JPS63235632A - 始動時燃料噴射制御装置 - 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 本発明は内燃機関の始動時燃料噴射制御装置に関する。

従来の技術 電子制御式燃料噴射機関では、機関負荷に基づいて燃料
の基本噴射量を決定し、この基本噴射量を機関の運転状
態に応じて補正し、燃料噴射弁から燃料噴射を実行する
ようになっている。基本噴射量を補正する補正の種類は
、例えば始動時増量補正、始動後期らｉ補正、暖機増量
補正、加速時増量補正等があり、このような増ｔｄ補正
が行なわれていないとぎには、排気通路に設けられた酸
素センサにより排気ガス中の残留酸素澗磨を検出し、そ
の出力に応じて混合気の空燃比が理論空燃比近傍となる
ようにフィードバック制御をしているのが一般的である
。

このような電子制御式燃料噴１１　ｆｉｌでは、従来機
関始動時には、吸入空気量、機関回転数にかかわらず、
冷却水温により定まる始動時基本噴射時間に吸気温補正
係数を乗じ、これに無効噴射時間を加えて始動時噴射時
間を求め、これにより燃料噴射弁の開弁時間を長くして
燃料供給賞を増大せしめ、良好な機関始動性を確保する
ようにしている。

ところが低温始動時にはスタータ負荷が大きいためバッ
テリ電圧が低下し、所望の燃料が確保できなくなる。す
なわち、バッテリ電圧が低下すると、燃料噴射弁の機能
が低下し、正常電圧時と同じ噴射パルスに対し、少量の
燃料しか噴射できなくなる。

そこで、従来よりバッテリ電圧低下時には、低電圧作動
用噴射弁を使用して燃料噴射するもの（特開昭６０−３
５１４２号）および無効噴射時間をバッテリ電圧に応じ
て補正するもの（特開昭５８−２８５３７号）、がある
。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、特開［１１１６０−３５１４２￥３ｉで
は、噴射弁を余分に設けなければならない不具合があり
、特開昭５８−２８５３７号では、無効噴射時間の補正
はできても基本噴射時間の補正はできない。づ°なわち
、低温始動時バッテリ電圧が低下すると、燃料ポンプの
能力が低下し、同じ開弁時間でも正常時に比べ、燃料噴
射４が少なくなってしまう。従って、従来技術のように
バッテリ電圧低下に伴う噴射弁の能力低下への対策のみ
でなく、燃料ポンプの能力低下への対策も必要である。

問題１、を解決するための手段 そこで、本発明は、機関始動時の基本噴射時間をバッテ
リ電圧に応じて決定して、バッテリ電圧低下に伴う燃料
ポンプの能力低下を対策することを特徴とする。

具体的には、第１図に示すように、電子制御式燃料噴射
弁を備えた内燃機関において、始動時検出手段は、機関
の始動時を検出し、始動時基本噴射時間算出手段は、機
関温度およびバッテリ電圧に基づいて始動時基本噴射時
間を算出する。そして、低温側かつ低電圧側で始動時基
本噴射時間を長くする。

作　　　用 機関始動時、始動時基本噴射時間算出手段によって、機
関温度のみならず、バッテリ電圧に基づいて基本噴射時
間が算出されるため、バッテリ電圧低下時には、基本噴
射時間が長（され、燃料ポンプの能力低下に伴う燃料不
足を補うことができる。

友−１７１−μ 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
ることにする。

第２図は本発明の燃料噴射制御装置を具備した内燃機関
の概略構成図である。第２図において、内燃機関本体１
０には往復動するピストン１２が挿入され、ピストン１
２の上方に燃焼室１４が形成されている。燃焼室１４に
はそれぞれ吸気通路１６及び排気通路１８が連通され、
吸気通路１６にはエアクリーナ２０、サージタンク２２
、エアーフローメータ２４、スロットル弁２６、燃料噴
射弁２８等が周知のように配置されている。

燃料噴射弁２８はサージタンク２２から延びるインテー
クマニホールド３０に気筒数だけ配置されており、全て
の燃料噴射弁２８が燃料のデリバリイバイブ３２に連結
されている。デリバリイバイブ３２には、ツユエルタン
ク３４に収納された燃料がツユエルフィルタ３６及びバ
ッテリ電源５５により駆動されるフユエルボンブ３８を
介して供給されており、余剰の燃料がプレッシャレギュ
レータ４０、リターンバイブ３３を介してツユエルタン
ク３４に戻される。プレッシャレギュレータ４０は導管
４２、負圧切換弁４４を介してサージタンク２２に′＆
結され、吸気管圧力に応じ−Ｃプレッシャレギュレータ
４０を制御し、デリバリイパイプ３２内の燃料圧力と吸
気管圧力との差圧が一定、例えば２．５５に９／ｃｄに
なるように制御する。導管４２の途中には電磁弁の一種
である負圧切換弁（ＶＳＶ１４４が配置され、プレッシ
ャレギュレータ４０をサージタンク２２または大気に選
択的に連通できるようになっている。これｔよ、必要に
応じてプレッシャレギュレータ４０に大気圧を供給して
デリバリイパイブ３２における燃料圧力を通常より高く
するための構成である。　　。

燃料噴射弁２８は一種の電磁弁であり、その通電時間を
制御することによって開弁時間（従って燃料噴射量）を
制御することができる。燃料噴射弁２８及び負圧切換弁
４４は電子制ｉ装認４６によって制御される。、電子制
御装置４６は、内燃機関の種々の運転状態をあられずセ
ンサからの信号、例えば、吸気管圧力センサ２４、スロ
ットルポジションセンサ４８、冷却水温センサ５０、排
気通路１８に設けられた酸素センサ５２、イグニツシヨ
ンスイッヂ５４に接続されたスタータ５６、ディストリ
ビュータ５８内の回転軸６０の回転を検出する回転数セ
ンサ６２等からの検出信号を受け、予め記憶されている
プログラムに従って、燃料噴射弁２８及び負圧切換弁４
４を制御する。

電子制御装置４６は、例えばバッテリ電源５５により作
動するマイクロコンピュータであり、このマイクロコン
ピュータ内には、第３図に示すように、中央処理ユニッ
ト（ＣＰＵ）６４と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）６
６と、ランダムアクレスメモリ（ＲＡＭ）６８と、イグ
ニッションスイッチ５４のオフ時にも記憶を保持するバ
ックアップランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７０とを
含んでいる。このうちのＲＯＭ６６には、メインルーチ
ン、燃料噴ＯＡ吊制御ルーチン、点火時期制御ルーチン
等のプログラム、これらの処理に必要な秤々の固定デー
タ、定数等が格納されている。

さらにマイクロコンピュータ内には、マルチプレフナを
有するＡ／Ｄ変換器７２と、バッファメモリを有づるＩ
１０装Ｆｉ７４とが組込まれ、これらの７２と７４は前
記６４〜７０とコモンバス７６により互いに接続されて
いる。

Ａ／Ｄ変換器７２においては、吸気管圧力センサ２４、
エアクリーナ２０に設けられた吸気温センサ２５等の各
センサの出力信号をバッファを介してマルチプレクサに
入力し、これらのデータをＡ／Ｄ変換してＣＰＵ６４の
指令により所定の時期にＣＰＬＩ６４及びＲＡ　Ｍ　６
８あるいは７０へ出力するようにしている。これにより
ＲＡＭ６Ｂに吸入空気量、吸気温、水温等の最新検出デ
ータを取込み、その所定領域にこれらのデータを格納す
る。またＩ１０装置７４においては、スロットルセンサ
４８、回転数センサ６２等の各センナの検出信号を入力
し、これらのデータをＣＰＵ６４の指令により所定の時
期にＣＰＵ６４及びＲＡＭ６８あるいは７０へ出力する
ようにしている。

ＣＰＵ６４はＲＯＭ６６に記憶されている７０グラムに
従って前記各センサにより検出されたデータに基づいて
燃料噴射量を計算し、これに基づくパルス信号をＩ１０
装置７４を経て燃料噴射弁２日に出力する。すなわち、
因本的には、吸気管圧力センサ２４が検出する吸気管圧
力と回転数センサ６２が検出する機関回転数により基本
燃料ｍを算出し、これを検出吸気温と冷却水温に応じて
補正し、この補正燃料Ｒに一対応するパルス信号を１１
０装置７４内の図示しない駆動回路から燃料噴射弁２８
に送るようになっている。

即ち、燃料噴射量ＴＡＵは、 ＴＡＵ＝ＴＰＸＦＡＦＸＫ＋ＴＶ の式に基づいて決定される。ここでＴＰは吸入空気呈Ｑ
／機関回＠数Ｎから定まる基本ｒＪｎ射吊、ＦＡＦは酸
素センサ５２の出力に基づいて定まる空燃比フィードバ
ック補正係数、Ｋはその他の補正係数、ＴＶは燃料噴射
弁の作動遅れに起因する無効噴射時間である。

機関始動時の燃料噴射は、吸入空気量、エンジン回転数
にかかわらず、冷却水温により定まる始動１１５　ｉＪ
木噴ｏＡ時間に基づいて以下のように行なわれる。

第４図は本発明の始動時燃料噴射制御装置の一実施例の
作用を示すフローチャートであり、噴射タイミング毎の
割込みルーチンである。まずステップ２０１において、
スタータ５６がオンか否か判定し、スタータがオンの場
合にはステップ２０２に進んで機関回転数ＮＥが５００
　ｒｐｍより大きいか否か判定する。スタータ５６がオ
フ、又は機関回転数Ｎ　ＩＥが５００　ｒｐｍより大き
い場合には、機関始動時ではないのでステップ２０３に
進んで通常のＴΔＵを口出する。すなわち上述したよう
に燃料噴射量ＴＡＵは、ＴＡＵ＝ＴＰＸＦＡＦＸＫ＋Ｔ
Ｖの式に基づいて決定される。

スタータ５６がオンで且つ機関回転数ＮＥが５００　ｒ
　Ｉ）　ｍ以下のときには、ステップ２０４に進んで冷
却水温から始動時基本噴射時間Ｔ　Ａ　Ｕ　Ｓ　ＴΔを
口出Ｊる。この始動時基本噴射時間ＴΔＵＳＴＡは、第
５図に示１°ように水温に応じて変化し、この関係がマ
ツプとしてマイクロコンピュータのＲＯＭ６６内に格納
されている。次いでステップ２０５に進ｌυで、バッテ
リ電圧から無効噴射時間ＴＡＵＶ１及び電圧補正係数Ｆ
ＶＢを口出する。

バッテリ電圧と電圧補正係数ＦＶＢとは第６図に示ずよ
うな関係を有しており、この関係が同じくマツプとして
マイクロコンピュータのＲＯＭ６６内に格納されている
。

第６図に関連して第７図は、バッテリ電圧と燃圧との関
係を示しており、バッテリ電圧が８Ｖ以−Ｌの場合には
燃圧がプレッシャレギュレータの調圧点２．５５に９／
ｃＩＩＩ２に達し、それ以下のバッテリ電圧では燃圧が
プレッシャレギュレータの調圧点まで達しないことを示
している。よって第６図において、バッテリ電圧が８ｖ
以上の場合には電圧補正係数ＦＶＢを１とし、それ以下
の場合には１より大きくなるように設定している。

次いでステップ２０６に進んで、機関回転数ＮＦが１５
０　ｒｐｍ以下か否か判定する。機関回転数ＮＥが１５
Ｏｒｐｍ以下の場合には、ステップ２０７に遊んでステ
ップ２０５で求めた電圧補正係数ＦＶ［３を始動時基本
噴ｊ）Ｊｔ［ＴＡＵＳＴ八に乗じ、さらに無効噴射時間
ＴＡＬＪＶを加えて燃料噴射時間ＴＡＵを決定する。

ステップ２０６において機関回転数ＮＥが１５Ｑ　ｒｐ
ｍより大きい場合には、ステップ２０８に進んで始動時
基本噴射時間ＴＡＵＳＴＡを回転数補正係数ＦＮＥで補
正し、ステップ２０９で無効噴射時間ＴＡＵＶを加えて
噴射時間ＴＡＵを求める。

ステップ２０８では、機関回転数ＮＥに基づいて第８図
に示すマツプから回転数補正係数ＦＮＥが求められ、こ
のＦＮＥによって始動時基本噴射■）聞ＴＡＵＳＴＡが
補正される。つまり、機関回転数ＮＥが１５　Ｏｒｐｍ
より高いときには、電圧補正係数ＦＶＢによる補正に代
えて回転数補正係数ＦＮＥによる補正が行なわれる。な
ぜなら、スタータＯＮ中の燃料ポンプ電圧は、第９図に
示されているように機関回転数ＮＥによってほぼ推定で
きるからである、しかし、第８図、第９図で斜線で示す
領域、つまりＩａ関回転数が１５０　ｒｐｍ以下では、
機関回転数が不安定であると共に、低回転すぎて、回転
数の検出ができず、回転数補正係数ＦＮＥによる補正を
行なうことができない。そこでＮＥ≦１５０　ｒｐｍで
は、ステップ２０７において、バッテリ電圧に基づく電
圧補正係数ＦＶＢによって始動時基本噴射時間ＴＡＵＳ
ＴＡを補正している。

ステップ２１０においては、ステップ２０３゜２０７．
２０９で求めた噴射時間ＴＡＬＪに基づいて燃料噴射弁
２８から燃料噴射を実行する。

発明の効果 以−りの本発明によれば、線間始動時の基本噴射時間を
バッテリ電圧に応じて決定するので、バッテリ電圧低下
に伴う燃料ポンプの能力低下にかかわらず、所望の燃料
噴射量を確保することができる。従って、始動時のバッ
テリ電圧低下時、空燃比がオーバーリーンとなって始動
困難となる不具合を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の始動時燃料噴射制御装置の構成を示す
ブロック図、 第２図は本発明の始動時燃料噴射ルリ御装置を具備した
内燃機関の概略構成図、 第３図は電子制御装置をマイクロコンピュータで構成し
た一例を示すブロック図、 第４図は本発明の始動時燃料噴射制御装置の一実施例の
作用を示ずフローチャート、 第５図は冷却水温と始動時基本噴射時間ＴＡＵＳＴ△と
の関係を示すグラフ、 第６図はバッテリ電圧と電圧補正係数ＦＶ［３との関係
を示ずグラフ、 第７図はバッテリ電圧と燃圧との関係を示すグラフ、 第８図は機関回転数ＮＥと回転数補正係数ＦＮＦとの関
係を示すグラフ、 第９図は機関回転数ＮＥと燃料ポンプ電圧との関係を示
すグラフである。 １０・・・内燃目間本体、　　１６・・・吸気通路、１
８・・・排気通路、　　　　２２・・・サージタンク、
２４・・・吸気管圧力センナ、２８・・・燃料噴射弁、
３８・・・燃料ポンプ、 ４０・・・プレッシャレギュレータ、 ５６・・・スタータ。 第３図 第５図 ＴＡＵＳＴＡ ＨＷ 第６図 ハ゛ツテリ＠工 第７図 １マツ千り電瓜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子制御式燃料噴射弁を備えた内燃機関において、機
   関の始動時を検出する始動時検出手段と、機関温度およ
   びバツテリ電圧に基づいて始動時基本噴射時間を算出し
   、低温側かつ低電圧側で噴射時間を長くする始動時基本
   噴射時間算出手段とを設けたことを特徴とする始動時燃
   料噴射制御装置。