(57)【要約】【課題】内燃機関（エンジン）の燃焼室内に燃料を噴射する電気作動形燃料インジェクタの作動を制御するプロセッサベース電子制御装置を備えた内燃機関のコールドスタート時のようなエンジン始動時および初期運転時での燃料インジェクタの作動信号の補償を改善することにある。【解決手段】データを処理して、燃焼させるべくエンジン（１８）内に噴射される所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出する内燃機関の制御システム（１０）。所望燃料供給データは、エンジン（１８）のクランキング、始動および初期運転フェーズの間は乗数により修正され、エンジン（１８）が始動しかつ運転を開始した後は乗数加算器により乗数を修正する。エンジンの燃料インジェクタ（１６）がひとたび充分にウォームアップされた後は、乗数加算器の使用が中止される。乗数加算器は、エンジンのクランキング、始動および初期エンジン運転を含む時間に亘って取得された所望燃料供給データの平均の関数である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサベースエンジン制御システムと、
該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関（エンジン）において、
エンジン制御システムは、データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出し、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、乗数により所望燃料供給データを修正し、この修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、次に、乗数加算器により乗数を修正しかつ乗数加算器により更に修正された所望燃料供給データに従って燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記制御システムは、乗数加算器の値を、エンジンの初期運転フェーズの前の時間を含む時間に亘って取得した所望燃料供給データの平均値の関数にすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
前記制御システムは、所望燃料供給データの平均値が取得される時間を、エンジンの初期運転フェーズにも拡大させることを特徴とする請求項２記載の内燃機関。
【請求項４】
前記制御システムは、清算時間に先行する清算遅延時間の終時に捕捉される所望燃料供給データの平均値に適用される崩壊指数関数（decaying exponential function）に従って、清算時間中に乗数加算器を清算することを特徴とする請求項３記載の内燃機関。
【請求項５】
前記制御システムは、乗数加算器の値をエンジン速度の関数とすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項６】
前記制御システムは、エンジン温度の値および所望燃料供給データの値の組と相関関係を有する乗数加算器の値を含むルックアップテーブルを有しかつエンジン温度および所望燃料供給データに従ってルックアップテーブルから乗数加算器の値を選択することを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項７】
前記制御システムは、エンジンのクランキングフェーズおよび初期運転フェーズ中に、所望燃料供給データをルックアップテーブルへの入力としかつ初期運転フェーズ後に所望燃料供給データの平均と置換されることを特徴とする請求項６記載の内燃機関。
【請求項８】
前記制御システムは、エンジンの初期運転フェーズ後に、乗数加算器の値を、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得された所望燃料供給データの移動平均の値の関数とすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項９】
前記制御システムは、所望燃料供給データの移動平均の値が取得される時間を、エンジンの初期運転フェーズに延長することを特徴とする請求項８記載の内燃機関。
【請求項１０】
プロセッサベースエンジン制御システムと、
該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関において、
エンジン制御システムは、データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出し、修飾子により所望燃料供給データを修正しかつこの修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、次に、前記修飾子を、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得した所望燃料供給データの平均化から得られる他の修飾子により更に修正し、この更に修正された修飾子に従って、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させることを特徴とする内燃機関。
【請求項１１】
前記制御システムは、所望燃料供給データの平均値が取得される時間を、エンジンの初期運転フェーズにも拡大させることを特徴とする請求項１０記載の内燃機関。
【請求項１２】
プロセッサベースエンジン制御システムと、該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関に燃料を供給する方法において、
データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出する段階と、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、乗数により所望燃料供給データを修正する段階と、この修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階と、次に、乗数加算器により乗数を修正しかつ乗数加算器により更に修正された所望燃料供給データに従って燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得した所望燃料供給データの平均から乗数加算器の値を得る段階を有することを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
エンジン制御システムの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得した所望燃料供給データの平均から乗数加算器の値を得る前記段階は、時間の一部としてエンジンの初期運転フェーズに延長する段階を更に有することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
清算時間に先行する清算遅延時間の終時に捕捉される所望燃料供給データの平均値に適用される崩壊指数関数に従って、清算時間中に乗数加算器を清算する段階を有することを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記乗数加算器の値をエンジン速度の関数とすることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
前記乗数加算器の値は、エンジン温度および所望燃料供給データの値の組と相関関係を有する乗数加算器の値を含むルックアップテーブルからのエンジン温度および所望燃料供給データに従って選択されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１８】
エンジンのクランキングフェーズおよび初期運転フェーズ中に、所望燃料供給データをルックアップテーブルへの入力としかつ初期運転フェーズ後に該入力を所望燃料供給データの平均と置換することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
エンジンの初期運転フェーズ後に、乗数加算器の値を、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得された所望燃料供給データの移動平均の値の関数とすることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項２０】
前記所望燃料供給データの移動平均の値が取得される時間を、エンジンの初期運転フェーズに延長することを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
プロセッサベースエンジン制御システムと、該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関に燃料を供給する方法において、
データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出する段階と、修飾子により所望燃料供給データを修正しかつこの修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階と、次に、前記修飾子を、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得した所望燃料供給データの平均化から得られる他の修飾子により更に修正する段階と、この更に修正された修飾子に従って、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記所望燃料供給データの移動平均の値が取得される時間を、エンジンの初期運転フェーズに延長することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、内燃機関（エンジン）の燃焼室内に燃料を噴射する電気作動形燃料インジェクタの作動を制御するプロセッサベース電子制御装置を備えた内燃機関に関し、より詳しくは、コールドスタート時のようなエンジン始動時および初期運転時での燃料インジェクタの作動信号の補償の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の電子式エンジン制御システムは、種々のデータを処理してエンジンの燃料供給データを創出するプロセッサベースエンジン制御装置を有している。燃料供給データは、燃焼のためエンジン内に導入すべき燃料の量を表す。既知の制御装置はまた、燃料供給データに一致する量でエンジン内に燃料を噴射する燃料インジェクタを作動させるモジュールであるインジェクタ制御装置すなわちインジェクタドライバを有している。燃料供給データはエンジン制御装置からインジェクタ制御モジュールに供給され、該インジェクタ制御モジュールには、燃料インジェクタに、エンジン制御装置により計算された燃料供給データに一致する量で燃料を噴射させるための適正データを創出すべく、供給データに或る調節を行なうためのインジェクタ制御モジュール自体のプロセッサを設けることができる。調節は種々の理由のうちのいずれかの理由から行なわれるが、それらのうちの或るものは、本発明の開示に関連して本願明細書において説明する。
【０００３】
インジェクタ制御モジュールはまたインジェクタドライバを有し、各インジェクタドライバは、それぞれの燃料インジェクタ装置の電気アクチュエータに電流信号を供給して燃料を噴射させる。それぞれのドライバから燃料インジェクタアクチュエータに供給される信号は、一般にパルス幅変調信号であり、各供給パルスの幅が、当該パルスに従って燃料インジェクタが対応エンジンシリンダ内に噴射する燃料の量を本質的に決定する。
【０００４】
インジェクタ制御モジュールに、これに供給される燃料供給データの調節を行なわせる１つの理由は、特定の燃料インジェクタの或る特性を補償することにある。他の理由は、エンジンの状態および温度等の大気効果のような或る支配条件に対して補償することにある。
【０００５】
インジェクタ制御モジュールが受けた燃料供給データが、燃料の対応量を噴射させることを意図した電気パルスの幅を表すときは、エンジンを首尾良く始動させる可能性として、当該燃料供給データを修正し、燃料インジェクタに供給される実際のパルス幅を、受けた燃料供給データに一致するパルス幅とは異ならせることが含まれる。例えば、インジェクタ制御モジュールに供給される燃料供給データは、特定組の支配条件に基いた或るパルス幅を表すもので形成できる。しかしながら、エンジンがクランキングされ、次に始動し、次に回転し始めるときに支配する１組の条件は、計算された燃料供給データが前提となる組の条件とは充分に異なる。実際の燃料供給が、供給される燃料供給データに実際に一致することを確保するには、供給される燃料供給データがインジェクタ制御モジュールにより調節されなくてはならない。
【０００６】
このような条件での燃料供給データを調節する従来技術の方法は、噴射制御圧力およびエンジン作動温度の測定値としてのエンジンオイル温度に基いた定常状態乗数（steady state multiplier）を用いることからなる。パルス幅にこのような乗数を掛けることは、一定の温度範囲でのエンジンのクランキングおよび初期始動の場合には有効であるが、この方法は、エンジンが回転し始めかつウォームアップするときに或る調節を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、プロセッサを有するエンジン制御システムであって、プロセッサがエンジンの所望燃料供給データを計算しかつ乗数を使用して、この計算された所望燃料供給データが燃料インジェクタに作用する前に、該データを調節しまたは補償するのに使用される構成のエンジン制御システムに関する。本発明は、エンジンのクランキング、始動および初期運転に影響を与える種々の条件に対処する態様で乗数を修正しかつ使用する新規なストラテジーからなる。本発明のストラテジーにより、実際に噴射される燃料は、さもなくば実際の燃料供給を所望燃料供給から大幅に異ならせることとなる種々の組の支配条件についての計算された燃料供給データにより厳密に一致するものとなる。本発明はまた、燃料インジェクタがウォームアップしたときに該燃料インジェクタの特性を変化させる。
【０００８】
本発明によらなければ、エンジン制御システムは、初期エンジン運転中に或る状況を経験することになり、この場合には、燃料供給データの計算に関する制御システムのガバナ部分の影響により、ゼロ燃料供給を周期的に計算することを含む燃料供給データのかなり大きい変化を引起こすであろう。計算される燃料供給データのこの大きい変化によって、今度は、エンジンのウォームアップ時のアイドリング速度に大きい変化が引起こされる。エンジンアイドリング速度のこのように大きい変化は、特に自動車の場合には好ましくないと考えられる。なぜならば、運転者がこれを不愉快に感じたり、或いはエンジンに問題があると考えることもあるからである。本発明によれば、計算された燃料供給データが広範囲に変動することはなく、従ってエンジンのウォームアップ時にアイドリング速度は殆ど変動しない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一般的な態様は、プロセッサベースエンジン制御システムを有する内燃機関、および該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムに関する。本発明のエンジン制御システムは、データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出し、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、乗数（multiplier）により所望燃料供給データを修正し、この修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、次に、乗数加算器により乗数を修正しかつ乗数加算器により更に修正された所望燃料供給データに従って燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる。他の一般的態様は、このエンジンに燃料を供給する方法に関する。
【００１０】
本発明の更に別の一般的態様は、プロセッサベースエンジン制御システムと、該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関に関する。このエンジン制御システムは、データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出し、修飾子（modifier）により所望燃料供給データを修正しかつこの修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、次に、前記修飾子を、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得した所望燃料供給データの平均化から得られる他の修飾子により更に修正し、この更に修正された修飾子に従って、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる。他の一般的態様は、このエンジンに燃料を供給する方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の上記特徴は、他の特徴および長所と一緒に、本発明を実施する上で現時点で考えられる最良の形態を示す本発明の現に好ましい実施形態についての以下の開示から明らかになるであろう。
【００１２】
図１は、本発明の原理によるエンジン制御システム１０のアルゴリズムの実施を示すソフトウェア仕様図である。制御システム１０は、プロセッサベースコントローラ１２と、自動車を駆動する多気筒圧縮点火内燃機関等の内燃機関(エンジン)１８の燃焼室内燃機関に燃料を噴射する電気作動形燃料インジェクタ１６の作動を制御するためのインジェクタ制御モジュール１４とを有している。図１には１つのシリンダのみの構造が示されているが、各シリンダにはそれぞれの燃料インジェクタ１６が設けられている。各燃料インジェクタは、エンジンに取付けられる本体と、ノズルとを有し、該ノズルを通して燃料が対応するエンジンシリンダ内に噴射される。
【００１３】
コントローラ１２は、インジェクタ制御モジュール１４のそれぞれの駆動回路（図示せず）を介して各燃料インジェクタ１６を作動させる。コントローラ１２のプロセッサは、種々のデータ項目を処理して、個々の燃料インジェクタにより噴射させるべき所望量の燃料を表すデータを創出する。このようなデータは、所望燃料供給データと呼ばれる。所望燃料供給データはインジェクタ制御モジュール１４に供給され、該インジェクタ制御モジュール１４は、供給されたデータを更に処理して、燃料インジェクタを作動するインジェクタドライバのための対応電気信号に変換されるデータを創出する。
【００１４】
各燃料インジェクタ１６は、噴射機構を作動する電気アクチュエータを有している。インジェクタからの燃料噴射は、それぞれの駆動回路によりアクチュエータに供給される開始電気信号により開始される。燃料噴射は、電気信号が終了電気信号に変化すると、終了する。開始電気信号は方形パルスの前縁部で形成し、終了信号は後縁部で形成できる。両縁部間の時間は、噴射すべき燃料の量に従って変調されるパルス幅である。従って、パルスの前縁部を噴射開始信号として使用しかつ後縁部を噴射終了信号として用いて、燃料インジェクタを作動させるのにパルス幅変調信号を使用するとき、開始電気信号と終了電気信号とのタイミングによって、噴射される燃料の量を決定しかつインジェクタキャリブレーション等の任意のデータを考慮に入れることができる。
【００１５】
インジェクタ制御モジュール１４は、燃料インジェクタに供給される電気信号の適正パルス幅を創出するため、時々、所望燃料供給データに或る調節を行なうことができる。インジェクタ制御モジュール１４がコントローラ１２から供給される所望燃料供給データに調節を行なう１つの理由は、特定の燃料インジェクタの或る特性（例えば、上記インジェクタキャリブレーション）を補償することにある。他の理由は、さもなくば実際の燃料噴射量の所望量からの偏差を引起こすことになるであろう支配条件を補償することにある。インジェクタ制御モジュール１４に供給される所望燃料供給データは、エンジンおよび大気についての或る組の基本条件に基いて、対応する量の燃料をエンジンシリンダに供給すべく燃料インジェクタに適用される信号の或るパルス幅を表す。しかしながら、或る支配条件は、燃料インジェクタに実際に適用される信号が、コントローラ１２により計算される所望燃料供給データに対応するパルス幅とは異なるパルス幅を有することを必要とする。例えば、コールド（冷）エンジンがクランキングされかつ始動されるときは、燃料インジェクタも冷えており、ウォームアップされているときに呈する噴射特性とは異なる噴射特性を呈する。所望燃料供給データに乗数を掛け、かつ燃料インジェクタがウォームアップするときに乗数を更に調節することにより調節を行なうこともできる。
【００１６】
図１において、コントローラ１２により計算された所望燃料供給データは、符号VFDES_Mにより示される。図１により示される本発明のストラテジーは、乗数を調節するためのパルス幅乗数加算器（pulse width multiplier adder）を表すデータM_PW_MULT_ADDERを創出することからなり、このデータM_PW_MULT_ADDERは、燃料インジェクタに適用される実際の電気信号の適正パルス幅を得て、これによりインジェクタが所望燃料供給データに一致する量の燃料を供給することを確保するため、所望燃料供給データを掛けるのに使用される。パルス幅乗数加算器データM_PW_MULT_ADDERのための計算値は、スイッチファンクション７６がセットされると、該スイッチファンクション７６を通る。スイッチファンクション７６がリセットされると、加算器はゼロ値になる。本発明のアルゴリズムの実行の開始時に、スイッチファンクション７６がリセットされ、パルス幅乗数加算器データM_PW_MULT_ADDERがゼロにされる。このアルゴリズムの継続実行によりスイッチファンクション７６がセットされると、パルス幅乗数加算器データM_PW_MULT_ADDERはルックアップテーブル７８から得られる計算値をもつことになるが、この点についてはより詳細に後述する。これは、スイッチファンクション７６が最終的に再度リセットされるまで続けられる。アルゴリズムの実行速度は例えば一秒間当り１０倍とすることができ、この場合には、所望燃料供給データは１００ミリ秒毎に更新される。乗数加算器の値は乗数の値に加算され、この合計値が燃料インジェクタパルスの幅をセットする。ルックアップテーブル７８は、異なるエンジン速度について、調節された乗数加算器の値を供給する。一般に、加算器の値は、高いエンジン速度におけるよりも低いエンジンにおける方が大きい。乗数加算器の値は正または負のいずれの値にすることもできるが、一般には正とし、従って燃料供給を増大させる。
【００１７】
乗数加算器が有効となる態様およびその値の計算方法を以下に説明する。
コントローラ１２により供給されるデータ信号SYS_RUNは、コントローラ１２が給電されておりかつ作動できる状態にあることを示している。データ信号MODE２（これもコントローラ１２により供給される）は、エンジン１８が運転モード（RUN MODE）にあることを示しており、エンジンがクランキングされかつ始動されていることを意味している。SYS_RUN信号およびMODE２信号の両信号が存在するときは、ＡＮＤファンクション５０は、２つの態様、すなわち１つの態様として清算遅延タイマ（WASH_DELAY TMR）５２がカウントダウンにより計時させること、およびスイッチファンクション５４をリセットからセットに作動させることにおいて有効である。
【００１８】
スイッチファンクション５４がセットされる前は、所望燃料供給データVFDES_Mは、清算加算器ルックアップテーブル(wash adder look-up table)５６への２つのデータ入力の１つであり、他の入力は、エンジンオイル温度を表すデータEOT_CAN_RESであった。スイッチファンクション５４がセットされると、最近に計算された所望燃料供給データVFDES_Mではなく、所望燃料供給データVFDES_Mの移動平均からなるデータが、ルックアップテーブル５６への１つの入力になる。
【００１９】
清算遅延タイマ５２のタイムアウトに要求される時間の長さは、エンジンオイル温度データEOT_CAN_RESに基いて、清算遅延ファンクションジェネレータ５８によりセットされる。ファンクションジェネレータ５８は、エンジンが冷（コールド）のときは或る遅延をセッティングし、かつエンジンが暖（ウォーム）のときは遅延を無くすことにより、単に暖エンジンと冷エンジンとを区別する機能を有する。タイマ５２がゼロまでのカウントダウンを完了すると、一致検出ファンクション６０が、２つの目的に使用されるデータ信号を発行する。１つの目的は、他方の入力としてSYS_RUNデータ信号を用いるＡＮＤファンクションを介して清算ランプタイマ（wash ramp timer）６２のタイムアウトを開始することであり、他の目的は、他のスイッチファンクション６６を、反転ファンクション６８を介してリセットからセットへと作動させることである。
【００２０】
タイマ６２がゼロにカウントダウンするのに要する時間の長さは、エンジンオイル温度データEOT_CAN_RESに基いてファンクションジェネレータ７０によりセットされる。タイマ６２がゼロにカウントダウンされると、比較ファンクション７２は、前から存在していたデータ信号を、スイッチファンクション７６をセットに維持しているＡＮＤファンクション７４でSYS_RUNデータ信号と同時に終了させる。タイマがゼロへのカウントダウンによりタイムアウトすると、ＡＮＤファンクション７４はスイッチファンクション７６をリセットして、乗数加算器の値をその初期ゼロ値に戻す。
【００２１】
エンジン１８がクランキングされると、コントローラ１２は所望燃料供給データVFDES_Mの値を計算し、かつＡＮＤファンクション５０はスイッチファンクション５４をリセットに保持する。クランキング中、所望燃料供給データVFDES_Mの最近計算値はルックアップテーブル５６への２つの入力のうちの１つであり、他方の入力はエンジンオイル温度EOT_CAN_RESを表すデータであり、従って、アルゴリズムは所望燃料供給データVFDES_Mの移動平均の値を計算する（参照番号８０。
【００２２】
ひとたびエンジン１８が始動すると、エンジン作動モードはクランクモードから運転モードへと切換わる。この結果、ＡＮＤファンクション５０はスイッチファンクション５４をセットしかつ同時に清算遅延タイマ５２を始動させる。スイッチファンクション５４のセッティングは、ここで、ルックアップテーブル５６への入力データを、所望燃料供給データVFDES_Mの最近計算値から、計算された移動平均値へと変化させる。清算遅延タイマ５２は、ファンクションジェネレータ５８によりセットされた遅延時間の経過時に終了する短い時間だけタイムアウトする。この短い時間が経過すると、スイッチファンクション６６がリセットされる。スイッチファンクション６６のリセットの直前にスイッチファンクション６６によりルックアップテーブル７８に通された、ルックアップテーブル５６からの値が捕捉される。捕捉された値は、清算ランプタイマ６２により決定された清算ランプ時間に亘って捕捉値を清算する（wash out）ループ７９を介して処理される。捕捉値は、任意の適当な関数（その一例として、指数関数的崩壊ファンクション（exponential decay function）がある）に従って清算することができる。移動平均が好ましい平均化技術であると説明したが、合理的な精度が得られる任意の平均化技術を使用できる。
【００２３】
このような指数関数的崩壊関数の時定数は、固定定数とするか、スイッチファンクション８２のセッティングに従って、プログラムされた入力WASH_RAMP_DIV_FACによりセットすることができる。スイッチファンクション８２がリセットされるとき、時定数は固定定数である。スイッチファンクション８２がセットされるとき、時定数はプログラムされた入力WASH_RAMP_DIV_FACの値によりセットされる。
【００２４】
図２には、本発明の乗数加算器の特徴をもたない作動を開始させる一例が示されている。図２には、時間の関数としての４つのアナログ信号トレース、すなわち、エンジン速度（ＲＰＭ）トレース、噴射制御圧力（ＩＣＰ）トレース、所望燃料供給（ＶＦＤＥＳ）トレース、および所望燃料供給トレースに掛けるのに使用される乗数の１００Ｘ（ＭＵＬＴＸ１００）トレースが示されている。エンジンのクランキングが約２４秒の時点で開始されると、所望燃料供給は実質的に増大する。乗数は、エンジンが始動して加速し始めると実質的に増大し、次に、加速が続けられると徐々に減少する。エンジンがアイドリング速度に到達すると、所望燃料供給が低下する。所望燃料供給が低下する前に、乗数は反転し、増大し始める。エンジン速度トレースは、エンジンアイドリング速度が、数百ｒｐｍ間隔で変化するかなり大きい変動を受ける。この変動は、図示のような、所望燃料供給トレースの「跳ね返り（bouncing off）」ゼロ値の特性を有する。クランキング時および初期始動時に要する乗数の値はアイドリング運転には大き過ぎる。この結果、コントローラ１２のガバナ部分は、エンジンアイドリングとしての速度を維持するのに充分なまで燃料を有効に低減させることができず、従って所望燃料供給トレースは「跳ね返り」ゼロになる。また、図２の約８５秒の時点に示すように、乗数を手動で減少させることにより、変動は大幅に減衰される。所望燃料供給トレースのこの安定化は、所望燃料供給トレース「跳ね返り」ゼロ値を無くすことにより達成される。
【００２５】
図３には、本発明の乗数加算器の特徴が取入れられている点で異なっている他の冷についての４つトレースからなる組が示されている。図３には、３つの付加トレースすなわち、清算遅延タイマ（WASH-DELAY-TMR）トレース、平均所望燃料供給（VFDES_AVG）トレース、および１００Ｘ乗数加算器（ADDERX100）トレースが示されている。この例は、エンジンが約１６００ｒｐｍまで加速され、次に減速されて、図２に示したような大きい変動がないようにして約１２００ｒｐｍのアイドリング速度に安定化される。図３の所望燃料供給トレースは、図２の例におけるような「跳ね返り」ゼロ値が無いことを示している。所望燃料供給データの移動平均を用いることにより、乗数は、クランキングおよび初期始動に要求される乗数に妥協することなく、初期エンジンアイドリング運転に適したものとなる。
【００２６】
図４には、本発明の乗数加算器の特徴を利用した更に別の例が示されている。
【００２７】
図５には、乗数加算器を清算する指数関数的崩壊関数の一例が示されている。清算の開始時に、乗数加算器は３．０００の値を有している。この値は、ゼロの最終値に向かって徐々に清算される。図５に示すように、乗数加算器の値は、その初期値から、１時定数後には１．１０４の値、２時定数の後には０．４０６の値、および３時定数の後には０．１５０の値に清算される。実際の清算時間は清算ランプタイマ６２により確立されるので、指数関数的崩壊関数が有効となり得る時間は、タイマがゼロまでカウントダウンするのに要する時間の関数である。ファンクションジェネレータ７０は、清算時間をエンジン温度の関数にするので、指数関数的崩壊が有効となり得る時間はエンジン温度の関数である。一般に、エンジン温度が低いほど清算時間は長くなる。
【００２８】
ルックアップテーブル７８は、乗数加算器の値をエンジン速度の関数にする。一般に、乗数加算器の値は、エンジン速度の増大につれて低下するように調節される。エンジン温度およびエンジン速度は乗数加算器およびその使用に影響を与えるファクタであるが、コントローラ１２により計算される所望燃料供給の移動平均を使用すると、温度に依存しない種々のエンジン始動条件の説明がつく。例えば、エンジンの始動前にエンジンのクランキングが不連続であると、エンジンが再クランキングされるときに支配する始動条件は、エンジン温度が不変であっても異ならせることができる。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施形態を図示しかつ説明したが、本発明の原理は特許請求の範囲に包含されるあらゆる実施形態に適用できることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の例示実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明の背景の説明に有効な幾つかの変数の軌跡を含む、本発明の背景に関するグラフプロットである。
【図３】本発明の説明に有効な幾つかの変数の軌跡を含む、本発明に関するグラフプロットである。
【図４】幾つかの変数の軌跡を含む、本発明に関する他のグラフプロットである。
【図５】本発明の特定例についての表およびグラフプロットである。
【符号の説明】
【００３１】
１０  エンジン制御システム
１２  プロセッサベースコントローラ
１４  インジェクタ制御モジュール
１６  電気作動形燃料インジェクタ
１８  内燃機関（エンジン）
５４、６６、７６  スイッチファンクション
７８  ルックアップテーブル
【図１】
2004522041.tif 000003
【図２】
2004522041.tif 000004
【図３】
2004522041.tif 000005
【図４】
2004522041.tif 000006
【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年9月29日(2003.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサベースエンジン制御システムと、
該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関（エンジン）において、
エンジン制御システムは、データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出し、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、乗数により所望燃料供給データを修正し、この修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、次に、乗数加算器により乗数を修正しかつこの更に修正された所望燃料供給データに従って燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、前記制御システムは、乗数加算器の値を、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得される所望燃料供給データの平均値の関数とすることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記制御システムは、所望燃料供給データの平均値が取得される時間を、エンジンの初期運転フェーズにも拡大させることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
前記制御システムは、清算時間に先行する清算遅延時間の終時に捕捉される所望燃料供給データの平均値に適用される崩壊指数関数に従って、清算時間中に乗数加算器を清算することを特徴とする請求項２記載の内燃機関。
【請求項４】
前記制御システムは、乗数加算器の値をエンジン速度の関数とすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項５】
プロセッサベースエンジン制御システムと、
該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関において、
エンジン制御システムは、データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出し、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に乗数により所望燃料供給データを修正し、この修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、次に、乗数加算器により乗数を修正しかつ乗数加算器により更に修正された所望燃料供給データに従って燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、前記エンジン制御システムは、エンジン温度の値および所望燃料供給データの値の組と相関関係を有する乗数加算器の値を含むルックアップテーブルを有しかつエンジン温度および所望燃料供給データに従ってルックアップテーブルから乗数加算器の値を選択することを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
前記制御システムは、エンジンのクランキングフェーズおよび初期運転フェーズ中に、所望燃料供給データをルックアップテーブルへの入力としかつ初期運転フェーズ後に所望燃料供給データの平均と置換されることを特徴とする請求項５記載の内燃機関。
【請求項７】
エンジン速度についての乗数加算器の選択された値を調節するための付加ルックアップテーブルを有することを特徴とする請求項５記載の内燃機関。
【請求項８】
プロセッサベースエンジン制御システムと、
該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関において、
エンジン制御システムは、データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出し、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、乗数により所望燃料供給データを修正し、この修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、次に、乗数加算器により乗数を修正しかつこの更に修正された所望燃料供給データに従って燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、前記制御システムは、エンジンの初期運転フェーズ後に、乗数加算器の値を、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得される所望燃料供給データの平均値の関数とすることを特徴とする内燃機関。
【請求項９】
前記制御システムは、所望燃料供給データの平均値が取得される時間を、エンジンの初期運転フェーズにも拡大させることを特徴とする請求項８記載の内燃機関。
【請求項１０】
プロセッサベースエンジン制御システムと、
該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関において、
エンジン制御システムは、データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出し、修飾子により所望燃料供給データを修正しかつこの修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させ、次に、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得される所望燃料供給データの平均化から得られる他の修飾子により前記修飾子を更に修正し、この更に修正された所望燃料供給データに従って燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させることを特徴とする内燃機関。
【請求項１１】
前記制御システムは、所望燃料供給データの平均値が取得される時間を、エンジンの初期運転フェーズにも拡大させることを特徴とする請求項１０記載の内燃機関。
【請求項１２】
プロセッサベースエンジン制御システムと、該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関に燃料を供給する方法において、
データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出する段階と、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、乗数により所望燃料供給データを修正する段階と、この修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階と、次に、乗数加算器により乗数を修正しかつこの更に修正された所望燃料供給データに従って燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階と、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得した所望燃料供給データの平均から乗数加算器の値を得る段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
エンジン制御システムの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得した所望燃料供給データの平均から乗数加算器の値を得る前記段階は、時間の一部としてエンジンの初期運転フェーズに延長する段階を更に有することを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
清算時間に先行する清算遅延時間の終時に捕捉される所望燃料供給データの平均値に適用される崩壊指数関数に従って、清算時間中に乗数加算器を清算する段階を有することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記乗数加算器の値をエンジン速度の関数とすることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
プロセッサベースエンジン制御システムと、該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関に燃料を供給する方法において、
データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出する段階と、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、乗数により所望燃料供給データを修正する段階と、この修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階と、次に、乗数加算器により乗数を修正しかつこの更に修正された所望燃料供給データに従って燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階とを有し、前記乗数加算器の値は、エンジン温度および所望燃料供給データの値の組と相関関係を有する乗数加算器の値を含むルックアップテーブルからのエンジン温度および所望燃料供給データに従って選択されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
エンジンのクランキングフェーズおよび初期運転フェーズ中に、所望燃料供給データをルックアップテーブルへの入力としかつ初期運転フェーズ後に該入力を所望燃料供給データの平均と置換することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記乗数加算器に選択された値は、エンジン速度について乗数加算器に選択された値を調節すべく、入力としてエンジン速度をも使用している他のルックアップテーブルへの入力として使用されることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
プロセッサベースエンジン制御システムと、該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関に燃料を供給する方法において、
データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出する段階と、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、乗数により所望燃料供給データを修正する段階と、この修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階と、次に、乗数加算器により乗数を修正しかつこの更に修正された所望燃料供給データに従って燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階と、エンジンの初期運転フェーズ後に、乗数加算器の値を、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得された所望燃料供給データの移動平均の値の関数とする段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記所望燃料供給データの移動平均の値が取得される時間を、エンジンの初期運転フェーズに延長することを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
プロセッサベースエンジン制御システムと、該エンジン制御システムの制御によりエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとを有する内燃機関に燃料を供給する方法において、
データを処理してエンジンに供給するための所望量の燃料を表す所望燃料供給データを創出する段階と、修飾子により所望燃料供給データを修正しかつこの修正した所望燃料供給データに従って、エンジンのクランキング、始動および初期運転フェーズの間に燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階と、次に、前記修飾子を、エンジンの初期運転フェーズ前の時間を含む時間に亘って取得した所望燃料供給データの平均化から得られる他の修飾子により更に修正する段階と、この更に修正された修飾子に従って、燃料供給システムによりエンジンに燃料を供給させる段階とを有することを特徴とする方法。
【国際調査報告】
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