(57)【要約】【課題】エンジンの始動時の燃料噴射制御装置において、エンジン始動時の燃料噴射量が過大になるのを防止して、燃費や排気ガスの悪化を防止するとともに、エンジンの始動がしにくい状況下でもエンジン始動を可能とする。【解決手段】制御手段（２５）は、始動時燃料噴射手段（２５Ｂ）による始動時燃料噴射後のエンジン回転数検出手段（２１）により検出されたエンジン回転数が所定回転数（Ｎ１）未満である場合に、エンジン（１）への吸入空気量を増加させるように吸入空気量調整手段（１８）を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンへ燃料噴射を行う燃料噴射弁と、前記エンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記エンジンのエンジン温度を検出するエンジン温度検出手段と、前記エンジンの始動を行うスタータと、前記エンジンへの吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段とを備えた車両のエンジンの始動時の燃料噴射制御装置において、前記エンジン温度検出手段によって検出されたエンジン温度に応じて前記スタータのオンからのエンジン始動時に噴射する始動時燃料噴射量を決定する始動時燃料噴射量決定手段と、この始動時燃料噴射量決定手段によって決定された始動時燃料噴射量分だけ前記スタータのオンからのエンジン始動時に始動時燃料噴射する始動時燃料噴射手段と、この始動時燃料噴射手段による始動時燃料噴射の後に始動後燃料噴射を行う始動後燃料噴射手段とを備え、前記始動時燃料噴射手段による始動時燃料噴射後の前記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数が所定回転数未満である場合に、前記エンジンへの吸入空気量を増加させるように前記吸入空気量調整手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とするエンジンの始動時の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記始動時燃料噴射手段による始動時燃料噴射量を、前記エンジン温度検出手段によって検出されたエンジン温度が低いほど増加させることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動時の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの始動時の燃料噴射制御装置に係り、特にエンジン始動時に燃料噴射量を制御して燃費の改善を図るとともに、排気ガスの悪化を防止するエンジンの始動時の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されたエンジンにおいては、エンジン始動時に、エンジンの冷却水温度等のエンジン温度に応じて燃料噴射量を決定し、そして、エンジン回転数の上昇に応じて燃料噴射量を減量したり、あるいは、クランキング回転数の工程数により燃料噴射量を減量して、エンジン始動性を確保している。
この理由は、例えば、エンジンが冷機時のような場合では、エンジンの排気ガスを理論空燃比にフィードバック制御するための空燃比検出手段が活性化しておらず、フィードバック制御を行うことができないためである。
このような内容に関する技術としては、以下の先行技術文献がある。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３２８６５号公報
【０００４】
特許文献１に係る燃料噴射制御装置は、単位時間当たりのエンジン回転数が始動後判定回転数を上回った際に、この始動後判定回転数を上回る直前最後に噴射量を演算された燃料の供給を休止して、これにより、良好なエンジン始動性を確保しつつ、未燃ガス成分の排出の増加を防止し、排気ガスの浄化を図るものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来ではエンジンの冷機時にエンジンの点火がしにくかったり、排気ガスが吸気側（吸気弁側）に逆流して燃焼室内に所望の酸素供給が行えないことでエンジン回転数が上昇しない場合に、エンジン回転数による燃料噴射量の減量補正ができず、燃料を噴き過ぎることとなる。即ち、図７に示すように、初爆までの噴射回数が８回であり、長いクランキング時間となり、エンジン回転数が立ち上がるまでに、通常時の２倍以上の始動時燃料量を噴射（始動時噴射パルス）している。
このため、排気ガス中の未燃成分の排出を助長したり、噴射した燃料が点火プラグに付着し、混合気の点火がしにくくなり、エンジン始動性が悪化する問題があった。
【０００６】
そこで、この発明は、エンジン始動時の燃料噴射量が過大になるのを防止して、燃費や排気ガスの悪化を防止するとともに、エンジンの始動がしにくい状況下でもエンジン始動を可能とするエンジンの始動時の燃料噴射制御装置を提供することを目的とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、エンジンと、前記エンジンへ燃料噴射を行う燃料噴射弁と、前記エンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記エンジンのエンジン温度を検出するエンジン温度検出手段と、前記エンジンの始動を行うスタータと、前記エンジンへの吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段とを備えた車両のエンジンの始動時の燃料噴射制御装置において、前記エンジン温度検出手段によって検出されたエンジン温度に応じて前記スタータのオンからのエンジン始動時に噴射する始動時燃料噴射量を決定する始動時燃料噴射量決定手段と、この始動時燃料噴射量決定手段によって決定された始動時燃料噴射量分だけ前記スタータのオンからのエンジン始動時に始動時燃料噴射する始動時燃料噴射手段と、この始動時燃料噴射手段による始動時燃料噴射の後に始動後燃料噴射を行う始動後燃料噴射手段とを備え、前記始動時燃料噴射手段による始動時燃料噴射後の前記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数が所定回転数未満である場合に、前記エンジンへの吸入空気量を増加させるように前記吸入空気量調整手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、エンジン始動時の燃料噴射量が過大になるのを防止して燃費や排気ガスの悪化を防止するとともに、エンジンの始動がしにくい状況下でもエンジン始動を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は燃料噴射制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２はエンジン始動時の燃料噴射制御のフローチャートである。（実施例）
【図３】図３は始動時水温Ｔｗが、Ｔｗ＜Ｔｃｄの時のタイムチャートである。（実施例）
【図４】図４は始動時水温Ｔｗが、Ｔｗ＞Ｔｃｄの時のタイムチャートである。（実施例）
【図５】図５は始動時水温Ｔｗが、Ｔｗ＞Ｔｃｄの時であって、排気ガス逆流が発生していない時のタイムチャートである。（実施例）
【図６】図６は始動時水温Ｔｗが、Ｔｗ＞Ｔｃｄの時であって、排気ガス逆流が発生している時のタイムチャートである。（実施例）
【図７】図７は従来において排気ガス逆流が発生している時のタイムチャートである。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、エンジン始動時の燃料噴射量が過大になるのを防止して燃費や排気ガスの悪化を防止するとともに、エンジンの始動がしにくい状況下でもエンジン始動を可能とする目的を、始動時燃料噴射後のエンジン回転数が所定回転数未満である場合に、吸入空気量を増加させて実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。 
図１に示すように、車両には、多気筒（ｎ気筒）用のエンジン１が搭載される。 
このエンジン１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とを備える。 
シリンダブロック２は、シリンダ（気筒）４を形成するとともに、このシリンダ４内を往復動するピストン５を備えている。このピストン５には、コネクティングロッド６が連結している。シリンダヘッド３とピストン５との間には、燃焼室７が形成されている。
シリンダヘッド３には、一側部で吸気ポート８が形成されているとともに、他側部で排気ポート９が形成されている。 
シリンダヘッド３の一側部には、吸気ポート８へ連通する吸気通路１０を形成する吸気マニホルド１１が取り付けられている。シリンダヘッド３の他側部には、排気ポート９へ連通する排気通路１２を形成する排気マニホルド１３が取り付けられている。
シリンダヘッド３には、吸気ポート８を開閉する吸気弁１４と、排気ポート９を開閉する排気弁１５と、中央部位で点火プラグ１６が取り付けられている。
吸気マニホルド１１には、エンジン１の燃焼室７内へ燃料噴射を行う燃料噴射弁１７と、この燃料噴射弁１７よりも上流側でエンジン１への吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段としてのスロットルバルブ１８を備えたスロットルボディ１９とが設けられている。スロットルバルブ１８は、電子的に操作されるものである。
シリンダブロック２には、エンジン１の始動を行うスタータ２０と、エンジン１のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段２１と、エンジン１の冷却水温度等をエンジン温度として検出するエンジン温度検出手段２２と、クランク角を検出するクランク角検出手段２３とが取り付けられている。
【００１２】
点火プラグ１６と燃料噴射弁１７とスロットルバルブ１８とスタータ２０とエンジン回転数検出手段２１とエンジン温度検出手段２２とクランク角検出手段２３とは、燃料噴射制御装置２４を構成する制御手段２５に接続している。
この制御手段２５は、始動時燃料噴射量決定手段２５Ａと、始動時燃料噴射手段２５Ｂと、始動後燃料噴射手段２５Ｃと、噴射回数検出手段２５Ｄと、逆流判定手段２５Ｅとを備える。
始動時燃料噴射量決定手段２５Ａは、エンジン温度検出手段２２によって検出されたエンジン温度に応じてスタータ２０のオンからのエンジン始動時に噴射する燃料噴射量を決定する。
始動時燃料噴射手段２５Ｂは、始動時燃料噴射量決定手段２４Ａによって決定された燃料噴射量分だけスタータ２０のオンからのエンジン始動時に始動時燃料噴射する。
始動後燃料噴射手段２５Ｃは、始動時燃料噴射手段２５Ｂによる始動時燃料噴射の後に始動後燃料噴射を行う。 
噴射回数検出手段２５Ｄは、エンジン始動時に燃料の噴射回数を検出する。 
逆流判定手段２５Ｅは、エンジン始動時に排気ガスの逆流を判定する。 
また、制御手段２５は、バッテリ電圧を検出可能なように、バッテリ２６に接続している。 
【００１３】
そして、制御手段２５は、始動時燃料噴射手段２５Ｂによる始動時燃料噴射後のエンジン回転数検出手段２１により検出されたエンジン回転数が所定回転数Ｎ１未満である場合に、吸入空気量を増加させるように吸入空気量調整手段であるスロットルバルブ１８を制御する。
また、制御手段２５は、始動時燃料噴射手段２５Ｂによる始動時燃料噴射量を、エンジン温度検出手段２２によって検出されたエンジン温度が低いほど増加させる。
【００１４】
次いで、この実施例に係るエンジン始動時の燃料噴射制御について説明する。 
エンジン１においては、吸入空気量がクランキング回転数に応じて変わり、また、クランキング回転数がエンジン始動時のエンジン温度により決まり、さらに、初爆までの工程数が、極低温域を除き、ほとんど同じである。
図２に示すように、制御手段２５において、プログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、エンジン始動時のエンジン温度Ｔｗが、Ｔｗ＜判定値（Ｔｃｄ）か否かを判断する（ステップＡ０２）。つまり、このステップＡ０２では、判定値（Ｔｃｄ）により、エンジン温度Ｔｗが、低温側か、あるいはそれ以外かに分ける。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、エンジン温度Ｔｗが低温側であり、始動時噴射（始動時パルス噴射）１を実施する（ステップＡ０３）。このステップＡ０３における始動時噴射１では、例えば、始動時噴射回数は、ｎ×２回（各気筒で２回噴射、クランク４回転）である。ここで、ｎは、エンジン１の気筒数を表す。 
一方、このステップＡ０２がＮＯの場合には、エンジン温度Ｔｗが低温側以外であり、始動時噴射２を実施する（ステップＡ０４）。このステップＡ０３における始動時噴射２では、始動時噴射回数は、ｎ回噴射、つまり、ｎ×１回（各気筒で１回噴射、クランク２回転）である。 
前記ステップＡ０３の処理後、又は前記ステップＡ０４の処理後は、上記の規定の噴射回数の後、つまり、始動時の噴射が完了したら、エンジン回転数が規定の回転数を越えなくても、始動後燃料噴射に切り替える（ステップＡ０５）。
そして、エンジン回転数の上昇度合いを見て、排気ガス逆流・かぶり判定をするように、エンジン回転数が所定回転数Ｎ１未満か否かを判断する（ステップＡ０６）。
このステップＡ０６がＹＥＳの場合には、始動後燃料噴射を、ｎ×１回（各気筒で１回噴射）して、エンジン回転数が所定回転数Ｎ１を越えていなく、排気逆流や、点火プラグに燃料が付着する可能性があるので、排気ガスの逆流判定が成立し、このタイミングで吸入空気量を増量する（ステップＡ０７）。
一方、このステップＡ０６がＮＯの場合には、エンジン回転数が所定回転数Ｎ１を越えており、排気ガスの逆流判定が不成立になり、吸入空気量の増量を禁止する（ステップＡ０８）。
前記ステップＡ０７の処理後、又は前記ステップＡ０８の処理後は、このプログラムをエンドとする（ステップＡ０９）。 
【００１５】
この図２のような処理をすることで、エンジン始動時に必要とされる燃料が、エンジン始動時のエンジン温度によって大体決まってくるので、初爆までに噴射する燃料も決まる。この決められた分の燃料を噴射したら、始動時燃料噴射を止め、エンジン始動後のエンジン回転数に達していなくても、エンジン始動後の燃料噴射に切り替える。また、エンジン温度毎にクランキングする時間、又は、クランク回転数の工程数内に燃料噴射を完了して、残りは燃料付着分を吸入することにより、エンジン始動性を確保する。更に、排気ガスの逆流が発生している場合も、長いクランキング時に燃料を噴き過ぎず、点火プラグ１６に燃料が付着するのを防止する。
【００１６】
図３には、始動時水温Ｔｗが、Ｔｗ＜Ｔｃｄ判定値（Ｔｃｄ）の時（極低温）のタイムチャートを示す。 
通常、１サイクル（クランク２回転）で各気筒１回ずつ燃料噴射するが、この極低温時では、初爆までの噴射回数が６回であり、燃料を２サイクル分噴射すると、燃焼が始まり、６回目の噴射が完了した時点Ｔ１で、エンジン回転数が立ち上がるとともに、バッテリ電圧も大きくなる。
【００１７】
図４には、始動時水温Ｔｗが、Ｔｗ＞判定値（Ｔｃｄ）の時（極低温以外）のタイムチャートを示す。 
この極低温以外では、初爆までの噴射回数が３回であり、１サイクル終了で燃焼が始まり、３回目の噴射が完了した時点Ｔ２で、エンジン回転数が立ち上がるとともに、バッテリ電圧も大きくなる。
【００１８】
図５には、始動時水温Ｔｗが、Ｔｗ＞Ｔｃｄの時であって、排気ガスの逆流が発生していなく、吸入空気量の増加を行わずにエンジン回転数の上昇が行える場合のタイムチャートを示す。
この図５においては、スタータ２０がオフからオンになると（時間ｔ１）、バッテリ電圧が低くなり、そして、気筒判定が行われ（時間ｔ２）、その後、スタータ２０が再度オフになると（時間ｔ３）、始動時燃料噴射が始動後燃料噴射に切り替わり、エンジン回転数やバッテリ電圧が大きくなり、吸入空気量が低下し始め、その後、吸入空気量が一定値となる（時間ｔ４）。
【００１９】
図６には、始動時水温Ｔｗが、Ｔｗ＞Ｔｃｄの時で、排気ガスの逆流が発生している時のタイムチャートを示す。 
この図６においては、所定量の始動時燃料噴射を行うことで、エンジン回転数の増加が見込めるはずが、エンジン回転数の上昇が行えなかった場合であり、始動時燃料噴射を行った後、始動後燃料噴射に切り換えるとともに吸入空気量の増加を行っている。
図６に示すように、スタータ２０がオフからオンになると（時間ｔ１）、バッテリ電圧が低下し、エンジン回転数が上がらない。 
そして、規定の回数分だけ燃料噴射してもエンジン回転数が上がらないので、排気ガスの逆流を判定し（時間ｔ２）、始動時燃料噴射を停止して始動後燃料噴射に切り替え、そして、吸入空気量を増量する（時間ｔ３）。
その後、エンジン回転数が立ち上がるが（時間ｔ４）、吸入空気量が減量し始め、スタータ２０がオフ、排気ガスの逆流判定を中止し（時間ｔ５）、バッテリ電圧が立ち上がり（時間ｔ６）、その後、吸入空気量が一定値となる（時間ｔ７）。
即ち、排気ガスが逆流した場合に、酸素が少なくなり、遅くなり着火するまでに噴射する燃料が増えて点火プラグ１６に燃料が付着し易くなる。それを防止するために、通常の始動時燃料噴射量を越えたら、始動後燃料噴射量に切り替えて、燃料の噴き過ぎを防止し、且つ吸入空気量を増量して混合比を適切な方向になるようにしている。
【００２０】
この結果、この実施例では、制御手段２５は、始動時燃料噴射手段２５Ｂによる始動時燃料噴射後のエンジン回転数検出手段２１により検出されたエンジン回転数が所定回転数Ｎ１未満である場合に、エンジン１への吸入空気量を増加させるように吸入空気量調整手段であるスロットルバルブ１８を制御する。
これにより、エンジン始動時のエンジン１ヘの燃料供給量過多を防止することができ、燃費の改善、排気ガスの悪化、燃料によるエンジンオイルの希釈や噴射燃料の点火プラグ１６ヘの付着による燃焼室７内の混合気の点火がしにくくなることを防止できる。また、エンジン回転数が所定回転数Ｎ１未満である場合には、吸入吸気量を増加させるので、排気ガスの逆流時や燃焼室７内がオーバリッチによってエンジン始動がしにくくなることを防止し、エンジン始動性を向上することができる。
また、制御手段２５は、始動時燃料噴射手段２５Ｂによる始動時燃料噴射量を、エンジン温度検出手段２１によって検出されたエンジン温度が低いほど増加させる。
これにより、エンジン温度が低いほど燃料の燃焼が発生しにくいため、エンジン温度に合わせてエンジン始動時に必要な燃料噴射量を変更して、燃料噴射を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
この発明に係る燃料噴射制御装置を、各種エンジンに適用可能である。 
【符号の説明】
【００２２】
１  エンジン 
２  シリンダブロック 
３  シリンダヘッド 
４  シリンダ（気筒） 
７  燃焼室 
１６  点火プラグ 
１７  燃料噴射弁 
１８  スロットルバルブ（吸入空気量調整手段） 
２０  スタータ 
２１  エンジン回転数検出手段 
２２  エンジン温度検出手段 
２３  クランク角検出手段 
２４  燃料噴射制御装置 
２５  制御手段 
２５Ａ  始動時燃料噴射量決定手段 
２５Ｂ  始動時燃料噴射手段 
２５Ｃ  始動後燃料噴射手段 
２５Ｄ  噴射回数検出手段 
２５Ｅ  逆流判定手段 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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