説明

内燃機関の制御装置

【課題】給油後の初回始動時に起こるベーパーロック現象を有効に回避する内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の制御装置に該当するこの電子制御装置は、燃料残量検知手段を有し、始動指示後、燃料残量がほぼゼロに近い状態を検知し、かつその後の燃料が増加していることを検知した場合に、点火を伴わない燃料噴射を実施し、しかる後に点火を伴った始動時の燃料噴射を実施することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料の残量を検知する燃料残量検知手段を有する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、燃料タンク内の燃料が略ゼロに近い状態から給油した場合の最初の始動時に失火してしまい、正常な始動が行なえなくなるというベーパーロック現象が起こることが知られている。このベーパーロック現象とは、燃料がゼロに近い状態で燃料配管に空気が混入してしまい、この空気が燃料噴射弁から噴射されてしまうことによって起こる。
【0003】
これまででは、正常な始動を行なうために、始動時に高圧燃料ポンプへのソレノイドバルブをONとすることで一時的に高圧燃料を供給可能とする技術(例えば、特許文献1参照)や、燃料給油後の初回の始動時かどうかで燃料噴射制御を変更することにより、給油前後での燃料の性状の変化に対応しようとする技術(例えば、特許文献2参照)が開示されている。
【0004】
しかしながら、上記特許文献1のものでは、エンジンの始動不良を判定した後に上記の制御を実施するため、始動に時間が掛かるものとなる。また特許文献2のものでは、やはり燃料配管内に空気が混入した場合では、依然としてこの空気が燃料噴射弁から噴射されてしまうものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平9−177630号公報
【特許文献2】特開2009−156056号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、このような不具合に着目したものであり、給油後の初回始動時に起こるベーパーロック現象を有効に回避する内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【0008】
すなわち本発明に係る内燃機関の制御装置は、燃料残量検知手段を有する内燃機関の制御装置であって、始動指示の後、燃料残量がほぼゼロに近い状態を検知し且つその後の燃料が増加していることを検知した場合に、点火を伴わない燃料噴射を実施し、しかる後に点火を伴った始動時の燃料噴射を実施することを特徴とする。
【0009】
このようなものであれば、燃料配管に空気が混入されていた場合であったとしてもその空気は始動時の燃料噴射よりも前に予め噴射しておくことができるので、始動時には混入した空気が排出された状態で正常な燃料噴射を行なえる可能性がより高いものとなる。これにより、ベーパーロック現象による始動時の異常を有効に回避することができる。
【0010】
また他方、点火を伴わない燃料噴射時において燃料配管に空気が混入していなかった場合には、点火を伴わない燃料噴射を行なった気筒には始動時の燃料噴射時には既に燃料が噴射され、点火時にはリッチとなり過ぎることがある。そこで特定の気筒がリッチとなり過ぎる不具合を回避するためには、点火を伴わない燃料噴射は、複数の気筒又は全気筒同時に行なうことが好ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、給油後の初回始動時に起こるベーパーロック現象を有効に回避する内燃機関の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態に係る内燃機関の概略構成説明図。
【図2】同実施形態の制御手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の一実施形態を図1〜図2を参照しつつ説明する。
【0014】
内燃機関100は、自動車用の火花点火式のもので、複数の、例えば3つの気筒を有する。図1には、その1気筒の構成を代表して図示している。
【0015】
この内燃機関100の吸気系1には、電子スロットルバルブ2が配設され、その下流側にはサージタンク3が設けられている。サージタンク3の下流には、燃料噴射弁4が取り付けられている。燃焼室5を形成するシリンダヘッド6には、吸気弁7及び排気弁8が配設されるとともに、火花を発生する点火プラグ9が装着されている。電子スロットルバルブ2、燃料噴射弁4、及び点火プラグ9は、電子制御装置10により制御される。電子スロットルバルブ2の開度は、通常、図示しないアクセルペダルの操作量(踏度)に応じて制御されるが、アイドリング時等、アクセルペダルの操作量とは無関係に制御されることもある。
【0016】
この内燃機関100の排気系11には、図示しないマフラに至るまでの排気管路12に触媒である三元触媒13が配設されている。この三元触媒13より上流側には、三元触媒13の上流側における空燃比または酸素濃度に応じた出力信号を電子制御装置10に出力する空燃比センサ14を設けている。一方、三元触媒13より下流側には、三元触媒13中の酸素濃度に応じた信号を電子制御装置10に出力するリアO2センサ15を設けている。
【0017】
そして本実施形態では、図示しない燃料タンク内の燃料の残量を検知するための燃料レベルセンサ28が設けられている。
【0018】
電子制御装置10は、図1に概略的に示すように、CPU10a、RAM10b、ROM10c、フラッシュメモリ10d、I/Oインタフェース10e等を包有するマイクロコンピュータシステムである。I/Oインタフェース10eには、空気流量を検出するためのエアフローメータ21から出力される空気流量信号a、車速を検出する車速センサ22から出力される車速信号b、回転数Neを検出する回転数センサ23から出力される回転数信号c、電子スロットルバルブ2の開度を検出するスロットルポジションセンサ24から出力されるスロットル開度信号d、吸気通路2内の吸気圧を検出する圧力センサ25から出力される吸気圧信号e、吸気通路2内の吸気温を検出する吸気温センサ26から出力される吸気温信号f、冷却水温を検出する水温センサ27から出力される水温信号g、空燃比センサ14から出力される空燃比信号h、リアO2センサ15から出力される電圧信号i、燃料レベルセンサ28から出力される燃料残量信号j等が入力される。また、I/Oインタフェース10eからは、電子スロットルバルブ2に対してスロットルバルブ開閉信号p、燃料噴射弁4に対して燃料噴射信号q、点火プラグ9(のイグニッションコイル)に対して点火信号r等を出力する。
【0019】
各種制御用のプログラムは、ROM10c又はフラッシュメモリ10dに格納されており、そのプログラムがRAM10bに読み込まれCPU10aによって解読される。CPU10aは、内燃機関100の運転制御に必要な各種信号a,b,c,d,e,f,g,h,i、jをI/Oインタフェース10eを介して取得し、それら信号が示す情報に基づいて吸入空気量や要求燃料噴射量、点火時期等を演算する。そして、演算結果に対応した各種制御信号p,q,rをI/Oインタフェース10eを介して印加する。
【0020】
この電子制御装置10は、本発明に係る内燃機関の制御装置に該当するものであり、燃料残量検知手段を有し、始動指示後、燃料残量がほぼゼロに近い状態を検知し、かつその後の燃料が増加していることを検知した場合に、点火を伴わない燃料噴射を実施し、しかる後に点火を伴った始動時の燃料噴射を実施することを特徴とする。
【0021】
以下、始動の指示が行なわれてから一連の制御を行うための制御プログラムが行う処理の手順をフローチャートである図2を参照しつつ述べる。
【0022】
始動の指示が行なわれると、まず、電子制御装置10に記憶されたEMPTY履歴を参照し、燃料タンク内の燃料がゼロか略ゼロに近い状態であったかを確認する(ステップS1)。そしてENPTY履歴が1(xemphis=1)、すなわち前回の運転終了時に燃料がゼロかそれに近い状態であれば、現在の燃料タンク内の燃料を検知(ステップS2)する。他方、EMPTY履歴が0(xemphis=0)、すなわち前回の運転終了時に燃料が足りている状態であれば、スタータをONとする(ステップS5)。
【0023】
そして燃料レベルセンサ28から出力される燃料残量信号jを基に現時点での燃料タンク内の燃料を検知(ステップS2)する。この時点で、燃料が足りている状態(xemp=0)であれば、以下に記すベーパーロック解消非同期噴射制御(ステップS3)を行なう。他方依然として燃料がゼロか略ゼロに近い状態であれば、スタータをONとする(ステップS5)。
【0024】
ステップS3では、3つの気筒全てに対し、同時に燃料を噴射する、点火のタイミングに同期しないいわゆる非同期噴射を行なう。これにより、燃料配管内に空気が混入していた場合にはこれらの空気は燃料配管から除去される。また燃料配管内に空気が混合していない場合には燃料が3つの気筒に分散して噴射される。そして、EMPTY履歴をクリアする(ステップS4)。
【0025】
EMPTY履歴がクリアされた後には、スタータをONとし(ステップS5)、点火を伴った燃料噴射を開始し、始動時の噴射制御を行なう(ステップS6)そして所定の期間の後、空燃比フィードバック制御等を含む通常噴射制御(ステップS7)へと移行する。なおステップS5においてスタータがONとならない場合は、ステップS1へと移行する。
【0026】
そして通常噴射制御の後運転を終了する際、再び燃料タンク内の燃料を検知(ステップS8)し、燃料がゼロか略ゼロに近い状態であれば、EMPTY履歴を1(xemphis=1)とし(ステップS9)、運転を終了する。
【0027】
以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る内燃機関の制御装置すなわち電子制御装置10によれば、燃料配管に空気が混入されていた場合であったとしてもその空気は始動時の燃料噴射よりも前に予め噴射しておくことができるので、始動時には混入した空気が排出された状態で正常な燃料噴射を行なえる可能性がより高いものとなっている。これにより、ベーパーロック現象による始動時の異常を有効に回避し得たものとなっている。
【0028】
特に本実施形態では、点火を伴わない非同期燃料噴射は、全気筒同時に行なうようにしているので、1回目の点火時に特定の気筒がリッチとなり過ぎる不具合を有効に回避し得るものとなっている。
【0029】
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【0030】
例えば、上記実施形態では3気筒の内燃機関を開示したが、勿論、気筒数が限定されるものではない。また吸気系や排気系の具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。
【0031】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明は燃料の残量を検知する燃料残量検知手段を有する内燃機関の制御装置として利用することができる。
【符号の説明】
【0033】
10…内燃機関の制御装置(電子制御装置)
100…内燃機関

【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料残量検知手段を有する内燃機関の制御装置であって、
始動指示の後、燃料残量がほぼゼロに近い状態を検知し且つその後の燃料が増加していることを検知した場合に、点火を伴わない燃料噴射を実施し、しかる後に点火を伴った始動時の燃料噴射を実施することを特徴とする内燃機関の制御装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2013−92121(P2013−92121A)
【公開日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−235169(P2011−235169)
【出願日】平成23年10月26日(2011.10.26)
【出願人】(000002967)ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Fターム(参考)】