JPH073206B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置

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JPH073206B2
JPH073206B2 JP61012023A JP1202386A JPH073206B2 JP H073206 B2 JPH073206 B2 JP H073206B2 JP 61012023 A JP61012023 A JP 61012023A JP 1202386 A JP1202386 A JP 1202386A JP H073206 B2 JPH073206 B2 JP H073206B2
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fuel ratio
fuel
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fuel injection
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泰一 目黒
潔 浅田
博 諏訪原
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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
ベ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
らの燃料噴射量を一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59−96439号)。
一方、高温再始動時には、プレッ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
吸気管負圧分だけ燃料噴射弁にかかる燃圧を上昇して前
記ベ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 しかしながら、従来の燃料噴射制御装置によると、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、このとき、機関冷却水温及び
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、燃料噴射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、燃焼温度の低下
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、この状態でプレッ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がら、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機関始動時検
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得
られる空燃比フィードバック補正係数を用いて燃料噴射
量を補正して混合気の空燃比が目標空燃比になるように
制御する空燃比フィードバック制御手段と、前記空燃比
フィードバック補正係数が所定値に近づくように制御す
る学習制御手段と、燃料噴射弁の燃料噴射圧を制御する
ために吸気通路に連結されたプレッシャレギュレータ
と、機関温度判定手段および機関始動時検出手段に基づ
いて、高温再始動時に、プレッシャレギュレータを大気
に開始するとともに、学習制御手段による空燃比の学習
制御を停止する停止制御手段とを有して構成されてい
る。
作 用 本発明によれば、機関判定手段および始動時検出手段に
基づいて、高温始動後の所定期間、停止制御手段により
プレッシャレギュレータが大気に開放され、かつ、空燃
比の学習制御が停止される。このプレッシャレギュレー
タの大気開放による燃料噴射量の増大に基づく空燃比の
リッチ化は、空燃比フィードバック制御手段が作動して
いる間は論理空燃比近傍に制御される。しかし、アイド
ル運転が継続し、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
バック制御手段による空燃比フィードバック制御が停止
されるが、学習制御は停止されているので、空燃比は再
びリッチ化する。
したがって、その状態において、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し
ても、空燃比はオーバーリーンになることが回避され
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
気量をエアフロメータ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
気を所定量だけ吸気マニホールド30へと送るようになっ
ている。スロットルボディ31には、その内部に介装した
スロットルバルブ28の開度及び全閉位置を検出するスロ
ットルセンサ32が設けられている。
燃料系統では、燃料タンク35から通常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する
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にか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、燃料
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2.55kg/cm2だけ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によりプレッシャ
レギュレータ39のダイアフラム室に大気圧を導入し、燃
料噴射弁38にか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がら該高電圧
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、このマイクロコンピュータ内に
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、燃料噴射量制御ルーチン、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I/O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CPU
51の指令により所定の時期にCPU51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I/O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CPU51
の指令により所定の時期にCPU51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I/O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I/O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=TP×FAF×FG+α の式に基づいて決定される。ここでTPは吸入空気量Q/機
関回転数Nから定まる基本噴射量、FAFは酸素センサの
出力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ャレータ39の作
動が停止されているとき1.0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39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VSV45により大気圧を導入し、燃料噴射弁にかかる
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にて機関冷却水温THWが所定値A℃よりも小
さいかあるいはステップ402にて高温始動後所定時間Bse
c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39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にかか
る燃圧をその時の吸気管圧力よりも所定値例えば2.55kg
/cm2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(XGKSを0にし)、このルー
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わして
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−B間)には、燃料系の温
度がさほど上昇していないため、プレッシャレギュレー
タ39の動作が停止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39の動作が開始されるまでの間
(B−C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
することができ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わすブロック図、 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
一実施例をあらわす概略構成図、 第3図は本発明の制御回路の一実施例をあらわすブロッ
ク図、 第4図及び第5図は本発明の一実施例をあらわすフロー
チャート、 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
係をあらわすグラフである。 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、 39……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(RAM)、 55……A/D変換器、56……I/O装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 千詞 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−206651(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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機関始
    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
    いて得られる空燃比フィードバック補正係数を用いて燃
    料噴射量を補正して混合気の空燃比が目標空燃比になる
    ように制御する空燃比フィードバック制御手段と、前記
    空燃比フィードバック補正係数が所定値に近づくように
    制御する学習制御手段と、燃料噴射弁の燃料噴射圧を制
    御するために吸気通路に連結されたプレッシャレギュレ
    ータと、前記機関温度判定手段および前記機関始動時検
    出手段に基づいて、高温再始動時に、プレッシャレギュ
    レータを大気に開始するとともに、前記学習制御手段に
    よる空燃比の学習制御を停止する停止制御手段とを有し
    ていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
JP61012023A 1986-01-24 1986-01-24 内燃機関の燃料噴射制御装置 Expired - Lifetime JPH073206B2 (ja)

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JPS62170747A JPS62170747A (ja) 1987-07-27
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Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141748A (ja) * 1983-02-02 1984-08-14 Toyota Motor Corp アイドル回転数制御方法
JPS59206651A (ja) * 1983-05-09 1984-11-22 Toyota Motor Corp エンジンの再始動制御方法
JPS59206636A (ja) * 1983-05-09 1984-11-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比学習制御方法
JPS60128952A (ja) * 1983-12-16 1985-07-10 Mazda Motor Corp エンジンの空燃比制御装置
JPS60128953A (ja) * 1983-12-16 1985-07-10 Mazda Motor Corp エンジンの空燃比制御装置

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JPS62170747A (ja) 1987-07-27

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