JP2796419B2 - 電子制御燃料噴射装置 - Google Patents
電子制御燃料噴射装置Info
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- F02D41/061—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up the corrections being time dependent
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の始動時間を検出する事により始
動時の燃料供給状態を推定し、この推定値を基づいて供
給燃料量の最適制御を行う電子制御燃料噴射装置に関す
る。
動時の燃料供給状態を推定し、この推定値を基づいて供
給燃料量の最適制御を行う電子制御燃料噴射装置に関す
る。
電子制御燃料噴射装置における内燃機関の始動時での
燃料噴射量は、公知のごとく、シリンダへの吸入空気量
とは無関係に求められた固定パルス幅をインジエクタ
（燃料噴射弁）に出力することにより決定されていた。
したがつて、前記固定パルス幅としては、シリンダへの
吸入空気について、エンジン水温とエンジン回転数によ
り推定補正を行い、あらゆる条件で始動可能となるよう
な値に設定されていなければならない。しかし、インジ
エクタやエンジンなどのバラツキ（不均一性）、燃料性
状差（重質，軽質）等については考慮されていないた
め、前記要因により始動時の空燃比がばらつく事で車両
毎、あるいは、使用地域毎に内燃機関の始動性に差を生
じるという問題がある。
燃料噴射量は、公知のごとく、シリンダへの吸入空気量
とは無関係に求められた固定パルス幅をインジエクタ
（燃料噴射弁）に出力することにより決定されていた。
したがつて、前記固定パルス幅としては、シリンダへの
吸入空気について、エンジン水温とエンジン回転数によ
り推定補正を行い、あらゆる条件で始動可能となるよう
な値に設定されていなければならない。しかし、インジ
エクタやエンジンなどのバラツキ（不均一性）、燃料性
状差（重質，軽質）等については考慮されていないた
め、前記要因により始動時の空燃比がばらつく事で車両
毎、あるいは、使用地域毎に内燃機関の始動性に差を生
じるという問題がある。
従来、この様な問題を解決する手段の一つに、特公昭
63−21816号公報等において開示されているものが提案
されている。これによれば、始動時での空燃比が初爆ま
での時間T1と、初爆から完爆迄の時間T2（始動時間）と
の間に所定の相関のある事を実験的に確認し、これらの
相関関係を利用して、始動時の初爆、完暖までの時間T
1,T2及び水温、始動時燃料補正量を計測し、この水温に
対応する先回の始動時の時間T1,T2及び始動時燃料補正
量データと比較し、上記相関関係に該当する場合は、自
動的に始動時燃料補正量を修正するようにしたものであ
る。
63−21816号公報等において開示されているものが提案
されている。これによれば、始動時での空燃比が初爆ま
での時間T1と、初爆から完爆迄の時間T2（始動時間）と
の間に所定の相関のある事を実験的に確認し、これらの
相関関係を利用して、始動時の初爆、完暖までの時間T
1,T2及び水温、始動時燃料補正量を計測し、この水温に
対応する先回の始動時の時間T1,T2及び始動時燃料補正
量データと比較し、上記相関関係に該当する場合は、自
動的に始動時燃料補正量を修正するようにしたものであ
る。
しかしながら、上記の従来技術になる制御装置におい
ては、内燃機関の始動時間については、本願の発明者等
の実験によれば、例え同一条件下（適正空燃比）におい
ても0.3秒程度のばらつきが存在し、供給空燃比が薄い
場合は、さらに、このばらつきが大きくなる事が判つ
た。また、初爆迄の時間T1が長く、完爆迄の時間T2が短
い場合は、上記の従来例では、供給空燃比が薄いと判断
するように構成されているが、例えばインジエクタから
の微量な燃料漏れなどにより吸気管内に燃料が残存して
いる場合などでは、始動時は過濃空燃比となり、この燃
料残存分を掃気して可燃空燃比になるまで初爆は発生し
ない。この事は、供給空燃比が濃い場合でも初爆迄の時
間T1が長く、完爆迄の時間T2が短い場合がある事を示し
ており、従来例では、誤判断の可能性が残つてしまうと
いう問題があつた。
ては、内燃機関の始動時間については、本願の発明者等
の実験によれば、例え同一条件下（適正空燃比）におい
ても0.3秒程度のばらつきが存在し、供給空燃比が薄い
場合は、さらに、このばらつきが大きくなる事が判つ
た。また、初爆迄の時間T1が長く、完爆迄の時間T2が短
い場合は、上記の従来例では、供給空燃比が薄いと判断
するように構成されているが、例えばインジエクタから
の微量な燃料漏れなどにより吸気管内に燃料が残存して
いる場合などでは、始動時は過濃空燃比となり、この燃
料残存分を掃気して可燃空燃比になるまで初爆は発生し
ない。この事は、供給空燃比が濃い場合でも初爆迄の時
間T1が長く、完爆迄の時間T2が短い場合がある事を示し
ており、従来例では、誤判断の可能性が残つてしまうと
いう問題があつた。
また、前記始動時間は、エンジンオイルの粘性やバツ
テリ電圧などの影響を受けるため、始動時の水温によつ
て大きく変化する。この点に関して上記従来例では、始
動時の水温に応じて前記時間T1,T2、及び修正補正量を
メモリ（RAM）に記憶しておくという方法をとつて対応
している。しかし、この方法では、多くのメモリを必要
とすることとなるためCPU内蔵のRAM容量を越える場合
は、増設RAMを装着する必要があるという問題が残つて
いる。
テリ電圧などの影響を受けるため、始動時の水温によつ
て大きく変化する。この点に関して上記従来例では、始
動時の水温に応じて前記時間T1,T2、及び修正補正量を
メモリ（RAM）に記憶しておくという方法をとつて対応
している。しかし、この方法では、多くのメモリを必要
とすることとなるためCPU内蔵のRAM容量を越える場合
は、増設RAMを装着する必要があるという問題が残つて
いる。
そこで、本発明は、上記従来技術における問題点を考
慮してなされたものであり、始動時等の同一条件下にお
ける供給空燃比のばらつきを、少ないメモリ（RAM）容
量にて吸収補正するために、始動時の供給空燃比及び燃
料性状を推定し、始動時又は始動に際して影響を受ける
供給燃料量を、始動時の水温及び回転数に応じて補正し
た標準始動時間に基づいて所定の値に適宜修正すること
により、常に最適な運転状態を確保できる電子制御燃料
噴射装置を提供することを目的とする。
慮してなされたものであり、始動時等の同一条件下にお
ける供給空燃比のばらつきを、少ないメモリ（RAM）容
量にて吸収補正するために、始動時の供給空燃比及び燃
料性状を推定し、始動時又は始動に際して影響を受ける
供給燃料量を、始動時の水温及び回転数に応じて補正し
た標準始動時間に基づいて所定の値に適宜修正すること
により、常に最適な運転状態を確保できる電子制御燃料
噴射装置を提供することを目的とする。
上記目的は、内燃機関の作動状態を検出する作動状態
検出手段と、前記作動状態検出手段にて検出された作動
状態の検出値に応じて内燃機関への燃料噴射量を演算す
る演算手段と、前記演算手段により、求められた演算値
に応じて前記内燃機関へ燃料を供給する燃料供給手段
と、前記内燃機関の始動時間を検出する始動時間検出手
段と、前記始動時間検出手段にて検出された始動時間の
検出値を、始動時水温及び始動時における内燃機関の回
転数に応じて補正し標準始動時間を求める手段と、前記
標準始動時間の長さに基づいて所定の時間幅を持つ始動
ランクを設け前記始動ランクが同一値の間は始動用補正
値として同一の値を用いると共に、前回の始動時に用い
られメモリーに更新記憶された始動用補正値によって前
記内燃機関の始動時における燃料噴射量の演算値を補正
する補正手段を有することを特徴とする電子制御燃料噴
射装置により達成される。
検出手段と、前記作動状態検出手段にて検出された作動
状態の検出値に応じて内燃機関への燃料噴射量を演算す
る演算手段と、前記演算手段により、求められた演算値
に応じて前記内燃機関へ燃料を供給する燃料供給手段
と、前記内燃機関の始動時間を検出する始動時間検出手
段と、前記始動時間検出手段にて検出された始動時間の
検出値を、始動時水温及び始動時における内燃機関の回
転数に応じて補正し標準始動時間を求める手段と、前記
標準始動時間の長さに基づいて所定の時間幅を持つ始動
ランクを設け前記始動ランクが同一値の間は始動用補正
値として同一の値を用いると共に、前回の始動時に用い
られメモリーに更新記憶された始動用補正値によって前
記内燃機関の始動時における燃料噴射量の演算値を補正
する補正手段を有することを特徴とする電子制御燃料噴
射装置により達成される。
上記の本発明になる電子制御燃料噴射装置によれば、
機関の始動時の空燃比等の内燃機関の作動状態を推定す
る上で、始動時間を利用するにあたり、同一条件におけ
る始動時間のばらつきに関して、始動時間を所定の時間
幅をもつ階級に分割してばらつきを吸収するとともに、
前記階級に応じて、始動時空燃比に影響を与える要因を
それぞれ関数化して対応させることにより精度の高い推
定が可能となる。
機関の始動時の空燃比等の内燃機関の作動状態を推定す
る上で、始動時間を利用するにあたり、同一条件におけ
る始動時間のばらつきに関して、始動時間を所定の時間
幅をもつ階級に分割してばらつきを吸収するとともに、
前記階級に応じて、始動時空燃比に影響を与える要因を
それぞれ関数化して対応させることにより精度の高い推
定が可能となる。
以下本発明の一実施例について説明する。
第９図は、本発明の一実施例である電子制御燃料噴射
装置の全体構成図である。図において、符号７はエンジ
ン本体である。エンジン本体７への吸入空気は、エアク
リーナ１の入口部２より入り、吸入空気量を検出する熱
線式空気流量計3,ダクト4,空気流量を制御する絞り弁を
有するスロツトルボデイ５を通り、コレクタ６に入る。
ここで、空気はエンジン７を直通する各吸気管８に分配
され、シリンダ内に吸入される。一方燃料は、燃料タン
ク９から燃料ポンプ10で吸引，加圧された後、燃料ダン
パ11,燃料フイルタ12を通り、吸気管８内に設けられた
インジエクタ13から噴射される。一方、前記熱線式空気
流量計３の出力信号Qa、エンジン７に装着されたエンジ
ンの温度を検出する水温センサ19の出力信号TW、デイス
トリビユータ16に内蔵されたエンジンの回転数を検出す
るためのクランク角センサの出力信号、前記スロツトル
ボデイ５に装着された絞り弁の開度を検出するためのス
ロツトルセンサ18の出力信号Ｑなどのエンジン１の作動
状態を示す信号が、コントロールユニツト15に入力され
る。
装置の全体構成図である。図において、符号７はエンジ
ン本体である。エンジン本体７への吸入空気は、エアク
リーナ１の入口部２より入り、吸入空気量を検出する熱
線式空気流量計3,ダクト4,空気流量を制御する絞り弁を
有するスロツトルボデイ５を通り、コレクタ６に入る。
ここで、空気はエンジン７を直通する各吸気管８に分配
され、シリンダ内に吸入される。一方燃料は、燃料タン
ク９から燃料ポンプ10で吸引，加圧された後、燃料ダン
パ11,燃料フイルタ12を通り、吸気管８内に設けられた
インジエクタ13から噴射される。一方、前記熱線式空気
流量計３の出力信号Qa、エンジン７に装着されたエンジ
ンの温度を検出する水温センサ19の出力信号TW、デイス
トリビユータ16に内蔵されたエンジンの回転数を検出す
るためのクランク角センサの出力信号、前記スロツトル
ボデイ５に装着された絞り弁の開度を検出するためのス
ロツトルセンサ18の出力信号Ｑなどのエンジン１の作動
状態を示す信号が、コントロールユニツト15に入力され
る。
コントロールユニツト15はこれらの入力信号に基づい
て燃料噴射量を演算するものであり、インジエクタ13の
開弁時間を制御することで燃料噴射量を調整する。第10
図は、前記コントロールユニツト15の内部構成を示した
もので、MPU（マイクロプロセツサ）100は、I/OLSI103
から送られてくる各種入力信号をもとに燃料噴射量、点
火時期などを演算処理するもので、処理手順や処理に必
要な固定情報が記憶されている読みだし専用のROM101と
バス104を通してつながつている。また、RAM102は、読
み書き可能なLSIでMPU100で処理された各種情報を記憶
しておくものであるが、イグニツシヨンキーをOFFにし
ても常時電源が供給され、記憶内容を保持できる構成と
なつている。I/OLSI103はA/D変換器を内蔵しており、エ
アフローメータ（前記熱線式空気流量計３）、O2セン
サ、水温センサ19,バツテリ電圧、スロツトルセンサ18
からのアナログ信号をデジタル信号に変換しMPU100に送
る。また、クランク角センサ、アイドルスイツチ、スタ
ータスイツチからのON−OFF信号もI/OLSI103で処理され
る。一方、I/OLSI103は、MPU100で処理された燃料噴射
情報を受け、インジエクタ13に開弁信号を送る役目も合
わせ持つ構成となつている。
て燃料噴射量を演算するものであり、インジエクタ13の
開弁時間を制御することで燃料噴射量を調整する。第10
図は、前記コントロールユニツト15の内部構成を示した
もので、MPU（マイクロプロセツサ）100は、I/OLSI103
から送られてくる各種入力信号をもとに燃料噴射量、点
火時期などを演算処理するもので、処理手順や処理に必
要な固定情報が記憶されている読みだし専用のROM101と
バス104を通してつながつている。また、RAM102は、読
み書き可能なLSIでMPU100で処理された各種情報を記憶
しておくものであるが、イグニツシヨンキーをOFFにし
ても常時電源が供給され、記憶内容を保持できる構成と
なつている。I/OLSI103はA/D変換器を内蔵しており、エ
アフローメータ（前記熱線式空気流量計３）、O2セン
サ、水温センサ19,バツテリ電圧、スロツトルセンサ18
からのアナログ信号をデジタル信号に変換しMPU100に送
る。また、クランク角センサ、アイドルスイツチ、スタ
ータスイツチからのON−OFF信号もI/OLSI103で処理され
る。一方、I/OLSI103は、MPU100で処理された燃料噴射
情報を受け、インジエクタ13に開弁信号を送る役目も合
わせ持つ構成となつている。
次に、第１図の動作説明図を用いて本発明に成る電子
制御燃料噴射装置の動作について説明すると、まず、作
動状態検出手段S1では、内燃機関であるエンジン７の作
動状態を上記の各種センサからの出力信号を入力して検
出する。そして、燃料噴射量演算手段S2では、上記で検
出された内燃機関の作動状態に基づいて、インジエクタ
13を介してエンジン７の各シリンダに供給する燃料噴射
量を所定の式で演算する。その後、上記燃料噴射量演算
手段S2で算出された値は補正手段S3において、後に詳述
するメモリ等からの補正値によつて補正された後、燃料
供給手段S4において、インジエクタ13を開弁するパルス
信号を発生して実際に燃料を供給することとなる。
制御燃料噴射装置の動作について説明すると、まず、作
動状態検出手段S1では、内燃機関であるエンジン７の作
動状態を上記の各種センサからの出力信号を入力して検
出する。そして、燃料噴射量演算手段S2では、上記で検
出された内燃機関の作動状態に基づいて、インジエクタ
13を介してエンジン７の各シリンダに供給する燃料噴射
量を所定の式で演算する。その後、上記燃料噴射量演算
手段S2で算出された値は補正手段S3において、後に詳述
するメモリ等からの補正値によつて補正された後、燃料
供給手段S4において、インジエクタ13を開弁するパルス
信号を発生して実際に燃料を供給することとなる。
一方、始動時間検出手段S5では、エンジン７の始動時
間について、第２図に示す様な完爆判定回転数NCと所定
時間Tdelayを用いて求める。完爆判定回転数NCはエンジ
ン７がスタータの助けを借りず自力回転可能な値を設定
しておく。これらは、始動時においてエンジン回転数が
完爆判定回転数NCを越えた時点の経過時間t1を記憶し、
その後、Tdelayを経過してもエンジン回転数が前記NCよ
りも大きい場合に完爆と判定し前記t1を始動時間とする
ようになつている。このTdelayは、第３図に示す様に、
初爆時のエンジン回転数が前記NCを越えてしまつた場合
において、始動時間の誤検知（t1,t2を始動時間として
しまう）を防止するためのもので、第３図の場合はt3が
始動時間となる。これらの始動時間は、第４図に示す様
に、始動時水温Twstから求めることができる始動時間補
正係数KTMを乗ずることにより、標準化をはかり、始動
時水温で始動時間が変化する問題に対応するようになつ
ている。また、第５図に示す様に、完爆までのエンジン
回転角度REVにより求めることのできる始動時間補正係
数KREVを乗ずることにより、バツテリ電圧の低下に伴う
クランキング回転数の低下のために始動時間が長くなつ
た場合のための補正を行う。横軸を完爆迄のエンジン回
転角度として、燃料を何回エンジンに供給したかに応じ
て標準化をはかるもので、以上の算出結果をもつて標準
始動時間となるよう動作する。
間について、第２図に示す様な完爆判定回転数NCと所定
時間Tdelayを用いて求める。完爆判定回転数NCはエンジ
ン７がスタータの助けを借りず自力回転可能な値を設定
しておく。これらは、始動時においてエンジン回転数が
完爆判定回転数NCを越えた時点の経過時間t1を記憶し、
その後、Tdelayを経過してもエンジン回転数が前記NCよ
りも大きい場合に完爆と判定し前記t1を始動時間とする
ようになつている。このTdelayは、第３図に示す様に、
初爆時のエンジン回転数が前記NCを越えてしまつた場合
において、始動時間の誤検知（t1,t2を始動時間として
しまう）を防止するためのもので、第３図の場合はt3が
始動時間となる。これらの始動時間は、第４図に示す様
に、始動時水温Twstから求めることができる始動時間補
正係数KTMを乗ずることにより、標準化をはかり、始動
時水温で始動時間が変化する問題に対応するようになつ
ている。また、第５図に示す様に、完爆までのエンジン
回転角度REVにより求めることのできる始動時間補正係
数KREVを乗ずることにより、バツテリ電圧の低下に伴う
クランキング回転数の低下のために始動時間が長くなつ
た場合のための補正を行う。横軸を完爆迄のエンジン回
転角度として、燃料を何回エンジンに供給したかに応じ
て標準化をはかるもので、以上の算出結果をもつて標準
始動時間となるよう動作する。
次に、始動ランク判定手段S6では、前記の標準始動時
間に応じて第６図に示す始動ランクとの関係をもとに始
動ランクを判定する。始動時の供給空燃比が薄い場合、
標準始動時間は長くなり、かつ、始動時間がばらつくと
いう問題に関しては、第６図に示した様に、標準始動時
間が長いほうへ行くほどランクを判定するための時間幅
を長く設定して対応している。
間に応じて第６図に示す始動ランクとの関係をもとに始
動ランクを判定する。始動時の供給空燃比が薄い場合、
標準始動時間は長くなり、かつ、始動時間がばらつくと
いう問題に関しては、第６図に示した様に、標準始動時
間が長いほうへ行くほどランクを判定するための時間幅
を長く設定して対応している。
補正量算出手段S7では、前記で求められた始動ランク
に応じて第７図に示す補正回数CNTと補正係数KCNTとの
関係により補正量を算出する。その方法として、例え
ば、始動ランクが、大きくなる要因についてそれぞれ関
数化し、その寄与率を加味してデータを設定するように
して、始動時の供給空燃比の推定精度をあげている。尚
目標とする始動ランクが２及び３となるよう補正量を設
定する。補正量の算出方法は、各ランクに応じて定まる
関数値の総和で算出している。この関数値の決め方であ
るが例えば、始動ランクが大きくなる要因として、イン
ジエクタの生産時の流量ばらつきがあるが、この問題に
関しては、流量が少ない場合の関数をINJLとし、このIN
JLが始動性に与える影響について考慮すると始動時空燃
比が薄い場合は始動時間が長くなるので、始動ランク３
の時１％（0.01）、始動ランク４以降では、３％（0.0
3）として正の補正を行い次回始動時には、燃料供給量
を増加させる方向へ働くようにする。一方、流量が多い
場合は関数をINJRとし、この影響については始動時空燃
比が濃い場合には、始動時間が短くなる事から、始動ラ
ンク１の時−３％（−0.03）、始動ランク２の時−１％
（−0.01）としている。同様にインジエクタのつまりに
よる流量減少については、つまりが大きくなるほど燃料
量が少なくなるため始動時空燃比は薄くなり、始動時間
が長くなるのでその関数をPOIとして、始動ランクが大
きくなるほど正の補正を大きくしている。その他、重質
ガソリンの影響については、関数をHGASとし、軽質ガソ
リンの影響については、関数LGASとし、インジエクタか
らの微量な燃料漏れについては、その関数をLEAKとし
て、それぞれの補正量は以下の表１に示す通りとしてい
る。ここで特に、LEAKに関しては、発明者等の実験によ
れば、始動時水温が50〜70℃で大きく影響することが判
つているので、この温度範囲でのみ作用するようにして
いる。またここで算出された補正量は、第７図に示す始
動パルス補正係数ＫCNTを乗じて最終的に決められる。
ＫCNTは、補正回数が増える毎に減少し、過補正を防止
するように動作する。ここで、補正量は、以下の式で求
める。
に応じて第７図に示す補正回数CNTと補正係数KCNTとの
関係により補正量を算出する。その方法として、例え
ば、始動ランクが、大きくなる要因についてそれぞれ関
数化し、その寄与率を加味してデータを設定するように
して、始動時の供給空燃比の推定精度をあげている。尚
目標とする始動ランクが２及び３となるよう補正量を設
定する。補正量の算出方法は、各ランクに応じて定まる
関数値の総和で算出している。この関数値の決め方であ
るが例えば、始動ランクが大きくなる要因として、イン
ジエクタの生産時の流量ばらつきがあるが、この問題に
関しては、流量が少ない場合の関数をINJLとし、このIN
JLが始動性に与える影響について考慮すると始動時空燃
比が薄い場合は始動時間が長くなるので、始動ランク３
の時１％（0.01）、始動ランク４以降では、３％（0.0
3）として正の補正を行い次回始動時には、燃料供給量
を増加させる方向へ働くようにする。一方、流量が多い
場合は関数をINJRとし、この影響については始動時空燃
比が濃い場合には、始動時間が短くなる事から、始動ラ
ンク１の時−３％（−0.03）、始動ランク２の時−１％
（−0.01）としている。同様にインジエクタのつまりに
よる流量減少については、つまりが大きくなるほど燃料
量が少なくなるため始動時空燃比は薄くなり、始動時間
が長くなるのでその関数をPOIとして、始動ランクが大
きくなるほど正の補正を大きくしている。その他、重質
ガソリンの影響については、関数をHGASとし、軽質ガソ
リンの影響については、関数LGASとし、インジエクタか
らの微量な燃料漏れについては、その関数をLEAKとし
て、それぞれの補正量は以下の表１に示す通りとしてい
る。ここで特に、LEAKに関しては、発明者等の実験によ
れば、始動時水温が50〜70℃で大きく影響することが判
つているので、この温度範囲でのみ作用するようにして
いる。またここで算出された補正量は、第７図に示す始
動パルス補正係数ＫCNTを乗じて最終的に決められる。
ＫCNTは、補正回数が増える毎に減少し、過補正を防止
するように動作する。ここで、補正量は、以下の式で求
める。
ＫSTRT＝前回のＫSTRT＋今回のＫSTRT ＫSTRT：始動パルス補正量 以上の様にして求められた補正値に応じ、更新手段S8
によつて、予めメモリS9内に記憶されている始動用補正
値が更新されることとなる。
によつて、予めメモリS9内に記憶されている始動用補正
値が更新されることとなる。
次に、燃料性状判別手段S10では、前記始動ランクと
始動パルス補正係数ＫSTRTとに応じて第８図に示すマツ
プより判別する。重質ガソリンでは、燃料が蒸発しにく
いことから、燃焼に寄与する割合が小さくなり、始動時
空燃比が見かけ上薄くなるため、始動時間が長くなる。
始動時間が長くなれば始動ランクが大きくなるため、Ｋ
STRTは大きい方向へ補正される。従つて、始動ランクが
大きく、かつＫSTRTが大きな領域は、重質ガソリンであ
る事がわかる。但し、ここでも誤判断を防止するため、
例えば、重質ガソリンと判断された回数が所定回数を越
えた時にはじめて、重質ガソリンと認識するように動作
させている。この燃料性状判別手段S10で重質ガソリン
と判別した場合、上記の補正手段S3において、燃料噴射
量を増加させる方向へ動作させ、燃料に寄与する空燃比
を適正化することにより機関の安定化をはかれる。ま
た、軽質ガソリンと判別した場合は、重質の場合と逆の
補正を行う。
始動パルス補正係数ＫSTRTとに応じて第８図に示すマツ
プより判別する。重質ガソリンでは、燃料が蒸発しにく
いことから、燃焼に寄与する割合が小さくなり、始動時
空燃比が見かけ上薄くなるため、始動時間が長くなる。
始動時間が長くなれば始動ランクが大きくなるため、Ｋ
STRTは大きい方向へ補正される。従つて、始動ランクが
大きく、かつＫSTRTが大きな領域は、重質ガソリンであ
る事がわかる。但し、ここでも誤判断を防止するため、
例えば、重質ガソリンと判断された回数が所定回数を越
えた時にはじめて、重質ガソリンと認識するように動作
させている。この燃料性状判別手段S10で重質ガソリン
と判別した場合、上記の補正手段S3において、燃料噴射
量を増加させる方向へ動作させ、燃料に寄与する空燃比
を適正化することにより機関の安定化をはかれる。ま
た、軽質ガソリンと判別した場合は、重質の場合と逆の
補正を行う。
これらの適応制御により、生産時のエンジンのばらつ
き、インジエクタの流量ばらつき、重質ガソリン使用時
などにおける始動性の悪化に関して自動修正され、常に
安定した始動性と始動後の運転性を確保出来る事にな
る。
き、インジエクタの流量ばらつき、重質ガソリン使用時
などにおける始動性の悪化に関して自動修正され、常に
安定した始動性と始動後の運転性を確保出来る事にな
る。
次に、第11図〜第16図には、上記の第１図において示
した各種手段の具体的内容を表わすフローチヤートが示
されている。
した各種手段の具体的内容を表わすフローチヤートが示
されている。
まず、第11図は、上記第１図に示した始動時間検出手
段S5の概略フローチヤートを示したもので、所定時間毎
に起動されるものである。まずステツプ1000でクランキ
ングを開始したか、否かをスタータスイツチ（ST SW）
のON,OFFで確認する。スタータスイツチONの場合は、ク
ランキングを開始したとしてステツプ1001へ進む。ステ
ツプ1001では、現在始動モードである事を示す始動開始
フラグ（START）を「１」とする。この始動フラグは、
ステツプ1009で完爆と判定されるまで「１」であるよう
にし、これにより次回からの本ルーチン起動時は、スタ
ータスイツチがOFFになつても、ステツプ1002で始動開
始フラグをチエツクし、「１」であればスタータスイツ
チがONの時の処理ルーチンと同じステツプ1003へ進まな
いようにし、スタータスイツチによる完爆判定を行わな
いようにしている。その後ステツプ1003では、始動時間
Ｔを計算する。本ルーチンは、所定時間毎に起動される
ので、ここでは、Ｔをインクリメントする方法をとる。
段S5の概略フローチヤートを示したもので、所定時間毎
に起動されるものである。まずステツプ1000でクランキ
ングを開始したか、否かをスタータスイツチ（ST SW）
のON,OFFで確認する。スタータスイツチONの場合は、ク
ランキングを開始したとしてステツプ1001へ進む。ステ
ツプ1001では、現在始動モードである事を示す始動開始
フラグ（START）を「１」とする。この始動フラグは、
ステツプ1009で完爆と判定されるまで「１」であるよう
にし、これにより次回からの本ルーチン起動時は、スタ
ータスイツチがOFFになつても、ステツプ1002で始動開
始フラグをチエツクし、「１」であればスタータスイツ
チがONの時の処理ルーチンと同じステツプ1003へ進まな
いようにし、スタータスイツチによる完爆判定を行わな
いようにしている。その後ステツプ1003では、始動時間
Ｔを計算する。本ルーチンは、所定時間毎に起動される
ので、ここでは、Ｔをインクリメントする方法をとる。
次に、ステツプ1004へ進み、エンジン回転数Ｎと回転
角度REVを計算する。その後、ステツプ1005へ進み、現
在のエンジン回転数が完爆判定回転数NCを越えているか
どうかのチエツクを行う。この判定の結果、越えていれ
ば、ステツプ1006へ進み、一方、完爆時間ｔがセツトさ
れていなければ、ステツプ1007で完爆時間ｔに現在まで
の始動時間Ｔをセツトして終わる。ステツプ1006で完爆
時間ｔがセツトされていれば、ステツプ1008へ進み、現
在のエンジン回転数が完爆判定回転数NCを越えている時
間がＴDELAYを経過したかをチエツクし越えていれば、
ステツプ1009へ進み、完爆したと判断し始動開始フラグ
STARTを「０」とする。以後本ルーチンが起動されて
も、ステツプ1002でNOの判定をされるため、ステツプ10
03以降の処理は行われないので、完爆時間ｔはエンジン
停止まで保持される。ステツプ1005で現在のエンジン回
転数が完爆判定回転数を越えていない場合は、完爆時間
ｔをクリアし再セツトを待つ様にし、第３図の目的を達
成するように構成している。
角度REVを計算する。その後、ステツプ1005へ進み、現
在のエンジン回転数が完爆判定回転数NCを越えているか
どうかのチエツクを行う。この判定の結果、越えていれ
ば、ステツプ1006へ進み、一方、完爆時間ｔがセツトさ
れていなければ、ステツプ1007で完爆時間ｔに現在まで
の始動時間Ｔをセツトして終わる。ステツプ1006で完爆
時間ｔがセツトされていれば、ステツプ1008へ進み、現
在のエンジン回転数が完爆判定回転数NCを越えている時
間がＴDELAYを経過したかをチエツクし越えていれば、
ステツプ1009へ進み、完爆したと判断し始動開始フラグ
STARTを「０」とする。以後本ルーチンが起動されて
も、ステツプ1002でNOの判定をされるため、ステツプ10
03以降の処理は行われないので、完爆時間ｔはエンジン
停止まで保持される。ステツプ1005で現在のエンジン回
転数が完爆判定回転数を越えていない場合は、完爆時間
ｔをクリアし再セツトを待つ様にし、第３図の目的を達
成するように構成している。
第12図は、第１図に示した始動ランク判定手段S6の概
略フローチヤートを示したもので、完爆が判定された後
１度だけ処理されるルーチンである。まずステツプ2001
で、始動時のエンジン水温Twstを読み込み、ステツプ20
02で、始動時間補正係数Ktmを検索する。前記Ktmの検索
は、第４図に示したデータをテーブルとしてROM（READ
ONLY MEMORY）に記憶しておき、算出する方法をとつて
いる。次にステツプ2003へ進み完爆迄のエンジン回転角
度REVを読み込む。前記REVは、第12図のステツプ1004で
始動中に積算されていたものを読み込むものである。次
にステツプ2004で始動時間回転補正係数Krevを検索する
が、前記Ktmと同様の手法で第５図に示したテーブルデ
ータより算出する。次にステツプ2005で、標準始動時間
Stimeを求める。前記Stimeは、第11図のステツプ1007で
求めた完爆時間ｔ及び前記Ktm,Krevの積で算出する。ス
テツプ2006からは、始動ランクを算出するためのルーチ
ンで、第６図に示した関係に基づく。まず、ステツプ20
06で始動ランクを１とし、ステツプ2007で前記標準始動
時間Stimeが、0.5未満であれば本ルーチンを終了し、始
動ランクを１と判定する。ステツプ2007で「NO」の場合
は、ステツプ2008で始動ランクSRを２としステツプ2009
で、前記標準始動時間Stimeが1.0未満であれば本ルーチ
ンを終了し、始動ランク２と判定する。
略フローチヤートを示したもので、完爆が判定された後
１度だけ処理されるルーチンである。まずステツプ2001
で、始動時のエンジン水温Twstを読み込み、ステツプ20
02で、始動時間補正係数Ktmを検索する。前記Ktmの検索
は、第４図に示したデータをテーブルとしてROM（READ
ONLY MEMORY）に記憶しておき、算出する方法をとつて
いる。次にステツプ2003へ進み完爆迄のエンジン回転角
度REVを読み込む。前記REVは、第12図のステツプ1004で
始動中に積算されていたものを読み込むものである。次
にステツプ2004で始動時間回転補正係数Krevを検索する
が、前記Ktmと同様の手法で第５図に示したテーブルデ
ータより算出する。次にステツプ2005で、標準始動時間
Stimeを求める。前記Stimeは、第11図のステツプ1007で
求めた完爆時間ｔ及び前記Ktm,Krevの積で算出する。ス
テツプ2006からは、始動ランクを算出するためのルーチ
ンで、第６図に示した関係に基づく。まず、ステツプ20
06で始動ランクを１とし、ステツプ2007で前記標準始動
時間Stimeが、0.5未満であれば本ルーチンを終了し、始
動ランクを１と判定する。ステツプ2007で「NO」の場合
は、ステツプ2008で始動ランクSRを２としステツプ2009
で、前記標準始動時間Stimeが1.0未満であれば本ルーチ
ンを終了し、始動ランク２と判定する。
以下ステツプ2020迄同様の手法で始動ランクを判定す
る。ここで、ステツプ2007,2009,2011,2013,2015,2017,
2019に示した数値0.5,1.0,1.25,1.5,2.0,3.0,4.0はエン
ジンの特性（例えば燃焼室形状、プラグ位置、スワール
の有無など）によつて変わる事から、対象エンジンを基
に実験で求める。
る。ここで、ステツプ2007,2009,2011,2013,2015,2017,
2019に示した数値0.5,1.0,1.25,1.5,2.0,3.0,4.0はエン
ジンの特性（例えば燃焼室形状、プラグ位置、スワール
の有無など）によつて変わる事から、対象エンジンを基
に実験で求める。
第13図は、第12図で求めた始動ランクSRを基にして、
第８図の縦軸に示した始動パルス補正係数Kstartを算出
するルーチンである。まずステツプ3000で、始動ランク
SRを読み込む。ステツプ3001からステツプ3005迄は、上
記表１に示した関数表を基にそれぞれのデータINJL,INJ
R,POI,HGAS,LGASを検索する。次に、ステツプ3007へ進
むが、ここではインジエクタからの燃料漏れに関しての
データを算出する。まず始動時水温Twstを読み込み、ス
テツプ3007でTwstが50℃〜75℃の間にあれば、ステツプ
3008へ進み、上記表１に示した関数表よりLEAKを検索す
る。ステツプ3007でNOの場合は、LEAKの算出は行わずス
テツプ3009へ進む。ステツプ3009では、これまでに求め
たINJL〜LEAKの値の和をとり総補正係数Ksumを求める。
このKsnmは、次回始動時に供給すべき燃料を増減補正す
るものであるが、この増減補正が過補正となるのを防止
するため、次のステツプ3010からの補正を適用してい
る。
第８図の縦軸に示した始動パルス補正係数Kstartを算出
するルーチンである。まずステツプ3000で、始動ランク
SRを読み込む。ステツプ3001からステツプ3005迄は、上
記表１に示した関数表を基にそれぞれのデータINJL,INJ
R,POI,HGAS,LGASを検索する。次に、ステツプ3007へ進
むが、ここではインジエクタからの燃料漏れに関しての
データを算出する。まず始動時水温Twstを読み込み、ス
テツプ3007でTwstが50℃〜75℃の間にあれば、ステツプ
3008へ進み、上記表１に示した関数表よりLEAKを検索す
る。ステツプ3007でNOの場合は、LEAKの算出は行わずス
テツプ3009へ進む。ステツプ3009では、これまでに求め
たINJL〜LEAKの値の和をとり総補正係数Ksumを求める。
このKsnmは、次回始動時に供給すべき燃料を増減補正す
るものであるが、この増減補正が過補正となるのを防止
するため、次のステツプ3010からの補正を適用してい
る。
先ず、ステツプ3010では、補正回数CNTを読み込む
（初期値は０）。この補正回数CNTは次のステツプ3011
でインクリメントされることにより、前記Ksum（実際に
は、後述するKstart）が何回補正されたかを認識出来る
ようにされたものである。ステツプ3012では、第７図の
関係を基に補正係数Kcntを検索し、ステツプ3013で始動
パルス補正係数Kstartを演算し本ルーチンを終了する。
（初期値は０）。この補正回数CNTは次のステツプ3011
でインクリメントされることにより、前記Ksum（実際に
は、後述するKstart）が何回補正されたかを認識出来る
ようにされたものである。ステツプ3012では、第７図の
関係を基に補正係数Kcntを検索し、ステツプ3013で始動
パルス補正係数Kstartを演算し本ルーチンを終了する。
第14図は、前記始動ランクSRと始動パルス補正係数Ks
tartを用いて、使用ガソリンの性状を推定判別するため
のルーチン（S10に対応）を示したもので、ステツプ400
0,4001でそれぞれ始動ランクSRと始動パルス補正係数Ks
tartを読み込む。次に、これらふたつのデータを基にス
テツプ4002で、第８図に示したガソリン性状マツプより
ガソリン性状を判定する。ステツプ4003ではこの判定結
果を基に重質ガソリンであれば、ステツプ4004へ進み、
そうでなければステツプ4009へ進む。
tartを用いて、使用ガソリンの性状を推定判別するため
のルーチン（S10に対応）を示したもので、ステツプ400
0,4001でそれぞれ始動ランクSRと始動パルス補正係数Ks
tartを読み込む。次に、これらふたつのデータを基にス
テツプ4002で、第８図に示したガソリン性状マツプより
ガソリン性状を判定する。ステツプ4003ではこの判定結
果を基に重質ガソリンであれば、ステツプ4004へ進み、
そうでなければステツプ4009へ進む。
ステツプ4004もしくはステツプ4009以降のルーチンは
前記判定結果の信頼度を高めるためのもので、同一判定
を複数回繰り返した時にはじめて、判定結果を採用する
という方式をとつている。まず、ステツプ4004では、前
回の判定が重質ガソリンであつたかをチエツクし、重質
であれば、ステツプ4005へ進み信頼度カウンタSCNTをイ
ンクリメントする。つぎに、ステツプ4006で、前記SCNT
が５以上であれば、ステツプ4007で重質フラグを「１」
とし、現在使用されているガソリンは重質であると認識
する。一方ステツプ4004で前回の判定が重質でなけれ
ば、ガソリン性状の判定が逆転したことになるため、判
定結果の信頼性は、低いとみなし、ステツプ4008へ進
み、信頼度カウンタを０とし本ルーチンを終了する。ス
テツプ4003からステツプ4009へ移行した場合は、軽質ガ
ソリンの判定を行うものであるが、その方法は、重質の
場合と同様である。
前記判定結果の信頼度を高めるためのもので、同一判定
を複数回繰り返した時にはじめて、判定結果を採用する
という方式をとつている。まず、ステツプ4004では、前
回の判定が重質ガソリンであつたかをチエツクし、重質
であれば、ステツプ4005へ進み信頼度カウンタSCNTをイ
ンクリメントする。つぎに、ステツプ4006で、前記SCNT
が５以上であれば、ステツプ4007で重質フラグを「１」
とし、現在使用されているガソリンは重質であると認識
する。一方ステツプ4004で前回の判定が重質でなけれ
ば、ガソリン性状の判定が逆転したことになるため、判
定結果の信頼性は、低いとみなし、ステツプ4008へ進
み、信頼度カウンタを０とし本ルーチンを終了する。ス
テツプ4003からステツプ4009へ移行した場合は、軽質ガ
ソリンの判定を行うものであるが、その方法は、重質の
場合と同様である。
第15図は、第13図のルーチンで求めた始動パルス補正
係数Kstartを、実際に始動パルスに反映させる方法につ
いて示したもので、ステツプ5000,5001は従来から用い
られてきた始動パルス算出ルーチンである。
係数Kstartを、実際に始動パルスに反映させる方法につ
いて示したもので、ステツプ5000,5001は従来から用い
られてきた始動パルス算出ルーチンである。
まずステツプ5000では、エンジンの始動前の水温を読
み込み、データを基にステツプ5001で、基本始動パルス
Tbstを検索する。このTbstは水温のテーブルとなつてお
り、温度が低い程、大きな値が設定されている。次にス
テツプ5002で始動パルス補正係数Kstartを読み込み、ス
テツプ5003で始動パルスTstを、TbstとKstartの積とし
て算出する。このTstはインジエクタへの駆動パルス幅
を示すもので、所定のタイミングごとに、第11図に示し
たI/O LSIより、インジエクタへ前記Tstに相当する時
間だけインジエクタに電圧を印可し燃料をエンジンへ供
給する構成となつている。
み込み、データを基にステツプ5001で、基本始動パルス
Tbstを検索する。このTbstは水温のテーブルとなつてお
り、温度が低い程、大きな値が設定されている。次にス
テツプ5002で始動パルス補正係数Kstartを読み込み、ス
テツプ5003で始動パルスTstを、TbstとKstartの積とし
て算出する。このTstはインジエクタへの駆動パルス幅
を示すもので、所定のタイミングごとに、第11図に示し
たI/O LSIより、インジエクタへ前記Tstに相当する時
間だけインジエクタに電圧を印可し燃料をエンジンへ供
給する構成となつている。
第16図は、第14図で判定したガソリン性状をもとに、
始動以外の運転状態における燃料供給量を増減補正し
て、常に最適な燃焼状態を確保するためのルーチンであ
る。
始動以外の運転状態における燃料供給量を増減補正し
て、常に最適な燃焼状態を確保するためのルーチンであ
る。
まず、ステツプ6000からステツプ6002までは、従来か
ら用いられてきた通常運転時の噴射パルス幅処理ルーチ
ンで、まずステツプ6000で、基本噴射パルスTpを演算す
る。次に、ステツプ6001で始動後増量係数Kasを演算
し、ステツプ6002で水温増量係数Ktwを演算する。次に
ステツプ6003では、第13図で求めたガソリン性状フラグ
をチエツクしてその結果重質であれば、ステツプ6004へ
進み噴射パルス補正係数Kgasを1.2とし燃料を増量する
様に作用させる。逆にステツプ6003の判定で軽質であれ
ば、ステツプ6005へ進みKgasを0.8として燃料を減量す
るように作用させる。この様な方法は、具体的には次の
ステツプ6006に示したように増量係数KTWのなかに含め
る事により達成している。ステツプ6007では、その他の
各種補正係数COEFを演算し、ステツプ6008で図示したよ
うな計算式で噴射パルス幅Tiを演算する。
ら用いられてきた通常運転時の噴射パルス幅処理ルーチ
ンで、まずステツプ6000で、基本噴射パルスTpを演算す
る。次に、ステツプ6001で始動後増量係数Kasを演算
し、ステツプ6002で水温増量係数Ktwを演算する。次に
ステツプ6003では、第13図で求めたガソリン性状フラグ
をチエツクしてその結果重質であれば、ステツプ6004へ
進み噴射パルス補正係数Kgasを1.2とし燃料を増量する
様に作用させる。逆にステツプ6003の判定で軽質であれ
ば、ステツプ6005へ進みKgasを0.8として燃料を減量す
るように作用させる。この様な方法は、具体的には次の
ステツプ6006に示したように増量係数KTWのなかに含め
る事により達成している。ステツプ6007では、その他の
各種補正係数COEFを演算し、ステツプ6008で図示したよ
うな計算式で噴射パルス幅Tiを演算する。
以上の説明から明らかな様に、本発明になる電子制御
燃料噴射装置によれば機関の始動時の同一の作動状態条
件下における始動時空燃比のばらつきに対して、供給燃
料量を始動時の水温及び回転数に応じて補正した標準始
動時間を用い、この標準始動時間に基づいて所定の補正
時間幅を持つ始動ランクを設け、この始動ランクが同一
の間は補正を同一の値とすると共に前回の始動時に用い
られ、メモリーに更新記憶された始動用補正値を用いる
ことにより、エンジンやインジェクタのばらつき、及び
使用燃料の性状に左右される事なく常に安定した始動性
と共に最適な運転性を確保できるという優れた効果が得
られる。
燃料噴射装置によれば機関の始動時の同一の作動状態条
件下における始動時空燃比のばらつきに対して、供給燃
料量を始動時の水温及び回転数に応じて補正した標準始
動時間を用い、この標準始動時間に基づいて所定の補正
時間幅を持つ始動ランクを設け、この始動ランクが同一
の間は補正を同一の値とすると共に前回の始動時に用い
られ、メモリーに更新記憶された始動用補正値を用いる
ことにより、エンジンやインジェクタのばらつき、及び
使用燃料の性状に左右される事なく常に安定した始動性
と共に最適な運転性を確保できるという優れた効果が得
られる。
第１図は本発明の特徴を説明するための動作説明図、第
２図，第３図は始動時間を算出するための概念を説明す
るエンジン回転数の時間変化を示すグラフ、第４図，第
５図は、標準始動時間と始動時水温及び完爆までのエン
ジン回転数の関係を示すグラフ、第６図は、始動ランク
と標準始動時間との関係を示すグラフ、第７図は、補正
係数と補正回数との関係を示す特性グラフ、第８図は、
燃料性状を判別するために用いる始動パルス補正係数と
始動ランクの関係を示す特性グラフ、第９図は、本発明
の一実施例になる電子制御燃料噴射装置を示す全体構成
図、第10図は、上記装置の制御回路の詳細を示すブロツ
ク図、そして、第11図〜第16図は、本発明の作動説明の
ためのフローチヤートである。 ７……エンジン、13……インジエクタ、19……水温セン
サ、15……コントロールユニツト。
２図，第３図は始動時間を算出するための概念を説明す
るエンジン回転数の時間変化を示すグラフ、第４図，第
５図は、標準始動時間と始動時水温及び完爆までのエン
ジン回転数の関係を示すグラフ、第６図は、始動ランク
と標準始動時間との関係を示すグラフ、第７図は、補正
係数と補正回数との関係を示す特性グラフ、第８図は、
燃料性状を判別するために用いる始動パルス補正係数と
始動ランクの関係を示す特性グラフ、第９図は、本発明
の一実施例になる電子制御燃料噴射装置を示す全体構成
図、第10図は、上記装置の制御回路の詳細を示すブロツ
ク図、そして、第11図〜第16図は、本発明の作動説明の
ためのフローチヤートである。 ７……エンジン、13……インジエクタ、19……水温セン
サ、15……コントロールユニツト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−223240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−272935（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−21816（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平１−21156（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 41/00 - 41/40 F02D 45/00 301 - 395
Claims (4)
- 【請求項１】内燃機関の作動状態を検出する作動状態検
出手段と、前記作動状態検出手段にて検出された作動状
態の検出値に応じて内燃機関への燃料噴射量を演算する
演算手段と、前記演算手段により、求められた演算値に
応じて前記内燃機関へ燃料を供給する燃料供給手段と、
前記内燃機関の始動時間を検出する始動時間検出手段
と、前記始動時間検出手段にて検出された始動時間の検
出値を、始動時水温及び始動時における内燃機関の回転
数に応じて補正し標準始動時間を求める手段と、前記標
準始動時間の長さに基づいて所定の時間幅を持つ始動ラ
ンクを設け前記始動ランクが同一値の間は始動用補正値
として同一の値を用いると共に、前回の始動時に用いら
れメモリーに更新記憶された始動用補正値によって前記
内燃機関の始動時における燃料噴射量の演算値を補正す
る補正手段を有することを特徴とする電子制御燃料噴射
装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の電子制御燃
料噴射装置において、 前記補正手段の始動用補正値は、少なくともインジェク
タ流量データを含む特性データにより修正されることを
特徴とする電子制御燃料噴射装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項いずれか
に記載の電子制御燃料噴射装置において、前記補正手段
の始動用補正値は、補正回数に応じて所定の修正を行う
ことを特徴とする電子制御燃料噴射装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項から第３項いずれか
に記載の電子制御燃料噴射装置において、 前記始動ランク及び前記始動用補正値より予め定められ
るガソリン性状データを有すると共に、前記ガソリン性
状データによるガソリン性状に応じて、前記始動用補正
値を修正することを特徴とする電子制御燃料噴射装置。
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