(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転数検出手段と、バッテリ電圧検出手段と、エンジン始動時のエンジン回転数とバッテリ電圧とに基づき予め記憶したメモリマップから得られる燃料噴射量を摩擦力に相当するＰＩフィードバック制御のＩ値の初期値として求め、該初期値を用いてエンジン始動完了直後のアイドル燃料噴射量を算出する演算手段と、を備えたことを特徴とする電子燃料噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
該演算手段が、該エンジン回転数として始動時における噴射開始時の値を用いることを特徴とした電子燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子燃料噴射制御装置に関し、特にエンジン始動完了直後におけるフィードバック制御方式の電子燃料噴射制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来より知られている電子燃料噴射制御装置の構成例を示したもので、特にエンジン始動・完了時のみに関連した制御系統を示したものである。図中、１はエンジン（図示せず）の回転数センサを示し、５は該エンジンの水温センサを示している。
【０００３】
これらのセンサ１及び５の出力信号が演算手段としてのコントローラ（ＥＣＭ）２に与えられ、このコントローラ２で演算された燃料噴射量Ｑがインジェクタ駆動部３を介してインジェクタ（図示せず）へ与えられるようになっている。
このような電子燃料噴射制御装置におけるコントローラ２の演算アルゴリズムが図６に示されており、同図（１）に示すようにコントローラ２には演算部１１と１４とセレクタ１３とが含まれている。演算部１１は、スタータ駆動によるエンジン始動時におけるエンジン回転数センサ１からのエンジン回転数ＲＰＭと水温センサ５からの水温Ｔｗとを入力して始動時の燃料噴射量を演算する。
【０００４】
また、演算部１４は、やはり始動時におけるエンジン回転数ＲＰＭと水温Ｔｗとを入力してエンジン始動完了直後のアイドル噴射量を演算している。
そして、セレクタ１３がエンジン回転数等に基づき、エンジン始動時においては演算部１１で演算した燃料噴射量を選択し、エンジン始動完了直後のアイドル状態においては演算部１４で演算した燃料噴射量を選択して燃料噴射量Ｑとして出力する。
【０００５】
同図（２）においては演算部１４の演算アルゴリズムが示されており、このアルゴリズムは端的に言えば、同図（３）のメモリマップに示すようなアクセル＝０における水温Ｔｗに対応した燃料噴射量ＱをＰＩフィードバック演算部２０により補正するものである。なお、このような燃料噴射量のＰＩ制御自体については、特開平８−１１４１４２号、同９−１４０３１号、同７−２７９７３８号公報等に開示されている。
【０００６】
すなわち、この補正に際しては、実際のエンジン回転数ＲＰＭと予め演算部１４内部に設定されている目標回転数ＤＲＰＭとの差分に対してＰＩ（比例積分）フィードバック制御演算を行って演算部２０で求めた燃料噴射量Ｑ(p,i)（Ｐ項とＩ項をそれぞれ求めて加算したもの）を、同図（３）に示すメモリマップに基づいて求めた燃料噴射量Ｑから引いた値がエンジン始動完了直後のアイドル燃料噴射量Ｑ（アイドル）として求められる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のフィードバック制御を伴った電子燃料噴射制御装置においては、エンジン始動完了直後のアイドル状態が安定するまでは図６（３）に示したメモリマップを用いた制御が行われるが、特に低温時においては該メモリマップの燃料噴射量調整部分は殆ど水温に依存する。
【０００８】
水温変化の応答は遅いので、その結果、同図（２）に示す演算部２０におけるエンジン始動時のＩ項の初期値がほぼ“０”であり、従ってＩ項の初期補正量（Ｐ項）もほぼ“０”であるため、同図（３）のメモリマップで求めた燃料噴射量Ｑは実質的に補正されず、低水温時の大きな燃料噴射量Ｑがそのままインジェクタ駆動部３に与えられてしまう。
【０００９】
これは、水温センサ５の信号線が断線した場合も同様である。
したがって、このような水温変化の応答遅れや水温センサの断線によってエンジン始動完了直後のアイドル状態に対する燃料噴射量が大きくなってしまい、エンジンの吹け上がり等、エンジン回転数が制御不良状態に陥ってしまうという課題があった。
【００１０】
従って本発明は、エンジン始動完了直後に安定した燃料噴射量を供給できるフィードバック制御方式の電子燃料噴射制御装置を実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電子燃料噴射制御装置は、エンジン回転数検出手段と、バッテリ電圧検出手段と、エンジン始動時のエンジン回転数とバッテリ電圧とに基づき予め記憶したメモリマップから得られる燃料噴射量を摩擦力に相当するＰＩフィードバック制御のＩ値の初期値として求め、該初期値を用いてエンジン始動完了直後のアイドル燃料噴射量を算出する演算手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
すなわち、本発明においては、水温変化の応答遅れや水温センサ断線時による燃料噴射量の制御不良状態を解消するため、水温をパラメータとしないで燃料噴射量のフィードバック制御を行おうとするものである。
すなわち、図６（３）示したメモリマップを用いずに、エンジン始動後、すなわちエンジン始動時から脱却した直後のエンジンの目標回転数ＤＲＰＭと実際の回転数ＲＰＭとの差によってＰＩフィードバック制御を実行する。
【００１３】
この時、次式、
Ｑi＝Ｑi0＋KiΣ（ＤＲＰＭ−ＲＰＭ） (Kiは定数)     ・・・式(1)
で与えられる燃料噴射量のＩ（積分）項の初期値Ｑi0をエンジン始動時（始動完了前）のエンジン回転数とバッテリ電圧によって求め、この初期値Ｑi0を式(1)に代入して求めた燃料噴射量Ｑi（並びにＰ項の燃料噴射量Ｑp）を含む燃料噴射量Ｑをエンジン始動完了直後のアイドル燃料噴射量として演算手段が出力する。
【００１４】
このように、燃料噴射量のＩ項の初期値Ｑi0をエンジン始動時のエンジン回転数とバッテリ電圧によって求める理由は次のとおりである。
ＰＩ制御におけるＩ項による燃料噴射量Ｑiで与えられるエンジン回転数は、アクセル＝０の場合（アイドル状態）、エンジンの摩擦力に反比例する。また、この摩擦力はオイル温度（すなわち水温）と吸気圧に影響される（反比例関係）。ただし、吸気圧は無視できるパラメータであるので、実質的には摩擦力は水温に影響されることになる。
【００１５】
したがって、Ｉ項は水温の関数として初期化できることになる。
しかしながら、上述の如く、水温をパラメータとする場合には燃料噴射量の制御不良を招く。
一方、エンジン始動時のエンジン回転数はバッテリ電圧と摩擦力によって求められることが知られているので、水温に影響される摩擦力を該水温の代替として用いれば、エンジン始動時のエンジン回転数とバッテリ電圧とで摩擦力を求めることにより、間接的に水温を用いてＩ項を求めた場合と等価になる。
【００１６】
したがって、演算手段は、該摩擦力によって求めたＩ項を燃料噴射量の初期値として用いれば安定した燃料噴射量制御を実行することが可能となる。
なお、該演算手段は、該エンジン回転数として始動時における噴射開始時の値を用いることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る電子燃料噴射制御装置の実施例構成を示したもので、この構成は図５と同様に特にエンジン始動後の構成を示している。ただし、図１と図５を比較すると分かるように、本発明に係る電子燃料噴射制御装置においては、図５に示した水温センサ５の代わりにバッテリ４の電圧を常にコントローラ２が監視している点が異なっている。
【００１８】
図２には、図１に示したコントローラ２の演算アルゴリズムが示されており、図６に示した演算アルゴリズムと比較すると分かるように、同図（１）に示す如く、演算部１１は同じであるが演算部１２は、図６（１）の演算部１４が水温Ｔｗとエンジン回転数ＲＰＭとを入力しているのに対し、エンジン始動時のバッテリ電圧Ｖｂとエンジン始動時のエンジン回転数ＲＰＭとを入力している点が異なっている。
【００１９】
そして、図２（２）に示すように、アクセル＝０における水温センサのメモリマップ（図６（３））は用いずに、図２（３）にも示すメモリマップ２１によりバッテリ電圧Ｖｂとエンジン回転数ＲＰＭからＰＩ制御のＩ項の初期値としての燃料噴射量Ｑi0を求めるようになっている。
【００２０】
さらに、同図（２）に示すように、目標回転数ＤＲＰＭと実際の回転数ＲＰＭとの差分と、同図（３）によって求めた初期値Ｑi0とをＰＩフィードバック演算部２２が入力して、上記の式(1)に従いエンジン始動完了直後のアイドル噴射量Ｑを演算している。
【００２１】
ここで、上記のバッテリ電圧Ｖｂは図３（１）に示すようにエンジン始動が完了する前のスタータ（モータ）駆動時における電圧をコントローラ２が検出（▲１▼）した値であり、エンジン回転数ＲＰＭは、センサ１の検出信号の内、同図（２）に示すようにやはりスタータ駆動時（好ましくは噴射開始時）における値を検出（▲２▼）し、これらに基づいてエンジン始動完了直後のアイドル噴射量を演算している。
【００２２】
図４には、図２（３）に示したバッテリ電圧Ｖｂとエンジン回転数ＲＰＭと初期燃料噴射量Ｑi0とのメモリマップを作成するためのグラフが示されている。
すなわち、アクセル＝０のアイドル状態においては、エンジン回転数はエンジン摩擦力に反比例しており、さらにバッテリ電圧Ｖｂが大きくなればエンジン回転数も大きくなるという比例関係を有している。
【００２３】
したがって、これら３つのパラメータを一緒にプロットすれば同図（１）に示すようになる。
ここで、水温が低いとオイル温度も低く粘度が高いため、摩擦力が高くなるので、摩擦力と水温は同図（１）において逆（反比例）の関係として見ればよいことになる。
【００２４】
したがって、同図（１）に示す摩擦力（言い換えれば水温）をパラメータとしたグラフは、バッテリ電圧Ｖｂをパラメータにしてプロットすると同図（２）に示すように摩擦力に対してエンジン回転数が反比例するように示されることが分かる。
【００２５】
そして、このような同図（１）及び（２）に示すグラフを三次元として表すと同図（３）に示すようになり、これを図２（３）に示すメモリマップとして用いればよいことになる。例えば、エンジン回転数ＲＰＭがＲＰＭ１で、バッテリ電圧ＶｂがＶｂ１であれば、摩擦力に相当するＰＩ制御のＩ項の初期値としての燃料噴射量Ｑi01が求められる。
【００２６】
なお、上記の実施例では、エンジンとしてディーゼルエンジンを例にとって説明したが、これに限らず、ガソリンエンジンにも本発明の概念は適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る電子燃料噴射制御装置によれば、エンジン始動時のバッテリ電圧とエンジン回転数に基づき予め求めておいたメモリマップから得られる燃料噴射量を摩擦力に相当するＰＩフィードバック制御のＩ項の初期値として求め、この初期値を用いてエンジン始動完了直後のアイドル燃料噴射量を算出し、燃料噴射制御を行うように構成したので、Ｉ項の初期化により水温センサの影響を排除し、スムーズな安定したエンジンの始動を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子燃料噴射制御装置の実施例構成を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る電子燃料噴射制御装置におけるコントローラの演算アルゴリズムを説明するための図である。
【図３】本発明に係る電子燃料噴射制御装置におけるバッテリ電圧とエンジン回転数の検出時点を説明するための図である。
【図４】本発明に係る電子燃料噴射制御装置に用いるメモリマップを説明するためのグラフ図である。
【図５】従来の電子燃料噴射制御装置の構成例を示したブロック図である。
【図６】図５に示した従来例のコントローラにおける演算アルゴリズムを説明するための図である。
【符号の説明】
１  エンジン回転数センサ
２  コントローラ
３  インジェクタ駆動部
４  バッテリ
５  水温センサ
１１，１２，１４  演算部
１３  セレクタ
２０，２２  ＰＩフィードバック演算部
２１  メモリマップ
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【図１】
0003876568.tif 000002
【図２】
0003876568.tif 000003
【図３】
0003876568.tif 000004
【図４】
0003876568.tif 000005
【図５】
0003876568.tif 000006
【図６】
0003876568.tif 000007