JPS62170747A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - 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、内燃機関の高温始動時における燃圧アップ制
御中の空燃比を制御する燃料噴射制御装置に関する。

従来の技術 一般に、長時間の高負荷運転を継続した機関を停止した
場合、機関が高温となって燃料噴射装置の燃料配管中に
ペーパーが発生することがあり、この状態で再始動する
と、燃料噴射装置の噴射時間に比例した燃料量を供給す
る機関では、同じ燃料噴射時間でもベーパー分だけは燃
料供給量が低減し、十分な燃料量が供給されないことに
より空燃比がオーバリーンになり、このため始動が行な
えないかあるいは始動を完了したとしても始動後アイド
ル運転状態が不安定になったり、エンジンストールを起
こすことが多い。

かかる燃料噴射装置は、一定時間あたりの燃料噴射弁か
らの燃料噴射量を−・定に保つためにプレッシャレギュ
レータを有しているが、通常時にはこのプレッシャレギ
ュレータのダイアフラム室に吸気管負圧を導くことによ
り、燃圧と吸気管負圧の差圧を一定にするように燃圧を
制御している（特開昭５９−９６４．３９号）。

一方、高温再始動時には、プレシャレギュレータのダイ
アフラム室に導入する吸気管負圧を負圧制御弁としての
ＶＳＶ　（バキュームスイッチングバルブ）により大気
圧に切換えることにより、高温始動後の所定時間のあい
だ吸気管負圧弁だ【プ燃料噴射弁にがかる燃圧を上昇し
て前記ペーパー発生に伴う空燃比のオーバリーンを回避
するようにしている。

発明が解決しようとする問題点 しかしなから、従来の燃料噴射制御装置によると、機関
温度が１分に高い状態で機関を停止した直接に再始動す
る場合には、排気系の温度が十分に高く、活性化した酸
素センサに基づく空燃比のフィードバック制御が直ちに
開始されることがあるが、このとぎ、機関冷却木調及び
タイマによりプレシャレギュレータの作動が停止されて
いると、燃料噴ｒＡ量が多いために学習制御により学習
補正係数値が低下する。

このため、アイドル運転を継続すると、燃焼湿度の低下
により酸素センサが不活性化して空燃比のフィードバッ
クが停止され、この状態でプレン　　・シャレギュレー
タの作動が開始されると、それまでの低い学習補正係数
値例えば０．９５による学習制御が実行されなから、燃
圧アップが解除されるので、燃圧アップ解除の時点で空
燃比がオーバーリーンになり、機関ストールを起したり
、アイドル運転状態が不安定となるという問題がある。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するために、本発明に係る内燃機関の
燃料噴射制御装置は、その基本的構成を第１図に示すよ
うに、機関が所定温度以上であるか否かを判定する機関
温度判定手段と、機関の始動時を検出する始動時検出手
段と、排気ガス中の特定成分濃度から空燃比を検出する
空燃比センサと、空燃比センサの出力に基づいて燃料量
を制御する空燃比フィードバック制御手段と、機関運転
条件に応じて基本燃料量を補正することにより空燃比を
学習制御する学習制御手段と、燃料噴射弁の燃料噴射圧
を制御するプレッシャレギュレータと、高温始動後にプ
レッシャレギュレータによる燃圧制御が停止されている
期間、前記学習制御手段による空燃比の学習制御を停止
する手段とを有して構成されている。

作　　　用 本発明によれば、機関始動時に機関温度判定手段により
機関が所定温度以上であることが判定された場合、アイ
ドル運転を継続すると、空燃比フィードバック制御手段
により空燃比センサの出力に基づいて理論空燃比近傍に
空燃比が制御される。

その後、燃焼温度の低下により排気系温度が低下して空
燃比センサが不活性化すると、空燃比フィードバック制
御手段ににる空燃比のフィードバック制御が停止され、
さらに始動開始後停止されていたプレッシャレギュレー
タの作動が開始されて燃圧が通常運転時における吸気管
負圧に基づいて決まる所定値まで低下する。

この場合、高温始動後にプレッシャレギュレータによる
燃圧制御が停止されている期間、学習制御停止手段によ
り空燃比の学習制御が停止されているので、プレッシャ
レギュレータによる燃圧制御が開始された時点において
空燃比がオーバーリーンになるようなことが回避される
。

実　　施　　例 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の燃料噴射制御装置を適用する内燃機関
の概略構成の一例を表わしている。

図中、１は内燃機関本体、２はシリンダブロック、３は
シリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は点火
プラグ、７は吸気バルブ、８は排気バルブ、９は排気マ
ニホールド１０内の排気中の酸素濃度を検出する酸素セ
ンサ、１５は冷却水温を計測する水温センサ、１６はイ
グニッションスイッチ、２１はバッテリ電源をそれぞれ
表わす。

吸気系では、エアクリーナ２４から取入れた吸入空気の
吸気量をエア７０メータ２５により計測すると共に、吸
気温センサ２６により吸気温を計測し、アクセルペダル
２７の踏み代に応じて開閉するスロットルバルブ２８に
より吸入空気を所定量たり吸気マニホールド３０へと送
るようになっている。スロワ１〜ルボデイ３１には、そ
の内部に介装したスロワ１〜ルバルブ２８の開度及び全
閉位置を検出するス１−１ットルセンザ３２が設けられ
ている。

燃料系統では、燃Ｆ３＋タンク３５から通路３６を介し
て燃料ポンプ３７により圧送される燃料を所定量だけ噴
射供給づる燃料噴射弁３８が吸気バルブ７の近傍に取付
けられており、燃料噴射弁３８にがかる燃圧はプレッシ
ャレギュレータ３９により調整されるようになっている
。即ち、通常運転時には負圧制御弁（ＶＳＶ）４５によ
りプレッシャレギュレータ３９のダイアフラム室に吸気
管負圧を導入し、燃お１噴射弁３８にかかる燃圧を吸気
管圧力より常に所定値例えば２．５５に９／ｃＩＩｉだ
（プ高くなるよう設定しており、余分な燃料は通路４６
を経て燃料タンク３５に戻している。高温始動運転時な
どには負圧制御弁（ＶＳＶ）４５にＪ：リフレッシ１フ
レギユレータ３９のダイアフラム室に大気圧を導入し、
燃料噴射弁３８にがかる燃圧を吸気管圧力に関係なくア
ップするようにしている。

そして点火系では、イグニッションコイル４０で発生し
た高電圧をディストリビュータ４１に供給し、ディスト
リビュータ４１で所定の点火時期制御を行ないなから該
高電圧を所定のタイミングで各気筒の点火プラグ６に分
配供給するようにしている。ディストリビュータ４１に
は、図示しないクランクシャフトと同期して回転するデ
ィストリビュータシャフト４２の回転位置から回転角及
び回転数を検出する回転数センサ４３が設けられており
、具体的には、この回転数センサ４３によりクランクシ
ャフトの２回転毎に２４回のパルス信号を出力すると共
にクランクシャフトの一回転毎に所定角で一回のパルス
信号を出力するようにしている。

制御装置５０は、バッテリ電源２１により作動するマイ
クロコンピュータであり、このマイクロコンビコータ内
には、第３図に示すように、中央処理ユニット（ＣＰＵ
）５１と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２と、ラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５３と、イグニッション
スイッチ１６のオフ時にも記憶を保持するバックアップ
ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５４とを含んでいる
。

このうちのＲＯＭ５２には、メインルーチン、燃料噴ｔ
ＪＪ量制御ルーヂン、点火時期制御ルーチン等のプログ
ラム、これらの処理に必要な種々の固定データ、定数等
が格納されている。さらにマイクロコンピュータ内には
、マルチプレクサを有するＡ／Ｄ変換器５５と、バッフ
ァメモリを有するＩ１０装置５６とが組込まれ、これら
の５５と５６は前記５１〜５４とコモンバス５７により
互いに接続されている。

Ａ／Ｄ変換器５５においては、エアフロメータ２５、吸
気温センサ２６等の各センサの出力信号をバッファを介
してマルチプレクサに入力し、これらのデータをＡ／Ｄ
変換してＣＰＵ５１の指令により所定の時期にＣＰＵ５
１及びＲＡＭ５３あるいは５４へ出力するようにしてい
る。これによりＲＡＭ５３に吸入空気量、吸気温、水温
等の最新検出データを取込み、その所定領域にこれらの
データを格納する。またＩ１０装置５６においては、ス
ロットルセンサ３２、回転数センサ４３等の各センサの
検出信号を入力し、これらのデータをｃｐｕｂ’＋の指
令により所定の時期にＣＰＬＩ５１及びＲＡＭ５３ある
いは５４へ出力するようにしている。

ＣＰＵ５１はＲＯＭ５２に記憶されているプログラムに
従って前記各センサにより検出されたデータに基づいて
燃料噴射量を計算し、これに基づくパルス信号をＩ１０
装置５６を経て燃料噴射弁３８に出力する。”すなわち
、基本的には、エアフロメータ２５が検出する吸入空気
量と回転数センサ４３が検出する機関回転数により基本
燃料量を算出し、これを検出吸気温と冷却水温に応じて
補正し、この補正燃料量に対応するパルス信号をＩ１０
装置５６内の図示しない駆動回路から燃料噴射弁３８に
送るようになっている。

即ち、燃料噴射量ＴＡＵは、 ＴＡＵ＝ＴＰＸＦＡＦｘＦＧ＋α の式に基づいて決定される。ここでＴＰは吸入空−１０
＝ 気量Ｑ／機関回転数Ｎから定まる基本噴（ＪＪｍ、　Ｆ
ＡＦは酸素センサの出）〕に基づいて定まる空燃比フィ
ードバック補正係数、ＦＧはアイドル運転時等における
学習補正係数、αはその他の補正係数である。

この内の学習補正係数ＦＧは、高温始動後であって所定
時間経過以前である場合にプレッシャレギュレータ３つ
の作動が停止卜されているとき１゜○の値に設定される
ようになっている。即ち、高温始動後に一定期間プレッ
シャレギュレータ３つの作動が停止されているのであれ
ば、そのプレッシャレギュレータの作動停止中の期間、
空燃比の学習制御を禁止するようにしている。

次に第４図及び第５図に示すフローチャートに基づいて
燃料噴射制御の学習制御禁止ルーチンについて説明する
。

最初のステップ４０１では、機関冷却水温ＴＨＷが所定
値Ａ℃以上であるか否かを判別し、ＴＨＷ≧Ａ℃であれ
ばステップ４０２に進み高温始動後所定時間Ｂｓｅｃを
経過しているか否かをタイマにより判別し、高温始動後
Ｂｓｅｃ以内であれば４０３に進みプレッシャレギュレ
ータ３９の作動を停止する。即ち、プレッシャレギュレ
ータ３９のダイアフラム室にはＶ　Ｓ　Ｖ　４．５によ
り大気圧を導入し、燃料噴射弁にがかる燃圧をアップさ
せる。次いでステップ４０４では、前記アイドル運転時
における学習補正係数ＦＧを１．０に設定する学習制御
禁止フラグＸＧＫＳを立てて（ＸＧＫＳを１にし）、こ
のルーチンを終了する。

ステップ４０１にてｔａ関冷却水温Ｔ　ＨＷが所定値Ａ
℃よりも小さいかあるいはステップ４．０２にて高温始
動後所定時間３ｓｅｃを超えていることがタイマにより
検出されているときには、ステップ４０５に進みプレッ
シャレギュレータ３９の作動を行ない、つまりプレッシ
ャレギュレータ３つのダイアフラム室に吸気管負圧を導
入して燃料噴射弁３８にがかる燃圧をその時の吸気管圧
力よりも所定値例えば２　、５５に９／ｃｉ高い値に設
定し、次いでステップ４０６に進み学習制御禁止フラグ
ＸＧＫＳを降ろしくＸＧＫＳをＯにし）、このル一チン
を終了する。

第５図に示す学習制御禁止実行ルーチンにおいては、ま
ずステップ５０７にて学習制御禁止フラグＸＧＫＳが立
っているか否かを判別し、ＸＧＫＳが降りていればステ
ップ５０８に進み学習制御を実行するが、ＸＧＫＳが立
っていれば、学習制御を実行することなくつまり学習補
正係数ＦＧを１．０にセットしこのルーチンを終了する
。

次に第６図は、機関温度が十分に高い状態で機関を停止
した直後に再始動する場合の空燃比フィードバック波形
、学習補正係数、空燃比及び機関回転数をあられしてい
る。

このグラフについて説明すると、高温時の機関停止直後
の再始動開始時（第６図でＡ−８間）には、燃料系の温
度がさほど上界していないため、プレッシャレギュレー
タ３つの動作が停廿されて燃圧アップされ燃料増により
空燃比がリッチになった状態でクランキングされる。ク
ランキングが完了すると、空燃比のフィードバック制御
が開始されるが、この状態で、アイドル運転を継続して
いると、その後酸素センサ９が不活性化して空燃比のフ
ィードバック制御が停止される（Ｂ点）。

本実施例によると、フィードバック制御の停止直後から
プレッシャレギュレータ３つの動作が開始されるまでの
間（Ｂ−０間）、学習補正制御は停止されているので、
空燃比が若干リッチになり、機関アイドル回転数がアッ
プさせられる。

その後タイマが始動開始時点から所定時間を計測すると
、プレッシャレギュレータ３９による燃料制御が開始さ
れて燃圧アップが解除されるが、これと同時に学習補正
制御による燃料増量が開始されるので、機関回転数は落
ち込むことなく通常のアイドル回転数に保持される。

発明の効果 本発明によれば、高温再始動後に空燃比の学習制御を停
止しているため、空燃比のフィードバック制御が停止さ
れ且つプレッシャレギュレータによる燃圧アップが解除
されたとき、その時点で空燃比の学習制御が開始される
ので、空燃比のオーバーリーンを回避し、これによりア
イドル回転数が落ち込むことなく機関ストールを確実に
防止すると共に、その後のアイドル回転数を安定に保持
することがでさるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成をあられすブロック図、 第２図は本発明を適用した内燃機関及びその周辺装置の
一実施例をあられす概略構成図、第３図は本発明の制御
回路の一実施例をあられすブロック図、 第４図及び第５図は本発明の一実施例をあられずフロー
ヂャート、 第６図は本発明の一実施例におけるフィードバック波形
、学習補正係数、空燃比及び機関回転数と時間との関係
をあられすグラフである。 １・・・内燃機関本体、　　　６・・・点火プラグ、９
・・・酸素センサ（空燃比センサ）、１５・・・水温セ
ンサ、　　　２１・・・バッテリ電源、２８・・・スロ
ットルバルブ、３８・・・燃料噴射弁、３つ・・・プレ
ッシャレギュレータ、 ４５・・・ＶＳＶ　（負圧制御弁） ５０・・・制御装置、 ５１・・・中央処理ユニット（ＣＰＵ）、５２・・・リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）、５３．５４・・・ランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡ　Ｍ　）、５５・・・Ａ／Ｄ変
換器、　　５６・・・Ｉ１０装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関が所定温度以上であるか否かを判定する機関温度判
   定手段と、機関の始動時を検出する始動時検出手段と、
   排気ガス中の特定成分濃度から空燃比を検出する空燃比
   センサと、空燃比センサの出力に基づいて燃料量を制御
   する空燃比フィードバック制御手段と、機関運転条件に
   応じて基本燃料量を補正することにより空燃比を学習制
   御する学習制御手段と、燃料噴射弁の燃料噴射圧を制御
   するプレッシャレギュレータと、高温始動後にプレッシ
   ャレギュレータによる燃圧制御が停止されている期間、
   前記学習制御手段による空燃比の学習制御を停止する手
   段とを有していることを特徴とする内燃機関の燃料噴射
   制御装置。