JPH11173188A

JPH11173188A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH11173188A
Application number: JP34019097A
Authority: JP
Inventors: Jun Hasegawa; 純長谷川; Yukihiro Yamashita; 山下　　幸宏
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 1999-06-29
Anticipated expiration: 2017-12-10
Also published as: JP3956455B2

Abstract

(57)【要約】【課題】機関始動時における燃料噴射量を精度良く制御
する。【解決手段】ＥＣＵ３０は、エンジン１０が初爆から完
爆に至るまでの過程において、エンジン水温に応じて始
動時燃料量を算出すると共に、エンジン回転数が低いほ
ど、始動時燃料量を増量側に補正する。また、かかる燃
料量補正に際し、当該補正量（回転補正係数）をその時
々のエンジン回転数の上昇度合に応じて増減させる。具
体的には、水温に応じて回転補正係数を増減させる。こ
れにより、エンジン始動時の回転数上昇度合が変動する
場合、例えば極低温でのエンジン始動時においてエンジ
ンフリクションが大きくなるような場合であっても、そ
のフリクションに応じた要求燃料量が噴射供給でき、常
に所望の出力トルクが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射制御装置に係り、特に機関始動当初から完爆までの期
間において燃料噴射量を好適に制御するための燃料噴射
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の始動時において、インジェク
タによる燃料噴射量を機関温度（冷却水の温度）に応じ
て設定する技術が従来より知られている。これは、例え
ば機関の低温始動時に燃料噴射量を増量側に補正するも
のであって、こうした燃料の増量補正は、主に燃料の壁
面付着や気化作用の不足を補うために実施される。

【０００３】また、同じく内燃機関の始動時において、
その時々の機関回転数に応じた要求燃料量を当該機関に
噴射供給すべく、機関回転数に応じて燃料噴射量を補正
する技術も知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
既存技術では、以下に示す問題を招来する。つまり、機
関の始動時には、機関温度に対応するエンジンフリクシ
ョン（ピストン摺動部の摩擦など）の影響から、初爆後
の機関回転数が一義的に上昇しないという事実がある。
例えば低温始動時にはフリクションが大きく、初爆後の
回転数上昇が比較的遅いのに対し、高温再始動時にはフ
リクションが小さく、初爆後の回転数上昇が比較的早い
ものとなる。因みに、上記フリクションは、エンジンオ
イルの動粘度などの要因にほぼ比例するものと考えられ
る。

【０００５】かかる場合において、エンジンフリクショ
ンが相違すると、機関回転数の上昇度合が異なり、完爆
トルクを得るための実際の要求燃料量も変わってくる。
従って、燃料噴射量の回転数補正に際し、エンジンフリ
クションを考慮せずに一義的な補正を行う既存の技術で
は、精度の良い燃料噴射制御を実施することができなか
った。また、回転数補正に際し、どの回転域でも機関温
度に比例した燃料噴射量を設定するため、実際の回転変
動に追従した燃料噴射制御を実施することができなかっ
た。

【０００６】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、機関始動時にお
ける燃料噴射量を精度良く制御す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である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、機関回転数を検出する回
転数検出手段と、前記内燃機関が初爆から完爆に至るま
での過程において、始動時燃料量を算出する始動時燃料
量算出手段と、同じく前記内燃機関が初爆から完爆に至
るまでの過程において、機関回転数が低いほど、前記算
出した始動時燃料量を増量側に補正する第１の補正手段
と、前記第１の補正手段による燃料量補正に際し、当該
補正量をその時々の機関回転数の上昇度合に応じて増減
させる第２の補正手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】要するに、内燃機関の初爆から完爆に至る
までの期間では、一般に機関温度や機関回転数に応じて
始動時燃料量の演算や補正が実施される。かかる場合、
エンジンフリクションが相違すると、初爆直後における
機関回転数の上昇度合が異なり、完爆に必要な所望の出
力トルク（完爆トルク）を得るための要求燃料量も変わ
ってくる。そこで本発明では、初爆から完爆に至るまで
の過程において、機関回転数が低いほど始動時燃料量を
増量側に補正すると共に、当該燃料量をその時々の機関
回転数の上昇度合に応じて増減させることとした。これ
により、例えば極低温での機関始動時にエンジンフリク
ションが大きくなるような場合であっても、そのフリク
ションに応じた要求燃料量が噴射供給でき、常に所望の
出力トルクが得られる。つまり、燃料噴射量の回転数補
正に際し、単に機関温度（エンジン水温）に比例する燃
料噴射量を設定していた従来既存の装置とは異なり、本
来必要な出力トルクが常に得られる。その結果、機関始
動時における燃料噴射量を精度良く制御することができ
る。

【０００９】因みに本明細書において、「初爆」とは、
スタータモータなどによる初期回転の付与後に気筒内で
の燃焼が開始される状態を意味し、「完爆」とは、内燃
機関が自力で回転を維持できるようになる状態を意味す
る。

【００１０】請求項２に記載の発明では、前記第２の補
正手段は、前記内燃機関の完爆間近になるほど回転数上
昇度合の違いによる補正量の増減幅の差を小さくする。
つまり、内燃機関が完爆（完爆回転数）に至る直前にお
いては、当該機関が自力で回転を維持できる状態に近い
ため、回転数上昇度合の違いに応じた補正（前記第２の
補正手段による補正）がさほど必要でなくなる。従っ
て、完爆間近においては、始動当初のエンジンフリクシ
ョンの程度に関係なく、始動時燃料量の補正量の差を小
さくする。

【００１１】また、請求項３に記載の発明では、前記第
２の補正手段は、前記内燃機関の初爆からの時間の経過
に伴い回転数上昇度合の違いによる補正量の増減幅の差
を徐々に大きくし、その後、完爆間近になるほど回転数
上昇度合の違いによる補正量の増減幅の差を徐々に小さ
くする。本構成によれば、回転数上昇度合がその都度異
なる機関始動時において、完爆状態に至るまでの燃料量
制御が適正に実施できる。

【００１２】請求項４に記載の発明では、前記第２の補
正手段は、機関温度が低いほど、前記回転数の上昇度合
が小さいとして前記第１の補正手段による補正量を大き
くする。つまり、機関温度（例えばエンジン水温）が低
くフリクションの影響が大きいと、機関回転数の上昇度
合が小さく、完爆状態に至るまでの要求燃料量も多くな
る。従って、機関温度に応じて始動時燃料量を増減させ
るようにすれば、実質上、回転数上昇度合の違いに応じ
た燃料噴射量の制御が実施でき、フリクションに応じた
出力トルクを内燃機関から取り出すことができる。

【００１３】また、本発明は、次の請求項５，６のよう
に具体化しても所望の目的が達せられる。すなわち、・
請求項５に記載の発明では、前記第１の補正手段は、機
関回転数に代えて機関始動時からの燃焼サイクル数を用
い、当該サイクル数が少ないほど、前記算出した始動時
燃料量を増量側に補正する。・請求項６に記載の発明で
は、前記第１の補正手段は、機関回転数に代えて吸気バ
ルブの開弁時間を用い、当該バルブの開弁時間が長いほ
ど、前記算出した始動時燃料量を増量側に補正する。

【００１４】一方、請求項７に記載の発明は、前記内燃
機関が初爆から完爆に至るまでの過程において、機関温
度に応じて始動時燃料量を算出する始動時燃料量算出手
段と、前記算出した始動時燃料量を機関回転数に応じて
補正し且つ、前記内燃機関が初爆から完爆に至るまでの
過程においてその都度、始動時燃料量の補正量を機関回
転数の上昇度合に応じて増減させる燃料量補正手段とを
備えることを特徴とする。

【００１５】本請求項７の構成によれば、上記請求項１
と同様に、例えば極低温での機関始動時においてエンジ
ンフリクションが大きくなるような場合であっても、そ
のフリクションに応じた要求燃料量が噴射供給でき、常
に所望の出力トルクが得られる。その結果、機関始動時
における燃料噴射量を精度良く制御することができる。

【００１６】請求項８に記載の発明では、前記内燃機関
が完爆に至ったか否かを判定する完爆判定手段と、前記
完爆判定手段による完爆判定値を機関温度に応じて設定
する完爆判定値設定手段とを更に備える。つまり、内燃
機関が自力で回転を維持できる回転数は実際上、機関温
度によって異なる。具体的には、機関温度が低いほど完
爆の回転数は高くなる。こうした実状下において上記構
成によれば、実際に完爆に至るまでの期間で適正な燃料
噴射量制御が継続できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態におけ
る燃料噴射制御装置は、周知のマイクロコンピュータを
主体とする電子制御装置（以下、ＥＣＵという）により
機関への燃料噴射量を制御するシステムにあって、特に
機関始動時の燃料噴射量を適正に制御する装置に関す
る。はじめに、同図１を参照して、本実施の形態の装
置、並びに同装置が適用される内燃機関の構成について
説明する。

【００１８】エンジン１０は、第１〜第４（＃１〜＃
４）の４つの気筒を有する４気筒火花点火式内燃機関か
らなり、その燃焼順序は＃１→＃３→＃４→＃２となっ
ている。気筒には各々にインジェクタ１が図示の如く配
設されている。図示しない燃料供給系から圧送される燃
料は、デリバリパイプ２を通じて各気筒のインジェクタ
１に分配供給される。該インジェクタ１がＥＣＵ３０に
より指令される燃料噴射量に対応した時間だけ開弁駆動
されることにより、それら各対応する気筒に燃料が噴射
供給される。

【００１９】一方、インジェクタ１によって噴射供給さ
れた燃料は、エンジン１０の吸気管１１に設けられてい
るエアクリーナ１２、スロットルバルブ１４及びサージ
タンク１５を介して吸入される空気と混合される。そし
てこの混合気は、吸気バルブ１６を介してシリンダ１７
内の燃焼室１８に導入される。

【００２０】ここで、スロットルバルブ１４は、例えば
車両の図示しないアクセルペダルに連動して、上記吸気
管１１に吸入され噴射燃料と混合される空気の量を調節
するバルブである。また、サージタンク１５は、このス
ロットルバルブ１４を介して吸入される空気の脈動を抑
えるために配設されている。

【００２１】上記シリンダ１７内の燃焼室１８に導入さ
れた混合気は、その中で圧縮され、点火プラグ１９から
点火火花が発せられることにより点火して爆発する。エ
ンジン１０は、この爆発によって回転トルクを得る。ま
た、燃焼後のガスは、排気ガスとして排気バルブ２０を
介して排気管２１に排出される。なお、点火プラグ１９
は、点火コイル２２により昇圧されて且つ、ディストリ
ビュータ２３により気筒毎に分配される高電圧の印加に
よって上記点火火花を発生する。

【００２２】スタータモータ２８は、始動時のエンジン
１０に初期回転を付与するものであって、スタータスイ
ッチ４０のＯＮ操作に従いバッテリ５０より給電を受け
て回転駆動する。

【００２３】他方、上記装置では、以下のような各種セ
ンサを通じて、エンジン１０の運転状態を検出する。吸
気管１１にはエアフローメータ１３が配設されており、
このエアフローメータ１３は吸気管１１に吸入される空
気の量（吸気量）を測定する。ディストリビュータ２３
には回転数センサ２４が配設されており、同センサ２４
はエンジン１０の回転数並びに回転角を検出する。ここ
で、回転数センサ２４は、３０°ＣＡ毎にパルス状の回
転角信号（ＮＥパルス）を出力する。また、エンジン１
０のシリンダ１７（ウォータージャケット）には水温セ
ンサ２６が配設されており、同センサ２６はエンジン冷
却水の温度を検出する。これら各センサの出力は何れ
も、ＥＣＵ３０に取り込まれる。

【００２４】ＥＣＵ３０は、上記各種センサ１３，２
４，２６による検出出力をもとに吸気量、エンジン回転
数ＮＥ、水温Ｔｗなどの制御パラメータを検知し、これ
らのデータに基づいてエンジン１０への燃料噴射量（時
間）や点火時期を演算する。そして、上記演算結果に基
づいて上記インジェクタ１や点火コイル２２の駆動を制
御する。

【００２５】また、ＥＣＵ３０には、スタータスイッチ
４０の操作情報（ＯＮ／ＯＦＦ）も取り込まれる。ＥＣ
Ｕ３０では、このスタータスイッチ４０の操作情報に基
づいて、エンジン１０の始動操作の有無を判断する。な
お、ＥＣＵ３０は、バッテリ５０から給電を受け、その
バッテリ電圧ＶＢにより後述する燃料噴射制御をはじめ
とする各種の制御を実行する。

【００２６】次に、上記の如く構成される燃料噴射制御
装置の作用を説明する。図２は、燃料噴射制御ルーチン
を示すフローチャートであって、同ルーチンはＮＥパル
ス毎に、すなわち３０°ＣＡ毎にＥＣＵ３０により実行
される。

【００２７】さて、図２のルーチンがスタートすると、
ＥＣＵ３０は、先ずステップ１０１で完爆フラグＸＳＴ
が「０」であるか否かを判別する。完爆フラグＸＳＴ
は、始動後のエンジン１０が完爆に至ったかどうかを表
すものであって、ＸＳＴ＝０は完爆前であることを、Ｘ
ＳＴ＝１は完爆後であることをそれぞれ示す。因みに、
ＥＣＵ３０への電源投入当初は、当該フラグが「０」に
初期化されるようになっている。

【００２８】ＸＳＴ＝０であれば、ＥＣＵ３０はステッ
プ１０２に進み、エンジン始動時の燃料噴射制御に要す
る各種情報を読み込む。つまり、前記回転数センサ２４
により検出されたエンジン回転数ＮＥ、前記水温センサ
２６により検出された水温Ｔｗやその他、バッテリ電圧
ＶＢを読み込む。

【００２９】その後、ＥＣＵ３０は、ステップ１０３で
完爆判定回転数ＳＴＢＮＥをマップ検索する。具体的に
は、図３の関係に従い、その時々の水温Ｔｗに応じた完
爆判定回転数ＳＴＢＮＥを設定する。図３によれば、Ｔ
ｗ＜−２０℃ではＳＴＢＮＥ＝８００ｒｐｍが、Ｔｗ＝
−２０〜０℃ではＳＴＢＮＥ＝６００ｒｐｍが、Ｔｗ＞
０℃ではＳＴＢＮＥ＝４００ｒｐｍが、それぞれ設定さ
れる。

【００３０】その後、ＥＣＵ３０は、ステップ１０４で
前記のエンジン回転数ＮＥと完爆判定回転数ＳＴＢＮＥ
とを大小比較する。ＮＥ＜ＳＴＢＮＥであれば、ＥＣＵ
３０は完爆前とみなし、ステップ１０４を否定判別して
ステップ１０５に進む。ＥＣＵ３０は、ステップ１０５
で例えば図４の関係を用いて始動時燃料量ＴＡＵＳＴを
マップ検索する。図４によれば、水温Ｔｗが低いほど、
始動時燃料量ＴＡＵＳＴとして大きな値が設定される。
なお本実施の形態では、要求燃料量を時間換算した数値
として、始動時燃料量ＴＡＵＳＴを扱うこととしている
（単位は〔ｍｓｅｃ〕）。

【００３１】また、ＥＣＵ３０は、続くステップ１０６
で例えば図５の関係を用いて回転補正係数ＫＮＥＳＴを
マップ検索する。図５によれば、その時々の水温Ｔｗと
エンジン回転数ＮＥとに応じて回転補正係数ＫＮＥＳＴ
が算出される。

【００３２】ここで図５を詳述すれば、完爆前の回転域
（例えばＮＥ≦８００ｒｐｍ）においてエンジン回転数
ＮＥが低いほど、回転補正係数ＫＮＥＳＴとして大きな
値が設定されると共に、当該ＫＮＥＳＴ値を設定するた
めの特性線が水温Ｔｗに応じて複数本設定されている。
本実施の形態では、「１〜４」の範囲でＫＮＥＳＴ値が
設定される。図中の特性線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３はそれぞ
れ、Ｔｗ＝０℃以上、Ｔｗ＝−２０〜０℃、Ｔｗ＝−４
０〜−２０℃に対応している。これら特性線Ｌ１〜Ｌ３
は、水温Ｔｗに応じてエンジンフリクションが相違する
ことに対応させたものであって、水温Ｔｗが低いほどフ
リクションが大きくなるためにＫＮＥＳＴ値が大きくな
る。図５によれば、エンジンフリクションの違いから、
エンジン始動時のＮＥ上昇度合が一定にならないような
場合、すなわち例えば極低温時に初爆時のＮＥ上昇度合
が比較的小さいような場合にも、そのＮＥ上昇度合に応
じた燃料量補正が実施できる。

【００３３】また、ＥＣＵ３０は、ステップ１０７で次
の式（１）を用い、燃料噴射量ＴＡＵ〔ｍｓｅｃ〕を算
出し、その後本ルーチンを一旦終了する。ＴＡＵ＝ＴＡＵＳＴ・ＫＮＥＳＴ・Ｋｓｔ …（１）ここで、式（１）の「Ｋｓｔ」は、水温Ｔｗやエンジン
回転数ＮＥ以外のパラメータに関する補正係数であっ
て、例えばバッテリ電圧ＶＢによる補正係数がそれに相
当する。

【００３４】一方、ＮＥ≧ＳＴＢＮＥであれば、ＥＣＵ
３０は完爆に至ったとみなし、ステップ１０４を肯定判
別してステップ１０８に進む。ＥＣＵ３０は、ステップ
１０８で完爆フラグＸＳＴに「１」をセットすると共
に、続くステップ１０９で始動後のＴＡＵ値を算出す
る。このとき一般には、エンジン回転数ＮＥとエンジン
負荷（吸気量）とに応じて基本噴射量が算出されると共
に、当該基本噴射量に対して空燃比補正などが実施さ
れ、ＴＡＵ値が算出される。

【００３５】完爆フラグＸＳＴに「１」がセットされた
以降は、前記ステップ１０１が毎回否定判別され、ＥＣ
Ｕ３０はステップ１０１から直接ステップ１０９に進
み、始動後のＴＡＵ値を算出する（通常の燃料噴射制御
を実施する）。

【００３６】図６は、上記制御動作をより具体的に示す
タイムチャートである。図６には、エンジン１０の低温
始動時（Ｔｗ＝−４０〜−２０℃程度の場合）におい
て、その始動当初の燃料噴射動作を示している。なお、
同図のクランク角カウンタは、ＮＥパルス毎（３０°Ｃ
Ａ毎）にカウントアップされるカウンタであって、＃１
〜＃４の各気筒の燃焼が一通り完了する７２０°ＣＡ毎
（１サイクル毎）に「０」にクリアされるようになって
いる。同カウンタは、「０〜２４」の範囲内で計数され
る。但し、その計数動作は前記図２のＴＡＵ算出ルーチ
ンにて実施されるものであるが、前記図２ではその図示
を省略している。

【００３７】各気筒への噴射信号は、＃１→＃３→＃４
→＃２の順にＥＣＵ３０より出力される。エンジン始動
当初は完爆フラグＸＳＴが「０」に初期化されている。
スタータモータ２８によるクランキング時においては、
エンジン回転数ＮＥが微小回転域にあり、前記図２のル
ーチンによれば、始動時燃料量ＴＡＵＳＴ及び回転補正
係数ＫＮＥＳＴが演算されてこのＴＡＵＳＴ値やＫＮＥ
ＳＴ値に基づき燃料噴射量ＴＡＵが設定される（図２の
ステップ１０５〜１０７）。なお、このエンジン始動当
初には、回転補正係数ＫＮＥＳＴは最大値（＝４）で保
持されている（前記図５参照）。

【００３８】図の時刻ｔ１で初爆に至ると、エンジン回
転数ＮＥが上昇し始め、このＮＥ上昇を受けて回転補正
係数ＫＮＥＳＴが減少する。つまり、前記図５の関係に
従い回転補正係数ＫＮＥＳＴが減少し始め、始動当初に
比べて燃料噴射量ＴＡＵが徐々に減量される。このと
き、Ｔｗ＝−４０〜−２０℃であるため、図５の特性線
Ｌ３に基づきＫＮＥＳＴ値が設定される。

【００３９】そして、エンジン回転数ＮＥが完爆回転数
ＳＴＢＮＥ（この場合は、８００ｒｐｍ）に達すると、
完爆フラグＸＳＴに「１」がセットされる。フラグセッ
ト後は、始動時の燃料噴射制御に代えて通常の燃料噴射
制御が実施される（図２のステップ１０９）。

【００４０】一方、Ｔｗ≧０℃の状態でエンジン始動さ
れる場合には、エンジンフリクションが比較的小さくな
る。従って、図６に二点鎖線で示すように、初爆直後
（時刻ｔ１後）におけるエンジン回転数ＮＥの上昇度合
がＴｗ＝−４０〜−２０℃の場合（実線の場合）よりも
大きくなる。かかる場合、前記図５の関係によれば、特
性線Ｌ１に基づいて回転補正係数ＫＮＥＳＴが設定さ
れ、当該ＫＮＥＳＴ値はＴｗ＝−４０〜−２０℃時の回
転補正係数ＫＮＥＳＴ（特性線Ｌ３に基づく値）よりも
小さめに設定される。つまり、Ｔｗ≧０℃の場合には、
初爆後におけるＮＥ上昇度合が比較的大きくなるため、
燃料噴射量ＴＡＵを増量補正するための補正幅が小さめ
に設定される。

【００４１】なお本実施の形態では、前記図２のステッ
プ１０５が請求項記載の「始動時燃料量算出手段」に相
当し、同ステップ１０６，１０７が「燃料量補正手段」
に相当する。また、図２のステップ１０６で用いた前記
図５の関係において、エンジン回転数ＮＥに応じてＫＮ
ＥＳＴ値を設定する処理が「第１の補正手段」に、水温
Ｔｗ毎の特性線Ｌ１〜Ｌ３に応じて同ＫＮＥＳＴ値を設
定する処理が「第２の補正手段」にそれぞれ相当する。
さらに、図２のステップ１０３が「完爆判定値設定手
段」に、同ステップ１０４が「完爆判定手段」にそれぞ
れ相当する。

【００４２】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。（ａ）本実施の形態では、エンジン１０が初爆から完爆
に至るまでの過程において、水温Ｔｗに応じて始動時燃
料量ＴＡＵＳＴを算出すると共に、エンジン回転数ＮＥ
が低いほど、始動時燃料量ＴＡＵＳＴを増量側に補正す
るようにした。また、かかる燃料量補正に際し、当該補
正量（回転補正係数ＫＮＥＳＴ）をその時々のエンジン
回転数ＮＥの上昇度合に応じて増減させるようにした。

【００４３】要するに、エンジン１０の初爆から完爆に
至るまでの期間において、エンジンフリクションが相違
すると、初爆直後におけるＮＥ上昇度合が異なり、所望
の完爆トルクを得るための要求燃料量も変わってくる。
そこで、初爆から完爆に至るまでの過程において、低Ｎ
Ｅほど始動時燃料量ＴＡＵＳＴを増量側に補正すると共
に、当該燃料量ＴＡＵＳＴの回転補正係数ＫＮＥＳＴを
その時々のＮＥ上昇度合の違いに応じて増減させること
とした。具体的には、水温Ｔｗに応じてＫＮＥＳＴ値を
増減させることとした。

【００４４】これにより、エンジン始動時のＮＥ上昇度
合が変動する場合、すなわち例えば極低温でのエンジン
始動時にエンジンフリクションが大きくなるような場合
であっても、そのフリクションに応じた要求燃料量が噴
射供給でき、常に所望の出力トルクが得られる。つま
り、燃料噴射量の回転数補正に際し、単にエンジン水温
に比例する燃料噴射量を設定していた従来既存の装置と
は異なり、本来必要な出力トルクが常に得られる。その
結果、エンジン始動時における燃料噴射量を精度良く制
御することができる。

【００４５】（ｂ）前記図５の関係に示すように、エン
ジン１０の初爆からの回転数上昇に伴い特性線Ｌ１〜Ｌ
３間の幅（「補正量の増減幅の差」に相当する）を徐々
に大きくすると共に、エンジン１０の完爆間近になるほ
ど特性線Ｌ１〜Ｌ３間の幅を徐々に小さくした。つま
り、エンジン１０の完爆直前においては、当該エンジン
１０が自力で回転を維持できる状態に近いため、ＮＥ上
昇度合の違いに応じた補正（前記図５の特性線Ｌ１〜Ｌ
３の使い分け）がさほど必要でなくなる。従って、完爆
間近においては始動時燃料量ＴＡＵＳＴの補正の程度を
小さくする。本構成によれば、ＮＥ上昇度合がその都度
異なるエンジン始動時において、完爆状態に至るまでの
燃料量制御が適正に実施できる。

【００４６】（ｃ）また、完爆判定回転数ＳＴＢＮＥを
水温Ｔｗに応じて可変に設定し、この完爆判定回転数Ｓ
ＴＢＮＥに応じてエンジン１０が完爆に至ったか否かを
判定することとした。この場合、エンジン１０が自力で
回転を維持できる回転数が水温Ｔｗ（機関温度）により
異なっても、実際に完爆に至るまでの期間において適正
な燃料噴射量制御が継続できる。

【００４７】（ｄ）エンジン始動時の燃料噴射制御が適
正に実施できることにより、当該始動時におけるエミッ
ション排出量が減少するという効果も併せて得られるこ
ととなる。

【００４８】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて実現できる。（別の形態１）エンジン始動時において、＃１〜＃４の
全気筒の燃焼が一通り完了する期間、すなわち７２０°
ＣＡの期間を「１サイクル」とした場合、各気筒の要求
燃料量はサイクル毎に決定できる傾向にある。そこで、
始動直後からのサイクル数を７２０°ＣＡ毎に計数し、
このサイクル数に応じて補正計数ＫＳＹＣＳＴを設定す
る。

【００４９】具体的には、図７に示す関係を用い、その
時々の水温Ｔｗとサイクル数とに応じて補正係数ＫＳＹ
ＣＳＴを算出する。図７では、３つの特性線Ｌ１’，Ｌ
２’，Ｌ３’が水温Ｔｗ毎（Ｔｗ＝０℃以上、−２０〜
０℃、−４０〜−２０℃）に設定されている。各特性線
Ｌ１’〜Ｌ３’において、ＫＳＹＣＳＴ＝１となるサイ
クル数はエンジン１０が完爆したとみなされるサイクル
数である。ここで、水温Ｔｗが比較的高い特性線Ｌ１’
では、完爆までの過程（サイクル数＝３）において、小
さめのＫＳＹＣＳＴ値が設定される。また、水温Ｔｗが
比較的低い特性線Ｌ３’では、完爆までの過程（サイク
ル数＝５）において、大きめのＫＳＹＣＳＴ値が設定さ
れる。

【００５０】かかる場合、燃料噴射量ＴＡＵ〔ｍｓｅ
ｃ〕は次の式（２）により算出される。ＴＡＵ＝ＴＡＵＳＴ・ＫＳＹＣＳＴ・Ｋｓｔ …（２）上記図７を用いた本実施の形態によれば、エンジンフリ
クションの違いから、エンジン始動時のＮＥ上昇度合が
一定にならない場合、すなわち例えば極低温時に初爆時
のＮＥ上昇度合が比較的小さいような場合にも、そのＮ
Ｅ上昇度合の違いに応じた燃料量補正が実施できる。

【００５１】こうしてサイクル数で始動時における要求
燃料量を補正する場合、１サイクル途中（７２０°ＣＡ
内）での初爆直後にＴＡＵ値が急変することがなく、エ
ンジン１０が安定状態で運転できる。なお因みに、上記
サイクル数に代えて各気筒の燃焼数を用いて補正係数を
設定することも可能である。

【００５２】（別の形態２）エンジン回転数ＮＥに対応
する回転補正係数ＫＮＥＳＴを設定した上記実施の形態
に代えて、吸気バルブ１６の開弁時間〔ｍｓｅｃ〕に対
応する補正係数ＫＶＳＴを設定する。つまり、クランク
軸の回転に伴う吸気バルブ１６の開弁時間〔ｍｓｅｃ〕
に応じて補正係数ＫＶＳＴを設定する。

【００５３】具体的には、図８に示す関係を用い、その
時々の水温Ｔｗとバルブ開弁時間とに応じて補正係数Ｋ
ＶＳＴを算出する。図８では、３つの特性線Ｌ１”，Ｌ
２”，Ｌ３”が水温Ｔｗ毎（Ｔｗ＝０℃以上、−２０〜
０℃、−４０〜−２０℃）に設定されている。ここで、
バルブ開弁時間が短いことは高ＮＥ域にあることを意味
し、逆にバルブ開弁時間が長いことは低ＮＥ域にあるこ
とを意味する。

【００５４】かかる場合、燃料噴射量ＴＡＵ〔ｍｓｅ
ｃ〕は次の式（３）により算出される。ＴＡＵ＝ＴＡＵＳＴ・ＫＶＳＴ・Ｋｓｔ …（３）つまり、図８の関係は、前記図５において横軸のエンジ
ン回転数ＮＥをバルブ開弁時間に置き換えたものであっ
て、バルブの開弁時間が長いほど、始動時燃料量を増量
側に補正する。以上により、エンジンフリクション（水
温Ｔｗ）の違いから、エンジン始動時のＮＥ上昇度合が
一定にならない場合にも、そのＮＥ上昇度合の違いに応
じた燃料量補正が実施できる。

【００５５】（別の形態３）エンジン始動時において、
例えばエンジン回転数ＮＥをもとに失火の有無を判定
し、失火時には燃料噴射量ＴＡＵを増量補正する。これ
は、前記の回転補正係数ＫＮＥＳＴ，補正係数ＫＳＹＣ
ＳＴ，ＫＶＳＴによる増量補正に加えて、更に増量側に
補正を行う趣旨であり、この増量補正により失火時にお
いて完爆の迅速化が促される。

【００５６】（別の形態４）上記実施の形態では、水温
Ｔｗに応じてエンジン始動時における回転数ＮＥの上昇
度合を求めたが、これを変更する。例えば外気温や前回
のエンジン停止時からの経過時間などに基づき機関温度
を推定し、この機関温度の推定値に応じてエンジン始動
時におけるエンジン回転数ＮＥの上昇度合を求めるよう
にしてもよい。要は、エンジン始動時のエンジンフリク
ションに応じたＮＥ上昇度合を燃料噴射制御に反映させ
るものであればよい。

【００５７】（別の形態５）前記図２のＴＡＵ算出ルー
チンでは、完爆判定回転数ＳＴＢＮＥを水温Ｔｗに応じ
て可変に設定していたが、この完爆判定回転数ＳＴＢＮ
Ｅを固定値とする。この場合、ＳＴＢＮＥ値の検索処理
が省略されることで、ＥＣＵ３０による演算負荷が軽減
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態における内燃機関の燃料噴射
制御装置の概要を示す全体構成図。

【図２】ＴＡＵ算出ルーチンを示すフローチャート。

【図３】水温と完爆判定回転数との関係を示す図。

【図４】水温と始動時燃料量との関係を示す図。

【図５】エンジン回転数及び水温と回転補正係数ＫＮＥ
ＳＴとの関係を示す図。

【図６】実施の形態における作用を具体的に説明するた
めのタイムチャート。

【図７】別の形態において、サイクル数及び水温と補正
係数ＫＳＹＣＳＴとの関係を示す図。

【図８】別の形態において、吸気バルブ開弁時間及び水
温と補正係数ＫＶＳＴとの関係を示す図。

【符号の説明】

１…インジェクタ、１０…エンジン（内燃機関）、１６
…吸気バルブ、２４…回転数検出手段としての回転数セ
ンサ、２６…温度検出手段としての温度センサ、３０…
始動時燃料量算出手段，第１の補正手段，第２の補正手
段，燃料量補正手段，完爆判定手段，完爆判定値設定手
段としてのＥＣＵ（電子制御装置）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の始動時における燃料噴射量を制
御する燃料噴射制御装置であって、機関回転数を検出する回転数検出手段と、前記内燃機関が初爆から完爆に至るまでの過程におい
て、始動時燃料量を算出する始動時燃料量算出手段と、同じく前記内燃機関が初爆から完爆に至るまでの過程に
おいて、機関回転数が低いほど、前記算出した始動時燃
料量を増量側に補正する第１の補正手段と、前記第１の補正手段による燃料量補正に際し、当該補正
量をその時々の機関回転数の上昇度合に応じて増減させ
る第２の補正手段とを備えることを特徴とする内燃機関
の燃料噴射制御装置。
【請求項２】前記第２の補正手段は、前記内燃機関の完
爆間近になるほど回転数上昇度合の違いによる補正量の
増減幅の差を小さくするものである請求項１に記載の内
燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】前記第２の補正手段は、前記内燃機関の初
爆からの時間の経過に伴い回転数上昇度合の違いによる
補正量の増減幅の差を徐々に大きくし、その後、完爆間
近になるほど回転数上昇度合の違いによる補正量の増減
幅の差を徐々に小さくするものである請求項１に記載の
内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】機関温度を検出する温度検出手段を備え、前記第２の補正手段は、前記検出した機関温度が低いほ
ど、前記回転数の上昇度合が小さいとして前記第１の補
正手段による補正量を大きくする請求項１〜請求項３の
いずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】前記第１の補正手段は、機関回転数に代え
て機関始動時からの燃焼サイクル数を用い、当該サイク
ル数が少ないほど、前記算出した始動時燃料量を増量側
に補正する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の内燃
機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】前記第１の補正手段は、機関回転数に代え
て吸気バルブの開弁時間を用い、当該バルブの開弁時間
が長いほど、前記算出した始動時燃料量を増量側に補正
する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の内燃機関の
燃料噴射制御装置。
【請求項７】内燃機関の始動時における燃料噴射量を制
御する燃料噴射制御装置であって、前記内燃機関が初爆から完爆に至るまでの過程におい
て、機関温度に応じて始動時燃料量を算出する始動時燃
料量算出手段と、前記算出した始動時燃料量を機関回転数に応じて補正し
且つ、前記内燃機関が初爆から完爆に至るまでの過程に
おいてその都度、始動時燃料量の補正量を機関回転数の
上昇度合に応じて増減させる燃料量補正手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】前記内燃機関が完爆に至ったか否かを判定
する完爆判定手段と、前記完爆判定手段による完爆判定値を機関温度に応じて
設定する完爆判定値設定手段とを更に備える請求項１〜
請求項７のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装
置。