JPH0476242A - 内燃機関用燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関に燃料を噴射制御する燃料噴射制御
装置に関し、特に始動時に燃料噴射量を好適な始動を可
能とする噴射量に制御する内燃機関用燃料噴射量制御装
置に関する。

〔従来の技術］ 従来より、エンジン始動時の燃料を予めプログラムされ
た始動時基本燃料噴射量に従ってエンジンに供給し、こ
の始動時基本燃料噴射量が始動可能な燃料噴射量である
か否かを判別し、始動不可能と判別したときは、始動時
基本噴射量を一定時間ごとに増量していくものがある（
例えば特開昭５８−１３３４３７号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のものをＦ、　　Ｆ、　　Ｖ、　　（フレ
キシブルフェーエルビークル）対応内燃機関に用いた場
合、燃料にアルコールを使用するとアルコールの理論空
燃比はガソリンの約半分であるため、燃料はガソリン使
用時の約２倍噴射する必要がある。

そのため、始動時は常に基本燃料噴射量を一定時間毎に
増量補正しなければならず始動性が悪いという問題があ
る。

本発明は、ＦＦＶ対応内燃機関における始動性を向上す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決する手段として本発明第１図に示すエン
ジンの状態を検出する状態検出手段と、この状態検出手
段に基づいて基本噴射量を算出する算出手段と、 前記エンジンに供給された混合気の空燃比を検出する空
燃比検出手段と、 前記空燃比と理論空燃比とのズレを検出する空燃比ズレ
検出手段と、 この空燃比ズレ検出手段により検出された空燃比ズレを
修正する学習値を求め記憶する空燃比学習手段と、 前記学習値が記憶されているか否かを判別する学習値確
認手段と、 前記エンジンの始動完了を検出する始動完了検出手段と
、 前記学習値が記憶されていない始動時において、前記基
本噴射量を段階的に変化させる基本噴射量変化手段と、 始動が完了すると前記基本噴射量の段階的変化を停止す
る停止手段と、 始動完了時の前記変化に応じて前記基本噴射量を補正し
て始動後の噴射量を算出する始動後噴射量算出手段と、 前記学習補正値が記憶されている始動時には空燃比が前
記基本噴射量を前回のエンジン停止時の空燃比になるよ
うに前記学習補正値で補正する学習補正手段と、 前記基本噴射量変化手段と、始動後の噴射量算出手段と
学習補正手段とのうちいずれか１つからの出力に応じて
燃料噴射量を制御する制御手段とを備えたことを特徴と
する内燃機関用燃料噴射量制御装置を提案する。

〔作用〕

これにより、始動時及び始動後は空燃比が前回のエンジ
ン停止時の空燃比になるようにエンジン状態により定ま
る基本噴射量を空燃比学習値により補正する。

また空燃比学習値が記憶されていない場合、始動時は基
本噴射量を始動が完了するまで段階的に変化させる。始
動が完了すると、基本噴射量の始動完了までの変化量に
応じて基本噴射量を補正する。以上のように補正された
基本噴射量に基づいて燃料を噴射制御する。

〔発明の効果〕

本発明により、Ｆ、Ｆ、Ｖ、対応内燃機関において、燃
料にアルコールを使用しても、始動時。

始動後は基本噴射量を空燃比学習値により補正すること
により最適な噴射量でエンジンが制御でき良好な始動性
及び運転性が得られる。またパンテリクリア等により学
習値が記憶されていない場合でも、始動時は基本噴射量
を段階的に変化させて得られる噴射量にて、また始動後
は始動完了時の基本噴射量の変化量に応じて基本噴射量
を補正して得られる噴射量にてエンジンが制御され、良
好な始動性、運転性が得られるという優れた効果がある
。

（実施例］ 本発明実施例を図面に基づいて説明する。第２図は本発
明が実施されるエンジン及び制御回路の全体構成を示す
概略図である。

１はエンジンで、燃焼用空気をエアフィルタ２゜吸気’
Ｗ３．スロットルバルブ６を経て吸入する。

４はエアフロメータでありエンジン１に吸入される空気
量を検出する。５は吸気温センサであり吸入空気の温度
を検出する。７は電磁式燃料噴射弁で燃料をエンジン１
へ供給している。燃焼後の排気ガスは排気管８．三元触
媒９を経て大気に放出される。１０は排気ガスより空燃
比を検出する空燃比センサである。エンジン１には冷却
水温を検出し、冷却水温に応じたアナログ電圧を出力す
るザーミスタ式水温センサ１１が設置されており、回転
速度センサ１２はエンジン１のクランク軸の回転速度を
検出し、回転速度に応した周波数パルス信号を出力する
。１３は制御回路でありエアフロメータ４．吸気温セン
サ５１回転速度センサ１２、冷却水温センサ１１、及び
空燃比センサ１０の検出信号に基づいて燃料噴射蓋を演
算し、この演算に応じた噴射信号を燃料噴射弁７に出力
することにより燃料噴射量を調整する。１４はバッテリ
でイグニッションスイッチ１５を介し２て制御回路１３
に電源を供給している。

また制御回路１３はイグニッションスイッチ１５のオン
・オフにかかわらずバッテリ１４から電源が供給されて
いるバックアップＲＡＭ１３ａを含んでいる。このＲＡ
Ｍ１３ａは後述する学習補正係数を記憶している。

第３図は制御回路１３の作動を示すフローチャートであ
り、このルーチンはエンジン１回転毎に実行される。

まｆイグニッションスイッチ１５がオンするとステップ
１０１で、後述する学習補正係数ＫＧが異常か否かをミ
ラーチエツクにより判別する。学習補正係数ＫＧが異常
と判定されるとステップ１０２に進んで学習補正係数を
１として初期化する。

この学習補正係数Ｋ　Ｇはバッテリ１４からＲＡＭ１３
ａへの電源供給が遮断されると初期化されてしまう。次
にステップ１０３にてバッテリ１４からＲＡＭ１３ａへ
の電源供給が遮断されると０になるバッテリクリアフラ
グＢ　ＣＩ”をＯとする。そしてステップ１．０４に進
んでエンジン１が始動状態か否かを判定する。またステ
ップ１０１で学習補正係数ＫＧが正常と判別された場合
もステップ１０４に進んで始動状態か否かを判別する。

始動状態と判定されるとステップ１０５に進んでＢＣＦ
がＯか否かを判別する。ＢＣＦ＝０のときすなわちバッ
テリ１４の電源供給の遮断があり、学習補正係数ＫＧが
初期化された後の始動時または、学習補正係数ＫＧが異
常のときの始動時はステップ１０６に進んで、燃料噴射
蓋Ｔ　Ａ　１．Ｊを以下の式で算出する。

ＴＡＵ＝ＴＡＵＳＴＡｘＦＴＨＡｘ　　（１＋Ｋｘｔ） ここで、Ｔ　Ａ、　Ｕ　Ｓ　Ｔ　Ａは始動時基本噴射量
、ＦＴＨＡは吸気温補正係数、Ｋは定数、Ｌは始動開始
からの経過時間である。

始動時基本噴射量ＴＡＵＳＴＡに吸気温補正値を掛けて
、さらに始動開始からの紅過時はｔに応じて階段状に増
える（１＋に−ｔ）を掛けて燃料噴射量Ｔ　Ａ　ＩＪを
算出している。これによりＴＡＵはエンジンが始動完了
するまで階段状に増えていく。次にステップ１０７でバ
ッテリクリア時（学習値初期化時）の始動完了後の燃料
噴射量補正係数ＦＢＣを以下の式で算出する。

ＦＢＣ＝　（１＋ＫＸｔ）ＸＫＴ 定数ＫＴは始動完了までの経過時間と始動時の冷却水温
により決定され、（１＋ＫＸｔ）は始動完了時の基本燃
料噴射量ＴＡＵＳＴＡの変化量により決定される。第４
図、第５図は定数ＫＴを決定する係数Ａ、Ｂと始動後経
過時間、始動時冷却水温との関係を示したものである。

係数Ａは始動経過時間が増すにつれて徐々に小さくなり
、係数Ｂは始動時の冷却水が高いほど大きい値をとるよ
うになっている。係数Ａ、　Ｂと定数ＫＴには以下の関
係がある。

ＫＴ＝１　＋Ａ＋Ｂ 以上のようにして始動後経過時間と始動時冷却水温によ
り定まるＫＴを（１＋Ｋｘｌ）に掛けて始動後の燃料噴
射量補正係数ＦＢＣを算出する。

ステップ１０５でＢＣＦが０でないとき、すなわち学習
補正係数ＫＧが初期化されていないときの始動時はステ
ップ１０８に進み以下の式にて燃料噴射量ＴＡＵを算出
する。

ＴＡＵ＝Ｔ、ＡＵＳＴＡｘＦＴＨＡｘＫＧＴＡＵＳＴＡ
は始動時基本噴射量、ＦＴＨＡは吸気温補正係数、ＫＧ
は学習補正係数である。つまり正しい学習補正係数が初
期化されずにあればその学習補正係数を反映させて噴射
量を算出する。

以上が始動時における燃料噴射量ＴＡＵを算出するステ
ップである。

ステ・ンプ１０９〜１１７は始動完了後の燃料噴射量を
算出するステップである。

ステップ１０４で始動が完了したと判別されると、すな
わちエンジン回転数が所定回転数以上と判別されるとス
テップ１０９に進んで０□センサ１０による燃料噴射量
のフィードバックの補正が可能か否かを判別する。０□
センサ１０によるフィードバック補正が不可能、すなわ
ち０２センサの温度が低く正しく理論空燃比を検出でき
ないと判別されるとステップ１１０に進んでバッテリク
リアフラグＢＣＦがＯか否か判別する。０のときすなわ
ち、学習補正係数ＫＧが初期化されているときはステッ
プ１１１にて以下の式より燃料噴射量ＴＡＵを算出する
。

ＴＡＵ＝ＴＰＸＦＴＨＡＸＦＢＣＸＦＡＬＬＴＰは吸入
空気量１回転数等により定まる始動完了後の基本噴射量
、ＦＴＨＡは吸気温補正係数、ＦＢＣはステップ１０７
で算出した始動完了時の噴射量、始動開始までの経過時
間、冷却水温により定まる補正係数、ＦＡＬＬはエンジ
ン温度（冷却水温）や過渡状態にかかわる補正係数であ
る。

以上のように始動後の基本燃料噴射量をＦＴＨＡ、ＦＢ
Ｃ，ＦＡＬＬにより補正して燃料噴射量ＴＡＵを算出し
ている。

またステップ１１０でＢＣＦ＝Ｏではないときすなわち
学習補正係数が初期化されずに残っているときは、ステ
ップ１１２にて燃料噴射量ＴＡＵを以下の式で算出する
。

ＴＡＵ＝ＴＰＸＦＴＨＡＸＫＧＸＦＡＬＬＴＰは始動完
了後の基本燃料噴射量、ＦＴＩ（Ａは吸気温補正値、Ｆ
ＡＬＬはエンジン温度にかがわる補正係数、ＫＧは学習
補正係数である。

以上のように燃料噴射量ＴＡＵを補正係数、ＦＴＨＡ、
ＫＧ、ＦＡ、ＬＬにより補正して燃料噴射量を算出する
。

ステップ１０９で０．センサによる空燃比フィードバッ
ク補正が可能と判別されると、ステップ１１３にてフィ
ードバック補正係数ＦＡＦを計算する。このステップ１
１３での補正係数ＦＡＦの計算を第６図に示すフローチ
ャートに基づいてより詳細に説明する。

まずステップ２０１で０２センサ信号を入力する。次に
ステ・ノブ２０２でノイズを低減するために０□センサ
信号をデイレイ処理する。そしてステップ２０３でデイ
レイ処理した値がリッチカリーンかを判定する。リーン
と判定されるとステップ２０４に進み前回のデイレイ処
理した値がリッチか否か判別する。リーンと判別される
とすなわち今回、前回ともリーンと判別されると所定値
ＫＩを前回の補正係数ＦＡＦに加え、その結果を今回の
フィードバック補正係数とする。ステップ２０４で前回
のデイレイ処理値がリッチと判別されると、すなわちデ
イレイ処理値がリッチがらリーンに切換ったときはスキ
ップ値Ｒ３を前回の補正係数ＦＡＦに加え、その結果を
今回のフィードバック補正係数とする。ところで所定値
Ｋｌとスキップ値Ｒ３はＫｌ＜Ｒ３なる関係が成立して
いる。

ステップ２０３で今回のデイレイ処理値がリッチと判定
されるとステップ２０７に進んで今回のデイレイ処理値
がリーンか否かを判別する。リッチと判別されたとき、
すなわち前回、今回ともりッチと判別されたときはステ
ップ２０８で所定数に■を前回の補正値ＦＡＦより減算
しその結果を今回のフィードバック補正値とする。また
ステ、プ２０７でリーンと判別されたとき、すなわちデ
イレイ処理値がリーンからリッチへ切換ったときはステ
ップ２０９でスキップ値Ｒ３を前回の補正係数ＦＡＦよ
り減算して得られる値を今回のフィードバック補正係数
としている。

以」二の様にして０２センサ１０からの信号に基づいて
空燃比フィードバック補正値ＦＡＦを算出する。

次に第３図に戻ってステップ１１４に進んで所定数のフ
ィードバック補正係数ＦＡＦの入力があったか否か判別
する。ないときはステップ１１５゜１１６はスルーする
。所定数のフィードバック補正係数ＦＡＦの入力があっ
たと判別されるとステップ１１５で学習補正係数ＫＧを
算出し、記憶する。ここで第７図に基づいてステップ１
１５の学習補正係数ＫＧの算出時の作動をより詳細に説
明する。

まずステップ３０１で所定数のフィードバック補正係数
ＦＡＦの平均値Ｆ　Ａ　Ｆ　Ａ　Ｖを算出する。

次にステップ３０２１こおいて算出した平均値ＦＡＦ　
Ａ　Ｖを学習補正係数ＫＧとして記憶する。以上のよう
にして学習補正係数を算出・記憶する。

学習補正係数を算出・記憶すると、第３図に戻ってステ
ップ１１６にて、ＢＣＦを１としてステップ１１７に進
む。またステップ１１４で所定数のフィードバック補正
係数ＦＡＦ入力がないと判別されたときもステップ１１
７に進む。

ステップ１１７では以下の式より燃料噴射量ＴＡＵを算
出する。

ＴＡＵ＝ＴＰＸＦＴＨＡＸＦＡＦＸＦＡＬＬここで、Ｔ
Ｐは基本燃料噴射量、ＦＴＨＡは吸気温補正係数、ＦＡ
Ｆは空燃比フィードバック補正係数、ＦＡＬＬはエンジ
ン温度にかかわる補正係数である。以−１のように基本
燃料噴射量を補正係数ＦＴＨＡ、ＦＡＦ、ＦＡＬＬによ
り補正して燃料噴射＠　Ｔ　Ａ　Ｕを算出している。

以上説明した制御装置を実際に用いたときの始動時にお
ける燃料噴射１ＴＡＵ、回転数の動作を第８図、第９図
に基づいて説明する。第８図は学習補正係数ＫＧが初期
化されたときのもので、第９図は学習補正係数ＫＧを用
いて基本燃料噴射量を補正するものであり、いずれも燃
料にアルコールを使用している。アルコールの理論空燃
比は約７でありガソリンの理論空燃比の約半分であるた
めガソリン使用時の約２倍の燃料を噴射する必要がある
。

第８図において、始動時には始動開始からの経過時間に
応じて、ガソリン使用時の始動時基本噴射量ＴＡＵＳＴ
Ａより回転数が始動完了判定レベルＮｅｏを越えるまで
階段状に増加していく。そして回転数がレベルＮｅｏを
越えると噴射量ＴＡＵは始動完了時噴射量Ｔｓの始動時
基本噴射量ＴＡＵＳＴＡからの変化量に基づいてガソリ
ン使用時の始動後基本噴射量ＴＰを補正するためのガソ
リン時の約２倍になる。そして所定時間経過すると０２
センサにより空燃比制御が開始され噴射量ＴＡＵは、理
論空燃比になるように制御される。

第９図のように学習補正係数ＫＧが記憶されている場合
、始動時はガソリン使用時の始動時基本噴射量ＴＡＬＩ
ＳＴＡを前回のエンジン停止時の空燃比にする学習補正
係数ＫＧにより補正してＴＡＵＳＴＡの約２倍の噴射量
ＴＡｔＪを噴射する。そして、回転数が始動完了判定レ
ベルＮｅｏを越えると始動後基本噴射量ＴＰを学習補正
係数ＫＧにより補正してＴＰの約２倍の噴射量を噴射す
る。

そして所定時間経過すると０２センサにより空燃比フィ
ードハック制御が開始され噴射量Ｔ　Ａ　ｔＪは理論空
燃比になるように制御される。

他の実施例を第１０図に基づいて説明する。第３図に示
す実施例と異なる点は、バッテリクリアフラグＢＣＦが
００ときすなわち学習補正係数ＫＧが初期化されている
ときの始動時と始動後の処理部である。

第１０図に示す実施例において、学習補正係数ＫＧが初
期化状態の始動時は、ステップ４０６で始動開始経過時
間ｔと定数にとの積を学習補正係数ＫＧに加え、その結
果を新しい学習補正係数とし、始動開始後経過時間に応
じて学習補正係数を段階的に変化させている。そしてス
テップ４０７で学習補正係数ＫＧを記憶し、ステップ４
０８で学習補正ＫＧに始動後経過時間と始動時冷却水温
により定まる補正係数ＫＴを掛けて始動完了後の学習補
正係数ＫＧＯを算出する。

そしてステップ４０９で始動開始後経過時間に応じて段
階的に変化する学習補正係数ＫＧで始動時基本噴射量を
補正することにより噴射量ＴＡＵは段階的に変化する。

ＢＣＦ−０時の始動完了時はステップ４１２，４１３，
４１４に進み、ステップ４０８で算出した始動後の学習
補正係数ＫＧＯを反映させた噴射量ＴＡＵを算出する。

また第３図に示すフローチャートでは０□センサによる
補正が開始してからＢＣＦ＝１としていたが今回は始動
が開始した後ステップ４１３でＢＣＦ＝１としている。

他のステップにおける作動は第３図に示すフローチャー
トと同じである。

以上のようにステップ４０６，４０７で始動後経過時間
りにより段階的に変化する学習補正係数ＫＧを記憶する
ことにより、始動を失敗し、再始動時の噴射量は前始動
時の最終噴射量から開始される。

以上説明した実施例において学習補正係数ＫＧの初期化
状態での始動時には、始動開始後経過時間に応じて噴射
量を変化させたが、噴射回数に応じて変化させるように
してもよい。

第３図は本発明実施例の制御回路の作動を示すフローチ
ャート、第４図は始動後経過時間と補正係数との関係を
示した関係図、第５図は始動時冷却水温と補正係数との
関係を示した関係図、第６図は０２センサによるフィー
ドバック処理の作動を示したフローチャート、第７図は
学習補正係数の作成処理の作動を示したフローチャート
、第８図は学習補正係数が初期化されたときの始動時の
回転数と噴射量との関係を示した図、第９図は学習補正
時の回転数と噴射量との関係を示した図、第１０図は他
の実施例における制御回路の作動を示したフローチャー
トである。

■・・・エンジン、４・・・エアフロメータ、５・・・
吸気温センサ、７・・・インジェクタ、１０・・・０２
センサ。

ＩＩ・・・水温センサ、１２・・・回転速度センサ、１
３・・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの状態を検出する状態検出手段と、この状態検
   出手段に基づいて基本噴射量を算出する算出手段と、 前記エンジンに供給された混合気の空燃比を検出する空
   燃比検出手段と、 前記空燃比と理論空燃比とのズレを検出する空燃比ズレ
   検出手段と、 この空燃比ズレ検出手段により検出された空燃比ズレを
   修正する学習値を求め記憶する空燃比学習手段と、 前記学習値が記憶されているか否かを判別する学習値確
   認手段と、 前記エンジンの始動完了を検出する始動完了検出手段と
   、 前記学習値が記憶されていない始動時において、前記基
   本噴射量を段階的に変化させる基本噴射量変化手段と、 始動が完了すると前記基本噴射量の段階的変化を停止す
   る停止手段と、 始動完了時の前記変化に応じて前記基本噴射量を補正し
   て始動後の噴射量を算出する始動後噴射量算出手段と、 前記学習補正値が記憶されている始動時には空燃比が前
   記基本噴射量を前回のエンジン停止時の空燃比になるよ
   うに前記学習補正値で補正する学習補正手段と、 前記基本噴射量変化手段と、始動後の噴射量算出手段と
   学習補正手段とのうちいずれか１つからの出力に応じて
   燃料噴射量を制御する制御手段とを備えたことを特徴と
   する内燃機関用燃料噴射量制御装置。