(57)【要約】　　　（修正有）【課題】機関の始動性と、始動後のアイドル回転速度の安定化とを図ることができる内燃機関用燃料噴射制御方法を提供する。【解決手段】機関温度センサ２及び吸気温センサ３を設けて、機関の始動時に機関温度と吸気温度とを検出し、機関温度が低い場合ほど及び吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ機関温度と吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数を機関温度及び吸気温度に対して演算する。この始動時制御補正係数を用いて、初回噴射時間と暖機増量補正係数の初期値と暖機制御時間とを補正する。【選択図】　　図４
2004108277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動開始時に、初回噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる初回噴射を行った後、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間前記インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、前記暖機増量補正係数を時間の経過に伴って減衰させながら、演算により設定される暖機制御時間の間行い、前記暖機制御時間が経過した後に定常運転時の噴射制御に移行させる内燃機関用燃料噴射制御方法であって、
前記内燃機関の温度を検出する機関温度センサと、
前記内燃機関の吸気温度を検出する吸気温センサと、
前記機関温度が低い場合ほど大きな値を示し、吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ前記機関温度と前記吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数を、前記機関温度センサ及び吸気温センサによりそれぞれ検出された機関温度及び吸気温度に対して演算するために用いる３次元の始動時制御補正係数演算用マップとを用意しておき、
前記機関温度と吸気温度とに対して前記マップを検索することにより始動時制御補正係数を演算した後、演算した始動時制御補正係数を用いて前記初回噴射時間と暖機増量補正係数の初期値と前記暖機制御時間とを補正すること、
を特徴とする内燃機関用燃料噴射制御方法。
【請求項２】
内燃機関の始動開始時に、予め定めた基本初回噴射時間に始動時増量補正係数を乗じることにより求めた初回噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる初回噴射を行った後、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、基本暖機制御時間に暖機制御時間補正係数を乗じることにより求めた暖機制御時間の間、前記暖機増量補正係数を時間の経過に伴って減衰させながら行わせ、前記暖機制御時間が経過した後に定常運転時の噴射制御に移行させる内燃機関用燃料噴射制御方法において、
前記内燃機関の温度を検出する機関温度センサと、
前記内燃機関の吸気温度を検出する吸気温センサと、
前記機関温度が低い場合ほど大きな値を示し、吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ前記機関温度と前記吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数を、前記機関温度センサ及び吸気温センサによりそれぞれ検出された機関温度及び吸気温度に対して演算するために用いる３次元の始動時制御補正係数演算用マップとを用意しておき、
前記始動時増量補正係数を求めるために前記始動時制御補正係数に乗じる初回噴射変換係数と、前記暖機増量補正係数の基本値を与える基本暖機増量補正係数と、前記暖機増量補正係数の初期値を求める際に前記基本暖機増量補正係数に乗じる補正係数を演算するために前記始動時制御補正係数に乗じる暖機増量変換係数と、前記暖機制御時間補正係数を演算するために前記始動時制御補正係数に乗じる暖機制御時間変換係数とを予め用意しておき、
前記機関温度と吸気温度とに対して前記マップを検索することにより始動時制御補正係数を演算した後、前記基本初回噴射時間と初回噴射変換係数と前記始動時制御補正係数との積を求めることにより前記初回噴射時間を演算する過程と、前記基本暖機増量補正係数と前記暖機増量変換係数と前記始動時制御補正係数との積を求めることにより前記暖機増量補正係数の初期値を演算する過程と、前記基本暖機制御時間と前記暖機制御時間変換係数と前記始動時制御補正係数との積を求めることにより前記暖機制御時間を演算する過程とを行わせること、
を特徴とする内燃機関用燃料噴射制御方法。
【請求項３】
前記始動時制御補正係数演算用マップは、前記吸気温度が前記機関温度よりも高い領域では、前記機関温度に対してのみ前記始動時制御補正係数を変化させるように作成されている請求項１または２に記載の内燃機関用燃料噴射制御方法。
【請求項４】
内燃機関の始動開始時に、初回噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる初回噴射を行った後、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間前記インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、演算により設定される暖機制御時間の間、前記暖機増量補正係数を時間の経過に伴って減衰させながら行わせ、前記暖機制御時間が経過した後に定常運転時の噴射制御に移行させる内燃機関用燃料噴射制御方法であって、
前記暖機制御時間の間も前記機関の温度を監視し、前記暖機増量噴射における燃料噴射量の定常運転時の噴射量に対する増量割合を前記機関の温度に見合った値とするように、前記機関の温度に応じて前記暖機増量補正係数の初期値を更新すること、
を特徴とする内燃機関用燃料噴射制御方法。
【請求項５】
内燃機関の始動開始時に、初回噴射時間により決まる噴射量の燃料をインジェクタから噴射させる初回噴射を行わせる初回噴射制御手段と、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間前記インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、演算により設定される暖機制御時間の間行わせる暖機増量噴射制御手段とを備えた内燃機関用燃料噴射制御装置において、
前記内燃機関の温度を検出する機関温度センサと、
前記内燃機関の吸気温度を検出する吸気温センサと、
前記機関温度が低い場合ほど大きな値を示し、前記吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ前記機関温度と前記吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数を、前記機関温度センサ及び吸気温センサによりそれぞれ検出された機関温度及び吸気温度に対して演算するために用いる３次元の始動時制御補正係数演算用マップを記憶したマップ記憶手段と、
前記機関温度と吸気温度とに対して前記マップを検索することにより始動時制御補正係数を演算する始動時制御補正係数演算手段とを具備し、
前記初回噴射制御手段は、予め定めた基本初回噴射時間を前記始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数を用いて補正することにより前記初回噴射時間を演算する初回噴射時間演算手段を備え、
前記暖機増量噴射制御手段は、予め定めた基本暖機増量補正係数を前記始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数を用いて補正することにより前記暖機増量補正係数の初期値を演算する暖機増量補正係数初期値演算手段と、予め定めた基本暖機制御時間を前記始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数を用いて補正することにより前記暖機制御時間を演算する暖機制御時間演算手段とを備えていること、
を特徴とする内燃機関用燃料噴射制御装置。
【請求項６】
内燃機関の始動開始時に予め定めた基本初回噴射時間に始動時増量補正係数を乗じることにより求めた初回噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる初回噴射を行わせる初回噴射制御手段と、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、基本暖機制御時間に暖機制御時間補正係数を乗じることにより求めた暖機制御時間の間、前記暖機増量補正係数を時間の経過に伴って減衰させながら行わせる暖機増量噴射制御手段とを備えた内燃機関用燃料噴射制御装置において、
前記内燃機関の温度を検出する機関温度センサと、
前記内燃機関の吸気温度を検出する吸気温センサと、
前記機関温度が低い場合ほど大きな値を示し、吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ前記機関温度と前記吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数を、前記機関温度センサ及び吸気温センサによりそれぞれ検出された機関温度及び吸気温度に対して演算するために用いる３次元の始動時制御補正係数演算用マップとを記憶したマップ記憶手段と、
前記内燃機関の始動開始時に行う初回の燃料噴射が行われたか否かを判定する初回噴射判定手段と、
前記初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに前記機関温度と吸気温度とに対して前記マップを検索することにより始動時制御補正係数を演算する始動時制御補正係数演算手段とを具備し、
前記初回噴射制御手段は、前記初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに予め定めた基本初回噴射時間に前記始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数と予め定めた初回噴射変換係数とを乗じて前記初回噴射時間を演算する初回噴射時間演算手段を備え、
前記暖機増量噴射制御手段は、前記初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに予め定めた基本暖機増量補正係数に予め定めた暖機増量変換係数と前記始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数とを乗じて前記暖機増量補正係数の初期値を演算する暖機増量補正係数初期値演算手段と、前記初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに予め定めた基本暖機制御時間に予め定めた暖機制御時間変換係数と前記始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数とを乗じることにより前記暖機制御時間を演算する暖機制御時間演算手段と、前記初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が既に行われたと判定されたときに前記暖機制御時間演算手段により演算された暖機制御時間の計測を開始させる暖機制御時間計測手段と、前記暖機制御時間計測手段が前記暖機制御時間を計測している間は前記暖機増量補正係数の初期値に時間の経過に伴って値が変化する経過時間減衰係数を乗じることにより１を超える値をとる暖機増量補正係数を演算し、前記暖機制御時間が経過したときに前記暖機増量補正係数を１とする暖機増量補正係数演算手段とを備えていること、
を特徴とする内燃機関用燃料噴射制御装置。
【請求項７】
内燃機関の始動開始時に、初回噴射時間により決まる噴射量の燃料をインジェクタから噴射させる初回噴射を行わせる初回噴射制御手段と、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間前記インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、演算により設定される暖機制御時間の間行わせる暖機増量噴射制御手段とを備えた内燃機関用燃料噴射制御装置において、
前記暖機増量噴射制御手段は、
前記暖機制御時間の間前記機関の温度を監視する機関温度監視手段と、
前記暖機制御時間の間に行われる暖機増量噴射における燃料噴射量の定常運転時の噴射量に対する増量割合を前記機関の温度に見合った値とするように前記機関の温度に応じて前記暖機増量補正係数の初期値を更新する暖機増量噴射量初期値更新手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御式の内燃機関用燃料噴射制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インジェクタ（電磁式燃料噴射弁）から燃料を供給する内燃機関においては、マイクロプロセッサを用いて、各種の制御条件に対して適正量の燃料を噴射させるようにインジェクタを制御する電子制御式の内燃機関用燃料噴射制御装置（ＥＦＩ）が用いられている。
【０００３】
インジェクタから噴射される燃料の量（噴射量）はインジェクタに与えられる燃料の圧力と噴射時間とにより決まるが、一般に、インジェクタに与えられる燃料の圧力は一定に保たれるため、燃料の噴射量は噴射時間により管理される。そのため、マイクロプロセッサは、各種の条件に対して噴射時間を演算し、演算した噴射時間に、インジェクタの動作遅れを補償するための無効噴射時間を加えた時間に相当する信号幅を有する噴射指令信号をインジェクタ駆動部に与えることにより、インジェクタから適正量の燃料を噴射させる。
【０００４】
燃料の噴射時間を演算する際には、例えば、機関の回転速度と吸気管内圧力とに対して基本噴射時間を演算し、機関の温度（冷却水温度）、吸気温度、大気圧等の各種の制御条件や、機関の運転状態（加速状態、減速状態等）に対して演算した補正係数を用いて上記基本噴射時間を補正することにより、実際の噴射時間を演算している。
【０００５】
内燃機関の始動時にインジェクタからスロットルボディ内に噴射された燃料は、スロットルボディの内壁面やインテークマニホールドの内壁面などに付着して液膜を形成しながら機関のシリンダ側に輸送される。特に機関停止後相当の時間が経過していて、スロットルボディの内壁面やインテークマニホールドの内壁面に燃料の液膜が殆ど形成されていない状態で始動が行われた場合には、噴射された燃料の多くが液膜の形成に用いられるため、噴射された燃料のうちの一部しかシリンダ内に到達しない。機関を始動した後、ある程度の時間が経過し、スロットルボディの内壁面やインテークマニホールドの内壁面に十分な液膜が形成されると、以後、噴射した燃料の量とほぼ同じ量の燃料がシリンダに輸送される状態になる。
【０００６】
そのため、インジェクタからスロットルボディ内に燃料を噴射する内燃機関においては、始動を開始した後、最初の燃料噴射時（通常は始動操作開始後第１回目の燃料噴射時）に噴射する燃料の量を定常運転時のそれよりも増加させる初回噴射制御を行い、その後、定常運転に移行するまでの始動過渡期間を暖機制御期間として、この暖機制御期間の間、機関を暖めるための暖機増量制御を行うようにしている。
【０００７】
初回噴射制御及び暖機増量制御で要求される燃料噴射量は、以下に示すように、機関の状態や、環境条件により左右される。
【０００８】
前述のように、機関が十分に長い停止期間を経た後に始動される場合には、噴射した燃料の多くが液膜の形成に用いられ、シリンダに吸入される燃料は、噴射した燃料の一部であるため、初回の噴射時には、定常運転時よりも多くの燃料を噴射することが要求される。同様に、暖機増量制御を行う期間の初期においても、燃料の液膜形成のために通常よりも多くの燃料を噴射することが要求される。これに対し、機関を停止した後、機関を再始動するまでの間に僅かの時間しか経過していない場合には、始動の際にスロットルボディの内壁面やインテークマニホールドの内壁面に既に燃料の液膜が形成されているため、液膜形成のための燃料は不要である。従ってこの場合、始動時の初回の燃料噴射時に要求される噴射量は、初爆に必要な量だけである。同様に、暖機増量制御を行う期間の初期においても、液膜形成のための燃料は不要である。
【０００９】
従って、長い停止期間を経た後に機関を始動する際には要求噴射量が多くなり、機関を停止した後すぐに再始動を行う際には、要求噴射量が少なくなる。
【００１０】
また、機関の温度が低いときには、燃料の気化率が低いため、要求噴射量が多くなり、機関の温度が高いときには、燃料の気化率が高いため、要求噴射量が少なくなる。
【００１１】
更に、吸入空気温度が低い場合には空気密度が高いため、要求噴射量が多くなり、吸入空気温度が高い場合には、空気密度が低くなるため、要求噴射量が少なくなる。
【００１２】
ところで、暖機増量制御においては、始動過渡期から定常域への移行をスムースに行わせて、機関の運転を違和感なく行わせるため、燃料の増量分を決める暖機増量補正係数を時間の経過に伴って減衰させるようにしている。通常、暖機増量制御における暖機増量補正係数の減衰特性は、図５に示すような、直線的な特性とすることが多い。
【００１３】
ところが、暖機増量制御を行う始動過渡期間の初期においては、燃料液膜の形成により多くの燃料が必要になり、始動過渡期間の中期以降では、液膜形成のために必要とする燃料の量が少なくなるため、図５に示したように、暖機増量補正係数を直線的に減衰させた場合には、始動過渡期間の中期以降において空燃比がリッチになりすぎて、排気ガス特性が悪化することがある。
【００１４】
このような問題を解決するため、図６に示すように、傾きが異なる２つの直線的な減衰特性を組み合わせて、両減衰特性のうちの高い方を適用することにより、始動過渡期間の初期における暖機増量補正係数の減衰割合を大きくし、始動過渡期間の中期以降の減衰割合を小さくする方法も採用されている。このような制御を行えば、始動過渡期間の中期以降に空燃比がリッチになるのを防ぐことができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の暖機増量制御では、暖機増量補正係数に図５に示すような減衰特性を持たせて制御を行う場合も、図６に示すような減衰特性を持たせて制御を行う場合も、始動開始時に検出した機関温度（冷却水温度）により暖機増量補正係数と、暖機制御時間とを決めていた。そのため、長い停止期間を経た後に機関を始動する場合も、機関の停止後すぐに再始動を行う場合も、機関温度が同じであれば、同じ暖機増量補正係数を用いて暖機増量制御を行っていたが、このような制御を行った場合には、機関を停止させた後すぐに再始動を行ったときに、空燃比がリッチ化するという問題があった。
【００１６】
また、機関を停止させた後すぐに再始動を行った場合には、シリンダ内の温度が、検出された機関温度よりも高い状態になっていることがある。このような状態では、燃料の気化率が高いため、始動時の機関温度に基づいて決定した暖機増量補正係数を用いて増量制御を行わせると、空燃比がリッチ側に移行し、排気ガス特性が悪化するなどの問題が生じることがあった。
【００１７】
また、機関が始動した後、暖機増量制御が行われている間にスロットル操作により回転速度が上昇させられたり、機関に負荷がかけられたりすると、機関の温度が早期に上昇し、暖機の所要時間が短くなる。このような場合に、そのまま暖機増量制御を継続していると、燃料供給量が過多になって空燃比がリッチ化し、排気ガス特性が悪化するなどの問題が生じることがある。
【００１８】
上記のように、従来の燃料噴射制御においては、機関始動前の停止期間の長短や、機関の始動時のシリンダ温度などの、始動時の機関の状態を考慮せずに、もっぱら始動開始時の機関温度に基づいて暖機増量補正係数と暖機制御時間とを決定していたため、機関の状態によっては、暖機増量制御を行っている期間中に燃料供給量が過多になって空燃比がリッチ化するという不具合が生じることがあった。
【００１９】
なお特開平１０−３１８０１９号に見られるように、始動時の機関温度と吸気温度との差から、今回の始動が、長い休止期間を経た後の始動であるのか、機関を停止した後すぐに行われた再始動であるのかを判定し、更に吸気温度に対して機関の機関温度がどれほど上回っているかを検出して、これらの判定、検出結果に応じて、始動時増量制御における噴射量と暖機増量制御における噴射量とを補正する方法が提案されている。
【００２０】
なお本明細書では、機関を停止させた後すぐに行う始動を「再始動」と呼び、機関を停止させた後ある程度時間が経過した後に行う始動は単に「始動」と呼ぶ。
【００２１】
上記の既提案の方法のように、吸気温度と機関温度との差に基づいて始動時増量制御における増量分を決定するようにした場合、機関がおかれている環境の条件及び機関の状態が増量分に反映されないため、始動時増量制御における増量分の設定が的確に行われないことがある。
【００２２】
例えば、機関が寒冷地にあって、始動時の吸気温度が−２０℃、機関温度が１０℃であったとすると、両者の温度差は３０℃となる。極低温時には、気化率が悪いため、始動時増量制御における初回噴射量及び暖機増量制御における噴射量を多くする必要があり、暖機制御時間も長く設定する必要がある。これに対し、機関が温暖な環境下にあって、始動時の吸気温度が２０℃、機関温度が５０℃である場合にも、両者の温度差は３０℃となるが、この場合は、機関がある程度暖まっており、燃料の気化率も高い状態にあるため、初回噴射量及び暖機増量制御時の噴射量ともにそれほど多くする必要はなく、暖機制御時間も短くて済む。
【００２３】
このように、初回噴射制御及び暖機増量制御をそれぞれ行う際に必要とされる噴射量や暖機制御時間は、機関が置かれている環境の条件や、始動時の機関の状態により左右されるにもかかわらず、上記既提案の方法では、環境条件や機関の状態の如何を考慮していなかったため、初回噴射制御及び暖機増量制御における噴射量と暖機制御時間とを的確に決定することができないことがあった。
【００２４】
本発明の目的は、始動時の機関の状態に応じて最適な初回噴射量と暖機増量制御時の噴射量とを決定することができるようにした内燃機関の燃料噴射制御方法及び装置を提供することにある。
【００２５】
本発明の他の目的は、始動後の暖機過程における温度変化に対応させた暖機増量補正を行うことことができるようにして、機関の始動性と、始動後のアイドル回転速度の安定化とを図り、かつ暖機増量制御中に排気ガス特性が悪化するのを防ぐことができるようにした内燃機関の燃料噴射制御方法及び装置を提供することにある。
【００２６】
本発明の更に他の目的は、機関の始動操作を開始した後、暖機増量制御を終了するまでの過程で、スロットル操作による回転速度の上昇や負荷の変化等により機関の温度が上昇して、必要とされる暖機制御時間の長さが短くなる状況が生じた場合に、暖機増量制御における噴射量の不要な増量分を減少させることができるようにして、燃料消費量の削減と、排気ガス特性の向上とを図ることができるようにした内燃機関の燃料噴射制御方法及び装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内燃機関の始動開始時に初回噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる初回噴射を行った後、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、暖機増量補正係数を時間の経過に伴って減衰させながら、演算により設定される暖機制御時間の間行い、暖機制御時間が経過した後に定常運転時の噴射制御に移行させる内燃機関用燃料噴射制御方法に係わるものである。
【００２８】
本発明においては、内燃機関の温度を検出する機関温度センサと、内燃機関の吸気温度を検出する吸気温センサと、機関温度が低い場合ほど大きな値を示し、吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ機関温度と吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数を、機関温度センサ及び吸気温センサによりそれぞれ検出された機関温度及び吸気温度に対して演算するために用いる３次元の始動時制御補正係数演算用マップとを用意しておき、機関温度と吸気温度とに対してマップを検索することにより始動時制御補正係数を演算した後、演算した始動時制御補正係数を用いて初回噴射時間と暖機増量補正係数の初期値と暖機制御時間とを補正するようにした。
【００２９】
内燃機関の温度を検出する機関温度センサは、機関の冷却水温度を機関の温度として検出するものでもよく、機関の潤滑油の温度や機関のケースやシリンダブロックの温度などを機関温度として検出するものでもよい。
【００３０】
始動時に機関温度と吸気温度とを検出すると、機関温度の高低及び機関温度と吸気温度との差から機関の始動時の状態を判別することができる。
【００３１】
例えば、機関停止から今回の始動までに十分長い時間が経過していると、機関温度は吸気温度（外気温）に近い値を示す。従って、機関温度と吸気温度との差が小さい場合に、機関停止期間が長いと判定することができ、機関の温度から周囲温度を判定することができる。即ち、機関温度と吸気温度との差が小さく、機関温度及び吸気温度が低い場合には、長期放置後の低温始動であると判定することができ、機関温度と吸気温度との差が小さく、機関温度及び吸気温度が常温付近にある場合には、長期放置後の常温付近での始動であると判定することができる。
【００３２】
機関停止からの経過時間が短い場合には、機関がまだ冷えていないため、機関温度が吸気温度を大きく上回っており、両者の差は大きくなっている。従って、機関温度と吸気温度との差が大きく、機関温度が高い場合には、機関停止からの経過時間が短い状態での再始動であると判定することができる。この場合、機関温度が定常運転時の温度（冷却水の温度を機関温度として検出する場合には約９０℃）に近ければ近いほど、機関停止から再始動までの時間が短いと判定することができる。
【００３３】
また機関温度が吸気温度よりも高い値を示している（機関温度と吸気温度との差が比較的大きい）にもかかわらず、機関の温度が定常運転時の温度よりも低い場合には、機関停止時からの経過時間が長くはないと判定することができる。
【００３４】
更に、機関温度が高く、吸気温度が低い場合には、周囲温度が低い状態での再始動（低温再始動）であると判定することができる。
【００３５】
上記のように、機関温度と吸気温度を検出すると、両温度の高低と、両温度の差とに基づいて、機関の始動時の状態を判別することができ、上記のように、機関温度が低い場合ほど大きな値を示し、吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ機関温度と吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数を演算するようにすると、該始動時制御補正係数は、機関の始動時の状態に応じて、初回噴射時の要求噴射量及び暖機増量制御時の要求噴射量と同じ傾向で変化し、必要とされる暖機制御時間と同じ傾向で変化する。即ち、機関の始動時の状態が、初回噴射量及び暖機増量噴射量を多くし、暖機制御時間を長くする必要がある状態にあるときには、始動時制御補正係数を大きくすることができ、機関の始動時の状態が、初回噴射量及び暖機増量噴射量を少なくし、暖機制御時間を短くする必要がある状態にあるときには、始動時制御補正係数を小さくすることができる。
【００３６】
従って、上記のような始動時制御補正係数を求めることができるようにしておくと、この補正係数を用いて、初回噴射時間と、暖機増量補正係数の初期値と、暖機制御時間とを補正することができる。
【００３７】
このように、本発明によれば、機関の始動時の状態を判別して、機関の状態に適合するように初回噴射時間と暖機増量補正係数の初期値と暖機制御時間とを定めることができるため、機関の始動性と、始動後のアイドル回転速度の安定化とを図ることができるだけでなく、暖機増量制御中に排気ガス特性が悪化するのを防ぐことができる。
【００３８】
上記始動時制御補正係数は、初回噴射時間、暖機増量補正係数の初期値、及び暖機制御時間に対して共通に設けられた補正係数で、初回噴射時間を求めるために予め定めた基本初回噴射時間に乗じる初回噴射時間補正係数、暖機増量補正係数の初期値を演算するために予め定めた基本暖機増量補正係数に乗じる暖機増量補正係数初期値補正係数、及び暖機制御時間を演算するために予め定めた基本暖機制御時間に乗じる暖機制御時間補正係数をそれぞれの補正係数に対して定めた所定の変換係数（初回噴射変換係数，暖機増量変換係数及び暖機制御時間変換係数）で除した値をとる。
【００３９】
従って、上記始動時制御補正係数を用いて初回噴射量と暖機増量補正係数の初期値と暖機制御時間とを補正する際には、始動時制御補正係数に初回噴射変換係数，暖機増量変換係数及び暖機制御時間変換係数をそれぞれ乗じることにより、初回噴射時間、暖機増量噴射時間、及び暖機制御時間を演算するために、基本初回噴射時間、基本噴射時間及び基本暖機制御時間にそれぞれ乗じる補正係数を演算する。
【００４０】
このように、初回噴射時間、暖機増量補正係数の初期値、及び暖機制御時間に対して共通の始動時制御補正係数を定めて、この始動時制御補正係数と機関温度と吸気温度との関係を与える３次元マップを用意しておき、このマップを検索することにより求めた始動時制御補正係数に所定の変換係数を乗じることにより、初回噴射時間、暖機増量補正係数の初期値、及び暖機制御時間をそれぞれ演算する際に用いる補正係数を求めるようにすると、初回噴射時間、暖機増量補正係数の初期値、及び暖機制御時間をそれぞれ演算する際に用いる補正係数を求めるためのマップを個別に設ける場合に比べて、マップ検索の回数を少なくして、初回噴射時間、暖機増量補正係数の初期値、及び暖機制御時間の演算処理に要する時間を短縮することができる。
【００４１】
本発明を適用する内燃機関用燃料噴射制御方法のより具体的な態様では、内燃機関の始動開始時に、予め定めた基本初回噴射時間に始動時増量補正係数を乗じることにより求めた初回噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる初回噴射を行った後、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、基本暖機制御時間に暖機制御時間補正係数を乗じることにより求めた暖機制御時間の間、暖機増量補正係数を時間の経過に伴って減衰させながら行わせ、暖機制御時間が経過した後に定常運転時の噴射制御に移行させる。
【００４２】
このような内燃機関用燃料噴射制御方法に本発明を適用する場合には、内燃機関の温度を検出する機関温度センサと、内燃機関の吸気温度を検出する吸気温センサと、機関温度が低い場合ほど大きな値を示し、吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ機関温度と吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数と、機関温度センサ及び吸気温センサによりそれぞれ検出された機関温度及び吸気温度に対して演算するために用いる３次元の始動時制御補正係数演算用マップとを用意しておき、始動時増量補正係数を求めるために始動時制御補正係数に乗じる初回噴射変換係数と、暖機増量補正係数の基本値を与える基本暖機増量補正係数と、暖機増量補正係数の初期値を求める際に基本暖機増量補正係数に乗じる補正係数を演算するために始動時制御補正係数に乗じる暖機増量変換係数と、暖機制御時間補正係数を演算するために始動時制御補正係数に乗じる暖機制御時間変換係数とを予め用意しておき、機関温度と吸気温度とに対してマップを検索することにより始動時制御補正係数を演算した後、基本初回噴射時間と初回噴射変換係数と始動時制御補正係数との積を求めることにより初回噴射時間を演算する過程と、基本暖機増量補正係数と暖機増量変換係数と始動時制御補正係数との積を求めることにより前記暖機増量補正係数の初期値を演算する過程と、基本暖機制御時間と暖機制御時間変換係数と始動時制御補正係数との積を求めることにより暖機制御時間を演算する過程とを行わせる。
【００４３】
一般に内燃機関においては、機関温度が吸気温度（外気温）よりも低くなることはない。もし機関温度が吸気温度よりも低い状態（吸気温度が機関温度よりも高い状態）が検出されたとすると、センサに異常が生じていることが考えられる。センサに異常が生じているケースとしては、吸気温度センサが異常で、機関温度センサが正常である場合、吸気温度センサが正常で機関温度センサが異常である場合、及び両センサがともに異常である場合が考えられる。これらの内、機関温度センサが異常である場合には、仮に吸気温センサが正常であったとしても、初回噴射時間、暖機増量噴射時間、及び暖機制御時間を精度よく制御することはできない。初回噴射時間、暖機増量噴射時間、及び暖機制御時間を制御するためには、少なくとも機関の温度を検出することが必須であるが、機関を長時間停止状態で放置した後に機関を始動する場合を除き、吸気温度のみから機関の温度を精度よく推測することは難しいからである。
【００４４】
これに対し、機関温度センサが正常である場合には、機関の温度のみから初回噴射時間、暖機増量噴射時間、及び暖機制御時間をある程度制御することが可能である。いずれかのセンサが異常である場合には、初回噴射時間、暖機増量噴射時間、及び暖機制御時間の制御を行わないことも考えられるが、機関温度センサが正常であるときに制御が可能な領域では、制御を行わないよりも、むしろ機関温度に対して初回噴射時間、暖機増量噴射時間、及び暖機制御時間の制御を行った方が好ましい。機関温度センサが正常である場合に、吸気温度センサが異常であると確実にいえる領域は、機関温度センサにより検出された機関温度が吸気温度よりも低くい値を示す領域である。従って、センサの異常が制御に与える影響を極力少なくするために、機関温度が吸気温度よりも低くなる領域では、機関温度センサが正常であることを前提にして、機関温度に対してのみ始動時制御補正係数を変化させるように、上記始動時制御補正係数演算用マップを作成しておくのが好ましい。
【００４５】
本発明はまた、内燃機関の始動開始時に、初回噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる初回噴射を行った後、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、演算により設定される暖機制御時間の間、暖機増量補正係数を時間の経過に伴って減衰させながら行わせ、暖機制御時間が経過した後に定常運転時の噴射制御に移行させる内燃機関用燃料噴射制御方法を行う場合に、暖機制御時間の間も機関の温度を監視し、暖機増量噴射における燃料噴射量の定常運転時の噴射量に対する増量割合を機関の温度に見合った値とするように、機関の温度に応じて暖機増量補正係数の初期値を更新することを特徴としている。
【００４６】
このような制御を行うと、機関の始動操作を開始した後、暖機増量制御を終了するまでの過程で、スロットル操作による回転速度の上昇や負荷の変化等により機関の温度が上昇して、必要とされる暖機制御時間の長さが短くなる状況が生じた場合に、暖機増量制御における噴射量の不要な増量分を減少させることができるため、燃料消費量の削減と、排気ガス特性の向上とを図ることができる。
【００４７】
上記の始動制御方法を実施するために用いる内燃機関用燃料噴射制御装置は、基本的には、内燃機関の始動開始時に、初回噴射時間により決まる噴射量の燃料をインジェクタから噴射させる初回噴射を行わせる初回噴射制御手段と、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、演算により設定される暖機制御時間の間行わせる暖機増量噴射制御手段とを備えることにより構成される。
【００４８】
本発明に係わる燃料噴射制御装置においては、内燃機関の温度を検出する機関温度センサと、内燃機関の吸気温度を検出する吸気温センサと、機関温度が低い場合ほど大きな値を示し、吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ機関温度と吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数を、機関温度センサ及び吸気温センサによりそれぞれ検出された機関温度及び吸気温度に対して演算するために用いる３次元の始動時制御補正係数演算用マップを記憶したマップ記憶手段と、機関温度と吸気温度とに対してマップを検索することにより始動時制御補正係数を演算する始動時制御補正係数演算手段とが設けられる。本発明においてはまた、前記初回噴射制御手段に、始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数を用いて初回噴射時間を補正する初回噴射時間補正手段が設けられ、前記暖機増量噴射制御手段に、始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数を用いて暖機増量補正係数の初期値を補正する暖機増量補正係数初期値補正手段と、始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数を用いて前記暖機制御時間を補正する暖機制御時間補正手段とが設けられる。
【００４９】
本発明に係わる燃料噴射制御方法を実施する制御装置はまた、内燃機関の始動開始時に予め定めた基本初回噴射時間に始動時増量補正係数を乗じることにより求めた初回噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる初回噴射を行わせる初回噴射制御手段と、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、基本暖機制御時間に暖機制御時間補正係数を乗じることにより求めた暖機制御時間の間、暖機増量補正係数を時間の経過に伴って減衰させながら行わせる暖機増量噴射制御手段とを備えた内燃機関用燃料噴射制御装置に適用される。
【００５０】
この場合は、内燃機関の温度を検出する機関温度センサと、内燃機関の吸気温度を検出する吸気温センサと、機関温度が低い場合ほど大きな値を示し、吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ機関温度と吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数を、機関温度センサ及び吸気温センサによりそれぞれ検出された機関温度及び吸気温度に対して演算するために用いる３次元の始動時制御補正係数演算用マップとを記憶したマップ記憶手段と、内燃機関の始動開始時に行う初回の燃料噴射が行われたか否かを判定する初回噴射判定手段と、初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに機関温度と吸気温度とに対してマップを検索することにより始動時制御補正係数を演算する始動時制御補正係数演算手段とが設けられる。
【００５１】
この場合、初回噴射制御手段には、初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに予め定めた基本初回噴射時間に始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数と予め定めた初回噴射変換係数とを乗じて初回噴射時間を演算する初回噴射時間演算手段が設けられる。
【００５２】
また暖機増量噴射制御手段には、初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに予め定めた基本暖機増量補正係数に予め定めた暖機増量変換係数と始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数とを乗じて暖機増量補正係数の初期値を演算する暖機増量補正係数初期値演算手段と、初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに予め定めた基本暖機制御時間に予め定めた暖機制御時間変換係数と始動時制御補正係数演算手段により演算された始動時制御補正係数とを乗じることにより暖機制御時間を演算する暖機制御時間演算手段と、初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が既に行われたと判定されたときに暖機制御時間演算手段により演算された暖機制御時間の計測を開始させる暖機制御時間計測手段と、暖機制御時間計測手段が暖機制御時間を計測している間は暖機増量補正係数の初期値に時間の経過に伴って値が変化する経過時間減衰係数を乗じることにより１を超える値をとる暖機増量補正係数を演算し、暖機制御時間が経過したときに暖機増量補正係数を１とする暖機増量補正係数演算手段とが設けられる。
【００５３】
本発明はまた、内燃機関の始動開始時に、初回噴射時間により決まる噴射量の燃料をインジェクタから噴射させる初回噴射を行わせる初回噴射制御手段と、基本噴射時間に暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間前記インジェクタから燃料を噴射させる暖機増量噴射を、演算により設定される暖機制御時間の間行わせる暖機増量噴射制御手段とを備えた内燃機関用燃料噴射制御装置において、前記暖機増量噴射制御手段に、暖機制御時間の間機関の温度を監視する機関温度監視手段と、暖機制御時間の間に行われる暖機増量噴射における燃料噴射量の定常運転時の噴射量に対する増量割合を機関の温度に見合った値とするように機関の温度に応じて暖機増量補正係数の初期値を更新する暖機増量噴射量初期値更新手段とを設けたことを特徴とする。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００５５】
図１は本発明に係わる内燃機関用燃料噴射制御装置のハードウェアの基本構成を示したもので、同図において１はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びタイマなどを有するマイクロプロセッサからなる制御部（ＥＣＵ）である。
【００５６】
制御部１には、機関の温度を検出する機関温度センサ２の出力と、吸気温度を検出する吸気温センサ３の出力と、スロットルバルブよりも下流側の吸気管内の圧力（吸気圧力）を検出する吸気圧センサ４の出力と、スロットル開度センサ５の出力と、機関の所定のクランク角位置でパルス信号を発生するパルサ６の出力とが入力されている。
【００５７】
機関温度センサ２は、機関の温度を検出するセンサであればよく、このセンサとしては、機関の冷却水温度、クランクケース内の潤滑油の温度、機関のシリンダブロックの温度などを検出するセンサを用いることができるが、本実施形態では、機関の冷却水温度を検出する水温センサにより機関温度センサが構成されている。
【００５８】
また７は所定の噴射タイミングが検出されたときに制御部１から矩形波状の噴射指令信号が与えられるインジェクタ駆動部、８は所定の点火時期に制御部１から点火指令信号が与えられる点火制御部である。
【００５９】
インジェクタ駆動部７は、制御部１から噴射指令が与えられたときに、該噴射指令が与えられている間図示しないインジェクタに駆動電流を流すことにより、インジェクタの弁を開いて、該インジェクタから燃料を噴射させる。
【００６０】
点火制御部８は、制御部１から点火指令信号が与えられたときに図示しない点火回路に点火タイミング信号を与えて、該点火回路に点火動作を行わせる。
【００６１】
制御部１は、図示しない内燃機関の始動開始時に該機関の定常運転時の噴射量よりも増量された初回噴射量を与える初回噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させ、初回の燃料噴射が行われた時刻から暖機制御時間が経過するまでの間は基本噴射時間に時間の経過に伴って減衰する暖機増量補正係数を乗じることにより求めた暖機増量噴射時間の間インジェクタから燃料を噴射させるようにインジェクタを制御する。このような制御を行わせるため、本実施形態では、制御部１を構成するマイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより、制御部１に図４に示すような機能実現手段を構成する。
【００６２】
図４において、１０は、始動時制御補正係数演算用マップを記憶したマップ記憶手段である。この記憶手段に記憶された始動時制御補正係数演算用マップは、機関温度が低い場合ほど大きな値を示し、吸気温度が低い場合ほど大きな値を示し、かつ機関温度と前記吸気温度との差が小さい場合ほど大きな値を示す始動時制御補正係数Ｋｓを、機関温度センサ及び吸気温センサによりそれぞれ検出された機関温度及び吸気温度に対して演算するために用いる３次元のマップであり、機関温度と吸気温度と始動時制御補正係数との関係を与える数値を格納した３次元のテーブル（表）からなっている。
【００６３】
始動時制御補正係数演算用マップの構造の一例を示す概念図を図１１に示した。同図に示すように、始動時制御補正係数演算用マップは、機関温度（この例では冷却水温度）Ｔｅが低い場合ほど始動時制御補正係数Ｋｓを大きな値とし、吸気温度Ｔａが低い場合ほど始動時制御補正係数Ｋｓを大きな値とするように、かつ機関温度と吸気温度との差が小さい場合ほど始動時制御補正係数Ｋｓを大きな値とするように作成されている。
【００６４】
図１１に示した始動時制御補正係数演算マップにおいて、斜線を施した領域の内、Ａの領域は、機関停止後すぐに機関を再始動したとき（高温再始動時）の機関の状態に対応する領域（機関温度が高く、機関温度と吸気温度との差が大きい領域）であり、Ｂの領域は、機関を長時間の間停止させた後に機関を始動したとき（長期放置後始動時）の機関の状態に対応する領域（機関温度と吸気温度との差が小さい領域）である。またＣの領域は、吸気温度が機関温度よりも高い領域であり、機関温度センサが正常で、吸気温センサのみが異常である場合に、機関温度センサにより検出される機関温度に対して初回噴射時間、暖機増量噴射量及び暖機制御時間を制御することができる領域である。
【００６５】
Ａの領域では、Ｂの領域よりも始動時制御補正係数Ｋｓが小さい値を示し、Ｂの領域では、Ａの領域より始動時制御補正係数Ｋｓが大きな値を示す。またＣの領域は、機関温度センサが正常で、吸気温センサのみが異常である場合を想定して、始動時制御補正係数Ｋｓを機関温度の変化に対してのみ変化（機関温度の上昇に伴ってＫｓが小さくなっていく変化）させ、吸気温度に対しては変化させないように設定された領域である。
【００６６】
図４において、１１は、内燃機関の始動開始時に、既に初回の燃料噴射が行われたか否かを判定する初回噴射判定手段、１２は、初回噴射判定手段１１により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに機関温度と吸気温度とに対してマップを検索することにより始動時制御補正係数を演算する始動時制御補正係数演算手段である。
【００６７】
また、１３，１４及び１５はそれぞれ、初回噴射判定手段により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに、初回噴射時間、暖機増量補正係数の初期値、及び暖機制御時間を演算する初回噴射時間演算手段、暖機増量補正係数初期値演算手段、及び暖機制御時間演算手段である。
【００６８】
初回噴射時間演算手段１３は、初回噴射判定手段１１により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに予め定めた基本初回噴射時間ＴｆＯに、始動時制御補正係数演算手段１２により演算された始動時制御補正係数Ｋｓと予め定めた初回噴射変換係数ＴｆＯｃとを乗じて初回噴射時間Ｔｆ（＝ＴｆＯ×ＴｆＯｃ×Ｋｓ）を演算する。
【００６９】
また暖機増量補正係数初期値演算手段１４は、初回噴射判定手段１１により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに予め定めた基本暖機増量補正係数ＫｗｕＯに予め定めた暖機増量変換係数ＫｗｕＯｃと始動時制御補正係数演算手段１２により演算された始動時制御補正係数Ｋｓとを乗じて暖機増量補正係数の初期値Ｋｗｕｂ（＝ＫｗｕＯ×ＫｗｕＯｃ×Ｋｓ）を演算する。
【００７０】
暖機制御時間演算手段１５は、初回噴射判定手段１１により初回の燃料噴射が行われていないと判定されたときに予め定めた基本暖機制御時間ＴｗｕＯに予め定めた暖機制御時間変換係数ＴｗｕＯｃと始動時制御補正係数演算手段１２により演算された始動時制御補正係数Ｋｓとを乗じることにより暖機制御時間Ｔｗｕ（＝ＴｗｕＯ×ＴｗｕＯｃ×Ｋｓ）を演算する。
【００７１】
また図４において、１６は初回噴射判定手段１１により初回の燃料噴射が既に行われたと判定されたときに暖機制御時間演算手段１５により演算された暖機制御時間Ｔｗｕの計測を開始させる暖機制御時間計測手段、１７は、暖機制御時間計測手段１６が暖機制御時間を計測している間は暖機増量補正係数の初期値Ｋｗｕｂと時間の経過に伴って値が変化する補正係数とを乗じることにより１を超える値をとる暖機増量補正係数Ｋｗｕ（＝Ｋｗｕｂ×時間の経過に伴って値が変化する補正係数）を演算し、暖機制御時間が経過したときに暖機増量補正係数Ｋｗｕを１とする暖機増量補正係数演算手段である。
【００７２】
また１８は噴射時間を演算する噴射時間演算手段、１９は噴射時間演算手段１８により演算された噴射時間に無効噴射時間を加えた時間に相当する信号幅を有する噴射指令信号をインジェクタ駆動部２０に与える噴射指令発生手段である。
【００７３】
噴射時間演算手段１８は、初回の燃料噴射時には初回噴射量演算手段１３により演算された初回噴射時間をそのまま噴射指令発生手段１９に与え、暖機制御時間が計測されている間は、例えば吸気圧力と機関の回転速度（パルサ６の出力から検出される）とに基づいて演算された吸入空気量に対して演算された基本噴射時間に暖機増量補正係数演算手段１７により演算された暖機増量補正係数を乗じることにより、暖機増量噴射時間を演算する。また暖機制御時間の計測が完了した後は、上記基本噴射時間に各種の制御条件に対して求めた補正係数を乗じることにより、定常運転時の噴射時間を演算する。
【００７４】
図４に示した例では、初回噴射時間演算手段１３と、噴射時間演算手段１８と、噴射指令発生手段１９とにより、初回噴射制御手段が構成される。
【００７５】
また暖機増量補正係数初期値演算手段１４と、暖機制御時間演算手段１５と、暖機制御時間演算手段１６と、暖機増量補正係数演算手段１７と、噴射時間演算手段１８と、噴射指令発生手段１９とにより、暖機増量噴射制御手段が構成される。
【００７６】
図４に示した機能実現手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるプログラムのタスクのアルゴリズムを図２及び図３に示した。
【００７７】
図２及び図３に示したタスクは、一定の時間間隔（本実施形態では８０ｍｓｅｃ）で行われる。このタスクにおいては、先ずステップ１において、機関温度センサ２及び吸気温センサ３がそれぞれ検出している機関温度（この例では冷却水温度）Ｔｅ及び吸気温度Ｔａを読み込み、ステップ２で初回の燃料噴射が実行されたか否かを判定する。この判定は、初回の噴射を行った際にセットされ、機関の始動操作開始時にリセットされるフラグの状態を見ることにより行うことができる。
【００７８】
ステップ２において、初回の噴射が未だ行われていないと判定された場合には、ステップ３に進んでステップ１で読み込んだ機関温度Ｔｅ及び吸気温度Ｔａをそれぞれ始動時機関温度Ｔｅｆ及び始動時吸気温度Ｔａｆとする。
【００７９】
次いでステップ４において、始動時機関温度Ｔｅｆ及び始動時吸気温度Ｔａｆに対して始動時制御補正係数演算用マップを検索して、始動時制御補正係数Ｋｓを演算した後、マイクロプロセッサのＲＯＭにデータ値として格納されている初回噴射変換係数ＴｆＯｃと、暖機増量変換係数ＫｗｕＯｃと、暖機制御時間変換係数ＴｗｕＯｃとを読み込む。
【００８０】
次いでステップ５において、ＲＯＭにデータ値として格納された基本初回噴射時間ＴｆＯを読み込み、これに初回噴射変換係数ＴｆＯｃと始動時制御補正係数Ｋｓとを乗じて初回噴射時間Ｔｆ＝ＴｆＯ×ＴｆＯｃ×Ｋｓを演算する。
【００８１】
次にステップ６において、暖機増量制御時の噴射量を決めるために機関温度に対するテーブルデータとしてＲＯＭに格納されている基本暖機増量補正係数ＫｗｕＯを機関温度に対して検索してその検索値を読み込み、これに暖機増量変換係数ＫｗｕＯｃと始動時制御補正係数Ｋｓとを乗じることにより、暖機増量補正係数初期値Ｋｗｕｂ＝ＫｗｕＯ×ＫｗｕＯｃ×Ｋｓを演算する。
【００８２】
またステップ７において、テーブルデータとしてＲＯＭに格納された基本暖機制御時間ＴｗｕＯを機関温度に対して検索して、その検索値を読み込み、これに暖機制御時間変換係数ＴｗｕＯｃと始動時制御補正係数Ｋｓとを乗じて暖機制御時間Ｔｗｕ＝ＴｗｕＯ×ＴｗｕＯｃ×Ｋｓを演算する。
【００８３】
次いでステップ８において、初回噴射の次の噴射のために、暖機増量補正係数Ｋｗｕを求めておく。この時点では暖機制御時間の経過時間が零であるので、上記暖機増量補正係数の初期値Ｋｗｕｂを暖機増量補正係数Ｋｗｕとする。ステップ８を行った後このタスクを終了して、他のタスクに移行する。
【００８４】
燃料の噴射を行わせるクランク位置として予め定めた位置が検出されたときに実行させるタスクにおいて、上記のようにして求めた初回噴射時間Ｔｆと無効噴射時間とから決定した信号幅を有する噴射指令信号をインジェクタ駆動部に与え、初回の噴射を行わせる。この噴射が行われた後、ほぼ１回転後の圧縮行程の上死点付近で点火制御部８が点火回路に点火タイミング信号を与えて点火動作を行わせ、初爆を行わせる。これにより機関を始動させる。
【００８５】
初回の噴射が行われた後は、図２のステップ１で機関温度及び吸気温度を読み込んだ後、ステップ２で初回の噴射が実行済みであると判定されるため、図３のステップ９に移行して、暖機制御時間Ｔｗｕと暖機経過時間Ｔｗｕｐとを比較する。その結果、Ｔｗｕｐ＜Ｔｗｕであると判定されたとき（暖機制御時間が経過していないと判定されたとき）には、ステップ１０において、ＲＯＭにテーブルデータとして格納された基本暖機増量補正係数ＫｗｕＯを機関温度に対して検索し、その検索値に暖機増量変換係数ＫｗｕＯｃと始動時制御補正係数Ｋｓとを乗じて暖機増量補正係数の初期値Ｋｗｕｂを演算する。
【００８６】
このように、本実施形態では、機関温度に対して検索した基本暖機増量補正係数Ｋｗｕ０　に暖機増量変換係数ＫｗｕＯｃと始動時制御補正係数Ｋｓとを乗じて暖機増量補正係数の初期値Ｋｗｕｂを求めることにより、機関温度に対して、暖機増量補正係数の初期値Ｋｗｕｂを随時更新している。
【００８７】
次いでステップ１１において、下記の式（１）により実際の暖機増量噴射時間を演算するために用いる暖機増量補正係数Ｋｗｕを求める。なお＊は乗算記号である。
【００８８】
Ｋｗｕ＝｛（Ｋｗｕｂ　−１）＊（Ｔｗｕ−Ｔｗｕｐ）／Ｔｗｕ｝＋１　　　　　　…（１）
（１）式において、（Ｔｗｕ−Ｔｗｕｐ）／Ｔｗｕは、時間の経過に伴って変化する経過時間減衰係数で、この係数は、暖機経過時間Ｔｗｕｐの経過に伴って初期値１から直線的に減衰して、暖機経過時間Ｔｗｕｐ　がＴｗｕに等しくなったときに零になる。この経過時間減衰率をそのまま暖機増量補正係数初期値Ｋｗｕｂに乗じることにより暖機増量補正係数Ｋｗｕを求めると、該補正係数Ｋｗｕが零に収束してしまうため、本実施形態では、暖機増量補正係数初期値Ｋｗｕｂから１を減じて（Ｋｗｕｂ　−１）とすることにより増分率とし、これに経過時間減衰係数（Ｔｗｕ−Ｔｗｕｐ）／Ｔｗｕを乗じた後、最後に増分率に１を加えることにより、暖機増量補正係数Ｋｗｕを求めるようにしている。
【００８９】
次いで、ステップ１２で経過時間Ｔｗｕｐをインクリメントした後、このタスクを終了し、次のタスクに移行する。
【００９０】
燃料の噴射を行わせるクランク角位置が検出されたときに実行される別のタスクにおいて、上記のようにして求めた暖機増量補正係数Ｋｗｕを基本噴射時間に乗じることにより暖機増量噴射時間を演算し、この噴射時間に基づいて決定した信号幅を有する噴射指令信号を所定のクランク角位置でインジェクタ駆動部に与えて、燃料の噴射を行わせる。
【００９１】
暖機制御時間が経過するまでの間、ステップ１，２とステップ９〜１２とが繰り返されて、暖機増量制御が行われる。
【００９２】
ステップ９においてＴｗｕｐ≧Ｔｗｕであると判定されたとき（暖機制御時間が経過したと判定されたとき）に、ステップ１３に移行して暖機増量補正係数Ｋｗｕ＝１とし、暖機増量制御を終了する。
【００９３】
図２及び図３に示すアルゴリズムによる場合には、ステップ２により初回噴射判定手段１１が構成され、ステップ４により始動時制御補正係数演算手段１２が構成される。またステップ４とステップ５とにより初回噴射時間演算手段１３が構成され、ステップ４とステップ６とにより、暖機増量補正係数初期値演算手段１４が構成される。更にステップ４とステップ７とにより暖機制御時間演算手段１５が構成され、ステップ９とステップ１２とにより、暖機制御時間計測手段１７が構成されている。またステップ８とステップ１０及び１１とにより、暖機増量補正係数演算手段１７が構成される。
【００９４】
本発明の方法により始動時の燃料噴射を制御した場合の、暖機増量補正係数Ｋｗｕ、機関温度Ｔｅ及び吸気温度Ｔａの時間ｔに対する変化の特性のいくつかの例を図７〜図１０に示した。
【００９５】
図７は寒冷地において、機関を長時間停止した後に始動を行った場合（低温始動時）の特性を示し、図８は、寒冷地で機関を停止させた後すぐに再始動させた場合（低温再始動時）の特性を示している。また図９は温暖な地域、または温暖な時期において、停止から始動までの経過時間が長く、機関温度と吸気温度との差が余りない状態で機関を始動した場合（高温始動時）の特性を示し、図１０は、温暖な地域で機関を停止させた後すぐに始動させた場合（高温再始動時）の特性を示している。
【００９６】
上記の実施形態のように、暖機増量制御を行っている間も機関の温度を監視し、暖機増量噴射量の定常運転時の噴射量に対する増量割合を機関の温度に見合った値とするように機関の温度に応じて暖機増量補正係数の初期値を更新するようにすると、機関の始動操作を開始した後、暖機増量制御を終了するまでの過程で、スロットル操作による回転速度の上昇や負荷の変化等により機関の温度が上昇して、必要とされる暖機制御時間の長さが短くなる状況が生じた場合に、暖機増量制御における噴射量の不要な増量分を減少させることができるため、燃料消費量の削減と、排気ガス特性の向上とを図ることができる。
【００９７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、機関温度と吸気温度とに基づいて機関の始動時の状態を判別して、機関の状態に適合するように初回噴射量と暖機増量補正係数の初期値と暖機制御時間とを設定することができるため、機関の始動性と、始動後の暖機中のアイドル回転速度の安定化とを図ることができるだけでなく、機関の状態に適合しない始動時制御を行った場合と比較して、始動から暖機運転が終了するまでの間の排気ガス特性を向上させることができる。
【００９８】
また本発明によれば、初回噴射時間、暖機増量補正係数の初期値、及び暖機制御時間に対して共通の始動時制御補正係数を定めて、この始動時制御補正係数と機関温度及び吸気温度との関係を与えるマップを用意しておき、このマップを検索することにより求めた始動時制御補正係数に所定の変換係数を乗じることにより、初回噴射時間、暖機増量補正係数の初期値、及び暖機制御時間を演算するために用いる補正係数を求めるようにしたので、初回噴射時間、暖機増量補正係数の初期値、及び暖機制御時間をそれぞれ演算する際に用いる補正係数を機関温度と吸気温度とに対して求めるためのマップを個別に設ける場合に比べて、マップ検索の回数を少なくして、初回噴射時間、暖機増量補正係数の初期値、及び暖機制御時間の演算処理に要する時間を短縮することができるという利点が得られる。
【００９９】
更に本発明において、暖機増量制御を行っている間も機関の温度を監視し、暖機増量噴射量の定常運転時の噴射量に対する増量割合を機関の温度に見合った値とするように機関の温度に応じて暖機増量補正係数の初期値を更新するようにした場合には、機関の始動操作を開始した後、暖機増量制御を終了するまでの過程で、スロットル操作による回転速度の上昇や負荷の変化等により機関の温度が上昇して、必要とされる暖機制御時間の長さが短くなる状況が生じた場合に、暖機増量制御における噴射量の不要な増量分を減少させて、燃料消費量の削減と、排気ガス特性の向上とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる内燃機関用燃料噴射制御装置のハードウェアの構成例を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施形態においてマイクロプロセッサが実行する一つのタスクのアルゴリズムの一部を示したフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態においてマイクロプロセッサが実行する一つのタスクのアルゴリズムの他の部分を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態においてマイクロプロセッサが実現する機能実現手段を示した機能ブロック図である。
【図５】従来技術による暖機増量制御時の暖機増量補正係数の減衰特性の一例を示したグラフである。
【図６】従来技術による暖機増量制御時の暖機増量補正係数の減衰特性の他の例を示したグラフである。
【図７】本発明の方法により制御を行った場合の、機関の低温始動時の暖機増量補正係数、機関温度、及び吸気温度の時間的な変化の特性の一例を示したグラフである。
【図８】本発明の方法により制御を行った場合の、機関の低温再始動時の暖機増量補正係数、機関温度、及び吸気温度の時間的な変化の特性の一例を示したグラフである。
【図９】本発明の方法により制御を行った場合の、機関の高温始動時の暖機増量補正係数、機関温度、及び吸気温度の時間的な変化の特性の一例を示したグラフである。
【図１０】本発明の方法により制御を行った場合の、機関の高温再始動時の暖機増量補正係数、機関温度、及び吸気温度の時間的な変化の特性の一例を示したグラフである。
【図１１】本発明で用いる始動時制御補正係数演算用マップの構造の一例を概略的に示した模式図である。
【符号の説明】
１：制御部、２：機関温度センサ、３：吸気温センサ、４：吸気圧センサ、６：パルサ、７：インジェクタ駆動部、８：点火制御部。
【図１】
2004108277.tif 000003
【図２】
2004108277.tif 000004
【図３】
2004108277.tif 000005
【図４】
2004108277.tif 000006
【図５】
2004108277.tif 000007
【図６】
2004108277.tif 000008
【図７】
2004108277.tif 000009
【図８】
2004108277.tif 000010
【図９】
2004108277.tif 000011
【図１０】
2004108277.tif 000012
【図１１】
2004108277.tif 000013