JPS6131635A - 内燃エンジンのクランキング時の燃料供給制御方法 - 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】 （技術分野） 本発明は内燃エンジンの始動特性の向上を図ったクラン
キング時の燃料供給制御方法に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 内燃エンジン、特にガソリンエンジンのクランキング時
における燃料噴射弁の開弁時間をエンジン温度に応じて
、該エンジン温度が高くなるに従って燃料供給量を減少
するように基準開弁時間を設定するようにし、更にクラ
ンキング時のエンジン回転数に応じて、該エンジン回転
数が高くなるに従って上記設定した基準開弁時間を減少
させるように補正する燃料供給制御方法が本出願人によ
り提案されている（特開昭５７−２０６７３６号）。

斯かる燃料供給制御方法において、クランキング時の基
準開弁時間をエンジン温度に応じて設定するのは、噴射
した燃料量の一部が吸気管内壁やシリンダ内壁の壁面に
付着すると共に燃料の蒸発量がエンジン温度に応じて変
化するためであり、特に冷間始動時のようにエンジン温
度が低いときは多量の燃料をエンジンに供給して良好な
始動特性が得られるように図られている。然るにエンジ
ン放置により燃料中の揮発性分の変化によりクランキン
グ時にエンジンに供給される燃料量が必ずしも着火に最
適な値にならない場合があり、斯かる燃料性状の変化に
起因して、あるいは、点火装置の例えば冷間時における
バッテリ電圧の低下による点火性能の変化に起因して、
１回乃至数回の火花放電で着火せず、完全な着火により
エンジンが自立運転可能な状態（これを「完爆状態」と
定義する）に至らないまま、引き続きクランキング状態
が長期間継続すると、燃焼室内の混合気の空燃比が次第
にリッチ化し、この結果、点火プラグに所謂かぶり現象
あるいはくすぶり現象が発生し、益々着火が困難となる
。

（発明の概要） 本発明は斯かる問題点を解決するためになされたもので
、燃料性状の変化あるいはバッテリ電圧の低下等による
難始動状況にあるときでも始動を可能にする燃料供給制
御方法を提供することを目的とする。斯かる目的を達成
するために、本発明に依れば、内燃エンジンのクランキ
ング時にエンジン温度値に応じた燃料量を該内燃エンジ
ンに噴射供給する燃料供給制御方法において、前記内燃
エンジンがクランキング状態にあるときの燃料噴射回数
を計数し、この計数値に応じて前記燃料量を補正するよ
うにしたことを特徴とする内燃エンジンのクランキング
時の燃料供給制御方法が提供される。

（発明の実施例） 以下本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第２図は本発明の方法を適用した燃料供給制御装置の全
体構成図であり、符号１は例えば４気筒の内燃エンジン
を示し、エンジン１には吸気管２が接続されている。吸
気管２の途中にはスロットルボディ３が設けられ、内部
にスロットル弁３′（図示せず）が設けられている。ス
ロットル弁３′にはスロットル弁開度センサ４が連設さ
れてスロットル弁３′の弁開度を電気的信号に変換し電
子コントロールユニット（以下ｒＥ　Ｃ１月と云う）５
に送るようにされている。

吸気管２のエンジン１とスロットルボディ３間には燃料
噴射弁６が設けられている。この燃料噴射弁６は図示し
ない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ３に電気
的に接続されており、ＥＣＵ３からの信号によって燃料
噴射弁６′の開弁時間が制御される。

一方、前記スロットルボディ３のスロットル弁３′の下
流には管７を介して絶対圧センサ８が設けられており、
この絶対圧センサ８によって電気的信号に変換された絶
対圧信号は前記ＥＣＵ３に送られる。

エンジン１本体にはエンジン水温センサ９が設けられ、
このセンサ９はサーミスタ等から成り、冷却水が充満し
たエンン、ン気筒周壁内に装着されて、その検出水温信
号をＥＣＵ３に供給する。

エンジン回転数センサ（以下ｒＮｅセンサ」と云う）１
０がエンジンの図示しないカム軸周囲又はクランク軸周
囲に取り付けられており、Ｎｅセンサ１０はＴＤＣ信号
即ちエンジンのクランク軸の１８０°回転毎に所定のク
ランク角度位置で１パルスを出力するものであり、この
パルスはＥＣＵ３に送られる。

又、エンジン１にはクランキング時にエンジン１を駆動
するスタータ１１が取り付けられており、スタータ１１
はスタータスイッチ１２を介してバッテリ１３に接続さ
れている。スタータスイッチ１２はＥＣＵ３にも接続さ
れており、ＥＣＵ３にオン・オフ状態信号を供給する。

ＥＣＵ３にはエンジンのイグニッションスイッチ１４が
接続されており、ＥＣＵ３はイグニッションスイッチ１
４のオン・オフ状態信号を供給される。更にＥＣＵ３に
は例えば吸気温センサ、大気圧センサ、０２センサ等の
他のパラメータセンサ１５が接続されており、ＥＣＪＪ
’５は他のパラメータセンサ１５からの検出信号を供給
される。

次に上述のように構成される燃料供給制御装置の作用に
ついて説明する。

スロットル弁開度センサ４、絶対圧センサ８、エンジン
水温センサ９及びＮｅセンサ１０等から夫々の運転パラ
メータ信号がＥＣＵ３に供給され、ＥＣＵ３はこれらの
運転パラメータ信号とスタータスイッチ１２及びイグニ
ッションスイッチ１４からのオン・オフ状態信号とに基
づいてクランキング等のエンジン運転状態を判別し、判
別した状態に応じてエンジン１への燃料供給量、即ち燃
料噴射弁６の開弁時間ＴｏｕＴを演算する。

燃料噴射弁６のクランキング時における開弁時間ＴＯｕ
Ｔは次に示す式で与えら、れる。

ＴｏｕＴ：ｋＣＲＸＴｉ　ｃｇＸＫＮｅ　＋Ｔｖ−（１
）ここで、Ｔｉｃｇは円ンジン水温値Ｔｗに応じて設定
されるクランキング時の燃料噴射弁６の開弁基準時間で
あり、この間弁基準時間Ｔｉｃｇ値は例えば第３図のＴ
ｉｃアーＴ、ｗテーブルから求められる。Ｔｉｃｇ−Ｔ
ｗテーブルは開弁基準時間Ｔｉｃｇ値及びエンジン水温
値Ｔｗのキャリブレーション変数として、水温上昇に従
い、夫々所定の値Ｔｃ２．−５．Ｔｗｃ＊□−ｓが設定
されており、実際の水温検出値Ｔｗが各値ＴｗｃＲｚ−
ｓの中間にある場合は、開弁基準時間ＴｉｃＲは補間計
算によって算出される。

ｋｃえは後述する第１図に示す制御プログラムにより燃
料噴射回数値に応じて設定される開弁基準時間補正係数
である。

ＫＮｅ及びＴｖは夫々例えばエンジン回転数値、バッテ
リ電圧値等に応じて設定される補正係数及び補正変数で
ある。

第４図は第２図のＥＣＵ３内部の回路構成を示す図で、
第２図のＮｅセンサ１０からのエンジン回転数信号は波
形整形回路５０１で波形整形された後、ＴＤＣ信号とし
て中央処理装置（以下「ＣＰＵＪという）５０３に供給
されると共にＭｅカウンタ５０２にも供給される。Ｍｅ
カウンタ５０２はＮｅセンサ１０からの前回所定位置信
号の入力時から今回所定位置信号の入力時までの時間間
隔を計数するもので、その計数値Ｍｅはエンジン回転数
Ｎｅの逆数に比例する。Ｍｅカウンタ５０２はこの計数
値Ｍｅをデータバス５１０を介してＣＰＵ５０３に供給
する。

第２図のスロットル弁開度センサ４、絶対圧センサ８、
±ンジン水温センサ１０等の各種センサからの夫々の出
力信号はレベル修正回路５０４で所定電圧レベルに修正
された後、マルチプレクサ５０５により順次Ａ／Ｄコン
バータ５０６に供給される。Ａ／Ｄコンバータ５０６は
前述の各センサからの出力信号を順次デジタル信号に変
換して該デジタル信号をデータバス５１０を介してＣＰ
Ｕ５０３に供給する。

第２図のスタータスイッチ１２及びイグニッションスイ
ッチ１４からのオン・オフ状態信号はレベル修正回路５
１２で所定電圧レベルに修正された後、データ入力回路
５１３で所定信号に変換されデータバス５１０を介して
ＣＰＵ５０３に供給される。

ＣＰＵ５０３は、更に、データバス５．１０を介してリ
ードオンリメモリ（以下ＦＲＯＭＪという）５０７、ラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５０８、不揮発性メモ
リ５１１及び駆動回路５０９に接続されており、ＲＡＭ
５０８はＣＰＵ５０３での演算結果等を一時的に記憶し
、ＲＯＭ５０７は前述のＴｉｅ大テーブル、ＣＰＵ５０
３で実行される後述する制御プログラム等を記憶し、不
揮発性メモリ５１１はイグニッションスイッチ１４のオ
ン・オフにかかわらず電源から給電され続けるように接
続されたＲＡＭであって、後述するＴＤＣ信号のパルス
を計数したＴＤＣ計数値ｎｃｇを記憶しティる。そして
、ＣＰＵ５０３はＲＯＭ５０７に記憶されている制御プ
ログラムに従って前述の各種エンジンパラメータ信号に
応じた燃料噴射弁６の燃料噴射時間ＴｏｕＴを演算して
、この演算値をデータバス５１０を介して駆動回路５０
９に供給する。駆動回路５０９は前記演算値に応じて燃
料噴射弁６を開弁させる駆動信号を該噴射弁６に供給す
る。

第１図は本発明に係り、第４図のＣＰＵ５０３内で実行
される前述の開弁基準時間補正係数値ｋｃえ（以下単に
「係数値に＋４Ｊという）の設定手順を示すフローチャ
ートである。

先ずエンジンのイグニッションスイッチ１４をオンする
とＥＣＵ３内のＣＰＵ５０３がイニシャライズしくステ
ップ１）、それと同時に不揮発性メモリ５１１に記憶さ
れている前記ＴＤＣ計数値ｎｉｌを読む込む（ステップ
２）。ステップ３ではステップ２で読み込んだ計数値に
所定値’Ｎａオ（例えば２０）を加算した値を新たなＴ
ＤＣ計数値ｎｃＲとする。ここで所定値Ｎｃ２ｇを加算
するのは後述するステップ４乃至ステップ１３を介して
早期にエンジンに供給する混合気をリーン化し、プラグ
のかぶりを防止するためである。

以後、ステップ４乃至ステップ１３の処理は前述のＴＤ
Ｃ信号による割り込みにより起動がかかステップ４では
エンジン水温値Ｔｗが所定値Ｔｗｃえｋ（例えば０℃）
以上であるか否かを判別し、判別結果が肯定（Ｙｅｓ）
であればＴＤＣ計数値ｎＱｇを零にリセットする（ステ
ップ５）と共に係数値ｋｃｙＢを値１．０に設定する（
ステップ６）。ステップ４の判別結果が否定（ＮＯ）で
あればステップ７に進む。

ステップ７ではエンジンがクランキング状態にあるか否
かを判別する。この判別は例えばエンジン回転数値Ｎｅ
が所定のクランキング回転数値Ｎｃア（例えば４００ｐ
ｐｍ）以下であるか否かを判別しエンジン回転数値Ｎｅ
がクランキング回転数値ＮＣ，Ｒ以下であればクランキ
ング状態にあると判別する。ステップ７の判別結果が否
定（ＮＯ）の場合、即ち、エンジンがクランキング状態
を離脱し、完爆状態に移行すると、前述のステップ５に
進みｎｃｙＨ値は零にリセットされる。ステップ７の判
別結果が肯定（Ｙｅｓ）であればＴＤＣ計数値ｎｃＲに
値１を加え、新たなｎｃｇ値とする（ステップ８）。こ
のＴＤＣ計数値ｎＱＲはエンジンが完爆状態に至らずに
クランキングが継続した場合の燃料噴射回数を表し、Ｔ
ＤＣ計数値ｎＱｇは不揮発性メモリ５１１に記憶される
。不揮発性メモリ５１１に記憶されたｎＱｉ値はイグニ
ッションスイッチ１４をオフした場合にも保持され、前
述の通り、再度イグニッションスイッチ１４をオンする
とこの記憶されたｎｃｇ値がＣＰＵ５０３に読み込まれ
る（ステップ２）。

次いで、ステップ９乃至ステップ１１においてＴＤＣ計
数値ｎＱｌの判別を行なう。即ち、ステップ９ではＴＤ
Ｃ計数値ｎｃｇが所定の上限値ｎ１４ＬＭ（例えば５０
０）以下であるか否かを判別し、ステップ１０では所定
値ｎｃｇｌ（例えば２５０）以下であるか否かを判別し
、ステップ１１では所定値ｎＱ＊ｏ（例えば１００）以
下であるか否かを判別する。今、ＴＤＣ計数値ｎＣＲが
所定ｎ　ｃ　Ｒｏ（１００）以下であれば、即ちステッ
プ９乃至１１の判別結果がいずれも肯定（Ｙｅｓ）であ
れば係数値ｋｅｇを値１．０に設定する（ステップ６）
。ＴＤＣ計数値ｎｃＲがｎａｐ、値以下でエンジンの完
爆状態が得られずにＴＤＣ計数値ｎｏｌが所定値ｎｃ、
！。

（ＩＱＯ）以上且つ所定値ｎ　ＱＲ−（２５０）以下と
なった場合、係数値ｋｃえを所定値Ｋｃ２ｏ’（例えば
０．８５）に設定する（ステップ１２）。係数値ｋｅｇ
を所定値ＫｃＲｏに設定することにより、エンジン燃焼
室内の混合気がややリーン化する。

なおエンジンの完爆状態が得られない場合には。

即ちＴＤＣ計数値ｎｃ４が所定値ｎｃ＊□（２５０）以
上且つ上限値ｎ　ＣＲＬＭ　（５００）以下の場合には
係数値ｋｃ４を所定値ＫＱＲ□（例えば０．７）に設定
しくステップ１３）、前記混合気をよりり−ン化させる
。又、ステップ９の判別結果が否定（Ｎｏ）、即ちＴＤ
Ｃ計数値ｎｃＲが所定の上限値ｎ　ｃｇＬＭ（５００）
に達するとＴＤＣ計数値ｎｃＲを零にリセットする（ス
テップ５）と共に係数値ｋｃｇを値１．０に設定しくス
テップ６）、混合気を係数値ｋｅｇによる補正がなされ
ない状態に戻す。斯くして、エンジンの完爆状態が得ら
れる迄ＴＤＣ計数値ｎＱＨに応じた係数値ｋｅｇによる
混合気のリーン化が繰り返し実行される。

上述のようにして設定された係数値ｋｃｙＨは両式（１
）に適用され、燃料噴射弁６のクランキング時における
開弁時間ＴｏｕＴが設定される。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明によれば、内燃エンジンがク
ランキング状態にあるときの燃料噴射回数を計数し、こ
の計数値に応じてエンジンに供給する燃料量を補正する
ようにしたので、燃料性状の変化等に拘らず最適な着火
条件が得られ、これによりエンジンが難始動状況にあっ
ても逸早く完爆状態に至らしめる可能性が高くなり、エ
ンジン始動特性が向上する。

又、ＴＤＣ計数値ｎＱｌを不揮発性メモリに記憶させる
ようにしたので、イグニッションスイッチをオフしても
記憶されたＴＤＣ計数値ｎ（４は保持され、クランキン
グ途中で一旦イグニッションスイッチをオフしても再オ
ン時には記憶されたｎ０ｇ値から燃料噴射回数の計数を
継続させることが出来、最適着火条件が逸早く得られる
。

更に、イグニッションスイッチのオン時にｎｃ４値に所
定値Ｎｃｇｇを加算するようにしたので、最適着火条件
が逸早く得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に斯かるクランキング時の燃料噴射弁開
弁基準時間補正係数ｋｃｇを設定する手順を説明するフ
ローチャート、第２図は本発明の方法が適用された内燃
エンジンの燃料供給制御装置の全体構成図、第３図はク
ランキング時の燃料噴射弁開弁基準時間ＴｉｃＲテーブ
ルを説明する図、第４図は第２図の電子コントロールユ
ニット（Ｆ、ＣＵ）５の内部構成を示すブロック図であ
る。 １・・・内燃エンジン、５・・・電子コントロールユニ
ット（ＥＣＵ）　、６・・・燃料噴射弁、９・・・エン
ジン水温センサ、１０・・・エンジン回転数センサ（Ｎ
ｅセンサ）、１２・・・スタータスイッチ、５０３・・
・中央処理装置（ＣＰＵ）、５０７・・・リードオンリ
メモリ（ＲＯＭ）、５０８・・・ランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）、５１１・・・不揮発性メモリ。 篇１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃エンジンのクランキング時にエンジン温度値に
   応じた燃料量を該内燃エンジンに噴射供給する燃料供給
   制御方法において、前記内燃エンジンがクランキング状
   態にあるときの燃料噴射回数を計数し、この計数値に応
   じて前記燃料量を補正するようにしたことを特徴とする
   内燃エンジンのクランキング時の燃料供給制御方法。 ２、前記燃料噴射回数の計数値が増加するに従い前記燃
   料量を減少するように補正することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の内燃エンジンのクランキング時の
   燃料供給制御方法。 ３、前記エンジン温度値が所定値以下のときに前記燃料
   量の補正を実行するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の内燃エンジンのクランキング時の
   燃料供給制御方法。 ４、前記内燃エンジンが前記クランキング状態から離脱
   して完爆状態に至ったとき、前記燃料噴射回数の計数値
   を零にリセットするようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の内燃エンジンのクランキング時の
   燃料供給制御方法。 ５、前記内燃エンジンの前回クランキング時に該内燃エ
   ンジンが完爆状態に至ることなく前記クランキング状態
   から離脱して停止したとき、該停止時点における前記燃
   料噴射回数の計数値を記憶しておき、今回クランキング
   時に前記記憶した計数値を初期値として前記燃料噴射回
   数の計数を開始するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の内燃エンジンのクランキング時の
   燃料供給制御方法。 ６、前記燃料噴射回数の記憶値を不揮発性記憶手段に記
   憶することを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の内
   燃エンジンのクランキング時の燃料供給制御方法。 ７、前記記憶した計数値に所定値を加えた値を初期値と
   して前記燃料噴射回数の計数を開始するようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第４項又は第５項記載の内
   燃エンジンのクランキング時の燃料供給制御方法。 ８、前記燃料噴射回数の計数値が所定値に達する毎に前
   記計数値を零にリセットするようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の内燃エンジンのクランキ
   ング時の燃料供給制御方法。