JP2010180725A - Start control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】筒内直噴内燃機関の始動性の低下を抑制する始動制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記内燃機関の温度又は前記気筒に吸入される吸気の温度を取得する温度取得手段と、前記内燃機関の始動時のクランキング速度を可変とするクランキング速度可変手段と、前記内燃機関の始動時のクランキングを行う時に、前記温度取得手段により取得した温度に基づいて、当該クランキングの開始後に前記気筒内の燃料が自着火する可能性の有無を判定し、自着火の可能性があると判定された場合には、当該クランキングの少なくとも最初のサイクルのクランキング速度を低下させるように、前記クランキング速度可変手段を制御する制御手段と、を備える。
【選択図】図3A start control device that suppresses a decrease in startability of an in-cylinder direct injection internal combustion engine is provided.
A fuel injection valve for directly injecting fuel into a cylinder of an internal combustion engine, temperature acquisition means for acquiring the temperature of the internal combustion engine or the temperature of intake air taken into the cylinder, and at the time of starting the internal combustion engine Cranking speed variable means for making the cranking speed variable, and fuel in the cylinder after the start of cranking based on the temperature acquired by the temperature acquisition means when performing cranking at the start of the internal combustion engine The cranking speed is variable so as to reduce the cranking speed of at least the first cycle of the cranking when it is determined whether there is a possibility of self-ignition. Control means for controlling the means.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、内燃機関の始動制御装置に関する。 The present invention relates to a start control device for an internal combustion engine.
内燃機関の温間始動時において、クランキング開始直後の内燃機関の回転速度が低い時に、圧縮上死点前に燃料の自着火が生じ、始動困難となることがあった。これを防止する技術として、特許文献1には、クランキング期間において吸気圧力が所定圧力まで低下する回転速度まで内燃機関の回転速度が上昇するまで燃料供給を停止する発明が記載されている。 During the warm start of the internal combustion engine, when the rotational speed of the internal combustion engine is low immediately after the start of cranking, fuel self-ignition occurs before compression top dead center, making it difficult to start. As a technique for preventing this, Patent Document 1 describes an invention in which fuel supply is stopped until the rotational speed of the internal combustion engine increases to a rotational speed at which the intake pressure decreases to a predetermined pressure during the cranking period.
本発明に関連する技術として、特許文献2には、内燃機関のピストンに駆動力を付与するモータを備え、膨張行程においてモータの駆動力によってピストン速度を低下させる技術が記載されている。 As a technique related to the present invention, Patent Document 2 describes a technique in which a motor that applies a driving force to a piston of an internal combustion engine is provided and the piston speed is reduced by the driving force of the motor in an expansion stroke.
気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた内燃機関では、内燃機関の停止期間が長くなると、燃料噴射弁からの燃料漏れにより次回の始動時に気筒内に燃料が存在する場合がある。温間始動時には、この燃料漏れにより気筒内に存在することとなった燃料が自着火して、始動性を低下させる原因となる虞がある。 In an internal combustion engine provided with a fuel injection valve that directly injects fuel into a cylinder, when the stop period of the internal combustion engine becomes longer, fuel may exist in the cylinder at the next start due to fuel leakage from the fuel injection valve. At the time of warm start, there is a possibility that the fuel existing in the cylinder due to this fuel leakage is self-ignited to cause a decrease in startability.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、筒内直噴内燃機関の始動性の低下を抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to suppress a decrease in startability of a direct injection internal combustion engine.
上記の課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の始動制御装置は、
内燃機関の気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記内燃機関の温度又は前記気筒に吸入される吸気の温度を取得する温度取得手段と、
前記内燃機関の始動時のクランキング速度を可変とするクランキング速度可変手段と、
前記内燃機関の始動時のクランキングを行う時に、前記温度取得手段により取得した温度に基づいて、当該クランキングの開始後に前記気筒内の燃料が自着火する可能性の有無を判定し、自着火の可能性があると判定された場合には、当該クランキングの少なくとも最初のサイクルのクランキング速度を低下させるように、前記クランキング速度可変手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, an internal combustion engine start control device according to the present invention includes:
A fuel injection valve for directly injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
Temperature acquisition means for acquiring the temperature of the internal combustion engine or the temperature of intake air taken into the cylinder;
Cranking speed variable means for variable cranking speed at the start of the internal combustion engine;
When performing cranking at the time of starting the internal combustion engine, it is determined whether there is a possibility that the fuel in the cylinder self-ignites after the cranking starts based on the temperature acquired by the temperature acquisition means, and self-ignition Control means for controlling the cranking speed variable means so as to reduce the cranking speed of at least the first cycle of the cranking,
It is characterized by providing.
気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた筒内直噴式の内燃機関では、内燃機関の停止中に燃料噴射弁から燃料が漏れ出すことがある。次回始動時の筒内温度が高い場合、当該機関停止中に漏れ出した燃料が始動時のクランキング開始後に自着火する場合がある。クランキングの最初のサイクルの圧縮行程においてこのような筒内燃料の自着火が発生すると、始動性の低下や騒音発生の原因となる。このような筒内燃料の自着火は、クランキング時の筒内温度が高い場合に発生し易い。始動時の筒内温度は、始動時の内燃機関
の温度や吸気温度に関係している。
In a direct injection type internal combustion engine having a fuel injection valve that directly injects fuel into a cylinder, fuel may leak from the fuel injection valve while the internal combustion engine is stopped. When the in-cylinder temperature at the next start is high, the fuel leaked during the engine stop may self-ignite after the start of cranking at the start. If such in-cylinder fuel self-ignition occurs in the compression stroke of the first cycle of cranking, it may cause a decrease in startability and noise generation. Such in-cylinder fuel self-ignition tends to occur when the in-cylinder temperature during cranking is high. The in-cylinder temperature at the start is related to the temperature of the internal combustion engine and the intake air temperature at the start.
本発明によれば、始動時の機関温度又は吸気温度に基づいてこのような自着火の可能性があると判定された場合には、始動時のクランキングの少なくとも最初のサイクルのクランキング速度が低下させられる。クランキング速度を低下させることによりクランキング開始後の筒内温度が、気筒内に存在する燃料の自着火が生じ得るほどの高温にまで上昇しないようにすることができる。従って、内燃機関の停止中に燃料噴射弁から漏れ出した燃料が始動時のクランキング開始時に気筒内に存在している場合においても、当該燃料が始動時のクランキング開始後に自着火することを抑制することができる。これにより、筒内直噴式の内燃機関の温間始動時の始動性の低下や騒音発生を好適に抑制することが可能となる。 According to the present invention, when it is determined that there is a possibility of such self-ignition based on the engine temperature or the intake air temperature at the start, the cranking speed of at least the first cycle of the cranking at the start is determined. Reduced. By reducing the cranking speed, the in-cylinder temperature after the start of cranking can be prevented from rising to a high temperature at which self-ignition of the fuel existing in the cylinder can occur. Therefore, even when the fuel leaked from the fuel injection valve while the internal combustion engine is stopped is present in the cylinder at the start of cranking at the start, the fuel self-ignites after the start of cranking at the start. Can be suppressed. As a result, it is possible to suitably suppress startability deterioration and noise generation during warm start of the direct injection type internal combustion engine.
本発明において、前記制御手段は、前記内燃機関の始動時に、前記温度取得手段により取得した温度に基づいて、当該クランキングの開始後における前記気筒の圧縮端温度を推定する推定手段を有し、前記推定手段により推定される前記圧縮端温度が、前記気筒内の燃料が自着火しないと判断可能な圧縮端温度の上限値より高い場合、当該クランキングの少なくとも最初のサイクルのクランキング速度を、当該クランキングにおける前記気筒の圧縮端温度が当該上限値以下となるクランキング速度となるように、前記クランキング速度可変手段を制御するようにしても良い。 In the present invention, the control means includes an estimation means for estimating a compression end temperature of the cylinder after the start of the cranking based on the temperature acquired by the temperature acquisition means when the internal combustion engine is started. When the compression end temperature estimated by the estimation means is higher than the upper limit value of the compression end temperature at which it can be determined that the fuel in the cylinder does not self-ignite, the cranking speed of at least the first cycle of the cranking is The cranking speed variable means may be controlled so that the compression end temperature of the cylinder in the cranking becomes a cranking speed that is not more than the upper limit value.
推定手段は、クランキング速度可変手段によってクランキング速度を変更せずに、デフォルトのクランキング速度でクランキングを開始した場合に、実現される圧縮端温度を、クランキング速度と、機関温度又は吸気温度と、に基づいて推定する手段である。圧縮端温度は、始動時のクランキングの最初のサイクルの圧縮行程において、筒内温度が、気筒内に存在する燃料が自着火可能な温度に達する可能性の有無を判断するための、精度良い指標となる。 When the cranking speed is changed by the cranking speed variable means and the cranking is started at the default cranking speed, the estimating means determines the compression end temperature to be realized as the cranking speed and the engine temperature or the intake air. It is a means to estimate based on temperature. The compression end temperature is accurate for determining whether or not the in-cylinder temperature may reach a temperature at which the fuel existing in the cylinder can self-ignite in the compression stroke of the first cycle of cranking at the start. It becomes an indicator.
上記構成によれば、デフォルトのクランキング速度でクランキングを開始した場合の圧縮端温度の推定値が、気筒内の燃料が自着火しないと判断可能な所定の圧縮端温度の上限値より高い場合に、クランキング速度を低下させる制御が行われる。そして、始動時のクランキングの最初のサイクルにおける圧縮端温度が、気筒内に存在する燃料が自着火しないと判断可能な圧縮端温度の上限値又はそれに近い温度となるように、クランキング速度可変手段によるクランキング速度の制御を行うことができる。 According to the above configuration, when the estimated value of the compression end temperature when cranking is started at the default cranking speed is higher than the predetermined upper limit value of the compression end temperature at which it can be determined that the fuel in the cylinder does not self-ignite In addition, control for reducing the cranking speed is performed. Then, the cranking speed can be varied so that the compression end temperature in the first cycle of cranking at start-up becomes the upper limit value of the compression end temperature at which it can be determined that the fuel existing in the cylinder does not self-ignite or a temperature close thereto. The cranking speed can be controlled by the means.
これにより、始動時のクランキング開始後に気筒内の燃料が自着火する可能性があると判断される場合、クランキング速度を過度に低下させて却って始動性が低下してしまうことや、逆に、クランキング速度の低下量が不十分で自着火の発生を好適に抑制できないことを抑制でき、温間始動時の始動性の低下をより好適に抑制することが可能となる。 As a result, if it is determined that there is a possibility that the fuel in the cylinder will self-ignite after the start of cranking at the time of starting, the cranking speed may be excessively decreased to reduce the starting performance, and conversely In addition, it is possible to suppress that the amount of decrease in the cranking speed is insufficient and the occurrence of self-ignition cannot be suitably suppressed, and it is possible to more suitably suppress the decrease in startability at the time of warm start.
内燃機関の停止中に燃料噴射弁から漏れ出す燃料の量は、内燃機関の停止期間が長いほど多くなる。従って、内燃機関の停止期間が短い場合には、次回始動時の気筒内には少量の燃料しか存在しない。気筒内に存在する燃料の量が少量の場合には、始動時のクランキングの最初のサイクルの圧縮行程における筒内温度が高くなっても、自着火には到らない。 The amount of fuel that leaks from the fuel injection valve while the internal combustion engine is stopped increases as the stop period of the internal combustion engine increases. Therefore, when the stop period of the internal combustion engine is short, only a small amount of fuel exists in the cylinder at the next start. When the amount of fuel present in the cylinder is small, even if the in-cylinder temperature in the compression stroke of the first cycle of cranking at the time of start-up increases, self-ignition does not occur.
そこで、本発明において、制御手段は、前記内燃機関の始動が、直前の前記内燃機関の停止から所定期間以内の始動である場合には、前記内燃機関の当該始動時に前記クランキング速度可変手段によってクランキング速度を低下させる制御を行わないようにしても良い。 Therefore, in the present invention, when the start of the internal combustion engine is a start within a predetermined period from the stop of the internal combustion engine immediately before, the control means controls the cranking speed variable means at the start of the internal combustion engine. The control for reducing the cranking speed may not be performed.
「所定期間」とは、燃料噴射弁から漏れ出す燃料の量が、始動時のクランキングの最初のサイクルの圧縮行程における筒内温度に関わらず自着火が発生しない燃料量の上限値以下となるような、内燃機関の停止期間である。前回内燃機関が停止してから今回の内燃機関の始動までの期間がこの所定期間以内であれば、クランキングの最初のサイクルにおいてクランキング速度を低下させる制御を行わなくても、自着火が生じることはないと判断できる。上記構成によれば、このような自着火が生じる可能性がなく本来クランキング速度を低下させる制御を行う必要性がない条件下では、デフォルトのクランキング速度で始動が行われるので、クランキング速度可変手段の無駄な作動を抑制することができるとともに、良好な始動性を実現できる。 The “predetermined period” means that the amount of fuel leaking from the fuel injection valve is less than or equal to the upper limit of the amount of fuel that does not cause self-ignition regardless of the in-cylinder temperature in the compression stroke of the first cycle of cranking at the start This is the stop period of the internal combustion engine. If the period from the previous stop of the internal combustion engine to the start of the internal combustion engine is within this predetermined period, self-ignition occurs even if control for reducing the cranking speed is not performed in the first cranking cycle. It can be judged that there is nothing. According to the above configuration, since the start is performed at the default cranking speed under the condition that there is no possibility of such self-ignition and it is not necessary to perform control to reduce the cranking speed, the cranking speed The useless operation of the variable means can be suppressed, and good startability can be realized.
内燃機関の停止中に燃料噴射弁から漏れ出す燃料の量は、それまでの燃料噴射弁の使用履歴(噴射回数など)や、内燃機関の停止中の燃圧に応じて変化する。 The amount of fuel that leaks from the fuel injection valve while the internal combustion engine is stopped varies depending on the fuel injection valve usage history (such as the number of injections) and the fuel pressure during the stop of the internal combustion engine.
そこで、本発明において、制御手段は、前記燃料噴射弁の使用履歴又は前記内燃機関の停止中の燃圧に基づいて、前記内燃機関の停止中に前記燃料噴射弁から前記気筒内に漏れ出して始動時に気筒内に存在している燃料の量を推定し、当該推定した燃料の量が、始動時のクランキングの最初のサイクルの圧縮行程における筒内温度に関わらず自着火が発生しないと判断可能な燃料量の上限値以下である場合には、前記内燃機関の当該始動時に前記クランキング速度可変手段によってクランキング速度を低下させる制御を行わないようにしても良い。 Therefore, in the present invention, the control means starts to leak from the fuel injection valve into the cylinder during the stop of the internal combustion engine based on the use history of the fuel injection valve or the fuel pressure during the stop of the internal combustion engine. Sometimes it is possible to estimate the amount of fuel present in the cylinder and to determine that the estimated amount of fuel will not cause auto-ignition regardless of the in-cylinder temperature in the compression stroke of the first cranking cycle at start-up If the fuel amount is less than or equal to the upper limit value of the fuel amount, control for lowering the cranking speed by the cranking speed variable means may not be performed when the internal combustion engine is started.
この構成によれば、内燃機関の停止中に燃料噴射弁から気筒内に漏れ出す燃料量を精度良く推定することができるので、始動時のクランキングにおいて気筒内の燃料の自着火が発生する可能性があるか否かをより精度良く推定することができる。よって、始動時のクランキング速度をクランキング速度可変手段によって低下させる制御の必要性をより正確に判断することができ、クランキング速度可変手段の無駄な作動を抑制することができるとともに、良好な始動性を実現できる。 According to this configuration, it is possible to accurately estimate the amount of fuel that leaks from the fuel injection valve into the cylinder while the internal combustion engine is stopped. Therefore, the self-ignition of the fuel in the cylinder can occur during cranking at the start. It is possible to estimate whether or not there is a certainty with higher accuracy. Therefore, it is possible to more accurately determine the necessity of the control for reducing the cranking speed at the start by the cranking speed variable means, it is possible to suppress the wasteful operation of the cranking speed variable means, Startability can be realized.
本発明によれば、気筒内に燃料を直接噴射供給する筒内直噴式の内燃機関において、機関停止中に燃料噴射弁から気筒内に漏れ出す燃料が始動時のクランキングにおいて自着火することによる始動性の低下を好適に抑制することができる。 According to the present invention, in a direct injection type internal combustion engine that directly injects fuel into a cylinder, the fuel that leaks into the cylinder from the fuel injection valve while the engine is stopped is self-ignited during cranking at the start. A decrease in startability can be suitably suppressed.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention only to those unless otherwise specified.
図1は、本実施例に係る内燃機関の概略構成を模式的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine according to the present embodiment.
図1に示す内燃機関1は、4つの気筒2を備えた筒内直噴火花点火式ガソリンエンジンである。気筒2にはピストン3が摺動自在に挿入されている。気筒2におけるピストン3の往復運動はコンロッド16を介してクランクシャフト17の回転運動に変換される。気筒2の上部とピストン3の頂部との間に燃焼室12が形成される。気筒2には燃焼室12と図示しない吸気通路とを連通させる吸気ポート4が接続されている。吸気ポート4には、吸気ポート4を介して燃焼室12内に吸入される空気の温度を測定する吸気温センサ13が備えられている。気筒2には燃焼室12と図示しない排気通路とを連通させる排気ポート5が接続されている。気筒2における吸気ポート4の接続箇所近傍には、気筒2の内部に燃料を直接噴射供給する燃料噴射弁6が備えられている。気筒2の頂部には、燃料噴射弁6から噴射された燃料と吸気ポート4から燃焼室12に吸入される空気とにより形成される混合気に点火するための点火プラグ7が備えられている。内燃機関1には、吸気ポート4を開閉する吸気弁8が備えられている。排気ポート5を開閉する排気弁も備えられているが、図面の煩雑さを避けるために図1には図示していない。内燃機関1にはモータ15が備えられ、モータ15の動力がギヤ機構18を介してクランクシャフト17に伝達される。なお、モータ15の動力をクランクシャフト17に伝達する経路はギヤ機構に限る必要はない。また、クランクシャフト17に伝達すべき動力を発生する動力源としては、モータに限る必要はない。
An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is an in-cylinder direct-injection spark ignition gasoline engine having four cylinders 2. A
内燃機関1には、内燃機関1の冷却水温を測定する水温センサ14、燃料噴射弁6に供給される噴射用の燃料の燃圧を測定する燃圧センサ19が備えられている。これらのセンサ及び上述した吸気温センサ13による測定データは、内燃機関1の運転を制御するコンピュータユニットであるECU10に供給されるようになっている。ECU10はこれら各種センサから取得したデータに基づいて、燃料噴射弁6、点火プラグ7及びモータ15の動作を制御するための信号を出力する。
The internal combustion engine 1 is provided with a
上記のような構成を有する筒内直噴式の内燃機関では、内燃機関1の停止中に燃料噴射弁6から燃料が漏れ出すことがある。次回始動時のクランキング開始後に筒内温度が高くなると、当該機関停止中に漏れ出した燃料がクランキング開始後に自着火する場合がある。クランキングの最初のサイクルの圧縮行程においてこのような筒内燃料の自着火が発生すると、始動性の低下や騒音発生の原因となる。 In a direct injection type internal combustion engine having the above-described configuration, fuel may leak from the fuel injection valve 6 while the internal combustion engine 1 is stopped. If the in-cylinder temperature rises after the start of cranking at the next start, the fuel that leaks while the engine is stopped may self-ignite after the cranking starts. If such in-cylinder fuel self-ignition occurs in the compression stroke of the first cycle of cranking, it may cause a decrease in startability and noise generation.
クランキング開始後の筒内温度は、始動時の内燃機関1の冷却水温に関係している。そこで、本実施例では、始動時に冷却水温センサ14によって内燃機関1の冷却水温を測定し、測定した冷却水温が所定の基準温度Twthより高い場合に、当該始動時のクランキング速度を低下させる制御を行うようにした。本実施例では、モータ15によって、クランキングの回転方向と逆向きの駆動力をクランクシャフト17に付与することにより、ク
ランキング速度を低下させる。
The in-cylinder temperature after the start of cranking is related to the cooling water temperature of the internal combustion engine 1 at the start. Therefore, in this embodiment, the cooling water temperature of the internal combustion engine 1 is measured by the cooling
冷却水温の基準値Twthは、デフォルトのクランキング速度でクランキングを開始した場合に、気筒内の燃料が自着火しないと判断可能な冷却水温の上限値に基づいて定める。デフォルトのクランキング速度とは、モータ15によってクランクシャフト17に駆動力を付与しない場合のクランキング速度である。
The reference value Twth for the cooling water temperature is determined based on the upper limit value of the cooling water temperature at which it can be determined that the fuel in the cylinder does not self-ignite when cranking is started at the default cranking speed. The default cranking speed is the cranking speed when the driving force is not applied to the crankshaft 17 by the
クランキング速度が速くなるほど、クランキング時の筒内温度は高くなる傾向がある。図2は、クランキング速度と、クランキング時の圧縮端温度との関係を示す図である。ここで圧縮端温度とは、ピストン位置が圧縮上死点に達した時の筒内温度であり、クランキング時の筒内温度の極大値である。従って、クランキング時の圧縮端温度はクランキング時の筒内温度の精度良い指標となる。図2に示すように、クランキング速度を低下させることにより、クランキング時の圧縮端温度を低下させることができるので、冷却水温が基準温度Twthより高い温間始動時においても、クランキング開始後の筒内温度が、気筒内の燃料が自着火する温度まで上昇することを抑制できる。従って、温間始動時のクランキング開始後に気筒内の燃料が自着火することを抑制でき、温間始動時の始動性の低下及び騒音発生を好適に抑制することが可能となる。 As the cranking speed increases, the cylinder temperature during cranking tends to increase. FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the cranking speed and the compression end temperature during cranking. Here, the compression end temperature is the in-cylinder temperature when the piston position reaches the compression top dead center, and is the maximum value of the in-cylinder temperature during cranking. Therefore, the compression end temperature at the time of cranking is an accurate index of the in-cylinder temperature at the time of cranking. As shown in FIG. 2, by reducing the cranking speed, the compression end temperature at the time of cranking can be lowered. Therefore, even when the cooling water temperature is higher than the reference temperature Twth, Can be prevented from rising to a temperature at which the fuel in the cylinder self-ignites. Accordingly, it is possible to suppress the self-ignition of the fuel in the cylinder after the start of cranking at the time of warm start, and it is possible to suitably suppress the deterioration of startability and the generation of noise at the time of warm start.
本実施例に係る内燃機関1の始動制御について、図3に基づいて説明する。図3は、本実施例の内燃機関1の始動制御の処理内容を示すフローチャートである。図3のフローチャートで示される処理は、ECU10によって、内燃機関1の始動時に実行される。
The start control of the internal combustion engine 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the processing contents of the start control of the internal combustion engine 1 of the present embodiment. The process shown in the flowchart of FIG. 3 is executed by the
図3のフローチャートの処理が開始されると、ECU10は、まずステップS101において、内燃機関1の冷却水温Twを冷却水温センサ14による測定データに基づいて取得するとともに、取得した冷却水温Twが基準温度Twthより高いか否かを判定する。内燃機関1の冷却水温Twが基準温度Twthより高い場合(Tw>Twth)、ECU10はステップS102の処理に進み、モータ15によってクランクシャフト17にクランキング回転方向と逆向きの駆動力を付与しながら、クランキングを開始する。これにより低速でクランキングが行われることになるので、クランキング時の筒内温度の上昇幅が低減される。その結果、クランキング開始後に、気筒内の燃料が自着火可能な温度まで筒内温度が上昇することが抑制され、クランキング時の気筒内の燃料が自着火することを抑制できる。
When the processing of the flowchart of FIG. 3 is started, the
一方、ステップS101において、内燃機関1の冷却水温Twが基準温度Twthより高くない場合(Tw≦Twth)、ECU10はステップS103の処理に進み、モータ15によるクランクシャフト17への駆動力の付与を行わず、デフォルトのクランキング速度でクランキングを開始する。この場合、内燃機関1の気筒内の温度が低いので、デフォルトのクランキング速度でクランキングを行っても気筒内の燃料が自着火する可能性は低い。
On the other hand, in step S101, when the coolant temperature Tw of the internal combustion engine 1 is not higher than the reference temperature Twth (Tw ≦ Twth), the
なお、クランキング時の筒内温度は、吸気ポート4から気筒2内に吸入される空気の温度にも関係している。従って、吸気温センサ13によって測定される吸気温度に基づいて、クランキング開始後の気筒内の燃料の自着火の可能性を判断するようにしても良い。その場合、デフォルトのクランキング速度でクランキングを開始した場合に、気筒内の燃料が自着火しないと判断可能な吸気温度の上限値に基づいて、吸気温度の基準温度Tathを定め、内燃機関1の始動時に吸気温センサ13によって測定される吸気温度Taが当該基準温度Tathより高い場合に、モータ15によってクランキング速度を低下させるようにすることができる。
The in-cylinder temperature at the time of cranking is also related to the temperature of air taken into the cylinder 2 from the intake port 4. Therefore, the possibility of self-ignition of the fuel in the cylinder after the start of cranking may be determined based on the intake air temperature measured by the intake
本実施例では、冷却水温センサ14が、本発明における温度取得手段に相当する。モー
タ15が、本発明におけるクランキング速度可変手段に相当する。また、ステップS101〜102の処理を行うECU10が、本発明における制御手段に相当する。
In this embodiment, the cooling
クランキング時の筒内温度の指標として、クランキング時の圧縮端温度を用いることができる。そして、クランキング時の圧縮端温度は、クランキング速度と、始動時の内燃機関1の冷却水温と、に基づいて推定することができる。 The compression end temperature at the time of cranking can be used as an index of the in-cylinder temperature at the time of cranking. The compression end temperature at the time of cranking can be estimated based on the cranking speed and the cooling water temperature of the internal combustion engine 1 at the time of starting.
そこで、本実施例では、始動時の内燃機関1の冷却水温の測定値Twと、デフォルトのクランキング速度Ne0と、に基づいて、デフォルトのクランキング速度でクランキングを開始した場合に実現されるであろう圧縮端温度を推定し、推定された圧縮端温度が所定の基準温度Tcylthより高い場合に、当該始動時のクランキング速度を、クランキング時の圧縮端温度が基準温度Tcylth以下となるクランキング速度まで低下させるように、モータ15によるクランクシャフト17への駆動力の付与を制御するようにした。
Therefore, this embodiment is realized when cranking is started at the default cranking speed based on the measured value Tw of the cooling water temperature of the internal combustion engine 1 at the start and the default cranking speed Ne0. When the estimated compression end temperature is estimated and the estimated compression end temperature is higher than a predetermined reference temperature Tcylth, the cranking speed at the start is reduced, and the compression end temperature at the time of cranking becomes the reference temperature Tcylth or less. The application of driving force to the crankshaft 17 by the
圧縮端温度の基準値Tcylthは、クランキング時の筒内温度が、気筒内の燃料が自着火しない温度となる場合の圧縮端温度の上限値に基づいて定める。 The reference value Tcylth of the compression end temperature is determined based on the upper limit value of the compression end temperature when the in-cylinder temperature at the time of cranking becomes a temperature at which the fuel in the cylinder does not self-ignite.
図4は、クランキング速度と、クランキング時の圧縮端温度との関係を示す図である。クランキング速度と圧縮端温度との関係は、始動時の内燃機関1の冷却水温に応じて異なる。図4に示すグラフは、始動時の内燃機関1の冷却水温が、始動時に冷却水温センサ14によって測定される冷却水温Twである場合の、クランキング速度と圧縮端温度との関係を示す。図4に示すように、冷却水温がTwの場合にデフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始した場合の圧縮端温度の推定値Tcylが、基準温度Tcylthより高い場合、クランキング速度が、冷却水温がTwの場合に圧縮端温度が基準温度Tcylthとなるクランキング速度Neth以下の速度となるように、モータ15によるクランクシャフト17への駆動力の付与を行いながら、実際のクランキングを開始する。
FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the cranking speed and the compression end temperature during cranking. The relationship between the cranking speed and the compression end temperature varies depending on the cooling water temperature of the internal combustion engine 1 at the time of starting. The graph shown in FIG. 4 shows the relationship between the cranking speed and the compression end temperature when the coolant temperature of the internal combustion engine 1 at the start is the coolant temperature Tw measured by the
これにより、クランキング速度を、気筒内の燃料が自着火しないクランキング速度まで、より確実に低下させることが可能となる。従って、クランキング速度の低下量が不十分で自着火の発生を好適に抑制することができなくなることを好適に回避できる。 As a result, the cranking speed can be more reliably lowered to the cranking speed at which the fuel in the cylinder does not self-ignite. Therefore, it is possible to preferably avoid that the amount of decrease in the cranking speed is insufficient and the occurrence of self-ignition cannot be suitably suppressed.
また、クランキング速度を、基準温度Tcylthに対応するクランキング速度Neth、又は、該クランキング速度Nethより遅いが該クランキング速度Nethに近い速度まで低下させるようにすれば、クランキング速度を過度に低下させてしまうことによる始動性の低下を回避することも可能となる。 Further, if the cranking speed is reduced to a cranking speed Neth corresponding to the reference temperature Tcylth or a speed slower than the cranking speed Neth but close to the cranking speed Neth, the cranking speed is excessively increased. It is also possible to avoid a decrease in startability due to the decrease.
本実施例に係る内燃機関1の始動制御について、図5に基づいて説明する。図5は、本実施例の内燃機関1の始動制御の処理内容を示すフローチャートである。図5のフローチャートで示される処理は、ECU10によって、内燃機関1の始動時に実行される。
The start control of the internal combustion engine 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the processing contents of the start control of the internal combustion engine 1 of the present embodiment. The process shown in the flowchart of FIG. 5 is executed by the
図5のフローチャートの処理が開始されると、ECU10は、まずステップS201において、内燃機関1の冷却水温Twを冷却水温センサ14による測定データに基づいて取得するとともに、取得した冷却水温Twと、デフォルトのクランキング速度Ne0と、に基づいて、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始した場合に実現されるだろう圧縮端温度Tcylを推定する。そして、推定した圧縮端温度Tcylが基準温度Tcylthより高いか否かを判定する。
When the processing of the flowchart of FIG. 5 is started, the
圧縮端温度の推定値Tcylが基準温度Tcylthより高い場合(Tcyl>Tcy
lth)、ECU10はステップS202の処理に進み、冷却水温がTwである条件下でクランキング時の圧縮端温度が基準温度Tcylthとなるクランキング速度Nethを算出する。そして、モータ15によってクランクシャフト17に、クランキング速度がNethとなるようなクランキング回転方向と逆向きの駆動力を付与しながら、クランキングを開始する。これにより、気筒内の燃料が自着火しないクランキング速度の上限値又はそれに近い速度でクランキングが行われることになる。従って、クランキング開始後に気筒内の燃料が自着火することを抑制できる。
When the estimated value Tcyl of the compression end temperature is higher than the reference temperature Tcylth (Tcyl> Tcy)
lth), the
一方、ステップS201において推定した圧縮端温度の推定値Tcylが基準温度Tcylth以下である場合(Tcyl≦Tcylth)、ECU10はステップS203の処理に進み、モータ15によるクランクシャフト17への駆動力の付与を行わず、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始する。この場合、圧縮端温度は基準温度Tcylthより高くなる可能性は低いので、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを行っても気筒内の燃料が自着火する可能性は低い。
On the other hand, when the estimated value Tcyl of the compression end temperature estimated in step S201 is equal to or lower than the reference temperature Tcylth (Tcyl ≦ Tcylth), the
なお、クランキング時の圧縮端温度は、吸気温センサ13によって測定される吸気温度と、クランキング速度と、に基づいて推定することもできる。従って、始動時の吸気温度の測定値と、デフォルトのクランキング速度と、に基づいて、当該吸気温度の条件下でクランキング開始した場合に実現される圧縮端温度を推定し、当該推定された圧縮端温度が基準温度Tcylthより高い場合に、当該吸気温度の条件下でクランキング開始した場合の圧縮端温度が基準温度Tcylth以下となるクランキング速度までクランキング速度を低下させるように、モータ15によってクランクシャフト17に付与する駆動力を制御するようにしても良い。
Note that the compression end temperature at the time of cranking can also be estimated based on the intake air temperature measured by the intake
本実施例では、ステップS201において内燃機関1の冷却水温Twと、デフォルトのクランキング速度Ne0と、に基づいて、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始した場合に実現される圧縮端温度Tcylを推定する処理を行うECU10が、本発明における推定手段に相当する。また、ステップS201において圧縮端温度の推定値Tcylが基準温度Tcylthより高い場合にステップS202の処理を実行するECU10が、本発明における制御手段に相当する。
In this embodiment, the compression end temperature Tcyl realized when cranking is started at the default cranking speed Ne0 based on the coolant temperature Tw of the internal combustion engine 1 and the default cranking speed Ne0 in step S201. ECU10 which performs the process which estimates this corresponds to the estimation means in this invention. Further, the
クランキング開始後に気筒内の燃料が自着火するか否かは、クランキング開始時に気筒内に存在する燃料量にも依っている。図6は、クランキング時の圧縮端温度及びクランキング開始時に気筒内に存在する燃料量と、気筒内の燃料が自着火する可能性の有無と、の関係を示す図である。図6の横軸は圧縮端温度を表し、縦軸は気筒内の燃料量を表す。図2の斜線で示した領域が、クランキング開始後に気筒内の燃料が自着火する可能性があると判断することができる領域を表す。 Whether the fuel in the cylinder self-ignites after the start of cranking depends on the amount of fuel present in the cylinder at the start of cranking. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the compression end temperature at the time of cranking and the amount of fuel present in the cylinder at the start of cranking and the presence or absence of the possibility that the fuel in the cylinder self-ignites. The horizontal axis in FIG. 6 represents the compression end temperature, and the vertical axis represents the amount of fuel in the cylinder. The hatched area in FIG. 2 represents an area in which it can be determined that the fuel in the cylinder may self-ignite after cranking starts.
上述したように、クランキング時の圧縮端温度が基準温度Tcylthより高い場合、気筒内の燃料が自着火する可能性があるが、図6に示すように、クランキング開始時に気筒内に存在する燃料量が所定の基準量Qlth以下である場合には、圧縮端温度に関わらず気筒内の燃料が自着火に到ることはないと判断することができる。気筒内に存在する燃料量の基準値Qlthは、圧縮端温度に関わらずクランキング開始後に気筒内の燃料が自着火しないと判断可能な気筒内の燃料量の上限値に基づいて定める。 As described above, when the compression end temperature at the time of cranking is higher than the reference temperature Tcylth, the fuel in the cylinder may self-ignite, but as shown in FIG. 6, it exists in the cylinder at the start of cranking. When the fuel amount is equal to or less than the predetermined reference amount Qlth, it can be determined that the fuel in the cylinder does not reach self-ignition regardless of the compression end temperature. The reference value Qlth of the fuel amount existing in the cylinder is determined based on the upper limit value of the fuel amount in the cylinder that can be determined that the fuel in the cylinder does not self-ignite after the cranking starts regardless of the compression end temperature.
クランキング時の圧縮端温度が基準温度Tcylthより高くなることが推定される場合であっても、クランキング開始時に気筒内に存在する燃料量が基準量Qlth以下である場合には、クランキング速度をデフォルトのクランキング速度Ne0より低下させる制御を行わなくても、クランキング開始後に気筒内の燃料が自着火する可能性は低い。 Even if it is estimated that the compression end temperature at the time of cranking becomes higher than the reference temperature Tcylth, if the amount of fuel present in the cylinder at the start of cranking is less than the reference amount Qlth, the cranking speed Even if control for lowering the engine speed from the default cranking speed Ne0 is not performed, the possibility that the fuel in the cylinder self-ignites after the start of cranking is low.
ここで、クランキング開始時に気筒内に存在する燃料量は、内燃機関1の停止中に燃料噴射弁6から漏れ出した燃料量に略等しい。そして、内燃機関1の停止中に燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量は、内燃機関1が停止してからの経過時間に関係している。図7は、内燃機関1が停止してからの経過時間と、当該内燃機関1の停止中に燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量との関係を示す図である。図7の横軸は内燃機関1の停止期間を表し、縦軸は燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量を表す。図7に示すように、内燃機関1の停止期間が長くなるほど、燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量は多くなる。 Here, the amount of fuel existing in the cylinder at the start of cranking is substantially equal to the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 while the internal combustion engine 1 is stopped. The amount of fuel that leaks from the fuel injection valve 6 while the internal combustion engine 1 is stopped is related to the elapsed time since the internal combustion engine 1 stopped. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the elapsed time since the internal combustion engine 1 stopped and the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 while the internal combustion engine 1 is stopped. The horizontal axis in FIG. 7 represents the stop period of the internal combustion engine 1, and the vertical axis represents the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6. As shown in FIG. 7, the longer the stop period of the internal combustion engine 1, the greater the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6.
そこで、本実施例では、内燃機関1の始動が、内燃機関1の停止から所定の基準停止期間Δth以内の始動である場合には、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始した場合の圧縮端温度が基準温度Tcylthより高くなることが推定される場合であっても、クランキング速度を低下させる制御を行わないようにした。 Therefore, in this embodiment, when the start of the internal combustion engine 1 is a start within a predetermined reference stop period Δth from the stop of the internal combustion engine 1, the compression when the cranking is started at the default cranking speed Ne0. Even when the end temperature is estimated to be higher than the reference temperature Tcylth, the control for reducing the cranking speed is not performed.
内燃機関1の停止期間の基準値Δthは、燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量が基準量Qlthとなるような内燃機関1の停止期間である。内燃機関1の停止期間が基準停止期間Δth以内であれば、クランキング開始時に気筒内に存在する燃料量は、基準量Qlth以下であるので、クランキング時の圧縮端温度にかかわらず気筒内の燃料が自着火する可能性は低い。このような場合にはクランキング速度を低下させる制御を行わないようにすることで、モータ15の不要な駆動を回避することができる。
The reference value Δth of the stop period of the internal combustion engine 1 is a stop period of the internal combustion engine 1 such that the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 becomes the reference amount Qlth. If the stop period of the internal combustion engine 1 is within the reference stop period Δth, the amount of fuel present in the cylinder at the start of cranking is equal to or less than the reference amount Qlth. It is unlikely that the fuel will self-ignite. In such a case, unnecessary driving of the
本実施例に係る内燃機関1の始動制御について、図8に基づいて説明する。図8は、本実施例の内燃機関1の始動制御の処理内容を示すフローチャートである。図8のフローチャートで示される処理は、ECU10によって、内燃機関1の始動時に実行される。
The start control of the internal combustion engine 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the processing contents of the start control of the internal combustion engine 1 of the present embodiment. The process shown in the flowchart of FIG. 8 is executed by the
図8のフローチャートの処理が開始されると、ECU10は、まずステップS301において、内燃機関1の冷却水温Twを冷却水温センサ14による測定データに基づいて取得するとともに、取得した冷却水温Twが所定の基準温度Twthより高いか否かを判定する。ここで、本実施例では、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始した場合の圧縮端温度の推定値が基準温度Tcylthとなるような冷却水温を、冷却水温の基準値Twthとして定める。すなわち、図9に示すような内燃機関1の冷却水温と、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始した場合の圧縮端温度の推定値と、の関係において、圧縮端温度の基準値Tcylthに対応する冷却水温Twthを、ステップS301における判定基準として採用する。
When the processing of the flowchart of FIG. 8 is started, the
内燃機関1の冷却水温Twが基準温度Twthより高い場合(Tw>Twth)、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始すると気筒内に存在する燃料が自着火する可能性があると判断できるので、ECU10はステップS302の処理に進み、内燃機関1の停止期間Δが基準停止期間Δthを超えているか否かを判定する。内燃機関1の停止期間Δの情報は、内燃機関1の停止・始動についての情報をECU10の記憶装置に記憶させ、その情報に基づいて取得する。
When the cooling water temperature Tw of the internal combustion engine 1 is higher than the reference temperature Twth (Tw> Twth), it can be determined that the fuel existing in the cylinder may self-ignite when cranking is started at the default cranking speed Ne0. The
内燃機関1の停止期間Δが基準停止期間Δthを超えている場合(Δ>Δth)、気筒内に存在する燃料量は着火可能な燃料量であると判断できるので、ECU10はステップS303の処理に進み、モータ15によってクランクシャフト17にクランキング回転方向と逆向きの駆動力を付与しながら、クランキングを開始する。これにより低速でクランキングが行われることになるので、クランキング時の筒内温度の上昇幅が低減され、クランキング開始後に気筒内の燃料が自着火することを抑制できる。なお、実施例2で説明した方法によってクランキング速度の低下量を決定するようにしても良い。
When the stop period Δ of the internal combustion engine 1 exceeds the reference stop period Δth (Δ> Δth), it can be determined that the amount of fuel present in the cylinder is a fuel amount that can be ignited, so the
内燃機関1の停止期間Δが基準停止期間Δth以内である場合(Δ≦Δth)、気筒内に存在する燃料量は着火可能な燃料量に満たないと判断できるので、ECU10はステップS304の処理に進み、モータ15によるクランクシャフト17への駆動力の付与を行わず、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始する。この場合、クランキング時の圧縮端温度は基準温度Tcylthより高くなるものの、気筒内に存在する燃料量が少ないので、当該燃料は自着火には到らない。
If the stop period Δ of the internal combustion engine 1 is within the reference stop period Δth (Δ ≦ Δth), it can be determined that the amount of fuel present in the cylinder is less than the amount of fuel that can be ignited, so the
ステップS301において、内燃機関1の冷却水温Twが基準温度Twthより高くない場合(Tw≦Twth)、ECU10はステップS304の処理に進み、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始する。この場合、クランキング時の圧縮端温度は基準温度Tcylth以下となるので、気筒内に存在する燃料量にかかわらず自着火は発生しない。
In step S301, when the coolant temperature Tw of the internal combustion engine 1 is not higher than the reference temperature Twth (Tw ≦ Twth), the
本実施例において、ステップS301〜303の処理を実行するECU10が、本発明における制御手段に相当する。
In this embodiment, the
内燃機関1の停止中に燃料噴射弁6から気筒内に漏れ出す燃料量は、それまでの燃料噴射弁6の使用履歴や、内燃機関1の停止中の燃圧にも関係している。 The amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 into the cylinder while the internal combustion engine 1 is stopped is also related to the history of use of the fuel injection valve 6 up to that point and the fuel pressure during the stop of the internal combustion engine 1.
図10は、燃料噴射弁6のそれまでの噴射回数と、内燃機関1の停止時に単位時間あたりに燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量と、の関係を示す図である。図10の横軸は燃料噴射弁6の噴射回数を表し、縦軸は単位時間あたりに燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量を表す。図10に示すように、燃料噴射弁6の噴射回数が増加するほど、内燃機関1の停止時に単位時間あたりに燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量は減少する傾向がある。 FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the number of injections of the fuel injection valve 6 so far and the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 per unit time when the internal combustion engine 1 is stopped. The horizontal axis in FIG. 10 represents the number of injections of the fuel injection valve 6, and the vertical axis represents the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 per unit time. As shown in FIG. 10, as the number of injections of the fuel injection valve 6 increases, the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 per unit time when the internal combustion engine 1 is stopped tends to decrease.
図11は、内燃機関1の停止中の燃圧と、内燃機関1の停止時に単位時間あたりに燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量と、の関係を示す図である。図11の横軸は燃圧を表し、縦軸は単位時間あたりに燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量を表す。図11に示すように、燃圧が低い場合と高い場合には、燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量は比較的少なく、燃圧が中程度の場合には燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量は比較的多くなる傾向がある。 FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the fuel pressure when the internal combustion engine 1 is stopped and the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 per unit time when the internal combustion engine 1 is stopped. The horizontal axis in FIG. 11 represents the fuel pressure, and the vertical axis represents the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 per unit time. As shown in FIG. 11, when the fuel pressure is low and high, the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 is relatively small, and when the fuel pressure is medium, the amount of fuel leaking from the fuel injection valve 6 is compared. There is a tendency to increase.
このような傾向を考慮して、本実施例では、内燃機関1のクランキング開始時に気筒内に存在する燃料量を、内燃機関1の停止期間の長さと、燃料噴射弁6のそれまでの噴射回数と、内燃機関1の停止中の燃圧と、に基づいて推定し、推定された気筒内の燃料量が、実施例3で説明したクランキング開始時に気筒内に存在する燃料量の基準値Qlthより多い場合に、クランキング速度を低下させる制御を行うようにした。クランキング開始時に気筒内に存在する燃料量を精度良く推定することができるので、クランキング時の圧縮端温度が基準温度Tcylthを超える温間始動条件において、クランキング速度を低下させる制御を行う必要性の有無をより正確に判断することが可能となる。 In consideration of such a tendency, in the present embodiment, the amount of fuel existing in the cylinder at the start of cranking of the internal combustion engine 1 is determined by the length of the stop period of the internal combustion engine 1 and the injection of the fuel injection valve 6 until that time. Based on the number of times and the fuel pressure during the stop of the internal combustion engine 1, the estimated fuel amount in the cylinder is the reference value Qlth of the fuel amount existing in the cylinder at the start of cranking described in the third embodiment. When the number is larger, control is performed to reduce the cranking speed. Since it is possible to accurately estimate the amount of fuel present in the cylinder at the start of cranking, it is necessary to perform control to reduce the cranking speed in the warm start condition where the compression end temperature at the time of cranking exceeds the reference temperature Tcylth It becomes possible to more accurately determine the presence or absence of sex.
本実施例に係る内燃機関1の始動制御について、図12に基づいて説明する。図12は、本実施例の内燃機関1の始動制御の処理内容を示すフローチャートである。図12のフローチャートで示される処理は、ECU10によって、内燃機関1の始動時に実行される。
The start control of the internal combustion engine 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart showing the processing contents of the start control of the internal combustion engine 1 of the present embodiment. The process shown in the flowchart of FIG. 12 is executed by the
図12のフローチャートの処理が開始されると、ECU10は、まずステップS401において、内燃機関1の冷却水温Twを冷却水温センサ14による測定データに基づいて取得するとともに、取得した冷却水温Twが所定の基準温度Twthより高いか否かを判定する。基準温度Twthは実施例3で説明したものと同一である。内燃機関1の冷却水
温Twが基準温度Twthより高い場合(Tw>Twth)、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始すると気筒内に存在する燃料が自着火する可能性があると判断できるので、ECU10はステップS402の処理に進み、内燃機関1の停止期間中に燃料噴射弁6から漏れ出した燃料量Qlを推定する。本実施例では、内燃機関1の停止期間Δと、内燃機関1の停止中の燃圧Pと、それまでの燃料噴射弁6の噴射回数Nと、に基づいて燃料噴射弁6から漏れ出す燃料量Qlを推定する。
When the processing of the flowchart of FIG. 12 is started, the
そして、ステップS403において、ステップS402で推定した燃料量Qlが基準量Qlthより多いか否かを判定する。基準量Qlthは実施例3で説明したものと同一である。推定した燃料量Qlが基準量Qlthより多い場合、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始すると、クランキング開始後に気筒内の燃料が自着火する可能性があると判断できるので、ECU10はステップS404の処理に進み、モータ15によってクランクシャフト17にクランキング回転方向と逆向きの駆動力を付与しながら、クランキングを開始する。これにより、低速でクランキングが行われることになるので、クランキング時の筒内温度が、気筒内の燃料が自着火する温度まで上昇することを抑制できる。従って、クランキング開始後に気筒内の燃料が自着火することを抑制することが可能となる。
In step S403, it is determined whether or not the fuel amount Ql estimated in step S402 is larger than the reference amount Qlth. The reference amount Qlth is the same as that described in the third embodiment. When the estimated fuel amount Ql is larger than the reference amount Qlth, if cranking is started at the default cranking speed Ne0, it can be determined that the fuel in the cylinder may self-ignite after the cranking starts. Proceeding to S404, cranking is started while applying a driving force in the direction opposite to the cranking rotation direction to the crankshaft 17 by the
一方、ステップS402で推定した燃料量Qlが基準量Qlth以下である場合、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始してもクランキング開始後に気筒内の燃料が自着火する可能性はないと判断できるので、ECU10はステップS405の処理に進み、モータ15によるクランクシャフト17への駆動力の付与を行わず、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始する。この場合、クランキング時の筒内温度が、気筒内の燃料が自着火可能な温度を超えて上昇するが、内燃機関1の停止期間中に燃料噴射弁6から気筒内に漏れ出した燃料量が少量であるので、当該燃料は自着火には到らない。
On the other hand, if the fuel amount Ql estimated in step S402 is less than or equal to the reference amount Qlth, there is no possibility that the fuel in the cylinder will self-ignite after cranking starts even if cranking is started at the default cranking speed Ne0. Since the determination can be made, the
ステップS401において、内燃機関1の冷却水温Twが基準温度Twthより高くない場合(Tw≦Twth)、ECU10はステップS405の処理に進み、デフォルトのクランキング速度Ne0でクランキングを開始する。この場合、クランキング時の筒内温度は、気筒内の燃料が自着火する温度まで上昇しないので、気筒内に存在する燃料量にかかわらず自着火は発生しない。
In step S401, when the coolant temperature Tw of the internal combustion engine 1 is not higher than the reference temperature Twth (Tw ≦ Twth), the
本実施例において、ステップS401〜404の処理を実行するECU10が、本発明における制御手段に相当する。
In this embodiment, the
なお、以上述べた各実施例は本発明を説明するための一例である。各実施例は、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において変更したり組み合わせたりしても良い。 Each embodiment described above is an example for explaining the present invention. Each embodiment may be changed or combined within a range not departing from the gist of the present invention.
1 内燃機関
2 気筒
3 ピストン
4 吸気ポート
5 排気ポート
6 燃料噴射弁
7 点火プラグ
8 吸気弁
10 ECU
12 燃焼室
13 吸気温センサ
14 冷却水温センサ
15 モータ
16 コンロッド
17 クランクシャフト
18 ギヤ機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2
12
Claims (4)
前記内燃機関の温度又は前記気筒に吸入される吸気の温度を取得する温度取得手段と、
前記内燃機関の始動時のクランキング速度を可変とするクランキング速度可変手段と、
前記内燃機関の始動時のクランキングを行う時に、前記温度取得手段により取得した温度に基づいて、当該クランキングの開始後に前記気筒内の燃料が自着火する可能性の有無を判定し、自着火の可能性があると判定された場合には、当該クランキングの少なくとも最初のサイクルのクランキング速度を低下させるように、前記クランキング速度可変手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。 A fuel injection valve for directly injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
Temperature acquisition means for acquiring the temperature of the internal combustion engine or the temperature of intake air taken into the cylinder;
Cranking speed variable means for variable cranking speed at the start of the internal combustion engine;
When performing cranking at the time of starting the internal combustion engine, it is determined whether there is a possibility that the fuel in the cylinder self-ignites after the cranking starts based on the temperature acquired by the temperature acquisition means, and self-ignition A control means for controlling the cranking speed variable means so as to reduce the cranking speed of at least the first cycle of the cranking,
A start control device for an internal combustion engine, comprising:
前記制御手段は、
前記内燃機関の始動時に、前記温度取得手段により取得した温度に基づいて、当該クランキングの開始後における前記気筒の圧縮端温度を推定する推定手段を有し、
前記推定手段により推定される前記圧縮端温度が、前記気筒内の燃料が自着火しないと判断可能な圧縮端温度の上限値より高い場合、当該クランキングの少なくとも最初のサイクルのクランキング速度を、当該クランキングにおける前記気筒の圧縮端温度が当該上限値以下となるクランキング速度となるように、前記クランキング速度可変手段を制御することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。 In claim 1,
The control means includes
An estimation means for estimating the compression end temperature of the cylinder after the start of the cranking based on the temperature acquired by the temperature acquisition means when the internal combustion engine is started;
When the compression end temperature estimated by the estimation means is higher than the upper limit value of the compression end temperature at which it can be determined that the fuel in the cylinder does not self-ignite, the cranking speed of at least the first cycle of the cranking is An internal combustion engine start control device, characterized in that the cranking speed variable means is controlled such that a compression end temperature of the cylinder in the cranking becomes a cranking speed that is not more than the upper limit value.
制御手段は、前記内燃機関の始動が、直前の前記内燃機関の停止から所定期間以内の始動である場合には、前記内燃機関の当該始動時に前記クランキング速度可変手段によってクランキング速度を低下させる制御を行わないことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。 In claim 1 or 2,
When the start of the internal combustion engine is a start within a predetermined period from the stop of the internal combustion engine immediately before, the control means reduces the cranking speed by the cranking speed variable means at the start of the internal combustion engine. An internal combustion engine start control device characterized by not performing control.
制御手段は、前記燃料噴射弁の使用履歴又は前記内燃機関の停止中の燃圧に基づいて、前記内燃機関の停止中に前記燃料噴射弁から前記気筒内に漏れ出して始動時に気筒内に存在している燃料の量を推定し、当該推定した燃料の量が、始動時のクランキングの最初のサイクルの圧縮行程における筒内温度に関わらず自着火が発生しないと判断可能な燃料量の上限値以下である場合には、前記内燃機関の当該始動時に前記クランキング速度可変手段によってクランキング速度を低下させる制御を行わないことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。 In claim 1 or 2,
The control means leaks from the fuel injection valve into the cylinder while the internal combustion engine is stopped, based on the use history of the fuel injection valve or the fuel pressure during the stop of the internal combustion engine, and is present in the cylinder at the start. The upper limit of the amount of fuel that can be determined that self-ignition does not occur regardless of the in-cylinder temperature in the compression stroke of the first cranking cycle when starting In the following cases, the internal combustion engine start control device is characterized in that the control for reducing the cranking speed by the cranking speed variable means is not performed when the internal combustion engine is started.
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