JPH06200799A

JPH06200799A - 内燃機関の燃料供給制御装置

Info

Publication number: JPH06200799A
Application number: JP34894692A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Sugano; 佳明菅野; Koichi Yamane; 恒一山根
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】冷却水の温度を検出する水温センサ３４及び
クランク角センサ３７の検出出力に応じて、始動時に内
燃機関へ燃料を供給するインジェクター３２を駆動する
第１及び第２の始動パルスの幅を演算する始動パルス幅
演算手段４３と、この始動パルス幅演算手段の出力に応
じて、冷却水の温度が所定の温度より低い場合には高い
一定周波数及び短いパルス幅を有する前記第１の始動パ
ルスを発生するが、冷却水の温度が所定の温度より高い
場合には内燃機関の回転に同期し且つ前記周波数よりも
低い周波数及びパルス幅よりも長いパルス幅を有する前
記第２の始動パルスを発生してインジェクターへ供給す
る駆動パルス発生手段４４とを燃料供給制御装置４０Ａ
が備えている。【効果】始動時の冷却水温が低い場合、高い一定周波
数の第１の始動パルスでインジェクターを駆動するの
で、燃料の霧化が促進され、始動性が向上し、燃料の節
約と排ガス性能が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の燃料供給
制御装置、特に内燃機関の始動時における燃料の供給
を、第１と第２の始動パルスを用いて制御する改良した
燃料供給制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、例えば特公昭59−51662号公報
に開示された内燃機関の概略構成を示すと共に従来の燃
料供給制御装置をブロックで示す図である。図におい
て、１はカルマン渦発生装置の外箱であり、後述する内
燃機関が吸入する空気を通過させる。１１は外箱１内に
収容された渦発生体、１２はこの渦発生体１１によって
吸入空気中に発生されたカルマン渦である。２は渦検出
装置、２１，２２は外箱１の外面に取り付けられたそれ
ぞれ超音波発信子、超音波受信子である。渦検出装置２
は内蔵した発振回路（図示しない）により超音波発信子
２１を駆動して超音波を発生させる。この超音波は渦１
２等によりその発生毎に周波数変調を受けた後、超音波
受信子２２へ到達する。渦検出装置２は、周波数変調を
受けた超音波を超音波受信子２２で検出し、超音波の周
波数変化を内蔵したＦＭ信号復調器（図示しない）で復
調し、渦発生体１１の下流部に発生したカルマン渦１２
の発生周波数に対応した周波数のパルス列を出力する。
３は例えば自動車に使用される内燃機関であり、外箱１
及びこれに連通する吸入空気管３１を経て吸入される空
気と、吸入空気管３１に設けた燃料供給手段例えば燃料
供給用電磁弁（以下、インジェクターと称する）３２よ
り供給される燃料とにより動作する。３３は吸入空気管
３１内に設けられたスロットルバルブで、内燃機関３に
吸入される空気量を調節する。インジェクター３２には
図示しない燃料ポンプ及び燃料圧力レギュレーターが接
続され、吸入空気管３１の圧力とインジェクター３２に
供給される燃料圧力との差圧が一定にされる。３４は内
燃機関３に設けられてその冷却水の温度を検出する温度
検出手段例えば水温センサで、例えば温度が低いほど抵
抗が大きいサーミスタの様なものである。３５は内燃機
関３に設けられてこれを点火させる点火プラグである。
４はバッテリで後述する各回路等に電気を供給する。５
はバッテリに接続された始動手段例えば始動スイッチ
で、ＯＮになるとスタータスイッチ（図示しない）の励
磁コイル６が通電され、内燃機関３を回転駆動させる。
７はバッテリ４に接続された点火コイル、８はこの点火
コイル７の１次側に接続された配電器（図示しない）の
ポイントで、点火コイル７の２次側は点火プラグ３５に
接続されている。４０は渦検出装置２の出力側、インジ
ェクター３２、水温センサ３４、始動スイッチ５及び点
火コイル７に接続された燃料供給制御装置である。

【０００３】この燃料供給制御装置４０は、始動スイッ
チ５がＯＮになり且つ内燃機関３の回転数が所定値（例
えば４００rpm）以下の状態にある始動状態を検出し、
この始動状態の場合のみ、燃料供給制御装置４０に内蔵
された発振器（図示しない）から出力されるパルス列の
一定周波数に同期してインジェクター３２を駆動し、水
温センサ３４で検出した、内燃機関３の冷却水温が低い
程その駆動時間幅を長くする。また燃料供給制御装置４
０は、始動スイッチ５がＯＦＦになるか内燃機関３の回
転数が上記所定値を超えた場合には、渦検出装置２の出
力周波数に同期してインジェクター３２を駆動し、その
駆動時間幅を水温センサ３４の出力により変化させ、上
述したように冷却水温が低い程駆動時間幅を長くする。

【０００４】図１０は図９にブロックで示した燃料供給
制御装置４０の詳細な構成を示す回路図である。点火プ
ラグ３５により内燃機関３を点火した場合に、オペアン
プＯＰ１の出力は高レベルになってトランジスタＱ１を
一定時間ＯＮにする。このトランジスタＱ１のＯＦＦ後
に、オペアンプＯＰ２の端子＋に入力される電圧は内燃
機関３の回転数に比例して上昇する。オペアンプＯＰ２
の端子−には回転数４００rpmに相当する電圧が設定さ
れているので、オペアンプＯＰ２の出力は、内燃機関３
の回転数が４００rpmを超えると高レベルになり、４０
０rpm以下で低レベルになる。トランジスタＱ３の出力
は、始動スイッチ５がＯＮの間低レベルであり、ＯＦＦ
の場合に高レベルとなる。従って、始動スイッチ５がＯ
Ｎになり且つ回転数が４００rpm以下の時に、発振器Ｏ
ＳＣは、例えば内燃機関３がアイドル状態にある場合の
渦検出装置２が出力するパルス列の周波数に等しい一定
周波数のパルス列を出力し、これがＯＲゲートＧ４の出
力になる。しかしながら、回転数が４００rpmを超える
か始動スイッチ５がＯＦＦになると、ＯＲゲートＧ４の
出力は渦検出装置２の出力となる。ＯＲゲートＧ４の出
力が高レベルになってトランジスタＱ４を一定時間ＯＮ
にした後トランジスタＱ４がＯＦＦすると、オペアンプ
ＯＰ３の端子−に入力される電圧が上昇する。

【０００５】水温センサ３４の出力はオペアンプＯＰ３
の端子＋に入力される。ただし、始動スイッチ５がＯＮ
になり且つ回転数が４００rpm以下の時にはトランジス
タＱ２がＯＦＦであるので水温センサ３４の出力を抵抗
Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５で分圧した電圧がオペアンプＯＰ３の
端子＋に入力され、始動スイッチ５がＯＦＦか回転数が
４００rpmを超えるとトランジスタＱ２がＯＮになるの
で抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧した電圧が上述の端子＋に入力
される。従って、内燃機関３の冷却水温が下がると水温
センサ３４の抵抗値が大きくなってオペアンプＯＰ３の
端子＋の電圧は上がり、またトランジスタＱ２がＯＦＦ
の場合の方がこのトランジスタＱ２のＯＮの場合に比べ
オペアンプＯＰ３の端子＋の電圧は上がる。オペアンプ
ＯＰ３の出力は、トランジスタＱ４のＯＦＦ後コンデン
サ端子電圧がオペアンプＯＰ３の端子＋の電圧よりも高
くなるまでの時間高レベルとなり、トランジスタＱ５を
その時間ＯＮさせ、インジェクター３２に通電させ、そ
の時間内燃機関３に燃料を供給させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そもそも内燃機関での
燃焼は、シリンダー内に吸入されたガソリンと空気の混
合気に点火することにより生じる。従って、良い燃焼を
得るには良好な混合気を形成することが必要である。始
動時には、吸入空気管やシリンダーが冷えているためイ
ンジェクターから噴射されたガソリンが気化し難く、形
成される混合気の状態があまりよくない。つまり、イン
ジェクターから供給される燃料が気化（霧化）して燃焼
に寄与する割合は始動時には始動時以外（通常の運転状
態）よりもかなり悪い。従って、始動時には本来必要な
供給量よりもたくさんの燃料を供給する必要がある。上
記の気化（霧化）率は内燃機関が冷えているほど、つま
り冷却水温が低いほど低下する。

【０００７】始動時の気化率を向上させるために、先に
内燃機関を暖めておき、その後始動させる方法がある
が、この場合はエンジンオイルも暖められるため、非常
に良好な始動性が期待できる。このような方法は、カナ
ダ等の極寒の地で従来よりブロックヒーターと称して用
いられている。しかし、この方法はかなりコストもかか
ると云う問題点があった。

【０００８】またインジェクターの駆動周波数が高いほ
ど気化率が向上するが、周波数を上げるにつれてインジ
ェクターのパルス幅を小さくする必要がある。これは、
シリンダーへの供給燃料は、上記周波数とパルス幅の積
となり、上述したように周波数が上がるにつれて気化率
が向上するため、上記供給燃料量が少なくてすむためで
ある。しかし、インジェクターのパルス幅は、インジェ
クターの機械的な応答性よりも短くすることは出来な
く、この最小パルス幅はインジェクターの印加電圧が１
４Ｖの時で約msecである。従って、図９及び図１０につ
いて上述した従来の燃料供給制御装置では、上記最小パ
ルス幅よりも短くならないように発振器の一定周波数を
設定する必要があると云う問題点があった。更に、冷却
水温が−１０度以下では、内燃機関に供給する燃料を１
回の駆動で行う場合、始動パルス幅を約１００〜２００
msecにする必要があり、この時最小パルス幅を上述した
ように２msecとすると一定周波数は５０Ｈｚ以下にする
必要がある。しかし、冷却水温が−１０度以上では始動
パルス幅が１００msec以下となるため、最小パルス幅２
msecを確保するためには一定周波数を５０Ｈｚ以下にす
る必要がある。ところが、従来装置では、内燃機関の冷
却水温が或る程度高い状態になるまで一定周波数の始動
パルスでインジェクターを駆動していたため、極低温で
の始動性とインジェクター最小パルス幅とのトレードオ
フを行い、一定周波数を３０Ｈｚ程度としていた。

【０００９】この発明は、上述したような問題点を解決
するためになされたもので、冷却水温が低いときにも供
給燃料の気化率を向上させ、始動性を向上させると共
に、始動時に燃料供給制御を適正に行って燃料の消費量
を低減できる内燃機関の燃料供給制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
内燃機関を始動させる始動手段の開閉状態及び前記内燃
機関に取り付けられてその回転角度を検出する回転角度
検出手段の検出出力に応じて前記内燃機関が始動状態に
あることを判定する始動判定手段と、前記内燃機関に取
り付けられてその冷却水の温度を検出する温度検出手段
及び前記回転角度検出手段の検出出力に応じて、前記内
燃機関の始動時に前記内燃機関へ燃料を供給する燃料供
給手段を駆動する第１及び第２の始動パルスの幅を演算
する始動パルス幅演算手段と、これら始動判定手段及び
始動パルス幅演算手段の出力に応じて、前記始動時に前
記冷却水の温度が所定の温度より低い場合には高い一定
周波数及び短いパルス幅を有する前記第１の始動パルス
を発生するが、前記冷却水の温度が前記所定の温度より
高い場合には前記内燃機関の回転に同期し且つ前記一定
周波数よりも低い周波数及び前記パルス幅よりも長いパ
ルス幅を有する前記第２の始動パルスを発生して前記燃
料供給手段へ供給する駆動パルス発生手段とを設けたも
のである。

【００１１】請求項２に係る発明は、更に前記始動パル
ス幅演算手段が、前記第１の始動パルスのパルス幅を前
記内燃機関の回転数に応じて補正出来るようにしたもの
であり、そして請求項３に係る発明は、更に前記駆動パ
ルス発生手段が、前記第１の始動パルスから前記第２の
始動パルスへの切り換えを前記内燃機関の回転に同期し
て行わせるようにしたものである。

【００１２】

【作用】請求項１の発明では、内燃機関の始動時の冷却
水温が所定水温より低い場合、内燃機関の始動時の周波
数よりも高い一定周波数の第１の始動パルスでインジェ
クターを駆動するので、インジェクターのＯＮ／ＯＦＦ
の回数が増加し、インジェクターより供給される燃料の
霧化が促進され、始動性が向上する。

【００１３】また、請求項２の発明では、前記第１の始
動パルスのパルス幅を前記内燃機関の回転数の上昇にと
もなって減少させるので、供給される燃料量を減少さ
せ、適正な燃料供給制御を行う。更に、請求項３の発明
では、前記第１の始動パルスから前記第２の始動パルス
への切り換えを前記内燃機関の回転に同期して行わせる
ので、切り換え時においても供給燃料量を適正に制御出
来る。

【００１４】

【実施例】

実施例１．図１は内燃機関の概略構成を示すと共にこの
発明の一実施例を示すブロック図であり、図において３
〜６，３１〜３４は図９に示した従来装置におけるもの
と全く同一である。９ａは始動スイッチ５がＯＮになっ
た時に励磁コイル６の通電でＯＮになるスタータスイッ
チ、９はこのスタータスイッチ９ａを介してバッテリ４
に接続され、内燃機関３を始動させるスタータ、１０は
外箱１の代わりに吸入空気管３１に取り付けられたエア
クリーナ、３６は吸入空気管３１に取り付けられてその
圧力を測定する圧力センサ、そして３７は内燃機関３に
取り付けられてその所定回転角度毎に出力を発生する回
転角度検出手段例えばクランク角センサである。

【００１５】４０Ａは燃料供給制御装置であり、圧力セ
ンサ３６、水温センサ３４及びクランク角センサ３７に
接続され、これらセンサの検出出力より内燃機関の始動
完了後に即ち通常運転時にインジェクター３２を駆動す
る駆動パルスの幅すなわち駆動パルス幅を演算する駆動
パルス幅演算手段４１と、クランク角センサ３７及び始
動スイッチ５に接続され、これらの検出出力及び開閉状
態より内燃機関３の始動状態を判定する始動判定手段４
２と、クランク角センサ３７及び水温センサ３４に接続
され、これらセンサの検出出力より内燃機関３の始動時
にインジェクター３２を駆動する第１及び第２の始動パ
ルスの幅つまり始動パルス幅を演算する始動パルス幅演
算手段４３と、これら駆動パルス幅演算手段４１、始動
判定手段４２及び始動パルス幅演算手段４３に接続さ
れ、通常運転時には駆動パルス幅演算手段４１で演算さ
れたパルス幅の駆動パルスを発生し、また始動時には始
動パルス幅演算手段４３で演算されたパルス幅の第１及
び第２の始動パルスを発生する駆動パルス発生手段４４
とを備えている。

【００１６】図２は、図１に示した燃料供給制御装置４
０Ａのより具体的な構成を示すブロック図であり、この
燃料供給制御装置４０Ｂは圧力センサ３６、水温センサ
３４、クランク角センサ３７及び始動スイッチ５の各信
号を入力とし、内燃機関３の各気筒毎に設けられたイン
ジェクター３２を制御する。また、この燃料供給制御装
置４０Ｂは、図１の駆動パルス幅演算手段４１、始動判
定手段４２、始動パルス幅演算手段４３及び駆動パルス
発生手段４４に相当するマイクロコンピュータ（以下Ｃ
ＰＵと称する）６０によって実現される。なお、このＣ
ＰＵ６０はＲＯＭ６１及びＲＡＭ６２を有している。

【００１７】５１はフィルタで、その入力側が圧力セン
サ３６に接続され且つ出力側がＡ／Ｄ変換器５２を介し
てＣＰＵ６０に接続されている。５３はインターフェー
スで、その入力側が水温センサ３４に接続され且つ出力
側がＡ／Ｄ変換器５４を介してＣＰＵ６０に接続されて
いる。５５は波形整形回路で、その入力側がクランク角
センサ３７に接続され且つ出力側がＣＰＵ６０の割込入
力端子Ｐ１に直接接続されると共にカウンタ５６を介し
てＣＰＵ６０に接続されている。５７はタイマでＣＰＵ
６０の割込入力端子Ｐ２に接続されている。５８はＡ／
Ｄ変換器で、バッテリ４に接続されてその電圧をＡ／Ｄ
変換した結果をＣＰＵ６０へ出力する。５９はインター
フェースで、その入力側が始動スイッチ５に接続され且
つ出力側がＣＰＵ６０の入力端子Ｐ３に接続されてい
る。６３はタイマで、ＣＰＵ６０の出力をパルス幅に変
換し、ドライバ４４に出力する。このドライバ４４は、
インジェクター３２を駆動する。なお、カウンタ５６並
びにタイマ５７及び６３の入力側には発振器（図示しな
い）が接続されている。

【００１８】次に上述した構成の燃料供給制御装置４０
Ｂの動作を説明する。内燃機関３の吸入空気管３１内の
圧力は圧力センサ３６で検出され、その検出出力はフィ
ルタ５１で平滑化された後、Ａ／Ｄ変換器５２でディジ
タル値に変換されてＣＰＵ６０に取り込まれる。内燃機
関３の冷却水の温度は水温センサ３４で検出され、その
検出出力はインタフェース５３で電圧に変換された後、
Ａ／Ｄ変換器５４でディジタル値に変換されてＣＰＵ６
０に取り込まれる。バッテリ電圧はＡ／Ｄ変換器５８で
ディジタル値に変換されてＣＰＵ６０に取り込まれる。
内燃機関３の回転数はクランク角センサ３７で検出さ
れ、その検出出力は波形整形回路５５で整形された後、
ＣＰＵ６０の割込入力端子Ｐ１及びカウンタ５６に入力
される。ＣＰＵ６０はクランク角センサ３７の出力信号
の立上りエッジ毎に割込処理を行い、そしてカウンタ５
６はクランク角センサ３７の出力信号の立上りエッジ間
の周期を検出する。タイマ５７は、所定時間毎（例えば
１msec周期）にＣＰＵ６０の割込入力端子Ｐ２へ割込信
号を発生する。ＣＰＵ６０は、割込入力端子Ｐ２の割込
信号に基いてプログラムにより各種の時間を作る。始動
スイッチ５のＯＮ信号、ＯＦＦ信号は、インタフェース
５９によってディジタル信号に変換された後にＣＰＵ６
０の入力端子Ｐ３に入力され、ＣＰＵ６０はこのディジ
タル信号及び上述したクランク角センサ出力信号により
内燃機関３が始動状態に有るか否かを判定する。ＣＰＵ
６０は、以上の信号を基にして内燃機関３へ供給する燃
料量を計算し、インジェクター３２を駆動するパルスの
パルス幅及び駆動タイミングを計算し、タイマ６３に上
記パルス幅に対応する数値を設定する。さらに、ＣＰＵ
６０は、タイマ６３をトリガすることによりタイマ６３
にパルスを発生させ、このパルスをドライバ６４で増幅
し、インジェクター３２を駆動する。

【００１９】次にＣＰＵ６０の動作を図３〜図８のフロ
ーチャート及びタイミングチャート等を参照しながら説
明する。

【００２０】図３は、ＣＰＵ６０のＲＯＭ６１に記憶さ
れているメインプログラムのフローチャートで、ＣＰＵ
６０に電源リセット回路（図示しない）からのリセット
信号が入力されると、プログラムがスタートする。

【００２１】ステップ１００で、ＲＡＭ６２内のデー
タ、ＣＰＵ６０の入出力ポート等を初期設定する。次に
ステップ１０１でインタフェース５３の出力（水温セン
サ３４の出力信号）をＡ／Ｄ変換器５４でディジタル変
換し、ＲＡＭ６２の記憶場所ＷＴ（図示せず）へ記憶さ
せる。次にステップ１０２でバッテリ電圧をＡ／Ｄ変換
器５８でディジタル変換し、ＲＡＭ６２の記憶場所ＶＢ
（図示せず）へ記憶させる。

【００２２】次にステップ１０３で後述する割込プログ
ラムを用い、ＲＡＭ６２の記憶場所ＴＲ（図示せず）に
記憶されている、クランク角センサ３７の周期に基づい
て３０／ＴＲの計算を行い、回転数Ｎeを得る。次にス
テップ１０４で、上記回転数Ｎeと後述する割込プログ
ラムを用い、ＲＡＭ６２に記憶されている負荷データＰ
bでＲＯＭ６１に記憶されている、図４の様なテーブル
Ｋpのデータを補間し、基本駆動時間係数Ｋp（Ｎe、Ｐ
b）を計算する。次に、上記ＷＴ（水温）でＲＯＭ６１
に記憶されている、図５(a)の様な特性のテーブルｆ₁の
データを補間し、水温補正係数ｆ₁（ＷＴ）を計算し、
Ｋ_I＝Ｋp（Ｎe、Ｐb）×ｆ₁（ＷＴ）の計算を行い、こ
の結果を駆動時間としてＲＡＭ６２の記憶場所Ｋ_I（図
示せず）へ記憶させる。ここで、上記基本駆動時間係数
Ｋp（Ｎe、Ｐb）及び水温補正係数ｆ₁（ＷＴ）はあらか
じめ実験により決められ、基本駆動時間係数Ｋp（Ｎe、
Ｐb）は内燃機関３が完全に暖まった状態において空燃
比が最適の値となるインジェクター３２の駆動時間幅か
ら求められる係数である。また、水温補正係数ｆ₁（Ｗ
Ｔ）は内燃機関３が暖まっていない状態で内燃機関３が
安定に運転出来る様、水温が低いほど上記駆動時間を長
くする様な係数である。

【００２３】ステップ１０５で、ＲＯＭ６１に記憶され
ているテーブルｆ₂を上記ＷＴ（水温）で補間し、始動
時基本駆動時間係数ｆ₂（ＷＴ）を計算する。そして、
次にＲＯＭ６１に記憶されているテーブルｆ₃を上記回
転数Ｎeで補間し、回転数補正係数ｆ₃（Ｎe）を計算し
た後、前記ｆ₂（ＷＴ）に乗じる。さらに、回転数Ｎeに
応じて燃料供給量を増加補正するための係数（Ｎe／３
０）／５０を乗じ、一定周波数の第１の始動パルスでイ
ンジェクター３２を駆動する時の始動時駆動時間Ｔ_C1を
求める。すなわち、Ｔ_C1＝ｆ₂（ＷＴ）×ｆ₃（Ｎe）×
（Ｎe／３０）／５０となる。ここで、上記始動時基本
駆動時間係数ｆ₂（ＷＴ）は図５(b)に示す様に、水温の
上昇に対して減少する特性であり、これは水温が高いほ
ど始動時に供給する燃料を気化させる割合を高くする。
また、上記回転数補正係数ｆ₃（Ｎe）は、図５(c)に示
す様に、回転数Ｎeの上昇につれて減少する特性を有
し、これは回転数Ｎeの上昇により吸入空気管３１を通
る吸入空気の流速が増すこと及び内燃機関３のシリンダ
ー内の圧縮圧による熱発生量が内燃機関３の回転数Ｎe
に比例して増加することなどにより、回転数Ｎeの上昇
に応じて供給する燃料の気化する割合が高くなるためで
ある。係数（Ｎe／３０）／５０は、上記始動時駆動時
間Ｔ_C1が一定周波数の第１の始動パルスでインジェクタ
ー３２を駆動する時の駆動時間であるため、始動時の回
転数Ｎeの上昇に応じて増加する空気量に応じて供給燃
料を増加させる。本係数（Ｎe／３０）／５０は４気筒
の内燃機関３で始動時のインジェクター駆動用第１の始
動パルスの周波数が５０Ｈzの場合であり、気筒数又は
始動パルス周波数が変われば本係数も変える必要があ
る。ステップ１０６では、上記始動時基本駆動時間係数
ｆ₂（ＷＴ）に回転数補正係数ｆ₃（Ｎe）を乗じてＲＡ
Ｍ６２の記憶場所Ｔ_CL（図示せず）へ記憶させる。

【００２４】ステップ１０７で、内燃機関３の回転に同
期する第２の始動パルスでインジェクター３２を駆動す
る時の始動時基本駆動時間Ｔ_C2を、水温ＷＴに基づくテ
ーブルｆ₂から計算する。

【００２５】ステップ１０８で、インジェクター３２の
無駄時間Ｔ_Dを、テーブルｆ₄とバッテリ電圧Ｖ_Bより計
算する。ここで、テーブルｆ₄の特性は図５(d)の様にＶ
_Bに反比例する特性である。

【００２６】次に、ステップ１０９で、回転数Ｎeを所
定値Ｎcと比較し、回転数Ｎeが所定値Ｎcより小さい場
合はステップ１１０で始動スイッチ５のＯＮ／ＯＦＦを
判定する。このとき、回転数Ｎeが所定値Ｎc（例えば４
００ｒｐｍ）以上か又は始動スイッチ５がＯＦＦの場合
はステップ１１１で始動フラグをクリヤ（数値Ｏ）す
る。一方、回転数Ｎeが所定値Ｎcより小さくかつ始動ス
イッチ５がＯＮの場合はステップ１１２で始動フラグを
セット（数値１）する。その後は、再びステップ１０１
から上記と同様の処理を繰り返す。

【００２７】図６は、タイマ５７の１msec毎の出力に同
期してＣＰＵ６０が処理する、割込プログラムのフロー
チャートである。先ずステップ２００で圧力センサ３６
の出力を平滑化且つＡ／Ｄ変換後にＲＡＭ６２の記憶場
所Ｐb₁（図示せず）に記憶させる。ステップ２０１で、
タイマ５７が今回、出力するまでに積算された、圧力セ
ンサ３６のＡ／Ｄ変換した前回値Ｐb（ｔ−１）に上記
Ｐb₁を加算し、圧力の新しい積算値Ｐb(t)とする。

【００２８】ステップ２０２で、上記の積算の回数Ｎp
を１回カウントアップし、新しい積算回数Ｎpとする。
ステップ２０３で、タイマ５７の出力とＲＡＭ６２内の
データとに基づいてソフトウエアで回数をカウントして
つくられる２０msec毎のタイマで、２０msec毎にステッ
プ２０４以下の処理を行うかどうかを判定する。

【００２９】ステップ２０４で、噴射モードが回転同期
か一定周波数駆動かを識別し、一定周波数モードであれ
ばステップ２０５に進む。なお、上記噴射モードの設定
は後述する図７の処理で行われる。ステップ２０５で、
後述する始動モードの判定を行い、セット（設定１）な
ら始動モードなのでステップ２０６に進む。

【００３０】ステップ２０６では、一定周波数の第１の
始動パルスでインジェクター３２を駆動する時の駆動時
間の積算値ΣＴ_Iが図３のステップ１０６で計算された
値Ｔ_C _L未満であればステップ２０７に進む。なお、この
ステップ２０６での処理により、回転が急激に低下した
場合や、内燃機間停止時の過剰な燃料供給を防止するこ
とが出来る。

【００３１】ステップ２０７で、上記始動時駆動時間Ｔ
_C1にインジェクター無駄時間Ｔ_Dを加算した駆動時間Ｔ_I
をタイマ６３にセットし、ステップ２０８で駆動時間Ｔ
_IをΣＴ_Iに積算する。最後に、ステップ２０９でタイマ
６３をスタートさせて第１の始動パルスでインジェクタ
ー３２を駆動する。上記ステップ２０３〜２０９では、
始動モードで噴射モードが一定周波数の場合に２０msec
毎（５０Ｈz）にＴ_I＝Ｔ_C1＋Ｔ_Dのパルス幅を持つ第１
の始動パルスでインジェクター３２を駆動する。

【００３２】図７は、クランク角センサ３７の出力に同
期してＣＰＵ６０が行なう処理のフローチャートであ
る。ステップ３０１で、クランク角センサ３７の出力周
期をカウンタ５６で測定し、その値をＲＡＭ６２の記憶
場所ＴＲ（図示せず）へ記憶させる。ステップ３０２
で、クランク軸が２回転したかどうかを判定し、これは
クランク角センサ３７の出力をカウントすることで行わ
れる。例えば４気筒の内燃機関３でクランク角センサ３
７の出力がクランク軸１８０°毎に出力される場合、ク
ランク角センサ３７の４回の出力毎にステップ３０３〜
３１０の処理が行われる。

【００３３】ステップ３０３〜３０５では、水温（Ｗ
Ｔ）がｔ℃（例えば−１５℃）以下の場合は、噴射モー
ドを一定周波数モードに設定し、それ以外の場合は回転
モードに設定する。

【００３４】ステップ３０６〜３０８は、図３で設定さ
れた始動フラグをチェックし、セットされていれば（１
の場合）、始動モードをセットし（１を設定）、始動フ
ラグがクリヤされている場合は始動モードをクリヤ（０
を設定）する。従って、上述した噴射モードと始動モー
ドはクランク軸１回転毎に行われる。

【００３５】次に、ステップ３０９でクランク軸が１回
転したかどうかを判定し、１回転したならステップ３１
０で１msec毎にＡ／Ｄ変換され且つ積算された、圧力セ
ンサ３６の値Ｐb(t)の平均値をＰb(t)／Ｎｐより計算
し、ＲＡＭ６２の記憶場所Ｐb（図示しない）へ記憶さ
せる。ステップ３１１で、圧力センサ３６のＡ／Ｄ変換
された値の積算値Ｐb(t)と積算回数Ｎpをクリヤする。
すなわち、ステップ３１０，３１１では、クランク軸１
回転間における１msec毎にサンプリングされた、圧力セ
ンサ３６の平均値が計算される。クランク軸が１回転し
なかった場合、或は上述したＰｂ(t)とＮ_pがクリヤされ
た場合はステップ３１２に進んで一定周波数モードでイ
ンジェクター３２を駆動する場合の駆動時間Ｔ_Iの積算
値ΣＴ_Iをクリヤする。従って、ΣＴ_Iは、クランク角セ
ンサ３７の出力に同期してクリヤされるため、クランク
角センサ３７の出力のＴ_Iの積算となる。

【００３６】次に、ステップ３１３，３１４，３１５
で、始動モードがセットされ且つ噴射モードが回転側の
時はパルス幅Ｔ_I＝Ｔ_C2＋Ｔ_Dの計算を行い、第２の始動
パルスのパルス幅を計算する。そして、ステップ３１８
でタイマ６３へ上記Ｔ_Iをセットし、このタイマ６３を
スタートさせることにより第２の始動パルスでインジェ
クター３２を駆動する。すなわち、始動時でかつ水温
（ＷＴ）がｔ℃以上の場合はクランク角センサ３７の出
力に同期して上記パルス幅Ｔ_I＝Ｔ_C2＋Ｔ_Dを持つ第２の
始動パルスでインジェクター３２が駆動される。

【００３７】次にステップ３１３，３１６，３１７で
は、始動モードでない場合すなわち始動完了後にクラン
ク軸の１回転毎にパルス幅Ｔ_I＝Ｐb×Ｋ_I＋Ｔ_Dの計算を
行い、ステップ３１８でタイマ６３へ上記Ｔ_Iをセット
し、タイマ６３をスタートさせて上記パルス幅Ｔ_I＝Ｐb
×Ｋ_I＋Ｔ_Dを持つ駆動パルスでインジェクター３２を駆
動する。従って、ステップ３１３，３１６，３１７，３
１８により、始動時以外はクランク軸の１回転毎に、内
燃機関３の吸入空気量を圧力センサ３６の出力より計算
して上述の駆動パルスでインジェクター３２を駆動す
る。

【００３８】図８は、インジェクター３２を駆動する第
１及び第２の始動パルスのタイミングを示すチャートで
ある。(a)はクランク角センサ３７の出力信号、(b)は第
１及び第２の始動パルス、(c)は内燃機関３の冷却水の
温度を示す。

【００３９】始動時に冷却水の水温が所定値ｔ℃よりも
低い場合には２０msec毎に第１の始動パルスＰ１でイン
ジェクター３２を駆動するが、所定値ｔ℃を超えた後は
クランク角センサ３７の出力信号に同期して、噴射モー
ドが切換り、以後内燃機関３のクランク軸の１回転毎に
第２の始動パルスＰ２でインジェクター３２を駆動す
る。

【００４０】なお、上記説明は内燃機関３の吸入空気管
３１の圧力と内燃機関３の回転数とで燃料供給制御を行
う場合について述べたが、エアフローセンサを用いて制
御を行う場合にもこの発明を適用することができる。ま
た、複数のインジェクター３２が同時に駆動される場合
について述べたが、シーケンシャル駆動の場合にもこの
発明を適用できる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１に係る発明
は、内燃機関を始動させる始動手段の開閉状態及び前記
内燃機関に取り付けられてその回転角度を検出する回転
角度検出手段の検出出力に応じて前記内燃機関が始動状
態にあることを判定する始動判定手段と、前記内燃機関
に取り付けられてその冷却水の温度を検出する温度検出
手段及び前記回転角度検出手段の検出出力に応じて、前
記内燃機関の始動時に前記内燃機関へ燃料を供給する燃
料供給手段を駆動する第１及び第２の始動パルスの幅を
演算する始動パルス幅演算手段と、これら始動判定手段
及び始動パルス幅演算手段の出力に応じて、前記始動時
に前記冷却水の温度が所定の温度より低い場合には高い
一定周波数及び短いパルス幅を有する前記第１の始動パ
ルスを発生するが、前記冷却水の温度が前記所定の温度
より高い場合には前記内燃機関の回転に同期し且つ前記
一定周波数よりも低い周波数及び前記パルス幅よりも長
いパルス幅を有する前記第２の始動パルスを発生して前
記燃料供給手段へ供給する駆動パルス発生手段とを備え
ているので、内燃機関の始動時の冷却水温が低い場合
に、高い一定の周波数の第１の始動パルスでインジェク
ターを駆動するため、インジェクターより供給される燃
料の霧化が促進され、始動性が向上すると云う効果を奏
する。更に、この結果、内燃機関の回転に同期して始動
時の燃料を供給する場合に比べ、少ない燃料で内燃機関
を始動することが出来、燃料の節約および排ガス性能の
向上にも効果がある。

【００４２】また、請求項２の発明は、前記第１の始動
パルスのパルス幅を前記内燃機関の回転数に応じて補正
出来るので、内燃機関の回転数の変化に対応して燃料量
を補正し、始動時においても適正な燃料制御を行なうこ
とが出来るという効果を奏する。

【００４３】更に、請求項３の発明は、前記第１の始動
パルスから前記第２の始動パルスへの切り換えを、前記
内燃機関の回転に同期して行わせるので、切り換え時に
おいても適正な燃料制御を行うことが出来るという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の概略構成を示すと共にこの発明の一
実施例を示すブロック図である。

【図２】この発明における燃料供給制御装置の詳細を示
すブロック図である。

【図３】この発明の燃料供給制御装置のメインプログラ
ムのフローチャートである。

【図４】この発明の燃料供給制御装置に記憶されている
基本駆動時間係数のテーブルである。

【図５】この発明の燃料供給制御装置に記憶されている
各種特性（ｆ₁〜ｆ₄）を示す図である。

【図６】この発明の燃料供給制御装置の割込プログラム
のフローチャートである。

【図７】この発明の燃料供給制御装置の、クランク角セ
ンサ出力に同期して処理されるフローチャートである。

【図８】この発明における第１及び第２の始動パルスの
タイミングチャートである。

【図９】内燃機関の概略構成を示すと共に従来の燃料供
給制御装置をブロックで示す図である。

【図１０】図９に示した従来の燃料供給制御装置の詳細
な構成を示す回路図である。

【符号の説明】

３内燃機関５始動スイッチ３２インジェクター３４水温センサ３７クランク角センサ４０Ａ，４０Ｂ燃料供給制御装置４２始動判定手段４３始動パルス幅演算手段４４駆動パルス発生手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関を始動させる始動手段と、前記内燃機関へ燃料を供給する燃料供給手段と、前記内燃機関に取り付けられてその冷却水の温度を検出
する温度検出手段と、前記内燃機関に取り付けられてその回転角度を検出する
回転角度検出手段と、を備えた前記内燃機関において、前記始動手段の開閉状態及び前記回転角度検出手段の検
出出力に応じて前記内燃機関が始動状態にあることを判
定する始動判定手段と、前記温度検出手段及び前記回転角度検出手段の検出出力
に応じて、前記内燃機関の始動時に前記燃料供給手段を
駆動する第１及び第２の始動パルスの幅を演算する始動
パルス幅演算手段と、これら始動判定手段及び始動パルス幅演算手段の出力に
応じて、前記始動時に前記冷却水の温度が所定の温度よ
り低い場合には高い一定周波数及び短いパルス幅を有す
る前記第１の始動パルスを発生するが、前記冷却水の温
度が前記所定の温度より高い場合には前記内燃機関の回
転に同期し且つ前記一定周波数よりも低い周波数及び前
記パルス幅よりも長いパルス幅を有する前記第２の始動
パルスを発生して前記燃料供給手段へ供給する駆動パル
ス発生手段と、を含むことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項２】内燃機関を始動させる始動手段と、前記内燃機関へ燃料を供給する燃料供給手段と、前記内燃機関に取り付けられてその冷却水の温度を検出
する温度検出手段と、前記内燃機関に取り付けられてその回転角度を検出する
回転角度検出手段と、を備えた前記内燃機関において、前記始動手段の開閉状態及び前記回転角度検出手段の検
出出力に応じて前記内燃機関が始動状態にあることを判
定する始動判定手段と、前記温度検出手段及び前記回転角度検出手段の検出出力
に応じて、前記内燃機関の始動時に前記燃料供給手段を
駆動する第１及び第２の始動パルスの幅を演算する始動
パルス幅演算手段と、これら始動判定手段及び始動パルス幅演算手段の出力に
応じて、前記始動時に前記冷却水の温度が所定の温度よ
り低い場合には高い一定周波数及び短いパルス幅を有す
る前記第１の始動パルスを発生するが、前記冷却水の温
度が前記所定の温度より高い場合には前記内燃機関の回
転に同期し且つ前記一定周波数よりも低い周波数及び前
記パルス幅よりも長いパルス幅を有する前記第２の始動
パルスを発生して前記燃料供給手段へ供給する駆動パル
ス発生手段と、を含み、前記始動パルス幅演算手段が、前記第１の始動
パルスのパルス幅を前記内燃機関の回転数に応じて補正
出来ることを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項３】内燃機関を始動させる始動手段と、前記内燃機関へ燃料を供給する燃料供給手段と、前記内燃機関に取り付けられてその冷却水の温度を検出
する温度検出手段と、前記内燃機関に取り付けられてその回転角度を検出する
回転角度検出手段と、を備えた前記内燃機関において、前記始動手段の開閉状態及び前記回転角度検出手段の検
出出力に応じて前記内燃機関が始動状態にあることを判
定する始動判定手段と、前記温度検出手段及び前記回転角度検出手段の検出出力
に応じて、前記内燃機関の始動時に前記燃料供給手段を
駆動する第１及び第２の始動パルスの幅を演算する始動
パルス幅演算手段と、これら始動判定手段及び始動パルス幅演算手段の出力に
応じて、前記始動時に前記冷却水の温度が所定の温度よ
り低い場合には高い一定周波数及び短いパルス幅を有す
る前記第１の始動パルスを発生するが、前記冷却水の温
度が前記所定の温度より高い場合には前記内燃機関の回
転に同期し且つ前記一定周波数よりも低い周波数及び前
記パルス幅よりも長いパルス幅を有する前記第２の始動
パルスを発生して前記燃料供給手段へ供給する駆動パル
ス発生手段と、を含み、前記駆動パルス発生手段が、前記第１の始動パ
ルスから前記第２の始動パルスへの切り換えを前記内燃
機関の回転に同期して行わせることを特徴とする内燃機
関の燃料供給制御装置。