JPH0441947A - エンジンの始動制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はエンジン始動中にエンジンに供給する燃料量を
制御する装置に関し、特にエンスト後にエンジンを再始
動する際の始動性を良好とする制御装置に関する。

［従来の技術］ エンジン始動中に供給する燃料量を制御する技術として
特開昭６２−１２６２３９号公報に記載の技術か知られ
ている。この技術では始動中の燃料量をクランキング回
転数が高いほど減少させることにより、良好な始動性が
得られるようにしている。

また特公昭６３−２１８１６号公報に記載の技術も知ら
れている。この技術ではエンジンを始動する毎に始動時
燃料量が適正であったか否かを学習し、これにより始動
時燃料量が常に最適に修正されるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに従来の技術はいずれもエンスト後にエンジンを
再始動させる場合を考慮していない。ここでエンストと
は、エンジンのイグニッションスイッチがオンであって
、エンジン制御を実施している電気機器、例えばＥＣＵ
　（エンジンコントロ−ルユニット）、インジェクタ（
電磁燃料噴射弁）等が正常に作動している状態で、エン
ジン回転が停止した場合をいい、例えばクラッチの操作
ミス等によって生じるものをいう。

エンジンのイグニッンヨンスイッチをオフすることによ
ってエンジンの回転を停止する場合、すなわち正常にエ
ンジン回転が停止される場合には、ＥＣＵあるいはイン
ジェクタの作動が停止した後、エンジンがしばらく慣性
で回転し、その後完全に停止する。そのため燃料の供給
が停止された後なおしばらくエンジンが回転されること
になり、この間にシリンダ内の混合気は掃気される。こ
のためエンジンが正常に停止したときにはシリンダ内に
燃料が残留していない。従来の始動制御装置はこの状態
のエンジンを始動させることを予定している。前記特開
昭６２−１２６２３９号公報の技術あるいは特公昭６３
−２１８１６号公報の技術も、この状態のエンジンを始
動させることを予定している。

これに対し、エンストによってエンジン回転が停止した
場合には、たとえエンジン回転に同期して燃料を供給す
る方式の場合であっても、エンジンが完全に停止するま
で燃料が供給され続けるために、上述の掃気現象か生じ
ない。このためエンストによってエンジンか停止したと
きにはシリンダ内に燃料が残留することになる。

従来のエンジン始動制御装置は、エンスト後に再始動す
る際にも、エンジンを正常に停止した場合と同様の制御
によってエンジンを再始動させる。

このためエンスト後に再始動させる際には、シリンダ内
に残留していた燃料分だけ混合気の空燃比がオーバーリ
ッチとなってしまってエンジンの始動性が良好にならな
い。

また特公昭６３−２１８１６号公報に記載の技術のよう
に、正常停止後の再始動と、エンスト後の再始動とを区
分することなく学習を進めると、誤学習されてしまう。

エンスト後に再始動する場合には燃料残留分によってオ
ーバリッチとなったことが学習されるため、始動時燃料
量は減少側に修正されるが、次回の正常停止後の再始動
時には、残留分がないために、減少側へ学習された分だ
けオーバーリーンとなってしまうのである。

そこで本発明ではエンスト後の再始動性を良好とするこ
とのできる始動制御装置を開発しようとするものである
。また始動時燃料量を学習しつつ最適値に維持する方式
になじませ易くしようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題はその概略構成が第１図に示される装置、すな
わちエンジン２の始動状態に基づいて始動時に供給する
燃料量Ｑ１を演算しく手段４による）、演算された量の
燃料を供給して（手段１２による）エンジン２を始動さ
せる装置において、該エンジン２のエンジン停止に至る
失火現象の発生を看視する手段６と、該失火現象発生時
以降の供給燃料量と排出燃料量との差を積算して該エン
ジン内に残留する燃料量Ｑ２を演算する手段ＩＯと、該
演算された始動時燃料量Ｑｌを残留燃料量Ｑ２に基づい
て修正して、実際に供給する始動時燃料ｆｔＱを演算す
る手段８を付加したことを特徴とするエンジンの始動制
御装置によって解決される。

「作　用］ さて上記手段を有する始動制御装置によると、エンジン
２の運転中、エンジン停止に至る失火現象の発生が看視
される。ここでエンジン停止に至る失火現象とは継続的
に失火現象か生じてエンジン回数か停止するに至る場合
をいい、クラッチの操作ミス、あるいはエンジン負荷が
急激に増大した場合等に生じる。この失火現象は例えば
エンジン２に振動センサを取付けて爆発行程に伴う振動
の有無を検出することで検出される。あるいはエンジン
停止に至る失火現象が生じ始めるとエンジン回転数が異
常に低下するために、このエンジン回転数の異常低下現
象を検出することによっても看視される。

このようにして何らかの手段で失火現象の発生が検出さ
れると、供給燃料量と排出燃料量の差が積算され始める
。ここではすでに失火しているために、供給された燃料
は燃焼されない。エンジンが慣性で回転を続けている間
は未燃焼燃料はエンジン外へ排出されるが、一部はシリ
ンダ内壁等に付着して排出されないで残留する。すなわ
ち供給燃料量と排出燃料量の差は残留燃料量の増加分に
相当する。そこで燃料供給タイミングあるいは排気タイ
ミングに同期してその差を積算してゆくことにより、残
留燃料量Ｑ２が演算される。

手段８では、手段４で求められた基本始動時燃料量Ｑ１
が、上述のようにして求められる残留燃料量Ｑ２に基づ
いて修正される。ここで基本始動時燃料量Ｑ１は残留燃
料量Ｑ２がゼロの場合の最適値であるところ、残留燃料
量Ｑ２に基づいて修正されるために、修正後の値はＱ２
だけの燃料が残存している場合の最適供給量となる。こ
のため手段１２から供給される燃料はエンスト後に再始
動する場合の最適値となり、エンジン始動性は良好に保
たれるのである。

なお失火現象が発生しないときには、手段４で演算され
る基本燃料量Ｑｌが修正されないが、これは失火現象の
発生時にのみ手段８を起動する方式でも、常時起動する
方式でも実現される。後者の場合、エンジンか正常に停
止する場合には残留燃料量Ｑ２がセロであるため、手段
８を起動しても基本ｉＱｌが修正されないのである。

なお従来技術の欄で説明した技術はいずれも手段４に関
する技術であり、手段６，８．１０を付加したシステム
は本願独自のものである。

［実施例］ 次に図面を参照して本発明を具体化した一実施例につい
て説明する。

第２図は本発明の始動制御装置を実装したエンジンシス
テムの概要を示している。図中３０はエンジン本体、２
４は吸気管、２２はスロットル弁、２８は吸気管２２内
の圧力を検出する圧力センサ、３２はカム軸の回転を介
してエンジン３０のクランクが所定角度回転する毎にパ
ルスを出力するクランク角センサ、３４はエンジン３０
の冷却水の温度を検出する温度センサ、２６はエンジン
３０へ燃料を供給するインジェクタ、３６はエンジン３
０を始動のために強制的に回転させるスタータモータ、
３８はイグニッションスイッチ、４０はバッテリ、４２
はスタータスイッチ、１００はエンジンコントロールユ
ニット（Ｅ　ＣＵ）である。

このエンジンシステムは大略第３図に示す制御システム
を有している。ＥＣＵ　１００はマルチプレクサ１１０
を有し、マルチプレクサ１１０に圧力センサ２８と水温
センサ３４が接続され、いずれか一方からの信号がＡ／
Ｄ変換器１１２に送られてＡ／Ｄ変換され、ディジタル
化された情報がＣＰＵ　（中央演算処理装置）１５０に
入力可能となっている。またスタータスイッチ４２がＯ
Ｎされているかいないかによって異なる信号がレベル修
正回路１１３を介してＣＰＵ１５０に入力可能となって
いる。さらにクランク角センサ３２からのパルス波が波
形整形回路１１４で波形整形された後ＣＰＵ１５０に入
力可能となっている。ＣＰＵ１５０はＲＯＭ１２０に記
憶されているプログラムに基づいて前記各信号源からの
信号を所定の手順、タイミングで入力し、プログラムに
基づいて処理し、処理結果に応じてインジェクタ駆動回
路１１６に駆動パルス信号を出力する。インジェクタ駆
動回路１１６はＣＰＵ１５０から送られるパルス信号に
基づいてインジェクタ２６の通電電流をオン・オフする
。なお１２２はＲＡＭであり、ＣＰＵ１５０の処理にお
いて用いられる。なおＲＡＭ１２２の記憶容量中の一部
１２２ａは電源１２２ｂによりバックアップされており
、イグニッションスイッチ３８がＯＦＦされても記憶保
持可能となっている。

、：：（７）ＥＣＵ　１００はイグニッションスイッチ
３８がオンされている間バッテリ４ｏがら駆動電力か与
えられて作動する構成となっている。

第４図はＲＯＭ１２０に記憶されているプログラムに従
ってＣＰＵ１５０が演算・処理するときの制御手順を示
している。この制御手順はイグニッションスイッチ３８
がオンの間、エンジン回転に同期して繰り返し実行され
る。すなわちクランク角センサ１３からのパルス数が、
エンジン３゜の燃料供給タイミングに相当するパルス数
になる毎に実行される。

ステップＳ１では、クランク角センサ３２からのパルス
波の時間間隔からエンジン回転数Ｎｅを算出し、それを
所定値と比較する。ここで所定回転数はエンジンが正常
に回転していれば起こり得ない低回転数に設定されてお
り、ＥＣＵＩ　００に通電されている状態でエンジン回
転数がこの所定回転数にまで下降したときにはエンジン
停止に至る失火現象が発生してエンストが起こり始めた
状態に相当する回転数に設定されている。

なおエンジンが正常に停止される場合には、エンジン回
転数がこの所定値以上の状態でイグニッションスイッチ
３８がオフされてＥＣＵｌｏｏの作動が停止されるため
、ステップＳ１でＹＥＳとなってステップＳ４以後が実
行されることはない。

エンジンの正常回転中はステップＳ２．Ｓ３が繰り返し
実行され、エンストが起こり始めるとステップＳ４以降
の処理が実行されるように構成されている。

なおエンジン始動中は失火現象が生じていないにもかか
わらずエンジン回転数が所定値以下となり得るので、ス
タータスイッチ４２かオンの間は第４図の処理が実行さ
れないようにプログラムされている。

さて第４図の処理において、ＣＩＮＪはエンストを始め
てからの燃料供給回数を計算するカウンタであり、５Ｉ
ＮＪは残留燃料量を計算するための変数名を示している
。

エンジンが正常に回転している間はステップＳ２．３が
繰り返し実行され、ＣＩＮＪと５ＩＮＪはセロにクリア
される。エンジンが正常に停止される場合には、燃料の
供給が停止されると同時に第４図の処理も停止される。

この場合には燃料の供給停止後に慣性でエンジンが回転
しているうちに掃気されて燃料がエンジン内に残留する
ことかないために、５ＩＮＪがゼロクリアされた状態で
処理が停止されることが合理的である。

さてイグニッションスイッチがオンでありながら何らか
の原因で失火現象が生じ始めてエンジン回転数が所定値
以下となるとステップＳ４の処理が実行される。

ここでは冷却水温センサ３４の信号ＴＨＷが入力され、
その信号ＴＨＷに対して予め第５図（、ａ）に示す関係
に設定されている補正係数ＫＴＨＷが求められる。この
補正係数ＫＴＨＷは信号ＴＨＷに対してマツプ化されて
予めＲＯＭ　１２０に記憶されている。この補正係数Ｋ
ＴＨＷは供給された燃料が燃焼されない場合に、シリン
ダ内に残留する率に相当し、エンジン冷却水温が低いと
きほど燃料がシリンダ内壁等に付着して掃気され難いた
めに低温時はど大きくなる関係となっている。なおこの
関数はエンジン毎に予め実験して求めておくことかでき
る。

ステップＳ５はエンスト開始後の燃料供給回数を計数す
るための処理であり、前述のように第４図の処理はエン
ジン２が燃料供給タイミングとなる毎に実行されること
から、実行タイミングとなる毎に１を加算する処理を実
行して供給回数を計算する。

ステップＳ６は燃料供給回数に対する補正係数ＫＣＩＮ
Ｊを求める処理であり、この補正係数ＫＣＩＮＪは残留
率が燃料供給回数とともに変化する現象を補正する。こ
こでエンスト開始直後はシリンダ内壁にまだ燃料が付着
していないために多く残留するのに対し、エンスト開始
から数多く供給されるに従って徐々に付着し難くなって
掃気されるようになるために、第５図（ｂ）のような関
係に設定されている。このＫＣＩＮＪも予めエンジン毎
に実験的に求められＲＯＭＩ２０にマツプ化されて記憶
されている。

ステップＳ７は当該タイミングにおける燃料供給量ＴＩ
ＮＪに、温度によって影響を受ける残留補正係数ＫＴＨ
Ｗと供給回数によって影響をうける残留補正係数ＫＣＩ
ＮＪとを乗じて当該タイミングにおける燃料残留量Ａを
求める処理である。

この残留量Ａは、実際のところ供給燃料量ＴＩＮＪから
排出燃料量を減じた値に等しいものが計算されるのであ
る。

なお上記処理にかえて、排出ガス圧あるいは排出ガス温
等から排出量を推定し、これを供給量から減じる処理を
採用することもできる。

ステップＳ８は供給タイミング毎に残留される量を積算
して残留量１ｉｓＩＮＪを求める処理である。

前記したように第４図の処理は燃料供給タイミングとな
る毎に実行されることからエンストによってエンジン回
転が完全に停止したときには、５ＩＮＪにはエンスト開
始から完全停止するまでの間に残留した量の総和が求め
られることになる。

この５ＩＮＪはバックアップＲＡＭ　１２２　ａ中に記
憶されているため、エンストして停止した後イグニッシ
ョンスイッチをオフしても、値が保持される。

さて第６図はスタータスイッチ４２がオンの間エンジン
２が燃料供給タイミングとなる毎に繰り返し実行される
処理を示している。

ステップ３１１は第４図の処理で求められた残留量５Ｉ
ＮＪがゼロか否かを判別する処理であり、エンジンが正
常に停止された場合には、ステップ８１２〜１４の処理
が省略されてステップＳ１６が実行される。ここでＴＩ
ＮＪは図示しない処理によって、エンジンの始動時の状
態に基づいて求められた基本始動時燃料供給量であり、
ステップＳＩ２〜Ｉ４が実行されないときには、基本量
か修正されないでそのままの量の燃料がエンジン２に供
給されるのである。なおこのＴＩＮＪは、従来技術の欄
で説明した、特開昭６２−１２６２３９号あるいは特公
昭６３−２１８１６号公報記載の技術等によって求めら
れるのである。

さてステップＳｌｌで残留燃料量５ＩＮＪがセロでない
間は、ステップＳ１２が実行される。ステップＳ１２で
は残留燃料量Ｓ　Ｉ　Ｎ　、Ｊと今回の基本燃料量ＴＩ
ＮＪの大小が比較され、残留燃料量の方が少ないときに
はステップＳＩ３で基本燃料量ＴＩＮＪから残留燃料量
５ＩＮＪか減じられ、ステップ３１６では減じられた量
が供給される。

この結果、実際の供給量に残留量を加えた量は基本量と
等しくなり、エンスト後の再始動時にオーバーリッチと
なることが防止される。なおこの場合、次回の残留量は
ゼロ化されるため、ステップＳＩ４では５ＩＮＪがゼロ
クリアされる。

さて残留量が多く、基本噴射量以上が残留している場合
にはステップＳ１５が実行され、さらにステップＳ　１
．６が省略される。ステップＳ１６が省略されるために
燃料は供給されず掃気のみなされるのである。ここで−
排気行程あたりの掃気量はほぼ基本供給量ＴＩＮＪと等
しいと考えられるので、次回の残留量を修正するために
ステップＳ１５の処理が実行されるのである。そしてこ
の処理が繰り返されて掃気が図られ、残留分が基本燃料
量以下になったとき以後、ステップ８１３〜１６の処理
か実行されるのである。

さて第７図は始動時の燃料量を制御する別実施例を示す
ものであり、第６図の処理におけるステップ３１５に続
けてステップ８１７〜１９の処理が付加されている。こ
こでＣ３ｌＮＧはエンジンを始動のために強制回転させ
始めた後の燃料供給タイミングの回数を数えるカウンタ
であり、エンジンのスタータスイッチをオンしたときに
ゼロクリアされるようにプログラムされている。そして
ステップＳ１７で燃料供給タイミングとなるごとに歩進
する。ステップＳ１８は、その回数に基づいて係数ＫＣ
８ＩＮＪを求める処理であり、これはＣ３ｌＮＪか増大
するほど小さくなる関係におかれている。そしてステッ
プＳＩ９では回数とともに残留燃料量を減少させる処理
を実行している。

これにより、エンジンの掃気に伴う残留分の減少量が第
６図の処理による場合よりも正確に推定されるのである
。

［発明の効果］ さて以上に詳述したように本発明によると、エンジンの
始動時燃料を制御するにあたって残留燃料量が求められ
、これを考慮した上で実際に供給される始動時燃料量が
制御される。このためエンスト後の再始動に際して混合
気がオーバーリッチとなることかなく、良好な始動性が
確保される。

また残留分を考慮した上で実際の供給量が制御されるこ
とから、供給量を学習制御しても誤学習することがなく
、始動時燃料量を学習して最適値に保つシステムになじ
ませ易いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示す図、第２図は本発明を具現
化したエンジンシステムの一例を示す図、第３図はエン
ジンコントールユニットを中心とするシステム図、第４
図はエンジンコントロールユニットによって実行される
残留量を求めるための処理手順を示す図、第５図（ａ）
（ｂ）は第４図の処理で用いられる補正係数の特性を示
す図、第６図はエンジンコントロールユニットによって
実行される始動時の実際の供給燃料量を制御するための
処理手順を示す図、第７図は他の実施例に関わる第６図
に相当する図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの始動状態に基づいて始動時に供給する燃料量
   Ｑ１を演算し、演算された量の燃料を供給してエンジン
   を始動させる装置において、該エンジンのエンジン停止
   に至る失火現象の発生を看視する手段と、 該失火現象発生時以降の供給燃料量と排出燃料量との差
   を積算して該エンジン内に残留する燃料量Ｑ２を演算す
   る手段と、 該演算された始動時燃料量Ｑ１を残留燃料量Ｑ２に基づ
   いて修正して、実際に供給する始動時燃料量Ｑを演算す
   る手段を付加したことを特徴とするエンジンの始動制御
   装置。