JPH03260350A - 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） 本発明は混合燃料により駆動されるエンジンの低温時に
おける始動方法に関する。

（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、メインインジェクタの他に低温始動
時用のスタートインジェクタを設置することが提案され
ている。ここでのメインインジェクタは噴射角の比較的
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、低温始動時において、クランキングにより燃焼室
に供給されていた燃料は、初爆が来るまでは全く燃焼せ
ず、この燃料によって燃焼室の点火プラグがかぶり状態
となり、メタノールエンジンではその始動がますます困
難となっている。なお、この点火プラグの燃料のかぶり
による始動性の悪化は通常のガソリンエンジンの場合で
も生じ、同様に問題となっている。

本発明の目的は、低温始動性を改善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、本発明はエンジンの燃焼
室にエア及び燃料を導く吸気系と、同吸気系に付般され
る燃料供給手段と、同燃料供給手段を制御する制御手段
とを用い、上記制御手段が低温情報及び始動情報を共に
受けた時に、上記エンジンの始動が容易化されたとみな
される停止期間が経過するまで上記燃料供給手段を非作
動とすることを特徴とする。

（作　　用） 制御手段が低温情報及び始動情報を共に受けた時に、上
記エンジンの始動が容易化されたとみむされる停止期間
が経過するまで燃料供給手段を非作動とするので、その
間に点火プラグが燃料のかぶりを受けることがなく、そ
の停止時間の間のクランキングによって、燃焼室内の温
度上昇を図ることができる６ （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、エンジンｌの燃焼
室２に連通可能な吸気路３上にインジェクタ４を対設し
、燃焼室２には点火プラグ５を配設しておき、制御手段
６により、インジェクタ４を駆動する燃料供給手段７と
、点火プラグ５を駆動する点火手段８とを駆動制御する
ようにしている。

特に、制御手段６は第２図に示すように、エンジンのク
ランキングがなされていない時点１０ではインジェクタ
４及び点火プラグ５を共に非作動に保つ。エンジンのク
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ｔ１では。

燃料供給手段７を非作動に保ち、点火手段８を介して点
火プラグ５を駆動させる。始動情報の入力後、停止時間
Ｔαの経過後の時点ｔ２では、燃料供給手段７を介して
インジェクタ４を駆動し、点火手段８を介して点火プラ
グ５を駆動させ、通常運転に入る。

このように、エンジン１のクランキングに入った後に、
停止時間Ｔαの経過する間、燃焼室２内がポンピング作
動及び点火プラグ５の点火作動に伴い、温度を上昇させ
ることとなり、燃料の気化の容易化が図られることとな
り、停止時間Ｔαの経過後の時点ｔ２で燃焼室２への燃
料供給が開始されると、燃料は速やかに気化し、着火し
て燃焼室２の混合気の燃焼がなされる。

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は吸気路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とにまり形成さてい
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１６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、しかも、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。

第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０２センサ３０が取り付けられている。

更に、吸気路１２の端部には燃料供給系Ｆに連結された
メインインジェクタ３１が取付けられている。

このメインインジェクタ３１は燃料供給路をなす枝管３
２及び燃料管３３に順次接続されている。

各枝管３２はメインインジェクタ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。しかも、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１
６内部に燃料を噴射するように構成されている６ 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、
レギユレータ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４０と入出
力回路４１及び駆動回路４２．４４とを備える。

ここで制御回路３９は各センサ類より各入力信号を受け
、これらを第５図、第６図、第７図（ａ）、　（ｂ）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４２．４４を介して出力する。

記憶回路４０は第５図、第６図、第７図（ａ）、（ｂ）
に示した制御プログラムに沿ってメイン及びスタートの
各インジェクタの停止処理、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
る駆動停止期間として停止行程Ｎ、、Ｎ、、噴射時間１
＠　Ｔｒ、水温Ｔｗ、その他の値を取り込むエリアを備
える。

入出力回路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、各種制御信号を駆動回路
４２．４４を介して出力する。

ここで、コントローラ２５の作動を第５図、第６図、第
７図（ａ）、（ｂ）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
よりコントローラ及び、各センサが駆動を開始する。ま
ず、コントローラ２５は各設定値、測定値等を初期値に
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Ｂ５を取り込み、これを今回のブレ
ンド率Ｂとして更新する。

ステップａ３に進むと、ここでは、エンジン回転数Ｎ２
を取り込み、これがエンジン作動判定回転数Ｎ□１゜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、燃料噴射
量の算出や点火時期算出の各処理を行う。

ここで、気筒判別信号やクランク角やメインインジェク
タの噴射時間幅ＴＩ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Ｔ　ｗ、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ａ５
に達すると、ここではキーオフか否かを判断して、キー
オフでない間はステップａ２に戻り、キーオフでは例え
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図の停止処理
に入る。

ここでは、クランキングスイッチオンの切り換えにより
、水温センサ２９より水温Ｔｗと初期噴射停止の判定値
である設定水温データＡを取り込む。

ステップｂ４では、予め、記憶回路４０に取り込んであ
るメイン及びスタートの各噴射停止行程数Ｎ２．Ｎ５の
算出マツプより、現時点での水温Ｔｗに応じた停止行程
数ＮＭ、Ｎｓを算出する。

更に、ステップｂ６では、停止行程数ＮＭ、Ｎ５だけメ
イン及びスタートの両インジェクタの輛動の停止フラグ
を立ててメインルーチンに戻る。

この処理により、ここでのスタートインジェクタ４５は
行程カウンタが停止行程数Ｎ８をカウントするまでは噴
射を停止し、各メインインジェクタ３１は行程カウンタ
が停止行程数ＮＭをカウントするまでは噴射を停止する
こととなる。

他方、メインルーチンの途中でクランク信号の一つであ
る各気筒の基準信号が入ると、第７図（ａ）のメインイ
ンジェクタ用の燃料噴射弁駆動処理に入る。

まず、所定のエリアよりメインインジェクタ用の噴射時
間幅Ｔ１をよび込み、メインインジェクタの停止フラグ
がオンか否かの判断をする（ステップｃ２参照）。ここ
で、フラグオフではそのままリターンし、オンでは各メ
インインジェクタ３１の噴射タイマに噴射時間幅Ｔ□の
セットをしてメインにリターンする。

同様に、メインルーチンの途中でクランク信号の一つで
ある各気筒の基準信号が入ると、第７図（ｂ）のスター
トインジェクタ用の燃料噴射弁駆動処理に入る。

まず、暖気完了か否かの判定をし、暖気完了ではスター
トインジェクタ４５をオフ処理して、メインにリターン
し、未完了ではステップｄ２に進み、所定のエリアより
スタートインジェクタ用の連続噴射量（流量）をそれぞ
れよび込み、スタートインジェクタの停止フラグがオン
か否かの判断をする（ステップｄ３参照）、ここで、停
止フラグオフではそのままリターンし、オンではスター
トインジェクタ４５をオン処理してメインにリターンす
る。

第３図の装置の採用したエンジンの低温始動方法では、
停止時間Ｔαとして停止行程数ＮＭ、Ｎｓの設定を行な
っていたが、場合により、設定時間としてもよく、更に
、水温値により設定してもよい。

（発明の効果） 以上のように、本発明方法では、制御手段が低温情報及
び始動情報を受けた時に、エンジンの始動が容易化され
たとみなされる停止期間が経過するまで燃料供給手段を
非作動とするので、その間に点火プラグが燃料のかぶり
を受けることがなく、その停止時間の間のクランキング
によって、燃焼室内の温度の上昇を期待でき、停止期間
後の燃料噴射においては、燃料は速やかに着火して燃焼
室の混合気の燃焼が確実になされ、低温始動性を改善で
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手段及び点火手段の作動を経時
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（ａ）、（ｂ）は
メイン及びスタートの各停止行程を算出するマツプの特
性線図、第５図、第６図、第７図（ａ）、（ｂ）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を示している。 １．１０・・・エンジン、２・・・燃焼室、　３，１２
・・・吸気路、４，３１・・・メインインジェクタ、５
，４５・・・スタートインジェクタ、６，２５・・・制
御手段、７・・・燃料供給手段、８・・・点火手段、２
９・・・水温センサ、Ｔα・・・停止時間、ＮＭ、Ｎ、
・・・停止行程数。 水温Ｔ９ 俤 図 第 図 ｉ温Ｔ。 第 ら 図 ％ ワ 図（す

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジンの燃焼室にエア及び燃料を導く吸気系と、同
   吸気系に付設される燃料供給手段と、同燃料供給手段を
   制御する制御手段とを用い、上記制御手段が低温情報及
   び始動情報を共に受けた時に、上記エンジンの始動が容
   易化されたとみなされる停止期間が経過するまで上記燃
   料供給手段を非作動とすることを特徴とするエンジンの
   低温始動方法。