JPH09242584A - 内燃機関の燃料噴射制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関がの温度高温の場合に、燃料供給系に
ベーパが発生し、これを燃料供給系から排出しないと始
動性が悪くなる。 【解決手段】多気筒の内燃機関の燃料供給系が、終端が
閉塞したデリバリパイプと、デリバリパイプを介して供
給される燃料を各気筒の燃焼室方向に噴射する気筒数と
同数の燃料噴射弁とを備えてなり、それぞれの燃料噴射
弁の開成時間を制御して燃料噴射量を制御する内燃機関
の燃料噴射制御方法であって、少なくとも内燃機関の温
度を検出し、前記開成時間より長い噴射延長時間を設定
し、検出した温度が所定温度を上回っている場合に始動
が行われた際にはデリバリパイプの終端側に配設される
少なくとも１個の燃料噴射弁を他の燃料噴射弁とは独立
に設定した噴射延長時間に基づいて開弁させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
の内燃機関、特に燃料を燃料噴射弁により供給する内燃
機関の燃料供給系に貯留した気体を、特定の運転状態に
おいてその燃料供給系外に排出し易い内燃機関の燃料噴
射制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料噴射弁を備え、電子制御装置
によりその燃料噴射弁の開成時間を制御して運転を制御
する内燃機関においては、例えば特開平６−９３９０３
号公報に示されるように、エンジンの高温再始動時にお
ける始動性を向上させるために、エンジンの高温再始動
時に、インジェクタからの噴射燃料を増量し、初爆を検
出した際に噴射燃料の増量を終了させる燃料噴射制御装
置が知られている。このような燃料噴射式のエンジンに
おいては、燃料噴射弁に燃料を供給するための燃料供給
系にデリバリパイプを装備しているものが一般的であ
る。すなわち、燃料タンク内の燃料は、燃料ポンプによ
り吸い上げられ、燃料配管を介してデリバリパイプに圧
送され、デリバリパイプ内に一旦蓄えられた燃料が燃料
噴射弁から燃焼室方向に噴射されるものである。また、
上記公報のもののように、デリバリパイプのリターン配
管をなくしたものでは、リターン配管が、その構成上、
比較的長い経路になるものであり、また材質の面からも
コストが上昇するので、これを廃止することは製造上の
高いメリットを伴うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した、リターン配
管を廃止した燃料供給系では、高温再始動時に、デリバ
リパイプ内に貯留したベーパのために、始動性が低下す
ることがある。即ち、リターン配管がないために、再始
動を行うと、デリバリパイプ内に貯留するベーパは燃料
タンク側に戻ることができず、インジェクタから排出さ
れる。ところが、インジェクタが開成される時間すなわ
ち燃料噴射時間は極めて短い時間であるため、ベーパを
完全に排出するまでに時間がかかるが、上記公報のもの
ように、所定の条件が満たされる場合に、燃料噴射量を
増量すればインジェクタが開弁している時間が長くなる
ので、ベーパを排出するのに要する時間は短縮すること
が可能である。

【０００４】しかしながら、多気筒のエンジンにおい
て、それぞれのインジェクタにおいて燃料噴射量の増量
を行ない、いずれか１つの気筒の初爆を検出した際にそ
の増量を終了すると、ベーパが完全にデリバリパイプか
ら排出されていない状態で排出処理を終了する場合があ
る。このような場合では、その後通常の燃料噴射制御と
なるので、ベーパの排出に長時間を必要とすることにな
り、燃料噴射量がその時の運転状態に対応していても、
ベーパのために空燃比が変わり、よって残留ベーパのた
めに始動性が低下することがある。

【０００５】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。

【０００６】

【発明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、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御方
法は、多気筒の内燃機関の燃料供給系が、終端が閉塞し
たデリバリパイプと、デリバリパイプを介して供給され
る燃料を各気筒の燃焼室方向に噴射する気筒数と同数の
燃料噴射弁とを備えてなり、それぞれの燃料噴射弁の開
成時間を制御して燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料
噴射制御方法であって、少なくとも内燃機関の温度を検
出し、前記開成時間より長い噴射延長時間を設定し、検
出した温度が所定温度を上回っている場合に始動が行わ
れた際にはデリバリパイプの終端側に配設される少なく
とも１個の燃料噴射弁を他の燃料噴射弁とは独立に設定
した噴射延長時間に基づいて開弁させることを特徴とす
る。

【０００７】このような構成のものであれば、ベーパの
貯留しやすいデリバリパイプの閉塞された終端側の燃料
噴射弁を、内燃機関の温度が所定条件を満たした際に通
常の開成時間より長い設定された噴射延長時間に基づい
て開弁するので、ベーパの排出に要する時間を短縮する
ことができる。つまり、デリバリパイプ内にベーパが発
生した場合に再始動を行うと、燃料に押されてベーパが
閉塞された終端に移動する。この状態で終端側の燃料噴
射ポンプが設定された噴射延長時間に基づいて開成され
ると、長く開成されたその燃料噴射弁を介してベーパが
デリバリパイプから排出される。また、多気筒の内燃機
関であるので、少なくとも１個の燃料噴射弁をベーパの
排出が完了した後にたとえ通常の噴射時間より長く開弁
していたとしても、始動後は他の気筒は正常な空燃比で
の運転が行われるので、空燃比がリッチ側にずれて失火
するようなことが防止できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、デリバリパイプの閉塞
した終端近傍に取り付けられた少なくとも１個の燃料噴
射弁を、エンジンの温度が所定温度を上回る場合に始動
が実行されると、開成時間より長い噴射延長時間でその
燃料噴射弁を開成する構成である。エンジンの温度は、
エンジンの冷却水温、潤滑油野温度、及び吸入空気の温
度等をふくむものである。

【０００９】また、円滑に始動後の運転状態に移行させ
るには、噴射延長時間を噴射毎に所定時間だけ短縮する
ように構成すればよい。

【００１０】

【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。図１に、自動車用の４気筒のエンジン１００
の１気筒分の概略的な構成を示す。このエンジン１００
は、前置き後輪駆動タイプの車両に搭載されるもので、
その結果、後述のデリバリパイプ５１の終端５１ａは他
方の端部より高い位置つまりデリバリパイプ５１の内で
最も高くに位置するものである。

【００１１】図１において、このエンジン１００の吸気
系１には図示しないアクセルペダルに押動して開閉する
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
に燃料を燃焼室３０方向に噴射する燃料噴射弁たるイン
ジェクタ５が設けてあり、このインジェクタ５を電子制
御装置６により制御するようにしている。燃料供給系５
０を構成するこのインジェクタ５は、各気筒に対応して
取り付けてあり、図２に示す燃料タンク５２から燃料ポ
ンプ５３やプレッシャレギュレータ５４等の燃料供給系
部品を介して燃料が供給されるデリバリパイプ５１にそ
れぞれが連通している。

【００１２】燃料供給系５０は、インジェクタ５、デリ
バリパイプ５１、デリバリパイプ５１と燃料タンクまで
の配管等により構成される。このデリバリパイプ５１
は、導入された燃料の余剰分を燃料タンク５２側に還流
するためのリターン配管を備えておらず、つまりその終
端５１ａは燃料タンク５２とは連通しておらず、燃料は
一方の端部から導入されて燃料噴射弁５から噴射される
のみの構造となっている。

【００１３】排気系２０には、排気ガス中の酸素濃度を
測定するためのＯ₂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Ｏ₂センサ２１からは、酸
素濃度に対応して電圧信号ｈが電子制御装置６に出力さ
れる。電子制御装置６は、中央演算処理装置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いる。入力インターフェース９
には、エンジン回転数ＮＥ、気筒判別、及びクランク角
度基準位置を検出するためのカムポジションセンサ１４
から出力される回転数信号Ｎｅ、気筒判別信号Ｇ１、及
びクランク角度基準位置信号Ｇ２、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の開度を検出するためのスロットルセンサ１
６から出力されるスロットル開度信号ｄ、エンジンの冷
却水温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、サージタンク３に流入する吸入空気の温度
すなわち吸気温を検出するための吸気温センサ１９から
出力される吸気温信号ｋ、上記したＯ₂センサ２１から
出力される電圧信号ｈ等が入力される。一方、出力イン
ターフェース１１からは、インジェクタ５に対して噴射
弁駆動信号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。

【００１４】この出力インターフェース１１のインジェ
クタ制御端子１１ａの内、デリバリパイプ５１の終端５
１ａ側に配置される特定のインジェクタ５ｔは、他のイ
ンジェクタ５とは独立に制御できるように電子制御装置
６と電気的に接続してある。すなわち、このインジェク
タ５ｔを除く残りの３個のインジェクタ５は、電子制御
装置６のインジェクタ制御端子１１ａに対して並列に接
続してあり、３本が同時に開閉制御される構成である。
これに対して、特定のインジェクタ５ｔは、専用のイン
ジェクタ制御端子１１ｂに接続してあり、３本のインジ
ェクタ５と同時に開閉制御することができるとともに、
全く異なる開閉タイミング及び開閉長で制御することが
できる。

【００１５】電子制御装置６には、通常の運転に際し
て、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１００の運転状態に応じて決まる各種
の補正係数で基本噴射時間ＴＰを補正して、インジェク
タ５，５ｔの開成時間すなわち最終噴射時間ＴＡＵを決
定し、その決定された時間によりインジェクタ５，５ｔ
を制御してエンジン負荷に応じた燃料をインジェクタ
５，５ｔから燃焼室３０方向に噴射させるためのプログ
ラムが内蔵してある。このインジェクタ５，５ｔの制御
については、この分野で知られた方法が広く適用でき
る。また、この電子制御装置６には、高温再始動時にお
けるベーパの排出のために、少なくともエンジン１００
の温度を検出し、開成時間たる最終噴射時間ＴＡＵより
長い延長時間を設定し、検出した温度が所定温度を上回
っている場合に始動が行われた際にはデリバリパイプ５
１の終端５１ａ側に配設される少なくとも１個のインジ
ェクタ５ｔを他のインジェクタ５とは独立に設定した延
長時間に基づいて開弁させるプログラムが内蔵してある
このベーパ排出のためのインジェクタ駆動制御プログラ
ムの概略構成を、図３に示す。

【００１６】まず、ステップＳ１では、始動時又は始動
後所定の経過時間例えば１０秒が経過した時点か否かを
判定する。ステップＳ２では、この時点で検出された冷
却水温が所定の温度を上回っているか否かを判定する。
ステップＳ３では、吸気温が所定吸気温度を上回ってい
るか否かを判定する。この両方のステップにおいて、、
エンジン１００の温度を検出している。また、上記所定
の温度及び所定吸気温度は、例えば暖機運転が完了した
状態における冷却水温及び吸気温度と略等しく設定すれ
ばよい。ステップＳ４では、噴射延長時間が０を上回っ
ているか否かを判定する。ステップＳ５では、この時点
までに噴射延長時間のセットを行ったか否かを示すフラ
グがセットされているか否かを判定する。ステップＳ６
では、噴射延長時間をセットする。ステップＳ７では、
フラグをセットする。ステップＳ８では、延長噴射時間
として、前回の延長噴射時間から短縮する所定時間であ
る減衰時間を減じた演算結果をあてはめる。

【００１７】このような構成において、始動後１０秒以
上が経過した例えば暖気運転中であれば、制御は、ステ
ップＳ１を実行した後他のルーチンに移行する。また、
冷却水温が所定の温度以下の場合、及び吸気温が所定吸
気温度以下の場合には、制御は、ステップＳ１→Ｓ２、
及びステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３と進み、噴射延長時間を
セットすることなく他のルーチンに移行する。

【００１８】一方、一旦暖機運転が完了した後、エンジ
ン１００が停止され、冷却水温及び吸気温がそれぞれの
所定温度を上回っている場合で、再始動されると、制御
は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ５と進み、再
始動後最初の燃料噴射タイミングであるので噴射延長時
間の設定は実行されておらず、したがってフラグがセッ
トされていないので、そののち制御は、ステップＳ６→
Ｓ７→Ｓ８と進み、噴射延長時間を設定し、その設定し
た噴射延長時間だけ特定のインジェクタ５ｔを開弁制御
する。そして、これ以降で始動時でないかもしくは始動
後１０秒が経過するまでの間は、冷却水温及び吸気温が
それぞれの所定温度を上回っているので、制御は、ステ
ップＳ１〜ステップＳ３と進み、燃料噴射延長時間がセ
ットされているので、制御は、ステップＳ４からステッ
プＳ８に進み、噴射延長時間を減衰時間だけ短縮して新
たに噴射延長時間をセットする。

【００１９】したがって、インジェクタ５ｔは、再始動
直後は減衰時間が減じられる前の噴射延長時間で開成制
御され、その後は噴射毎に減衰時間だけ短縮された噴射
延長時間で開成制御され、デリバリパイプ５１内にある
ベーパが効率よく外部に排出される。インジェクタ５ｔ
が開成している時間は、始動が進むにつれて短くなるの
で、例えばベーパの量が少なくて排出後に燃料が噴射さ
れる場合でも、過度の燃料噴射量とならないため、イン
ジェクタ５ｔに対応する気筒での失火の発生を防止する
ことができる。また、これ以外のベーパの影響を受けに
くい３つの気筒においては、インジェクタ５は始動時の
通常の開弁制御つまり最終噴射時間ＴＡＵで制御される
ので、円滑に始動ができ、始動性を向上させることがで
きる。つまり、デリバリパイプ５１の終端５１ａ側の気
筒ではインジェクタ５ｔの開弁時間を始動時の最終噴射
時間ＴＡＵより長くしかも漸次短くなるように設定して
制御し、残る３気筒に対しては通常の燃料噴射制御が実
施されるので、効率よくしかもその後に失火が発生する
ことなくベーパの排出ができ、また、始動がベーパの排
出のために遅延することを防止することができる。した
がって、ドライバビリティを向上させることができる。

【００２０】なお、本発明は以上に説明した実施例に限
定されるものではない。例えば、上記実施例では、デリ
バリパイプ５１の終端側のインジェクタ５ｔに対しての
み噴射延長時間を適用してベーパを排出するために開弁
制御を行ったが、エンジン１００の搭載状態において、
燃料供給系５０にて発生したベーパが貯留し易い位置に
近接するインジェクタ５の１個もしくは複数個を、エン
ジン１００の温度が高温の場合の再始動時に噴射延長時
間に基づいて制御するものであってもよい。

【００２１】また、噴射延長時間は、上記実施例のよう
に、減衰時間を設定して再始動における噴射回数が増加
するにつれて短くなるものではなく、始動時又は始動後
１０秒間だけ同一の時間設定とするものであってもよ
い。この場合、インジェクタ５ｔの開弁している合計時
間が上実施例の場合より長くなるので、ベーパの排出に
要する時間を短縮することができる。

【００２２】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。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本願の請求項１及び２に
係る発明によれば、エンジンの温度が所定の温度上回る
場合に再始動が行われると、少なくとも１個の燃料噴射
弁を通常の燃料噴射時間より長く設定された延長時間で
開弁制御するので、ベーパの排出が迅速に実施できる。
したがって、ベーパによる空燃比の乱れが解消され、高
温時であっても始動性を向上させることができ、ドライ
バビリティを向上させることができる。

【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】同実施例のインジェクタの電気的な接続状態を
概略的に示す斜視図。

【図３】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【符号の説明】 ５…インジェクタ ６…電子制御装置 ３０…燃焼室 ５０…燃料供給系 ５１…デリバリパイプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多気筒の内燃機関の燃料供給系が、終端が
   閉塞したデリバリパイプと、デリバリパイプを介して供
   給される燃料を各気筒の燃焼室方向に噴射する気筒数と
   同数の燃料噴射弁とを備えてなり、それぞれの燃料噴射
   弁の開成時間を制御して燃料噴射量を制御する内燃機関
   の燃料噴射制御方法であって、 少なくとも内燃機関の温度を検出し、 前記開成時間より長い噴射延長時間を設定し、 検出した温度が所定温度を上回っている場合に始動が行
   われた際にはデリバリパイプの終端側に配設される少な
   くとも１個の燃料噴射弁を他の燃料噴射弁とは独立に設
   定した噴射延長時間に基づいて開弁させることを特徴と
   する内燃機関の燃料噴射制御方法。
2. 【請求項２】多気筒の内燃機関の燃料供給系が、終端が
   閉塞したデリバリパイプと、デリバリパイプを介して供
   給される燃料を各気筒の燃焼室方向に噴射する気筒数と
   同数の燃料噴射弁とを備えてなり、それぞれの燃料噴射
   弁の開成時間を制御して燃料噴射量を制御する内燃機関
   の燃料噴射制御方法であって、 少なくとも内燃機関の温度を検出し、 前記開成時間より長く、かつ噴射毎に所定時間だけ短縮
   される噴射延長時間を設定し、 検出した温度が所定温度を上回っている場合に始動が行
   われた際にはデリバリパイプの終端側に配設される少な
   くとも１個の燃料噴射弁を他の燃料噴射弁とは独立に設
   定した噴射延長時間に基づいて開弁させることを特徴と
   する内燃機関の燃料噴射制御方法。