 判別手段は、処理フローの第１乃至第14ステツ
プに対応し、 燃料噴射制御手段は、処理フローの第16ステツ
プに対応するも、この考案は上述の実施例の構成
のみ限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示し、第１図は燃
料噴射式エンジンの始動装置を示す系統図、第２
図はクランク角に対する圧力変化を示す特性図、
第３図は着火不能時の特性図、第４図は着火可能
時の特性図、第５図は無着火時の特性図、第６図
は着火時の特性図、第７図は第１記憶テーブルの
圧力−温度特性図、第８図は第２記憶テーブルの
圧力−温度特性図、第９図は第３記憶テーブルの
圧力−温度特性図、第１０図は第４記憶テーブル
の圧力−温度特性図、第１１図はメインルーチン
のフローチヤート、第１２図はサブルーチンのフ
ローチヤートである。 ７……気筒内圧センサ、４０……CPU。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 気筒内の圧力を検出するセンサと、 始動時の気筒内圧力が設定した着火圧力に達し
   たか否かを判別する判別手段と、 この判別手段の出力に基づいて気筒内圧力が着
   火圧力に達した時、燃料を噴射する燃料噴射制御
   手段とを備えた 燃料噴射式エンジンの始動装置。