(57)【要約】【課題】空燃比のフィードバック制御を行わない燃料供給システムにおけるエンジンについて、アイドル運転時のＣＯ濃度調整に要する手間を最小限としながらエンジンのバラツキに起因する空燃比への影響を確実に除けるようにする。【解決手段】燃料噴射制御装置である電子制御ユニット１にＣＯ濃度調整装置２を接続し、ＣＯ濃度調整装置１でアイドル運転時の排気ＣＯ濃度または／および空燃比を検知しながらこれらが目標範囲内に収まるように、電子制御ユニット１において燃料噴射量の決定に用いるＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を更新して設定するものとして、電子制御ユニット１が予め定められた基本噴射量を基に設定された値を用いて所定の算定方法で燃料噴射量を決定する。【選択図】図１
2008014255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空燃比のフィードバック制御を行わない燃料供給システムを有するエンジンについての燃料噴射制御装置におけるアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法であって、アイドル運転時の排気ガス中の排気ＣＯ濃度または空燃比の少なくとも一方を検知しながら前記排気ＣＯ濃度または空燃比の少なくとも一方が予め定められた目標範囲内に収まるように、前記燃料噴射制御装置において燃料噴射量の決定に用いるＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を更新して設定することにより前記燃料噴射制御装置が予め定められた基本噴射量を基に設定された前記ＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を用いて所定の算定方法で燃料噴射量を決定することを特徴とするアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法。
【請求項２】
前記ＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値の設定は、前記ＣＯ濃度調整装置が、検知している排気ガス中の排気ＣＯ濃度または空燃比の少なくとも一方が前記目標範囲内に収まるように前記値をフィードバック的に更新して設定し、前記目標範囲内に収まった時点の前記ＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を最終値として前記燃料噴射制御装置に記憶させることを特徴とする請求項１に記載したアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法。
【請求項３】
前記燃料噴射量を決定するための算定方法が、予め定められた基本噴射量に前記ＣＯ濃度調整分噴射量を加え、これに前記調整係数を乗じることにより求めるものであることを特徴とする請求項１または２に記載したアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法。
【請求項４】
エンジンのアイドル運転時における排気ガス中の排気ＣＯ濃度検出手段または空燃比検出手段の少なくとも一方に接続され、該排気ＣＯ濃度検出手段または空燃比検出手段の少なくとも一方から出力されたデータ信号を連続的に入力するための入力部と、検知している排気ＣＯ濃度または／および空燃比が予め定めた目標範囲内となるように、前記値を更新して設定するためのフィードバック設定手段と、該設定のための信号を前記燃料噴射制御装置に出力する出力手段とを備えており、前記燃料噴射制御装置に接続して請求項１，２または３に記載したアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法を実施するために用いるＣＯ濃度調整装置。
【請求項５】
前記ＣＯ濃度調整装置から出力された各信号を入力するための入力手段と、予め定められた燃料の基本噴射量を記憶しているとともに前記値を記憶する記憶手段と、前記基本噴射量を基に前記値を用いて所定の算定方法で燃料噴射量を決定するための燃料噴射量決定手段と、前記燃料噴射量を実現する噴射信号をインジェクタに出力するための出力部とを備えており、請求項１，２または３に記載したアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法を実施するために用いるエンジンの燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのアイドル運転時における排気中のＣＯ濃度を所定範囲内に調整するための方法、およびそのための装置、特に、空燃比のフードバック制御を行わない方式の燃料供給システムを用いたアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン運転における空燃比の状態はＣＯ濃度等の排気成分に影響を与えることから、排気中のＣＯ／ＣＯ2比等を測定することでそのときの空燃比を算出することが行われている。そして、特開昭６１−２３４２４１号公報等に見られるように、排気通路に空燃比を検出するためのセンサ類を設け、その検出データにより燃料噴射量を調整して空燃比をフィードバック制御する燃料供給システムが広く普及している。
【０００３】
一方、空燃比のフードバック制御を行わない方式の燃料供給システムも多用されている。このような燃料供給システムの場合、生産工程におけるエンジンの僅かな誤差・バラツキが空燃比のバラツキとして表れるため、これが排気性能等のエンジン性能に影響を与えると言われている。
【０００４】
そこで、このような燃料供給システムにおいては、吸入空気量や供給燃料量を調整するための調整手段を予め設けておき、スロットルバルブ全閉のアイドル運転時において出荷前のエンジン毎にアイドル運転時の排気ＣＯ濃度を適正範囲内に調整する作業を行うことが一般的である。この場合、調整作業者が排気中のＣＯ濃度や空燃比を測定しながら手作業で気化器の調整手段を用いて調整し、排気が目標とするＣＯ成分濃度になるように設定している。また、長期間の使用によりアイドル運転時の排気ＣＯ濃度が適正範囲からずれた場合においても、整備工場等で同様の調整が行われる。
【０００５】
しかしながら、このような調整作業によりアイドル運転時の排気ＣＯ濃度を正確に目標値内に納めるためには手間と熟練を要し、この工程が製造コストの高騰に繋がりやすいとともに作業者により調整結果にバラツキが生じて空燃比に影響が出てしまう、という問題がある。
【特許文献１】特開昭６１−２３４２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、空燃比のフードバック制御を行わない方式の燃料供給システムのエンジンにおいて、アイドル運転時のＣＯ濃度の調整に要する手間を最小限としながらエンジンのバラツキに起因する空燃比への影響を確実に除けるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、空燃比のフィードバック制御を行わない燃料供給システムを有するエンジンについての燃料噴射制御装置におけるアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法であって、アイドル運転時の排気ガス中の排気ＣＯ濃度または空燃比の少なくとも一方を検知しながら前記排気ＣＯ濃度または空燃比の少なくとも一方が予め定められた目標範囲内に収まるように、前記燃料噴射制御装置において燃料噴射量の決定に用いるＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を更新して設定することにより前記燃料噴射制御装置が予め定められた基本噴射量を基に設定された前記ＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を用いて所定の算定方法で燃料噴射量を決定することを特徴とするアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法。空燃比のフィードバック制御を行わない燃料供給システムを有するエンジンについての燃料噴射制御装置におけるアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法であって、アイドル運転時の排気ガス中の排気ＣＯ濃度または空燃比の少なくとも一方を検知しながら前記排気ＣＯ濃度または空燃比の少なくとも一方が予め定められた目標範囲内に収まるように、前記燃料噴射制御装置において燃料噴射量の決定に用いるＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を更新して設定することにより前記燃料噴射制御装置が予め定められた基本噴射量を基に設定された前記ＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を用いて所定の算定方法で燃料噴射量を決定することとした。
【０００８】
このように、ＣＯ濃度調整装置が連続的に検知している排気ＣＯ濃度または空燃比の少なくとも一方が目標範囲内に収まるように、作業者がＣＯ濃度調整装置を用いて操作或いはＣＯ濃度調整装置による自動制御により、燃料噴射制御装置において最適なＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を設定するようにすることで、その後は燃料噴射制御装置が自動的に最適な燃料噴射量を決定して目標範囲内の排気ＣＯ濃度に調整することができるものであり、調整に要する手間を最小限としながらエンジン毎に目標とする排気ＣＯ濃度を正確に実現できるようにして、エンジンのバラツキによる空燃比への影響を確実に除けるものとなる。
【０００９】
また、この燃料噴射制御装置におけるＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の設定は、ＣＯ濃度調整装置が検知している排気ＣＯ濃度または空燃比の少なくとも一方が所定の目標範囲内に収まるように前述した値をフィードバック的に更新して設定するものとし、目標範囲内に収まった時点の値を最終値として燃料噴射制御装置に記憶させるものとすれば、エンジン毎にバラツキがあっても最適な数値を設定しやすいものとなる。
【００１０】
さらに、上述したＣＯ濃度調整方法において、この燃料噴射制御装置による燃料噴射量を決定するための算定方法を、予め定められた基本噴射量にＣＯ濃度調整分噴射量を加えてから調整係数を乗じることによるものとすれば、燃料噴射制御装置に大きな処理負担をかけることなく、目標とする排気ＣＯ濃度を実現しやすいものとなる。
【００１１】
更にまた、エンジンのアイドル運転時に、排気ＣＯ濃度検出手段または空燃比検出手段の少なくとも一方に接続され、これらにより出力されたデータ信号を連続的に入力するための入力部と、これら検知している排気ＣＯ濃度または／および空燃比が予め定められた目標範囲内となるように、燃料噴射制御装置におけるＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を更新して設定するためのフィードバック設定手段と、この設定のための信号を燃料噴射制御装置に出力するための出力手段とを備えており、燃料噴射制御装置に接続して上述したアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法を実施するために用いるＣＯ濃度調整装置とすれば、上述したＣＯ濃度調整方法を容易に実現できる。
【００１２】
加えて、上述したＣＯ濃度調整装置から出力された各信号を入力するための入力手段と、予め定められた燃料の基本噴射量を記憶しているとともにＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を記憶する記憶手段と、基本噴射量を基にこれらの値を用いて所定の算定方法で燃料噴射量を決定するための燃料噴射量決定手段と、決定された燃料噴射量を実現する噴射信号をインジェクタに出力するための出力部とを備えている、ことを特徴とする上述したアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法を実施するために用いるエンジンの燃料噴射制御装置とすれば、上述のＣＯ濃度調整装置を接続するだけでそのＣＯ濃度調整方法を容易に実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
ＣＯ濃度調整装置によりＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を更新・設定された燃料噴射制御装置が自動的に最適な燃料噴射量を決定するものとした本発明によると、調整作業の手間を最小限としながらアイドル運転時の排気ＣＯ濃度を目標範囲内に調整することができ、エンジンのバラツキに起因する空燃比への影響を確実に除くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。尚、以下の説明においてプログラムとハードウエアが協働することによる各機能も手段として表現するものとする。
【００１５】
図１および図２は、本実施の形態である燃料供給システムのアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法について、燃料噴射制御装置としての電子制御ユニット１およびこれに接続されるＣＯ濃度調整装置２の機能的な構成を説明するための機能ブロック図を示している。本実施の形態の燃料供給システムは、空燃比のフィードバック制御を行わない方式のものであり、工場出荷前においてエンジンのアイドル運転時の排気ＣＯ濃度を所定の目標範囲内に納める燃料噴射量とするように電子制御ユニット１を設定する調整作業を行って、生産時にエンジンのバラツキがあってもその影響を除いて適切な空燃比を実現しようとするものである。
【００１６】
電子制御ユニット１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリ（記憶手段）、入出力インターフェース等を備えエンジンの燃料噴射制御に用いられる汎用の電子制御ユニットにおいて、メモリ（記憶手段）に通常の燃料噴射制御プログラムが記憶されていることに加え、以下に述べるアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法を実行するためのプログラムが記憶されている点を特徴としている。
【００１７】
図１を参照して、電子制御ユニット１は読み書き可能なメモリからなる記憶部１２と外部との通信を行うためのインターフェース回路からなる入出力部１１を有している。この入出力部１１を介してシリアル或いはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信仕様によりＣＯ濃度調整装置２に電気的に接続され、これらの間で種々の通信信号を入出力するようになっている。
【００１８】
そして、後述するＣＯ濃度調整装置２により更新・設定されたＣＯ濃度調整用燃料噴射量および調整係数の値を基に目標範囲内の排気ＣＯ濃度および空燃比を達成する燃料噴射量を決定するための燃料噴射量決定手段１０を有しているとともに、決定された燃料噴射量を実現するインジェクタ駆動信号をインジェクタ３に出力する出力部１３を有している。
【００１９】
一方、図２に示すように、調整作業時にこの電子制御ユニット１に接続するＣＯ濃度調整装置２は一般的な排気ＣＯ濃度調整用の診断機とほぼ同様の構成であるが、以下に述べるＣＯ濃度調整方法を実行するためのプログラムをメモリからなる記憶部２２に記憶しており、種々の機能（手段）を追加されている点を特徴としている。
【００２０】
ＣＯ濃度調整装置２は、インターフェース回路からなる入力部２１を有しており、これに空燃比センサ３１およびＣＯセンサ３２が電気的に接続しており、これらセンサ類をエンジンシステムにおける所定位置に装着して出力させることで、アイドル運転時の空燃比および排気ＣＯ濃度の検出データが連続的に入力されるようになっている。
【００２１】
また、ＣＯ濃度調整装置２には、連続的に入力される空燃比および排気ＣＯ濃度の検出データが予め定めた目標範囲内となるように、電子制御ユニット１内で燃料噴射量を決定するために用いるＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を、フィードバック的に更新して設定させるためのフィードバック設定手段２０を有しており、入出録インターフェースからなる入出力部２３を介して前述の電子制御ユニット１に送信して設定するようになっている。尚、この入力部２３は電子制御ユニット１との間で種々のデータ信号を入出力するものであり、これ以外に電子制御ユニット１を特定するためのデータや他のＣＯ濃度調整に利用できるデータ等を入力することもできる。
【００２２】
本実施の形態におけるアイドル運転時のＣＯ濃度調整方法の手順について説明すると、ＣＯ濃度調整装置２と電子制御ユニット１とを互いの入出力部２３，１１を配線で接続し、エンジンがアイドル運転状態にあるとき、エンジンシステムの所定位置に設置した空燃比センサ３１、ＣＯセンサ３２を介してＣＯ濃度調整装置２で排ガス中のＣＯ濃度および空燃比を連続的に測定する。
【００２３】
そして、ＣＯ濃度および空燃比を測定しながらＣＯ濃度調整装置２内のフィードバック設定手段２０により、検知しているＣＯ濃度および空燃比が予め記憶部２２内において定めたＣＯ濃度および空燃比の目標範囲内となるように、電子制御ユニット１内に設定したＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を更新しながら連続的に燃料噴射量を決定する。即ち、連続的に検知したＣＯ濃度および空燃比からフィードバック的にこれらが目標範囲内に収まるようにＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数を連続的に更新・設定し、燃料噴射量を決定させるものである。
【００２４】
また、この電子制御ユニット１によるＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数を用いた燃料噴射量の決定は、次式を実行して連続的に行うようになっている。
燃料噴射量［ｓ］＝（基本噴射量［ｓ］＋ＣＯ濃度調整分噴射量［ｓ］）×調整係数（％）
【００２５】
そして、電子制御ユニット１は、ＣＯ濃度および空燃比の値が目標範囲内に収まった時点において設定されたＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を記憶部１２に記憶するものとし、以後の燃料噴射量の決定においてこれらの値を用いるものとしている。尚、フィードバック的に更新される値は短期的記憶手段に記憶させ、最終的に設定された値は長期的記憶手段に記憶させてイグニッションスイッチをＯＦＦにしても保存されるようにすればよい。
【００２６】
このような手順からなるＣＯ濃度調整方法を、ＣＯ濃度調整装置２および電子制御ユニット１が協働して実行することにより、アイドル運転時のＣＯ濃度を自動的に予め定めた目標範囲内とすることができるものであり、作業における手間を殆ど要することなくほぼ自動的に行われるものとなる。従って、エンジン製造時にバラツキがあっても、調整後はアイドル運転時のみならず殆どのエンジン運転状態に亘って、予定した空燃比を実現しやすいものとなる。
【００２７】
尚、上述したＣＯ濃度調整方法における本実施の形態のＣＯ濃度調整装置２の代わりに一般的なＣＯ濃度調整用の診断機を使用するものとし、作業者が診断機を用いて各データを見ながらフィードバック的に最適なＣＯ濃度調整分噴射量および調整係数の値を設定して最適な燃料噴射量を決定させることもできる。この場合でも、上述した実施の形態には及ばないものの、従来のＣＯ濃度調整作業に比べて手間が減少するとともに決定された燃料噴射量による排気ＣＯ濃度および空燃比が妥当な範囲に収まりやすいものとなる。
【００２８】
また、上述の説明において、ＣＯ濃度調整装置２に接続したセンサ類でＣＯ濃度および空燃比を直接検知する場合を説明したが、当初から電子制御ユニット１にこれらのセンサ類が接続されている場合は、入出力部２３を介して電子制御ユニット１から各データ信号を入手するようにしてもよい。さらに、ＣＯ濃度および空燃比の両方のデータを使用する場合を説明したが、これらのうち一方のデータのみでも同様に実行可能である。
【００２９】
以上、述べたように、本発明により、調整作業の手間を最小限としながらアイドル運転時の排気ＣＯ濃度を容易に目標範囲内に調整できるものであり、エンジン製造時のバラツキに起因する空燃比への影響を確実に除くことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明における実施の形態の燃料供給制御装置の機能ブロック図。
【図２】本発明における実施の形態のＣＯ濃度調整装置の機能ブロック図。
【符号の説明】
【００３１】
１  電子制御ユニット、２  ＣＯ濃度調整装置、３  インジェクタ、１０  燃料噴射量決定手段、１１，２３  入出力部、１２，２２  記憶部、１３  出力部、２０  フィードバック設定手段、３１  空燃比センサ、３２  ＣＯセンサ
【図１】
2008014255.tif 000003
【図２】
2008014255.tif 000004