JPH03260349A - エンジンの低温始動方法 - 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） 本発明はエンジンの低温始動方法、特に、エンジンの燃
料供給系のメイン及びスタートの両インジェクタを低温
始動時に駆動制御するエンジンの低温始動方法に関する
。

（従来の技術） 最近低公害燃料としてメタノールが注目されており、メ
タノールエンジンの開発も進んでいる。

しかし、全自動車の使用燃料を即座にガソリンからメタ
ノールに切換えることはほぼ不可能であり、切換時期に
おいては少なくとも一時的に、メタノール燃料とガソリ
ン燃料が混在する状況が予想される。

そのような事態に対処すべく、ガソリン燃料。

メタノール燃料のどちらでも使用可能な、即ち、使用燃
料に自由度がある車両（以下単にＦＦＶと記す）の導入
が提案されている。

ところで、このようなＦＦＶで用いるメタノールはガソ
リンと比較して揮発性に劣る。このため、特に、低温始
動時の始動性に問題を生じやすい。

その解決策として、第７図に示すように、エンジンの燃
料供給系Ｆにメインインジェクタ６の他に低温始動時用
のスタートインジェクタ７を設置することが提案されて
いる。ここでの燃料供給系Ｆは燃料タンク１の燃料を燃
料ポンプ２により加圧して、これをブレンド率センサ３
を通過させて、複数のメインインジェクタ６．６・・の
取付けられた燃料管４に供給し、更に、燃料管４を通過
した燃料は燃圧レギュレータ５を介して燃料タンク１に
戻される。

燃料管４にはそのほぼ中央位置より燃料パイプ８が延出
しており、この先端にスタートインジェクタ７が連結さ
れている。

各メインインジェクタ６はインマニの各分岐部にそれぞ
れ配設され、スタートインジェクタ７は吸気系の拡径部
に単一で取り付けられている。

ここで、各メインインジェクタ６は噴射角の比較的小さ
いスロットル型弁であり、スタートインジェクタは噴射
角の比較的大きなスロットル型弁であり、燃料の微細化
特性の優れたスタートインジェクタを低温始動時に駆動
して燃料の気化を促進させ、始動性の改善を図っている
。

（発明が解決しようとする課題） 処で、第７図に示すような燃料供給系Ｆは、適宜の制御
手段により駆動されているが、この場合、制御手段は低
温始動時においてのみスタートインジェクタ７を駆動す
る。

このため、常温時、即ち、低温始動時以外にクランキン
グにより始動した場合、スタートインジェクタ７は駆動
せず、燃料パイプ８やスタートインジェクタ７に滞留し
ている燃料はそのまま残留することとなる。

この状態で、ブレンド率の異なる燃料が補給されたとす
る。そして、しばらくしてから、低温始動を行なうよう
な場合、スタートインジェクタ内に、補給前のブレンド
率の燃料が残っているので、これが新しい燃料のブレン
ド率であるものとして燃料噴射され、これが適正燃料量
で無いことより。

低尾低温時におけるプラグの燃料かぶり等による始動性
の悪化が生じ易く、問題となっている。

本発明の目的は、スタートインジェクタを備えたエンジ
ンの低温始動性を改善することのできるエンジンの低温
始動方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために１本発明はブレンド率セン
サによりブレンド率が検出された燃料をメインインジェ
クタ及びスタートインジェクタによりエンジンに供給す
る燃料供給系と、上記メインインジェクタを駆動制御す
ると共にエンジンの低温始動時に少なくとも上記スター
トインジェクタを低温始動モードで駆動させる制御手段
とを用い、上記燃料供給系の燃料のブレンド率が急変し
た後において、上記エンジンが所定駆動モードに達した
際、上記制御手段が上記スタートインジェクタを燃料交
換時間だけ駆動させることをを特徴とする。

（作　　用） 燃料供給系の燃料のブレンド率が急変した後において、
エンジンが所定駆動モードに達した際に、制御手段がス
タートインジェクタを燃料交換時間だけ駆動させるので
、スタートインジェクタには常にブレンド率センサにブ
レンド率の検出された、新しいブレンド率の燃料が供給
されるようになる。

（実　施　例） 以下、本発明としてのエンジンの低温始動方法を説明す
る。

この方法では、第１図に示すように、ブレンド率センサ
１０５によりブレンド率が検出された燃料を、エンジン
１０１の吸気＠１０２に燃料供給系１．０７のメインイ
ンジェクタ１０３及びスタートインジェクタ１０４を用
いて供給しておき、制御手段１０６により。

メイン及びスタートインジェクタ１０３，１０４を駆動
制御するようにしている。

特に、制御手段１０６は、第２図に示すように、クラン
キングがなされていない時点１０では、両インジェクタ
１０３，１０４を共に非作動に保つ。エンジン１０１の
クランキングの際に入力される始動情報と、エンジンが
低温の雰囲気下にあることを表わす低温情報とを共に受
けた時点ｔｌでは、少なくとも（第２図にはメインイン
ジェクタ１０３をも駆動するものとしている）スタート
インジェクタ１０４を低温始動モードＭ　ｓ　（所定駆
動時間Ｔｓと所定噴射量が設定される）で駆動させる。

更に、時点ｔ３で燃料供給系１０７内の燃料のブレンド
率Ｂが急変した時ｔ３は、制御手段１０５は、その時点
以後にエンジンが所定の駆動モードＭ１に達する時点ｔ
４を待ち。

その時点ｔ４より所定の燃料交換時間Ｔ、Ｉだけ非低温
時においてもスタートインジェクタ１０４を所定の駆動
時間Ｔ、Ｉだけ燃料交換モードＭ　ｃ　（所定駆動時間
Ｔ８と所定噴射量が設定される）で駆動させる。

このように、エンジン１０１が低温時には、低温始動モ
ードＭｓでスタートインジェクタ１０４を駆動し、しか
も、たとえ暖気時であっても、ブレンド率Ｂが急変した
時は、エンジンが所定の駆動モードＭ１に達すると燃料
交換時間ＴＲだけスタートインジェクタ１０４を燃料交
換モードＭｃで駆動する。

このため、スタートインジェクタ１０４やそれに続く燃
料パイプ部分の燃料をメインインジェクタに供給されて
いるものと常に同一とすることができ、制御手段１０６
が取り込んでいるブレンド率に基づき算出された燃料量
等が適正な値となる。

次に、本発明であるエンジンの低温始動方法を採用した
ＦＦＶ車両のエンジン制御装置を第３図に沿って説明す
る。

ここで、エンジン１０の燃焼室１１は吸気＄１２と排気
路１３とに適時に連通される。吸気路１２はエアクリー
ナ１４、第１吸気管１５．拡張管１６、第２吸気管１７
により形成され、排気路１３は第１排気管１８．触媒１
９、第２排気管２０、マフラー２１とにより形成さてい
る。

エアクリーナ１４内には通過空気量情報を出力するエア
フローセンサ２２、大気圧情報を出力する大気圧センサ
２３、エア温度情報を出力する大気温度センサ２４が配
設され、これらはエンジンコントロールユニット（以後
単にコントローラと記す）２５に接続されている。

拡張管Ｉ６内にはスタートインジェクタ４５やスロット
ル弁２６が取り付けられ、向弁にはスロットルポジショ
ンセンサ２７が対設され、しがも、このスロットル弁２
６はそのアイドル位置をアイドルスピードコントロール
モータ（ＩＳＣモータ）２８を介してコントローラ２５
により制御されるように構成されている。

！＠２吸気管１７の一部にはウォータジャケットが対設
しており、そこには水温センサ２９が取り付けられてい
る。

第１排気管１８の途中には排気中の空燃比情報を出力す
るＯ、センサ３０が取り付けられている。

更に、吸気８１２の端部には燃料供給系Ｆに連結された
燃料噴射弁３１が取付けられている。この燃料噴射弁３
１は燃料供給路をなす枝管３２及び燃料管３３に順次接
続されている。

各枝管３２は燃料噴射弁３１を燃料管３３に連通させる
。燃料管３３は燃料タンク３５の燃料を燃料ポンプ３４
により加圧して、ブレンド率センサ４３を通して各メイ
ンインジェクタ３１及びスタートエンジン４５に導く。

なお、メインインジェクタ３１及びスタートエンジン４
５の配列は第６図のものと同様に構成されている。

更に、燃料管３１は一部未使用燃料を燃料圧調整用の燃
圧レギュレータ３６を介してタンク３５に戻すように配
設されている。ここで、各メインインジェクタ３１は各
気筒の吸気ボートにそれぞれ配設され、スタートインジ
ェクタ４５は比較的大きな噴射角で拡張管１６の内部に
燃料を噴射するように構成されている。

ブレンド率センサ４３は燃料のブレンド率に応じて変化
する屈折率情報を光学系により検出し、その光量変化を
光電変換して出力するという周知の構成を取る。

更に、レギュレータ３６はブースト圧、すなわち、負荷
に応じて燃料圧を増減調整できるように構成されている
。

なお、第３図中符号３７はクランク各情報を出力するク
ランク角センサ、符号３８は第１気筒の上死点情報を出
力する上死点センサをそれぞれ示している。

コントローラ２５は制御回路３９と記憶回路４ｏと入出
力回路４１及び駆動回路４２．４４とを備える。

ここでＩｌｌ＠路３９は各センサ類より各入力信号を受
け、これらを第４図、第５図、第６図に示した制御プロ
グラムに沿って処理して、制御信号を駆動回路４２．４
４に出力する。

記憶回路４０は第４図、第５図、第６図に示したメイン
制御処理、スタートインジェクタ駆動処理の各制御プロ
グラムを記憶処理され、しかも、制御中で用いる駆動時
間Ｔｓ、燃料交換時間Ｔ　Ｒ，水温Ｔｗ、その他の値を
取り込むエリアを備える。

入出刃口＃４１は上述した各センサの出力信号を適宜取
り込むように作動すると共に、各種制御信号を訃動回路
４２．４４を介してメイン及びスタートインジェクタ３
１．４５に出力する。

ここで、コントローラ２５の作動を第４図、第５図、＠
６図の制御プログラムと共に説明する。

図示しないエンジンのキースイッチがオンされることに
よりコントローラはメインルーチンに入れ、クランキン
グ信号の入力により、スタートインジェクタの駆動ルー
チンに入る。

メインルーチンでコントローラ２５は、まず各センサの
出力より各測定値を取り込み、設定値等を初期値に保ち
ステップａ２のブレンド率の演算ルーチンに入る。

ブレンド率演算ルーチンでは、まずブレンド率センサ４
３からのブレンド率Ｂ８を取り込み、これを今回のブレ
ンド率Ｂとして更新する６ステツプａ３に進むと、ここ
では、エンジン回転数Ｎ８を取り込み、これがエンジン
作動判定回転数Ｎ□ア。２を上回っているか否か判定す
る。

エンジン回転時にステップａ４に達すると、ここではブ
レンド率Ｂや各種の補正係数を適宜取り込み、低温始動
モードＭｓにおける駆動時間Ｔｓの算出や燃料噴射量の
算出や点火時期算出等の各処理を行う。

なを、ここで、気筒判別信号やクランク角やメインイン
ジェクタ】０３の噴射時間幅や吸入空気量Ａ／Ｎ（ｎ）
や大気温度や大気圧や冷却水の水温ＴＷ、等が各センサ
の出力信号に応じて取り込まれて利用される。

ステップａｌＯに達すると、ここでは、スタートインジ
ェクター発駈動ルーチン（第５図参照）に入る。

ここでは、現在のブレンド率Ｂ　（ｔ）を求め、続いて
これと、前回のブレンド率Ｂ（ｔ−１）との差よリブレ
ンド率の変化ΔＢを求め、ステップｂ３に進む。

ここでは、ブレンド率の変化ΔＢが、ブレンド率の急変
の判定値である規定値ΔＢαを上回っているか否か判定
し、急変でないとそのままリターンし、急変では、ステ
ップｂ４に進む。

ステップｂ４では、現在のエンジンの駆動が、エンジン
ブレーキのモード、即ち、駆動モードＭ１に入っている
か否か判断し、駆動モードＭ１に内聞はメインにリター
ンし、駆動モードＭ１にあると、ステップｂ５に進む。

ここでは、スタートインジェクタ４５を所定噴射量で、
所定燃料交換時間ＴＲだけ駆動し、メインにリターンす
る。

これにより、枝管３２やスタートインジェクタ４５に滞
留している旧燃料を消費し、新しい燃料に交換できる。

この間、メインインジェクタ３１の燃料噴射量は、図示
しないメインインジェクタの駆動ルーチンでエンジンブ
レーキ時のためカットされることとなる。

この後、ステップｂ６に達し、ここではキーオフか否か
を判断する。キーオフでない間はステップａ２に戻り、
キーオフではステップａ６に達して、例えば不揮発性メ
モリへの各種データの記憶処理等がなされて終了する。

ステップａ３よりエンジン停止としてステップａ７に達
すると、ここではスタータスイッチのオンを待ち、オフ
の間はステップａ８に達する。ここではエンジン停止に
伴う所定の処理を行い、オンするとステップａ９に進む
。ステップａ９では始動に伴う各種処理を行いステップ
ａ５に進むこととなる。

このようなメインルーチンの途中でスタータがオンされ
て、クランク信号が取り込まれると、第６図のスタート
インジェクタ４５の駆動処理に進む。

ここでは、クランキングスイッチオンへの切り換えを待
ち、オンでステップｃ２に進み、低温始動モードＭｓの
駆動時間Ｔｓを水温ＴＶに基づき算出し、所定エリアに
ストアする。更に、ステップＣ３に達すると、駆動時間
Ｔｓの間スタートインジエフタ４５を駆動し続ける処理
をして、メインにリターンする。

なお、低温始動モードＭｓでスタートインジェクタ４５
が駆動している間、メインインジェクタ３１の噴射量は
そのスタートインジェクタ４５の噴射量に基づき所定量
だけ減量されて算出され、噴射されることとなる。

上述の処において、駆動モードＭ１として、エンジンブ
レーキ時を設定していたが、これに代えて、車両の停止
アイドル中、その他を設定しても良い。

（発明の効果） 以上のように１本発明方法では、エンジンが所定の駆動
モードに達した時に、燃料交換モードでスタートインジ
ェクタを燃料交換時間だけ駆動するので、スタートイン
ジェクタ及びその付近に滞留している燃料を頻繁に新し
い燃料に交換でき、スタートインジェクタによる低温始
動時のブレンド率のすれによる始動性の悪化を改善でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を説明するブロック図、第２図は本
発明方法による燃料供給の作動を経時的に説明する波形
図、第３図は本発明方法を採用したエンジン制御装置の
概略構成図、第４図、第５図、第６図は第３図の装置の
行うエンジン制御処理で用いる制御プログラムのフロー
チャート、第７図は従来方法を用いたエンジンの燃料供
給系の概略構成図を示している。 １．１０・・・エンジン、３，１．０２・・・吸気路、
１０３．３１・・・メインインジェクタ、１０４．４５
・・・スタートインジェクタ、１．０５，４３・・・ブ
レンド率センサ、］−０６，２５・・・制御手段、１０
７．　Ｆ・・・燃料供給系、２９・・・水温センサ、Ｍ
ｅ・・・燃料交換モード、Ｍｓ・・・低温始動モード、
Ｍｌ・・・駆動モード−ＴＲ・・・燃料交換時間。 粥 ６ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ブレンド率センサによりブレンド率が検出された燃料
   をメインインジェクタ及びスタートインジェクタにより
   エンジンに供給する燃料供給系と、上記メインインジェ
   クタを駆動制御すると共にエンジンの低温始動時に少な
   くとも上記スタートインジェクタを低温始動モードで駆
   動させる制御手段とを用い、上記燃料供給系の燃料のブ
   レンド率が急変した後において、上記エンジンが所定駆
   動モードに達した際、上記制御手段が上記スタートイン
   ジェクタを燃料交換時間だけ駆動させることを特徴とす
   るエンジンの低温始動方法。