JPH11159373A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御装置

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JPH11159373A
JPH11159373A JP32560597A JP32560597A JPH11159373A JP H11159373 A JPH11159373 A JP H11159373A JP 32560597 A JP32560597 A JP 32560597A JP 32560597 A JP32560597 A JP 32560597A JP H11159373 A JPH11159373 A JP H11159373A
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fuel
air
time
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valve
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JP32560597A
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English (en)
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Jun Hasegawa
純 長谷川
Yukihiro Yamashita
山下  幸宏
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • Y02T10/44

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 始動性向上と始動時のHC排出量低減とを実
現する。 【解決手段】 始動時に燃料噴射を吸気行程で実行する
ことで、吸気ポート等への燃料の付着を少なくする。更
に、始動時モード制御実行条件が成立した時に、ISC
バルブのデューティ(開度)を従来よりも小さくしてI
SC流量を低減することで、始動時の吸入空気量を従来
より低減する。吸入空気量を低減すれば、同じ燃料噴射
量でも、混合気を濃い空燃比(リッチ)にすることがで
きるため、吸気行程内のみの燃料噴射でも、始動初期か
ら燃焼室内に十分に濃い混合気を供給することができ、
混合気の空燃比を燃焼可能範囲内にすることができる。
尚、始動時モード制御実行条件としては、スタータのオ
ンから所定期間以内(例えば1サイクル以内)であるこ
と、或は、要求燃料噴射時間が吸気バルブの開弁時間よ
りも長い時、或は始動完了までの期間等が考えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、始動時の空燃比制
御を改善した内燃機関の空燃比制御装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来より、吸気管に燃料噴射弁を取り付
けた吸気管噴射方式の内燃機関では、一般に、始動時に
吸気非同期噴射、グループ噴射を行い、吸気行程以外の
行程で燃料を噴射して始動するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、始動時に噴射
した燃料の一部は吸気ポートや吸気バルブに付着するた
め、その分、燃焼室内に吸入される燃料量が要求燃料噴
射量よりも少なくなってしまう。このため、始動初期
は、燃焼室内に吸入された混合気の空燃比が燃焼可能範
囲よりもリーンとなってしまい、混合気が着火せず、始
動性が悪いばかりか、始動時の炭化水素(HC)排出量
が多くなるという欠点があった。尚、始動完了後は、エ
ンジン温度が高くなるに従って、吸気ポート等に付着し
た燃料が蒸発して燃焼室内に吸入されるため、吸気ポー
ト等に付着する燃料量とそこから蒸発して吸入される燃
料量とがバランスするようになるため、上述した始動初
期のような問題は起こらない。
【0004】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、始動性向上と始動時
のHC排出量低減とを実現することができる内燃機関の
空燃比制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の1つの特徴は、始動時噴射時期制御手段に
よって、始動時に燃料噴射を吸気行程で実行するもので
ある。これにより、噴射した燃料が直接、燃焼室内に吸
入されるようになり、吸気ポート等への燃料の付着が少
なくなって、その分、始動時に従来より多くの燃料が燃
焼室内に供給される。
【0006】始動時は、一般にエンジン温度が低いた
め、混合気を濃くする(空燃比をリッチにする)必要が
あり、始動完了後よりも多くの燃料が要求される。その
ため、始動時の要求燃料噴射時間が吸気バルブの開弁時
間より長くなることがあり、吸気行程(吸気バルブの開
弁期間)内のみの燃料噴射では、要求される燃料量を噴
射できないことがある。
【0007】この点を考慮し、スロットルバルブをバイ
パスするバイパス通路を流れる吸入空気の流量(以下
「バイパス空気量」という)を調節するバイパス空気量
調節手段を備えたシステムに本発明を適用する場合に
は、請求項1のように、始動時に燃料噴射を吸気行程で
実行する際に、始動時モード制御手段によって、バイパ
ス空気量調節手段をバイパス空気量を低減する始動時モ
ードで制御するようにすれば良い。つまり、バイパス空
気量を低減すれば、始動時に燃焼室内に吸入する空気量
を低減することができる。吸入空気量を低減すれば、同
じ燃料噴射量でも、混合気を濃い空燃比(リッチ)にす
ることができる。この結果、吸気行程内のみの燃料噴射
でも、始動初期から燃焼室内に十分に濃い混合気を供給
することができて、混合気の空燃比を燃焼可能範囲内に
することができる。これにより、始動時には、最初の点
火タイミングの気筒から混合気を燃焼させることがで
き、始動性を向上できると共に、始動時のHC排出量を
低減することができる。
【0008】また、燃料噴射弁に供給する燃料の圧力
(以下「燃圧」という)を調節する燃圧調節手段を備え
たシステムに本発明を適用する場合には、請求項2のよ
うに、始動時に燃料噴射を吸気行程で実行する際に、始
動時モード制御手段によって、燃圧調節手段を燃圧を高
める始動時モードで制御するようにすれば良い。つま
り、燃圧を高くすれば、同じ燃料噴射時間でも、多くの
燃料を噴射でき、混合気を十分に濃くすることができ
る。この結果、吸気行程内のみの燃料噴射でも、始動初
期から燃焼室内に十分に濃い混合気を供給することがで
きて、始動時に最初の点火タイミングの気筒から混合気
を燃焼させることができる。
【0009】また、吸気バルブの開弁時間を調節する開
弁時間調節手段を備えたシステムに本発明を適用する場
合には、請求項3のように、始動時に燃料噴射を吸気行
程で実行する際に、始動時モード制御手段によって開弁
時間調節手段を吸気バルブの開弁時間を長くする始動時
モードで制御するようにすれば良い。つまり、始動時に
吸気バルブの開弁時間(つまり吸気行程の時間)を長く
すれば、その分、始動時の燃料噴射時間を長くすること
ができ、多くの燃料を噴射できる。この結果、吸気行程
内のみの燃料噴射でも、始動初期から燃焼室内に十分に
濃い混合気を供給することができて、始動時に最初の点
火タイミングの気筒から混合気を燃焼させることができ
る。
【0010】また、燃料噴射弁の噴射孔近傍に噴射燃料
の霧化促進のためのアシストエアを供給するアシストエ
ア供給手段を備えたシステムに本発明を適用する場合に
は、請求項4のように、始動時に燃料噴射を吸気行程で
実行する際に、始動時モード制御手段によってアシスト
エア供給手段をアシストエアの流量を低減する始動時モ
ードで制御するようにすれば良い。つまり、始動時にア
シストエアの流量を低減すれば、始動時に燃焼室内に吸
入する空気量を低減して、混合気を濃い空燃比(リッ
チ)にすることができる。この結果、吸気行程内のみの
燃料噴射でも、始動初期から燃焼室内に十分に濃い混合
気を供給することができて、始動時に最初の点火タイミ
ングの気筒から混合気を燃焼させることができる。
【0011】上述した始動時モードの制御は、始動完了
まで続けても良いが、請求項5のように、スタータのオ
ンから所定期間又は始動時の要求燃料噴射時間が吸気バ
ルブの開弁時間より長い時に始動時モードの制御を実施
するようにしても良い。つまり、始動時モードの期間を
スタータのオンから所定期間に制限すれば、何らかの原
因で始動できない場合には、通常の制御でも始動を試み
ることができ、システムの信頼性を高めるこができる。
また、始動時の要求燃料噴射時間が吸気バルブの開弁時
間以内であれば、通常の制御でも、始動に必要な燃料量
を吸気行程内で噴射することができるため、始動時の要
求燃料噴射時間が吸気バルブの開弁時間より長い時に始
動時モードの制御を実施するようにすれば、始動時モー
ドの制御の実施期間を必要最小限とすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】[実施形態(1)]以下、本発明
の実施形態(1)を図1乃至図9に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略
構成を説明する。内燃機関であるエンジン11の吸気ポ
ート12に接続された吸気管13の途中には、スロット
ルバルブ14が設けられ、このスロットルバルブ14の
開度TAがスロットル開度センサ15によって検出され
る。吸気管13には、スロットルバルブ14をバイパス
するバイパス通路16が設けられ、このバイパス通路1
6の途中に、バイパス空気量調節手段であるアイドルス
ピードコントロールバルブ(以下「ISCバルブ」と表
記する)17が設けられている。スロットルバルブ14
の下流側には、吸気管圧力PMを検出する吸気管圧力セ
ンサ18が設けられ、各気筒の吸気ポート12の近傍に
は、燃料噴射弁19が取り付けられている。
【0013】一方、エンジン11の排気ポート20に接
続された排気管21の途中には、排ガス浄化用の触媒2
2が設置されている。エンジン11のシリンダブロック
には、冷却水温THWを検出する冷却水温センサ23が
設けられている。エンジン11のクランク軸24に嵌着
されたシグナルロータ25の外周に対向してクランク角
センサ26が設置され、このクランク角センサ26から
シグナルロータ25の回転速度に応じた周波数のパルス
信号NEが出力される。
【0014】これら各種のセンサの出力は、エンジン制
御回路(以下「ECU」と表記する)27に入力され
る。このECU27は、マイクロコンピュータを主体と
して構成され、各種センサで検出したエンジン運転状態
に応じて、燃料噴射弁19の燃料噴射量や噴射時期、点
火プラグ28の点火時期等を制御する。
【0015】本実施形態(1)では、ECU27は、始
動時に燃料噴射時期を吸気行程に設定する始動時噴射時
期制御手段として機能すると共に、ISCバルブ17を
通過するバイパス空気量を低減する始動時モードで制御
する始動時モード制御手段として機能する。
【0016】ここで、始動時モードの制御の概要を図2
及び図3のタイムチャート(4気筒エンジンの例)を用
いて説明する。図2に示すように、始動時には、気筒判
別後に各気筒の吸気行程で燃料噴射弁19に噴射パルス
を印加して燃料噴射を吸気行程で実行する。始動時は、
一般にエンジン温度が低いため、混合気を濃くする(空
燃比をリッチにする)必要があり、始動完了後よりも多
くの燃料が要求される。そのため、始動時の要求燃料噴
射時間(噴射パルスの幅)が吸気バルブの開弁時間より
長くなることがあり、吸気行程(吸気バルブの開弁期
間)内のみの燃料噴射では、要求される燃料量を噴射で
きないことがある。始動時の混合気が燃焼可能範囲より
リーンとなると、失火が発生して始動完了が遅れ、始動
性悪化やHC排出量増大を招く。
【0017】この対策として、図3に示すように、始動
時には、ISCバルブ17のデューティ(開度)を従来
よりも小さくして、ISCバルブ17を通過する吸入空
気流量(以下「ISC流量」という)を従来より低減す
ることで、始動時の吸入空気量を従来より低減する。吸
入空気量を低減すれば、同じ燃料噴射量でも、混合気を
濃い空燃比(リッチ)にすることができる。この結果、
吸気行程内のみの燃料噴射でも、始動初期から燃焼室内
に十分に濃い混合気を供給することができて、混合気の
空燃比を燃焼可能範囲内にすることができる。これによ
り、始動時には、最初の点火タイミングの気筒から混合
気を燃焼させることができ、始動性を向上できると共
に、始動時のHC排出量を低減することができる。
【0018】この始動時モードの制御は、始動フラグX
STOKが「1」、つまり始動中の時に実行され、エン
ジン回転数NEが所定回転数(例えば500rpm)を
越えて始動完了と判定された時に、始動フラグXSTO
Kが「0」にリセットされて始動時モードの制御が終了
する。但し、始動中(XSTOK=1)の状態が続いて
いても、スタータ(図示せず)のオンから例えば1サイ
クル(360℃A)経過した時には、始動時モードの制
御を終了して通常の制御に復帰する。
【0019】尚、図3に示すように、気筒判別センサ
(図示せず)から出力される気筒判別信号G1,G2に
よって、#1気筒の吸気TDC(上死点)と#4気筒の
吸気TDCを検出して、気筒判別を行い、この気筒判別
結果に基づいて始動時に吸気行程に同期して燃料噴射を
実行する。また、クランク角カウンタCCRNKは、ク
ランク角センサ26から15℃A毎に出力されるパルス
信号をカウントして、クランク角を検出する。
【0020】以上説明した制御は、図4及び図5に示す
プログラムに従って、ECU27にて次のように実行さ
れる。図4に示すISCバルブ制御プログラムは、所定
クランク角毎(例えば30℃A毎)に繰り返し起動され
る。本プログラムが起動されると、まずステップ101
で、クランク角カウンタCCRNKの値が0,6,1
2,18のいずれかに該当するか否か、つまり、いずれ
かの気筒の吸気TDCであるか否かを判定し、「Ye
s」であれば、ステップ102に進んで、気筒カウンタ
CKITOUをインクリメントしてステップ103に進
む。一方、上記ステップ101で、「No」であれば、
気筒カウンタCKITOUをインクリメントすることな
くステップ103に進む。
【0021】このステップ103では、始動フラグXS
TOKが「1」であるか否かを判定する。この始動フラ
グXSTOKは、始動中か始動完了後かを判別するフラ
グであり、図5に示す始動判定プログラムによって次の
ようにしてセットされる。図5の始動判定プログラムも
所定クランク角毎(例えば30℃A毎)に繰り返し起動
され、まずステップ111で、エンジン回転数NEが所
定回転数(例えば500rpm)を越えたか否かを判定
し、所定回転数以下であれば、始動中と判定してXST
OK=1にセットし(ステップ112)、所定回転数を
越えれば、始動完了と判定してXSTOK=0にセット
する(ステップ113)。この始動フラグXSTOK
は、イグニッションスイッチ(図示せず)のオン時に初
期化処理により「1」にセットされる。
【0022】図4のステップ103〜105では、次の
〜の始動時モード制御実行条件が成立しているか否
かを判定する。 始動フラグXSTOK=1(始動中)であること(ス
テップ103) 冷却水温THWが所定水温よりも低いこと、つまり冷
間始動であること(ステップ104) 気筒カウンタCKITOUの値が所定値(例えば4)
以下であること、つまりスタータのオンから例えば1サ
イクル以内であること(ステップ105)
【0023】これら〜の条件が全て成立した時に始
動時モード制御実行条件が成立し、いずれか1つでも満
たさない条件があれば、始動時モード制御実行条件が不
成立となる。ここで、始動時の冷却水温THWが所定水
温以上の時に始動時モード制御実行条件が不成立となる
理由は、始動時の冷却水温THWが所定水温以上であれ
ば、混合気の空燃比が冷間始動の場合より薄くても、混
合気の空燃比が燃焼可能範囲内となるためである。
【0024】始動時モード制御実行条件が不成立の場
合、つまりステップ103〜105のいずれかで「N
o」と判定された場合には、ステップ107に進み、図
6の通常制御のマップMDOPaを検索し、ISCバル
ブ17のデューティDOPを冷却水温THWに応じて通
常制御のマップMDOPaから算出して本プログラムを
終了する。このようにして算出されたISCバルブ17
のデューティDOPとISC流量との関係は、図7に示
されている。
【0025】一方、始動時モード制御実行条件が成立し
ている場合、つまりステップ103〜105で全て「Y
es」と判定された場合には、ステップ106に進み、
図6の始動時モードのマップMDOPbを検索し、IS
Cバルブ17のデューティDOPを冷却水温THWに応
じて始動時モードのマップMDOPbから算出して、本
プログラムを終了する。始動時モードのマップMDOP
bの値は、通常制御のマップMDOPaの値よりも小さ
く設定され、始動時モードのISC流量が通常制御時よ
りも少なくなるように設定されている。
【0026】次に、図8に示す燃料噴射時間算出プログ
ラムの処理内容を説明する。本プログラムは、例えば4
ms毎に繰り返し起動され、まずステップ121で、始
動フラグXSTOK=0(始動完了)であるか否かを判
定する。もし、XSTOK=0(始動完了)であれば、
ステップ125に進み、図9の始動完了後のマップTA
USTcを検索し、燃料噴射時間TAUを冷却水温TH
Wに応じて始動完了後のマップTAUSTcから算出し
て、本プログラムを終了する。
【0027】一方、XSTOK=1(始動中)であれ
ば、ステップ122に進み、気筒カウンタCKITOU
の値が所定値(例えば4)よりも小さいか否かを判定
し、CKITOU<所定値であれば、ステップ124に
進み、図9の始動時モードのマップTAUSTbを検索
し、燃料噴射時間TAUを冷却水温THWに応じて始動
時モードのマップTAUSTbから算出して、本プログ
ラムを終了する。
【0028】また、CKITOU≧所定値であれば、ス
テップ123に進み、図9の通常制御のマップTAUS
Taを検索し、燃料噴射時間TAUを冷却水温THWに
応じて通常制御のマップTAUSTaから算出して、本
プログラムを終了する。このような処理により、始動時
の混合気の空燃比を燃焼可能範囲内にする。
【0029】以上説明した実施形態(1)によれば、始
動時に燃料噴射を吸気行程で実行するようにしたので、
噴射した燃料が直接、燃焼室内に吸入されるようにな
り、吸気ポート12等への燃料の付着を少なくできて、
その分、始動時に従来より多くの燃料を燃焼室内に供給
することができる。
【0030】しかも、始動時に、始動時モード制御実行
条件が成立すれば、ISCバルブ17のデューティ(開
度)を従来よりも小さくしてISC流量を低減し、それ
によって、始動時の吸入空気量を従来より低減するの
で、吸気行程内のみの燃料噴射でも、始動初期から燃焼
室内に十分に濃い混合気を供給することができて、混合
気の空燃比を燃焼可能範囲内にすることができ、始動性
を向上できると共に、始動時のHC排出量を低減するこ
とができる。
【0031】更に、上記実施形態(1)では、始動時モ
ードの期間をスタータのオン(クランキング開始)から
例えば1サイクルに制限したので、何らかの原因(例え
ば点火プラグ28の劣化等)で始動できない場合には、
通常の制御でも始動を試みることができ、システムの信
頼性を高めるこができる。
【0032】尚、始動時モードの期間は1サイクルに限
定されず、1サイクルより長くても短くても良い。例え
ば、気筒カウンタCKITOU<3の時に、DOP=M
DOPb、TAUST=TAUSTbとし、気筒カウン
タCKITOU≧3の時に、DOP=MDOPa、TA
UST=TAUSTaとしても良い。
【0033】また、始動時モードの期間をタイマで時間
制限するようにしても良い。例えば、クランキング開始
から所定時間未満の時に、DOP=MDOPb、TAU
ST=TAUSTbとし、所定時間以上の時に、DOP
=MDOPa、TAUST=TAUSTaとしても良
い。
【0034】[実施形態(2)]上記実施形態(1)で
は、ステップ106,107で、ISCバルブ17のデ
ューティDOPを算出する際に、通常制御のマップMD
OPaと始動時モードのマップMDOPbを用い、これ
らのマップMDOPa,MDOPbを検索して通常制御
及び始動時モードのISCバルブ17のデューティDO
Pを求めたが、図10乃至図12に示す本発明の実施形
態(2)では、始動時モードのISCバルブ17のデュ
ーティDOPについても、通常制御のマップMDOPa
を用い、そのマップ値を補正係数THOSEI2で補正
することで、始動時モードのISCバルブ17のデュー
ティDOPを算出するようにしている。
【0035】即ち、図10のISCバルブ制御プログラ
ムでは、始動時モード制御実行条件が成立すると、ステ
ップ108に進み、次式によりISCバルブ17のデュ
ーティDOPを算出する。 DOP=MDOPa÷THOSEI2
【0036】ここで、MDOPaは、通常制御のマップ
値であり、前記実施形態(1)の図6と同じ通常制御の
マップを検索して求められる。また、THOSEI2は
補正係数であり、図12に示すように、気筒カウンタC
KITOUをパラメータとするマップから求められる。
図12の補正係数THOSEI2の特徴は、クランキン
グ開始から最初の2気筒は、MDOPaの補正量を最大
にし(ISC流量を最小にし)、その後、1気筒毎(1
80℃A毎)に補正量を小さくして、5気筒目(1サイ
クル経過後)に補正係数THOSEI2が「1.0」と
なり、補正しない状態となる。上記ステップ108以外
の処理は、前記実施形態(1)で説明した図4の処理と
同じである。
【0037】また、図11に示す燃料噴射時間算出プロ
グラムでは、まずステップ131で、始動フラグXST
OK=0(始動完了)であるか否かを判定し、XSTO
K=0(始動完了)であれば、ステップ133に進み、
図9の始動完了後のマップTAUSTcを検索し、燃料
噴射時間TAUを冷却水温THWに応じて始動完了後の
マップTAUSTcから算出して、本プログラムを終了
する。
【0038】一方、XSTOK=1(始動中)であれ
ば、ステップ132に進み、燃料噴射時間TAUを次式
により算出する。 TAU=TAUSTa×THOSEI1
【0039】ここで、TAUSTaは通常制御時の燃料
噴射時間であり、前記実施形態(1)の図9と同じ通常
制御のマップを検索して求められる。尚、補正係数TH
OSEI1,THOSEI2は、いずれも、クランキン
グ開始から5気筒目(1サイクル経過後)に「1.0」
となるが、これよりも前又は後に「1.0」となるよう
にしても良く、補正係数THOSEI1,THOSEI
2の変化パターンは必要に応じて変更しても良い。
【0040】尚、本実施形態(2)においても、前記実
施形態(1)で説明した図8の燃料噴射時間算出プログ
ラムを用いて燃料噴射時間を算出しても良い。また、前
記実施形態(1)において、上述した図11の燃料噴射
時間算出プログラムを用いて燃料噴射時間を算出しても
良い。
【0041】[実施形態(3)]上記実施形態(1),
(2)では、いずれも、始動時モード時にISC流量を
低減して吸入空気量を低減することで、混合気の空燃比
をリッチにするようにしたが、図13乃至図17に示す
本発明の実施形態(3)では、始動時モードの燃圧を通
常制御時より高めることで、単位時間当たりの燃料噴射
量を多くして、混合気の空燃比をリッチにする。この場
合も、始動時に燃料噴射を吸気行程で実行する。
【0042】図14の燃圧制御プログラムにおいても、
ステップ101〜105の処理は、前記実施形態(1)
で説明した図4のステップ101〜105の処理と同じ
である。始動時モード制御実行条件が成立すると、ステ
ップ109に進み、燃圧Pを通常制御時の燃圧P1 より
高い燃圧P2 に設定する。一方、始動時モード制御実行
条件が不成立の場合には、ステップ110に進み、燃圧
Pを通常制御時の燃圧P1 に設定する。
【0043】尚、燃料噴射時間TAUの算出は、図8又
は図11のいずれかのプログラムを用いれば良い。燃圧
PをP1 からP2 に上昇させる場合には、単位時間当た
りの燃料噴射量が多くなるため、その分、燃料噴射時間
TAUを短くすることができ、吸気行程内で燃料噴射を
終了することができる。
【0044】次に、図15を用いて燃圧を可変するシス
テム(第1例)の構成を説明する。燃料供給系は、燃料
タンク30内の燃料を燃料ポンプ31で汲み上げて、燃
料配管32によりプレッシャレギュレータ33(燃圧調
節手段)に送り、このプレッシャレギュレータ33で燃
圧を調整しつつ燃料を燃料配管34によりデリバリパイ
プ35に送り、各気筒の燃料噴射弁19に分配する。こ
の場合、プレッシャレギュレータ33は2種類の燃圧P
1 ,P2 に切換可能に構成され、ECU27からの要求
燃圧に応じてプレッシャレギュレータ33の燃圧がP1
又はP2 に切り換えられる。このシステムでは、燃料ポ
ンプ31の吐出圧P3 と燃圧P1 ,P2との関係はP3
≧P2 >P1 に設定されている。
【0045】この他にも、燃圧可変システムの構成は種
々の構成が考えられる。例えば、図16に示す燃圧可変
システム(第2例)では、燃料配管32に2つのプレッ
シャレギュレータ36,37の配管38,39を並列に
設けて、その下流側合流部に流路切換弁40を設け、こ
の流路切換弁40をECU27からの要求燃圧に応じて
切り換えることで、燃圧を調整するプレッシャレギュレ
ータ36,37をいずれか1つに切り換えて、そのプレ
ッシャレギュレータを通して燃料をデリバリパイプ35
に送るようにしている。この場合、一方のプレッシャレ
ギュレータ36の調整燃圧がP1 で、他方のプレッシャ
レギュレータ37の調整燃圧がP2 である。従って、要
求燃圧がP1 の場合には、一方のプレッシャレギュレー
タ36の配管38を通して燃料を流し、要求燃圧がP2
の場合には、他方のプレッシャレギュレータ37の配管
39を通して燃料を流すように流路切換弁40を切り換
える。この場合、2つのプレッシャレギュレータ36,
37と流路切換弁40とから燃圧調節手段が構成されて
いる。
【0046】尚、上述した図16の燃圧可変システムに
おいて、流路切換弁40は、2本の配管38,39の上
流側分岐部に設けても良い。また、2つのプレッシャレ
ギュレータ36,37に対応して2つの燃料ポンプを設
け、各燃料ポンプの吐出口をそれぞれ燃料配管を介して
各プレッシャレギュレータ36,37に接続するように
しても良い。
【0047】また、図17に示す燃圧可変システム(第
3例)では、燃圧調節手段として2台の燃料ポンプ4
1,42を設け、2台の燃料ポンプ41,42の吐出パ
イプ41a,42aを共通の燃料配管43に接続してい
る。この場合、一方の燃料ポンプ41の吐出圧がP1
で、他方の燃料ポンプ42の吐出圧がP2 であり、要求
燃圧がP1 の場合には、一方の燃料ポンプ41を駆動
し、要求燃圧がP2 の場合には、他方の燃料ポンプ42
を駆動するようにしている。
【0048】尚、燃料ポンプの印加電圧又は供給電流の
調整により吐出圧(ポンプ回転数)を調整できるように
構成すれば、1台の燃料ポンプで複数の要求燃圧に対応
できる。
【0049】[実施形態(4)]図18乃至図20に示
す本発明の実施形態(4)では、吸気バルブの開弁時間
を電気アクチュエータ(開弁時間調節手段)で調節でき
るように構成し、始動時に燃料噴射を吸気行程で実行す
ると共に、始動時モード制御実行条件が成立した時に
(ステップ201)、吸気バルブの開弁時間を長くする
(ステップ202)。このようにして、吸気バルブの開
弁時間(つまり吸気行程の時間)を長くすれば、その
分、始動時の燃料噴射時間を長くすることができ、多く
の燃料を噴射できる。この結果、吸気行程内のみの燃料
噴射でも、始動初期から燃焼室内に十分に濃い混合気を
供給することができて、始動時に最初の点火タイミング
の気筒から混合気を燃焼させることができる。
【0050】ここで、図18のステップ201で判定す
る始動時モード制御実行条件としては、次の〜が考
えられる。これら〜の条件は、いずれか1つを単独
で用いても良いし、2以上の条件を組み合わせて用いて
も良い。
【0051】気筒カウンタCKITOUの値が所定値
(例えば4)以下であること、つまりスタータのオンか
ら例えば1サイクル以内であること 要求燃料噴射時間が吸気バルブの開弁時間よりも長い
こと(開弁時間はエンジン回転数NEから換算する) 始動フラグXSTOK=1(始動中)であること 気筒カウンタCKITOUの値が3又は4であること
(スタータのオンから3気筒目と4気筒目のみ開弁時間
を長くする場合) 気筒カウンタCKITOU≧3、且つ始動フラグXS
TOK=1(始動中)であること(3気筒目から始動完
了まで開弁時間を長くする場合) 尚、前記実施形態(1)〜(3)についても、〜の
いずれか1つの条件を単独で用いても良いし、2以上の
条件を組み合わせて用いても良い。
【0052】[実施形態(5)]図21及び図22に示
す実施形態(5)は、燃料噴射弁19の噴射孔近傍に噴
射燃料の霧化促進のためのアシストエアを供給するアシ
ストエア供給手段45を備えたシステムに本発明を適用
したものである。本実施形態(5)のアシストエア供給
手段45は、負圧エア式であり、スロットルバルブ14
の上流側の空気の一部を燃料噴射弁19の噴射孔近傍に
導入するアシストエア供給管46と、このアシストエア
供給管46の途中に設けられたアシストエア流量制御弁
47とから構成されている。そして、このアシストエア
流量制御弁47の開度をECU27により制御すること
で、燃料噴射弁19の噴射孔近傍に導入するアシストエ
アの流量を制御する。
【0053】本実施形態(5)においても、ECU27
は、始動時に燃料噴射を吸気行程で実行すると共に、始
動時モード制御実行条件が成立した時に、アシストエア
流量制御弁47の開度を従来よりも小さくしてアシスト
エア流量を低減する。これにより、始動時の吸入空気量
を従来より低減することができて、吸気行程内のみの燃
料噴射でも、始動初期から燃焼室内に十分に濃い混合気
を供給することができ、混合気の空燃比を燃焼可能範囲
内にすることができ、始動性を向上できると共に、始動
時のHC排出量を低減することができる。
【0054】尚、始動時のアシストエア流量制御弁47
の制御特性(アシストエア流量制御特性)は、前記実施
形態(1),(2)で説明したISCバルブ17の制御
特性(ISC流量制御特性)と同様に設定すれば良い。
本実施形態(5)でも、始動時モード制御実行条件は、
前記実施形態(4)で説明した条件と同じ条件を用いれ
ば良い。
【0055】[実施形態(6)]上記実施形態(5)で
は、負圧エア式のアシストエア供給手段45を用いた
が、図23に示す本発明の実施形態(6)では、加圧エ
ア式のアシストエア供給手段48を採用している。この
加圧エア式のアシストエア供給手段48は、エアポンプ
49と、このエアポンプ49から吐出されるアシストエ
アを燃料噴射弁19の噴射孔近傍に導入するアシストエ
ア供給管50とから構成されている。
【0056】本実施形態(6)においても、ECU27
は、始動時に燃料噴射を吸気行程で実行すると共に、始
動時モード制御実行条件が成立した時に、エアポンプ4
9の吐出能力を低下させてアシストエア流量を低減す
る。これにより、始動時の吸入空気量を従来より低減す
ることができて、吸気行程内のみの燃料噴射でも、始動
初期から燃焼室内に十分に濃い混合気を供給することが
でき、始動性を向上できると共に、始動時のHC排出量
を低減することができる。
【0057】尚、始動時のエアポンプ49の吐出能力の
制御特性(アシストエア流量制御特性)は、前記実施形
態(1),(2)で説明したISCバルブ17の制御特
性(ISC流量制御特性)と同様に設定すれば良い。
【0058】本実施形態(6)でも、始動時モード制御
実行条件は、前記実施形態(4)で説明した条件と同じ
条件を用いれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態(1)におけるエンジン制御システム
全体の概略構成図
【図2】実施形態(1)の始動時の制御の挙動を説明す
るタイムチャート(その1)
【図3】実施形態(1)の始動時の制御の挙動を説明す
るタイムチャート(その2)
【図4】実施形態(1)のISCバルブ制御プログラム
の処理の流れを示すフローチャート
【図5】実施形態(1)の始動判定プログラムの処理の
流れを示すフローチャート
【図6】冷却水温THWとISCバルブデューティDO
Pとの関係を規定するマップを概念的に示す図
【図7】ISCバルブデューティDOPとISC流量と
の関係を説明する図
【図8】実施形態(1)の燃料噴射時間算出プログラム
の処理の流れを示すフローチャート
【図9】冷却水温THWと燃料噴射時間TAUSTとの
関係を規定するマップを概念的に示す図
【図10】実施形態(2)のISCバルブ制御プログラ
ムの処理の流れを示すフローチャート
【図11】実施形態(2)の燃料噴射時間算出プログラ
ムの処理の流れを示すフローチャート
【図12】気筒カウンタCKITOUと補正係数THO
SEIとの関係を規定するマップを概念的に示す図
【図13】実施形態(3)の始動時の制御の挙動を説明
するタイムチャート
【図14】実施形態(3)の燃圧制御プログラムの処理
の流れを示すフローチャート
【図15】実施形態(3)で用いる燃圧可変システム
(第1例)の構成を示す図
【図16】実施形態(3)で用いる燃圧可変システム
(第2例)の構成を示す図
【図17】実施形態(3)で用いる燃圧可変システム
(第3例)の構成を示す図
【図18】実施形態(4)の吸気バルブ開弁時間制御プ
ログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図19】実施形態(4)の始動時の制御の挙動を説明
するタイムチャート
【図20】吸気/排気バルブの開閉タイミングを示すタ
イムチャート
【図21】実施形態(5)におけるエンジン制御システ
ム全体の概略構成図
【図22】実施形態(5),(6)の始動時の制御の挙
動を説明するタイムチャート
【図23】実施形態(6)におけるエンジン制御システ
ム全体の概略構成図
【符号の説明】
11…エンジン(内燃機関)、13…吸気管、14…ス
ロットルバルブ、16…バイパス通路、17…ISCバ
ルブ(バイパス空気量調節手段)、19…燃料噴射弁、
23…冷却水温センサ、26…クランク角センサ、27
…ECU(始動時噴射時期制御手段,始動時モード制御
手段)、30…燃料タンク、31…燃料ポンプ、33…
プレッシャレギュレータ(燃圧調節手段)、35…デリ
バリパイプ、36,37…プレッシャレギュレータ(燃
圧調節手段)、40…流路切換弁(燃圧調節手段)、4
1,42…燃料ポンプ(燃圧調節手段)、45…アシス
トエア供給手段、46…アシストエア供給管、47…ア
シストエア流量制御弁、48…アシストエア供給手段、
49…エアポンプ、50…アシストエア供給管。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 21/10 F02D 21/10 B 43/00 301 43/00 301L 301Z F02M 23/04 F02M 23/04 F 69/00 310 69/00 310E

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スロットルバルブをバイパスするバイパ
    ス通路を流れる吸入空気の流量(以下「バイパス空気
    量」という)を調節するバイパス空気量調節手段を備え
    た内燃機関の空燃比制御装置において、 始動時に燃料噴射を吸気行程で実行する始動時噴射時期
    制御手段と、 始動時に前記バイパス空気量調節手段を前記バイパス空
    気量を低減する始動時モードで制御する始動時モード制
    御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制
    御装置。
  2. 【請求項2】 燃料噴射弁に供給する燃料の圧力(以下
    「燃圧」という)を調節する燃圧調節手段を備えた内燃
    機関の空燃比制御装置において、 始動時に燃料噴射を吸気行程で実行する始動時噴射時期
    制御手段と、 始動時に前記燃圧調節手段を前記燃圧を高める始動時モ
    ードで制御する始動時モード制御手段とを備えたことを
    特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
  3. 【請求項3】 吸気バルブの開弁時間を調節する開弁時
    間調節手段を備えた内燃機関の空燃比制御装置におい
    て、 始動時に燃料噴射を吸気行程で実行する始動時噴射時期
    制御手段と、 始動時に前記開弁時間調節手段を前記吸気バルブの開弁
    時間を長くする始動時モードで制御する始動時モード制
    御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制
    御装置。
  4. 【請求項4】 燃料噴射弁の噴射孔近傍に噴射燃料の霧
    化促進のためのアシストエアを供給するアシストエア供
    給手段を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、 始動時に燃料噴射を吸気行程で実行する始動時噴射時期
    制御手段と、 始動時に前記アシストエア供給手段を前記アシストエア
    の流量を低減する始動時モードで制御する始動時モード
    制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比
    制御装置。
  5. 【請求項5】 前記始動時モード制御手段は、スタータ
    のオンから所定期間又は始動時の要求燃料噴射時間が吸
    気バルブの開弁時間より長い時に前記始動時モードの制
    御を実施することを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
    かに記載の内燃機関の空燃比制御装置。
JP32560597A 1997-11-27 1997-11-27 内燃機関の空燃比制御装置 Pending JPH11159373A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32560597A JPH11159373A (ja) 1997-11-27 1997-11-27 内燃機関の空燃比制御装置
US09/179,203 US6223730B1 (en) 1997-11-27 1998-10-27 Fuel injection control system of internal combustion engine
DE19854492A DE19854492B4 (de) 1997-11-27 1998-11-25 Kraftstoffeinspritz-Regelsystem einer Brennkraftmaschine
US09/795,317 US6382188B2 (en) 1997-11-27 2001-03-01 Fuel injection control system of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

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JP (1) JPH11159373A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004109082A1 (ja) * 2003-06-03 2004-12-16 Hitachi, Ltd. 可変吸気弁を備えた内燃機関
JP2006083834A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Mazda Motor Corp 筒内噴射式ガソリンエンジンの制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004109082A1 (ja) * 2003-06-03 2004-12-16 Hitachi, Ltd. 可変吸気弁を備えた内燃機関
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