JPH0749045A - 吸気温センサ廃止時の空燃比制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】吸気温センサを廃止して、コストの低減を図
る。 【構成】吸入空気の温度に基く補正を行うことなく、エ
ンジンの冷却水の温度に基く暖機増量補正係数で燃料噴
射量を補正して空燃比を制御するもので、始動時のエン
ジンの冷却水の温度を検出し、検出した始動時の冷却水
の温度に応じて暖機増量補正係数を設定し、設定した暖
機増量補正係数により燃料噴射量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用のエ
ンジンにおける吸気温センサ廃止時の空燃比制御方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射式の内燃機関では、冷却水温や
吸入空気の温度（以下、吸気温と称する）などその時の
環境条件や内燃機関の運転状態により基本燃料噴射量を
補正して、空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量
を制御している。このような燃料噴射量制御あるいは空
燃比制御方法としては、例えば特開昭６２−１５３５３
９号公報のもののように、吸入空気量と吸気温とを吸気
管圧力センサと吸気温センサとにより検出し、この両者
により吸気温補正係数ＦＴＨＡを決定し、吸気温の増大
に応じて減少させ、かつ吸入空気量の増大に応じて増大
させるようにしたものが知られている。

【０００３】通常、燃料噴射量を決定する有効噴射時間
ＴＡＵは、次式により演算される。 ＴＡＵ＝ＴＰ×ＦＴＨＡ×Ｋ_１×（１＋ＦＷＬ＋Ｋ_２） ただし、ＴＰは基本噴射時間、Ｋ１、Ｋ２は定数、ＦＷ
Ｌは水温補正係数（暖機増量補正係数）である。そして
通常、図５に示すように、吸気温補正係数ＦＴＨＡは、
低温ほど空気密度が濃くなるために大きな値になるよ
う、高温になれば小さな値となるように設定され、ま
た、水温補正係数ＦＷＬについても、図６に示すよう
に、冷却水温が低いほど大きな値をとるように設定され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に各種のセンサを用いて運転状態などを把握し、その結
果に応じて基本燃料噴射量を補正する場合、センサが多
くなるとその分コストが上昇することになる。このよう
な状況に鑑みて、吸気温センサを廃止し、よって吸気温
補正係数ＦＴＨＡによる基本燃料噴射量の補正を行わな
い空燃比制御方法が検討されている。この場合、吸気温
補正係数ＦＴＨＡによる補正なしに冷却水温に応じた水
温補正係数ＦＷＬでのみ基本燃料噴射量を補正するの
で、上式より明らかなように、水温補正係数ＦＷＬが冷
却水温の上昇に伴って減少すると、有効噴射時間ＴＡＵ
が短くなって燃料噴射量が少なくなり、暖機途中で燃料
増量が不足して空燃比がリーンになることが考えられ
る。

【０００５】これを解消するには、水温補正係数ＦＷＬ
に吸気温補正係数ＦＴＨＡに対応する値を加算する方法
があるが、低温時の吸気温補正係数ＦＴＨＡに対応する
値を水温補正係数ＦＷＬの全てに対して一律に加算する
と、常温域で空燃比がリッチになり、また逆に、常温時
の吸気温補正係数ＦＴＨＡに対応する値を加算すると、
低温域では空気密度が増加することから空燃比がリーン
になる。

【０００６】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る吸気温センサ廃止時の空燃
比制御方法は、吸入空気の温度に基く補正を行うことな
く、エンジンの冷却水の温度に基く暖機増量補正係数で
燃料噴射量を補正して空燃比を制御する吸気温センサ廃
止時の空燃比制御方法であって、始動時のエンジンの冷
却水の温度を検出し、検出した始動時の冷却水の温度に
応じて暖機増量補正係数を設定し、設定した暖機増量補
正係数により燃料噴射量を補正することを特徴とする。

【０００８】

【作用】このような構成のものであれば、暖機増量補正
係数は始動時のエンジンの冷却水の温度によりその都度
設定され、燃料噴射量はその設定された暖機増量補正係
数により補正される。すなわち、始動の際に検出される
エンジンの冷却水の温度が変わると、それに応じて暖機
増量補正係数が変わり、吸気温に基く補正を考慮して暖
機増量補正係数を設定することにより、空燃比は吸気温
に基く補正を行ったのと同等となる。したがって、暖機
途中で燃料噴射量の増量が不足したり、あるいは過剰に
なったりすることが防止される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【００１０】図１に概略的に示したエンジン１００は自
動車用のもので、その吸気系１には図示しないアクセル
ペダルに応動して開閉するスロットルバルブ２が配設さ
れ、その下流側にはサージタンク３が設けられている。
サージタンク３に連通する吸気系１の吸気マニホルド４
の一方の端部近傍には、さらに燃料噴射弁５が設けてあ
り、この燃料噴射弁５を、電子制御装置６により制御す
るようにしている。また排気系２０には、排気ガス中の
酸素濃度を測定するためのＯ_２センサ２１が、図示しな
いマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒２２の
上流の位置に取り付けられている。このＯ_２センサ２１
からは、酸素濃度に対応して電圧信号ｈが出力される。

【００１１】電子制御装置６は、中央演算装置７と、記
憶装置８と、入力インターフェース９と、出力インター
フェース１１とを具備してなるマイクロコンピュータシ
ステムを主体に構成されており、その入力インターフェ
ース９には、サージタンク３内の圧力を検出するための
吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号ａ、エンジ
ン回転数ＮＥを検出するための回転数センサ１４から出
力される回転数信号ｂ、車速を検出するための車速セン
サ１５から出力される車速信号ｃ、スロットルバルブ２
の開閉状態を検出するためのスロットルセンサ１６から
出力されるスロットル開度信号ｄ、エンジン１００の冷
却水の温度（以下、冷却水温と称する）を検出するため
の水温センサ１７から出力される水温信号ｅ、上記した
Ｏ_２センサ２１から出力される電圧信号ｈなどが入力さ
れる。一方、出力インターフェース１１からは、燃料噴
射弁５に対して燃料噴射信号ｆが、またスパークプラグ
１８に対してイグニッションパルスｇが出力されるよう
になっている。

【００１２】電子制御装置６には、吸気圧センサ１３か
ら出力される吸気圧信号ａと回転数センサ１４から出力
される回転数信号ｂとを主な情報とし、エンジン状況に
応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間を補正して
燃料噴射弁開成時間すなわちインジェクタ最終通電時間
Ｔを決定し、その決定された通電時間により燃料噴射弁
５を制御して、エンジン負荷に応じた燃料を該燃料噴射
弁５から吸気系１に噴射させるためのプログラムが内蔵
してある。このプログラムにおいては、吸気温に基く補
正を行うことなく、エンジンの冷却水の温度に基く暖機
増量補正係数で燃料噴射量を補正して空燃比を制御する
もので、始動時のエンジンの冷却水の温度を検出し、検
出した始動時の冷却水の温度に応じて暖機増量補正係数
を設定し、設定した暖機増量補正係数により燃料噴射量
を補正するするようにプログラミングされているもので
ある。そして、このプログラムには、図３に示すよう
な、始動時の冷却水温ＴＨＷ０に対応する補正値ＫＴＨ
Ｗが、マップにより設定されて記憶装置８に格納されて
いる。また、冷却水温ＴＨＷに対応する暖機増量補正係
数たる基本水温補正係数ＦＷＬｐが、同様にマップによ
り設定されている。この基本水温補正係数ＦＷＬｐは、
従来におけるすなわち吸入空気の温度により燃料噴射量
を補正する場合の水温補正係数と同じ値を採るものであ
ってよい。

【００１３】この空燃比制御プログラムの概要は図２に
示すようなもので、２つのルーチンから構成されてい
る。ただし、このプログラムにより決定された水温補正
係数及びその他の種々の補正係数を考慮して有効噴射時
間ＴＡＵを算出し、その後インジェクタ最終通電時間Ｔ
を演算するプログラムそれ自体は、従来知られているも
のを利用できるので図示及び説明を省略する。

【００１４】まず、第１のルーチンでは、始動時の冷却
水温ＴＨＷ０に応じた補正値ＫＴＨＷが決定される。ま
ずステップＳ１では、始動時の冷却水温ＴＨＷ０を、水
温センサ１７から出力される水温信号ｅにより検出す
る。ステップＳ２では、マップにより、検出した冷却水
温ＴＨＷ０に対応する補正値ＫＴＨＷを決定する。この
場合、マップには、代表的な冷却水温ＴＨＷに対する補
正値ＫＴＨＷしか設定されていないため、検出された冷
却水温ＴＨＷがマップにない場合は、補間計算により決
定するようになっている。

【００１５】第２のルーチンでは、第１のルーチンで決
定された補正値ＫＴＨＷを用いてその時の冷却水温ＴＨ
Ｗに適合する水温補正係数ＦＷＬを演算する。まずステ
ップＳ２１では、その時の冷却水温ＴＨＷを水温信号ｅ
により検出する。ステップＳ２２では、検出した冷却水
温ＴＨＷに対応する基本水温補正係数ＦＷＬｐをマップ
により決定する。ステップＳ２３では、得られた基本水
温補正係数ＦＷＬｐに補正値ＫＴＨＷを乗じて、その時
の水温補正係数ＦＷＬを演算する。ステップＳ２４で
は、得られた水温補正係数ＦＷＬを有効噴射時間ＴＡＵ
の計算に反映させる。

【００１６】以上の構成において、エンジン１００が始
動されると、制御は、ステップＳ１１→ステップＳ１２
と進む。次に、第２のルーチンにおいて、制御は、ステ
ップＳ２１〜２４と進み、エンジン１００が運転されて
いる間に検出される冷却水温ＴＨＷに対応する水温補正
係数ＦＷＬを決定し、その水温補正係数ＦＷＬを用いて
有効噴射時間ＴＡＵを計算する。始動時に実行される制
御は、この第１のルーチン及び第２のルーチンであり、
始動後の運転状態では、第２のルーチンのみが繰り返し
実行され、時間の経過にあわせて変化する冷却水温ＴＨ
Ｗに応じた基本水温補正係数ＦＷＬ_ｐが補正されて、水
温補正係数ＦＬＷが計算される。

【００１７】始動時の冷却水温ＴＨＷ０が低い場合、例
えばｔ_１℃の場合、図３に示すように、補正値ＫＴＨＷ
は大きな値に設定してあるので、決定した水温補正係数
ＦＷＬは、冷却水温ＴＨＷが低い状態では大きな値を採
り、その後冷却水温ＴＨＷが高くなるにしたがって小さ
な値となる。したがって、外気温が低く、始動時には大
きな値の水温補正係数ＦＬＷであっても、暖機運転が進
むにしたがって水温補正係数ＦＷＬが小さくなるので、
始動時には有効噴射時間ＴＡＵが長く燃料の増量が多い
が、その後は徐々に減量され、暖機運転が終了する頃に
オーバーリッチになることがない。また逆に、始動時の
冷却水温ＴＨＷが高い場合には、例えばｔ_０℃の場合、
補正値ＴＨＷ０はほぼ１．０に設定してあるので、水温
補正係数ＦＷＬは、暖機運転が終了する冷却水温例えば
７０℃程度になるまで、始動時の冷却水温ＴＨＷが低い
場合に比べて小さな値を採る。したがって、すでに暖機
運転が完了している状態の後に再始動する場合であって
も、始動時に増量過剰な状態にならないので、スムーズ
に再始動することができる。

【００１８】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。

【００１９】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、始動
時の冷却水温により暖機増量補正係数を設定するので、
吸気温センサを廃止して吸気温に基く補正を行わなくと
も、暖機途中で燃料噴射量の増量が不足したり、逆に過
剰になったりしてエンジンの運転状態が不安定になるの
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。

【図２】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図３】同実施例の補正値のマップの構成を概略的に示
す構成説明図。

【図４】同実施例の水温補正係数の変化を示すグラフ。

【図５】従来例の吸気温補正係数の変化を示すグラフ。

【図６】従来例の水温補正係数の変化を示すグラフ。

【符号の説明】

５…燃料噴射弁 ６…電子制御装置 ７…中央演算処理装置 ８…記憶装置 ９…入力インターフェース １１…出力インターフェース １７…水温センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸入空気の温度に基く補正を行うことな
   く、エンジンの冷却水の温度に基く暖機増量補正係数で
   燃料噴射量を補正して空燃比を制御する吸気温センサ廃
   止時の空燃比制御方法であって、 始動時のエンジンの冷却水の温度を検出し、 検出した始動時の冷却水の温度に応じて暖機増量補正係
   数を設定し、 設定した暖機増量補正係数により燃料噴射量を補正する
   ことを特徴とする吸気温センサ廃止時の空燃比制御方
   法。