JPH07224701A - 内燃エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 エンジン始動時の排気エミッション特性や燃
料消費率を向上させた内燃エンジンの燃料噴射制御装置
を提供する。 【構成】 順次噴射となってその直後の燃料噴射が行わ
れると、この順次噴射時の燃料噴射の休止回数ＸＩＮＪ
が検索される（ステップＳ１３５）。始動時燃料噴射量
ＴＯＵＴＦの噴射ステージへの設定回数が２回以上であ
り、且つその設定回数がＸＩＮＪテーブルにより検索さ
れた休止回数ＸＩＮＪに１を加えた値によりも小さいか
否かを判別する（ステップＳ１３６）。ＹＥＳのときに
は、フラグＦＣを“１”にセットして燃料噴射を禁止し
（ステップＳ１３７）、ＮＯとなったときには十分にエ
ンジン回転が立ち上がったと判断してフラグＦＣを
“０”にセットして順次噴射を再開する（ステップＳ１
３８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンに供給する燃
料量を制御する内燃エンジンの燃料噴射制御装置に関
し、特にエンジン始動時の燃料消費量や排気エミッショ
ン特性を改善した内燃エンジンの燃料噴射制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの運転状態に応じてエンジンへ
供給すべき燃料量を制御するようにした燃料噴射制御装
置は従来より知られているが、その中でも、エンジンの
始動時における燃料消費量や排気エミッション特性を改
善したものは種々提案されている。

【０００３】この種の装置は、一般に、スタータスイッ
チがオンされた直後のエンジン始動時において、全気筒
の噴射パルスを同時に活性化して各燃料噴射弁から同時
に燃料噴射（斉時噴射）を行い、全ての気筒の吸気工程
が終了した直後の最初の気筒を噴射開始気筒と判別し、
その後、予め設定された噴射順序で噴射する順次噴射へ
移行するといった始動時の燃料噴射制御が行われる。

【０００４】しかし、始動時斉時噴射時においては、吸
入行程中あるいは吸入行程直前よりクランキングが開始
されて吸入空気量が不十分な気筒にも燃料が噴射され
る。このような気筒では気筒内圧が上昇しないまま点火
されるため完全燃焼されない場合があり、未燃ガスによ
る排気エミッション性の悪化や燃料の吹き抜けが問題と
なっていた。

【０００５】そこで、この問題を解決する手法として、
特開昭６２−２０３９４３号公報等に提案されたものが
ある。例えばこの公報の燃料噴射制御装置は、冷機始動
時に最初の点火信号から所定回数の点火信号が発生する
までの所定時間だけ燃料供給を休止させることにより、
エンジンが設定温度以上となった時に燃料噴射作用を行
うようにするもので、この手法によれば、上述の始動時
斉時噴射時の未燃ガスによる排気エミッション性の悪化
や燃料の吹き抜けを防止することも可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の燃料噴射制御装置では、単にエンジンが設定温度以
上となった時に燃料噴射作用を行うとするものであるた
め、エンジン始動時の排気エミッション特性を改善する
という観点からは未だ満足のいくものではなかった。

【０００７】本発明は上記従来の問題点に鑑み、エンジ
ン始動時の排気エミッション特性や燃料消費率を向上さ
せた内燃エンジンの燃料噴射制御装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、内燃エンジンの始動状態を検出する始
動状態検出手段と、前記エンジンの回転に応じて所定間
隔の回転角位置信号を発生する位置信号発生手段とを備
え、前記回転角位置信号に基づいてエンジンの始動状態
が検出されたときは始動時燃料噴射を開始し、その始動
状態の終了が検出されたときは通常時燃料噴射を開始す
る内燃エンジンの燃料噴射制御装置において、前記回転
角位置信号を計数する位置信号計数手段と、前記位置信
号計数手段の計数結果が所定値以上となった時を気筒内
圧の立上がりとして検出する気筒内圧立上がり検出手段
と、前記気筒内圧の立上がりを検出するまで前記始動時
燃料噴射の開始を禁止する始動時燃料噴射禁止手段とを
備えたものである。

【０００９】上記目的を達成するために第２の発明は、
少なくともエンジン回転数、エンジン負荷及びエンジン
温度を含むエンジンの運転状態を検出する運転状態検出
手段と、エンジンへ吸入される吸入空気温を検出する吸
入空気温検出手段と、大気圧を検出する大気圧検出手段
と、前記エンジン回転数に基づいて始動時基本燃料噴射
量を算出する基本燃料噴射量算出手段と、前記吸入空気
温に基づいて前記始動時基本燃料噴射量を補正する始動
時吸入空気温補正項を算出する吸入空気温補正項算出手
段と、前記大気圧に基づいて前記始動時基本燃料噴射量
を補正する始動時大気圧補正項算出手段と、前記エンジ
ン負荷に基づいて前記始動時基本燃料噴射量を補正する
始動時負荷補正項を算出する負荷補正項算出手段と、前
記エンジン回転数及び前記エンジン温度に基づいて前記
始動時基本燃料噴射量を補正する目標空燃比補正項を算
出する目標空燃比補正項算出手段と、前記始動時基本燃
料噴射量、前記始動時吸入空気温補正項、前記始動時大
気圧補正項、前記始動時負荷補正項、及び前記目標空燃
比補正項に基づいて始動時要求燃料量を算出する始動時
要求燃料量算出手段と、少なくとも前記エンジン負荷、
前記エンジン回転数及び前記エンジン温度の何れかを含
むエンジンの運転状態に基づいて始動時付着燃料補正項
を算出する付着燃料補正項算出手段と、前記始動時付着
燃料補正項に基づいて始動時付着燃料量を算出する付着
燃料量算出手段と、前記始動時要求燃料量、前記付着燃
料量補正項及び前記始動時付着燃料量に基づいて始動時
燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段とを備えたも
のである。

【００１０】上記目的を達成するために第３の発明は、
内燃エンジンの始動状態を検出する始動状態検出手段を
備え、エンジンの始動状態が検出されたときは始動時燃
料噴射を開始し、その始動状態の終了が検出されたとき
は通常時燃料噴射を開始する内燃エンジンの燃料噴射制
御装置において、気筒内圧を検出する気筒内圧検出手段
と、前記気筒内圧検出手段により検出された気筒内圧が
所定値以上となった時を気筒内圧の立上がりとして検出
する気筒内圧立上がり検出手段と、前記気筒内圧の立上
がりを検出するまで前記始動時燃料噴射の開始を禁止す
る始動時燃料噴射禁止手段とを備えたものである。

【００１１】上記目的を達成するために第４の発明は、
前記始動時燃料噴射を、第１番目の燃料噴射が行われた
後、エンジン温度が高いほど小さく設定される所定期間
は燃料噴射を禁止するようにしたものである。

【００１２】

【作用】上記構成により第１及び第３の発明によれば、
気筒内圧立上がり検出手段は位置信号計数手段の計数結
果が所定値以上となった時を気筒内圧の立上がりとして
検出し、始動時燃料噴射禁止手段は前記気筒内圧の立上
がりを検出するまで始動時燃料噴射の開始を禁止する。
これにより、始動後最初に燃料噴射が行われた気筒でも
完全燃焼が行われ、始動時斉時噴射によって引き起こさ
れる燃料吹き抜けや未燃ガスによる排気エミッション性
の悪化が回避される。

【００１３】第２の発明によれば、始動時専用の始動時
付着燃料補正項を用いて始動時付着燃料量を算出するの
で、始動時の付着補正が適正に行われ、始動時の排気エ
ミッション性の悪化を防ぐことができる。

【００１４】第４の発明によれば、始動時燃料噴射は、
第１番目の燃料噴射が行われた後、エンジン回転が立ち
上がるまでは燃料を不要と考えて燃料噴射を休止し、エ
ンジン回転が立ち上がった時点でそのエンジン回転数に
見合った燃料噴射量で燃料噴射することにより、少なく
とも休止した分は確実に排気エミッション特性を向上さ
せることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１６】図１は本発明に係る内燃エンジンの制御装
置の第１実施例を示す全体構成図である。

【００１７】図中、１は各シリンダに吸気弁及び排気弁
（図示せず）とを各１対宛設けたＤＯＨＣ直列４気筒の
内燃エンジン（以下、単に「エンジン」という）であっ
て、該エンジン１は、吸気弁及び排気弁のバルブタイミ
ング（開弁時期及び弁リフト量）が、エンジンの高速回
転領域に適した高速バルブタイミング（高速Ｖ／Ｔ）
と、低速回転領域に適した低速バルブタイミング（低速
Ｖ／Ｔ）との２段階に切換可能に構成されている。

【００１８】また、エンジン１の吸気ポ−トに接続され
た吸気管２の途中にはスロットルボディ３が設けられ、
その内部にはスロットル弁３′が配されている。また、
スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θＴＨ）セン
サ４が連結されており、該スロットル弁３′の開度に応
じた電気信号を出力して該電気信号を電子コントロ−ル
ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５に供給する。

【００１９】燃料噴射弁６は、エンジン１とスロットル
弁３′との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上
流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射弁
６は燃料供給管７を介して燃料ポンプ（図示省略）に接
続されると共にＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ
５からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。

【００２０】また、吸気管２の下流側には分岐管１１が
設けられ、該分岐管１１の先端には絶対圧（ＰＢＡ）セ
ンサ１２が取付けられている。該ＰＢＡセンサ１２はＥ
ＣＵ５に電気的に接続されており、吸気管２内の絶対圧
ＰＢＡは前記ＰＢＡセンサ１２により電気信号に変換さ
れてＥＣＵ５に供給される。

【００２１】また、分岐管１１の下流側の吸気管２の管
壁には吸気温（ＴＡ）センサ１３が装着され、該ＴＡセ
ンサ１３により検出された吸気温ＴＡは電気信号に変換
され、ＥＣＵ５に供給される。

【００２２】エンジン１のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサ−ミスタ等からなるエンジン水
温（ＴＷ）センサ１４が挿着され、該ＴＷセンサ１４に
より検出されたエンジン冷却水温ＴＷは電気信号に変換
されてＥＣＵ５に供給される。

【００２３】また、エンジン１の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲にはクランク角度（ＣＲＫ）センサ
１５及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１６が取付けられて
いる。

【００２４】ＣＲＫセンサ１５はエンジン１のクランク
軸の１／２回転（１８０°）より短い一定のクランク角
周期（例えば、３０°周期）でもって所定のクランク角
度位置で信号パルス（以下、「ＣＲＫ信号パルス」とい
う）を出力し、ＣＹＬセンサ１６は特定の気筒の所定の
クランク角度位置で信号パルス（以下、「ＣＹＬ信号パ
ルス」という）を出力し、これらＣＲＫ信号パルス及び
ＣＹＬ信号パルスはＥＣＵ５に供給される。

【００２５】また、エンジン１の各気筒の点火プラグ１
７は、ＥＣＵ５に電気的に接続され、ＥＣＵ５により点
火時期が制御される。さらに、大気圧（ＰＡ）センサ１
８がエンジン１の適所に配設されると共に、該ＰＡセン
サ１８はＥＣＵ８に電気的に接続され、その検出信号を
ＥＣＵ５に供給する。

【００２６】また、ＥＣＵ５の出力側には、前記バルブ
タイミングの切換制御を行うための電磁弁１９が接続さ
れ、該電磁弁１９の開閉動作がＥＣＵ５により制御され
る。電磁弁１９は、バルブタイミングの切換を行う切換
機構（図示せず）の油圧を高／低に切換えるものであ
り、該油圧の高／低に対応してバルブタイミングが高速
Ｖ／Ｔと低速Ｖ／Ｔに切換えられる。前記切換機構の油
圧は、油圧（ＰＯＩＬ）センサ２０によって検出され、
その電気信号がＥＣＵ５に供給される。

【００２７】前記エンジン１の排気ポ−トに接続された
排気管２１の途中には触媒装置（三元触媒）２２が介装
されており、該触媒装置２２により排気ガス中のＨＣ、
ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分の浄化作用が行なわれる。

【００２８】また、触媒装置２２の周壁にはサ−ミスタ
等からなる触媒温度（ＴＣ）センサ２３が挿着され、該
ＴＣセンサ２３により検出された触媒床温度ＴＣは電気
信号に変換されてＥＣＵ５に供給される。

【００２９】さらに、排気管２１の途中であって且つ触
媒装置２２の上流側には広域酸素濃度センサ（以下、
「ＬＡＦセンサ」という）２４が設けられている。該Ｌ
ＡＦセンサ２４は、排気ガス濃度に略比例する電気信号
を出力して該電気信号をＥＣＵ５に供給する。

【００３０】しかして、ＥＣＵ５は、上述の各種センサ
からの入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベル
に修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する
等の機能を有する入力回路５ａと、中央演算処理回路
（以下「ＣＰＵ」という）５ｂと、該ＣＰＵ５ｂで実行
される各種演算プログラムや後述する各種マップ及び演
算結果等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶手段
５ｃと、前記燃料噴射弁６、点火プラグ１７、電磁弁１
９等に駆動信号を供給する出力回路５ｄとを備えてい
る。

【００３１】図２は、ＣＲＫセンサ１５から出力される
ＣＲＫ信号パルス及びＣＹＬセンサ１６から出力される
ＣＹＬ信号パルスの発生タイミング、及び燃料噴射弁の
噴射タイミングを示すタイムチャートである。

【００３２】ＣＲＫ信号パルスは、各気筒（＃１〜＃４
ＣＹＬ）のピストン上死点を基準にクランク軸が２回転
する間に等間隔で例えば２４個の信号パルス、すなわ
ち、例えば３０°のクランク角周期で信号パルスを発生
する。そして、ＥＣＵ５は、各気筒のピストン上死点で
発生するＣＲＫ信号パルスに対してＴＤＣ判別信号を出
力する。すなわち、ＴＤＣ判別信号は各気筒の基準クラ
ンク角度位置を表わすものであって、クランク軸の１８
０°回転毎に発生する。また、ＥＣＵ５は、ＣＲＫ信号
パルスの発生時間間隔を計測してＣＲＭＥ値を算出し、
さらに前記ＣＲＭＥ値をＴＤＣ判別信号の発生時間間隔
に亘って加算してＭＥ値を算出し、該ＭＥ値の逆数であ
るエンジン回転数ＮＥを算出する。

【００３３】ＣＹＬ信号パルスは、特定の気筒（例え
ば、＃１ＣＹＬ）の圧縮行程終了を示すＴＤＣ判別信号
発生位置よりも前の所定クランク角度位置（例えば、９
０°ＢＴＤＣ）で発生し、ＣＹＬ信号パルス発生直後の
ＴＤＣ判別信号発生に対して特定の気筒番号（例えば、
＃１ＣＹＬ）をセットする。

【００３４】また、ＥＣＵ５は、ＴＤＣ判別信号、ＣＲ
Ｋ信号パルスに基づき各気筒の基準クランク角度位置か
らのクランク角度ステージ（以下、「ステージ」とい
う）を検出する。すなわち、ＴＤＣ判別信号発生時に検
出されるＣＲＫ信号パルスＣ１がＣＹＬ信号パルスによ
り判別される圧縮行程終了時のＴＤＣ位置で発生した場
合、ＥＣＵ５は該ＣＲＫ信号パルスＣ１により＃１ＣＹ
Ｌの＃０ステージを検出し、さらにその後に出力される
ＣＲＫ信号パルスにより＃１ステージ、＃２ステージ、
…、＃２３ステージを順次検出する。

【００３５】また、燃料噴射を開始すべき噴射ステージ
は、エンジンの運転状態等に基づいて設定され、具体的
には図示省略の噴射ステージ決定ルーチンを実行して決
定され、さらに燃料噴射弁６の開弁時間（燃料噴射時間
ＴＯＵＴ）はステータス番号（ＳＩＮＪ（Ｎ））の設定
状態により制御される。

【００３６】すなわち、ステータス番号ＳＩＮＪ（Ｎ）
は、燃料噴射弁６の開弁期間中は「２」にセットされ、
噴射終了と同時に「３」にセットされる。そして、ステ
ータス番号ＳＩＮＪ（Ｎ）は爆発行程突入と同時に
「０」にリセットされて噴射待機状態とされ、その後所
定の噴射ステージ（例えば、＃１３ステージ）に達する
と、ステータス番号ＳＩＮＪ（Ｎ）が“１”にセットさ
れて所定の噴射遅延時間が経過した後、再びステータス
番号ＳＩＮＪ（Ｎ）は「２」にセットされ、燃料噴射弁
６から燃料が噴射される。そして、燃料噴射が終了した
後はステータス番号ＳＩＮＪ（Ｎ）が再び「３」にセッ
トされ、爆発行程の突入と同時「０」にリセットされ
る。また、本実施例ではＳＩＮＪ（Ｎ）＝３のとき吸気
管内の付着燃料量ＴＷＰが算出され、かかる付着燃料量
ＴＷＰを考慮して燃料噴射時間ＴＯＵＴが算出される。
尚、燃料噴射の開始に噴射遅延時間（ＳＩＮＪ（Ｎ）＝
１に相当する時間）を設けているのは燃料噴射の噴射終
了時期とＣＲＫ信号パルスの発生とが同期するように噴
射タイミングが制御されているためであり、かかる噴射
遅延時間により噴射タイミングの終了時期（噴き終わり
時期）を制御するためである。

【００３７】以下、始動時の燃料噴射制御を、ＪＩＳ
Ｘ０１２８のプログラム表記法、すなわちＳＰＤ（Ｓｔ
ｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｄｉａｇ
ｒａｍｓ）表記法によるフローチャートに基づいて詳述
する。

【００３８】図３は、本実施例における始動時順次噴射
の全体構成を示すフローチャートである。

【００３９】本実施例の始動時順次噴射では、全体とし
て、始動判別メインルーチンと（ステップＳ１１、図４
参照）、噴射ステージ及びクランクステージステージを
セットするステージ生成メインルーチンと（ステップＳ
１２、図５参照）、始動時燃料噴射量をセットする始動
時噴射判定ルーチンと（ステップＳ１３、図１１参
照）、始動モードから基本モードに移行するモードチェ
ンジルーチンと（ステップＳ１４、図１３参照）が順次
実行されるようになっている。

【００４０】図４は、始動判別メインルーチンを示すフ
ローチャートであり、本プログラムはバックグランド処
理時に実行される。

【００４１】まず、ステップＳ２１ではイグニッション
スイッチがオンとなったか否かを判別し、その答が肯定
（ＹＥＳ）となるときには、ステップＳ２２へ進み、各
種フラグやカウンタがリセットされていることを“１”
で示すフラグＦＬＧＮが“０”であるか否かを判別す
る。

【００４２】前記ステップＳ２２の答が肯定（ＹＥＳ）
のときには、始動時からのＴＤＣパルス数を積算するカ
ウンタＴＤＣを“０”にセットし（ステップＳ２３）、
始動時からのＣＲＬパルスを積算するカウンタＣＲＬを
“０”にセットし（ステップＳ２４）、噴射ステージが
生成されていることを“１”で示すフラグＦＣＹＬを
“０”にセットする（ステップＳ２５）。

【００４３】さらに、後述する始動時燃料噴射量算出サ
ブルーチンで算出される始動時燃料噴射量ＴＯＵＴＦの
噴射ステージへのセットを許可することを“１”で示す
フラグＦＩＮＪＯＫを“０”にセットし（ステップＳ２
６）、スタータスイッチがオンされて始動モードである
ことを“１”で示すフラグＦＳＭＤを“０”にセットし
（ステップＳ２７）、次回からは本ルーチンをスルーす
るために前記フラグＦＩＧＮを“１”に戻しておく（ス
テップＳ２８）。そして、吸気管２に付着している付着
燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を“０”にリセットして（ステップ
Ｓ２９）本ルーチンを終了する。

【００４４】図５は、ステージ生成メインルーチンを示
すフローチャートであり、本プログラムはバックグラン
ド処理時に実行される。

【００４５】まず、ステップＳ３１では、スタータスイ
ッチがオンか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）で
あるときには、始動モードであると判断してステップＳ
３２へ進み、前記フラグＦＳＭＤを“１”にセットす
る。その後のステップＳ３３では後述の噴射ステージ生
成サブルーチン（図６参照）を実行し、続くステップＳ
３４では後述のクランクステージ生成サブルーチン（図
７参照）を実行して本ルーチンを終了する。

【００４６】図６は、前記ステップＳ３３で実行される
噴射ステージ生成サブルーチンを示すフローチャートで
あり、本プログラムはＣＲＫ処理時に実行される。

【００４７】まず、ステップＳ４１では、前記カウンタ
ＣＹＬが“１”であるか否かを判別し、その答が肯定
（ＹＥＳ）であるときには最初のＣＲＫパルスが発生し
たと判断してステップＳ４２へ進む。ステップＳ４２で
は、ＣＹＬパルスとＴＤＣパルスとによって気筒判別を
行って噴射ステージを生成し、前記フラグＦＣＹＬを
“１”にセットする（ステップＳ４３）。

【００４８】一方、カウンタＣＹＬ＝０であって前記ス
テップＳ４１の答が否定（ＮＯ）となるときにはステッ
プＳ４４へ進み、前記カウンタＣＹＬが“１”よりも大
きいか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）である
ときには噴射ステージの修正を行い（ステップＳ４
５）、本ルーチンを終了する。

【００４９】図７は、前記ステップＳ３４で実行される
クランクステージ生成サブルーチンを示すフローチャー
トであり、本プログラムはＴＤＣ処理時に実行される。

【００５０】まず、ステップＳ５１では前記カウンタＴ
ＤＣが“０”であるか否かを判別し、その答が肯定（Ｙ
ＥＳ）であるときには、ステップＳ５２へ進み、クラン
クステージを生成する。そして、ステップＳ５３におい
て後述する始動時燃料噴射量算出サブルーチン（図８参
照）を実行して本ルーチンを終了する。

【００５１】図８は、前記ステップＳ５２で実行される
始動時燃料噴射量算出サブルーチンを示すフローチャー
トであり、本プログラムはＴＤＣ処理時またはバックグ
ランド処理時に各気筒毎に実行される。

【００５２】まず、ステップＳ６１では、始動基本燃料
噴射量ＴＩＳをＴＩＳテーブルを検索する。ＴＩＳテー
ブルは例えば図９に示すように設定され、具体的には前
記ＭＥ値が小さくなる（高回転）に従って始動基本燃料
噴射量ＴＩＳが大きくなるように設定されている。

【００５３】ステップＳ６２では、始動基本燃料噴射量
ＴＩＳの大気圧補正項ＫＰＡＳをＫＰＡＳテーブルを検
索して算出する。ＫＰＡＳテーブルは例えば図１０に示
すように設定され、具体的には大気圧ＰＡが大きくなる
（平地）に従ってＫＰＡＳ値が小さくなるように設定さ
れている。

【００５４】さらに、ステップＳ６３では、吸入空気温
補正項ＫＴＡＳをＫＴＡＳテーブルを検索して算出す
る。ＫＴＡＳテーブルは図１１に示すように設定され、
具体的には吸入空気温ＴＡが大きくなるに従ってＫＴＡ
Ｓ値が小さくなるように設定されている。

【００５５】ステップＳ６４では、始動時目標空燃比補
正項ＫＴＷＡＦをＫＴＷＡＦマップを検索して算出す
る。ＫＴＷＡＦマップは例えば図１２に示すように設定
され、具体的には前記ＭＥ値とエンジン水温ＴＷに応じ
てＫＴＷＡＦ値がマトリックス状に設定されている。

【００５６】ステップＳ６５では、バッテリー電圧補正
項ＴＩＶＢをＴＩＶＢテーブルを検索して算出する。Ｔ
ＩＶＢテーブルは例えば図１３に示すように設定され、
具体的にバッテリー電圧ＶＢが大きくなるに従ってＴＩ
ＶＢ値が小さくなるように設定されている。

【００５７】また、ステップＳ６６では、始動時直接率
Ａｓ及び始動時持ち去り率ＢｓをＡｓマップ及びＢｓマ
ップをそれぞれ検索して算出する。Ａｓマップは例えば
図１４に示すように設定され、具体的にはエンジン負
荷、前記ＭＥ値、エンジン水温ＴＷに応じてＡｓ値がマ
トリックス状に設定されている。Ｂｓマップ（図示省
略）も同様に設定されている。

【００５８】ここで、始動時直接率Ａｓは、始動モード
時において今回サイクルに燃料噴射弁６が噴射された燃
料量の内、今回サイクルに直接燃焼室に吸入される燃料
の割合であり、始動持ち去り率Ｂｓは、始動モード時に
おいて吸気管２等の管壁に付着している燃料量の内、気
化されて今回サイクルに燃焼室吸入される燃料の割合を
いう。

【００５９】次のステップＳ６７では（１−Ａｓ）の算
出を行い、さらにステップＳ６８において（１−Ｂｓ）
の算出を行う。そして、ステップＳ６９へ進んで数式
（１）により始動時要求燃料量を各気筒毎に算出する。

【００６０】 ＴＳＣＹＬＫ（Ｎ）＝ＴＩＳ×ＫＰＡＳ×ＫＴＡＳ×ＫＴＷＡＦ……（１） 但しＮは４気筒に対応して１〜４となる。

【００６１】続くステップＳ７０では、次の始動時付着
燃料量算出サブルーチンを実行して始動時付着燃料量Ｔ
ＷＰ（Ｎ）を算出する。

【００６２】図１５は、前記始動時付着燃料量算出サブ
ルーチンを示すフローチャートであり、本プログラムは
ＣＲＫ処理時に各気筒毎に実行される。

【００６３】まず、ステップＳ８１では、前記フラグＦ
ＳＭＤが“１”であるか否かを判別し、その答が肯定
（ＹＥＳ）であるときには始動モードであると判断して
ステップＳ８２へ進む。ステップＳ８２では最終直接率
Ａｅに前記始動時直接率Ａｓを代入し、さらにステップ
Ｓ８３において最終持ち去り率Ｂｅに前記始動時持ち去
り率Ｂｓを代入する。

【００６４】そして、上記代入値である最終直接率Ａｅ
及び最終持ち去り率Ｂｅを用いて次の付着燃料量算出サ
ブルーチンを実行して本ルーチンを終了する。

【００６５】図１６は、付着燃料量ＴＷＰを算出するＴ
ＷＰ算出ルーチンのフローチャートであって、本プログ
ラムはＣＲＫ処理時に各気筒毎に実行される。

【００６６】まず、ステータス番号ＳＩＮＪ（Ｎ）（図
２参照）が噴射終了を示す「３」にセットされているか
否かを判別する（ステップＳ９１）。

【００６７】そして、ステータス番号ＳＩＮＪ（Ｎ）が
「３」以外の番号にセットされているときはステップＳ
１０３に進み、演算開始許可フラグＦＣＴＷＰを“０”
に設定して次回ループでの付着燃料量ＴＷＰの演算開始
を許可する一方、ＳＩＮＪ（Ｎ）が「３」にセットされ
ているときはフラグＦＣＴＷＰが“０”か否かを判別し
（ステップＳ９２）、フラグＦＣＴＷＰ（Ｎ）が“０”
のときはステップＳ９３に進んで始動時燃料噴射時間Ｔ
ＯＵＴＦ（Ｎ）が無効時間ＴＩＶＢより小さいか否かを
判別する。そして、ＴＯＵＴＦ（Ｎ）≦ＴＩＶＢが成立
するときは燃料が噴射されないときであり、フラグＦＴ
ＷＰＲが“０”か否かを判別し（ステップＳ９４）、付
着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）が“０”とみなせないか否かを判
断する。そして、フラグＦＴＷＰＲが“０”にセットさ
れて付着燃料量ＴＷＰが“０”とみなせないときはステ
ップＳ９５に進み、数式（２）に基づいて今回ループに
おける付着燃料量ＴＷＰ（Ｎ）を算出する。

【００６８】 ＴＷＰ（Ｎ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１） …（２） ここで、ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１）は前回ループ時までの
付着燃料量である。

【００６９】次に、ステップＳ９６では、付着燃料量Ｔ
ＷＰ（Ｎ）が微小所定値ＴＷＰＬＧより小さいか否かを
判別する。そして、ＴＷＰ（Ｎ）≦ＴＷＰＬＧが成立す
るときは、付着燃料量ＴＷＰを零とみなしてＴＷＰ
（Ｎ）＝０とし（ステップＳ９７）、さらに、フラグＦ
ＴＷＰＲを“１”に設定する（ステップＳ９８）。次い
でステップＳ９９に進み、フラグＦＣＴＷＰを“１”に
設定して付着燃料量ＴＷＰの演算終了を指示し、本プロ
グラムを終了する。

【００７０】一方、ステップＳ９３でＴＯＵＴＦ（Ｎ）
＞ＴＩＶＢが成立するときは燃料が噴射される場合であ
り、ステップＳ１００に進み、前記付着燃料量ＴＷＰ
（Ｎ）を数式（３）により算出する。 ＴＷＰ（Ｎ）＝（１−Ｂｅ）×ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１） ＋（１−Ａｅ）×（ＴＯＵＴＦ（Ｎ）−ＴＩＶＢ） …（３） ここで、ＴＷＰ（Ｎ）（ｎ−１）はＴＷＰ（Ｎ）の前回
値である。また、右辺第１項は、前回付着していた燃料
のうち、今回も持ち去られずに残った燃料量を示し、右
辺第２項は今回噴射された燃料のうち、新たに吸気管に
付着した燃料量を示している。

【００７１】次いで、フラグＦＴＷＰＲを“１”に設定
して付着燃料量ＴＷＰが存することを示し（ステップＳ
１０１）、さらにまたフラグＦＣＴＷＰを“１”に設定
して付着燃料量ＴＷＰの演算終了を指示して（ステップ
Ｓ１０２）本プログラムを終了する。

【００７２】そして、図８に戻り、ステップＳ７１で
は、算出されたＴＷＰ（Ｎ）を用いて数式（４）より始
動時噴射供給量ＴＳＮＥＴ（Ｎ）を算出する。

【００７３】 ＴＳＮＥＴ（Ｎ）＝ＴＳＣＹＬＫ（Ｎ）−Ｂｅ×ＴＷＰ（Ｎ） …（４） ステップＳ７２では、数式（４）によって算出したＴＳ
ＮＥＴ値が“０”より大きいか否かを判別し、ＴＳＮＥ
Ｔ＞０のときには、数式（５）により始動時燃料噴射時
間ＴＯＵＴＦ（Ｎ）を算出する（ステップＳ７３）。

【００７４】 ＴＯＵＴＦ（Ｎ）＝ＴＳＮＥＴ（Ｎ）／Ａｅ×ＴＩＶＢ …（５） ここでＴＩＶＢは前述した燃料噴射弁６のバッテリー補
正項である。また、ＴＳＮＥＴ≦０のときには、始動時
燃料噴射量ＴＯＵＴＦ（Ｎ）を０として燃料を強制的に
供給停止し（ステップＳ７４）、本プログラムを終了す
る。

【００７５】数式（５）によって算出された始動時燃料
噴射時間ＴＯＵＴＦ（Ｎ）だけ燃料噴射弁６を開弁する
ことにより、燃焼室には（ＴＳＣＹＬＫ（Ｎ）−Ｂｅ×
ＴＷＰ（Ｎ））に相当する量の燃料が供給される。

【００７６】このように＃１ＣＹＬの燃料噴射時間を算
出した後、＃２ＣＹＬ〜＃４ＣＹＬについても同様に始
動時燃料噴射時間ＴＯＵＴＦ（Ｎ）が算出される。

【００７７】図１７は、本発明の特徴部分を示す始動時
噴射判定ルーチンのフローチャートであり、本プログラ
ムはＴＤＣ処理時あるいはバックグランド処理時に実行
される。

【００７８】まず、ステップＳ１１１では前記フラグＳ
ＭＤが“１”であるか否かを判別し、その答が肯定（Ｙ
ＥＳ）であるときには始動モードであると判断してステ
ップＳ１１２へ進む。ステップＳ１１２では、前記カウ
ンタＴＤＣが所定値ＸＴＤＣＮよりも大きく、且つ前記
フラグＣＹＬが“１”に設定されているか否かを判別す
る。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときには、気筒内圧
が立ち上った時で、且つ気筒判別も行われた時（図１８
の時刻ｔ１）と判断し、ステップＳ１１３へ進む。

【００７９】ステップＳ１１３では、前記フラグＦＩＮ
ＪＯＫを“１”にセットし、生成された噴射ステージへ
前記始動時燃料噴射量算出サブルーチンによって算出さ
れた始動時燃料噴射量ＴＯＵＴＦをセットすることを許
可する。これによって図１２に示すように時刻ｔ１より
例えば＃１ＣＹＬ→＃３ＣＹＬ→＃４ＣＹＬ→＃２ＣＹ
Ｌの気筒順で順次噴射が開始される。

【００８０】また、前記ステップＳ１１２の答が否定
（ＮＯ）であるときには、気筒内圧が未だ立ち上ってい
ない時、あるいは噴射ステージが生成されていない時と
判断し、前記フラグＦＩＮＪＯＫを“０”のままに維持
して（ステップＳ１１４）、前記始動時燃料噴射量ＴＯ
ＵＴＦをセットを禁止する。従って、図１８に示すよう
に、スタータスイッチのオンされた直後から時刻ｔ１ま
での期間（例えば３ＴＤＣ）、気筒内圧が立上がってい
ないとして燃料噴射が禁止される。

【００８１】これにより、始動後最初に燃料噴射が行わ
れた気筒でも完全燃焼が行われ、始動時斉時噴射によっ
て引き起こされる燃料吹き抜けや未燃ガスによる排気エ
ミッション性の悪化を回避することができる。

【００８２】図１９は、始動モードから基本モードに移
行するモードチェンジルーチンを示すフローチャートで
あり、本プログラムはＴＤＣ処理時に実行される。

【００８３】まず、ステップＳ１２１では、前記ＭＥ値
が所定値ＸＭＥよりも大きい時、あるいはスタータスイ
ッチがオン状態でない時のいずれか一方の条件が満たさ
れているかを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であると
きにはステップＳ１２２へ進み、前記フラグＦＳＭＤを
“０”にセットして先の図１８に示すように基本モード
へ移行する。

【００８４】前記ステップＳ１２１の答が否定（ＮＯ）
のときにはステップＳ１２３へ進み、前記フラグＦＳＭ
Ｄが“１”であるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥ
Ｓ）であるときには始動モードを継続して（ステップＳ
１２４）、本ルーチンを終了する。

【００８５】図２０は、本発明の第２実施例を示す第２
の始動時噴射判定ルーチンのフローチャートであり、本
プログラムはＴＤＣ処理時あるいはバックグランド処理
時に実行される。

【００８６】まず、ステップＳ１３１〜ステップＳ１３
４は、上記図１７で示した第１始動時噴射判定ルーチン
におけるステップＳ１１１〜１１４にそれぞれ対応して
同一の処理を行う。すなわち、前記フラグＳＭＤが
“１”である始動モードであるときには（ステップＳ１
３１）、前記カウンタＴＤＣが所定値ＸＴＤＣＮよりも
大きく、且つ前記フラグＣＹＬが“１”に設定されてい
るか否かを判別し（ステップＳ１３２）、その答が肯定
（ＹＥＳ）のときには気筒内圧が立ち上った時で、且つ
気筒判別も行われた時（図２１の時刻ｔ１）と判断し、
ステップＳ１３３へ進む。

【００８７】一方、前記ステップＳ１３２の答が否定
（ＮＯ）であるときには、気筒内圧が未だ立ち上ってい
ないと判断し、前記フラグＦＩＮＪＯＫを“０”のまま
に維持して（ステップＳ１３４）、前記始動時燃料噴射
量ＴＯＵＴＦをセットを禁止する。従って、上述した第
１始動時噴射判定ルーチンと同様に、図２１に示すよう
にスタータスイッチのオンされた直後から時刻ｔ１まで
の期間（例えば３ＴＤＣ）、気筒内圧が立上がっていな
いとして燃料噴射が禁止され、始動時斉時噴射に起因す
る未燃ガスによる排気エミッション性の悪化や燃料吹き
抜けを回避することができる。

【００８８】ステップＳ１３３では、前記フラグＦＩＮ
ＪＯＫを“１”にセットし、生成された噴射ステージへ
始動時燃料噴射量ＴＯＵＴＦをセットすることを許可す
る。これによって時刻ｔ１で順次噴射となってその直後
の燃料噴射が行われる（図２１のＺ１）。さらに、ステ
ップＳ１３５ではこの順次噴射時の燃料噴射の休止回数
ＸＩＮＪをＸＩＮＪテーブルから検索する。ＸＩＮＪテ
ーブルは例えば図２２に示すように設定され、具体的に
はエンジン水温ＴＷが高くなるに従ってＸＩＮＪ値が小
さくなるように設定されている。

【００８９】続くステップＳ１３６では、上述の始動時
燃料噴射量算出サブルーチンにより算出された始動時燃
料噴射量ＴＯＵＴＦの噴射ステージへの設定回数が２回
以上であり、且つその設定回数がＸＩＮＪテーブルによ
り検索された休止回数ＸＩＮＪ（例えば２回）に１を加
えた値によりも小さいか否かを判別する。その答が肯定
（ＹＥＳ）のときには、フラグＦＣを“１”にセットし
て燃料噴射を禁止し（ステップＳ１３７）、そして、そ
の答が否定（ＮＯ）のとなったときには十分にエンジン
回転が立ち上がったと判断してフラグＦＣを“０”にセ
ットして順次噴射を再開する（ステップＳ１３８）。

【００９０】上述のように燃料噴射を禁止した場合は、
休止回数ＸＩＮＪ分だけ燃料噴射が行われないようにな
る（図２１のＺ２，Ｚ３）。すなわち、順次噴射時の最
初の燃料噴射（（図２１のＺ１））によってエンジン回
転を立ち上げるだけのトルクエネルギーが与えられてお
り、それに加えて上記のような燃料噴射の禁止を行わな
いで第１始動時噴射判定ルーチンのように順次噴射を行
っても、その分はエンジン回転を立ち上げるという観点
からは余分なエネルギーと考えられる。特に、始動モー
ド時は、排気エミッション性の点から燃料噴射を抑え、
必要最小限のトルクエネルギーでエンジンの回転を立ち
上がらせる必要がある。

【００９１】本実施例ではこのような観点から順次噴射
時おける最初の燃料噴射後に所定の休止回数ＸＩＮＪ分
だけ燃料噴射を休止するようにしたので、エンジンの回
転が立ち上がった時点で、そのエンジン回転数に見合っ
た燃料噴射量で燃料噴射することにより、少なくとも休
止した分は排気エミッション特性を向上させることがで
きる。

【００９２】また、休止回数ＸＩＮＪをエンジン水温Ｔ
Ｗに応じて設定するようにしたので、エンジン負荷に応
じてエンジン回転の上昇安定を均一化することができる
ため、例えばエンジン負荷の小さいときのエンジン回転
の吹き上がりを防ぐことができる。

【００９３】なお、本発明は、図示の実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施例で
は、気筒内圧の立ち上り検出手法につき、ＴＤＣパルス
をカウントするカウンタＴＤＣを用い、所定ＴＤＣ以上
をカウントした時に気筒内圧の立ち上がりを判断するよ
うにしたが、これに代えて、気筒内圧を検出する気筒内
圧検出センサを用いるようにしても、上記実施例と同等
の効果が得られる。

【００９４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１及び第
３の発明によれば、回転角位置信号を計数する位置信号
計数手段と、この位置信号計数手段の計数結果が所定値
以上となった時を気筒内圧の立上がりとして検出する気
筒内圧立上がり検出手段と、前記気筒内圧の立上がりを
検出するまで始動時燃料噴射の開始を禁止する始動時燃
料噴射禁止手段とを備えたので、始動時斉時噴射に起因
する燃料吹き抜けや未燃ガスによる排気エミッション性
の悪化を回避することが可能となる。

【００９５】第２の発明によれば、始動時付着燃料補正
項に基づいて始動時付着燃料量を算出し、始動時要求燃
料量、付着燃料量補正項及び始動時付着燃料量に基づい
て始動時燃料噴射量を算出するようにしたので、始動時
の付着補正が適正に行われ、始動時の排気エミッション
性が向上する。

【００９６】第４の発明によれば、始動時燃料噴射は、
第１番目の燃料噴射が行われた後、エンジン温度が高い
ほど小さく設定される所定期間は燃料噴射を禁止するよ
うにしたので、休止した分は燃料消費率や排気エミッシ
ョン特性を向上させることができると共に、エンジン回
転の上昇安定を均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃エンジンの制御装置の一実施
例を示す全体構成図である。

【図２】ＣＹＬ信号パルスの発生タイミング及び燃料噴
射弁の噴射タイミングを示すタイムチャートである。

【図３】始動時順次噴射の全体構成を示すフローチャー
トである。

【図４】始動判別メインルーチンを示すフローチャート
である。

【図５】ステージ生成メインルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図６】噴射ステージ生成サブルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図７】クランクステージ生成サブルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図８】始動時燃料噴射量算出サブルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図９】ＴＩＳテーブルを示す図である。

【図１０】ＸＰＡＳテーブルを示す図である。

【図１１】ＫＴＡＳテーブルを示す図である。

【図１２】ＫＴＷＡＦマップを示す図である。

【図１３】ＴＩＶＢテーブルを示す図である。

【図１４】Ａｓマップを示す図である。

【図１５】始動時付着燃料量算出サブルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図１６】付着燃料量ＴＷＰを算出するＴＷＰ算出ルー
チンのフローチャートである。

【図１７】始動時噴射判定ルーチンのフローチャートで
ある。

【図１８】第１実施例のタイミングチャートである。

【図１９】始動モードから基本モードに移行するモード
チェンジルーチンを示すフローチャートである。

【図２０】本発明の第２実施例を示す第２の始動時噴射
判定ルーチンのフローチャートである。

【図２１】第２実施例のタイミングチャートである。

【図２２】ＸＩＮＪテーブルを示す図である。

【符号の説明】

１ 内燃エンジン ２ 吸気管 ５ ＥＣＵ ６ 燃料噴射弁 １２ ＰＢＡセンサ １３ ＴＡセンサ １４ ＴＷセンサ １５ ＣＲＫセンサ １６ ＣＹＬセンサ １８ ＰＡセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６２ Ｂ ３６８ Ｓ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃エンジンの始動状態を検出する始動
   状態検出手段と、前記エンジンの回転に応じて所定間隔
   の回転角位置信号を発生する位置信号発生手段とを備
   え、前記回転角位置信号に基づいてエンジンの始動状態
   が検出されたときは始動時燃料噴射を開始し、その始動
   状態の終了が検出されたときは通常時燃料噴射を開始す
   る内燃エンジンの燃料噴射制御装置において、 前記回転角位置信号を計数する位置信号計数手段と、 前記位置信号計数手段の計数結果が所定値以上となった
   時を気筒内圧の立上がりとして検出する気筒内圧立上が
   り検出手段と、 前記気筒内圧の立上がりを検出するまで前記始動時燃料
   噴射の開始を禁止する始動時燃料噴射禁止手段とを備え
   たことを特徴とする内燃エンジンの燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】 少なくともエンジン回転数、エンジン負
   荷及びエンジン温度を含むエンジンの運転状態を検出す
   る運転状態検出手段と、 エンジンへ吸入される吸入空気温を検出する吸入空気温
   検出手段と、 大気圧を検出する大気圧検出手段と、 前記エンジン回転数に基づいて始動時基本燃料噴射量を
   算出する基本燃料噴射量算出手段と、 前記吸入空気温に基づいて前記始動時基本燃料噴射量を
   補正する始動時吸入空気温補正項を算出する吸入空気温
   補正項算出手段と、 前記大気圧に基づいて前記始動時基本燃料噴射量を補正
   する始動時大気圧補正項算出手段と、 前記エンジン負荷に基づいて前記始動時基本燃料噴射量
   を補正する始動時負荷補正項を算出する負荷補正項算出
   手段と、 前記エンジン回転数及び前記エンジン温度に基づいて前
   記始動時基本燃料噴射量を補正する目標空燃比補正項を
   算出する目標空燃比補正項算出手段と、 前記始動時基本燃料噴射量、前記始動時吸入空気温補正
   項、前記始動時大気圧補正項、前記始動時負荷補正項、
   及び前記目標空燃比補正項に基づいて始動時要求燃料量
   を算出する始動時要求燃料量算出手段と、 少なくとも前記エンジン負荷、前記エンジン回転数及び
   前記エンジン温度の何れかを含むエンジンの運転状態に
   基づいて始動時付着燃料補正項を算出する付着燃料補正
   項算出手段と、 前記始動時付着燃料補正項に基づいて始動時付着燃料量
   を算出する付着燃料量算出手段と、 前記始動時要求燃料量、前記付着燃料量補正項及び前記
   始動時付着燃料量に基づいて始動時燃料噴射量を算出す
   る燃料噴射量算出手段とを備えたことを特徴とする内燃
   エンジンの燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】 内燃エンジンの始動状態を検出する始動
   状態検出手段を備え、エンジンの始動状態が検出された
   ときは始動時燃料噴射を開始し、その始動状態の終了が
   検出されたときは通常時燃料噴射を開始する内燃エンジ
   ンの燃料噴射制御装置において、 気筒内圧を検出する気筒内圧検出手段と、 前記気筒内圧検出手段により検出された気筒内圧が所定
   値以上となった時を気筒内圧の立上がりとして検出する
   気筒内圧立上がり検出手段と、 前記気筒内圧の立上がりを検出するまで前記始動時燃料
   噴射の開始を禁止する始動時燃料噴射禁止手段とを備え
   たことを特徴とする内燃エンジンの燃料噴射制御装置。
4. 【請求項４】 前記始動時燃料噴射は、第１番目の燃料
   噴射が行われた後、エンジン温度が高いほど小さく設定
   される所定期間は燃料噴射を禁止することを特徴とする
   請求項１または請求項３記載の内燃エンジンの燃料噴射
   制御装置。