(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
始動時に内燃機関へ供給すべき空気／燃料混合気用に燃料を調量する方法において、
始動過程が終了しない限り、実際の点火の時点と所定数（Ｎ≧１）点火前の点火時点間において回転数上昇が所定の範囲内であるかどうかを検査する工程と、
前記回転数上昇が前記所定の範囲内にない場合には、燃焼時に回転数上昇を前記所定の範囲内にさせる点火可能な混合気が得られるように、エンジン駆動状態に従って決められる燃料量（ｔｉ）を補正するための補正値（ＦＫ）を変化させる工程と、
を有することを特徴とする内燃機関の始動時の燃料を調量する方法。
【請求項２】
前記補正値（ＦＫ）が格納され、次回の始動過程の際に使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補正値（ＦＫ）を変化させたあと、混合気が濃厚化された場合には、内燃機関が少なくとも数回回転する間混合気が希薄化されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
始動時に内燃機関へ供給すべき空気／燃料混合気用に燃料を調量する装置において、
始動過程が終了しない限り、実際の点火の時点と所定数（Ｎ≧１）点火前の点火時点間において回転数上昇が所定の範囲内であるかどうかを検査する検査装置（１７）と、
前記回転数上昇が前記所定の範囲内にない場合には、燃焼時に回転数上昇を前記所定の範囲内にさせる点火可能な混合気が得られるように、エンジン駆動状態に従って決められる燃料量（ｔｉ）を補正するための補正値（ＦＫ）を変化させる補正装置（１６）と、
を有することを特徴とする内燃機関の始動時の燃料を調量する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、始動時に内燃機関へ供給すべき空気／燃料混合気用に燃料を調量する方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の始動時に燃料を調量する方法と装置が文献ＤＥ２４１００９０Ａ１から知られている。同公報においてはいわゆる暖間始動、すなわち暖まっているエンジンが停止され、その後数分停止して、再び始動しようとする始動が前提になっている。停止期間の間に燃料供給装置で燃料が蒸発し、それによってしばしば始動時に燃料の代わりに燃料蒸気のみが供給されることになり、その結果、噴射される燃料量が不十分なものになる。したがって上述の公報の開示によれば、エンジンのスタータが所定の期間より長く操作された場合には、噴射当たり調量される燃料量が所定の期間にわたって所定パーセンテージだけ増大される。
【０００３】
しかし、エンジンが冷えている場合でも、すなわち始動時に対して用いられる燃料調量値が今給油されたのとは異なる燃料に対して定められているときには、燃料に関連した始動問題が発生することがある。燃料は比較的異なる特性を有する種々のガソリンであるが、ガソリンであったりまたメタノールであったり、あるいは種々のガソリン／メタノール混合物である可能性もある。
【０００４】
種々の燃料で内燃機関を駆動することができるようにするために、種々の方法が知られており、それについて例えば未公開の公報ＤＥ４２４１８２１Ａ１があることを指摘しておく。しかしこの公報から知られた方法は始動時に対する特別な処置を扱うものではない。
【０００５】
従って始動時の燃料の調量値が本来良好な燃料（あるいはその逆）に対して設定されたものであっても、良好でない燃料でも内燃機関を始動させることができるようにするという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、始動時の燃料調量値がある燃料に対して設定された場合、その燃料の特性に対応しない特性の燃料が用いられる場合でも、内燃機関を確実に駆動させることのできる、始動時に内燃機関に供給すべき空気／燃料混合気用に燃料を調量する方法と装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明は、
始動時に内燃機関へ供給すべき空気／燃料混合気用に燃料を調量する方法において、
始動過程が終了しない限り、実際の点火の時点と所定数（Ｎ≧１）点火前の点火時点間において回転数上昇が所定の範囲内であるかどうかを検査する工程と、
前記回転数上昇が前記所定の範囲内にない場合には、燃焼時に回転数上昇を前記所定の範囲内にさせる点火可能な混合気が得られるように、エンジン駆動状態に従って決められる燃料量（ｔｉ）を補正するための補正値（ＦＫ）を変化させる工程と、
を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、
始動時に内燃機関へ供給すべき空気／燃料混合気用に燃料を調量する装置において、
始動過程が終了しない限り、実際の点火の時点と所定数（Ｎ≧１）点火前の点火時点間において回転数上昇が所定の範囲内であるかどうかを検査する検査装置（１７）と、
前記回転数上昇が前記所定の範囲内にない場合には、燃焼時に回転数上昇を前記所定の範囲内にさせる点火可能な混合気が得られるように、エンジン駆動状態に従って決められる燃料量（ｔｉ）を補正するための補正値（ＦＫ）を変化させる補正装置（１６）と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明方法では、始動時に回転数上昇が所定の範囲内、例えばしきい値を上回るかが調べられる。この条件が満たされていない場合には、燃焼時に回転数上昇を所定の範囲内にさせる所望通り点火可能な混合気が予期できるように、エンジン駆動状態に従って決められる燃料量を補正するための格納された補正値が変化される。
【００１０】
所望通り「点火可能」とは、実際の混合気に比較して、良好に点火する混合気も、良好には点火しない混合気も考えなければならないことを表している。例えば約１００回転した後には、１０００回転／分と１４００回転／分間の範囲の回転数が予期される。回転数がこの範囲より低い場合には、混合気が薄すぎると考えられ、従って補正値は増大される。それに対して回転数がこの範囲を越えている場合には、混合気は濃すぎるものであり、従って始動時には本来所望される混合気よりかなり良好に点火すると考えられる。その場合には補正値は低下される。
【００１１】
比較的多数回回転した後でかつ比較的高回転数時に初めて補正値が求められる上述の場合においては、その補正値は次の始動過程の際に初めて使用される。従って、エンジンは始動するが、始動状態は必ずしも最適でないと考えられる。それに対して、エンジンがまったく始動しない恐れがある場合には、まだ少ししか回転しないうちに、一つの点火から次の点火までに、あるいは数少ない数回の点火の間に回転数上昇が所定の範囲になったかを、または簡単にしきい値を越えたかを調べるように処理するとよい。所定の範囲にならなかった場合には、補正値を増大させて、それによってまだ進行している始動過程の間に点火可能な混合気を得るようにする。
【００１２】
好ましくは補正値は、他の燃料量調節機能、例えば始動後の機能または加速増量機能がその補正値にアクセスできるように、格納される。
【００１７】
【実施例】
以下、図面に示す実施例に従って本発明を詳細に説明する。
【００１８】
図１には吸気管１１を有する内燃機関１０が図示されており、この吸気管内に噴射装置１２により燃料が噴射される。対応する噴射時間ｔｉが、値、特に内燃機関１０の回転数ｎと温度θ＿Motに従ってアドレスされる特性値マップから読み出される。エンジン温度はエンジン温度センサ１３によって測定され、一方回転数は回転数センサ１４によって測定される。特性値マップから読みだされた噴射時間ｔｉは乗算回路１５において補正係数ＦＫで乗算される。この補正係数は補正装置１６によって検査装置１７からの信号に従って出力され、検査装置には回転数センサ１４から回転数信号が供給され、また検査装置はクロック発生器１８を有する。
【００１９】
上述の特性値マップ１９は、始動の場合の噴射時間のみを格納する特性値マップである。他の特性値マップおよび噴射時間を調節する他の装置は本発明との関連においては対象とはならない。
【００２０】
エンジン１０が始動される場合に、エンジンはまず（不図示の）スタータによって駆動され、このスタータはわずかな回転（図２では４回転）後にすでに例えば１５０回転／分のスタータ回転数になるようにエンジンを駆動する。エンジン温度が低い場合には、スタータ回転数も明らかに低くなり、例えばわずか８０回転／分となる。エンジンに供給される空気／燃料の混合気がシリンダで正常に燃焼するときには、急速に回転数が上昇するので、約６０回の点火後にはすでに１０００回転／分のアイドル回転数に達する。しかし図２に示すように、回転数のオーバーシュートがあるので、始動から約１００回点火の後には約１２００回転／分の回転数になる。始動から約５秒後あるいは２２０回の点火後には再びアイドル回転数になる。
【００２１】
点火の回数に関係する平均回転数カーブが図２に実線で示されている。混合気の燃焼はあまり良好でないが、常にそうであり、満足できるエンジン始動が得られる場合には、図２の下方の点線に示すようなカーブになる。混合気の燃焼が平均以上に良好であるが、常にそうであって、混合気が濃すぎて有害ガス排出が増大するとは考えられない場合には、図２の上方の点線のカーブが得られる。従って始動から約１００回の点火後に回転数が最大になるとき、許容できる回転数範囲は、約９００回転／分から約１２００回転／分間の回転数範囲となる。
【００２２】
図１に示す装置において補正装置１６と検査装置１７が動作する第１の実施例を図３を用いて説明する。
【００２３】
内燃機関１０の始動後にステップＳ３．１において格納されている補正係数ＦＫを読み出す。次に（ステップＳ３．２）、噴射時間ｔｉによって決まる燃料量が補正係数との乗算によって補正される。ステップＳ３．３では、始動から所定回数の点火後、例えば１００回の点火後にエンジンの回転数が測定される。その後（ステップＳ３．４）、回転数が例えば１２００回転／分の上方のしきい値Ｎ＿Ｈを越えているかを調べる。そうである場合にはステップＳ３．５において補正係数ＦＫが、例えば１０％減少され、次の始動のために格納され、その後処理の終了に達する。それに対して上方のしきい値を越えていない場合には、ステップＳ３．６において例えば９００回転／分の下方のしきい値Ｎ＿Ｌを下回っているかが調べられる。そうである場合にはステップＳ３．７において補正係数ＦＫが例えば１０％増大されて、次の始動のために格納される。その後、下方のしきい値を下回っていない場合にも同様に、処理の終了に達する。
【００２４】
図３を用いて説明した方法においては、始動からのある一つだけの点火回数についてのみ、回転数が所定の範囲にあるかを調べている。しかしこの種の範囲検査は、図２から明らかなように、より多数回の点火についても実施することができる。すなわち、調査した点火回数のうち一つに対して回転数が所定の範囲にない場合には、補正係数が変化される。
【００２５】
混合気が濃すぎても始動の場合には問題にはならないので、図３に示す実施例を簡略にして、回転数が上方の回転数しきい値を上回っているかの検査を省くことができる。
【００２６】
始動過程が良好に進行しない場合には、始動過程の間連続して補正係数を変化させることのできる方法を図４と５を用いて説明する。
【００２７】
エンジンの始動後にステップＳ４．１において当該自動車が給油されたかを調べる。給油は、例えば給油タンクの充填状態表示器の顕著な変化によって確認される。車両が給油された場合には、補正係数ＦＫを初期値、例えば「１」にセットする（ステップＳ４．２）。その後、給油されない場合にも同様に、ステップＳ４．３へ進んで、燃料量に関する補正係数を適合することにそもそも意味があるかどうかを調べる。この適合は、他の欠陥がある場合には無意味である。従って、スタータ回転数がしきい値を越えているか、例えば６０回転／分を越えているかを調べ、かつバッテリ電圧がしきい値を上回っているかが調べられる。これらの条件のいずれかが満たされない場合には、燃料量を変化させても予期される不良な始動特性に何も変化を与えることはできないと考えられる。従って直接処理の終了に達する。そうでない場合にはステップＳ４．４において始動から多数回の点火、実施例では５回の点火が待機される。これは、それによって始動の不安定が克服されており、かつそれ以降の処理においては５回の点火に関する回転数特性が調べられるからである。
【００２８】
一度だけ通過するこのステップの後にステップＳ４．５からＳ４．７を有するループに達する。ステップＳ４．５においては、噴射時間ｔｉが補正係数ＦＫによって補正され、噴射と点火が行われる。その後ステップＳ４．６において必要に応じて新しい補正係数が求められる。それについては図５のフローチャートを用いて後述する。その後（ステップＳ４．７）、始動過程の最後に達しているかどうかが調べられる。そうでない場合には、ステップＳ４．７において最終的にシーケンスを終了すべきことが明らかになるまで、改めてステップＳ４．５からＳ４．７が実行される。
【００２９】
図５によれば、図４のステップＳ４．６には６つのサブステップＳ４．６．１からＳ４．６．６が設けられている。ステップＳ４．６．１においては、５回前の点火と現在の点火間の時間がしきい値より小さいかが調べられる。そうである場合にはそれはエンジンに供給される混合気が良好に点火したことを示すものであって、従って図４の処理全体の終了に達する。そうでない場合にはステップＳ４．６．２において回転の数が例えば６回転のしきい値より小さいかが調べられる。そうである場合にはステップＳ４．６．４において２回転毎に補正係数ＦＫをそれぞれ２０％だけ増大する。ここで、各点火毎に増大させてはならないことに注意しなければならない。というのは燃料調量の変化は２、３回の点火だけずれて初めて検出されるからである。どれだけ回転するのを待つか、並びに補正値を何パーセント増大するかは、それぞれの適用例に関係する。
【００３０】
補正係数の増大後に、係数がしきい値を越えているか、本実施例では１．５を越えているかが調べられる（ステップＳ４．６．５）。そうである場合にはステップＳ４．６．６において、「不良燃料」のフラグがセットされ、それにより他の燃料量調節機能に燃料が不良であることが示される。例えば始動後の機能あるいは加速増量機能のような他の機能を調整しなくてもよい場合、あるいは他の機能が補正値に直接アクセスし、それをそのままあるいは修正して利用できるできるように補正値が格納される場合には、この種のフラグを省くことができる。フラグをセットしたら、ステップＳ４．７へ進む。
【００３１】
ステップＳ４．６．２において、回転の回数が設定しきい値を越えている場合には、補正係数を初期値「１」に設定する。これは、ステップＳ４．６．４で行われた濃厚化に比べて希薄化に対応する。上述の処置にも関らずまだしきい値を超える回転数上昇が得られない（これはステップＳ４．６．１において時間を調べることにより検査される）場合にのみステップＳ４．６．３に達することに注意しておく。しかし燃焼がないにも関らず混合気がだんだんと濃厚にされた場合には、燃焼室、特に点火プラグが液体状の燃料によって濡れてしまうことを心配しなければならない。ステップＳ４．６．３の処置は、乾燥させるためのものである。このような濡れることに関して抵抗力のあるエンジンである場合には、ステップＳ４．６．３は、前回に得られた補正係数を不変のままに保持するようにすることも可能である。
【００３２】
上述の説明では、良好な燃料の後に不良な燃料が給油された場合にのみ新たな補正係数が習得されることが述べられている。しかしまた、逆の方向に学習すること、すなわち不良な燃料の後に良好な燃料が給油された場合に、補正係数を減少させるようにすることも可能である。そのために、例えば所定回数の点火の内何回燃焼が行われたかを調べることができる。しきい値は例えば８回の点火で７回の燃焼とすることができる。このしきい値に達した場合には、補正係数は値１の方向へ変化される。一回の点火後に実際に燃焼したかどうかは、例えば１つの点火から次の点火までの回転数上昇を監視することによって確認することができる。
【００３３】
燃焼している場合には、回転数は一つの燃焼から次の燃焼までに数十回転から約２００回転／分までだけ増大する。上述の機能が使用される場合には、給油されたかの判断は省くことができる。
【００３４】
上述の説明では補正係数の温度依存性は考慮されていない。しかし、エンジン温度が３０℃になると良好な燃料と不良な燃料間に顕著な差異を認めることができないのが実際であり、これは冷間始動特性に関係するものである。従ってこの温度からは補正は不要になる。エンジン温度が低いほど、良好な燃料と不良な燃料間の差異が顕著になる。
【００３５】
このような差異を考慮するために、例えば格納されている特性曲線によって各温度について所定の最大の補正係数が設定される。例えばエンジン温度が０℃の場合には１．５の補正係数が習得されたが、次の冷間始動時エンジン温度が＋１０℃である場合には、特性曲線で関連する最大の補正係数が調べられる。それが例えば１．３である場合には、この値が使用され、さらに学習されることはない。特性曲線の代わりに２、３の所定の温度範囲に対していくつかの最大値のみを設定することも可能である。
【００３６】
他の方法は、１つの補正係数だけを格納するのではなく（上述の補正係数の最大値とは区別される）、種々の温度領域について複数の補正係数を格納することである。それぞれ実際の温度領域に従って関連する補正係数が読み出される。この方法は最大補正係数に制限する上述したものと組み合わせることができる。
【００３７】
第３の方法は、種々の温度に対する補正値が互いにどのような比にあるかを記述する特性曲線を格納することである。補正値が習得されて格納される場合に、同時に関連するエンジン温度も格納される。新たな冷間始動が行われると、関連するエンジン温度が検出され、格納されている補正値に乗算される比が特性曲線から読み出され、その時のエンジン温度に合わせて調整が行なわれる。
【００３８】
本実施例においては、特性値マップ１９の噴射値は良好な燃料について設定されていることが前提になっている。その場合、不良の燃料が給油されると、噴射時間が長くされ、従って常に補正係数を増大することが説明された。しかし、良好な燃料よりも比較的良好でない燃料が販売されることが多い場合には、特性値マップ１９の値をこの比較的良好でない燃料について設定し、良好でない燃料の代わりに良好な燃料が給油された場合には、補正係数を減少するようにすることもできる。
【００３９】
補正係数の代わりに補正値として噴射時間と加算的に結合される被加数を使用することも可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、実際の点火の時点と所定数点火前の点火時点間の回転数上昇が所定の範囲内にあるかどうかを検査し、そうでない場合には、燃料量を補正する補正値を変化させ、回転数上昇を所定の範囲内にさせる点火可能な混合気が得られるようにしているので、始動時の燃料調量値ないし補正値がある燃料に対して設定されている場合、その燃料の特性に対応しない特性の燃料が用いられる場合でも、内燃機関を確実に駆動させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】エンジンの始動からの点火回数とエンジン回転数との関係を示す線図である。
【図３】次の始動過程に使用される補正値を定める方法を説明するフローチャート図である。
【図４】始動過程の間に変化される補正値を定める方法を説明するフローチャート図である。
【図５】図４のステップＳ４．６へつながるフローチャート図である。
【符号の説明】
１０  内燃機関
１１  吸気管
１２  噴射装置
１３  エンジン温度センサ
１４  回転数センサ
１６  補正装置
１７  検査装置
１８  クロック発生器
１９  特性値マップ
【図１】
0003875732.tif 000002
【図２】
0003875732.tif 000003
【図３】
0003875732.tif 000004
【図４】
0003875732.tif 000005
【図５】
0003875732.tif 000006