JPH0953487A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置

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JPH0953487A
JPH0953487A JP7224498A JP22449895A JPH0953487A JP H0953487 A JPH0953487 A JP H0953487A JP 7224498 A JP7224498 A JP 7224498A JP 22449895 A JP22449895 A JP 22449895A JP H0953487 A JPH0953487 A JP H0953487A
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JP
Japan
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fuel
fuel injection
amount
engine
starting
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JP7224498A
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Masaru Ogawa
賢 小川
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/061Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up the corrections being time dependent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/047Taking into account fuel evaporation or wall wetting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の始動直後において燃焼室に供給さ
れる燃料量を適切に制御し、始動直後における空燃比の
収束性の向上、排気エミッションの低減などを十分に図
ることができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供す
る。 【解決手段】 エンジン始動後の経過時間が所定値Xに
対応する時間を超えていないと判断されたときは(ステ
ップS40)、カウント累積値CCYLに応じて設定さ
れたKASAテーブルを検索して最終直接率Aeの始動
後付着パラメータ補正係数KASAを、カウント累積値
CCYLに応じて設定されたKASBテーブルを検索し
て最終持ち去り率Beの始動後付着パラメータ補正係数
KASBをそれぞれ算出し(ステップS41,42)、
始動後付着パラメータ補正係数KASA,KASBを用
いて最終直接率Ae及び最終持ち去り率Beを補正する
(ステップS45,46)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射制御装置に関し、特に内燃機関の吸気管の壁面に付着
する燃料量を考慮して燃料噴射量の制御を行う燃料噴射
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】空燃比の収束性の向上、排気エミッショ
ンの低減などを図るために、内燃機関の吸気管の壁面に
付着する燃料量を考慮していわゆる付着燃料補正が行わ
れている。この付着燃料補正を行う燃料噴射制御装置の
一つとして、エンジン回転数、エンジン負荷に基づき基
本噴射量を演算し、エンジン水温を検出し、吸気弁の平
衡状態とその変化速度とに基づく吸気弁の平衡状態の温
度予測値を演算し、エンジン水温および温度予測値の2
つの温度の重み付けを演算し、エンジン水温、温度予測
値およびそれらの重み付けに基づき加減速補正量を算出
し、この加減速補正量に基づき基本噴射量を補正するも
のが既に知られている(特開平3−111639号公
報)。
【0003】また、付着燃料補正を行う他の燃料噴射制
御装置として、始動時または始動後、付着燃料補正によ
る燃料噴射補正量が所定値以下であるときには、少なく
とも該所定値より大きい噴射量の燃料を噴射するように
制御するものが本出願人によって提案されている(特願
平6−252873号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
特開平3−111639号公報記載の燃料噴射制御装置
装置では、機関始動直後のような場合においては、付着
燃料補正に使用しているパラメータの支配因子の一つで
ある吸気バルブの温度が急変し燃料の揮発性に影響する
ことによって、使用しているパラメータが不適正なもの
となり、始動直後における空燃比の収束性の向上、排気
エミッションの低減などを十分に図ることができない。
【0005】また、本出願人が提案した装置(特願平6
−252873号に記載)においても、同様に、機関始
動直後における吸気バルブの温度の急変による燃料の揮
発性への影響を考慮していないから、始動直後において
適正な吸気バルブの温度を考慮した付着補正を行うこと
はできず、上記と同様の不具合を生じるおそれがある。
【0006】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、内燃機関の始動直後において燃焼室に供給される
燃料量を適切に制御し、始動直後における空燃比の収束
性の向上、排気エミッションの低減などを十分に図るこ
とができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1記載の発明は、内燃機関の少なくとも負荷状態
を含む運転状態に基づいて、該機関に供給すべき燃料供
給量を算出する燃料供給量算出手段と、前記機関の吸気
管の壁面に付着する付着燃料量と該付着燃料量から前記
機関の燃焼室に持ち去られる持ち去り燃料量とを燃料輸
送特性を表す付着燃料パラメータに基づいて算出する付
着持ち去り燃料量算出手段と、前記燃料供給量を前記付
着燃料量及び持ち去り燃料量に応じて補正し、補正燃料
噴射量を算出する補正燃料噴射量算出手段と、前記算出
された補正燃料噴射量を前記機関の吸気管内に噴射する
燃料噴射制御手段とを有する内燃機関の燃料噴射制御装
置において、前記機関の始動後の経過時間を算出する始
動後経過時間算出手段と、前記始動後の経過時間に基づ
いて前記補正燃料噴射量の始動後補正値を算出する始動
後補正値算出手段とを備え、前記補正燃料噴射量算出手
段は、前記始動後の経過時間が所定時間を超えるまで
は、前記始動後補正値に基づいて前記補正燃料噴射量を
算出することを特徴とするものである。
【0008】また、上記目的を達成するため請求項2記
載の発明は、内燃機関の少なくとも負荷状態を含む運転
状態に基づいて、該機関に供給すべき燃料供給量を算出
する燃料供給量算出手段と、前記機関の吸気管の壁面に
付着する付着燃料量と該付着燃料量から前記機関の燃焼
室に持ち去られる持ち去り燃料量とを燃料輸送特性を表
す付着燃料パラメータに基づいて算出する付着持ち去り
燃料量算出手段と、前記燃料供給量を前記付着燃料量及
び持ち去り燃料量に応じて補正し、補正燃料噴射量を算
出する補正燃料噴射量算出手段と、前記算出された補正
燃料噴射量を前記機関の吸気管内に噴射する燃料噴射制
御手段とを有する内燃機関の燃料噴射制御装置におい
て、前記機関の爆発回数を計数する計数手段と、前記爆
発回数に基づいて前記補正燃料噴射量の始動後補正値を
算出する始動後補正値算出手段とを備え、前記補正燃料
噴射量算出手段は、前記爆発回数が所定数を超えるまで
は、前記始動後補正値に基づいて前記補正燃料噴射量を
算出することを特徴とするものである。
【0009】なお、本明細書中においては、機関の「始
動状態」とは、機関の始動時及び始動直後の所定期間
(具体的には、後述する燃料噴射量の始動後、補正を実
行する期間)を意味するものとし、この機関の始動時及
び始動直後の所定期間には、始動後補正値に基づいて補
正燃料噴射量を補正する期間(始動後の経過時間が所定
時間を超えるまでの期間、または爆発回数が所定数を超
えるまでの期間)が含まれる。始動後補正値に基づいて
補正燃料噴射量を補正する期間は、イングニションキー
オンと同時に計測動作を開始するタイマ手段で計測した
時間、または機関の爆発回数の計数値に基づき算出され
た時間を用いて求められる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
【0011】図1は本発明に係る内燃機関の燃料噴射制
御装置の実施の一形態を示す全体構成図である。
【0012】図中、1は各シリンダに吸気弁及び排気弁
(図示せず)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。
【0013】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。
【0014】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。
【0015】また、吸気管2のスロットル弁3′下流側
には分岐管11を介して絶対圧(PBA)センサ12が
設けられている。該PBAセンサ12はECU5に電気
的に接続されており、PBAセンサ12により検出され
た吸気管2内の絶対圧PBAは電気信号に変換されてE
CU5に供給される。
【0016】また、PBAセンサ12下流側の吸気管2
の吸気弁近傍の管壁には吸気温(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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】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等の浄化作用が行なわれる。
【0023】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。
【0024】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、排気ガス中の酸素濃度に略比例する
電気信号を出力して該電気信号をECU5に供給する。
【0025】しかして、吸気管2と排気管21との間に
はバイパス状に排気還流路25が設けられている。該排
気還流路25は、その一端が前記LAFセンサ24より
上流側(つまり、エンジン1側)の排気管21に接続さ
れ、他端がPBAセンサ12より下流側の吸気管2に接
続されている。
【0026】また、排気還流路25の途中には排気還流
量制御弁(以下、EGR弁という)26が介装されてい
る。該EGR弁26は、弁室27とダイヤフラム室28
とからなるケ−シング29と、前記弁室27内に位置し
て前記排気還流路25が開閉可能となるように上下方向
に可動自在に配設された楔形状の弁体30と、弁軸31
を介して前記弁体30と連結されたダイヤフラム32
と、該ダイヤフラム32を閉弁方向に付勢するばね33
とから構成されている。また、ダイヤフラム室28は、
ダイヤフラム32を介して下側に画成される大気圧室3
4と上側に画成される負圧室35とを備えている。
【0027】また、大気圧室34は通気孔34aを介し
て大気に連通される一方、負圧室35は負圧連通路36
に接続されている。すなわち、負圧連通路36は、その
先端が吸気管2に接続され、該吸気管2内の絶対圧PB
Aが負圧連通路36を介して前記負圧室35に導入され
るようになっている。また、負圧連通路36の途中には
大気連通路37が接続され、該大気連通路37の途中に
は圧力調整弁38が介装されている。該圧力調整弁38
は常閉型の電磁弁からなり、大気圧又は負圧が前記圧力
調整弁38を介して前記ダイヤフラム室28の負圧室3
5内に選択的に供給され、負圧室35は所定の制御圧を
発生する。
【0028】さらに、前記EGR弁26には弁開度(リ
フト)センサ(以下、「EGR用Lセンサ」という)3
9が設けられており、該EGR用Lセンサ39は前記E
GR弁26の弁体30の作動位置(弁リフト量)を検出
して、その検出信号を前記ECU5に供給する。尚、上
記EGR制御はエンジン暖機後(例えば、エンジン冷却
水温TWが所定温度以上のとき)に実行される。
【0029】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。
【0030】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。
【0031】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。
【0032】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。
【0033】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。
【0034】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(K))の設定
状態により制御される。
【0035】すなわち、ステータス番号SINJ(K)
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(K)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(K)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(K)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(K)が再び「3」にセッ
トされ、爆発行程の突入と同時に「0」にリセットされ
る。また、本実施の形態では後述するように(図17参
照)SINJ(K)=3のとき吸気管内の付着燃料量T
WP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(K)=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。
【0036】次に、本実施の形態の壁面付着補正処理
を、JIS X0128のプログラム表記法、すなわち
SPD(Structured Programmin
g Diagrams)表記法によるフローチャートに
基づいて詳述する。
【0037】図3は壁面付着補正ルーチンのフローチャ
ートであって、本プログラムはTDC判別信号の発生と
同期して実行される。
【0038】まず、ステップS11では、フラグFVT
ECが「0」か否かを判別し、バルブタイミングが低速
V/Tに設定されているか否かを判断する。そして、F
VTEC=0、すなわち、バルブタイミングが低速V/
Tに設定されていると判断されたときは、LPARA決
定ルーチンを実行して(ステップS12)、低速V/T
に適した燃料噴射時期θINJを決定すると共に、低速V
/T時の付着パラメータ、すなわち噴射燃料であるガソ
リンの最終直接率Aeと最終持ち去り率Beとを決定す
る。
【0039】ここで、最終直接率Ae及び最終持ち去り
率Beは、後述するように基本直接率A及び基本持ち去
り率Bに対して、回転数補正係数KA,KB、及びEG
R補正係数KEA,KEBによる補正をそれぞれ行った
もの、または回転数補正係数KA,KB、EGR補正係
数KEA,KEB及び始動後付着パラメータ補正係数K
ASA,KASBによる補正をそれぞれ行ったものを示
し、基本直接率Aは、今回サイクル時に燃料噴射弁6が
噴射されたガソリン量の内、今回サイクル時に直接燃焼
室に吸入される燃料量の割合であり、基本持ち去り率B
は、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時に燃焼室に吸入される燃料量の割
合をいう。
【0040】しかして、図4は前記LPARA決定ルー
チンのフローチャートであって、本プログラムはTDC
判別信号の発生と同期して実行される。
【0041】まず、ステップS31では、燃料噴射時期
決定ルーチンを実行して、燃料噴射時期(本例では噴き
終わり時期とする)θINJ 並びに基本直接率A及び基本
持ち去り率Bを決定する。
【0042】即ち、本ルーチンでは、噴き終わり時期θ
INJ は、吸気管内絶対圧PBA及びエンジン水温TWに
応じて算出され、基本直接率A及び基本持ち去り率B
は、噴き終わり時期θINJ に応じて算出される。
【0043】続くステップS32ではKAテーブルを検
索して最終直接率Aeの回転数補正係数KAを算出す
る。
【0044】KAテーブルは、具体的には図5に示すよ
うに、エンジン回転数NE0〜NE4に対してテーブル
値KA0〜KA4が与えられており、前記回転数補正係
数KAは該KAテーブルを検索することにより読み出さ
れ、或いは補間法により算出される。
【0045】次に、ステップS33ではKBテーブルを
検索して最終持ち去り率Beの回転数補正係数KBを算
出する。
【0046】KBテーブルは、具体的には図6に示すよ
うに、前記KAテーブルと同様、持ち去り率の回転数補
正係数NE0〜NE4に対してテーブル値KB0〜KB
4が与えられており、前記回転数補正係数KBは該KB
テーブルを検索することにより読み出され、或いは補間
法により算出される。
【0047】次に、ステップS34に進み、フラグFE
GRが「1」にセットされているか否かを判別し、エン
ジンの運転状態がEGR作動領域にあるか否かを判別す
る。ここでEGR作動領域にあるか否かは、例えばエン
ジン冷却水温TWが所定温度以上となってエンジンの暖
機が終了したか否かにより判別され、具体的には図示省
略のEGR作動領域判別ルーチンを実行して判断され
る。そして、FEGR=1、すなわちエンジンがEGR
作動領域にあると判断されたときは、ステップS35に
進み、吸気管内絶対圧PBA及び排気還流実行時の燃料
量補正係数KEGRに応じて設定されたKEAマップを
検索して最終直接率AeのEGR補正係数KEAを算出
する。
【0048】次に、ステップS36ではKEAマップと
同様に吸気管内絶対圧PBA及び補正係数KEGRに応
じて設定されたKEBマップを検索して最終持ち去り率
BeのEGR補正係数KEBを算出する。
【0049】一方、FEGR=0、すなわちエンジンが
EGR非作動領域にあるときはステップS37及びステ
ップS38で前記EGR補正係数KEA,KEBを夫々
「1.0」に設定する。
【0050】次に、ステップS39に進み、ステップS
39では、エンジン始動開始時からCYL信号パルスの
カウントを行い、そのカウントの累積値CCYLを算出
する。
【0051】次いで、ステップS40では、カウント累
積値CCYLが所定値Xより小さいか否かを判別する。
この判別により、エンジン始動後の経過時間が所定値X
に対応する時間を超えたか否かが判断される。
【0052】そして、カウント累積値CCYLが所定値
Xより小さい、すなわちエンジン始動後の経過時間が所
定値Xに対応する時間を超えていないと判断されたとき
は、ステップS41に進み、カウント累積値CCYLに
応じて設定されたKASAテーブルを検索して最終直接
率Aeの始動後付着パラメータ補正係数KASAを算出
する。
【0053】KASAテーブルは、具体的には図7に示
すように、CYL信号パルスの所定累積値CCYL0〜
CCYL7に対してテーブル値KASA0〜KASA7
が与えられており、始動後付着パラメータ補正係数KA
SAは該KASAテーブルを検索することにより読み出
され、或いは補間法により算出される。
【0054】次に、ステップS42では始動後付着パラ
メータ補正係数KASAと同様にカウント累積値CCY
Lに応じて設定されたKASBテーブルを検索して最終
持ち去り率Beの始動後付着パラメータ補正係数KAS
Bを算出する。
【0055】KASBテーブルは、具体的には図8に示
すように、CYL信号パルスの所定累積値CCYL0〜
CCYL7に対してテーブル値KASB0〜KASB7
が与えられており、始動後付着パラメータ補正係数KA
SBは該KASBテーブルを検索することにより読み出
され、或いは補間法により算出される。
【0056】次いで、ステップS45及びステップS4
6で、数式(1),(2)に基づき最終直接率Ae及び
最終持ち去り率Beを算出し、本プログラムを終了して
メインルーチン(図3)に戻る。
【0057】 Ae=A×KA×KEA×KASA …(1) Be=B×KB×KEB×KASB …(2)
【0058】一方、カウント累積値CCYLが所定値X
以上、すなわちエンジン始動後の経過時間が所定値Xに
対応する時間を超えていると判断されたときはステップ
S43及びステップS44に進み、数式(3),(4)
に基づき最終直接率Ae及び最終持ち去り率Beを算出
し、本プログラムを終了してメインルーチン(図3)に
戻る。
【0059】Ae=A×KA×KEA …(3) Be=B×KB×KEB …(4) 一方、図3のステップS11において、フラグFVTE
Cが「1」のときはステップS13に進み、HPARA
決定ルーチンを実行して、高速V/T用の燃料噴射時期
θINJ と付着パラメータ(最終直接率Ae及び最終持ち
去り率Be)を算出する。すなわち、LPARA決定ル
ーチンと略同様のHPARA決定ルーチン(図示せず)
を実行して、高速バルブタイミングに適した前記燃料噴
射時期及び前記付着パラメータを決定する。
【0060】次に、ステップS14に進み、フラグFS
MODが「1」か否かを判別する。そして、FSMOD
=1のときは始動モードにあると判断してステップS1
5に進み、図9のルーチンにより始動モード時の最終燃
料噴射時間TOUTを算出する。なお、以下の説明にお
いて、「燃料量」又は「燃料噴射量」と呼ぶパラメータ
は、実際には燃料噴射弁6の開弁時間に換算した時間の
次元を有する。
【0061】図9のステップS61では、始動基本燃料
噴射量TISをTISテーブルを検索して決定する。T
ISテーブルは例えば図10に示すように設定され、具
体的にはエンジン回転数NEの逆数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。
【0062】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11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。
【0063】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12に示すように設定され、
具体的には吸入空気温TAが高くなるに従ってKTAS
値が小さくなるように設定されている。
【0064】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13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。
【0065】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14に示すように設定され、
具体的にバッテリー電圧VBが高くなるに従ってTIV
B値が小さくなるように設定されている。
【0066】更に、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15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。
【0067】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
量の割合であり、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に吸入される燃料量の
割合をいう。
【0068】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
(5)により始動時要求燃料量TSCYL(N)を各気
筒毎に算出する。
【0069】 TSCYL(N)=TIS×KPAS×KTAS×KTWAF……(5) 但しNは4気筒に対応して1〜4となる。
【0070】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。
【0071】図16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信号パルスに同期して各気筒毎に実行される。
【0072】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。
【0073】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。
【0074】図15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信号パルスに同期して各気筒毎に実行され
る。
【0075】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)。
【0076】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に進んで最終燃料噴射時間TO
UT(N)(後述する図9のステップS73又はS74
で算出される)が無効時間TIVBより小さいか否かを
判別する。そして、TOUT(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FTW
PR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(6)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。
【0077】 TWP(N)=(1−Be)×TWP(N)(n−1) …(6) 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。
【0078】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。
【0079】なお、FTWPR=1のときは付着燃料量
TWP(N)を“0”とみなせるので、TWP(N)=
0とする(ステップS104)。
【0080】一方、ステップS93でTOUT(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(7)により算出する。
【0081】 TWP(N)=(1−Be)×TWP(N)(n−1) +(1−Ae)×(TOUT(N)−TIVB) …(7) 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。
【0082】次いで、フラグFTWPRを“0”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。
【0083】そして、図9に戻り、ステップS71で
は、算出されたTWP(N)を用いて数式(8)より始
動時噴射供給量TSNET(N)を算出する。
【0084】 TSNET(N)=TSCYL(N)−Be×TWP(N) …(8) ここで、Be×TWP(N)は、吸気管内付着燃料が燃
焼室に持ち去られる持ち去り燃料量に相当する。持ち去
り燃料量分は、新たに噴射する必要がないので、TSC
YL(N)値からこの分を減算するようにしているので
ある。
【0085】ステップS72では、数式(8)によって
算出したTSNET値が“0”以下か否かを判別し、T
SNET≦0のときには、数式(9)により最終燃料噴
射時間TOUT(N)を算出する(ステップS73)。
【0086】 TOUT(N)=TSCYL(N)/Ae+TIVB …(9) 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。
【0087】これにより、始動時噴射供給量TSNET
(N)が0以下のときでも、(TSCYL(N)/A
e)に相当する量の燃料が噴射され、例えば揮発性の低
い燃料を注入した場合であっても、燃焼室に供給する燃
料が不足して燃焼が不安定となることを防止することが
できる。
【0088】また、TSNET>0のときには、数式
(10)により最終燃料噴射時間TOUT(N)を算出
して(ステップS74)、本プログラムを終了する。
【0089】 TOUT(N)=TSNET(N)/Ae+TIVB …(10) 数式(10)によって算出された始動時燃料噴射時間T
OUT(N)だけ燃料噴射弁6を開弁することにより、
燃焼室には要求燃料量TSCYL(N)(=TSNET
(N)+Be×TWP(N))に相当する量の燃料が供
給される。
【0090】上述した処理は#1〜#4の各気筒につい
て実行され、最終燃料噴射時間TOUT(N)(N=1
〜4)が算出される。
【0091】図3のステップS14にもどり、フラグF
SMODが「0」のとき、即ち基本モードのときは、ス
テップS16に進み、数式(11)により、要求燃料量
TCYL(N)を算出する。
【0092】 TCYL(N)=TIM×KTOTAL(N)×KLAF +TTOTAL(N) …(11) ここでTIMは、エンジン回転数及び吸気管内絶対圧に
応じて算出される基本燃料量、KLAFは、LAFセン
サ24の出力に応じて設定される空燃比補正係数、KT
OTAL(N)は、各種センサからのエンジン運転パラ
メータに基づいて算出されるすべての補正係数(例えば
始動後増量係数KAST、エンジン水温補正係数KT
W、リーン化補正係数KLS、EGR補正係数KEGR
等)の積である(ただし、空燃比補正係数KLAFは除
く)。また、TTOTAL(N)は、各種センサからの
エンジン運転パラメータに基づいて算出されるすべての
加算補正項(例えば加速増量補正項TACC等)であ
る。ただし、無効時間TIVBは含まない。
【0093】続くステップS17では、前記式(8)と
同様に数式(12)により、噴射供給量TNET(N)
を算出する。なお、基本モードにおいても付着燃料量T
WP(N)は図17のルーチンにより算出される。
【0094】 TNET(N)=TCYL(N)−Be×TWP(N) …(12) 次に、ステップS18で噴射供給量TNET(N)が
「0」以下か否かを判別し、TNET≦0が成立すると
きは、始動後増量係数KASTが「1.0」より大きい
か否かを判別する(ステップS19)。
【0095】始動後増量係数KASTは、始動モード終
了時点においてエンジン水温TWに応じて初期値設定が
行なわれ、その後の時間経過に伴って「1.0」に達す
るまで漸減される補正係数である。
【0096】ステップS19でKAST>1.0が成立
するときは、エンジンの始動状態にあると判定し、数式
(13)により最終噴射時間TOUT(N)を算出する
(ステップS20)。
【0097】 TOUT(N)=TCYL(N)/Ae+TIVB …(13) これにより、噴射供給量TNETが0以下のときでも、
エンジン始動状態においては、(TCYL(N)/A
e)に相当する量の燃料が噴射されるので、例えば揮発
性の低い燃料を注入した場合であっても、燃焼室に供給
する燃料が不足して燃焼が不安定となることを防止する
ことができる。
【0098】一方、ステップS19でKAST≦1.0
が成立するときは、始動状態ではないので、TOUT
(N)=0として(ステップS21)本ルーチンを終了
する。
【0099】また、ステップS18でTNET(N)>
0が成立するときは、前記式(13)により、最終噴射
時間TOUT(N)を算出して(ステップS22)本ル
ーチンを終了する。
【0100】以上のように、エンジンの始動状態、即ち
始動モード及び始動直後の始動後増量係数KAST>
1.0が成立する期間中は、噴射供給量TNET(N)
が0以下であっても、(TCYL(N)/Ae)に相当
する量の燃料が噴射されるので、例えば揮発性の低い燃
料が注入された場合でも、エンジンの始動状態において
燃焼室に供給される燃料が不足して燃焼が不安定となる
ことを防止することができる。
【0101】また、カウント累積値CCYLが所定値X
すなわちエンジン始動後の経過時間が所定値Xに対応す
る時間を超えるまでは、カウント累積値CCYLに応じ
て始動後付着パラメータ補正係数KASA,KASAB
を算出し、各始動後付着パラメータ補正係数KASA,
KASABによって最終直接率Ae及び最終持ち去り率
Beを補正するので、エンジン始動直後に燃料の揮発性
に大きく影響を与える付着パラメータの主因子である吸
気バルブの温度を考慮することができ、始動直後の空燃
比の収束性の向上、排気エミッションの低減などを十分
に図ることができる。
【0102】なお、上述した図3のステップS18及び
図9のステップS72における判別、即ち噴射供給量T
NET(N)又はTSNET(N)が「0」以下否かの
判別は、「0」に代えて例えば「0近傍の微小値」以下
か否かを判別するようにしてもよい。
【0103】また、上述した図4のステップS39にお
いて、エンジン始動後の経過時間が所定値Xに対応する
時間を超えたか否かの判断(ステップS40)に用いら
れるカウント累積値CCYLを算出しているが、カウン
ト累積値CCYLに代えてイングニッションキーのオン
と同時に計測を開始するタイマー手段の計測時間を用い
ることもできる。このタイマー手段の計測時間を用いる
場合、その計測時間は予めクランキング動作時間が見込
まれている所定時間と比較され、この比較結果によっ
て、エンジン始動後の経過時間が所定時間を超えたか否
かが判断される。また、カウント累積値CCYLに代え
て爆発回数の累積値を用いることもできる。
【0104】
【発明の効果】以上詳述したように請求項1記載の内燃
機関の燃料噴射制御装置によれば、始動後の経過時間が
所定時間を超えるまでは、始動後の経過時間に基づいて
算出された始動後補正値に基づき補正燃料噴射量を算出
するので、内燃機関の始動直後に吸気バルブの温度が急
変するときでも、燃焼室に供給される燃料量を適切に制
御し、始動直後における空燃比の収束性の向上、排気エ
ミッションの低減などを十分に図ることができる。ま
た、請求項2記載の内燃機関の燃料噴射制御装置によれ
ば、爆発回数が所定回数を超えるまでは、爆発回数に基
づいて算出された始動後補正値に基づき補正燃料噴射量
を算出するので、内燃機関の始動直後に吸気バルブの温
度が急変するときでも、燃焼室に供給される燃料量を適
切に制御し、始動直後における空燃比の収束性の向上、
排気エミッションの低減などを十分に図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態にかかる内燃機関及びそ
の制御装置の構成を示す図である。
【図2】機関の回転に同期した信号パルスの発生タイミ
ング及び燃料噴射タイミングを示すタイムチャートであ
る。
【図3】燃料噴射時間(TOUT)を算出するルーチン
のフローチャートである。
【図4】付着燃料補正に用いるパラメータを算出するル
ーチンのフローチャートである。
【図5】付着燃料補正用パラメータの算出に使用する補
正係数を算出するためのテーブルを示す図である。
【図6】付着燃料補正用パラメータの算出に使用する補
正係数を算出するためのテーブルを示す図である。
【図7】始動後における付着燃料補正用パラメータの算
出に使用する補正係数(KASA)を算出するためのテ
ーブルを示す図である。
【図8】始動後における付着燃料補正用パラメータの算
出に使用する補正係数(KASB)を算出するためのテ
ーブルを示す図である。
【図9】始動モードにおける燃料噴射時間(TOUT)
を算出するルーチンのフローチャートである。
【図10】始動モードにおける基本燃料量(TIS)を
算出するためのテーブルを示す図である。
【図11】始動モードにおける燃料量補正係数(KPA
S)を算出するためのテーブルを示す図である。
【図12】始動モードにおける燃料量補正係数(KTA
S)を算出するためのテーブルを示す図である。
【図13】始動モードにおける燃料量補正係数(KTW
AF)を算出するためのマップを示す図である。
【図14】バッテリ電圧に応じた無効時間(TIVB)
を算出するためのテーブルを示す図である。
【図15】始動モードにおける付着補正用パラメータ
(As)を算出するためのマップを示す図である。
【図16】始動モードにおける付着燃料量(TWP)を
算出するメインルーチンのフローチャートである。
【図17】付着燃料量(TWP)を算出するサブルーチ
ンのフローチャートである。
【符号の説明】
1 内燃機関 2 吸気管 5 電子コントロールユニット(ECU) 6 燃料噴射弁 14 エンジン水温センサ 15 クランク角センサ 16 気筒判別センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の少なくとも負荷状態を含む運
    転状態に基づいて、該機関に供給すべき燃料供給量を算
    出する燃料供給量算出手段と、 前記機関の吸気管の壁面に付着する付着燃料量と該付着
    燃料量から前記機関の燃焼室に持ち去られる持ち去り燃
    料量とを燃料輸送特性を表す付着燃料パラメータに基づ
    いて算出する付着持ち去り燃料量算出手段と、 前記燃料供給量を前記付着燃料量及び持ち去り燃料量に
    応じて補正し、補正燃料噴射量を算出する補正燃料噴射
    量算出手段と、 前記算出された補正燃料噴射量を前記機関の吸気管内に
    噴射する燃料噴射制御手段とを有する内燃機関の燃料噴
    射制御装置において、 前記機関の始動後の経過時間を算出する始動後経過時間
    算出手段と、 前記始動後の経過時間に基づいて前記補正燃料噴射量の
    始動後補正値を算出する始動後補正値算出手段とを備
    え、 前記補正燃料噴射量算出手段は、前記始動後の経過時間
    が所定時間を超えるまでは、前記始動後補正値に基づい
    て前記補正燃料噴射量を算出することを特徴とする内燃
    機関の燃料噴射制御装置。
  2. 【請求項2】 内燃機関の少なくとも負荷状態を含む運
    転状態に基づいて、該機関に供給すべき燃料供給量を算
    出する燃料供給量算出手段と、 前記機関の吸気管の壁面に付着する付着燃料量と該付着
    燃料量から前記機関の燃焼室に持ち去られる持ち去り燃
    料量とを燃料輸送特性を表す付着燃料パラメータに基づ
    いて算出する付着持ち去り燃料量算出手段と、 前記燃料供給量を前記付着燃料量及び持ち去り燃料量に
    応じて補正し、補正燃料噴射量を算出する補正燃料噴射
    量算出手段と、 前記算出された補正燃料噴射量を前記機関の吸気管内に
    噴射する燃料噴射制御手段とを有する内燃機関の燃料噴
    射制御装置において、 前記機関の爆発回数を計数する計数手段と、 前記爆発回数に基づいて前記補正燃料噴射量の始動後補
    正値を算出する始動後補正値算出手段とを備え、 前記補正燃料噴射量算出手段は、前記爆発回数が所定数
    を超えるまでは、前記始動後補正値に基づいて前記補正
    燃料噴射量を算出することを特徴とする内燃機関の燃料
    噴射制御装置。
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