JPS62157246A - 内燃機関の燃料供給量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の始動後の所定時間における燃料供
給量を制御する内燃機関の燃料供給〒制御装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来より、燃料噴射弁を用いて燃料供給を行なう電子式
燃料噴射装置を備えた内燃機関においては、機関始動後
の燃料供給■を通常よりも多くする始動後増量を行って
いる。例えば、特開昭５７−４６０３１号公報において
、この始動後増世の設定は始動直後の機関の暖機状態に
応して増量係数の初期設定を行い、この増量係数を始動
後の経過時間に応じて減少さ−Ｕていくと共に回転速度
に応じて増減制御するものが公知である。

〔発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記公報に示される方法では、以下に述べる
ような問題点を有している。

例えば、上記増量係数により始動後増量された燃料供給
けが機関の無負荷、あるいは低負荷状態にて最適となる
ように増量係数の値を比較的大きな値に設定した場合に
おいて、機関が高負荷状態にあるときにこの始動後増量
が作用すると、電子制御式燃料噴射装置が機関の高負荷
状態に見合った。！、（本の燃料供給量を求め、この基
本の燃料供給けに対して上記の如く設定された増遣係故
による始動後増量を実行するために、燃料供給量が極め
て増大し、空燃比がオーバーリッチとなって、運転フィ
ーリングが悪くなる。点火プラグのくずぷりか生しる、
燃料消費が増大する等の不具合が生じる。また逆に、増
量係数により始動後増量された燃料供給量が機関の高負
荷状態にて最適となるように増量係数の値を比較的小さ
な値に設定した場合において、機関が無負荷、あるいは
低負荷になるときにこの始動後増量が作用すると、電子
側？ｆｆ１１式燃料噴射装置が機関の無負荷、あるいは
低負荷状態に見合った基本供給量を求め、この基本の燃
料供給量に対して上記の如く設定された増量係数による
始動後増量を実行するために、燃料供給量が少なずぎて
、空燃比がオーバーリーンとなって、ハックファイヤや
もたつき等が生じる。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解決することが
可能な機関始動後の空燃比を最適に制御する内燃機関の
燃料供給量制御装置を提供することである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記問題点を解決するために、本発明においては第１Ｏ
図に示すように、 内燃機関の暖機状態を検出する暖機状態検出手段と、 該機関の始動直後の燃料供給量を前記暖機状態に応じた
量だけ増大した量に設定すると共に、この燃料供給量の
増量分を始動直後の経過時間に応じて減少させる始動後
燃料供給量設定手段と、機関の回転速度を検出する回転
速度検出手段と、機関の負荷状態を検出する負荷状態検
出手段と、前記回転速度と前記負荷状態との双方により
、前記燃料供給量の増量分を補正する補正手段とを有す
ることを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置とし
ている。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には本発明の一実施例として、電子制御式燃料噴
射装置を備えた内燃機関の一例力ｑ既略的に表されてい
る。同図において、１０は機関本体を表しており、１２
は吸気通路、１４は燃焼室、１６は排気通路をそれぞれ
表している。図示しないエアクリーナを介して吸入され
る吸入空気は、図示しないアクセルペダルに連動するス
ロットル弁１８によってその流量が制御され、サージタ
ンク２０及び吸気弁２２を介して燃焼室１４に導かれる
。

燃料噴射弁２４は吸気弁２２近傍の吸気通路１２に設け
られ、線２６を介して制御回路２８より送り込まれる電
気的な駆動パルスに応じて開閉せしめられ、図示しない
燃料供給系から送られる加圧燃料を間欠的に噴射する。

燃焼室１４において燃焼した後の排気ガスは排気弁３０
及び排気通路１６を介して、さらに多くの場合、図示し
ない触媒コンバータを介して大気中に排出される。

エアフローセンサ３２は、スロットル弁１８の上流の吸
気通路１２に設けられ、吸入空気の流量を検出し、その
出力信号を線３４を介して制御回路２８に送り込む。

ディストリビュータ３６に取付けられた回転角センサ３
８からは、機関の図示しないクランク軸が３０°、３６
０°回転する毎にパルス信号がそれぞれ出力され、クラ
ンク角３０°毎のパルス信号は綿４０ａを、クランク角
３６０°毎のパルス信号は綿４０ｂをそれぞれ介して制
御回路２８に送り込まれる。

機関の冷却水温度を検出する水温センサ４２の出力信号
は、線４４を介して制御回路２８に送り込まれる。

スロットル弁１８に連動するスロットルセンサ４６から
は、スロットル弁１８が開く方向に指定角度回動する毎
にパルス信号が出力され、このパルス信号は線４８ａ及
び４８ｂを介して制御回路２８に送り込まれる。

機関を始動するためのスタータモータ５０からは、機関
が始動中であることを表わす信号が線５２を介して制御
回路２８に送り込まれる。

第２図は第１図における制御回路２８の構成例を表わす
ブロック図である。エアフローセンサ３２及び水温セン
サ４２の出力信号は、アナログマルチプレクザを含むＡ
／Ｄ変換器５４に送り込まれ、順次デジタル変換せしめ
られる。

回転角センサ３８からのクランク角３０°毎のパルスは
、線４０ａを介して速度信号形成回路５６に送り込まれ
、クランク角３６０°毎のパルスは、燃料噴射開始信号
として線４０ｂを介して燃料噴射制御回路５８に送られ
、さらに、燃料噴射時間演算処理用割込み要求信号とし
て中央処理袋７１　（ＣＰ　Ｕ）　　６０の割込み入力
ボートに送られる。

速度信号形成回路５６は、クランク角３０°毎のパルス
によって開閉制御されるケートと、このゲートを通過す
るクロック発生回路６２からのクロックパルス数を計数
するカウンタとを備えており、機関の回転速度に応じた
値を有する２進の速度信号を形成する。

スロットルセンザ４６から送り込まれるパルス信号は、
加速パルス発生回路６４に印加され、加速の緩急の度合
に応して周波数の変化する加速パルスが形成される。こ
の加速パルスは、棉Ｇ　ｆｉ　’ｉ−介してＣＰＵ６０
の割込め人カポ−）１こ割込み°ν求倍信号して送り込
まれる。

スタークモータ５０から綿５２を介して送り込まれる始
動信号は、入力ポートロ８に送られてここに一時的に格
納される。

燃料噴射制御回路５８は、プリセッタブルダウンカウン
タ及び出力レジスタを（Ｉｉｆｆえており、この出力レ
ジスタには燃料噴射弁２４の１回の噴射時間τに対応す
る出力データがＣＰＵ６０よりハス７０を介して送り込
まれ、セットされる。回転角センサ３８よりクランク角
３６０　”ｔＨ：のパルス（燃料噴射開始信号）が送ら
れるとこのセットされたデータがダウンカウンタにロー
ドされ、そのダウンカウンタの出力が高レベルとなる。

ダウンカウンタは、以後クロック発生回路６２からのク
ロックパルスが伝えられる毎にロードされた値を１つづ
つ減算して行き、その値が零になると、出ノｊを低レベ
ルに反転させる。これにより、燃料噴射側ｔＩｔ１回路
５８の出力はＣＰＵ６０から与えられる噴射時間τに等
しい持続時間を仔する噴射信号となり、駆動回路７２を
介して燃料噴射弁２４に送り込まれる。

Ａ／Ｄ変換器５４、速度信号形成回路５６、入力ポート
ロ８、及び燃料噴射制御回路５８は、マイクロコンビ二
一夕の各構成要素であるＣＰＵ６０、リードオンリメモ
リ　（ＲＯＭ）７４、ランダＪ５アクセスメモリ　（Ｒ
ＡＭ）１６、及びクロック発生回路６２にハス７０を介
して接続されており、このハス７０を介して入出力デー
タの転送が行われる。

なお、第２図には示されていないが、マイクロコンピュ
ータとしては、出力ボート、入出力側？Ｙ＋１回路、メ
モリ制御回路等が周知の方法で設けられている。ＲＯＭ
７４内には、後述するメイン処理ルーチンプログラム、
燃料噴射時間演算用の古り込み処理プログラム、及びそ
の他の割込み処理プログラムとそれらの演算処理に必要
な種々のデータとがあらかじめ格納されている。

次に、第３図及び第４図に示すフローチャートを用いて
制御回路２８のマイクロコンピュータの処理内容及び動
作を説明する。

ＣＰＵ６０は、そのメイン処Ｉ甲ル−チンにイ３いて、
機関の回転速度Ｎを表わす最新のデータを速度信号形成
回路５６から取込み、ＲＡＭ７６内の所定領域に格納す
る。また、所定時間毎あるし弓よ所定クランク角毎に実
行されるΔ／Ｄ変ＩＵ　ｇ＋＋込み処理ルーチンによっ
て機関の吸入空気ｌＡｉ　’Ｉ　Ｑを表わす最新のデー
タ、冷却水温Ｗを表わす最新のデータを取込み、ＲＡＭ
７６内の所定領域にこルらを格納する。

さらに、メイン処理ルーチンの途中でＣＰ　Ｕ　６０は
第３図に示す処理を実行する。まずステップ８０におい
て、入力ポートロ８に送られるスタータモータ５０から
の信号から、スタータモータ５０が付勢中であるか否か
、即ち始動中であるか否かを判別する。始動中であると
判別された場合は、ステップ８１において、冷却水温Ｗ
のデータをＲＡＭ　７６から送り込み、次のステップ８
２において、この冷却水温Ｗから始動時増量係数ＳＥを
求める。ｌ、！０Ｍ７４には、冷却水温Ｗに対する始動
時増量係数ＳＥの第５図に示す如き関係がＷ−ＳＥ子テ
ーブルしてあらかじめ格納されており、ステップ８２で
はこのテーブルからＳＥ値が読出される。次のステップ
８３において、このＳＥ値はＲＡＭ７６の所定領域に記
憶され、さらに次のステップ８４において、始動時増量
係数ΔＳＥの初１υ１値としてこのＳＥ値が与えられる
。次いで、ステップ８５において、このＡＳＥがＲＡＭ
７６の所定領域に記憶される。

機関が始動中である場合は、以上の処理ルーチンが繰り
返され、その都度ＳＥ値が更新される。

始動が終了すると、プログラムはステップ８０からステ
ップ８６へ進み、始動時増量係数ＡＳＥがＡＳＥ＝ＳＥ
−ａｔから求められる。ここで、ａば定数であり、しは
始動が終了した時点から計測を開始するタイマの出力で
ある。即ち、ｔは始動終了時点からの経過時間を表し”
でおり、係数へＳＥは、この経過時間りに応じて減少せ
しめられる。

なお、上述の夕・イマは、所定の時間割込み処理ルーチ
ンで計数を行なうソフトウェア」二のタイマであっても
良いし、ソフトウェアによって起動・ｕしめられるハー
ドウェアタイマであっても良い。次いでプログラムはス
テップ８５へ進み、以降これらのステップ８０．８６及
び８５の処理ルーチンが繰り返し実行せしめられる。

一方、線４ｏ　ｂを介してクランク角３６０６毎の割込
み要求信号が送り込まれると、ＣＰＵ６０は第４図に示
す燃料噴射時間演算用の割込み処理ルーチンを実行する
。まず、ステップ９０において、始動中であるか否かを
判別し、始動後であると判別されると、ステップ９１に
おいて、ＲＡＭ７６から吸入空気流量Ｑ、回転速度Ｎに
関するデータを取込み、ステップ９２において、燃料噴
射弁２４の基本噴射時間τ。を次式から算出する。

ただし、Ｋは定数である。

τ。−Ｋ・− 次いでステップ９３において、ＲＡＭ７６よりメインル
ーチンで記憶した係ＢＡＳＥを取り込む。

次のステップ９４においては、回転速度Ｎとステップ９
２で算出された現在の機関の負荷状態を表現する基本噴
射時間τ。とから、第６図に示すようにＲＯＭ７４内に
格納されたＮ−ｒ、２次元７７プより始動後増量係数Ａ
ＳＥに対する補正係数Δ５ＥＮＴが算出される。この補
正係数へ５ＥＮＴは第６図に示すように、低負荷、つま
り基本噴射時間で。が短く、低回転となるほど大きな係
数にすることが望ましい。

次いでステップ９５において、 △ＳＥ’＝Δ５Ｅ−ＡＳＥＮＴ の演算を行って、始動後増量係数ΔＳＥに対して補正係
数ＡＳＥＮＴによる回転速度Ｎと負荷状態（基本噴射時
間τ。）に応じた補正を加え、次のステップ９６におい
て、この補正した始動後増量係数ＡＳＥ’を用いて総増
世係数Ｒを算出する。

この総増量係数Ｒは、暖機増量係数をＷＬ、加速増量係
数をＡＣＥ、その他の増量係数例えば高負荷増量係数を
ＨＬＥとすれば、 Ｒ＝ＷＬ・　（ＡＳＥ’　＋ＡＣＥ＋ＨＬＥ＋１．０）
から算出される。暖機増量係数ＷＬは、機関の暖機運転
時にその暖機状態に応じて燃料を増量するための係数で
あり、その値は冷却水ｉＱＷに応じて第７図に示す如く
設定される。第７図からも明らかのようにこの係数ＷＬ
は、暖機が終了すると１゜０に設定される。加速増量係
数ＡＣＥは、機関が。

加速運転状態に入った際に燃料を増量するためのもので
あり、その値は、加速パルス発生回路６４から加速パル
スが発生ずる毎に、所定の割込み処理ルーチンにより、
所定量だけ増大−ｗしめられ、加速動作が終了すると徐
々に減少せしめられる。

高負荷増量係数ＨＬ　Ｅは、機関が高負荷運転状態にあ
る際に燃料を増量せしめるための係数である。

上述の係数ＡＳＥ’、八ＣＦ、、及びＨＬＥはそれぞれ
増量がない場合は０となる。

次いでステップ９７において、噴射時間τが次式から算
出される。

τ＝τ。・Ｒ＋τ９ ただし、τ９は燃料噴射弁２４の無効噴射時間に相当す
る値である。このようにして算出された噴射時間τに相
当するデータは、次のステップ９８において燃料噴射制
御回路５８の前述の出力レジスタにセットされ、これに
よりこの割込み処理ルーチンを終了してメインルーチン
に復帰する。

また、ステップ９０において、始動中であると判別され
た場合は、ステップ９９において、ＲＯＭ　７４内に格
納されており、始動中周に設定されている固定値Ｃを基
本噴射時間τ。と設定する。

ステップ１００においては、ＲＡＭ７６内に記憶されて
いる始動時増量係数ＳＥを取込み、ステップ１０１にお
いて、総増量係数Ｒをステップ９６と略同様にして Ｒ＝ＷＬ　　・　（ＳＥ＋１．Ｏ） より算出し、ステ、プ９７へと進む。ステップ９７以降
は前述と同様な処理を実行した後、メインルーチンに復
帰する。

上述実施例によれば、機関始動後の始動時増量係数が回
転速度Ｎと負荷状態（）ｙ本噴射時間τ。）に応じて補
正され、始動後の機関に供給される燃料供給量の増量分
は機関の回転速度とｆｔ荷状態とに応じたものとなるた
め、最適の空燃比を保つようにこれらの増量値がきめ細
かく制御され、その結果、パックファイアやもたつき等
が防止されて運転フィーリングの向」二、点火プラグの
（ずぶり防止、燃料消費率の低減化が計ることができる
。

ところで上記実施例では、補正した始動後増量係数ＡＳ
Ｅ’を基本噴射時間τ。に掛けることにより、始動時増
量係数八ＳＥ’による燃料供給量の増量を行っていたが
、以下に示すように加算による増量としてもよい。

τ−τ。・Ｒ＋ＡＳＥ’＋τ９ Ｒ＝ＷＬ・　（ＡＣＥ＋ＨＬ［Ｅ＋１．Ｏ）△ＳＥ’＝
ＴΔ５Ｅ−ＡＳＥＮＴ２ ここで、ＴＡＳＥは始動後増量噴射時間であって、第８
図に示すような冷却水温Ｗに応じて設定された噴射時間
を始動直後の冷却水温Ｗに応じて初期値として算出し、
始動後の経過時間に応じて減少するように設計された値
である。

また、八５ＥＮＴ２は始動後増量噴射時間ＴΔＳＥに対
する補正係数であって、第９図に示すように、前記実施
例と同様、回転速度Ｎと負荷状態（基本噴射時間τ。）
とに応じて設定されている。

この補正係数ＡＳＥＮＴ２は低回転高負荷状態であるほ
ど大きな値となることが望ましい。

本実施例によっても、前記実施例と同様の効果が達成し
得るものである。

ところで上記各実施例では、機関の負荷状態として基本
噴射時間τ。を用いたが、吸気通路１２内の圧力を用い
てもよく、またスロットル弁１８の開度、つまりスロッ
トルセンサ４６からの信号を用いてもよい。

また始動後増量係数ＡＳＥ、始動後増量噴射時間ＴＡＳ
Ｅは回転速度Ｎに同ｌυ１さ一ヒて一定割合ずつ減少さ
せてもかまわない。

さらに燃料噴射時間演算用の割込み処理ルーチンは所定
時間毎の割込み実行であってもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、 内燃機関の暖機状態を検出する暖機状態検出手段と、 該機関の始動直後の燃料供給量を前記暖機状態に応じた
量だけ増大した世に設定すると共に、この燃料供給量の
増量分を始動直後の経過時間に応じて減少させる始動後
燃料供給里設定手段と、機関の回転速度を検出する回転
速度検出手段と、機関の＠前状態を検出する負荷状態検
出手段と、前記回転速度と前記負（；ｑ状態との双方に
より、前記燃料供給量の増量分を補正する補正手段とを
有することを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置
としたことから、 始動後の燃料供給量の増量分が機関の前記回転速度と１
１；Ｉ記負荷状態に応した値に制御されるために、最適
の空燃比が保たれるようシこ燃料供給量が制＜ＩＩＩさ
れるようになり、従って、運転フィーリングか良好とな
る、点火プラグの＜１１−ふりがない、さらＱこう、Ｌ
燃ｆ・［消費率が低減される等の優れた効果がｉ；Ｉら
れるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図；
よ第１図図示の制御回路の（１Ｎ成を示すブロック図、
第３図および第４図は制御回路内で実行されるプログラ
ムのフローチャート、第５図、第７図および第８図は冷
却水温Ｗに対する増量係数Ｓ巳、ＷＬおよび始動後増量
噴射時間ＴＡＳＥの初間値の関係を表わす特性図、第６
図および第９図は回転速度Ｎと基本噴射時間τ。とに応
じて設定された補正係数ΔＳ巳ＮＴおよびＡＳＥＮＴ２
の２次元マツプ、第１０図は本発明の概略構成を示すブ
ロック図である。 １０・・・機関本体、１２・・・吸気１ｌＴＪ路、１８
・・・スロットル弁、２４・・・燃料噴射弁、２８・・
・制御回路。 ３２・・・エアフローセンサ、３８・・・回転角センサ
。 ４２・・・水１１１ｕセンサ、４６・・・スロットルセ
ンサ、５４・・・Ａ／Ｄ変換器、５６・・・速度信号形
成回路、５８・・・燃料噴射制御回路、６０・・・ＣＰ
Ｕ、７４・・・ＲＯＭ、７６・・・ＲＡＭ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　内燃機関の暖機状態を検出する暖機状態検出手段と、 該機関の始動直後の燃料供給量を前記暖機状態に応じた
   量だけ増大した量に設定すると共に、この燃料供給量の
   増量分を始動直後の経過時間に応じて減少させる始動後
   燃料供給量設定手段と、機関の回転速度を検出する回転
   速度検出手段と、機関の負荷状態を検出する負荷状態検
   出手段と、前記回転速度と前記負荷状態との双方により
   、前記燃料供給量の増量分を補正する補正手段とを有す
   ることを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。