JPH051598A - エンジンの始動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 本発明の目的は暖機前アイドリング時及び冷
間時の空燃比（Ａ／Ｆ）を、エンジンの回転変動巾によ
りコントロールして薄い空燃比での良好な運転を可能と
し、燃費，ＨＣ，ＣＯを大巾に改善する。 ［構成］ 本発明に係る揮発性燃料を使用するエンジン
の始動方法は、暖機前アイドリングのエンジン１の回転
変動巾が予め設定されたラフアイドル限界を下回るスラ
イスレベル以下の時には燃料供給量を少なくして空燃比
を大きくし、スライスレベル以上の時には燃料供給量を
多くして空燃比を小さくするようにしたことを特徴と
し、暖機前アイドリング及び冷間始動時のラフアイド
ル，スト−ルを防止し、燃費向上、ＨＣ，ＣＯ低減を達
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの始動方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンの暖機前の空燃比（Ａ
／Ｆ）は図５に示すように、アイドリング回転数を安定
させるために暖機時の空燃比コントロールレベルｃより
空燃比が小さなるように冷却水温に基づいて補正してい
るが、揮発性の悪い燃料油をも燃料として使用するエン
ジンでは、暖機前の空燃比（Ａ／Ｆ）は、通常の燃料油
を使用する場合の空燃比の補正量よりさらに濃くしなけ
れば安定したアイドリング回転数が得られない。このた
め従来のアイドリング回転数の空燃比は、揮発性の悪い
燃料油が使用された場合でも安定した回転が得られるよ
うに小さく（濃く）セットしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、市場で使用さ
れている燃料油は通常の燃料が大半を占め、揮発性の悪
い燃料油が使用されることは希である。従って従来のよ
うに、揮発性の悪い燃料油の揮発性に合わせて始動（暖
機前アイドリング，冷間）時の空燃比を設定すると、普
通燃料油を使用の場合は、燃費は当然悪化し、ＨＣ，Ｃ
Ｏの排出量は多くなってしまうという問題がある。

【０００４】本発明の目的は市場で使用されている燃料
油は通常の燃料が大半を占め、揮発性の悪い燃料油が使
用されているという事実を踏まえ、暖機前アイドリング
及び冷間始動時の空燃比（Ａ／Ｆ）制御を、エンジンの
運転状態に基づいて行い、燃費，ＨＣなどの諸性能の向
上を計ることにある。

【０００５】なお関連する先行技術として、長時間走行
直後の再始動において、吸気管の温度上昇による吸入空
気量の不足と、気化器の温度上昇よる過剰な燃料の供給
（パーコレーション）との相乗によってもたらされる異
常なアイドリング回転数の上昇を防止しようとして、吸
気温度，車速，エンジン回転数からエンジンの再始動を
知り、第１所定回転数（ 700ｒｐｍ）以下の場合は空燃
比を小さくしてアイドリング回転数を上昇させ、第２所
定回転数（1000ｒｐｍ）以上の時は空燃比を小さくする
ようにした「車載内燃エンジンの空燃比制御装置」（実
開昭 63-156447号公報）が提案されている。

【０００６】しかし、暖機前アイドリングの場合のアイ
ドリング回転数は、エンジン回転数を一定（1000ｒｐ
ｍ）とした場合でも図６及び図７に示す如くある巾の回
転変動が生じてしまう点、また、図８に示す如く、同一
の空燃比でも冷寒時や暖機前アイドリング時の回転変動
巾は、暖機時と比べてかなり大きくなり、変動巾の程度
によってはラフアイドル，ストールを生じてしまう点、
についての検討を加えると、提案のように２つのエンジ
ン回転数で空燃比をコントロールしても、冷間時、暖機
前アイドリング時には、図中破線で示された範囲内に入
ってしまうことになり、ラフアイドルやストールは避け
ることができない。

【０００７】従って始動（暖機前アイドリング，冷間）
時に、提案のように回転数で空燃比を薄く制御すること
はできない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る揮発性燃料
を使用するエンジンの始動方法は、アイドリングのエン
ジンの回転変動巾が予め設定されたラフアイドル限界を
下回るスライスレベル以下の時には燃料供給量を少なく
して空燃比を大きくし、スライスレベル以上の時には燃
料供給量を多くして空燃比を小さくするようにしたもの
である。

【０００９】

【作用】エンジン暖機前の空燃比（Ａ／Ｆ）を変化させ
た場合の暖機前アイドリング回転の変動巾は、空燃比
（Ａ／Ｆ）を濃くすると小さくなり、空燃比（Ａ／Ｆ）
を薄くすると大きくなること、また空燃比（Ａ／Ｆ）を
大きくしていくとあるレベルでストールや失火を生じて
しまうという傾向をもつ。

【００１０】そこで本出願人はこのような傾向を踏ま
え、暖機前アイドリング時のエンジンの回転変動巾がラ
フアイドル限界を下回るスライスレベル以下の時は、イ
ンジェクタの噴射量を少なくして空燃比を大きく（燃料
を少なく）していき、スライスレベル以上の時にはイン
ジェクタの噴射量を多くして空燃比を逆に小さく（燃料
を多く）する。このため、暖機前アイドリング及び冷間
始動時における空燃比の補正は、通常燃料油，揮発性の
悪い燃料油の使用を問わずにアイドリング時の回転変動
巾によって調節され、ラフアイドルの起こり得ない、Ｈ
Ｃ，ＣＯの少ない薄い空燃比の始動が可能になる。

【００１１】勿論揮発性の良い普通の燃料を使用する場
合は、粗悪燃料に対して、燃費，ＨＣ，ＣＯが向上す
る。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基
づいて説明する。

【００１３】揮発性燃料油（粗悪燃料油，普通燃料油）
を使用してラフアイドルやストールが起さずに、かつ燃
費，ＨＣ，ＣＯの排出量を改善するためには、アイドリ
ング時の空燃比（Ａ／Ｆ）を適正な値に制御する必要が
ある。

【００１４】このため本出願人は、粗悪燃料油と普通燃
料油の双方について、暖機前アイドリング時の空燃比
（Ａ／Ｆ）に対するエンジン回転数（ｒｐｍ）の試験を
行った。そして試験の結果を示す図３から、（イ）両者
の相対的な回転数の変動巾は、空燃比を小さく（濃く）
すると小さくなり、空燃比を大きく（薄く）すると大き
くなる、（ロ）両者は共に、ある回転変動巾で回転を維
持できなくなりエンジンストール（失火）を起こしてし
まうことがわかった。

【００１５】そこで本出願人は図３の結果を利用して、
図１に示すように暖機前アイドリング時の回転変動巾に
ラフアイドル限界を下回る“スライスレベル高”Ｈと、
その“スライスレベル高”Ｈより10（ｒｐｍ）程度低い
“スライスレベル低”Ｌとを設定し、実際の暖機時回転
変動巾が、その“スライスレベル高”Ｈ以下の時は、イ
ンジェクタを制御して空燃比を大きく（薄く）なるよう
に制御し、“スライスレベル低”Ｌ以上の時には空燃比
を小さく（濃く）するようにインジェクタを逆に制御し
て、暖機前アイドリング回転変動巾を、“スライスレベ
ル高”Ｈと“スライスレベル低”Ｌとのスライスレベル
内に維持させるようにした、新規なエンジンの始動方法
を案出した。

【００１６】つまり、このエンジンの始動方法によれ
ば、空燃比の補正は、従来（実開昭 63-156447号公報）
のようにエンジン回転数によらず、エンジン回転巾によ
って決定されることになり、粗悪燃料油及び通常燃料油
の双方を使用した場合において、ラフアイドルが発生せ
ず、ＨＣ及びＣＯ排出量のきわめて少ない、薄い空燃比
での運転が可能となる。

【００１７】図４は上述のエンジンの始動方法を実施す
るための燃料噴射式エンジンのシステムを示すものであ
る。エンジン１は、冷却水温を検出するための水温セン
サ２及びエンジン回転数を検出するためのエンジン回転
数センサ３を有し、吸気管４にはこれに燃料を噴射する
ためのインジェクタ５が取付けられている。水温センサ
２及びエンジン回転数センサ３は、それぞれ入力ライン
によりコントローラ６の入力部に接続され、検出した冷
却水温，エンジン回転数をコントローラ６に入力する。

【００１８】コントローラ６はＣＰＵなどの演算処理装
置から成り、そのメモリ７は、図１に基づいて構成され
た、エンジンの回転変動巾に対する空燃比のマップ８を
記憶している。マップ８は、暖機前アイドリング回転時
の回転変動巾のラフアイドル限界を多少下回るレベルを
“スライスレベル高”Ｈとして、またその“スライスレ
ベル高”Ｈより10ｒｐｍ程度小さいレベルを“スライス
レベル低”Ｌとして記憶されたレベルマップ９と、実際
のエンジン１の回転変動巾をそのレベルマップ９と符合
して、実際の回転変動巾に対する適正な空燃比を求める
ための制御マップ１０とから成る。このマップ８に対し
てコントローラ６は、暖機前アイドリング（冷間始動時
を含む）に図２に示す如き制御フローを実行するように
構成されている。

【００１９】すなわち、コントローラ６は、スタート１
１を経て先ず暖機前アイドリングの空燃比を従来値（図
１，Ｇ）近傍に設定してインジェクタ５の噴射量を調節
し、エンジン１の始動を開始する。そして冷却水温で冷
却水温Ｔを検出し（ステップ１２）、エンジン回転数を
検出する（ステップ１３）。ステップ１５では冷却水温
度Ｔが、予め設定された所定冷却水温Ｔ₀ （例えば暖機
終了温度）を越えている場合（ＮＯ）は、制御を終了
し、負荷とエンジン回転とに基づいた通常の制御を実行
する。冷却水温度Ｔが、予め設定された所定冷却水温Ｔ
₀ （暖機終了温度）未満の場合（ＹＥＳ）は、ステップ
１５以降の暖機前アイドリング制御を継続する。すなわ
ちコントロ−ラ６の演算処理部にて、一定時間あたりの
エンジン回転数の変化からエンジンの実際の回転変動巾
を求めてステップ１６に進み、ここで求めた実際の回転
変動巾がレベルマップ９の“スライスレベル高”Ｈより
小さいか否かを判断する。

【００２０】回転変動巾がレベルマップ９の“スライス
レベル高”Ｈより小さい場合（ＹＥＳ）は、ラフアイド
ルが生じる虞がないため、コントローラ６は、ステップ
１７へ進みインジェクタ５の噴射量を少なくして（図
１，ａ→ｂ）空燃比を薄め、ＨＣ，ＣＯ排出量の減少、
そして燃費の向上のための制御を実行する。

【００２１】ステップ１６で“スライスレベル高”Ｈを
越える場合（ＮＯ）は、ステップ１８へ進み空燃比が小
さくしていくようにインジェクタ５の噴射量を制御し、
ラフアイドルへの突入を未然に防止する（図１，ｂ→
ｃ）。

【００２２】ステップ１９は、前回の空燃比制御の結果
を再判定して実際の回転変動巾が“スライスレベル高”
Ｈ未満となるまでステップ１７のルーチンを繰返すと共
に、“スライスレベル高”Ｈ未満の時はステップ１８に
進んで再度空燃比を大きくして（第１図，ｃ→ｄ）燃
費，ＨＣを改善するための制御を行う。ステップ２０
は、空燃比を濃くし過ぎないようにエンジン回転巾を監
視するステップであり、“スライスレベル低”Ｌ未満と
なるまで（ＹＥＳ）はステップ１８へリタンーンして空
燃比を小さくしていき、“スライスレベル低”Ｌを越え
るとステップ１７に進んで再度空燃比を大きくする。

【００２３】このように本フローは、“スライスレベル
高”Ｈと“スライスレベル低”Ｌとの所定の回転変動巾
内で、空燃比を制御し、揮発性の悪い燃料と普通の燃料
を使用してＨＣ，ＣＯ排出量の少ない安定した暖機前ア
イドリング運転を実現する。勿論ラフアイドル限界未満
の一つのスライスレベルを目標に空燃比を制御すること
も当然可能である。

【００２４】また“スライスレベル低”Ｌと“スライス
レベル高”Ｈのレベルは、冷却水温に応じて最適なレベ
ルとする場合は、上記マップ８を水温別に複数記憶させ
るようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。

【００２６】(1) 暖機前アイドリング時の空燃比を、エ
ンジンの回転変動巾によって制御するように構成したの
で、薄い空燃比で揮発性の悪い燃料油、普通の燃料油を
使用することができる。

【００２７】(2) 燃費の向上とＨＣ，ＣＯの低減を達成
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る揮発性燃料を使用するエンジンの
始動方法に係る制御方法を示す図である。

【図２】本発明に係る揮発性燃料を使用するエンジンの
始動方法に係る制御フローを示す図である。

【図３】粗悪燃料油と普通燃料油の双方について、暖機
前アイドリング時の空燃比（Ａ／Ｆ）とエンジン回転数
（ｒｐｍ）とについての傾向を示す図である。

【図４】本発明に係る揮発性燃料を使用するエンジンの
システムを示す図である。

【図５】粗悪燃料及び普通燃料を使用する場合の空燃比
の補正量を示す図である。

【図６】エンジン回転を一定とした場合の回転変動巾を
示す図である。

【図７】暖機前アイドリングの空燃比と冷却水温に対す
る回転変動巾を示す図である。

【図８】暖機前アイドリング運転時において空燃比を一
定とした場合のエンジン回転に対する回転変動巾を示す
図である。

【符号の説明】

１ エンジン ５ インジェクタ Ｈ スライスレベル高 Ｌ スライスレベル低

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 エンジンのアイドリング回転変動巾が予
   め設定されたラフアイドル限界を下回るスライスレベル
   以下の時には燃料供給量を少なくして空燃比を大きく
   し、スライスレベル以上の時には燃料供給量を多くして
   空燃比を小さくするようにしたことを特徴とするエンジ
   ンの始動方法。