(57)【要約】【課題】この発明は、実際にエンジン回転数が始動後判定回転数に至る状態、またはその途上であるのに、気筒に供給されている燃料噴射量が始動後判定以前の始動時状態で燃焼サイクルが行われている状態について、良好な始動性を確保しつつ、排気ガス成分のうち未燃ガス成分の排出を低減することを目的とする。【解決手段】この発明は、内燃機関の少なくとも単位時間当たりエンジン回転数に基づいた燃料の基本噴射量を演算した後に燃料を噴射供給する燃料噴射制御装置であって、エンジン回転数が所定値以下である始動時燃料噴射の過程で燃料の噴射供給を中止可能とする燃料噴射制御装置において、単位時間当たり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噴射供給を休止する制御手段を設けたことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の少なくとも単位時間当たりエンジン回転数に基づいた燃料の基本噴射量を演算した後に燃料を噴射供給する燃料噴射制御装置であって、エンジン回転数が所定値以下である始動時燃料噴射の過程で燃料の噴射供給を中止可能とする燃料噴射制御装置において、単位時間当たり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噴射供給を休止する制御手段を設けたことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記始動時燃料噴射の過程で燃料の噴射供給を休止する休止条件を、単位時間当たりエンジン回転数が始動後判定回転数を上回るまでの行程数が判断基準値を超えることとすることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記行程数を内燃機関の全気筒の点火時期を積算することにより算出し、前記判断基準値を内燃機関の冷却水温に応じて予め設定することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関の始動時における燃料噴射制御装置に係り、特に、多気筒を有する内燃機関における始動時燃料噴射の過程で特定の気筒に対して燃料の噴射を休止させる燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、排気の浄化や燃費の向上を目的として、少なくとも単位時間当たりエンジン回転数に基づいた燃料の基本噴射量を演算した後に燃料を噴射供給する燃料噴射制御装置であって、エンジン回転数が所定値以下である始動時燃料噴射の過程で燃料の噴射供給を中止可能とする燃料噴射制御装置を設けたものがある。
【０００３】
従来の燃料噴射制御装置には、通常時は内燃機関の各気筒毎に吸気行程との同期タイミングで独立噴射（同期噴射）し、始動時には全気筒一斉に非同期タイミングで同時噴射（非同期噴射）し、この非同期噴射の期間内は同期噴射を休止するものにおいて、非同期噴射後に最初に実施される同期噴射の際の、各気筒の吸気ポート壁面に付着した燃料残量が異なることに起因して、各気筒へ吸入される燃料量が要求と異なることとなり、各気筒の空燃比を正しく制御することができず、エミッションの悪化を招く不都合に対処するために、非同期噴射の際の各気筒毎の行程に応じて非同期噴射量を減量補正することにより、非同期噴射後に最初に実施される同期噴射の際の、各気筒の吸気ポート壁面に付着した燃料残量に起因する気筒間空燃比の不整を無くして、エミッションの悪化を防止するものがある。
【特許文献１】特開平６−３３０７８８号公報
【０００４】
従来の燃料噴射制御装置には、エンジン回転数が始動後判定回転数に達した始動後に、暖機状態に応じた燃料増量の初期値を設定し、この初期値を徐々に減衰させる増量補正するものにおいて、冷間始動等によりクランキング時間が長くなってオーバリッチとなった場合に、スタータをＯＦＦしてクランキングから脱してもエンジン回転数が速やかに上昇せず、始動後判定回転数に達するまでに時間がかかり、濃混合気が供給され続けてエンジン回転数にもたつきを生じる不都合に対処するために、クランキングを脱してから始動後判定回転数に達するまでの経過時間が長い場合に、始動後の増量補正量を小さくするように変化させることにより、始動直後のエンジン回転数のもたつきを有効に抑制して、円滑に暖機を促進させるものがある。
【特許文献２】特許第２６３４０８６号公報
【０００５】
従来の燃料噴射制御装置には、内燃機関のクランキング開始当初に、各気筒の吸気行程に同期しない非同期噴射を実行し、気筒判別の完了後に、各気筒の吸気行程に同期した同期噴射を実行するものにおいて、始動モードにおいて非同期噴射を無条件で実行し、その後、非同期噴射を全く考慮することなく同期噴射により定量の燃料を噴射した場合に、各気筒に供給される燃料量に不均衡が生じ、気筒判別直後の吸気行程で供給燃料量が過多となる気筒が生じ、一方、点火タイミングであるにもかかわらず非同期噴射が実行されて未燃焼の燃料が排出される不都合に対処するために、各気筒の吸気行程に対して非同期噴射及び同期噴射にて供給される供給燃料量を積算し、算出された供給燃料量が吸気行程で必要とされる要求燃料量に対して所定以上の割合に達したときに、その吸気行程に対する同期噴射を中止することにより、供給燃料量の過多を未然に防止し、エミッションを低減するものがある。
【特許文献３】特許第３６２２２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、内燃機関においては、触媒が不活性な始動時が、最もＨＣ（炭化水素）の排出量が悪化することが知られている。従来の燃料噴射制御装置においては、図４に示すように、エンジン回転数が始動後判定回転数以下の過程では始動時噴射量を演算し、この演算により得られた始動時噴射量の燃料を噴射供給し（始動時噴射制御）、エンジン回転数が始動後判定回転数を上回った過程では始動後噴射量を演算し、この演算により得られた始動後噴射量の燃料を噴射供給している（始動後噴射制御）。
このような燃料噴射制御装置においては、通常、内燃機関のエンジン回転数が始動後判定回転数以下のクランキング時に始動時噴射量の演算が行われ、この演算後に始動時噴射量の燃料が噴射供給されるため、実際に点火が行われるのはエンジン回転数が始動後判定回転数以上の高い回転域になってからという気筒が発生してしまうことがある。
例えば、燃料噴射制御装置においては、図４の♯３気筒に対して、エンジン回転数が始動後判定回転数以下である１サイクル目の爆発行程終期に始動時噴射量の演算が行われ、この演算が行われた後の初爆を迎えた２サイクル目の排気行程中に始動時噴射量の燃料が噴射供給され、エンジン回転数が始動後判定回転数以上の高い回転域で点火が行われる。このように始動時噴射量の演算時と点火燃焼時とのエンジン回転数に大きな回転差が生じた♯３気筒では、吸入空気量に対して要求以上の燃料が供給される問題が発生する。
一般に、内燃機関は、エンジン回転数が高いほど、吸気の際、バルブ部分の抵抗は大きくなり、空気の充填率（１サイクル当たり）は小さくなってくる。なお、内燃機関は、回転数が高いと、サイクル数が多いので、時間で見るとトータルの空気通過量は多くなる。始動時噴射量は、始動後判定以前のエンジン回転数が始動後判定回転数にまで上がりきっていない状態での情報を元に演算した噴射量であり、あくまで始動後判定以前の状態を目標にしており、始動後噴射量に比べ増量されている。
そのため、始動後判定以前に演算した始動時噴射量を、初爆を迎えて始動後の状態に移行してエンジン回転数が上がり、上記の理由により吸入空気量が少なくなった状態で噴射、点火燃焼を実行した場合には、吸入空気に対し燃料が余剰となってしまうことになる。このように、従来の燃料噴射制御装置の制御では、点火時にエンジン回転数が上昇し、始動後の状態に移行しているにもかかわらず、実際に噴射される燃料量は始動時噴射量という問題が発生してしまう問題がある。
このため、従来の燃料噴射制御装置においては、始動後判定前に演算された始動時噴射量の燃料が、始動後判定後の回転が大きく上昇した過程で噴射されることから、要求噴射量以上の燃料噴射が行われて空燃比のリッチ化を招き、排気ガス中のＨＣが増加してしまう不都合がある。
【０００７】
この発明の目的は、始動時の過渡状態の中でも短時間かつ変化の大きな状態である始動時噴射制御の最終段階、すなわち、始動時噴射量の演算時とこの始動時噴射量の燃料が実際に点火燃焼される時とにおいてエンジン回転数差が大きくなり、実際にエンジン回転数が始動後判定回転数に至る状態、またはその途上であるのに、気筒に供給されている燃料噴射量が始動後判定以前の始動時状態で燃焼サイクルが行われている状態について、良好な始動性を確保しつつ、排気ガス成分のうち未燃ガス成分の排出を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、内燃機関の少なくとも単位時間当たりエンジン回転数に基づいた燃料の基本噴射量を演算した後に燃料を噴射供給する燃料噴射制御装置であって、エンジン回転数が所定値以下である始動時燃料噴射の過程で燃料の噴射供給を中止可能とする燃料噴射制御装置において、単位時間当たり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噴射供給を休止する制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の燃料噴射制御装置は、噴射量が演算される時とこの演算された噴射量の燃料が実際に点火燃焼される時とのエンジン回転数の差が過渡的に大きく異なってしまう、始動後判定直前という狭小な時期を狙って燃料噴射を休止するという従来の制御と異なる制御を行うことで、エンジン回転数が始動後判定に至る状態であるのに、内燃機関の各気筒に供給されている燃料噴射量が始動後判定以前の始動時状態のままで燃焼サイクルが行われている状態について、要求噴射量以上の燃料噴射が行われることを回避し、良好な始動性を確保しつつ、排気ガス成分のうち未燃ガス成分の排出を低減して排気ガスの浄化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の燃料噴射制御装置は、噴射量を演算した後に噴射供給する制御において、良好な始動性を確保しつつ、排気ガス成分のうち未燃ガス成分の排出を低減して排気ガスの浄化を図る目的を、初爆を迎えてエンジン回転数が始動後判定回転数を上回った際に、この初爆の直前最後に演算された噴射量の燃料の噴射供給を休止することで実現するものである。
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１１】
図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１は燃料噴射制御装置のシステム構成図、図２は燃料噴射制御のフローチャート、図３は燃料噴射制御のタイムチャートである。
図１において、１は車両に搭載された多気筒を有する内燃機関である。この実施例の内燃機関１は、♯１気筒〜♯４気筒の４つの気筒を有している。内燃機関１は、吸気系として、エアクリーナ２とスロットルボディ３と吸気マニホルド４とを順次に接続し、各気筒♯１〜♯４の燃焼室５に連通する吸気通路６を設けている。スロットルボディ３には、スロットルバルブ７を設けている。また、内燃機関１は、排気系として、排気マニホルド８と触媒コンバータ９とマフラ１０とを順次に接続し、燃焼室５に連通する排気通路１１を設けている。
前記内燃機関１は、燃料系として、燃料噴射弁１２を設けている。燃料噴射弁１２は、燃料供給通路１３により燃料ポンプ１４を介して燃料タンクに連絡されている。また、内燃機関１は、点火機構を構成する点火コイル１５を設けている。点火コイル１５は、各気筒♯１〜♯４の燃焼室５に設けた点火プラグ１６に接続されている。
内燃機関１は、スロットルボディ３のスロットルバルブ７を迂回して吸気通路６を連通するバイパス空気通路１７を設け、バイパス空気通路１７の途中にアイドル制御バルブ１８を設けている。アイドル制御バルブ１８は、スロットルバルブ７を迂回してバイパス空気通路１７により内燃機関１に供給されるアイドル空気量を調整する。
内燃機関１には、冷却水温を検出する水温センサ１９を設け、エンジン回転数及び気筒判別のためのクランク角を検出するクランク角センサ２０を設け、カムシャフトのカム角を検出するカム角センサ２１を設け、エアクリーナ２の吸入空気温度を検出する吸気温センサ２２を設け、スロットルバルブ７のスロットル開度を検出するスロットルセンサ２３を設け、吸気マニホルド４の吸入空気圧力である吸気負圧を検出する圧力センサ２４を設け、排気マニホルド８の排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサ２５を設けている。
燃料噴射弁１２と燃料ポンプ１４と点火コイル１５とアイドル制御バルブ１８と水温センサ１９とクランク角センサ２０とカム角センサ２１と吸気温センサ２２とスロットルセンサ２３と圧力センサ２４とＯ２センサ２５とは、燃料噴射制御装置２６を構成する制御手段２７に接続されている。燃料噴射制御装置２６は、各センサ１９〜２５から入力する信号に基づいて内燃機関１の運転状態を判断し、運転状態に応じて燃料を噴射供給するように燃料噴射弁１２を制御する。
この燃料噴射制御装置２６は、内燃機関１のエンジン回転数が始動後判定回転数以下の始動時（クランキング時）に、始動時噴射量を演算するとともにこの演算後に始動時噴射量の燃料を噴射供給する（始動時噴射制御）。また、燃料噴射制御装置２６は、内燃機関１のエンジン回転数が始動後判定回転数を上回る通常運転時に、始動後噴射量を演算するとともにこの演算後に始動後噴射量の燃料を噴射供給する（始動後噴射制御）。
この燃料噴射制御装置２６は、制御手段２７によって、内燃機関１の少なくとも単位時間当たりエンジン回転数（エンジン回転速度）に基づいた燃料の基本噴射量を演算した後に燃料を噴射供給する燃料噴射制御装置であって、エンジン回転数が所定値以下である始動時燃料噴射の過程で燃料の噴射供給を中止可能とする燃料噴射制御装置である。
この燃料噴射制御装置２６の制御手段２７は、単位時間当たり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噴射供給を休止する。
また、制御手段２７は、始動時燃料噴射の過程で燃料の噴射供給を休止する休止条件を、単位時間当たりエンジン回転数が始動後判定回転数を上回るまでの行程数が判断基準値を超えることとする。さらに、制御手段２７は、行程数を内燃機関１の全気筒♯１〜♯４の点火時期を積算することにより算出し、判断基準値を内燃機関１の冷却水温に応じて予め設定する。
【００１２】
次に、この実施例の作用を説明する。
燃料噴射制御装置２６は、図２に示すように、燃料噴射量制御のプログラムが開始されると（Ｓ１）、クランク角により気筒判別が終了したか否かを判断する（Ｓ２）。
この判断（Ｓ２）がＮＯの場合は、この判断（Ｓ２）を繰り返す。この判断（Ｓ２）がＹＥＳの場合は、初爆を迎えるまでの全気筒♯１〜♯４の点火回数（点火時期となった回数：爆発行程）のカウントを開始する（Ｓ３）。
この初爆を迎えるまでの点火回数Ａが、燃料噴射休止条件の判断基準値Ｘを超えているか否かを判断する（Ｓ４）。判断基準値Ｘは、冷却水温に応じて予め設定する。
この判断（Ｓ４）がＹＥＳの場合は、始動後判定の直前最後に演算された始動時噴射量の燃料の噴射供給を休止し（Ｓ５）、始動後判定を処理し（Ｓ６）、プログラムを終了する（Ｓ７）。この判断（Ｓ４）がＮＯの場合は、通常の始動時噴射量の燃料を噴射供給し（Ｓ８）、始動後判定を処理し（Ｓ６）、プログラムを終了する（Ｓ７）。なお、始動後判定は、エンジン回転数が始動後判定回転数（例えば、５００ｒｐｍ）を上回るか否かにより行われる。
【００１３】
この燃料噴射制御装置２６は、図３に示すように、時間ｔ１において内燃機関１の始動を開始すると、エンジン回転数が始動後判定回転数以下の始動時状態において、始動時噴射量を演算するとともにこの演算後に始動時噴射量の燃料を噴射供給する始動時燃料噴射が行われる。
燃料噴射制御装置２６は、初爆を迎えて時間ｔ２においてエンジン回転数が上昇を開始し、時間ｔ３において始動後判定回転数を上回ると、始動後噴射量を演算するとともにこの演算後に始動後噴射量の燃料を噴射供給する始動後燃料噴射を行う。
このとき、♯３気筒は、エンジン回転数が始動後判定回転数以下である１サイクル目の爆発行程終期に始動時噴射量の演算が行われ、この演算が行われた後の初爆（ｔ２）を迎えて２サイクル目の排気行程中に始動時噴射量の燃料が噴射供給され、エンジン回転数が始動後判定回転数以上（ｔ３）となる高い回転域で点火が行われることになる。
この燃料噴射制御装置２６は、噴射量演算時とこの演算された噴射量の燃料燃焼時とのエンジン回転数の差が大きく異なってしまう♯３気筒に対して、１サイクル目の爆発行程終期に演算された始動時噴射量の燃料が、２サイクル目の排気行程中に噴射供給されないように休止する。
【００１４】
このように、燃料噴射制御装置２６は、噴射量が演算される時とこの演算された噴射量の燃料が実際に点火燃焼される時とのエンジン回転数の差が過渡的に大きく異なってしまう、始動後判定直前という狭小な時期を狙って燃料噴射を休止する制御を行っている。
これにより、燃料噴射制御装置２６は、エンジン回転数が始動後判定回転数に至る状態であるのに、内燃機関１の各気筒♯１〜♯４に供給されている燃料噴射量が始動後判定以前の始動時状態のままで燃焼サイクルが行われている状態について、要求噴射量以上の燃料噴射が行われることを回避することができ、良好な始動性を確保しつつ、排気ガス成分のうち未燃ガス成分（ＨＣ）の排出を低減して排気ガスの浄化を図ることができる。
また、燃料噴射制御装置  ２６は、始動時燃料噴射の過程で燃料の噴射供給を休止する休止条件を、単位時間当たりエンジン回転数が始動後判定回転数を上回るまでの行程数が判断基準値を超えることとすることにより、初爆のタイミングが遅れない時は、通常の始動時燃料噴射を行えるため、良好な始動性を確保することができる。
さらに、燃料噴射制御装置２６は、前記単位時間当たりエンジン回転数が始動後判定回転数を上回るまでの行程数を、内燃機関１の全気筒♯１〜♯４の点火時期を積算することにより算出し、前記判断基準値を内燃機関１の冷却水温に応じて予め設定することにより、様々な状況下で、内燃機関１の始動性の確保と、排気ガスの浄化とを両立することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
この発明の燃料噴射制御装置は、初爆を迎えてエンジン回転数が始動後判定回転数を上回った際に、この初爆の直前最後に演算された噴射量の燃料の噴射供給を休止することで、内燃機関の始動時燃料噴射から始動後燃料噴射に至る状態の燃料噴射量を適正化することができ、この制御を他の内燃機関にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例を示す燃料噴射制御装置のシステム構成図である。
【図２】燃料噴射制御のフローチャートである。
【図３】燃料噴射制御のタイムチャートである。
【図４】従来例を示す燃料噴射制御のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００１７】
１  内燃機関
６  吸気通路
１１  排気通路
１２  燃料噴射弁
１６  点火プラグ
１９  水温センサ
２０  クランク角センサ
２１  カム角センサ
２２  吸気温センサ
２３  スロットルセンサ
２４  圧力センサ
２５  Ｏ２センサ
２６  燃料噴射制御装置
２７  制御手段
【図１】
2007332865.tif 000003
【図２】
2007332865.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007332865.tif 000006