JPH0814079A - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料漏れがあっても、暖機直後の再始動時の
始動性をよくする。 【構成】 算出手段１１は始動時噴射量を少なくとも始
動時水温または吸入空気量のいずれか一つにもとづいて
算出する。始動時水温Ｔｗを測定するセンサー１２から
の測定値にもとづき今回の始動時水温が通常の暖機後に
エンジン停止して所定時間放置した後の水温を表す所定
範囲内にある条件かどうかを判定手段１３が判定し、こ
の条件が判定されたとき補正手段１４が前記始動時噴射
量を減量補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの燃料制御装
置、特に始動時のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】始動性向上のため、始動時には通常の噴
射量より若干多くなるように燃料噴射弁からの燃料噴射
量を決めている（（株）鉄道日本社発行の「自動車工
学」１９８６年１月号第１１１頁〜第１１２頁、特開昭
５７−１１０７５０号公報参照）。

【０００３】始動状態が検出されると、マイコンはただ
ちに２種類の噴射パルス幅（噴射量相当値）の演算を行
い、その演算結果の多いほうに始動時噴射量を決定す
る。

【０００４】二通りの計算の一方は、エンジ回転数と吸
入空気量を用いて通常時の噴射パルス幅を決定する手順
により得られる有効パルス幅Ｔｅを１．３倍し、さらに
電圧補正分としての無効パルス幅Ｔｓを加算した信号時
間Ｔ₁（＝Ｔｅ×１．３＋Ｔｓ）である。

【０００５】もう一方は図５に示したように、始動時専
用に決定されかつ冷却水温Ｔｗに応じた噴射パルス幅Ｔ
ｓｔ０にクランキング回転数およびクランキング時間を
考慮した信号時間Ｔｓｔである。

【０００６】ただし、始動時でもキースイッチを“ＳＴ
ＡＲＴ”位置にひねった瞬間は、エンジン回転数Ｎおよ
びエアフローメータからの吸入空気量Ｑａの信号もコン
ピュータに入力されないため、冷却水温Ｔｗに応じた始
動時噴射パルス幅で噴射される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、暖機直後に
エンジンを停止し、所定時間（たとえば１〜２時間）放
置すると、燃料配管内の残圧によって噴射弁の先端から
微量の燃料漏れが生じることがある。この燃料漏れは、
噴射弁のばらつきによるところが大きく、同じ条件でも
燃料漏れのまったくない噴射弁もあるのであるが、燃料
漏れを起こしたときは、この燃料漏れで暖機直後の再始
動時に吸気管内の混合気が可燃混合比の限界を越えて濃
くなり、再始動時間が長くかかるのである。

【０００８】そこで本発明は、始動時水温にもとづいて
始動時噴射量を減量補正することにより、燃料漏れがあ
っても、暖機直後の再始動時の始動性をよくすることを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図９に示
すように、始動時噴射量を少なくとも始動時水温または
吸入空気量のいずれか一つにもとづいて算出する手段１
１と、始動時水温Ｔｗを測定するセンサー１２と、この
センサー測定値にもとづき今回の始動時水温が通常の暖
機後にエンジン停止して所定時間放置した後の水温を表
す所定範囲内にある条件かどうかを判定する手段１３
と、この条件が判定されたとき前記始動時噴射量を減量
補正する手段１４と、この減量補正された噴射量を駆動
パルスに変換して燃料噴射弁１６に出力する手段１５と
を設けた。

【００１０】第２の発明は、図１０に示すように、第１
の発明において、エンジン停止時水温を少なくとも次回
始動時まで記憶する手段２１と、この記憶された前回の
エンジン停止時水温が通常の暖機直後の水温を表す所定
範囲内にある条件かどうかを判定する手段２２と、この
条件でないことが判定されたときは前記減量補正を中止
する手段２３とを設けた。

【００１１】

【作用】第１の発明で今回の始動時水温が、通常の暖機
後にエンジン停止して所定時間放置した後の水温を表す
所定範囲内にある条件で始動時噴射量が減量補正される
と、この減量補正で吸気管内の混合気が薄くなり、可燃
混合気となって始動が容易になる。

【００１２】暖機後の再始動時でも、耐熱走行後の再始
動時に限ってはかえって始動時燃料が不足しがちになる
が、第２の発明でエンジン停止時水温が少なくとも次回
始動時まで記憶され、この記憶された前回のエンジン停
止時水温が通常の暖機直後の水温を表す所定範囲内にあ
る条件でないことより耐熱走行後の再始動時であると判
断されたときは始動時燃料の減量補正が中止されること
から、耐熱走行後の再始動時に始動時燃料が不足するこ
とがない。

【００１３】

【実施例】図１において、燃料の噴射は、量が多いとき
も少ないときも吸気ポートに設けた一か所の噴射弁１か
ら供給するので、量の調整はマイコンからなるコントロ
ールユニット２によりその噴射時間で行う。噴射時間が
長くなれば噴射量が多くなり、噴射時間が短くなれば噴
射量が少なくなる。混合気の濃さつまり空燃比は、一定
量の吸入空気に対する燃料噴射量が多くなればリッチ側
にずれ、燃料噴射量が少なくなればリーン側にずれる。

【００１４】したがって、吸入空気量との比が一定とな
るように燃料の基本噴射量を決定してやれば運転条件が
相違しても同じ空燃比の混合気が得られる。燃料の噴射
がエンジンの１回転について１回行われるときは、１回
転で吸い込んだ空気量に対して基本噴射パルス幅Ｔｐ
（＝Ｋ・Ｑａ／Ｎ、ただしＫは定数）をそのときの吸入
空気量Ｑａとエンジン回転数Ｎとから求めるのである。
通常このＴｐにより決定される空燃比は理論空燃比付近
になっている。

【００１５】さて、暖機直後のエンジン停止中に燃料配
管内の残圧によって噴射弁１の先端から微量の燃料漏れ
が生じ、この燃料漏れにより暖機直後の再始動時に吸気
管内の混合気が過濃になって再始動時間が長くなること
がある。

【００１６】これに対処するため、コントロールユニッ
ト２では、始動時水温にもとづいて始動時噴射量を減量
補正する。

【００１７】こうした始動時制御のため、キースイッ
チ、水温センサー３からの信号が、クランク角センサー
４、エアフローメーター５からの信号とともに、コント
ロールユニット２に入力され、コントロールユニット２
では図２と図３のフローチャートを一定の周期（たとえ
ば１０ｍｓ）で実行する。

【００１８】図２はエンジン停止時水温の計測を説明す
るための流れ図である。

【００１９】ステップ１でキースイッチなどからエンジ
ンが停止したかどうかみて、エンジンが停止したときは
ステップ２と３で水温センサー３からの冷却水温Ｔｗを
読み込み、これをエンジン停止時水温を表す変数ＴＷＯ
ＬＤに格納する。この変数ＴＷＯＬＤはメモリーであ
り、このメモリーの値は少なくとも次回の始動時まで消
失しないようバッテリーバックアップしておく。

【００２０】図３は始動時噴射量の減量補正を説明する
ための流れ図である。

【００２１】ステップ１１では始動時噴射パルス幅Ｔｓ
ｔを算出する。

【００２２】これは、たとえば図４のサブルーチンで示
したように、ステップ２１で冷却水温Ｔｗとエンジン回
転数Ｎを読み込み、ステップ２２で冷却水温Ｔｗから図
５を内容とするテーブルを参照して基本値Ｔｓｔ０を、
ステップ２３でエンジン回転数Ｎから図６を内容とする
テーブルを参照して回転補正率Ｃｓｎを、キースイッチ
が“ＳＴＡＲＴ”から“ＯＮ”になって一定値ＴＫＣＳ
１＃の時間が経過したとき（またはキースイッチが“Ｏ
Ｎ”となったらすぐに）、ステップ２４で始動後時間か
ら図７を内容とするテーブルを参照して時間補正率Ｋｃ
ｓを求める。これらの値を用いステップ２５で始動時噴
射パルス幅Ｔｓｔを Ｔｓｔ＝Ｔｓｔ０×Ｃｓｎ×Ｋｃｓ …（１） の式で求めると、（１）式のＴｓｔは、初期値（Ｔｓｔ
０×Ｃｓｎで決まる）から始動後時間とともに徐々に小
さくなり最後に０となる値で、公知である。

【００２３】図３に戻りステップ１２では冷却水温（始
動時水温）Ｔｗを読み込み、ステップ１３と１４では次
の条件を満足するかどうかをみる。

【００２４】〈１〉始動時水温Ｔｗが所定範囲（たとえ
ばＴｗ１≦Ｔｗ＜Ｔｗ２）に入っていること（ステップ
１３）。

【００２５】ここで、所定範囲は暖機直後にエンジンを
停止し所定時間（たとえば１〜２時間）放置したときの
水温を定めるもので、たとえば下限許容値Ｔｗ１は５０
℃程度、上限許容値Ｔｗ２は６０℃程度である。暖機直
後にエンジンを停止し１〜２時間放置することにより、
噴射弁からの燃料漏れでその後の始動時の吸気管内の混
合気が可燃混合比の限界を越えて濃くなり、再始動性が
悪くなるのであるから、再始動性が悪い条件であるかど
うかは通常の暖機後にエンジン停止して１〜２時間経過
した後の水温で判断することができるのである。したが
って、始動時水温Ｔｗが所定の範囲に入っているとき
は、暖機直後で再始動性が悪い条件であると判断するこ
とができる。

【００２６】〈２〉前回のエンジン停止時水温を表す変
数ＴＷＯＬＤが所定範囲（たとえばＴＷＯＬＤ１≦ＴＷ
ＯＬＤ＜ＴＷＯＬＤ２）に入っていること（ステップ１
４）。

【００２７】所定範囲は通常の暖機直後の水温を定める
もので、たとえば下限許容値ＴＷＯＬＤ１は８０℃程
度、上限許容値ＴＷＯＬＤ２は８５℃程度である。した
がって、冷機状態のままエンジンを停止した後の再始動
時は、ＴＷＯＬＤ＜ＴＷＯＬＤ１となり、ステップ１５
に進むことができない。

【００２８】一方、耐熱走行後の再始動時にもステップ
１５に進むことができない（この場合は冷機状態のまま
エンジンを停止した後の再始動時と相違して、ＴＷＯＬ
Ｄ≧ＴＷＯＬＤ２であるためにステップ１５に進むこと
ができない）。耐熱走行とは、たとえば外気温３０℃程
度のとき高速道路を１００ｋｍ／ｈで１時間くらい走る
ような高外気温かつ高負荷走行のことで、耐熱走行した
直後にサービスエリアなどでエンジンを停止すると、エ
ンジンルーム内が高温になり、ベーパーロックなどの問
題で噴射弁からの始動時燃料が不足しがちとなる。そこ
でこのような耐熱走行直後の再始動時にはステップ１５
に進ませないことで、始動時燃料が不足しないようにす
るのである。

【００２９】上記の〈１〉，〈２〉の条件をともに満足
したときは、暖機後の再始動で再始動性が悪い条件であ
ると判断して、ステップ１５に進み、始動時噴射パルス
幅Ｔｓｔに１未満の正の値（たとえば０．８）を乗じた
値をあらためてＴｓｔとおくことでＴｓｔを２０％減量
する。

【００３０】ここで、この例の作用を説明する。

【００３１】エンジン停止後に２〜３時間程度も放置し
た後は冷却水温が下がるため、燃料漏れにより再始動時
にある程度濃い混合気となっていても始動可能となる
が、エンジン停止後１〜２時間放置したタイミングでの
再始動時には、燃料漏れで始動時の吸気管内の混合気が
可燃混合比の限界を越えて濃くなり、再始動時間が長引
いてしまう。

【００３２】これに対して、この例では、今回の始動時
水温が通常の暖機後にエンジン停止して１〜２時間放置
した後の水温を表す所定範囲内にある条件のとき始動時
噴射量が減量補正される。暖機後にエンジン停止した場
合の水温変化を図８に示すと、エンジン停止後１〜２時
間放置したタイミングでの水温範囲（６０℃＞Ｔｗ≧５
０℃）で再始動時間が長引くのであるから、この範囲に
始動時水温Ｔｗがあるとき始動時噴射量を減量補正し、
吸気管内の混合気が濃くなりすぎないようにして始動性
をよくするのである。

【００３３】一方、暖機後の再始動時でも、耐熱走行後
の再始動時に限ってはかえって始動時燃料が不足しがち
になるが、この例で前回のエンジン停止時水温の記憶値
が今回の再始動時に通常の暖機直後の水温を表す所定範
囲内にある条件にないことより耐熱走行後の再始動時で
あると判断したときは減量補正が中止されることから、
耐熱走行後の再始動時に始動時燃料が不足することがな
い。

【００３４】なお、エンジン停止後の経過時間を計測
し、エンジン停止後の放置時間に応じて始動時噴射量を
減量補正する（たとえば１〜２時間放置後であれば一律
に５０％減量するとか、再始動時の最初の５回転は噴射
しないなど）ことも考えられるが、時間計測のため専用
のタイマーを追加しなければならず、コストアップにな
る。この点、この例ではタイマーを追加する必要がな
い。

【００３５】実施例では、始動時噴射量が前記（１）式
のＴｓｔだけの場合で説明したが、エンジ回転数Ｎと吸
入空気量Ｑａを用いて Ｔｅ＝Ｔｐ×（１＋Ｋｔｗ＋Ｋａｓ） ただし、Ｋｔｗ；水温増量補正係数 Ｋａｓ；始動後増量補正係数 の式で得られる有効パルス幅Ｔｅを所定倍した値と無効
パルス幅Ｔｓとを加算した第２の始動時噴射パルス幅を
求め、この第２の始動時噴射パルス幅と前記（１）式の
Ｔｓｔとの大きいほうを選択するものについても、この
発明を適用できることはいうまでもない。

【００３６】

【発明の効果】第１の発明によれば、始動時噴射量を少
なくとも始動時水温または吸入空気量のいずれか一つに
もとづいて算出する手段と、始動時水温を測定するセン
サーと、このセンサー測定値にもとづき今回の始動時水
温が通常の暖機後にエンジン停止して所定時間放置した
後の水温を表す所定範囲内にある条件かどうかを判定す
る手段と、この条件が判定されたとき前記始動時噴射量
を減量補正する手段と、この減量補正された噴射量を駆
動パルスに変換して燃料噴射弁に出力する手段とを設け
たため、噴射弁に燃料漏れがあっても暖機直後の再始動
時の始動を容易に行うことができる。

【００３７】第２の発明は、第１の発明において、エン
ジン停止時水温を少なくとも次回始動時まで記憶する手
段と、この記憶された前回のエンジン停止時水温が通常
の暖機直後の水温を表す所定範囲内にある条件かどうか
を判定する手段と、この条件でないことが判定されたと
きは前記減量補正を中止する手段とを設けたため、第１
の発明の効果に加えて、耐熱走行後の再始動時に始動時
燃料が不足することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例のシステム図である。

【図２】エンジン停止時水温の計測を説明するための流
れ図である。

【図３】始動時噴射量の減量補正を説明するための流れ
図である。

【図４】始動時噴射量の算出を説明するための流れ図で
ある。

【図５】始動時噴射パルス幅の基本値Ｔｓｔ０の特性図
である。

【図６】回転補正率Ｃｓｎの特性図である。

【図７】時間補正率Ｋｃｓの特性図である。

【図８】暖機後にエンジン停止した場合の水温変化図で
ある。

【図９】第１の発明のクレーム対応図である。

【図１０】第２の発明のクレーム対応図である。

【符号の説明】

１ 燃料噴射弁 ２ コントロールユニット ３ 水温センサー ４ クランク角センサー ５ エアフローメーター １１ 始動時噴射量算出手段 １２ 始動時水温センサー １３ 条件判定手段 １４ 減量補正手段 １５ 出力手段 １６ 燃料噴射弁 ２１ エンジン停止時水温記憶手段 ２２ 条件判定手段 ２３ 減量補正中止手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】始動時噴射量を少なくとも始動時水温また
   は吸入空気量のいずれか一つにもとづいて算出する手段
   と、 始動時水温を測定するセンサーと、 このセンサー測定値にもとづき今回の始動時水温が通常
   の暖機後にエンジン停止して所定時間放置した後の水温
   を表す所定範囲内にある条件かどうかを判定する手段
   と、 この条件が判定されたとき前記始動時噴射量を減量補正
   する手段と、 この減量補正された噴射量を駆動パルスに変換して燃料
   噴射弁に出力する手段とを設けたことを特徴とするエン
   ジンの燃料制御装置。
2. 【請求項２】エンジン停止時水温を少なくとも次回始動
   時まで記憶する手段と、この記憶された前回のエンジン
   停止時水温が通常の暖機直後の水温を表す所定範囲内に
   ある条件かどうかを判定する手段と、この条件でないこ
   とが判定されたときは前記減量補正を中止する手段とを
   設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃
   料制御装置。