JPS63162945A - 内燃機関の燃料噴射制御方法 - 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、内燃機関の燃料噴射制御方法に係り、特に機
関温度の高温時における再始動時のアイドル回転を安定
させる燃料噴射制御方法に関する。

［従来技術］ 内燃機関、例えば自動車に搭載されるエンジンにおい°
Ｃ，運転終了後一旦停止させ、ただちに再始動させる場
合、エンジン自体の温度が上昇しているために、燃料通
路内の燃料が気化してベーパな発生させることがある。

このため、高温再始動後の空燃比がオーバリーンとなり
、アイドル回転が不安定となる。

これを解決するため１本出願人は内燃機関のアイドル時
の冷却水温と吸気温とが設定値より高いとき、低温Ｍｔ
分動時同様に燃料噴射量を＃！！量制御して空燃比を制
御する方法を提案している（特開昭６１−８１５５１号
公報参照）、これにより。

高温始動時のアイドル回転の安定性が向上する。

なお、この方法ては、高温時の燃料増量後の減衰時間は
低温時の減衰時間とは同一である。

ここで、高温時では低温時に比べて機関温度の低−ドが
遅いという特性があり、高温時の燃料の減衰時間を低温
時の燃料の減衰時間と同一・とすると、高温時では、ベ
ーパが解消される温度に達する前に減衰が完了されるこ
とになり、この時点からベーパが解消されるまでの間の
アイドル回転が不安定となる。

このため、冷却水温等の機関の温度に応じて燃料増量の
減衰時間を変更し、高温時には燃料増量の減衰時間を長
くすることが案出されている（特開昭５９−１７６４２
６号公報参照）。

［発明か解決しようとする問題点］ しかしなから、上記のような制御は冷却水温等による機
関の温度のみに基づいて制御しているため、ベーパの発
生を顕著に判別することか困難であり、制御の信頼性に
欠けるという欠点があった。

本発明は上記事実を考慮し、ベーパか発生する高温再始
動時であることを確実に判断でき、最適な燃料の減衰を
行なうことができる内燃機関の燃料噴射制御方法を得る
ことが目的である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御方法は、燃料系の
温度に基づいて内燃機関の始動時に燃料の増量を行ない
始動後にこの増量された燃料の量を減衰させる燃料噴射
制御方法であって、前記始動時に増量された燃料の増量
値の減衰速度を機関回転数の上昇速度が速いときには速
くし２下降速度が速いときには遅くすることを特徴とし
ている。

［作用］ 内燃機関の運転停止後ただちに始動させる場合、本発明
が適用された内燃機関では機関内の燃料系の雰囲気温度
の上昇で発生するベーパによる空燃比のオーバリーンを
防止するため、燃料の減少分を￥１賃して始動性を向上
し、かつアイドル回転状態を安定させている。

機関の四転が継続されると、燃料系の温度の低下により
ベーパは減少するため、前記増量値はこれに応じて減少
させる必要がある。このため、本発明ては機関始動後の
回転数を計測して制御している。すなわち、回転数の上
昇速度が速い場合はベーパの減少速度か速いと判断され
、減衰速度を速くして燃料を減衰させる。また、回転数
の下降速度が速い場合はベーパの減少速度が遅いと′ｌ
′１断され、減衰速度を遅くして燃料を減衰させる。

このように、機関の運転状態に応じ千基本減衰にを補正
しているので、ベーパの減少速度に合わせて燃料増量値
を減衰させていくことかでき、アイドル回転数が安定す
る。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図（Ａ）には本発明か適用可能な燃料噴射１１１制
御装置を備えた火花内燃ａ関（エンジン）の概略を示す
ものである。エアクリーナ１０の下流側にはエアフロー
メータ１２か配置されている。

このエアフローメータ１２は、ダンピングチャンバ内に
回動可能に配置されたコンベンセーションプレートとコ
ンベンセーションプレートに固定されたメジャリングプ
レートとメジャリングプレートの開度変化から吸入空気
にを検出するポテンショメータ１２Ａとから構成されて
いる。また、ポテンショメータ１２Ａの近傍には、吸気
温を検出する吸気温センサ１２Ｂか取付けられている。

エアフローメータ１２は、吸気通路１４、サージタンク
１６及びインテークマニホールド１８を介してエンジン
本体２０の吸気ボート２２に連通されている。サージタ
ンク１６の上流側にはスロットル弁２４か配置されてい
る。

また、インテークマニホールド１８には各気筒毎に突出
するように燃料噴射弁（インジェクタ）２６か配置され
ている。このスロットル弁２４を迂回するように、バイ
パス通路２４Ｂが設けられている。

吸気ボート２２は吸気バルブ２０Ａを介してエンジン本
体２０内に形成された燃焼室２８に連通されている。こ
の燃焼室２８は、排気バルブ２０Ｂ、排気ボート３０、
エキゾーストマニホールド３２を介して排気通路３４に
連通されている。また、エキゾースト７ニホールド３２
には、理論空燃比を境に反転した信号を出力する０２セ
ンサ４０が取付けられており、排気通路３４には三元触
媒を充填した触媒装置４６に接続されている。

エンジン本体２０には、シリンダブロックなｉ通してウ
ォータジャケット内に突出するように冷却水温センサ３
８か取付けられている。また、エンジン本体２０の燃焼
室２８内に突出するように各気筒毎に点火プラグ３９が
取付けられており、この点火プラグ３９はディストリビ
ュータ４２及びイグナイタを介してマイクロコンピュー
タを含んで構成された制御回路４５に接続されている。

ディストリビュータ４２には、ディストリビュータシャ
フトに固定されたシグナルロータとディストリビュータ
ハウジングに固定されたピックアップとて構成された回
転角センサ４８が取付けられている。回転角センサ４８
は３０＠ＣＡ毎に回転各信号を出力し、この回転信号Ｎ
Ｓの周期からエンジン回転速度ＮＥを演算することかで
きる。

上記ポテンショメータ１２Ａ、吸気温センサ１２Ｂ、ス
ロットルセンサ２４Ａ１回転角センサ４８、冷却水温セ
ンサ３６及び０２センサは信号を入力するようにｖ制御
回路４５に接続されており、また、イグナイタ及び燃料
噴射弁２６は制御回路４５から出力される制御信号によ
って制御されるように接続されている。

マイクロコンピュータを含んで構成された制御回路は第
１１：Ａ（Ｂ　）に示すように、ランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）５８．リートオンリメモリ（ＲＯＭ）６０
、マイクロプロセシングユニット（ＭＰＵ）６２、出力
ポートロ８、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器７４、
回転速度信号形成回路７６及びこれらを接続するデータ
バスやコントロールハス等のバス７２を備えている。

Ａ／Ｄ変換器７４には、スロットルセンサ２４Ａ、ポテ
ンショメータ１２Ａ、吸気温センサ１２Ｂ、水温センサ
３８及びＯｚセンサ４０か接続されており、Ａ／Ｄ変換
器７４はこれらから入力される信号を順次デジタル信号
に変換する。また、回転速変信り形成回路７６には回転
角センサ４８が接続されており１回転角センサ４８から
出力される３０°ＣＡ毎の信号の周期からエンジン回転
速度が演算される。出力ポートロ８は駆動回路７８を介
して燃料噴射弁２６に接続されている。

また、ＲＯＭ６０には冷却水温Ｔ　Ｉ（Ｗとエンジン再
始動後の燃料の増量値ＦＡＳ′Ｅとの関係のマツプか記
憶されている（第２図参照）。従って、燃料噴射時間Ｔ
ｐには冷却水温ＴＨＷに基づいて得られた増量値ＦＡＳ
Ｅに対応した燃料噴射時間か加算され燃料が増量される
ようになっている。なお、この増ψ時のエンジン回転数
は増量二時回転７１　Ｎ　Ｅ　ｕとしてＲＡＭ５Ｂに記
憶される。

さらに、制御回路４５のＲＯＭ６０には、この始動後増
量値ＦＡＳＥを減衰させていくための。

異なる２種の基本減衰ｆｊ（Ｈ又はＬが記憶され、エン
ジン始動時に冷却水温ＴＨＷによりいずれかが選択され
て燃料を減衰させていくようになっている。基本減衰量
りと基本減衰量Ｈとの関係は１例えば基本減衰ＩＪＬを
増量値ＦＡＳＥに対しての百分率で表わすと０．１％で
あり、これに対して基本減衰量Ｈは０．０５％である。

本実施例では、冷却水温Ｔ″ＨＷが１００　”Ｃ以下の
場合は基本減衰量が比較的多くなるように設定され（基
本減衰量Ｌ）、１００’Ｃ以りの場合は基本減衰にか比
較的少なくなるように、設定されるようになっている（
基本減衰量−Ｈ）。

また、ＭＰＵ３４では燃料の減衰時にエンジンＩＯの回
転数ＮＨの前記燃料増４１時の回転数ＮＥＵを基準とし
た変化分へＮＥを演算するようになっている。ここで１
回転数ＮＥが５回転以Ｅ減少されている場合と（八ＮＥ
’≧＋５）、５回転具１−増加されている場合（八ＮＥ
≦−５）とでは、前記基本減衰Ｊ＾を補正するようにな
っている。

すなわち、八ＮＥ≧＋５の場合は、ベーパの減少速度か
遅いと判断され基本減衰量り又は１１を半分に補＋Ｅ　
Ｌ／、△ＮＥ≧＋５の場合はベーパの減少・速度が速い
と判断され基本減衰量り又はＨを倍に補正している。

これにより、燃料の減衰速度とベーパの減少速度を一致
させることができるようになっている。

以ｒに本実施例に適用されたエンジン１０の通常のＷ乾
状７７Ｂにおける空燃比制御を説明する。

第３図のメインルーチンに示される如く、まず、ステッ
プ２００でエンジン回転ｆｉＮＥ、１分あたりの吸入空
気ｒ＆Ｑｏ、冷却水温ＴＨＷを求め、次いでステップ２
０２で次の（１）式により、燃料噴射時間Ｔｐを求める
。

ＴＰ”Ｋ−Ｑｏ　／ＮＥ　　　（１） ここにに：定数 次にステップ２０４でＴｐを冷却水温ＴＨＷで補正し、
次の（２）式により最適な燃料噴射時間ＴＡＵを求める
。

ＴＡＵ−Ａ＝（Ｔｐ−Ａ）＋ＦＡＳＥ　　　（２）ここ
に　　　Ａ：単位燃料噴射？ ＦＡＳＥ　：燃料増！正値 これにより、エンジンは最適な空燃比て運転される。

以下に本発明の特徴であるエンジン（グ始動時に割り込
まれる燃料増驕制御及び回転信ｔ）毎に割り込まれる再
始動後の燃料減衰の実施例の作用を：ｊＳＪ図及びｔｊ
Ｓ５図のフローチャートに従い説明する。

まず、第４図に示される如く、エンジンの再始動時に行
なわれる基本減衰量設定のためのルーチンについて説明
する。

ステップＬ００においてΔＮＥを０とし次いでステップ
１０２で水温センサから冷却水温ＴＨＷを読み込んだ後
、ステップ１０４へ移行して始動後増：Ｉ”：　４（ｉ
　Ｆ　Ａ　Ｓ　Ｅを第２図に示すマツプから冷却水温Ｔ
ＨＷに応じて演算する。

増！Ｉｌ：値ＦＡＳＥか演算されるとステップ１０６て
冷却水温ＴＨＷが１００”Ｃを超えているか否かをｒ１
１ｔｌＦする。判断基準を１００　”Ｃに設定したのは
１通常の運転時の冷却水温は８８土５°Ｃであり、オー
バヒート時の温度が１２０°Ｃ程度になることから、そ
のほぼ中間値を判断基準とした。　。

ステップ１０６で冷却水温ＴＨＷが１００℃以ドと判断
された場合はベーパにょる空燃比のオーバリーンの度合
が小さいと判断し、ステップ１０８へ移行して基本減衰
量をＬとする。また、ステップ１０６で冷却水温ＴＨＷ
が１００’ｃ以上と判断された場合はオーバリーンの度
合が大きいと判断しステップ１１０へ移行して基本減衰
量をＨとする。ステップ１０８又はステップ１１０で基
本減衰量かＬ又はＨに設定されるとステップ１１２・＼
移行して現在の回転数ＮＥか読み込まれ、次いでステッ
プ１１４でこの回転数ＮＥを燃料増開一時の回転数ＮＥ
ｕへ代入する。これてこのルーチンは終ｒする。エンジ
ンＩＱの！’）　＆ｆ’ｆ動時にはこごて求められた増
ｒ（ｋ　（ｆｎ　Ｆ　Ａ　Ｓ　Ｅに基づいて燃料増シｔ
：かなされる。

次に第５図のフローチャートに従い、ＦＡＳＥ減衰のた
めのルーチンを説明する。

まず、ステップ１１８で冷却水温ＴＨＷか１００°Ｃ以
りであるか否かが判断される。ＴＨＷが１００℃以ヒで
ある場合は高温再始動であるとｒ（断され、ステップ１
２０へ移行して現在のエンジン回転ａＮＥが１１０００
ｒｐ以りか否かが判断される。ここて、現在の回転数Ｎ
Ｅがｔｏｏ。

ｒｐｍ回転以下である場合にはステップ１２２へ移行す
る。すなわち、冷却水温ＴＨＷ１００°Ｃ以」二でかつ
回転数ＮＥが１１０００ｒｐ以Ｌ：の場合は基本減衰Ｉ
Ｊ　Ｈの補正か必要とｌ′ｌ断される。なお、ステップ
１１８でＴＨＷか１００℃以下であると判断されるか、
あるいはステップ１２０で現在の回転数がｌｏ００ｒｐ
ｍ以Ｅであると判断されると、アイドル回転性が良く基
本減衰量Ｈの補正は必要ないと判断され、ステップ１２
４へ移行して現在の増量値ＦＡＳＥから前記基本減衰−
１設定ルーチンで求めた基本減衰量Ｈな差し引いたイ４
を新たな増ｌｊ値ＦＡＳＥとしこのルーチンは終了する
。

次にスう一ツブ１２２では前記ＮＥｕと現在の回転数Ｎ
Ｅとのモ均値が求められこれを新たにＮＥＵとし、次い
でステップ１２３で前記ＮＥｕと現在のエンジン回転数
ＮＥとの差△ＮＥがｒｆ＃Ｉ算される。これにより回転
信号ＮＳが、エンジンノイズ笠により誤差を生しること
があっても、この回転４ＨＸ″ｆＮＳを？！検出した場
合の影響を除くことかできる。

八ＮＥか演算されるとステップ１２８へ移行して八ＮＥ
か＋５回転以上であるか否かが判断され、ｒｒ定判定さ
れるとベーパの減少時Ｉｌｌが遅いとｒ４断じステップ
１３０へ移行して、前記基本減衰１Ｊ、設定ルーチンで
求めた基本減衰ＩりＬ又はＨを゛１分のｔａ、とした後
ステップ１２４へ移行する。

ステップ１２８で否定判定された場合はベーパの減少時
間が早いと判断しステップ１３２へ移行して△ＮＥが一
５回転以下であるか否がか判断され；１定判定された場
合はステップ１３４で前記基本Ｊ４衰ｒＸＬ設定ルーチ
ンで求めた基本減衰、ＩＪ、　Ｌ又はＨな倍のにとだ後
ステップ１２４へ移行する。

ステップ１２８及びステップ１３２共に否定判定された
場合はアイドル回転が安定していると判断しステップ１
２４へ移行する。

このように、増に値ＦＡＳＥの減衰を冷却水温ＴＨＷた
けてなく、エンジン回転数ＮＨに基づいて補正している
ので、ベーパの減少時間に沿った減衰時間で増Ｉ直燃料
を減衰させていくことができ、常にアイドル回転の安定
性が向上される。

なお、本実施例では高温ＩＴｇ始動時である場合にのみ
１ＦｉｉＲ賃の補正を行なうようにしたが（第５図ステ
ップ１１８）、例えば、低温始動時においても、すなわ
ち冷却水温ＴＨＷか１００°Ｃ以−ドであってもベーパ
か発生することも考えられるのて、第６図に示される如
く、第５図のルーチンから冷却水温ＴＨＷと１００℃と
の比較ステップ（ステップ１１Ｂ）を除いて高温低温に
関係なく、減衰＋、＋の補正処理を行なってもよい。

また１本実施例では変化分Δ、ＮＥを所定の範囲内にあ
るかあるいはこれより上の領域又は下の領域かの３条件
で減衰量の補正を行なったが、第７図のグラフに示され
る如く、変化分△ＮＥと減衰ｊ、ｌ補ＩＦ値との関係を
予め制御回路４５のＲＯＭ６０ヘテーブル化して記憶さ
せておき、これに応じて減衰！１！：を補正するように
してもよい。また。

燃料増ｊ、１．１ｌｌｒの回転数ＮＥｕを基本減衰量設
定ルーチンで求めた値をそのまま適用したが、精度向上
のためこの燃料増！＾時の回転数ＮＥｕを３倍し回転信
−）ＮＳの発振時の回転数を加えた値を４で割るように
すれば（ｌ／４なまし）、変化分へＮＥとベーパ減少時
間との関係の信頼性かさらに向上する。これを第８ＬＡ
のフローチャートに示す、なお、第５　ｔＡに示したフ
ローチャートと同一の制御をするステップは同じ符号を
付してその説明を省略する。

ステップ１１８及びステップ１２０で冷却水温か１００
℃以丁てかつ回転数がｌｏｏｏｒｐｍ以下の場合ステッ
プ１３６へ移行し、燃料増量時の回転数ＮＥｕを前述し
たｌ／４なましする。これにより新たな燃料増量時の回
転数ＮＥｕが求められるとステップ１３Ｂへ移行して変
化分へＮＥをｒＪｊＩ算し、ステップ１４０へ移行する
。ステップ１４０では前記第７図に示すマツプから基本
減衰ＸＸＬＨを補止値を変化分へＮＨに応して求めるた
後、ステップ１２４へ移行する。

このようにすれば、変化分△ＮＨに応じた基本減衰量Ｈ
の補正値を３段階に分けて求めるよりも、補正値の微調
整か可能となる。

なお、本実施例では予め基本減衰量を設定しておき、こ
の基本減衰ら１″をエンジン回転数に基づいて補正する
ようにしたが、エンジン始動後の減衰量そのものをエン
ジン回転数から求めるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以」、説明した如く本発明に係る内燃機関の燃料噴射制
御方法は、ベーパが発生する高温再始動時であることを
確実に判断でき、最適な燃料の減衰を行なうことかでき
るという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１１ｍ（Ａ）は未発ＩＪＩに係る内燃機関の燃料噴射
制御方法が適用されたエンジンのシステム図、第１図（
Ｂ）は１！Ｊ制御ブロック図、第２図は冷却水温ＴＨＷ
と始動後□増４Ｆ補正値ＦＡＳＥとの関係を示す特性図
、第３図は燃料噴射制御のメイル−チンを示すフローチ
ャート、第４図は基本減衰量設定のためのフローチャー
ト、ボ５図は高温再始動時のＦＡＳＥ減衰のためのフロ
ーチャート、第６１ソ１は高温又は低温に拘らず減衰量
を補正する場合のフ［１−チャート、第７図は八ＮＥと
減衰量補正値との関係を示す特性図、第８図は第７図の
特性図に）、（づいて減衰量補正を行なう場合の制御フ
ローチャートである。 ｌ２・・・エアフローメータ、 ２６・・・燃料噴射弁、 ３８・・・冷却水温センサ、 ４２・・・ディス１〜リヒユータ、 ４５・・・制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　燃料系の温度に基づいて内燃機関の始動時に燃
   料の増量を行ない始動後にこの増量された燃料の量を減
   衰させる燃料噴射制御方法であって、前記始動時に増量
   された燃料の増量値の減衰速度を機関回転数の上昇速度
   が速いときには速くし、下降速度が速いときには遅くす
   ることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。