JPH0615829B2 - 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は内燃機関の電子制御燃料噴射装置に関し、特に
内燃機関の始動時の燃料噴射モードを演算制御する装置
に関する。以下の記載においては、内燃機関をエンジン
と略称する。

（従来技術） まず、従来装置及び本発明装置の一般的構成を示す第１
図を参照して、従来の電子制御燃料噴射装置であつてマ
イクロコンピユータを用いて燃料噴射制御を行う燃料噴
射装置の一例の構成を説明する。

第１図において、エンジンは７で一般的に示されてお
り、１はそのシリンダ、２はシリンダヘツドである。３
は、ピストンリング４が装着されたピストンで、シリン
ダ１の中を往復運動し、圧縮行程における混合気の爆発
の際のガス圧力をコンロツド５に伝え、図示しないクラ
ンク軸を回動する。６はデイスリビュータで、その中に
は、クランク軸の回転と同期して回転する回転軸に取付
けられた回転センサ９が内蔵されている。８は点火コイ
ル、１０は吸気管、１１は排気管、１２はエアクリー
ナ、１３は、吸気管１０のエンジン７の吸入ポートの近
くの部分に装着され、電磁的に開閉される燃料噴射弁で
ある。１４は、電子回路とマイクロコンピユータとを包
含したコントロールユニツトであり、燃料噴射モードを
指定し、燃料噴射時間つまり燃料噴射弁１３の通電時間
を演算し、燃料噴射弁１３及び燃料ポンプ１５等の駆動
信号を発生する。１６は吸気管１０の中の吸入空気量を
検出する吸気量センサ、１７はエンジン７の冷却水温度
を検出する冷却水温センサであり、１８は、コントロー
ルユニツト１４等に供給する電源に開閉するイグニツシ
ヨンスイツチ及びエンジン７の始動装置をオン・オフす
るスタータスイツチを有するキースイツチである。１９
は燃料タンク、２０は燃料圧力を一定に保つための燃料
圧力調整弁、２１は燃料圧力調整弁２０と燃料噴射弁１
３との間を連通する燃料配管、２２は燃料リターンパイ
プである。また、２３は、エアクリーナ１２の１部分に
取り付けられ、吸気の温度を検出するための吸気温セン
サである。

上記の構成において、エンジン７への毎回燃料噴射量
は、コントロールユニツト１４から送られる信号により
燃料噴射弁１３が開弁する時間の長さにより制御され
る。

燃料噴射量は、エンジンの状態に応じて増量が行なわ
れ、特に、燃料の気化が少ない低温時や、冷却水温度が
高く燃料温度も高くなり、そのため燃料配管中にベーパ
ーが発生して混合気がうすくなるような状態において、
エンジンの再始動性を向上させる必要があるときに増量
される。ここで、ベーパーの発生は、車両の走行中より
も、走行後の停車時であつて、エンジンの停止による冷
却フアンの停止と車両の走行による冷却風の消滅のため
に、車両の停車後約２０分間経過したときの方が燃料温
度は上昇し、燃料配管中にベーパーが発生し易い。な
お、このときはエンジン冷却水温度よりも燃料温度の方
が高くなることすらある。このようにベーパーが発生す
るとエンジンに供給される混合気はうすくなるので、エ
ンジンの再始動時には燃料の増量を多くしないと始動性
が悪化する。

従来の装置としては、例えば特開昭５６−８１２３０号
（特願昭５４−１５７４６４号）には、燃料配管中に燃
料温度を検出する燃料温度センサを配設し、この燃料温
度センサの検出温度が予め設定した温度以上になつたこ
とを判定して燃料噴射量の増量を演算制御するＣＰＵを
含んだコントロールユニツトを備えた電子制御燃料噴射
装置が開示されている。

しかしながら、このような従来の装置においては、エン
ジンの始動時の燃料噴射時間の演算において、高温状態
のエンジンの始動に対する高い冷却水温度及び吸気温度
を考慮した燃料噴射量の演算の手法が不十分であるた
め、多くのベーパーの発生によつてベーパーロツクを起
こし、エンジンの始動が不能になる事態も起こりうる。
また、特公昭５４−１８４６号公報には、始動時にエン
ジン温度が所定値以上の時は燃料噴射量を増量する構成
が示されているが、ベーパーが発生するのは、エンジン
停止直後ではない。即ちエンジンが停止してからエンジ
ンルーム内全体にエンジン熱がこもるまでには時間がか
かる。従ってエンジン温度が高い場合でも、エンジンル
ーム内の空気温度がさほど上昇していない場合の始動時
に増量すると、ベーパーが発生していないため空燃比が
過濃となり、かえってエンジン始動が困難になるという
問題があった。

（本発明の目的及び要約） 本発明は、エンジンの温度を検出するエンジン温度セン
サと、吸気温度を検出する吸気温度センサとを備え、前
記センサのおのおのより出力する検出信号に基づきエン
ジンに供給する燃料の噴射量を制御するエンジンの電子
制御燃料噴射装置であって、エンジンの温度が所定値以
上である第１の条件の成否を判定する第１の判定手段
と、吸気温度が所定値以上である第２の条件の成否を判
定する第２の判定手段と、エンジンの始動時に、上記第
１の条件と第２の条件との双方が同時に成立する時に燃
料噴射量を所定期間増量し、この増量を噴射回数あるい
は時間ともに減衰させる高温始動増量手段とを備えた上
記エンジンの電子制御燃料噴射装置を提供することを目
的とし、それにより始動時にエンジン温度が高い場合で
も、吸気温度が高くない時は増量を禁止することによ
り、ベーパーが確実に発生している間だけ増量を行わし
めるようにして、空燃比がオーバーリッチとなるのを防
ぐようにしている。

（本発明による装置の構成） 次に、第１図中のコントロールユニツト１４の中に含ま
れた本発明による燃料噴射制御手段の構成を、それと関
連した第１図中の他の素子とともに図解した第４図の機
能ブロツク図を参照して説明する。

第４図の中で、第１図図示の冷却水温センサ１７の出力
線は冷却水温比較手段の入力端に導かれ、同じく吸気温
センサ２３の出力線は吸気温比較手段の入力端に導かれ
ている。

冷却水温比較手段が、冷却水温センサ１７より出力する
冷却水温検出信号の値と冷却水温度基準値とを比較し、
前者が後者以下のとき発生する第１の出力信号を送り出
す第１出力線は通常始動モード指定手段の入力端に導か
れており、前者が後者を超過するとき発生する第２の出
力信号を送り出す第２出力線は吸気温比較手段の入力端
に導かれている。また、通常始動モード指定手段の出力
端は、燃料噴射弁１３の駆動用信号を出力する燃料噴射
弁駆動手段の入力端に接続されている。

吸気温比較手段が、冷却水温比較手段より出力する第２
の出力信号に応答して、吸気温センサ２３より出力する
吸気温検出信号の値と吸気温度基準値とを比較し、前者
が後者未満のとき発生する第１の出力信号を送り出す第
１出力線は通常始動モード指定手段の入力端に導かれて
おり、前者が後者以上のとき発生する第２の出力信号を
送り出す第２出力線は高温始動モード指定手段の１つの
入力端に導かれている。

次に、高温始動モード指定手段が、吸気温比較手段より
出力する第２の出力信号に応答して所定期間の間発生す
る、高温始動モードの動作を指定した第１の出力信号を
送り出す第１出力線は燃料噴射弁駆動手段の入力端に導
かれており、上記の所定期間の経過後高始動モード指定
手段より発生する第２の出力信号を送り出す第２の出力
線は通常始動モード指定手段の入力端に導かれている。

なお、第１図図示の回転センサ９の出力線が、高温始動
モード指定手段の他の入力端に接続されるように図示さ
れている。これは後述するように、高温始動モード指定
手段が第１の出力信号を発生する所定期間を、一例とし
て、設定された燃料噴射回数により画定するための信号
源として用いる場合を示している。

ここで、前述の本発明による燃料噴射制御手段は、第４
図に示された冷却水温比較手段、吸気温比較手段、通常
始動モード指定手段、高温始動モード指定手段及び燃料
噴射弁駆動手段により構成される。そして、上記燃料噴
射制御手段の中の冷却水温比較手段、吸気温比較手段、
通常始動モード指定手段及び高温始動モード指定手段
は、コントロールユニツト１４に含まれたマイクロコン
ピユータの構成素子であり、また燃料噴射弁駆動手段は
その出力素子を構成している。

（本発明による装置の作用） 上述の構成を有する本発明による燃料噴射制御手段の作
用を、第２図及び第３図を参照して説明する。

第２図は、本発明による燃料噴射制御手段の作用を図示
した制御フローチヤートである。まず、ステツプ１００
で第１図図示のキースイツチ１８をオンにしてコントロ
ールユニツト１４に電源が供給されると、ステツプ１０
１において初期設定が行なわれ、次にステツプ１０２に
おいて冷却水温センサ１７より冷却水温信号を、吸気温
センサ２３より吸気温信号を入力する。ステツプ１０３
において、冷却水温度が判定基準値Ｔ_Ｗと比較され、冷
却水温度が判定基準値Ｔ_Ｗ以下のときはステツプ１０４
に進んで、従来行なわれている、エンジンの状態に応じ
た開弁時間の燃料噴射モードである通常始動モードの動
作が指定される。冷却水温度が判定基準値Ｔ_Ｗを超過す
るときはステツプ１０５に進む。ステツプ１０５におい
ては、吸気温度が判定基準値Ｔ_Ａと比較され、判定基準
値Ｔ_Ａ未満のときはステツプ１０４に進み、通常始動モ
ードの動作が指定される。吸気温度が判定基準値Ｔ_Ａ以
上のときはエンジンは現在骨温状態にあると判定し、ス
テツプ１０６に進み、燃料の増量を行なうために、長開
弁時間パルスを使用した燃料噴射モードとして所定期間
行なわれる高温始動モードの動作が指定される。高温始
動モードによる燃料噴射が所定期間行なわれた後は、制
御処理はステツプ１０４に進み、以後は通常始動モード
の動作が指定される。

なお、第４図からわかるように、ステツプ１０４で指定
された通常始動モードを表わす信号と、ステツプ１０６
で指定された高温始動モードを表わす信号とは、それぞ
れ燃料噴射駆動手段の入力端に送られ、それにより燃料
噴射弁駆動用信号を発生させる。

第３図は、高温始動モードによる燃料噴射時の噴射パル
ス幅の制御の態様を図解している。既に述べたように、
高温始動モードにおいては予め設定された期間のみ燃料
噴射が行なわれるが、第３図図示の例では、予め設定さ
れた噴射回数（図示のＮは例えば２０）の間だけ燃料噴
射が行われるが、はじめの間は固定されたパルス幅で燃
料噴射が行なわれ、その後パルス幅は急速にしぼられて
２０回で燃料噴射が終了する状況を示している。この高
温始動モードによる噴射期間は、ベーパーの排除が十分
に行なわれるような長さに設定することが必要である。

以上説明した本発明の実施例に対し、次のような変形を
行なうことが可能である。

（１） 上記実施例におけるコントロールユニツト１４
の中に含まれるマイクロコンピユータはデイジタル形の
みでなく、アナログ形でもよい。

（２） エンジンの始動時の状態の判定に用いた吸気温
度に代えて、エンジンルーム内温度を用いてもよい。

（３） 高温始動モードの所定期間は、「燃料噴射回
数」に代えて、予め設定された時間（例えば３秒）によ
り画定してもよく、その場合は第４図中の回転センサ９
は適当なタイマにより置換される。

（本発明の効果） 本発明装置による効果は以下の通りである。

機関の高温始動状態において、噴射量信号が増量方向
に制御されるため、ベーパーが一気に追い出されて、ベ
ーパーロックが発生しない。

機関の高温始動状態でも、実際はベーパーが発生しな
い条件を吸気温度から的確に判定して、上記増量を禁止
することができる。

その際、通常の電子制御燃料噴射装置に利用されてい
る吸気温センサの信号を利用できる。

高温増量が噴射回数あるいは時間と共に減衰されて、
高温増量を滑らかに減少させることができて、高温始動
時及びその直後の機関の運転を円滑に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来装置及び本発明装置の一般的構成の説明
に供する概略構成図である。 第２図は、第１図に示した構成の中で本発明装置のコン
トロールユニツトの中に含まれたマイクロコンピユータ
により行なわれる演算処理のフローチヤートである。 第３図は、本発明装置により高温始動モードによる燃料
噴射が行なわれる期間を、噴射回数により画定する場合
について、噴射回数と噴射パルス幅との関係を図解した
特性図である。 第４図は、第１図に示した構成の中で本発明装置のコン
トロールユニツトの中に含まれている燃料噴射制御手段
の構成をそれと関連した第１図中と他の素子とともに図
解した機能ブロツク図である。 （符号の説明） ７……エンジン、９……回転センサ、 １０……吸気管、１１……排気管、 １２……エアクリーナ、１３……燃料噴射弁、 １４……コントロールユニツト、 １５……燃料ポンプ、１６……吸気量センサ、 １７……冷却水温センサ、１８……キースイツチ、 １９……燃料タンク、２０……燃料圧力調整弁、 ２１……燃料配管、２２……燃料リターンパイプ、 ２３……吸気温センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌居 健一郎 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 衣川 眞澄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−104031（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−154133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−81230（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の温度を検出する機関温度センサ
   と、吸気温度を検出する吸気温度センサとを備え、前記
   センサのおのおのより出力する検出信号に基づき前記内
   燃機関に供給する燃料の噴射量を制御する内燃機関の電
   子制御燃料噴射装置であって、前記内燃機関の温度が所
   定値以上である第１の条件の成否を判定する第１の判定
   手段と、前記吸気温度が所定値以上である第２の条件の
   成否を判定する第２の判定手段と、前記内燃機関の始動
   時に、前記第１の条件と第２の条件との双方が同時に成
   立する時に燃料噴射量を所定期間増量し、この増量を噴
   射回数あるいは時間ともに減衰させる高温始動増量手段
   とを備える内燃機関の電子制御燃料噴射装置。