JPH1150893A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JPH1150893A
JPH1150893A JP9206855A JP20685597A JPH1150893A JP H1150893 A JPH1150893 A JP H1150893A JP 9206855 A JP9206855 A JP 9206855A JP 20685597 A JP20685597 A JP 20685597A JP H1150893 A JPH1150893 A JP H1150893A
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internal combustion
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idle
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昌宣 金丸
Kunihiko Nakada
邦彦 中田
Yasuyuki Irisawa
泰之 入澤
Yoshiaki Atsumi
善明 渥美
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機関の冷間始動時に、燃焼不安定状態を改善
させることによって、始動直後のアイドルを安定させて
エミッションの悪化を防止する。 【解決手段】 機関の始動後の経過時間を計数するカウ
ンタと、機関の回転数を検出するセンサと、機関への燃
料噴射時期を制御する制御回路を備えた内燃機関の制御
装置において、機関始動直後の冷間時に、第1の所定時
間aの間だけは吸気同期噴射を実行し、この第1の所定
時間aの経過後に吸気非同期噴射を実行し、吸気非同期
噴射実行中は第2の所定時間dが経過するまでは機関回
転数NEが基準回転数fより低下したか否かを監視す
る。そして、機関回転NEが基準回転数fより低下した
場合には、一時的に吸気同期噴射を実行して機関回転数
を増大させてアイドルを安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の制御装置
に関し、特に、内燃機関の冷間始動直後の燃焼を良くす
ることにより、アイドル安定性を図る内燃機関の制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関における燃料噴射量及び
その噴射時期は、機関の吸入空気量及び機関回転数に基
づいて決まる機関負荷によって決定される。そして、燃
料の噴射時期は、負荷が急変する過渡時を除いて一般に
各気筒の吸気弁が開く前のタイミングで行われる、いわ
ゆる吸気非同期で行われていた。
【0003】ところが、この従来技術では、機関の始動
時、特に、冷間始動時に吸気非同期で噴射された燃料が
機関が冷えているために気化されずに吸気管の表面に付
着してしまい、液状のまま各気筒に供給されてしまう場
合がある。そして、このような場合には排気ガス中のC
O,HC等の成分が増加してエミッションが悪化すると
いう問題があった。
【0004】これに対して、機関が低温時に始動される
場合には、燃料の噴射時期を燃料噴射気筒の吸気弁が開
いている状態の時にする、いわゆる吸気同期で行い、燃
焼の悪化を防止してエミッションの悪化を防止すること
が提案されている(特開平3−23342号公報、実開
昭61−82050号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
3−23342号公報、実開昭61−82050号公報
に開示の技術では、機関の冷間始動時に常に吸気同期噴
射に切り換えているために、機関の燃焼状態が良い場合
等のように吸気同期噴射への切り換えが全く必要ない場
合には、逆にエミッション(排出HC)が多くなってし
まうという問題点があった。これは、一般的に、吸気同
期噴射は吸入空気とのミキシングが悪い状態で燃焼室に
供給され、また、燃料の霧化が遅れてエミッションが多
くなってしまうのである。
【0006】一方、近年、燃料であるガソリンの成分を
季節によって変更することが行われている。即ち、温度
の低い冬期には燃焼状態の良い軽質燃料を供給し、温度
の高い夏期には蒸発しにくい重質燃料を供給することが
普及しつつある。そして、重質燃料が供給されている機
関において、冷間始動時に吸気同期噴射を行わずに吸気
非同期噴射のままであると機関が始動できない恐れがあ
る。よって、従来は燃料の種別にかかわりなく常に機関
の始動が可能なように、冷間始動時には吸気同期噴射が
所定時間行われている。しかしながら、軽質燃料が供給
されている機関において、機関の冷間始動時に常に所定
時間の吸気同期噴射が行われると、前述のように冷間始
動時にエミッションが悪化してしまう。
【0007】そこで、本発明は、機関の冷間始動時に、
機関に供給された燃料の種別にかかわりなく、燃焼不安
定状態を改善させることができ、燃費の向上、失火防止
による触媒ダメージを防止することができる内燃機関の
制御装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の第1の形態は、内燃機関の冷間始動直後のアイドル
安定性を図る内燃機関の制御装置であって、機関の始動
後の経過時間を計数する経過時間の計測手段と、機関の
始動後のアイドルの安定性を検出するアイドル安定性検
出手段、及び、機関への燃料噴射時期を制御する燃料噴
射時期制御手段とを備えており、更に、燃料噴射時期制
御手段が、機関始動直後の第1の所定時間の間だけ、吸
気同期噴射を実行する第1の吸気同期噴射実行手段と、
第1の所定時間の経過後に吸気非同期噴射を実行する吸
気非同期噴射実行手段、及び、第1の所定時間の経過
後、第2の所定時間が経過する前に機関のアイドル安定
性が悪化した場合に、一時的に吸気同期噴射を実行する
第2の吸気同期噴射実行手段とから構成されることを特
徴としている。
【0009】ここで、アイドル安定性検出手段は、機関
回転数が基準回転数を下回った場合、機関回転数の低下
量が所定値以上の場合、吸気管圧力が所定値以上の場
合、吸気管圧力増加量が所定値以上の場合の何れかの場
合に、機関のアイドル安定性が悪化したと判定する。ま
た、前記目的を達成する本発明の第2の形態は、内燃機
関の冷間始動直後のアイドル安定性を図る内燃機関の制
御装置であって、機関の始動後の経過時間を計数する経
過時間の計測手段と、機関に供給された燃料が軽質燃料
の場合と重質燃料の場合のそれぞれの冷間機関始動後の
アイドル特性を記憶した燃料別アイドル特性の記憶手
段、及び、機関への燃料噴射時期を制御する燃料噴射時
期制御手段とを備えており、更に、燃料噴射時期制御手
段が、機関始動直後の第1の所定時間の間だけ、吸気同
期噴射を実行する第1の吸気同期噴射実行手段と、第1
の所定時間の経過後に吸気非同期噴射を実行する吸気非
同期噴射実行手段、及び、第1の所定時間の経過後、第
2の所定時間が経過する前に機関のアイドル特性が重質
燃料時のアイドル特性を示した場合に、一時的に吸気同
期噴射を実行する第2の吸気同期噴射実行手段とから構
成されることを特徴としている。
【0010】ここで、重質燃料時のアイドル特性は、第
1の所定時間の経過後で第2の所定時間が経過する前
に、機関回転数が基準回転数を下回り且つ機関回転数の
低下量が所定値以上になった場合、或いは、吸気管圧力
が所定値以上で且つ吸気管圧力増加量が所定値になった
場合である。また、前記目的を達成する本発明の第3の
形態は、内燃機関の冷間始動直後のアイドル安定性を図
る内燃機関の制御装置であって、機関の始動後の経過時
間を計数する経過時間の計測手段と、機関の始動後のア
イドルの安定性を検出するアイドル安定性検出手段、及
び、機関の点火時期を制御する点火時期制御手段とを備
えており、更に、点火時期制御手段が、機関始動直後の
第1の所定時間の間だけ、点火時期を進角させる第1の
進角実行手段と、第1の所定時間の経過後に、点火時期
をベース点火時期に復帰させる第1の点火時期復帰手
段、及び、第1の所定時間の経過後、第2の所定時間が
経過する前に機関のアイドル安定性が悪化した場合に、
一時的に点火時期をベース点火時期から進角させる第2
の進角実行手段とから構成されることを特徴としてい
る。
【0011】また、前記目的を達成する本発明の第4の
形態は、内燃機関の冷間始動直後のアイドル安定性を図
る内燃機関の制御装置であって、機関の始動後の経過時
間を計数する経過時間の計測手段と、機関の始動後のア
イドルの安定性を検出するアイドル安定性検出手段と、
機関の点火時期を制御する点火時期制御手段、及び、燃
料噴射量制御手段を備えており、更に、点火時期制御手
段は、機関始動直後の第1の所定時間の間だけ、点火時
期を進角させる進角実行手段と、第1の所定時間の経過
後に点火時期をベース点火時期に復帰させる点火時期復
帰手段とを含んで構成され、燃料噴射量制御手段は、第
1の所定時間の経過後、第2の所定時間が経過する前に
機関のアイドル安定性が悪化した場合に、燃料噴射量を
一時的に増量設定にする燃料増量実行手段を含んで構成
されることを特徴としている。
【0012】更にまた、前記目的を達成する本発明の第
5の形態は、内燃機関の冷間始動直後のアイドル安定性
を図る内燃機関の制御装置であって、機関の始動後の経
過時間を計数する経過時間の計測手段と、機関に供給さ
れた燃料が軽質燃料の場合と重質燃料の場合のそれぞれ
の冷間機関始動後のアイドル特性を記憶した燃料別アイ
ドル特性の記憶手段、及び、機関の点火時期を制御する
点火時期制御手段とを備えており、更に、点火時期制御
手段が、機関始動直後の第1の所定時間の間だけ、点火
時期を進角させる第1の進角実行手段と、第1の所定時
間の経過後に、点火時期をベース点火時期に復帰させる
第1の点火時期復帰手段、及び、第1の所定時間の経過
後、第2の所定時間が経過する前に機関のアイドル特性
が重質燃料時のアイドル特性を示した場合に、一時的に
点火時期をベース点火時期から進角させる第2の進角実
行手段とから構成されることを特徴としている。
【0013】更にまた、前記目的を達成する本発明の第
6の形態は、内燃機関の冷間始動直後のアイドル安定性
を図る内燃機関の制御装置であって、機関の始動後の経
過時間を計数する経過時間の計測手段と、機関に供給さ
れた燃料が軽質燃料の場合と重質燃料の場合のそれぞれ
の冷間機関始動後のアイドル特性を記憶した燃料別アイ
ドル特性の記憶手段と、機関の点火時期を制御する点火
時期制御手段、及び、燃料噴射量制御手段を備えてお
り、更に、点火時期制御手段が、機関始動直後の第1の
所定時間の間だけ、点火時期を進角させる進角実行手段
と、第1の所定時間の経過後に、点火時期をベース点火
時期に復帰させる点火時期復帰手段とを含んで構成さ
れ、燃料噴射量制御手段が、第1の所定時間の経過後、
第2の所定時間が経過する前に重質燃料時のアイドル特
性を示した場合に、燃料噴射量を一時的に増量設定にす
る燃料増量実行手段を含んで構成されることを特徴とし
ている。
【0014】本発明の第1と第2の形態によれば、機関
の冷間始動時に極僅かな時間だけ吸気同期噴射が行われ
て機関の回転数が確保され、その後は吸気非同期噴射が
実行される。そして、機関の始動直後はアイドル安定性
が監視され、機関始動後の所定の時間内にアイドル安定
性が悪化した場合には吸気同期噴射に変更される。この
後、吸気同期噴射が所定時間継続されて再び吸気非同期
噴射に戻される。この結果、機関に供給された燃料の種
別にかかわりなく、燃焼不安定状態を改善させることが
でき、エミッションの悪化が防止される。
【0015】本発明の第3と第5の形態によれば、機関
の冷間始動時に極僅かな時間だけ点火時期の進角が行わ
れて機関の回転数が確保され、その後は点火時期がベー
ス点火時期に戻される。そして、機関の始動直後はアイ
ドル安定性が監視され、機関始動後の所定の時間内にア
イドル安定性が悪化した場合には点火時期が進角され
る。この後、点火時期の進角が所定時間継続されて再び
点火時期がベース点火時期に戻される。この結果、機関
に供給された燃料の種別にかかわりなく、燃焼不安定状
態を改善させることができ、エミッションの悪化が防止
される。
【0016】本発明の第4と第6の形態によれば、機関
の冷間始動時に極僅かな時間だけ点火時期の進角が行わ
れて機関の回転数が確保され、その後は点火時期がベー
ス点火時期に戻される。そして、機関の始動直後はアイ
ドル安定性が監視され、機関始動後の所定の時間内にア
イドル安定性が悪化した場合には燃料噴射量が増量され
る。この後、燃料噴射量の増量が所定時間継続されて再
び燃料噴射量がベース噴射量に戻される。この結果、機
関に供給された燃料の種別にかかわりなく、燃焼不安定
状態を改善させることができ、エミッションの悪化が防
止される。
【0017】
【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図
1は本発明の内燃機関の制御装置を備えた電子制御燃料
噴射式内燃機関1を概略的に示すものである。
【0018】この図において、2は吸気通路を示してお
り、この吸気通路の入口側には吸入空気の温度を検出す
る吸気温センサ18が設けられている。12はアクセル
ペダル(図示せず)と連動してエンジンの燃焼室に吸入
される吸気の量を調節するスロットル弁である。このス
ロットル弁12はアイドル運転時に閉弁し、機関負荷が
大きい程その開度が大きくなるものである。スロットル
弁12にはポテンショメータ14が内蔵されており、ス
ロットル弁12の開度に比例した電圧が出力されると共
に、スロットル弁12の全閉を検出するアイドルスイッ
チ13が設けられている。そして、前記ポテンショメー
タ14は後述するA/D変換器101に接続されてお
り、アイドルスイッチ13は入出力 (I/O)インタフ
ェース102に接続されている。
【0019】また、スロットル弁12の下流側に設けら
れたサージタンク21にはサージタンク21内の吸気圧
を検出する圧力センサ3が設けられている。この圧力セ
ンサ3には、例えば圧力に比例する歪により電位差を生
じるシリコン薄膜を用いた半導体式センサ等が使用さ
れ、圧力信号は絶対圧力に比例した電位差として取り出
される。この圧力信号は後述する制御回路10のマルチ
プレクサ内蔵A/D変換器101に供給されている。
【0020】燃料噴射弁7は各気筒毎に設けられてお
り、通電されると開弁して図示しない燃料供給系からの
加圧燃料を吸気ポートに供給する。ディストリビュータ
4にはクランク角センサ5及び6が接続しており、クラ
ンク角センサ6は例えばクランク角30゜毎 (30゜CA) に
1つの基準位置検出用パルスを出力し、クランク角セン
サ5はディストリビュータ軸が1回転する毎、即ち、エ
ンジンが2回転する毎(720゜CA毎) に基準位置で1つの
パルスを出力してエンジンの気筒を判別する。これらク
ランク角センサ5,6のパルス信号は制御回路10の入
出力インタフェース102に供給され、このうち、クラ
ンク角センサ6の出力はCPU103の割込端子に供給
される。
【0021】また、機関1のシリンダブロックの冷却水
通路Wには、冷却水の温度THWを検出して機関水温に
比例したアナログ電圧を発生するサーミスタ等を使用し
た水温センサ11が設けられている。この水温センサ1
1からの信号も制御回路10のA/D変換器101に供
給されている。更に、排気通路8には排気ガス中の酸素
成分濃度に応じた電気信号を発生するO2 センサ9が設
けられている。このO2 センサ9の出力は制御回路10
のバッファ回路109および比較回路110を介して入
出力インタフェース102に供給されている。
【0022】制御回路10は例えばマイクロコンピュー
タを用いて構成され、前述のA/D変換器101、入出
力インタフェース102、CPU103、バッファ回路
109、比較回路110の他に、ROM104、RAM
105、バックアップRAM111およびこれらを接続
するバス112等が設けられている また、制御回路1
0において、ダウンカウンタ106、フリップフロップ
107および駆動回路108は燃料噴射弁7を制御する
ためのものである。すなわち、燃料噴射量TAUが演算
されると、燃料噴射量TAUがダウンカウンタ106に
プリセットされると共にフリップフロップ107もセッ
トされる。この結果、駆動回路108が燃料噴射弁7の
付勢を開始する。他方、ダウンカウンタ106がクロッ
ク(CLK)回路113からのクロック信号を計数して
最後にそのキャリアウト端子が"1" レベルとなった時
に、フリップフロップ107がリセットされて駆動回路
108は燃料噴射弁7の付勢を停止する。つまり、上述
の燃料噴射量TAUだけ燃料噴射弁7は付勢され、従っ
て、燃料噴射量TAUに応じた量の燃料が機関本体1の
燃焼室に送り込まれることになる。なお、CPU103
の割込発生はA/D変換器101のA/D変換終了時、
入出力インタフェース102がクランク角センサ6のパ
ルス信号を受信した時、等である。
【0023】制御回路10にはこの他に、トランスミッ
ション16からのスピードメータケーブルに設けられた
車速センサ17等からの検出信号や、トランスミッショ
ン16のシフト位置を示すシフト位置信号が送り込まれ
る。また、制御回路10からはディストリビュータ4に
内蔵されるイグナイタに点火信号が出力され、これによ
って点火プラグ15の通電制御が行われる。
【0024】圧力センサ3の吸入空気量データの検出信
号および冷却水温データTHWは所定時間毎に実行され
るA/D変換ルーチンによって2進信号に変換され、そ
の都度RAM105の所定領域に更新格納される。次に
前述のように構成された機関1における制御回路10の
動作をフローチャートを用いて説明する。
【0025】図2は本発明の内燃機関の制御装置の機関
始動時の制御の第1の実施例の手順を示すフローチャー
トである。この手順は所定時間毎、例えば、8ms毎に
実行される。機関1が始動されると、ステップ101に
おいて始動後の時間が所定時間a秒以内か否かが判定さ
れる。このa秒はほぼ1秒程度の時間に設定される。機
関始動後の時間がa秒以内の時はステップ102に進
み、機関の温度を示す冷却水の温度THWが所定温度b
℃未満か否かが判定される。このb℃は40℃程度であ
る。そして、ステップ102においてTHW<bと判定
されると、機関は暖機が完了していない冷間状態にある
と判断してステップ103に進み、燃料噴射時期が吸気
同期にセットされてこのルーチンを終了する。この吸気
同期噴射は、燃料噴射気筒の吸気弁が開いている状態の
時に燃料噴射弁から噴射された燃料がシリンダ内に入る
ような燃料の噴射時期のことである。
【0026】一方、ステップ101において機関始動後
a秒が経過したと判定された場合、或いは、ステップ1
02においてTHW≧bと判定されて機関の暖機が終了
したと判定された場合はステップ104に進む。ステッ
プ104では燃料噴射時期が吸気非同期にセットされ
る。この吸気非同期噴射は、燃料噴射気筒の吸気弁が閉
じている状態の時に燃料噴射弁から燃料が噴射されるよ
うな噴射時期のことである。
【0027】本発明者らの実験によると、機関始動後の
アイドル安定性に対しては、機関始動直後の燃焼状態が
非常に大きな影響を持っており、機関の始動初期に良い
燃焼状態に設定すれば、その後の燃焼状態回復手段はそ
れほど必要ないが、始動初期から機関の燃焼状態が悪い
と、その後の燃焼状態の回復には多大な回復処置、例え
ば、燃料の増量、点火時期の進角等が必要になることが
分かった。そこで、第1の実施例では、機関が冷間始動
した後の所定時間a秒内は燃料噴射時期を吸気同期にセ
ットしてアイドル安定性を確保するようにしている。
【0028】このようにして燃料噴射時期が吸気非同期
にセットされた後はステップ105に進み、ここで変速
機16のシフト位置がニュートラルNか否かが判定され
る。そして、シフト位置がニュートラルNの場合にはス
テップ106に進み、吸気量(吸入空気量)が所定値c
未満か否かが判定される。この吸気量は圧力センサ3の
検出値によって算出することができる。ステップ106
において吸気量<cの場合はステップ107に進む。こ
のように、ステップ106で吸気量の大小を判定するの
は、一般に、高負荷(吸気量大)に対して、軽負荷(吸
気量小)の方が燃焼が不安定になりやすいからである。
【0029】ステップ107では機関始動後の経過時間
が前述の時間a秒よりも長い別の所定時間dだけ経過し
たか否かが判定される。そして、機関始動後の経過時間
<dの場合はステップ108に進み、再度機関の冷却水
温度THWが前述のb℃よりも高いe℃未満か否かが判
定される。この時の冷却水温度THWは45℃程度であ
る。
【0030】続くステップ109では、機関の回転数N
Eが所定回転数f未満か否かが判定される。ここで、所
定回転数fは1000rpm程度の回転数である。そし
て、ステップ109でNE<fと判定された場合はステ
ップ110に進み、フリーランカウンタGの計数値がク
リアされる。カウンタGの計数値がクリアされた後はス
テップ112に進み、燃料噴射時期が吸気同期にセット
されてこのルーチンを終了する。
【0031】このように、変速機のシフト位置がニュー
トラルNで、吸気量がcより小さく、機関始動後の経過
時間がd未満であり、かつ、冷却水温度THWがe℃未
満の時は、機関回転数NEが所定値fより低下したこと
をもって、この第1の実施例では、燃焼が不安定でアイ
ドル安定性が悪化したと判定する。よって、このような
場合は、たとえ始動後a秒が経過した後でも、ステップ
104でセットされた燃料の噴射時期が、吸気非同期か
ら吸気同期にセットし直され、燃焼状態を回復させる処
置がとられる。
【0032】なお、ステップ112で燃料噴射時期が一
度吸気同期にセットされた後に、ステップ109でNE
≧fとなった場合は、ステップ109からステップ11
1に進み、カウンタGの値がh未満か否かが判定され
る。そして、G<hの場合はステップ112に進み、燃
料噴射時期が吸気同期のままにされ、G≧hになって初
めてステップ113に進んで燃料噴射時期が吸気非同期
にされる。これは、機関回転数NEが所定値fを越えて
増大してすぐに燃料噴射時期を吸気非同期に戻せば、機
関回転数NEが再び所定値fを下回って不安定になる恐
れがあるからであり、燃料噴射時期の吸気非同期への復
帰は、機関回転数NEが十分回復してからの方が良いか
らである。
【0033】以上は機関始動後a秒経過後に機関の燃焼
が不安定になり、アイドル安定性が悪化した場合の制御
であるが、機関始動後a秒経過後の機関の燃焼が不安定
になる要素を含んでいない場合には燃料噴射時期を吸気
同期に戻す必要はない。即ち、ステップ105で変速機
のシフト位置がN以外の場合、ステップ106で吸気量
≧cの場合、ステップ107で始動後の経過時間≧dの
場合、或いは、ステップ108でTHW≧eの場合には
ステップ113に進み、燃料噴射時期が吸気非同期にセ
ットされてこのルーチンを終了する。
【0034】図3は本発明の内燃機関の制御装置の機関
始動時の制御の第1の実施例の変形実施例における制御
手順を示すものであり、図2の制御手順のステップ10
5のみを省いたものである。従って、図2と同じステッ
プには同じステップ番号を付してその説明を省略する。
図2で説明した第1の実施例ではステップ105におい
て変速機のシフト位置がニュートラルNか否かの判定を
行っているが、これは一般に変速機のシフト位置がドラ
イブDに対して、ニュートラルNの方がアイドル安定性
に対して厳しいからである。しかしながら、排気量の大
きな内燃機関のように、変速機のシフト位置がニュート
ラルNでもアイドル安定性が良いものにおいては、図3
に示すように、このステップ105の判定は省略しても
良い。
【0035】以上のような制御は、機関の燃料として、
重質燃料が使用された場合に特に効果を発揮する。よっ
て、ここで、機関の燃料が重質燃料である場合と軽質燃
料である場合の、第1の実施例の制御の効果を図4を用
いて説明する。図4(a) は機関始動後の経過時間と機関
回転数NEとの関係を示すものであり、符号HF1とH
F2が重質燃料を使用した時の特性、符号LFが軽質燃
料を使用した時の特性を示している。時刻T1が機関が
始動した時刻であり、時刻T2が時刻T1からa秒経過
した時刻である。この時刻T1から時刻T2の間の期間
をP1とした時、軽質燃料LFと重質燃料HF1に対し
ては、図4(b) に示すように吸気同期噴射を行い、重質
燃料HF2に対しては吸気非同期噴射を行った。そし
て、重質燃料HF2に対してはその後も吸気非同期噴射
を実行し、軽質燃料LFと重質燃料HF1に対しては、
図2で説明した本発明の第1の実施例の制御を実施し
た。
【0036】この結果、機関始動後から継続して重質燃
料HF2の吸気非同期噴射が行われた機関は、機関始動
後の空燃比A/Fが大きくリーン側にずれたままであ
り、機関回転数NEはN1(例えば1000rpm)未
満で増減を繰り返し、不安定な兆候が見られる。これに
対して、同じ重質燃料HF1を使用しても、機関始動後
の期間P1において吸気同期噴射が行われた機関は、期
間P1において回転数NEが大きく増大する。また、空
燃比A/Fも極端なリーン状態にはならない。そして、
期間P1の経過後に吸気非同期噴射が行われると、重質
燃料HF1を使用した機関回転数NEは低下し、時刻T
3においてN1rpmを下回る。すると、第1の実施例
の制御では時刻T3において燃料噴射時期が吸気非同期
から吸気同期に切り替わるので、機関回転数NEは再び
N1rpmを越えた安定状態になる。
【0037】即ち、重質燃料HF1を使用した機関の始
動後に本発明の制御が適用されると、図4(b) に示すよ
うに、期間P1では吸気同期噴射が行われ、時刻T2か
ら機関回転数NEがN1rpmを下回る時刻T3までの
期間P2では吸気非同期噴射が行われ、時刻T3から始
動後経過時間がd(図4(b) には図示せず)になるまで
の期間P3では吸気同期噴射が行われる。この結果、重
質燃料HF1が使用されても、図4(a) に示すように、
機関は冷間始動後も安定にアイドル回転を続けることが
できる。
【0038】一方、軽質燃料LFを使用した機関の始動
後に本発明の制御が適用されると、図4(b) に示すよう
に、期間P1では吸気同期噴射が行われる。この結果、
図4(a) に示すように、空燃比A/Fはリッチになり、
機関回転数NEもN1rpmを大きく越える。そして、
時刻T2において燃料噴射時期が吸気非同期噴射に切り
替わっても、空燃比A/Fはリッチを継続し、機関回転
数NEもN1rpmを大きく越えて安定する。よって、
軽質燃料LFを使用した機関では、時刻T2以降は吸気
非同期噴射が継続され、アイドル回転も安定する。
【0039】このように、本発明の機関始動時の制御の
第1の実施例によれば、燃料に重質燃料が使用されて
も、軽質燃料が使用されても、機関の冷間始動後のアイ
ドル回転が安定することになる。図5は本発明の機関始
動時の制御の第1の実施例におけるステップ109の噴
射時期切換回転数をN1rpm程度にする根拠を示すも
のである。機関始動後の時間経過に対する噴射時期、空
燃比A/F、及び回転数NEの特性が、噴射時期切換回
転数をN1rpm、N2rpm、及び、N3rpm(N
1>N2>N3)に設定した場合について示されてい
る。なお、機関始動直後のa1秒間(=1秒間)は、ど
の回転数においても吸気同期噴射が行われ、その後に吸
気非同期噴射に切り替わっている点は同じである。
【0040】図5から分かるように、噴射時期切換回転
数をN1rpmに設定した場合は、吸気非同期噴射が時
刻t1において吸気同期噴射に切り替わるので、その後
の機関回転数NEはN1rpmを越えて安定する。一
方、噴射時期切換回転数をN2rpmやN3rpmに設
定した場合は、吸気非同期噴射が時刻t2,t3になる
まで吸気同期噴射に切り替わらないので、その間の機関
回転数NEにアイドル振動が発生が発生してアイドル安
定性が悪化してしまう。よって、アイドル振動を発生さ
せないためにも、機関始動後に吸気非同期噴射になった
後には、機関回転数NEがN1rpmを下回ったら吸気
同期噴射に切り換える方が良い。
【0041】図6は本発明の機関始動時の制御の第1の
実施例における燃料の種別と機関始動後の噴射時期、空
燃比A/F、及び機関回転数NEの変化を示すものであ
る。図6において、太線が重質燃料100%を機関に供
給した時の機関の特性、太破線が重質燃料75%と軽質
燃料25%の混合燃料を機関に供給した時の機関の特
性、細線が重質燃料50%と軽質燃料50%の混合燃料
を機関に供給した時の機関の特性、細破線が軽質燃料1
00%を機関に供給した時の機関の特性を示している。
【0042】図6から分かるように、最も始動特性の悪
い重質燃料100%の場合でも、機関回転数NEがN1
rpmを下回った時に燃料噴射時期を吸気同期噴射に切
り換えることにより、空燃比の過度のリーン化が抑えら
れ、機関回転数NEもその後N1rpm程度で安定す
る。このことから、第1の実施例の制御によれば、燃料
の種別にかかわりなく、機関の冷間始動後に安定したア
イドル回転を維持することができる。
【0043】図7は本発明の機関始動時の制御の第1の
実施例における始動直後の吸気同期噴射時間の長さを変
えた時の、その後の噴射時期、空燃比、及び機関回転数
への影響を示す特性図である。図7から分かるように、
始動直後に行う吸気同期噴射の時間をa3秒やa2秒
(a1>a2>a3)に設定した時には、吸気非同期噴
射に復帰させた後に機関回転数NEがN1rpmを下回
る迄の時間が短く、すぐに吸気同期噴射に戻ってしま
う。そして、吸気非同期噴射から吸気同期噴射に戻った
後も、機関回転数NEがN1rpmを下回ったり(始動
直後に行う吸気同期噴射の時間をa3秒の時)、アイド
ルが不安定になる。
【0044】これに対して、始動直後に行う吸気同期噴
射の時間をa1秒に設定した時には、吸気非同期噴射に
復帰させた後に機関回転数NEは、一度はN1rpmを
下回るが、その後に吸気同期噴射に戻すことにより安定
することが分かる。このことから、始動直後に行う吸気
同期噴射の時間は最低1秒は必要である。以上説明した
機関始動時の制御の第1の実施例では、変速機のシフト
位置がニュートラルNで、吸気量がcより小さく、機関
始動後の経過時間がd未満であり、かつ、冷却水温度T
HWがe℃未満の時は、機関回転数NEが所定値fより
低下したことをもって、燃焼が不安定でアイドル安定性
が悪化したと判定した。一方、機関回転数NEの所定値
fからの低下以外にも、燃焼が不安定でアイドル安定性
が悪化したと判定することができる。それらの例を以下
に第2の実施例から第4の実施例として説明する。
【0045】図8は本発明の内燃機関の制御装置の機関
始動時の制御の第2の実施例の手順を示すフローチャー
トである。第2の実施例の制御手順が第1の実施例の制
御手順と異なるのは、燃焼が不安定でアイドル安定性が
悪化したか否かの最終判定を、機関回転数NEの所定値
fからの低下ではなく、機関回転数NEの回転数変化Δ
NEが、負(回転が低下中)で且つ所定値よりも大きく
なったことによって判定する点のみである。従って、第
2の実施例の第1の実施例と同じ制御手順には第1の実
施例と同じステップ番号を付してその説明を簡略化す
る。
【0046】第2の実施例ではステップ101からステ
ップ108迄とステップ110からステップ113迄が
第1の実施例と同じである。よって、第2の実施例では
ステップ101からステップ108において、機関の冷
間始動後のa秒間は燃料噴射時期が吸気同期にセットさ
れ、その後、変速機のシフト位置のニュートラルNか否
かの判定、吸気量がcより小さいか否かの判定、機関始
動後の経過時間がd未満であるか否かの判定、及び、冷
却水温度THWがe℃未満か否かの判定が行われ、ステ
ップ108においてTHW<e℃の場合のみステップ2
01に進む。
【0047】ステップ201では、機関回転数NEの回
転数変化ΔNEが負、即ち、回転が低下中か否かが判定
され、ΔNE<0の場合のみステップ202に進む。そ
して、ステップ202では機関回転数NEの回転数変化
ΔNEの絶対値が所定値iよりも小さいか否かが判定さ
れ、|ΔNE|>iの時はステップ110に進み、フリ
ーランカウンタGの計数値がクリアされる。カウンタG
の計数値がクリアされた後はステップ112に進み、燃
料噴射時期が吸気同期にセットされてこのルーチンを終
了する。
【0048】第2の実施例では、変速機のシフト位置が
ニュートラルNで、吸気量がcより小さく、機関始動後
の経過時間がd未満であり、かつ、冷却水温度THWが
e℃未満の時は、機関回転数NEの回転数変化ΔNEが
負で且つ所定値よりも大きくなったことをもって、燃焼
が不安定でアイドル安定性が悪化したと判定する。よっ
て、このような場合は、たとえ始動後a秒が経過した後
でも、ステップ104でセットされた燃料の噴射時期
が、吸気非同期から吸気同期にセットし直され、燃焼状
態を回復させる処置がとられる。
【0049】第2の実施例においても、ステップ112
で燃料噴射時期が一度吸気同期にセットされた後に、ス
テップ202で|ΔNE|≦iとなった場合でも、カウ
ンタGの値がh以上になるまでは、ステップ112に進
んで燃料噴射時期が吸気同期のままにされ、G≧hにな
って初めてステップ113に進んで燃料噴射時期が吸気
非同期にされる。また、ステップ105で変速機のシフ
ト位置がN以外の場合、ステップ106で吸気量≧cの
場合、ステップ107で始動後の経過時間≧dの場合、
或いは、ステップ108でTHW≧eの場合にはステッ
プ113に進み、燃料噴射時期が吸気非同期にセットさ
れてこのルーチンを終了する点も第1の実施例と同じで
ある。
【0050】図9は本発明の内燃機関の制御装置の機関
始動時の制御の第3の実施例の手順を示すフローチャー
トである。第3の実施例の制御手順が第1の実施例の制
御手順と異なるのは、燃焼が不安定でアイドル安定性が
悪化したか否かの最終判定を、機関回転数NEの所定値
fからの低下ではなく、吸気管圧力PMが所定値よりも
大きくなったことによって判定する点である。従って、
第3の実施例の第1の実施例と同じ制御手順には第1の
実施例と同じステップ番号を付してその説明を簡略化す
る。
【0051】第3の実施例ではステップ101からステ
ップ105迄とステップ107,ステップ108、及び
ステップ110からステップ113迄が第1の実施例と
同じである。よって、第3の実施例ではステップ101
からステップ105において、機関の冷間始動後のa秒
間は燃料噴射時期が吸気同期にセットされ、その後、変
速機のシフト位置のニュートラルNか否かの判定が行わ
れる。ステップ105が終了すると、ステップ301に
進んでアイドル接点がオンか否かの判定が行われる。そ
して、アイドル接点がオンの時は負荷が少なくて燃焼が
不安定になりやすいとしてステップ107に進む。
【0052】ステップ107における機関始動後の経過
時間がd未満であるか否かの判定、及び、次のステップ
108における冷却水温度THWがe℃未満か否かの判
定は第1の実施例と同じであり、機関始動後の経過時間
がd未満且つTHW<e℃の場合のみステップ302に
進む。ステップ302では、圧力センサ3によって検出
される機関の吸気管圧力PMが所定値L(この実施例で
は400mmHg)より大きいか否かの判定が行われ、所
定値よりも大きい場合は燃焼不安定と判定してステップ
110に進み、フリーランカウンタGの計数値がクリア
される。カウンタGの計数値がクリアされた後はステッ
プ112に進み、燃料噴射時期が吸気同期にセットされ
てこのルーチンを終了する。
【0053】第3の実施例では、変速機のシフト位置が
ニュートラルNで、アイドル接点がオン、機関始動後の
経過時間がd未満であり、かつ、冷却水温度THWがe
℃未満の時は、吸気管圧力PMが所定値よりも大きくな
ったことをもって、燃焼が不安定でアイドル安定性が悪
化したと判定する。よって、このような場合は、たとえ
始動後a秒が経過した後でも、ステップ104でセット
された燃料の噴射時期が、吸気非同期から吸気同期にセ
ットし直され、燃焼状態を回復させる処置がとられる。
【0054】第3の実施例においても、ステップ112
で燃料噴射時期が一度吸気同期にセットされた後に、ス
テップ302でPM≦Lとなった場合でも、カウンタG
の値がh以上になるまでは、ステップ112に進んで燃
料噴射時期が吸気同期のままにされ、G≧hになって初
めてステップ113に進んで燃料噴射時期が吸気非同期
にされる。また、ステップ105で変速機のシフト位置
がN以外の場合、ステップ301でアイドル接点がオフ
の場合、ステップ107で始動後の経過時間≧dの場
合、或いは、ステップ108でTHW≧eの場合にはス
テップ113に進み、燃料噴射時期が吸気非同期にセッ
トされてこのルーチンを終了する点も第1の実施例と同
じである。
【0055】図10は本発明の内燃機関の制御装置の機
関始動時の制御の第4の実施例の手順を示すフローチャ
ートである。第4の実施例の制御手順が第1の実施例の
制御手順と異なるのは、燃焼が不安定でアイドル安定性
が悪化したか否かの最終判定を、機関回転数NEの所定
値fからの低下ではなく、吸気管圧力PMの変化量が正
で、且つ所定値よりも大きくなったことによって判定す
る点である。従って、第4の実施例における第1の実施
例から第3の実施例と同じ制御手順には、これらの実施
例と同じステップ番号を付してその説明を簡略化する。
【0056】第4の実施例ではステップ101からステ
ップ105迄とステップ107,ステップ108、及び
ステップ110からステップ113迄が第1の実施例と
同じである。よって、第4の実施例ではステップ101
からステップ105において、機関の冷間始動後のa秒
間は燃料噴射時期が吸気同期にセットされ、その後、変
速機のシフト位置のニュートラルNか否かの判定が行わ
れる。ステップ105が終了すると、第3の実施例と同
様のステップ301に進んでアイドル接点がオンか否か
の判定が行われる。そして、アイドル接点がオンの時は
負荷が少なくて燃焼が不安定になりやすいとしてステッ
プ107に進む。
【0057】ステップ107における機関始動後の経過
時間がd未満であるか否かの判定、及び、次のステップ
108における冷却水温度THWがe℃未満か否かの判
定は第1の実施例と同じであり、機関始動後の経過時間
がd未満且つTHW<e℃の場合のみステップ401に
進む。ステップ401では、圧力センサ3によって検出
される機関の吸気管圧力PMの変化量Δpm(前回の吸
気管圧力と今回の吸気管圧力の差)が正か負、即ち、吸
気管圧力が上昇中か下降中かが判定され、Δpm<0の
場合のみステップ402に進む。そして、ステップ40
2では吸気管圧力PMの変化量Δpmの絶対値が所定値
jよりも小さいか否かが判定され、|Δpm|>jの時
はステップ110に進み、フリーランカウンタGの計数
値がクリアされる。カウンタGの計数値がクリアされた
後はステップ112に進み、燃料噴射時期が吸気同期に
セットされてこのルーチンを終了する。
【0058】第4の実施例では、変速機のシフト位置が
ニュートラルNで、アイドル接点がオン、機関始動後の
経過時間がd未満であり、かつ、冷却水温度THWがe
℃未満の時は、吸気管圧力PMの変化量Δpmの値が正
で、その絶対値が所定値jよりも大きくなったことをも
って、燃焼が不安定でアイドル安定性が悪化したと判定
する。よって、このような場合は、たとえ始動後a秒が
経過した後でも、ステップ104でセットされた燃料の
噴射時期が、吸気非同期から吸気同期にセットし直さ
れ、燃焼状態を回復させる処置がとられる。
【0059】第4の実施例においても、ステップ112
で燃料噴射時期が一度吸気同期にセットされた後に、ス
テップ401で|Δpm|≦jとなった場合でも、カウ
ンタGの値がh以上になるまでは、ステップ112に進
んで燃料噴射時期が吸気同期のままにされ、G≧hにな
って初めてステップ113に進んで燃料噴射時期が吸気
非同期にされる。また、ステップ105で変速機のシフ
ト位置がN以外の場合、ステップ301でアイドル接点
がオフの場合、ステップ107で始動後の経過時間≧d
の場合、或いは、ステップ108でTHW≧eの場合に
はステップ113に進み、燃料噴射時期が吸気非同期に
セットされてこのルーチンを終了する点も第1の実施例
と同じである。
【0060】以上説明した機関始動時の制御の第1の実
施例から第4の実施例では、冷間始動直後にごく僅かな
時間だけ吸気同期噴射を実行し、その後に吸気非同期噴
射に戻し、この吸気非同期噴射中に燃焼が不安定でアイ
ドル安定性が悪化したと判定した場合は、一時的に吸気
同期に戻すことによって機関の燃焼を安定にしてアイド
ル安定性を保持するようにしていた。一方、この制御
は、冷間始動直後にごく僅かな時間だけ点火時期の進角
を実行し、その後にベース点火時期に戻し、このベース
点火時期中に燃焼が不安定でアイドル安定性が悪化した
と判定した場合に、一時的に点火時期を進角設定に戻す
ことによって代用したものである。この制御の実施例
を、以下に図11を用いて第5の実施例として説明す
る。
【0061】図11は本発明の内燃機関の制御装置の機
関始動時の制御の第5の実施例の手順を示すフローチャ
ートである。第5の実施例の制御手順が第1の実施例の
制御手順と異なるのは、冷間始動直後の吸気同期噴射
と、その後の吸気非同期噴射中に燃焼が不安定でアイド
ル安定性が悪化した場合に、吸気同期噴射への移行の代
わりに、点火時期をベース点火時期から進角側にした点
のみである。従って、第5の実施例の第1の実施例と同
じ制御手順には第1の実施例と同じステップ番号を付し
てその説明を簡略化する。
【0062】第5の実施例ではステップ101,102
によって機関が冷間始動か否かが判定される。そして、
機関の冷間始動の場合はステップ501に進み、そうで
ない場合はステップ502に進む。ステップ501では
点火時期の進角が行われてこのルーチンを終了し、ステ
ップ502では点火時期はベース点火時期のままに保持
されてステップ105に進む。
【0063】ここで内燃機関の点火時期について説明す
ると、内燃機関の最終点火時期AOPは、機関回転数と
負荷で決まるベース点火時期AOPBSE(NE,負
荷)と、このベース点火時期AOPBSE(NE,負
荷)の補正量ABSEADDによって下式のように決定
される。 AOP ← AOPBSE(NE,負荷) + ABS
EADD ステップ501ではこのABSEADDが所定値n(>
0)となるので最終点火時期AOPが進角され、ステッ
プ502ではABSEADDが0であるので最終点火時
期AOPはベース点火時期AOPBSE(NE,負荷)
のままとなるのである。
【0064】このように、機関の冷間始動後のa秒間は
点火時期が進角され、機関の冷間始動後にa秒間が経過
した後は、第1の実施例と同様に、ステップ105にお
いて変速機のシフト位置がニュートラルNか否か判定さ
れ、ステップ106において吸気量がcより小さいか否
か判定され、ステップ107において機関始動後の経過
時間がd未満であるか否か判定され、ステップ108に
おいて冷却水温度THWがe℃未満か否かの判定が行わ
れ、ステップ109において機関の回転数NEが所定回
転数f未満か否かが判定される。そして、ステップ10
5からステップ109で全てYESとなった場合は、ス
テップ110でフリーランカウンタGの計数値がクリア
された後にステップ503に進み、点火時期が進角され
てこのルーチンを終了する。
【0065】第5の実施例においても、ステップ503
で点火時期が一度進角された後に、ステップ109でN
E≧fとなった場合でも、カウンタGの値がh以上にな
るまでは、ステップ503に進んで点火時期が進角され
たままにされ、G≧hになって初めてステップ504に
進んで点火時期がベース点火時期にされる。また、ステ
ップ105からステップ108の何れかでNOと判定さ
れたにはステップ504に進み、点火時期がベース点火
時期にされてこのルーチンを終了する。
【0066】なお、このフローチャートには図示してい
ないが、第5の実施例において点火時期を変化させる場
合には、ショック防止のために点火時期のなまし処理が
行われている。図12は本発明の機関始動時の制御の第
6の実施例の手順を示すフローチャートである。第6の
実施例の制御手順は第5の実施例の制御手順と殆ど同じ
であり、異なるのは、冷間始動後a秒経過後のベース点
火時期中に燃焼が不安定でアイドル安定性が悪化した場
合に、点火時期をベース点火時期から進角側にする代わ
りに、ステップ601において燃料噴射量を増量設定に
した点のみである。冷間始動後a秒経過後のベース点火
時期中の燃焼が安定でアイドル安定性が良い場合には、
燃料噴射量はベース燃料噴射量のままである。従って、
第5の実施例におけるステップ101からステップ11
1迄の制御手順は、第6の実施例においても全く同じで
あるので、同じ制御手順には同じステップ番号を付して
その説明を省略する。
【0067】ここで内燃機関の燃料噴射量TAUPは以
下の式で決まるものである。 TAUP=(1+FASE)×TAU FASE=FASEBASE(t)+FASEADD ステップ601ではこのFASEADDが所定値m(>
0)となるので、FASEがFASEBASE(t)よ
りも大きくなって燃料噴射量が増量設定され、ステップ
602ではFASEADDが0であるので、FASEが
FASEBASE(t)に等しくなり、燃料噴射量TA
UPは増量設定されず、ベース燃料噴射量のままとなる
のである。
【0068】第6の実施例においても、ステップ601
で燃料噴射量が一度増量設定された後に、ステップ10
9でNE≧fとなった場合でも、カウンタGの値がh以
上になるまでは、ステップ601に進んで燃料噴射量が
増量設定のままにされ、G≧hになって初めてステップ
602に進んで燃料噴射量がベース燃料噴射量にされ
る。また、ステップ105からステップ108の何れか
でNOと判定された時にはステップ601に進み、燃料
噴射量はベース燃料噴射量のままこのルーチンを終了す
る。
【0069】なお、このフローチャートには図示してい
ないが、第6の実施例において燃料噴射量を変化させる
場合には、ショック防止のために燃料噴射量のなまし処
理が行われている。図13は本発明の機関始動時の制御
の第7の実施例の制御手順を示すフローチャートであ
る。第7の実施例の制御手順は第1の実施例の制御手順
と殆ど同じであり、異なるのは、冷間始動後a秒経過後
の吸気非同期噴射中に燃焼が不安定でアイドル安定性が
悪化したか否かの最終判定を、機関回転数NEの所定値
fからの低下で判定するのではなく、ステップ701に
おいて燃料が重質燃料か軽質燃料かで判定するのみであ
る。従って、第7の実施例では第1の実施例におけるス
テップ109がステップ701に変更になっただけで、
その他の制御手順は第1の実施例と全く同じである。よ
って、第7の実施例では第1の実施例と同じ制御手順に
は同じステップ番号を付してその説明を省略する。
【0070】第7の実施例におけるステップ701の重
質燃料か軽質燃料かの判定は、図14(a),(b)に
示す燃料の種別の判定手順のいずれか一方、あるいは両
方によって行われる。即ち、1つの判定手順では、ステ
ップ702で機関回転数NEが所定値f未満か否かが判
定され、NE<fの場合はステップ703に進む。ステ
ップ703では機関回転数NEの変化率ΔNEが負、即
ち、回転が低下中か否かが判定され、ΔNE<0の場合
のみステップ704に進む。そして、ステップ704で
は機関回転数NEの回転数変化ΔNEの絶対値が所定値
iよりも大きいか否かが判定され、|ΔNE|>iの時
はステップ705に進み、燃料が重質燃料と判定され
る。ステップ702でNE≧fと判定された場合、ステ
ップ703でΔNE≧0と判定された場合、或いはステ
ップ704で|ΔNE|≦iと判定された場合もステッ
プ706に進み、燃料が軽質燃料と判定される。
【0071】一方、もう1つの判定手順では、ステップ
707で、圧力センサ3によって検出される機関の吸気
管圧力PMが所定値L(この実施例では400mmHg)
より大きいか否かの判定が行われ、所定値よりも大きい
場合はステップ708に進む。ステップ708では圧力
センサ3によって検出される機関の吸気管圧力PMの変
化量Δpm(前回の吸気管圧力と今回の吸気管圧力の
差)が正か負、即ち、吸気管圧力が上昇中か下降中かが
判定され、Δpm>0の場合のみステップ709に進
む。そして、ステップ709では吸気管圧力PMの変化
量Δpmの絶対値が所定値jよりも大きいか否かが判定
され、|Δpm|>jの時はステップ710に進み、燃
料が重質燃料と判定される。ステップ707でPM≦L
と判定された場合、ステップ708でΔpm≦0の場
合、或いはステップ709で|Δpm|≦jの時はステ
ップ711に進み、燃料が軽質燃料と判定される。
【0072】以上説明した本発明の機関始動時の制御の
第2の実施例から第7の実施例においても、図4(a) 出
説明した第1の実施例と同様に、燃料の種別にかかわり
なく機関の冷間始動後のアイドル安定性を確保すること
ができる。
【0073】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1と第
2の形態によれば、機関の冷間始動時に極僅かな時間だ
け吸気同期噴射が行われて機関の回転数が確保され、そ
の後は吸気非同期噴射が実行される。そして、機関の始
動直後はアイドル安定性が監視され、機関始動後の所定
の時間内にアイドル安定性が悪化した場合には吸気同期
噴射に変更される。この後、吸気同期噴射が所定時間継
続されて再び吸気非同期噴射に戻される。この結果、機
関に供給された燃料の種別にかかわりなく、燃焼不安定
状態を改善させることができ、エミッションの悪化が防
止されるという効果がある。
【0074】また、本発明の第3と第5の形態によれ
ば、機関の冷間始動時に極僅かな時間だけ点火時期の進
角が行われて機関の回転数が確保され、その後は点火時
期がベース点火時期に戻される。そして、機関の始動直
後はアイドル安定性が監視され、機関始動後の所定の時
間内にアイドル安定性が悪化した場合には点火時期が進
角される。この後、点火時期の進角が所定時間継続され
て再び点火時期がベース点火時期に戻される。この結
果、機関に供給された燃料の種別にかかわりなく、燃焼
不安定状態を改善させることができ、エミッションの悪
化が防止されるという効果がある。
【0075】更に、本発明の第4と第6の形態によれ
ば、機関の冷間始動時に極僅かな時間だけ点火時期の進
角が行われて機関の回転数が確保され、その後は点火時
期がベース点火時期に戻される。そして、機関の始動直
後はアイドル安定性が監視され、機関始動後の所定の時
間内にアイドル安定性が悪化した場合には燃料噴射量が
増量される。この後、燃料噴射量の増量が所定時間継続
されて再び燃料噴射量がベース噴射量に戻される。この
結果、機関に供給された燃料の種別にかかわりなく、燃
焼不安定状態を改善させることができ、エミッションの
悪化が防止されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内燃機関の制御装置を搭載した電子制
御式内燃機関の全体構成を示す構成図である。
【図2】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の制
御の第1の実施例の手順を示すフローチャートである。
【図3】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の制
御の第1の実施例の変形実施例の手順を示すフローチャ
ートである。
【図4】(a) は燃料に重質燃料と軽質燃料を使用した場
合の機関始動時の第1の実施例の効果を示すものであ
り、経過時間に対する機関回転数と空燃比の特性を示す
線図、(b) は(a) における各期間の燃料別の噴射時期の
種別を示すテーブル図である。
【図5】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の制
御の第1の実施例における噴射時期切換回転数の根拠を
示す特性図である。
【図6】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の制
御の第1の実施例における燃料の種別と機関始動後の噴
射時期、空燃比、及び機関回転数の関係を示す特性図で
ある。
【図7】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の制
御の第1の実施例における始動直後の吸気同期噴射時間
の長さの、その後の噴射時期、空燃比、及び機関回転数
への影響を示す特性図である。
【図8】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の制
御の第2の実施例の手順を示すフローチャートである。
【図9】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の制
御の第3の実施例の手順を示すフローチャートである。
【図10】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の
制御の第4の実施例の手順を示すフローチャートであ
る。
【図11】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の
制御の第5の実施例の手順を示すフローチャートであ
る。
【図12】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の
制御の第6の実施例の手順を示すフローチャートであ
る。
【図13】本発明の内燃機関の制御装置の機関始動時の
制御の第7の実施例の手順を示すフローチャートであ
る。
【図14】(a),(b)は本発明の内燃機関の制御装
置の機関始動時の制御の第7の実施例における燃料の種
別の判定手順を示す2種類のフローチャートである。
【符号の説明】
1…内燃機関 2…吸気通路 3…圧力センサ 4…ディストリビュータ 5,6…クランク角センサ 7…燃料噴射弁 10…制御回路 11…水温センサ 12…スロットル弁 14…ポテンショメータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 45/00 368 F02D 45/00 368Z F02P 5/15 F02P 5/15 E (72)発明者 渥美 善明 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の冷間始動直後のアイドル安定
    性を図る内燃機関の制御装置であって、機関の始動後の
    経過時間を計数する経過時間の計測手段と、機関の始動
    後のアイドルの安定性を検出するアイドル安定性検出手
    段、及び、機関への燃料噴射時期を制御する燃料噴射時
    期制御手段とを備えており、更に、前記燃料噴射時期制
    御手段が、 機関始動直後の第1の所定時間の間だけ、吸気同期噴射
    を実行する第1の吸気同期噴射実行手段と、 前記第1の所定時間の経過後に吸気非同期噴射を実行す
    る吸気非同期噴射実行手段、及び、 前記第1の所定時間の経過後、第2の所定時間が経過す
    る前に機関のアイドル安定性が悪化した場合に、一時的
    に吸気同期噴射を実行する第2の吸気同期噴射実行手段
    と、から構成されることを特徴とする内燃機関の制御装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の内燃機関の制御装置で
    あって、更に機関の回転数の検出手段を備え、前記アイ
    ドル安定性検出手段は、機関回転数が基準回転数を下回
    った場合に、機関のアイドル安定性が悪化したと判定す
    るもの。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の内燃機関の制御装置で
    あって、更に機関の回転数の検出手段を備え、前記アイ
    ドル安定性検出手段は、機関回転数の低下量が所定値以
    上の場合に、機関のアイドル安定性が悪化したと判定す
    るもの。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の内燃機関の制御装置で
    あって、更に機関の吸気管圧力の検出手段を備え、前記
    アイドル安定性検出手段は、吸気管圧力が所定値以上の
    場合に、機関のアイドル安定性が悪化したと判定するも
    の。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の内燃機関の制御装置で
    あって、更に機関の吸気管圧力の検出手段を備え、前記
    アイドル安定性検出手段は、吸気管圧力増加量が所定値
    以上の場合に、機関のアイドル安定性が悪化したと判定
    するもの。
  6. 【請求項6】 内燃機関の冷間始動直後のアイドル安定
    性を図る内燃機関の制御装置であって、機関の始動後の
    経過時間を計数する経過時間の計測手段と、機関に供給
    された燃料が軽質燃料の場合と重質燃料の場合のそれぞ
    れの冷間機関始動後のアイドル特性を記憶した燃料別ア
    イドル特性の記憶手段、及び、機関への燃料噴射時期を
    制御する燃料噴射時期制御手段とを備えており、更に、
    前記燃料噴射時期制御手段が、 機関始動直後の第1の所定時間の間だけ、吸気同期噴射
    を実行する第1の吸気同期噴射実行手段と、 前記第1の所定時間の経過後に吸気非同期噴射を実行す
    る吸気非同期噴射実行手段、及び前記第1の所定時間の
    経過後、第2の所定時間が経過する前に機関のアイドル
    特性が重質燃料時のアイドル特性を示した場合に、一時
    的に吸気同期噴射を実行する第2の吸気同期噴射実行手
    段と、から構成されることを特徴とする内燃機関の制御
    装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の内燃機関の制御装置で
    あって、前記重質燃料時のアイドル特性は、前記第1の
    所定時間の経過後で第2の所定時間が経過する前に、機
    関回転数が基準回転数を下回り且つ機関回転数の低下量
    が所定値以上になった場合、或いは、吸気管圧力が所定
    値以上で且つ吸気管圧力増加量が所定値になった場合、
    であるもの。
  8. 【請求項8】 請求項1から7の何れか1項に記載の内
    燃機関の制御装置であって、更に機関の温度を検出する
    手段を備え、前記第1の吸気同期噴射実行手段は、機関
    始動直後の第1の所定時間内であっても、機関の温度が
    所定温度以上の時には吸気非同期噴射実行手段を動作さ
    せるもの。
  9. 【請求項9】 請求項1から8の何れか1項に記載の内
    燃機関の制御装置であって、前記第2の吸気同期噴射実
    行手段は、その動作時間が第3の所定時間を越えた時に
    吸気非同期噴射に復帰させるもの。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の内燃機関の制御装置
    であって、前記第2の吸気同期噴射実行手段は、その動
    作時間が第3の所定時間以内であっても、機関のアイド
    ルが安定状態に復帰した時に、吸気非同期噴射に復帰さ
    せるもの。
  11. 【請求項11】 請求項1から10の何れか1項に記載
    の内燃機関の制御装置であって、更に変速機のニュート
    ラル位置の検出手段を備え、前記第2の吸気同期噴射実
    行手段は変速機がニュートラル位置であるときのみ作動
    するもの。
  12. 【請求項12】 請求項1から11の何れか1項に記載
    の内燃機関の制御装置であって、更に吸入空気量の検出
    手段を備え、前記第2の吸気同期噴射実行手段は吸入空
    気量が基準値よりも低い時にのみ作動するもの。
  13. 【請求項13】 請求項1から12の何れか1項に記載
    の内燃機関の制御装置であって、前記第2の吸気同期噴
    射実行手段は、その動作時間が前記第3の所定時間を越
    える前であっても、更に機関の温度を検出する手段によ
    って検出された機関温度が前記所定温度よりも高い別の
    所定温度を越えた時には、吸気非同期噴射に復帰させる
    もの。
  14. 【請求項14】 請求項2に記載の内燃機関の制御装置
    であって、前記基準回転数が車両振動を考慮して設定さ
    れているもの。
  15. 【請求項15】 請求項2に記載の内燃機関の制御装置
    であって、前記第1の所定時間は、始動時の機関回転数
    を基準回転数以上に上昇させるのに必要な時間であるも
    の。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載の内燃機関の制御装
    置であって、前記第1の所定時間は1秒間以上であるも
    の。
  17. 【請求項17】 内燃機関の冷間始動直後のアイドル安
    定性を図る内燃機関の制御装置であって、機関の始動後
    の経過時間を計数する経過時間の計測手段と、機関の始
    動後のアイドルの安定性を検出するアイドル安定性検出
    手段、及び、機関の点火時期を制御する点火時期制御手
    段とを備えており、更に、前記点火時期制御手段が、 機関始動直後の第1の所定時間の間だけ、点火時期を進
    角させる第1の進角実行手段と、 前記第1の所定時間の経過後に、点火時期をベース点火
    時期に復帰させる第1の点火時期復帰手段、及び、 前記第1の所定時間の経過後、第2の所定時間が経過す
    る前に機関のアイドル安定性が悪化した場合に、一時的
    に点火時期をベース点火時期から進角させる第2の進角
    実行手段と、から構成されることを特徴とする内燃機関
    の制御装置。
  18. 【請求項18】 内燃機関の冷間始動直後のアイドル安
    定性を図る内燃機関の制御装置であって、機関の始動後
    の経過時間を計数する経過時間の計測手段と、機関の始
    動後のアイドルの安定性を検出するアイドル安定性検出
    手段と、機関の点火時期を制御する点火時期制御手段、
    及び、燃料噴射量制御手段を備えており、 更に、前記点火時期制御手段は、機関始動直後の第1の
    所定時間の間だけ、点火時期を進角させる進角実行手段
    と、前記第1の所定時間の経過後に点火時期をベース点
    火時期に復帰させる点火時期復帰手段とを含んで構成さ
    れ、 前記燃料噴射量制御手段は、前記第1の所定時間の経過
    後、第2の所定時間が経過する前に機関のアイドル安定
    性が悪化した場合に、燃料噴射量を一時的に増量設定に
    する燃料増量実行手段を含んで構成されることを特徴と
    する内燃機関の制御装置。
  19. 【請求項19】 請求項17または18に記載の内燃機
    関の制御装置であって、更に機関の回転数の検出手段を
    備え、前記アイドル安定性検出手段は、機関回転数が基
    準回転数を下回った場合に、機関のアイドル安定性が悪
    化したと判定するもの。
  20. 【請求項20】 請求項17または18に記載の内燃機
    関の制御装置であって、更に機関の回転数の検出手段を
    備え、前記アイドル安定性検出手段は、機関回転数の低
    下量が所定値以上の場合に、機関のアイドル安定性が悪
    化したと判定するもの。
  21. 【請求項21】 請求項17または18に記載の内燃機
    関の制御装置であって、更に機関の吸気管圧力の検出手
    段を備え、前記アイドル安定性検出手段は、吸気管圧力
    が所定値以上の場合に、機関のアイドル安定性が悪化し
    たと判定するもの。
  22. 【請求項22】 請求項17または18に記載の内燃機
    関の制御装置であって、更に機関の吸気管圧力の検出手
    段を備え、前記アイドル安定性検出手段は、吸気管圧力
    増加量が所定値以上の場合に、機関のアイドル安定性が
    悪化したと判定するもの。
  23. 【請求項23】 内燃機関の冷間始動直後のアイドル安
    定性を図る内燃機関の制御装置であって、機関の始動後
    の経過時間を計数する経過時間の計測手段と、機関に供
    給された燃料が軽質燃料の場合と重質燃料の場合のそれ
    ぞれの冷間機関始動後のアイドル特性を記憶した燃料別
    アイドル特性の記憶手段、及び、機関の点火時期を制御
    する点火時期制御手段とを備えており、更に、前記点火
    時期制御手段が、 機関始動直後の第1の所定時間の間だけ、点火時期を進
    角させる第1の進角実行手段と、 前記第1の所定時間の経過後に、点火時期をベース点火
    時期に復帰させる第1の点火時期復帰手段、及び、 前記第1の所定時間の経過後、第2の所定時間が経過す
    る前に機関のアイドル特性が重質燃料時のアイドル特性
    を示した場合に、一時的に点火時期をベース点火時期か
    ら進角させる第2の進角実行手段と、から構成されるこ
    とを特徴とする内燃機関の制御装置。
  24. 【請求項24】 内燃機関の冷間始動直後のアイドル安
    定性を図る内燃機関の制御装置であって、機関の始動後
    の経過時間を計数する経過時間の計測手段と、機関に供
    給された燃料が軽質燃料の場合と重質燃料の場合のそれ
    ぞれの冷間機関始動後のアイドル特性を記憶した燃料別
    アイドル特性の記憶手段と、機関の点火時期を制御する
    点火時期制御手段、及び、燃料噴射量制御手段を備えて
    おり、 更に、前記点火時期制御手段が、機関始動直後の第1の
    所定時間の間だけ、点火時期を進角させる進角実行手段
    と、前記第1の所定時間の経過後に、点火時期をベース
    点火時期に復帰させる点火時期復帰手段とを含んで構成
    され、 前記燃料噴射量制御手段が、前記第1の所定時間の経過
    後、第2の所定時間が経過する前に重質燃料時のアイド
    ル特性を示した場合に、燃料噴射量を一時的に増量設定
    にする燃料増量実行手段を含んで構成されることを特徴
    とする内燃機関の制御装置。
  25. 【請求項25】 請求項23または24に記載の内燃機
    関の制御装置であって、前記重質燃料時のアイドル特性
    は、前記第1の所定時間の経過後で第2の所定時間が経
    過する前に、機関回転数が基準回転数を下回り且つ機関
    回転数の低下量が所定値以上になった場合、或いは、吸
    気管圧力が所定値以上で且つ吸気管圧力増加量が所定値
    になった場合、であるもの。
  26. 【請求項26】 請求項17から25の何れか1項に記
    載の内燃機関の制御装置であって、更に機関の温度を検
    出する手段を備え、前記第1の吸気同期噴射実行手段
    は、機関始動直後の第1の所定時間内であっても、機関
    の温度が所定温度以上の時には吸気非同期噴射実行手段
    を動作させるもの。
  27. 【請求項27】 請求項17から26の何れか1項に記
    載の内燃機関の制御装置であって、前記第2の吸気同期
    噴射実行手段は、その動作時間が第3の所定時間を越え
    た時に吸気非同期噴射に復帰させるもの。
  28. 【請求項28】 請求項27に記載の内燃機関の制御装
    置であって、前記第2の吸気同期噴射実行手段は、その
    動作時間が第3の所定時間以内であっても、機関のアイ
    ドルが安定状態に復帰した時に、吸気非同期噴射に復帰
    させるもの。
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