(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁を設け、前記内燃機関の運転状態に応じて求められた噴射量の燃料を噴射するよう前記燃料噴射弁を動作制御する燃料噴射制御手段を設け、前記内燃機関の始動が初回であるか２回目以降であるかの始動情報を記憶する記憶手段を設け、前記内燃機関の始動時に初回始動条件として少なくとも前記記憶手段に記憶された始動情報が初回の始動である条件が成立する場合は噴射量を増大させるよう制御する初回噴射制御手段を設け、この初回噴射制御手段による増大された噴射量の積算値が設定値以上になった場合は前記増大された噴射量を次第に減少させるよう制御する減少噴射制御手段を設け、前記初回噴射制御手段による増大された噴射量の積算値が設定値以上になった場合は前記始動情報を２回目以降の始動に書き換える始動情報書き換え手段を設けたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記始動情報書き換え手段は、前記内燃機関のクランキング開始から前記初回噴射制御手段による増大された噴射量の積算値が設定値以上になるまでに要した時間より算出される算出時間が設定時間を超えた条件と、前記内燃機関の始動完了後にイグニションスイッチがＯＦＦされた条件との、いずれか一方が成立する場合は、前記記憶手段の始動情報を２回目以降の始動に書き換える始動情報書き換え手段であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、フラッシュメモリであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に係り、特に、内燃機関の初回始動時に噴射量を増大させる制御が何度も行われないようにし得る内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載される内燃機関には、燃料を噴射する燃料噴射弁を設けているものがある。燃料噴射弁は、燃料配管により燃料タンクに連絡されている。燃料タンクの燃料は、燃料ポンプにより燃料配管を介して燃料噴射弁に供給され、内燃機関に噴射して供給される。燃料噴射弁により噴射される燃料は、燃料噴射制御装置により制御される。燃料噴射制御装置は、内燃機関の運転状態に応じて求められた噴射量の燃料を噴射するよう燃料噴射弁を動作制御する。
【０００３】
前記内燃機関を搭載した車両は、工場で組立ラインにおいて組立てられ、組立てが完了すると内燃機関を始動させ、自走してラインオフさせる。内燃機関の組立が完了した直後の燃料タンクから燃料噴射弁に至る燃料配管には、燃料が充填されていず、空気が入っている。したがって、組立後に初めて内燃機関を始動させる際には、燃料配管内の空気がすべて排出されるまで燃料を噴射することができないため、始動開始から完爆までに時間がかかる問題がある。
【０００４】
このような内燃機関の初回の始動開始から完爆までの時間を短縮するものとしては、特開平８−１００６９６号公報、特開平９−３１７５２７号公報に開示されるものがある。
【０００５】
特開平８−１００６９６号公報に開示されるものは、燃料供給装制御置に対する初回電源投入時に、燃料噴射弁の開弁制御を強制的に、所定の空気噴射用開弁時間に基づいて所定期間行わせるものである。
【０００６】
特開平９−３１７５２７号公報に開示されるものは、内燃機関の始動時であって、且つ、無燃焼状態であるとき、燃料噴射弁の開弁時間を増大補正するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関の燃料噴射制御装置は、前記のように、内燃機関の初回の始動開始から完爆までの時間を短縮するために、初回始動条件が成立する場合は開弁時間を増大させるよう制御している。これにより、燃料噴射制御装置は、スタータモータを回転させてクランキングを開始してから一定時間が経過するまでは燃料噴射量を増大させることにより、燃料配管内の空気を掃気して燃料の噴射を行わせ、燃料の燃焼による完爆により内燃機関の始動が完了すると、噴射量の増大を停止して通常の噴射量に戻している。
【０００８】
ところが、従来の燃料噴射制御装置は、噴射量の増大を停止して通常の噴射量に戻す条件として、内燃機関が完爆したことを設定しているため、完爆したことを検出する完爆検出手段を必要とする問題がある。
【０００９】
また、従来の燃料噴射制御装置は、初回始動の噴射量を増大させる制御が行われた後に初回始動条件が成立する場合や、制御手段内のバックアップデータがクリアされた場合は、再び初回始動の噴射量を増大させる制御が行われてしまうおそれがある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁を設け、前記内燃機関の運転状態に応じて求められた噴射量の燃料を噴射するよう前記燃料噴射弁を動作制御する燃料噴射制御手段を設け、前記内燃機関の始動が初回であるか２回目以降であるかの始動情報を記憶する記憶手段を設け、前記内燃機関の始動時に初回始動条件として少なくとも前記記憶手段に記憶された始動情報が初回の始動である条件が成立する場合は噴射量を増大させるよう制御する初回噴射制御手段を設け、この初回噴射制御手段による増大された噴射量の積算値が設定値以上になった場合は前記増大された噴射量を次第に減少させるよう制御する減少噴射制御手段を設け、前記初回噴射制御手段による増大された噴射量の積算値が設定値以上になった場合は前記始動情報を２回目以降の始動に書き換える始動情報書き換え手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関の始動時に初回始動条件として少なくとも記憶手段に記憶された始動情報が初回の始動である条件が成立する場合は噴射量を増大させるよう制御することにより、内燃機関の初回始動時に燃料配管内の空気を迅速に排出して始動開始から完爆までの時間を短縮することができ、この増大された噴射量の積算値が設定値以上になった場合は増大された噴射量を次第に減少させるよう制御することにより、演算によって噴射量の増大を停止して通常の噴射量に戻すことができ、従来のように内燃機関が完爆したことを検出するための完爆検出手段を設ける必要がない。また、この内燃機関の燃料噴射制御装置は、初回噴射制御手段による増大された噴射量の積算値が設定値以上になった場合は記憶手段の始動情報を２回目以降の始動に書き換えることにより、再び初回始動の噴射量を増大させる制御が行われることを阻止することができる。
【００１２】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図３において、２は図示しない車両に搭載された内燃機関、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はヘッドカバー、１０は燃焼室である。
【００１３】
内燃機関２は、吸気系としてエアクリーナ１２と吸気管１４とスロットルボディ１６とサージタンク１８と吸気マニホルド２０とを順次に接続し、燃焼室１０に連通する吸気通路２２を設けている。スロットルボディ１６の吸気通路２２には、スロットルバルブ２４を設けている。また、内燃機関２は、排気系として排気マニホルド２６と排気管２８と触媒コンバータ３０とを順次に接続し、燃焼室１０に連通する排気通路３２を設けている。
【００１４】
この内燃機関２には、吸気を過給する過給機３４を設けている。過給機３４は、吸気管１４の途中にコンプレッサ３６を設け、排気管２８の途中にコンプレッサ３６を駆動するタービン３８を設けている。また、内燃機関２は、コンプレッサ３６よりも下流側の吸気管１４にインタクーラ４０を設けている。
【００１５】
過給機３４は、タービン３８を迂回して排気通路３２を連通するバイパス通路４２を設け、このバイパス通路４２を開閉するウエイストゲートバルブ４４を設け、ウエイストゲートバルブ４４を開閉駆動するアクチュエータ４６を設けている。アクチュエータ４６には、コンプレッサ３６下流側の吸気通路２２から導入される過給圧によりウエイストゲートバルブ４４を開閉動作させ、過給圧を設定過給圧に制御する。
【００１６】
内燃機関２は、ヘッドカバー８にイグニションコイル４６を取付けて設けている。また、内燃機関２は、ＰＣＶバルブ４８を介してヘッドカバー８内とサージタンク１８の吸気通路２２とを連通する第１ブローバイガス通路５０を設け、ヘッドカバー８内とエアクリーナ１２直下流の吸気通路２２とを連通する第２ブローバイガス通路５２を設けている。
【００１７】
内燃機関２は、各燃焼室１０に指向させて燃料を噴射する燃料噴射弁５４を吸気マニホルド２０に設けている。燃料噴射弁５４は、燃料分配管５６を介して燃料供給通路５８により燃料タンク６０に連絡されている。燃料供給通路５８には、燃料フィルタ６２を設けている。燃料タンク６０内には、燃料ポンプ６４を設けている。
【００１８】
燃料タンク６０の燃料は、燃料ポンプ６４により燃料供給通路５８に圧送され、燃料フィルタ６２により塵埃を除去されて燃料圧力調整部６６により圧力を調整され、燃料分配管５６により各燃焼室１０毎の燃料噴射弁５４に夫々分配して供給される。燃料圧力調整部６６により圧力を調整された余剰の燃料は、燃料戻り通路６８により燃料タンク６０に戻される。
【００１９】
燃料タンク６０には、２ウエイチェックバルブ７０を介装したエバポ通路７２の一端側を連通している。エバポ通路７２の他端側は、キャニスタ７４に連通している。キャニスタ７４には、１ウエイチェックバルブ７６を介装したパージ通路７８の一端側を連通している。パージ通路７８の他端側は、スロットルボディ１６の吸気通路２２に連通している。
【００２０】
内燃機関２は、スロットルバルブ２４を迂回してスロットルボディ１６の吸気通路２２とサージタンク１８の吸気通路２２とを連通するアイドル空気通路８０を設けている。アイドル空気通路８０の途中には、アイドル空気量を調整するアイドル空気量制御弁８２を設けている。
【００２１】
この内燃機関２には、エンジン回転数を検出するためのクランク角を検出するクランク角センサ８４を設け、スロットルバルブ２４のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ８６を設け、ノッキングを検出するノッキングセンサ８８を設け、吸気温度を検出する吸気温度センサ９０を設け、冷却水温度を検出する冷却水温度センサ９２を設け、吸気の圧力を過給圧として検出する圧力センサ９４を設け、排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサ９６を設けている。
【００２２】
前記イグニションコイル４６と燃料噴射弁５４と燃料ポンプ６４とアイドル空気量制御弁８２とクランク角センサ８４とスロットル開度センサ８６とノッキングセンサ８８と吸気温度センサ９０と冷却水温度センサ９２と圧力センサ９４とＯ２センサ９６とは、燃料噴射制御装置９８を構成する制御部１００に接続されている。
【００２３】
この制御部１００には、内燃機関２のイグニションスイッチ１０２を接続して設け、また、メインスイッチ１０４とフューズ１０６とを介してバッテリ１０８を接続して設けている。制御部１００は、クランクセンサ８４〜Ｏ２センサ９６から入力する信号によりイグニションコイル４６、燃料噴射弁５４等を動作制御し、点火時期や噴射量を制御する。
【００２４】
燃料噴射制御装置９８は、制御部１００に燃料噴射制御手段１１０と記憶手段１１２と初回噴射制御手段１１４と減少噴射制御手段１１６と始動情報書き換え手段１１８とを設けている。
【００２５】
前記燃料噴射制御手段１１０は、内燃機関２の運転状態に応じて求められた噴射量の燃料を噴射するよう燃料噴射弁５４を動作制御する。前記記憶手段１１２は、内燃機関２の始動が初回であるか２回目以降であるかの始動情報を記憶する。この記憶手段１１２は、フラッシュメモリ（電気的に書き換え可能な不揮発性半導体メモリ）からなる。
【００２６】
前記初回噴射制御手段１１４は、内燃機関２の始動時に初回始動条件として、少なくとも記憶手段１１２に記憶された始動情報が初回の始動である条件が成立する場合は、噴射量を増大させるよう制御する。この実施例の初回噴射制御手段１１４は、初回始動条件として、記憶手段１１２に記憶された始動情報が初回の始動である条件と、冷却水温度が下限温度を越え且つ上限温度の温度域にある条件とが成立する場合は、噴射量を増大させるよう制御する。
【００２７】
前記減少噴射制御手段１１６は、初回噴射制御手段１１４による増大された噴射量の積算値が設定値以上になった場合は、増大された噴射量を次第に減少させるよう制御する。設定値は、燃料タンク６０から燃料噴射弁５４までに配設された燃料配管を構成する燃料分配管５６、燃料供給通路５８、燃料フィルタ６２、燃料圧力調整部６６、燃料戻り通路６８等の容積により設定する。
【００２８】
前記始動情報書き換え手段１１８は、初回噴射制御手段１１４による増大された噴射量の積算値が設定値以上になった場合は、記憶手段１１２に記憶された始動情報を２回目以降の始動に書き換える。この始動情報書き換え手段１１８は、内燃機関２のクランキング開始から初回噴射制御手段１１４による増大された噴射量の積算値が設定値以上になるまでに要した時間より算出される算出時間が設定時間を超えた条件と、内燃機関２の始動完了後にイグニションスイッチ１０２がＯＦＦされた条件との、いずれか一方が成立する場合は、記憶手段１１２の始動情報を２回目以降の始動に書き換える。
【００２９】
次にこの実施例の作用を図１・図２にしたがって説明する。
【００３０】
燃料噴射制御装置９８は、制御部１００によって、図１に示す如く、イグニションスイッチ１０２のＯＮされて制御がスタートすると（２００）、記憶手段１１４であるフラッシュメモリがクリア状態：Ｔｆ＝‘０’であるか否かを判断し（２０２）、初回始動条件として記憶手段１１２に記憶された始動情報が初回の始動である条件が成立するか否かを判断する。
【００３１】
この判断（２０２）がＮＯの場合は、（２１６）にジャンプして噴射量ＴＰの増大を終了させる。この判断（２０２）がＹＥＳの場合は、冷却水温度ＴＷＮが下限温度ＴＷＰＬを越え且つ上限温度ＴＷＰＨ以下であるか否かを判断し（２０４）、初回始動条件として冷却水温度が設定温度域にある条件が成立するか否かを判断する。
【００３２】
この判断（２０４）がＮＯの場合は、（２１６）にジャンプして噴射量ＴＰの増大を終了させる。この判断（２０４）がＹＥＳの場合は、基本噴射量ＴＰＢＡＳＥに初回始動増量補正ＫＰＵＲＧをかけて（ＴＰ＝ＴＰＢＡＳＥ＊ＫＰＵＲＧ）得られた噴射量ＴＰに増大させ（２０６）、図２に示す如く、この増大された噴射量ＴＰを積算｛ＴＰｓ＝ＴＰｉ＋（ＴＰｉ−１）｝して積算値ＴＰｓを求め（２０８）、積算値ＴＰｓが設定値ＴＰｃ以上（ＴＰｓ≧ＴＰｃ）になったか否かを判断する（２１０）。
【００３３】
この判断（２１０）がＮＯの場合は、処理（２０６）に戻る。この判断（２１０）がＹＥＳの場合は、図２に示す如く、増大された噴射量ＴＰを次第に減少させ（２１２）、また、記憶手段１１２であるフラッシュメモリにＴｆ＝‘１’のフラグを立て（２１４）、記憶手段１１２に記憶された始動情報を２回目以降の始動に書き換えて、噴射量ＴＰの増大を終了させる（２１６）。
【００３４】
なお、記憶手段１１２に記憶された始動情報を２回目以降の始動への書き換える時期は、内燃機関２のクランキング開始から初回噴射制御手段１１４による増大された噴射量ＴＰの積算値ＴＰｓが設定値ＴＰｃ以上になるまでに要した時間ＴＴＰｃより算出（ＴＴＰｃ＊ＦＴ）される算出時間ＴＳｓが設定時間ＴＳｃを超えた条件と、内燃機関２の始動完了後にイグニションスイッチ１０２がＯＦＦされた条件との、いずれか一方が成立する場合とする。
【００３５】
前記算出時間ＴＳｓが設定時間ＴＳｃを超えた（ＴＳｓ＞ＴＳｃ）条件とは、増大された噴射量ＴＰの積算値ＴＰｓが設定値ＴＰｃ以上になるまでに要した時間ＴＴＰｃのＦＴ倍の時間が経過して、内燃機関２が安定して運転されている状態を判断するものである。また、前記内燃機関２の始動完了後にイグニションスイッチ１０２がＯＦＦされた条件とは、内燃機関２が安定して運転されている状態になった後に停止された状態を判断するものである。
【００３６】
このように、この内燃機関２の燃料噴射制御装置９８は、図２に示す如く、内燃機関２の始動時に初回始動条件として少なくとも記憶手段１１２に記憶された始動情報が初回の始動である条件が成立する場合は噴射量ＴＰを増大させるよう制御することにより、内燃機関２の初回始動時に燃料供給通路５８等の燃料配管内の空気を迅速に排出して始動開始から完爆までの時間を短縮することができ、この増大された噴射量ＴＰの積算値ＴＰｓが設定値ＴＰｃ以上になった場合は増大された噴射量ＴＰを次第に減少させるよう制御することにより、演算によって噴射量ＴＰの増大を停止して通常の噴射量に戻すことができ、従来のように内燃機関２が完爆したことを検出するための完爆検出手段を設ける必要がないため、低コストに実施することができる。
【００３７】
また、この内燃機関２の燃料噴射制御装置９８は、初回噴射制御手段１１４による増大された噴射量ＴＰの積算値ＴＰｓが設定値ＴＰｃ以上になった場合は記憶手段１１２の始動情報を２回目以降の始動に書き換えることにより、再び初回始動の噴射量を増大させる制御が行われることを阻止することができる。
【００３８】
このため、この内燃機関２の燃料噴射制御装置９８は、内燃機関２の初回始動時に噴射量を増大させる制御が何度も行われないようにすることができ、制御の信頼性を向上することができる。
【００３９】
さらに、この内燃機関２の燃料噴射制御装置９８は、記憶手段１１２としてフラッシュメモリを設けていることにより、バックアップデータがクリアされた場合にも、再び初回始動の噴射量を増大させる制御が行われてしまうおそれがなく、制御の信頼性を向上することができる。
【００４０】
なお、上述実施例においては、初回始動条件が成立した場合にＴＰＢＡＳＥ＊ＫＰＵＲＧにより得られた噴射量ＴＰに増大させ、この増大された噴射量ＴＰの積算値ＴＰｓが設定値ＴＰｃ以上（ＴＰｓ≧ＴＰｃ）になった場合は増大された噴射量ＴＰを次第に減少させたが、この噴射量ＴＰの増大・減少をクランク角により行うこともできる。
【００４１】
噴射量ＴＰは、例えば、図２に示す如く、クランキング開始からクランク角判定までは噴射量ＴＰをＰＲＶ倍（ＴＰ＊ＰＲＶ）し、クランク角判定後はクランク軸のＮ回転毎に噴射量ＴＰをＰＲＶ２倍（ＴＰ＊ＰＲＶ２）まで次第に減少させ、以降は噴射量ＴＰをＰＲＶ２倍（ＴＰ＊ＰＲＶ２）に維持することにより、クランク角に従って増大・減少させることができる。
【００４２】
また、上述実施例においては、初回始動条件が成立した場合にある値を掛けることにより増大させた噴射量ＴＰを一定値に設定したが、最初の噴射量ＴＰを最大値とし、その後噴射量ＴＰが２次曲線的に減少するように設定することにより、燃料配管内の空気をさらに迅速に排出し得て始動開始から完爆までの時間を短縮することができる。
【００４３】
さらに、上述実施例においては、増大された噴射量ＴＰの積算値ＴＰｓが設定値ＴＰｃ以上になった場合は記憶手段１１２の始動情報を２回目以降の始動に書き換えることにより、再び初回始動の噴射量を増大させる制御が行われることを阻止しているが、記憶手段１１２の始動情報を２回目以降の始動に書き換えた後に、燃料系統の分解・整備により燃料配管内から燃料が抜けた場合や、ガス欠により燃料配管内から燃料が抜けた場合は、記憶手段１１２の始動情報を２回目以降の始動から初回の始動に書き戻す手段を設けることにより、再び初回始動の噴射量を増大させる制御を行わせて、整備後最初の始動開始から完爆までの時間を短縮することができる。
【００４４】
さらにまた、上述実施例においては、燃料供給通路５８等の燃料配管の空気を燃料噴射弁５４から吸気通路２２に噴射させて排出させたが、燃料供給通路５８の途中に初回始動時に外部に対して開放動作される排出弁を設けて空気を排出させることもでき、また、内燃機関２の初回始動時に増大された噴射量ＴＰの積算値ＴＰｓが設定値ＴＰｃ以上になった場合は増大された噴射量ＴＰを次第に減少させるよう制御したが、燃料噴射弁５４からの空気の噴射が終了して液体である燃料が噴射され場合は、通常の燃料噴射に切換えるよう制御することもできる。
【００４５】
【発明の効果】
このように、この発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関の初回始動時に燃料配管内の空気を迅速に排出して始動開始から完爆までの時間を短縮することができ、演算によって噴射量の増大を停止して通常の噴射量に戻すことができ、従来のように内燃機関が完爆したことを検出するための完爆検出手段を設ける必要がない。また、この内燃機関の燃料噴射制御装置は、初回始動の噴射量を増大させる制御が行われた後は、再び行われることがない。
【００４６】
このため、この内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関の初回始動時に噴射量を増大させる制御が何度も行われないようにすることができ、制御の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す燃料噴射制御装置の制御のフローチャートである。
【図２】燃料噴射制御装置の制御のタイミングチャートである。
【図３】燃料噴射制御装置を備えた内燃機関の概略構成図である。
【符号の説明】
２  内燃機関
１０ 燃焼室
２２  吸気通路
３２  排気通路
３４  過給機
５４  燃料噴射弁
８４  クランク角センサ
８６  スロットル開度センサ
８８  ノッキングセンサ
９０  吸気温度センサ
９２  冷却水温度センサ
９４  車速センサ
９４  圧力センサ
９６  Ｏ２センサ
９８  燃料噴射制御装置
１００  制御部
１０２  イグニションスイッチ
１１０  燃料噴射制御手段
１１２  記憶手段
１１４  初回噴射制御手段
１１６  減少噴射制御手段
１１８  始動情報書き換え手段
【図１】
0004000792.tif 000002
【図２】
0004000792.tif 000003
【図３】
0004000792.tif 000004