JPS63189628A - 内燃機関の始動時燃料噴射量制御方法 - 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始動時燃料噴射量制御方法に係り、
特に機関温度に応じて始動時の燃料噴射量を制御する内
燃機関の始動時燃料噴射量制御方法に関する。

〔従来の技術〕

機関が充分暖機していない始動時においては、噴射され
た燃料がインテークマニホールド内壁面等に付着して燃
焼室内に供給される燃料量が少な　。

くなるため、この壁面付着量に相当する量の燃料を補正
して燃料噴射を行なうことにより始動性および始動直後
の安定性を良好にしている。即ち、機関温度が低（壁面
に付着した燃料の蒸発量が少ない冷間始動時においては
燃料の蒸発量が少なく燃焼室への燃料供給量が少なくな
ることから燃料噴射量を多くし、機関温度が高く壁面に
付着した燃料の蒸発量が多い始動時には燃料の蒸発量が
多く燃焼室への燃料供給量が多くなることから燃料噴射
量を少なくするようにしている。

しかしながら、始動時に燃焼室内に供給される燃料量は
、始動直前に壁面に付着している残留燃料量によっても
影響され、壁面の残留燃料量が多い場合には噴射された
燃料の大部分が燃焼室内へ供給されるが、壁面の残留燃
料量が少ない場合には噴射された燃料が壁面に付着する
ため燃焼室内に供給される量が少なくなり、空燃比がオ
ーバリーンになり始動性が悪化する。このため、従来で
は、ヒータとサーミスタから成るヒートセンサを設け、
機関運転中にヒータに通電してヒータを加熱し、機関停
止時にヒータへの通電を停止して機関停止後の経過時間
に伴って冷却されるヒータの温度をサーミスタによって
検出することにより噴射された燃料の壁面付着量を予測
し、サーミスタの出力に基づいて始動時の燃料噴射量を
補正するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の技術では、機関運転中ヒータ
により暖められたサーミスタが機関停止後の時間経過と
共に冷却されて抵抗値が変化することを利用しているた
め、機関始動後直ちに機関停止して再始動した場合には
、サーミスタがヒータによって完全に暖まらないうちに
冷却を開始するので、再始動時の燃料噴射量が誤補正さ
れ、始動性が悪化する、という問題があった。

なお本発明に関連する゛技術としては、機関停止から再
始動時までの吸気管壁面温度の最大値により吸気管への
燃料付着量を推定して始動時の燃料噴射量を補正する特
開昭５６−１５４１３３号公報に記載された技術や機関
始動直前の未燃ガス成分を検出して始動時の燃料噴射量
を補正する技術（特開昭６１−１８４１号）がある。

本発明は、上記問題点を解決すべく成されたもので、機
関始動後直ちに機関を停止して再始動した場合において
も正確に再始動時の燃料噴射量を補正することができる
内燃機関の始動時燃料噴射量制御方法を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、機関温度に応じて
定められた始動時燃料噴射時間に基づいて始動時の燃料
噴射量を制御する内燃機関の始動時燃料噴射量制御方法
において、機関停止時から機関再始動時までの経過時間
を計測し、前記経過時間が長くなるに従って機関再始動
時の燃料噴射量を増量したことを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、機関停止時から機関再始動時までの経
過時間が計測され、機関再始動時には機関温度に応じて
定められた始動時燃料噴射時間が経過時間に応じて補正
され、経過時間が長くなるに従って機−関再始動時の燃
料噴射量が増量される。

これによって、経過時間が短いとき、すなわち壁面に多
くの燃料が付着しているときには再始動時の燃料増量分
が少なくされて空燃比オーバリッチになるのが防止され
、壁面に付着した燃料が少ないときには再始動時の燃料
増量分が多くされて空燃比オーバリーンになるのが防止
され、再始動性を良好にすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、機関停止時から再
始動時までの経過時間によって再始動時の燃料噴射量を
補正しているため、始動後直ちに機関を停止して再始動
した場合においても壁面に付着している燃料量に応じて
再始動時の燃料噴射量を制御することができ、これによ
って再始動時の空燃比オーバリッチ、オーバリーンを防
止して再始動性を良好にすることができる、という効果
が得られる。

〔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２図は本発明が適用可能な燃料噴射量制御装置を備え
た火花点火内燃機関（エンジン）の概略を示すものであ
る。エアクリーナｌＯの下流側にはエアフロメータ１２
が配置されている。

このエアフロメータ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ペ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量
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が取付けられている。エ
アフロメータ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の吸気ポート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が配置され、このス
ロットル弁２４にはスロットル弁が全開状態でオンする
スロットルセンサ２４Ａが取付けられており、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が配置されている。

そして、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。

吸気ポート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２日は、排気パルプ２０Ｂ、排気ポート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。エキゾーストマニホールド３２には、
理論空燃比を境に反転した信号を出力する０、センサ４
０が取付けられており、排気通路３４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、シリンダブロックを貫通してウ
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が取付けられている。この水温センサ３８は、機関冷
却水温を検出し、機関冷却水温で機関温度を代表する。

なお、機関オイル塩を検出して機関温度を代表させても
よい、エンジン本体２０の燃焼室２日内に突出するよう
に各気筒毎に点火プラグ（図示せず）が取付けられてお
り、この点火プラグはディストリビュータ４２及びイグ
ナイタ（図示せず）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で構成された回転角セ
ンサ４８が取付けられている０回転角センサ４８は３０
゜ＣＡ毎に回転角信号を出力し、この回転角信号の周期
からエンジン回転速度Ｎを演算することができる。

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３８及びＯ□センササ４０は信号を入力するように
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。また、制御
回路４５には、イグニッションスイッチオフにおいても
制御回路４５へ電力を供給するバックアップ電源４７が
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４５
は第３図に示すように、ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）５Ｂ１．リードオンリメモリ（ＲＯＭ）６０．マイ
クロプロセッシングユニット（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
やコントロールバス等のバス７２を備えている。

Ａ／Ｄｕｋ器７４には、スロットル、センサ２４Ａ、ポ
テンショメータ１２Ａ１吸気温センサ１２Ｂ、水温セン
サ３Ｂ及び０．センサ４０が接続されており、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、回転速度信号形成回路７６には回
転角センサ４Ｂが接続されており、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。そして、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。なお
８０はクロック発生回路である。

次に、上記エンジンに本発明を適用した実施例の制御ル
ーチンを説明する。第１図は、イグニッションスイッチ
がオンからオフに切り換えられたときから、即ち機関が
停止されたときから実行されるルーチンを示すものであ
る。イグニッションスイッチがオンか′らオフに切り換
えられるとバックアップ電源４７から供給される電力に
よって実行を開始し、先ず、ステップ１００において機
関冷却水温ＴＨＷをＲＡＭの所定エリアに記憶し、ステ
ップ１０２においてカウント値ＴＩＭＥを０にセットす
る０次のステップ１０４では、常時１分間を計測する１
分タイマをリセットし、ステップ１０６においてイグニ
ッションスイッチがオフしているか否かを判断する。ス
テップ１．０６においてイグニッションスイッチがオフ
していると判断されたときには、１分タイマによって１
分が計測されたか否かを判断することにより１分経過し
たか否かを判断する。１分経過していないときはステッ
プ１０６に戻る。この間１分タイマは時間の計測を継続
する。ステップ１０８で１分経過したと判断されたとき
には、ステップ１１０においてカウント値ＴＩＭＥが所
定値（例えば、２５５）と等しくないか否かを判断し、
等しい場合はそのままステップ１０４へ戻り、等しくな
い場合はステップ１１２においてカウント値ＴＩＭＥを
１インクリメントする。上記カウント値ＴＩＭＥと比較
される所定値は、機関冷却水温が最も低いときに機関を
停止してから壁面に付着した燃料が全て蒸発するまでの
時間に相当する。

上記ステップ１０６においてイグニッションスイッチが
オンされたと判断されたとき、即ち再始動されたと判断
されたときは、ステップ１１４においてステップ１００
で記憶した機関冷却水温ＴＨＷとカウント値ＴＩＭＥと
により第５図に示すマツプから補正係数Ｋを演算する。

この補正係数には、カウント値ＴＩＭＥが大きくなるに
従って１から徐々に大きくなるように定められており、
また機関冷却水温に応じて傾きが変化するように定めら
れている０機関冷却水温が低いほど補正係数にの傾きが
小さいのは、機関冷却水温が低いときは機関の壁面温度
も低く壁面へ付着した燃料の蒸発に時間がかかるからで
ある。従って、機関冷却水温が高くなるに従って補正係
数にの傾きが大きくなるように定められている０次のス
テップ１１６では、機関冷却水温センサによって検出さ
れた現在の機関冷却水温ＴＨＷを取り込み、ステップ１
１８において第４図に示すマツプから現在の機関冷却水
温に対応する始動時基本燃料噴射時間ＴＡＵＳＴＡを演
算する。この始動時基本燃料噴射時間ＴＡＵＳＴＡは、
機関冷却水温が高くなるに従って短くなるように定めら
れている０次のステップ１２０では、ステップ１１Ｂで
演算された始動時基本燃料噴射時間にステップ１１４で
演算された補正係数Ｋを乗算して補正することにより実
行始動時基本燃料噴射時間ＴＡＵを演算する。

そして、次のステップ１２２において、実行始動時基本
燃料噴射時間ＴＡＵを吸気温等によって補正して補正さ
れた時間燃料噴射弁を開弁することにより燃料の噴射を
実行する。これによって再始動が開始される０次のステ
ップ１２４においては機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ、
（例えは、５００ｒｐｍ）を超えたか否かを判断するこ
とにより始動が完了されたか否かを判断し、機関回転速
度ＮＥが所定値ＮＥ０未満のときには、機関始動中と判
断してステップ１２６において補正係数Ｋを所定値小さ
くすることにより補正係数の減衰処理を行なってステッ
プ１１６へ進み上記と同様にして始動時の燃料噴射を継
続する。ここで、ステップ１２６で補正係数を減衰する
ようにしたのは、始動時初期の燃料噴射によって機関の
内壁面へ燃料が付着され、始動時初期以降では噴射され
た燃料の壁面への付着量が少なくなるからである。なお
、この補正係数には１になるまで減衰処理される。一方
、ステップ１２４においてエンジン回転速度が所定値Ｎ
Ｅ、を超えたと判断されたときには、始動が完了された
と判断してこのルーチンを終了し、図示しない始動後の
燃料噴射量制御ルーチンを実行する。Ｓち、吸入空気量
と機関回転速度とで基本燃料噴射時間を演算し、この基
本燃料噴射時間を吸気温や機関冷却水温等で補正して燃
料噴射時間を求め、この燃料噴射時間に相当する時間燃
料噴射弁を開弁することにより燃料噴射の実行を行なう
。

以上説明したように本発明によれば、経過時間に応じて
徐々に大きくなりかつ機関冷却水温が高くなるに従って
大きくなる補正係数を用いて始動時の基本燃料噴射時間
を演算するようにしたので、始動開始時に壁面に付着し
ている残留燃料量に応じた量の燃料を噴射することがで
きる。また、ソフトウェアによるタイマによって時間を
計測しているので、ヒートセンサ等のセンサを取付ける
必要がなく、補正係数を各エンジン毎に定めることによ
り各エンジン毎に最適な適合が可能になり、またヒート
センサでは計測時間に限界があるがカウント値と比較さ
れる所定値を大きくすることにより長時間の計測が可能
となり補正範囲が広くなる。

なお、上記では補正係数Ｋを機関冷却水温に応じて定め
た例について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、壁面に付着した残留燃料の平均的な蒸発特
性から機関冷却水温とは無関係にカウント値ＴＩＭＥに
応じて徐々に太き（なるように定めもよい、また、上記
では吸入空気量と機関回転速度とで燃料噴射量を制御す
るエンジンについて説明したが、吸気管圧力とエンジン
回転速度とで燃料噴射量を制御するエンジンにも適用す
ることができる。また、上記では燃料噴射弁として燃料
噴射制御装置の主燃料噴射弁を用いて始動時の燃料噴射
量を制御する例について説明したが、始動補助用の補助
燃料噴射弁を設けて始動時の燃料噴射量を制御するエン
ジンにも適用することができる。

更に、上記では、始動時基本燃料噴射時間を用いて始動
時の燃料噴射量を制御する例について説明したが、微開
始動時においても機関始動後°と同様の方法で基本燃料
噴射時間を求め、スタータオンのときに機関冷却水温に
応じて一定の値になり・かつスタータオフ時に所定の割
合で減衰される始動時増量補正係数で基本燃料噴射時間
を補正して始動時の燃料噴射−を制御するエンジンにも
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の制御ルーチンを示す流れ図、
第２図は本発明が適用可能なエンジンを示す概略図、第
３図は第２図の制御回路の詳細を示すブロック図、第４
図は補正係数のマツプの一例を示す線図、第５図は基本
燃料噴射時間のマツプの一例を示す線図である。 １２・・・エアフロメータ、 ２６・・・燃料噴射弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関温度に応じて定められた始動時燃料噴射時間
   に基づいて始動時の燃料噴射量を制御する内燃機関の始
   動時燃料噴射量制御方法において、機関停止時から機関
   再始動時までの経過時間を計測し、前記経過時間が長く
   なるに従って機関再始動時の燃料噴射量を増量したこと
   を特徴とする内燃機関の始動時燃料噴射量制御方法。