JPH0660582B2 - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの燃料供給装置に関するものであ
る。

（従来技術） 従来、電子制御型のエンジンの燃料供給装置において、
特にエンジン始動時の燃料の供給は、例えば第６図に示
すようにエンジンの冷却水温を基準とし、この冷却水温
に応じたパルス幅の燃料噴射パルスをフューエルインジ
ェクタに印加することによって行なわれ、特に低水温時
程増量値が大きくなるようになっている(例えば特開昭
５２−１３９８３０号公報参照)。従って、このような
従来技術によると、エンジン始動、すなわちスタータス
イッチをＯＮにしてからエンジンが完爆するまでのクラ
ンキング時間に関係なくその時の上記冷却水温のみによ
って始動燃料量が決定されることになる。そして、一旦
エンジンが完爆すると当該完爆後のアイドル状態におけ
る燃料量の過渡的な補正が行なわれるが、この場合も全
く同様に上記冷却水の水温に基づいて供給燃料量が決定
されるようになっている。

ところが、上記クランキング時間は、決して一定ではな
く、当該始動状態によって相当なバラツキがある。その
ために例えばクランキング時のエンジン回転数(例えば
３００rpm)が一定であったとしても、その時のクランキ
ング時間が例えば３secのときと５secのときとではエン
ジン完爆直後のエンジン燃焼室内の空燃比(Ａ／Ｆ)は、
相当に差があることになり、点火プラグ部の濡れも大き
く異なる。その結果、このような状態のまま上記従来技
術のように冷却水温のみに基づいて完爆後のアイドル供
給燃料量を決定すると、結局最適な空燃比を得ることは
できず、燃焼状態が不安定となってラフアイドルとな
る。また、排気浄化装置に供給される排気ガスの空燃比
も高濃度化して排気エミッションの悪化を招く。さら
に、また不必要に空燃比をリッチ状態にすることは燃費
性能をも悪くするなどの種々の問題がある。

（発明の目的） 本発明は、上記の問題を改善するためになされたもの
で、エンジン完爆後に上記クランキング時間に応じた供
給燃料量の減量補正を行なうことにより、上記問題点を
解決したエンジンの燃料供給装置を提供することを目的
とするものである。

（目的を達成するための手段） 本発明のエンジンの燃料供給装置は、上記の目的の達成
するために、第１図および第２図に例示するように、エ
ンジンへの吸入空気量を基本とし運転状態に応じて所定
の補正信号により補正することによって上記エンジンに
対して所定の燃料量を供給するエンジンの燃料供給装置
において、エンジンの完爆を検出する完爆検出手段と、
該完爆検出手段の出力を受けエンジン始動から完爆まで
のクランキング時間を検出するクランキング時間検出手
段と、クランキング時に所定の始動燃料量を供給すると
ともに、上記クランキング時間検出手段の出力を受け、
エンジン完爆後所定時間内のアイドル状態における供給
燃料量を上記始動燃料量に対し、クランキング時間が長
い程大きく減量補正する減量補正手段とを設けてなるも
のである。

（作 用） 上記の手段によると、エンジン完爆後所定時間の間はそ
れまでのクランキング時間に応じて、該クランキング時
間が長いほど燃料供給量が大きく減量されることにな
る。そのため、クランキング時間の相違(長短)による完
爆直後の空燃比の相違(変動)をアイドル状態に移行した
上で適切に対応補正することが可能となり、クランキン
グ時間の相違(長短)に関係なく常に安定した空燃比を得
ることができるので、アイドル回転数が安定することは
もとより、排気エミッションの悪化もなく、また燃費性
能も向上する。

（実施例） 第１図〜第５図は、本発明の実施例に係るエンジンの燃
料供給装置を示すものである。

先ず、最初に第１図を参照して上記本発明の実施例装置
の制御システムの概略を説明し、その後要部の制御の説
明に入る。

第１図において、符号１はエンジン本体であり、吸入空
気はエアクリーナを介して外部より吸入され、その後エ
アフロメータ２、スロットルチャンバ３を経て各シリン
ダに供給され、また燃料は後述のようにＥＣＵ９によっ
て制御されるフューエルインジェクタ５により噴射され
るようになっている。そして、上記シリンダへの吸入空
気の量は、上記スロットルチャンバ３内に設けられてい
るスロットル弁６によって制御され、その量はエアフロ
メータ２によって検出される。スロットル弁６は、アク
セルペダルに連動され、アイドル運転状態では、最小開
度に維持される。

一方、上記スロットルチャンバ３には、上記スロットル
弁６をバイパスしてバイパス通路７が設けられており、
このバイパス通路７にアイドル時のエンジン回転数制御
のための空気量調整手段となる電磁弁(絞り弁)８が設け
られている。従って、アイドル運転状態では、上記エア
フロメータ２を経た吸入空気は、上記バイパス通路７を
介して各シリンダに供給されることになり、その供給量
は上記電磁弁８によって調節される。この電磁弁８は、
エンジンコントロールユニット(以下、ＥＣＵと略称す
る)９より供給される制御パルス信号のデューティ比に
よってその開閉状態が制御される。

一方、上記フューエルインジェクタ５は、フィルタ１６
および燃料ポンプ１５を介して燃料タンク１４に接続さ
れている。そして、符号１７は、当該燃料供給ラインの
帰還側に設けられた調圧弁である。

ＥＣＵ９は、例えばマイクロプロセッサ(ＣＰＵ)を中心
とし、メモリ(ＲＯＭおよびＲＡＭ)およびインターフェ
ース(Ｉ／Ｏ)回路を備えて構成されている。そして、こ
のＥＣＵ９の上記インターフェース回路には例えばスタ
ータスイッチ(ＳＴスイッチ)１３のＯＮによるエンジン
始動信号Ｓ、サーミスタにより検出されたエンジン本体
１の冷却水温度の検出信号Ｔ、例えばポテンショメータ
により検出されたスロットル弁６の開度信号ＴＶＯ、エ
アフロメータ２によって検出された吸入空気量検出信号
Ｑ、クランク角センサ１２により検出されたクランク角
信号Ｃが角々入力される。

そして、上記燃料タンク１４の燃料は、上述のように燃
料ポンプ１５によりフィルタ１６を介してその一部が上
記フューエルインジェクタ５に供給され、上記ＥＣＵ９
より供給される燃料噴射パルスＦ₀によって当該フュー
エルインジェクタ５よりエンジンに供給される一方、そ
の他の余分な燃料は調圧弁１７を通って燃料タンク１４
に戻される。上記燃料噴射パルスＦ₀は、一般に次式に
基づいて演算される。

Ｆ₀＝Ｆp・α(１＋Ｋ₁＋Ｋ₂＋Ｋ₃＋Ｋ₄)Ｋ_Ｆｃ・Ｋ_Ｄ＋
Ｆｓ ・・・（１） 但し、Ｆp:基本噴射パルス α：空燃比フィードバック補正値 Ｋ₁:始動時増量補正値 Ｋ₂:水温補正値(対低水温時) Ｋ₃:アイドリング後増量補正値 Ｋ₄:空燃比補正値 Ｋ_Ｆc:燃料カット補正値 Ｋ_Ｄ:減量補正係数(対クランキング時間) Ｆs:電圧補正値 尚、符号１０は、３元触媒コンバータ１１を備えた排気
管を示している。

次に、以上の制御装置の制御動作を第２図を参照して詳
細に説明する。

最初に制御動作がスタートされると、先ず所定の時間間
隔で上述した各種の入力情報、すなわち、クランク角信
号Ｃ、吸入空気量信号Ｑ、エンジン始動信号Ｓ、エンジ
ン冷却水の水温信号Ｔが各々読み込まれ(ステップ
Ｓ₁)、次いで、エンジン始動信号Ｓの入力状態を基にし
てスタータスイッチ(ＳＴスイッチ)のＯＮ状態が判断さ
れる(ステップＳ₂)。この判断結果がＹＥＳの場合、す
なわち、エンジンが始動開始状態にあるときには、先ず
上記(１)式の基本噴射パルスＦpに対して始動時増量補
正係数Ｋ₁を掛けて決定されるパルス幅に対応した始動
燃料の噴射(ステップＳ₄)が行なわれる。なお、この始
動燃料の補正量は、当該運転状態が所定水温(例えば１
０℃)以上でアイドル接点がＯＮ、つまりアイドル領域
になると減量されるようになる(過渡増量)。

他方、上記ステップＳ₂でスタータスイッチがＯＦＦの
ＮＯの場合には、さらにステップＳ₃に進んで前回のス
タータスイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態を判断する。そし
て、現在はＯＦＦでも前回はＯＮのＹＥＳの場合、先ず
エンジン冷却水の水温Ｔに応じ燃料増量率(水温補正値)
Ｋ₂を演算(ステップＳ₅)し、さらにステップＳ₆で上記
クランキング時間tに応じた所定の補正係数Ｋ_Ｄを演算
する。この補正係数Ｋ_Ｄは、すでに従来技術の項で説明
したように、クランキング時間によって完爆直後の燃焼
室内の空燃比(Ａ／Ｆ)が異なることから、当該クランキ
ング時間に応じて完爆直後のアイドル時の燃料噴射量を
所定量減量補正(本来のアイドル補正とは別に)にするた
めのものであり、第３図に示すようにクランキング時間
tに応じて係数値が変えられるようになっている。そし
て、次のステップＳ₇では、当該クランキング時のエン
ジン回転数に応じて当該補正を行なう時間aを算定し、
該補正係数Ｋ_Ｄによる制御時間設定タイマーＴ_Ｍの設定
時間をaに設定する。この設定時間aは、エンジンのクラ
ンキング時間検出手段からの検出値に対応して設定され
る。一方上記ステップＳ_３において、前回もスタータス
イッチがＯＦＦのＮＯの場合、すなわちクランキング完
了の場合には、先ずステップＳ₈でその時の水温Ｔに応
じた燃料増量率Ｋ₂を演算し、次にステップＳ₉で当該増
量率Ｋ₂で増量された燃料をアイドル時の供給燃料量と
して噴射する。

次に、上記ステップＳ₇で上記制御時間aが設定される
と、その後ステップＳ₁₀でＴ_Ｍ＝０、すなわち上記設定
時間aの経過を判断する。この判断結果がＮＯの場合、
すなわち当該設定時間a内の場合はステップＳ₁₁で上記
増量率Ｋ₂に対してさらに上記補正係数Ｋ_Ｄを乗じたＫ
_Ｄ×Ｋ₂の増量値で燃料を噴射する(減量補正)。そし
て、さらにステップＳ₁₂に進んで上記タイマーＴ_Ｍのタ
イムを順次カウントダウン(Ｔ_Ｍ−１)して完全にタイム
アップするまで上記ステップＳ₁₀〜Ｓ₁₂の動作を継続す
る。従って、上記ステップＳ₅〜Ｓ₁₂の動作によって完
爆直後のアイドル状態におけるエンジンへの供給燃料が
クランキング時間tに応じて適切な量に補正される(第４
図参照)。一方、上記ステップＳ₁₀の判断の結果Ｔ_Ｍ＝
０、すなわち上記設定時間aが経過したときは、上記補
正係数Ｋ_Ｄを徐々に１に戻しながらＫ_Ｄ×Ｋ₂の増量率
で燃料を噴射する(ステップＳ₁₃)。

以上のステップＳ₆〜Ｓ₇およびステップＳ₁₀〜Ｓ₁₂の制
御動作の結果、エンジン完爆後のアイドル状態における
供給燃料量は、第４図の特性に示すようにクランキング
時間に応じて補正され、例えば第５図に示すように水温
に対応し、かつクランキング時間tが大きい程少なく、
他方クランキング時間tが小さい程多くなるように最終
的な増量率(Ｋ₂＝Ｋ_Ｄ・Ｋ₂)が決定されることになる。

（発明の効果） 本発明のエンジンの燃料供給装置は、以上に説明したよ
うに、エンジンへの吸入空気量を基本とし運転状態に応
じて所定の補正信号により補正することによって上記エ
ンジンに対して所定の燃料量を供給するエンジンの燃料
供給装置において、エンジンの完爆を検出する完爆検出
手段と、該完爆検出手段の出力を受けエンジン始動から
完爆までのクランキング時間を検出するクランキング時
間検出手段と、クランキング時に所定の始動燃料量を供
給するとともに、上記クランキング時間検出手段の出力
を受け、エンジン完爆後所定時間内のアイドル状態にお
ける供給燃料量を上記始動燃料量に対し、クランキング
時間が長い程大きく減量補正する減量補正手段とを設け
たことを特徴とするものである。

従って、本発明によると、エンジン完爆後所定時間の間
はそれまでのクランキング時間に応じてクランキング時
間が長いほど燃料供給量が大きく減量されることにな
る。そのため、クランキング時間の相違(長短)による完
爆直後の空燃比の相違(変動)をアイドル状態に移行した
上で適切に対応補正することが可能となり、クランキン
グ時間の相違(長短)に関係なく常に安定した空燃比を得
ることができるので、アイドル回転数が安定することは
もとより、排気エミッションの悪化もなく、また燃費性
能も向上する。また、上記減量補正は、アイドル状態以
外では行なわれないので、例えば高濃度の空燃比が要求
される高負荷走行時などの走行性能の悪化を招くことも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るエンジンの燃料供給装
置の制御システム図、第２図は、同実施例装置の制御動
作を示すフローチャート、第３図は、上記第２図の制御
動作におけるクランキング時間と該クランキング時間に
対する補正係数との関係を示すグラフ、第４図は、同第
２図の制御動作におけるクランキング時間に対する燃料
増量率の関係を示すグラフ、第５図は、本発明の作用効
果を示すタイムチャート、第６図は、従来の始動時の燃
料噴射パルス幅特性を示すグラフである。 １……エンジン本体 ２……エアフロメータ ５……フューエルインジェクタ ６……スロットル弁 ７……バイパスポート ８……電磁弁８ ９……エンジンコントロールユニット １３……スタータスイッチ １４……燃料タンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンへの吸入空気量を基本とし運転状
   態に応じて所定の補正信号により補正することによって
   上記エンジンに対して所定の燃料量を供給するエンジン
   の燃料供給装置において、エンジンの完爆を検出する完
   爆検出手段と、該完爆検出手段の出力を受けエンジン始
   動から完爆までのクランキング時間を検出するクランキ
   ング時間検出手段と、クランキング時に所定の始動燃料
   量を供給するとともに、上記クランキング時間検出手段
   の出力を受け、エンジン完爆後所定時間内のアイドル状
   態における供給燃料量を上記始動燃料量に対し、クラン
   キング時間が長い程大きく減量補正する減量補正手段と
   を設けたことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。