JP5594332B2 - Start control device for internal combustion engine - Google Patents
Start control device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP5594332B2 JP5594332B2 JP2012170998A JP2012170998A JP5594332B2 JP 5594332 B2 JP5594332 B2 JP 5594332B2 JP 2012170998 A JP2012170998 A JP 2012170998A JP 2012170998 A JP2012170998 A JP 2012170998A JP 5594332 B2 JP5594332 B2 JP 5594332B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- internal combustion
- combustion engine
- control device
- intake
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 47
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 31
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 31
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 5
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 36
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
- F02D41/065—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at hot start or restart
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の始動制御装置に関し、特に吸気弁や排気弁の動作時期を変更可能な可変動弁機構の始動時の制御に関する。 The present invention relates to a start control device for an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, and more particularly to control at the start of a variable valve mechanism that can change the operation timing of an intake valve or an exhaust valve.
従来より、車両等に搭載される内燃機関(以下、エンジンともいう)においては、吸気弁の開閉時期を可変とするために可変動弁機構(Variable Valve Timing:以下、VVTともいう)の採用が拡大している。また、気筒の膨張行程を圧縮行程よりも長くした、いわゆるアトキンソン・サイクルやミラー・サイクルの実用化も進んでいる。膨張行程を長くすれば、燃焼ガスの圧力を効率よくクランクシャフトの回転に変換することができ、機関効率が向上する。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) mounted on a vehicle or the like, a variable valve timing (hereinafter also referred to as VVT) has been adopted in order to make the intake valve open / close timing variable. It is expanding. Also, the so-called Atkinson cycle and Miller cycle, in which the expansion stroke of the cylinder is longer than the compression stroke, are being put into practical use. If the expansion stroke is lengthened, the pressure of the combustion gas can be efficiently converted into the rotation of the crankshaft, and the engine efficiency is improved.
例えば特許文献1に記載されているミラー・サイクルのエンジンでは、気筒の幾何学的な圧縮比を13以上と高くする一方で、常用される部分負荷の運転領域においてはVVTにより吸気弁の閉時期を圧縮行程の半ば以降まで遅角させ、ポンピング・ロスを低減するとともに、有効圧縮比の低下によってノッキングを抑制するようにしている。
For example, in the Miller cycle engine described in
また、前記のエンジンでは所定の状態で自動停止するアイドルストップ制御が行われ、この自動停止の際は、直ちに再始動することが予想されるので、VVTにより吸気弁の閉時期を最大限に遅角させるようにしている。こうすると有効圧縮比が非常に低くなるので、再始動時に吸気系から気筒内へ高温の吸気が流入しても、混合気の自着火(プレイグニッション)は発生し難い。 In addition, the engine performs an idle stop control that automatically stops in a predetermined state. In this automatic stop, it is expected that the engine immediately restarts. Therefore, the closing timing of the intake valve is delayed to the maximum by VVT. I try to make it horn. In this way, the effective compression ratio becomes very low, and even if hot intake air flows from the intake system into the cylinder at the time of restart, it is difficult for self-ignition (pre-ignition) of the air-fuel mixture to occur.
一方、アイドルストップのような自動停止ではなく、運転者のイグニッション操作などに従ってエンジンが停止する通常停止の場合は、VVTにより吸気弁の閉時期を最大限に進角させるようにしている。これは、寒冷地でのエンジンの始動性を考慮して、気筒の有効圧縮比を高くするためである。 On the other hand, in the case of a normal stop in which the engine is stopped according to the driver's ignition operation or the like instead of an automatic stop such as an idle stop, the closing timing of the intake valve is advanced to the maximum by VVT. This is to increase the effective compression ratio of the cylinder in consideration of engine startability in a cold region.
なお、そのようなエンジンの通常停止後であっても、運転者が直ぐにエンジンを再始動させることはあり得るが、通常の始動時には所定回数のクランキングによって高温の空気を掃気した後に、燃料を供給するようにしているので、プレイグニッションは抑制できる、と特許文献1に記載されている。
It should be noted that even after such a normal engine stop, the driver may immediately restart the engine, but at the normal start, after scavenging high-temperature air by a predetermined number of crankings, the fuel is discharged.
しかしながら前記のように通常の停止直後に運転者がエンジンを再始動させた場合には、所定回数のクランキングの間、燃料の供給を停止していてもプレイグニッションの起きる可能性があり、改善の余地が残されている。すなわち、クランキングによって気筒内に吸入される高温の空気と、吸気ポート壁面に付着していた燃料やインジェクタからリークした燃料とが混ざり合って混合気が形成され、これがクランキング中に自着火することがあるからである。 However, if the driver restarts the engine immediately after a normal stop as described above, there is a possibility that pre-ignition may occur even if the fuel supply is stopped for a predetermined number of crankings. There is room for. That is, the high-temperature air sucked into the cylinder by cranking and the fuel adhering to the intake port wall surface or the fuel leaking from the injector are mixed to form an air-fuel mixture, which self-ignites during cranking. Because there are things.
このような不具合が起きるのは、前記従来例(特許文献1)の技術が、エンジン停止の際に通常停止か自動停止かによって一律に始動時の温度状態を想定し、これに応じてVVTを制御しているため、始動時の実際の温度状態に即した好適なVVTの制御が実現できていないことによる、と考えられる。 Such a problem occurs because the technology of the conventional example (Patent Document 1) assumes a temperature state at the time of starting uniformly depending on whether the engine is stopped normally or automatically, and VVT is set accordingly. This is probably because the VVT control suitable for the actual temperature state at the time of start-up cannot be realized.
そこで、本発明の目的は、内燃機関の良好な始動性を確保しつつ、始動時のプレイグニッションを従来より確実に抑制することにある。 Therefore, an object of the present invention is to more reliably suppress pre-ignition at the time of starting than before, while ensuring good startability of the internal combustion engine.
前記のような課題に対して本発明は、内燃機関の停止時ではなく始動時にその温度状態を判定し、これに応じて吸気弁の閉時期を変更するようにしたものである。具体的には、内燃機関をクランキングして始動する始動制御装置を対象として、吸気弁の少なくとも閉時期を変更可能な可変動弁機構と、始動時の温度状態を判定し、所定の高温状態であればクランキングを開始するよりも先に、前記可変動弁機構により吸気弁の閉時期を遅角側に変更する制御手段と、を備えるとともに、この制御手段を、始動時の温度状態が高いほどクランキングの開始を遅延させて、吸気弁の閉時期をより遅角側に変更するものとする。 In order to solve the above-described problems, the present invention determines the temperature state at the time of starting the internal combustion engine rather than at the time of stopping, and changes the closing timing of the intake valve accordingly. Specifically, for a start control device that cranks and starts an internal combustion engine, a variable valve mechanism that can change at least the closing timing of an intake valve, a temperature state at the time of start, and a predetermined high temperature state Then, before starting the cranking, the variable valve mechanism is provided with a control means for changing the closing timing of the intake valve to the retard side, and this control means has a temperature state at the time of starting. The higher the value is, the more the start of cranking is delayed, and the closing timing of the intake valve is changed to the more retarded side .
本発明によれば、始動時において内燃機関の高温状態が高く、プレイグニッションの発生が懸念されるときには、クランキングの開始に先だって可変動弁機構により吸気弁の閉時期が遅角側に変更される。すなわち、始動時の実際の機関温度状態に基づき、必要に応じて気筒の有効圧縮比を低下させることができるので、良好な始動性を確保しながら、プレイグニッションをより確実に抑制できる。 According to the present invention, when the internal combustion engine is in a high temperature state at the time of starting and there is a concern about the occurrence of pre-ignition, the closing timing of the intake valve is changed to the retarded side by the variable valve mechanism before the start of cranking. The That is, since the effective compression ratio of the cylinder can be reduced as necessary based on the actual engine temperature state at the time of starting, pre-ignition can be more reliably suppressed while ensuring good startability.
また、前記制御手段は、始動時の温度状態が高いほどクランキングの開始を遅延させて、吸気弁の閉時期をより遅角側に変更するものであるから、比較的温度状態の低いときには、吸気弁の閉時期があまり遅角されず、有効圧縮比もあまり低くならないので、始動性の向上に有利になる。そして、温度が高くなるほどプレイグニッションの発生する可能性が高くなるが、これに応じて吸気弁の閉時期が遅角され、有効圧縮比が低くなるので、プレイグニッションをより確実に抑制することができる。 Further, the control means delays the start of cranking as the temperature state at the time of starting is higher, and changes the closing timing of the intake valve to the retard side, so when the temperature state is relatively low, Since the closing timing of the intake valve is not delayed so much and the effective compression ratio is not lowered so much, it is advantageous for improving the startability. And the higher the temperature, the higher the possibility of pre-ignition, but the intake valve closing timing is retarded accordingly, and the effective compression ratio is lowered, so that pre-ignition can be more reliably suppressed. it can.
そのように機関始動時に吸気弁の閉時期を変更するのであれば、前記可変動弁機構は、電動モータによって駆動されるものとするのが好ましい。油圧駆動式の可変動弁機構は、機関始動直後の油圧が低い間は動作がかなり緩慢になるが、電動の可変動弁機構は機関始動直後は勿論、始動前でも動作するので、クランキングをあまり遅延させなくても済むからである。 If the closing timing of the intake valve is changed when the engine is started, the variable valve mechanism is preferably driven by an electric motor. The hydraulically driven variable valve mechanism operates very slowly while the oil pressure immediately after engine startup is low, but the electric variable valve mechanism operates not only immediately after engine start but also before engine start. This is because it is not necessary to delay too much.
特に、内燃機関が車両に搭載される場合、前記制御手段は、車両の乗員によってクランキングの開始操作が行われる前に、該乗員による所定の操作に応じて前記可変動弁機構を動作させ、吸気弁の閉時期を遅角側に変更するものとしてもよい。こうすれば、クランキングの遅延を極小化でき、実質的に遅延しないようにすることも可能になる。 In particular, when the internal combustion engine is mounted on a vehicle, the control means operates the variable valve mechanism according to a predetermined operation by the occupant before the cranking start operation is performed by the occupant of the vehicle, The closing timing of the intake valve may be changed to the retard side. In this way, the delay of cranking can be minimized, and it can be substantially prevented from delaying.
また、好ましくは、内燃機関の冷却液および吸気の少なくとも一方の温度を検出するためのセンサを備え、前記制御手段は、そのセンサからの信号により機関始動時の温度状態を判定するものとしてもよい。こうすれば、始動時の内燃機関の実際の温度状態を精度よく判定でき、前記した発明の実効を担保することができる。 Preferably, a sensor for detecting the temperature of at least one of the coolant and the intake air of the internal combustion engine is provided, and the control means may determine a temperature state at the time of engine start based on a signal from the sensor. . In this way, the actual temperature state of the internal combustion engine at the time of starting can be accurately determined, and the effectiveness of the above-described invention can be ensured.
より好ましい制御手段の構成は、前記冷却液温度や吸気温度だけでなく、前回の機関停止からの経過時間と、この機関停止までの運転履歴との少なくとも一方を加味して、機関始動時の温度状態を判定するものとすることである。こうすれば、始動時の機関温度状態をさらに精度よく判定でき、発明の効果をより高めることが可能になる。 A more preferable configuration of the control means is that not only the coolant temperature and the intake air temperature, but also the temperature at the time of engine start taking into account at least one of the elapsed time since the previous engine stop and the operation history until this engine stop. The state is to be determined. In this way, the engine temperature state at the time of starting can be determined with higher accuracy, and the effects of the invention can be further enhanced.
さらに、前記制御手段は、内燃機関の停止時には前記可変動弁機構により吸気弁の閉時期を、寒冷地でも冷間始動の可能な有効圧縮比となるよう所定時期に制御するものとしてもよい。こうすれば、万が一の故障によって可変動弁機構が動作しなくなったとしても、内燃機関の寒冷地での始動性を確保することができる。 Furthermore, the control means may control the closing timing of the intake valve by the variable valve mechanism when the internal combustion engine is stopped at a predetermined timing so as to obtain an effective compression ratio that can be cold-started even in a cold region. In this way, even if the variable valve mechanism stops operating due to a failure, the startability of the internal combustion engine in a cold region can be ensured.
本発明によれば、内燃機関の停止時ではなく始動の際にその温度状態を判定して、高温状態であればクランキングの開始よりも先に可変動弁機構を動作させるようにしたので、内燃機関の吸気弁の閉時期を、始動時の実際の温度状態に即して好適に制御することが可能になり、これにより内燃機関の良好な始動性を確保しつつ、プレイグニッションをより確実に抑制することができる。 According to the present invention, the temperature state is determined when starting the internal combustion engine instead of when it is stopped, and if it is in a high temperature state, the variable valve mechanism is operated prior to the start of cranking. The closing timing of the intake valve of the internal combustion engine can be suitably controlled in accordance with the actual temperature state at the time of starting, thereby ensuring good startability of the internal combustion engine and more reliably pre-ignition. Can be suppressed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
−内燃機関の全体構成−
まず、図1を参照して、本発明を適用する内燃機関(以下、エンジンともいう)について説明する。この例のエンジン1は、車両に搭載される4気筒ガソリンエンジンであって、シリンダブロック1a内に形成された4つの気筒(図1には1気筒のみを示す)それぞれに、上下に往復動するようにピストン1cが収容されている。それら4つの気筒を取り囲むようにシリンダブロック1aにはウォータジャケットが形成され、エンジン冷却水(冷却液)の温度を検出するように水温センサ32が配置されている。
-Overall configuration of internal combustion engine-
First, an internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. The
前記4つの気筒におけるピストン1cの往復運動はそれぞれ、コネクティングロッド16を介してクランクシャフト15の回転運動に変換される。クランクシャフト15は、トルクコンバータ(またはクラッチ)等を介して変速機(図示せず)に連結されており、エンジン1の出力を変速機を介して車両の駆動輪に伝達することができる。この変速機は、一例としてクラッチおよびブレーキ等の摩擦係合要素と遊星歯車機構とを用いた多段式の自動変速機であってもよいし、ベルト式無段変速機などであってもよい。
The reciprocating motion of the
また、クランクシャフト15には、エンジン1の始動時に起動されるスタータモータ10が連結可能になっており、このスタータモータ10によってクランクシャフト15を強制的に回転させる(クランキング)ことができる。クランクシャフト15にはシグナルロータ17が取り付けられており、その外周面には複数の歯(突起)17aが等角度毎に設けられるとともに、その歯17aの2枚分が欠落した欠歯部17bも設けられている。
A
前記シグナルロータ17の側方近傍には、クランク角を検出するクランクポジションセンサ31が配置されている。クランクポジションセンサ31は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト15が回転する際にシグナルロータ17の歯17aに対応するパルス状の信号を発生する。このクランクポジションセンサ31の出力信号からエンジン回転数neを算出することができる。
A crank
さらに、クランクシャフト15を覆うようにシリンダブロック1aの下部には、潤滑油(エンジンオイル)を貯留するオイルパン18が設けられている。オイルパン18に貯留された潤滑油は、エンジン1の運転時にオイルポンプ(図示せず)によって汲み上げられ、ピストン1c、クランクシャフト15、コネクティングロッド16などエンジン各部に供給されて、その各部の潤滑・冷却等に使用される。
Further, an
一方、シリンダブロック1aの上端にはシリンダヘッド1bが締結されており、このシリンダヘッド1bによって上端を閉じられた各気筒毎に、ピストン1cの往復運動によって容積の変化する燃焼室1dが形成されている。この燃焼室1dに臨んでシリンダヘッド1bには各気筒毎に点火プラグ3が配置されており、これによる点火のタイミングはイグナイタ4によって調整される。イグナイタ4はECU(Electronic Control Unit)200によって制御される。
On the other hand, a
前記燃焼室1dには吸気通路11と排気通路12とがそれぞれ連通し、新気の吸入と燃焼ガスの排気とを行うようになっている。吸気通路11の下流側(吸気流れの下流側)は吸気ポート11aおよびインテークマニホールド11bによって構成され、その上流側にはサージタンク11cが配設されている。また、吸気通路11には、吸気を濾過するエアクリーナ7、熱線式のエアフロメータ33、吸気温センサ34(一例としてエアフロメータ33に内蔵)、エンジン1の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ5などが配置されている。
An
一例としてスロットルバルブ5は、サージタンク11cの上流側に設けられており、スロットルモータ6によって駆動される。スロットルバルブ5の開度はスロットル開度センサ35によって検出され、エンジン1の運転状態に応じた最適な吸入空気量となるようにECU200によってフィードバック制御される。
As an example, the
また、各気筒毎に吸気ポート11aにはインジェクタ(燃料噴射弁)2が配置されている。これらのインジェクタ2は共通のデリバリパイプ101に接続され、燃料供給系100から燃料が供給される。一例として燃料供給系100は、デリバリパイプ101に接続された燃料供給管102、燃料ポンプ103および燃料タンク104などを備えている。
An injector (fuel injection valve) 2 is disposed in the
インジェクタ2はECU200によって制御され、各気筒毎に所定のタイミングで燃料噴射が行われる。そして、インジェクタ2から吸気ポート11a内に噴射された燃料は吸入空気と混合され、吸気バルブ13の開弁に伴い各気筒内の燃焼室1dに導入される。この混合気は、気筒の圧縮行程の終盤に点火プラグ3によって点火されて燃焼・爆発し、高温高圧の燃焼ガスがピストン1cを押し下げた後に、排気バルブ14の開弁に伴い排気通路12に排出される。
The
この排気通路12の上流側(排気流れの上流側)は排気ポート12aおよびエキゾーストマニホールド12bによって構成され、その下流側には三元触媒8が配置されている。三元触媒8は、排気通路12に排気された排気ガス中のCO、HCの酸化およびNOxの還元を行い、それらを無害なCO2、H2O、N2とすることで排気ガスを浄化する。
An upstream side of the exhaust passage 12 (upstream side of the exhaust flow) is constituted by an
三元触媒8の上流側の排気通路12には、例えば空燃比に対してリニアな特性を示すフロント空燃比センサ37が配置されており、下流側の排気通路12には、例えばラムダセンサからなるリアO2センサ38が配置されている。これらフロント空燃比センサ37およびリアO2センサ38の出力信号はECU200にフィードバックされて、空燃比の制御に供される。
For example, a front air-
前記のような燃焼室1dの吸気および排気は、吸気バルブ13および排気バルブ14の開閉動作によって行われる。すなわち、吸気ポート11aと燃焼室1dとの間には吸気バルブ13が設けられ、排気ポート12aと燃焼室1dとの間には排気バルブ14が設けられている。そして、タイミングチェーン等を介してクランクシャフト15により回転される吸気および排気の各カムシャフト21,22によって、吸気バルブ13および排気バルブ14がそれぞれ所定のタイミングで開閉される。
The intake and exhaust of the
より具体的には、吸気および排気の各カムシャフト21,22はそれぞれ、クランクシャフト15の1/2の回転速度で回転し、ピストン1cが2往復する間に1回転する。言い換えると、クランクシャフト15が2回転(720°回転)して、ピストン1cが吸気、圧縮、膨張および排気の各行程を行う間に、各カムカムシャフト21,22が1回転し、それぞれの気筒の吸気行程で吸気バルブ13を開き、排気行程で排気バルブ14を開くようになっている。
More specifically, each of the intake and
こうして回転する吸気カムシャフト21の近傍には、特定の気筒(例えば第1気筒)のピストン1cが圧縮上死点(TDC)に達したときにパルス状の信号を発生するように、カムポジションセンサ39が設けられている。カムポジションセンサ39は、前記のクランクポジションセンサ31と同様に電磁ピックアップからなり、吸気カムシャフト21のロータ外周の1個の歯(図示せず)が通過する際にパルス状の信号を出力する。
In the vicinity of the
また、本実施形態では吸気カムシャフト21に、以下に説明する電動式の可変動弁機構(以下、VVT40と略称する)が取り付けられている。これにより、クランクシャフト15の回転を基準とする吸気カムシャフト21の回転位相を連続的に変化させて、吸気バルブ13の開閉するタイミングを進角側、遅角側に連続的に変更することができる。
In the present embodiment, the
そして、本実施形態のエンジン1は、各気筒の幾何学的な圧縮比(ピストン1cが上死点にあるときと下死点にあるときとの燃焼室1cの容積比)を12〜14と高く設定し、使用頻度の高い部分負荷の運転領域ではVVT40により吸気バルブ13の閉時期を圧縮行程の半ば以降にまで遅角させることで、いわゆるアトキンソン・サイクル(ミラー・サイクル)での運転を行うようになっている。
The
−VVT−
図2、3に示すように本実施形態では、吸気カムシャフト21の端部にVVT40(図1には示さず)が配設されている。なお、図2はVVT40の内部の構造を示す断面図であり、図3は図2のIII-III線における断面図である。排気カムシャフト22にも同様の可変動弁機構を配設してもよい。
-VVT-
As shown in FIGS. 2 and 3, in this embodiment, a VVT 40 (not shown in FIG. 1) is disposed at the end of the
図の例ではVVT40は、ECU200により制御される電動モータ42(以下、単にモータという)によって駆動されるものであり、図2に示すように電動モータ42は、モータ軸44、軸受46、回転数センサ47、ステータ50等から構成される三相モータである。モータ軸44は二つの軸受46,46により支持されて軸線O周りに回転可能となっている。このモータ軸44には、径方向外側に突出する円形板状のロータ部45が固定され、このロータ部45の外周壁に複数の磁石45aが埋設されている。
In the illustrated example, the
一方、ステータ50はモータ軸44の外周側に配設され、モータ軸44の軸線O周りに等間隔に並ぶ複数のコイルを備えている。コイルはコア51に巻線52を巻回してなり、駆動回路108からの供給を受けて電流が流れると、モータ軸44の外周側に回転磁界を形成して、回転トルクを発生させる。回転数センサ47はロータ部45の近傍に配設され、各磁石45aによる形成磁界の強さを感知することによりモータ軸44の回転数(以下、モータ回転数という)を検出する。
On the other hand, the
また、前記図2の他、図3にも示すようにVVT40は、位相変化機構60を備えている。この位相変化機構60は、スプロケット62、リングギア63、偏心軸64、遊星歯車65、出力軸66等を備えている。前記スプロケット62は出力軸66の外周側に同軸上に配設されており、出力軸66に対してモータ軸44と同じ軸線O周りに相対回転可能である。
In addition to FIG. 2, the
そして、クランクシャフト15の回転がチェーンなどによってスプロケット62に伝えられると、このスプロケット62がクランクシャフト15に対する回転位相を保ちつつ、軸線Oを中心として図3の時計回り方向に回転する。リングギア63は内歯車で構成されてスプロケット62の内周壁に同軸上に固定されており、スプロケット62と一体に回転する。
When the rotation of the
偏心軸64は、モータ軸44に連結固定されることにより軸線Oに対し偏心して配設されており、モータ軸44と一体に回転する。遊星歯車65は外歯車であり、リングギア63と噛み合うようにしてその内周側に遊星運動可能に配設されている。偏心軸64の外周壁に同軸上に支持されている遊星歯車65は、偏心軸64に対して偏心軸線P周りに相対回転可能になっている。
The
また、出力軸66は吸気カムシャフト21に同軸にボルト固定されており、モータ軸44と同じ軸線Oを中心として吸気カムシャフト21と一体に回転する。出力軸66には、軸線Oを中心とする円環板状の係合部67が形成されていて、この係合部67には軸線O周りに等間隔に複数の係合孔68が設けられている。これらの係合孔68と向き合うように遊星歯車65には、偏心軸線Pの周りに等間隔をあけて複数の係合突起69が設けられており、それぞれが軸66側に突出して対応する係合孔68に突入している。
The
このような構造のVVT40は、モータ軸44がスプロケット62に対して相対回転しないときには、クランクシャフト15の回転に伴い遊星歯車65が、リングギア63との噛合位置を保ちつつスプロケット62と一体に図3の時計回り方向に回転する。このとき、係合突起69が係合孔68の内周壁を回転方向に押圧するため、出力軸66はスプロケット62に対して相対回転することなく図3の時計回り方向に回転する。これにより、クランクシャフト15に対する吸気カムシャフト21の回転位相が保たれる。
In the
一方、モータ軸44がスプロケット62に対して図3の反時計回り方向に相対回転すると、遊星歯車65がその遊星運動により、偏心軸64に対して図3の時計回り方向へ相対回転しつつリングギア63との噛合位置を変化させる。このとき、係合突起69が係合孔68を回転方向に押圧する力が増大するため、出力軸66はスプロケット62に対して進角する。これにより、吸気カムシャフト21の回転位相が進角側に変化する。
On the other hand, when the
反対にモータ軸44がスプロケット62に対して図3の時計回り方向に相対回転すると、遊星歯車65がその遊星運動により、偏心軸64に対して図3の反時計回り方向へ相対回転しつつリングギア63との噛合位置を変化させる。このとき、係合突起69が係合孔68を反回転方向に押圧するようになるため、出力軸66はスプロケット62に対して遅角する。これにより、吸気カムシャフト21の回転位相が遅角側に変化する。
On the other hand, when the
−ECU−
ECU200は、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)201、ROM(Read Only Memory)202、RAM(Random Access Memory)203およびバックアップRAM204などを備えている。
-ECU-
The
ROM202は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU201は、ROM202に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、RAM203は、CPU201での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM204は、例えばエンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
The
以上のCPU201、ROM202、RAM203およびバックアップRAM204は、バス207を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース205および出力インターフェース206と接続されている。
The
入力インターフェース205には、クランクポジションセンサ31、水温センサ32、エアフロメータ33、吸気温センサ34、スロットル開度センサ35、アクセルペダルの踏み込み量に応じた検出信号を出力するアクセル開度センサ36、フロント空燃比センサ37、リアO2センサ38、および、カムポジションセンサ39などの各種センサ類が接続されている。
The
また、入力インターフェース205には、車両のメイン電源をオンオフするためのイグニッションスイッチ48と、車両の乗員によってエンジン1の始動に係る操作が行われるスタータスイッチ49とが接続されている。イグニッションスイッチ48がオン操作されると、ECU200によるエンジン1の制御が開始され、スタータスイッチ49がオン操作されると、スタータモータ10によるエンジン1のクランキングが開始される。
The
一方、出力インターフェース206には、一例として各気筒毎のインジェクタ2、同じく各気筒毎の点火プラグ3のイグナイタ4、スロットルバルブ5のスロットルモータ6、スタータモータ10、および、吸気カムシャフト21のVVT40、などが接続されている。
On the other hand, for example, the
そして、ECU200は、前記した各種センサおよびスイッチからの信号に基づいて、インジェクタ2の駆動制御(燃料の噴射量および噴射時期の制御)、点火プラグ3による点火時期の制御、スロットルモータ6の駆動制御(スロットル開度の制御)、VVT40の動作制御(吸気バルブ13の位相制御)などを含むエンジン1の各種制御を実行し、さらに、下記のエンジン始動制御を実行する。
The
つまり、ECU200により実行される以下のエンジン始動制御に係るプログラムによって、本発明の内燃機関の始動制御装置が実現されるのである。
In other words, the start control device for the internal combustion engine of the present invention is realized by the following program for engine start control executed by the
−エンジン始動制御−
まず、本実施形態のエンジン1では、運転を停止する直前にインジェクタ2から噴射された燃料が吸気ポート11aの壁面(吸気バルブ13の裏面も含む)に付着するとともに、エンジン1の停止後にインジェクタ2から燃料がリークすることもある。このため、再始動時には燃料噴射を行わなくても、クランキングによって気筒内に吸入される高温の空気と前記の壁面付着燃料やリーク燃料とが混ざり合って混合気が形成され、自着火する(つまり、プレイグニッションが発生する)可能性がある。
-Engine start control-
First, in the
そこで、始動の際にエンジン1の温度状態を判定し、所定の高温状態であればクランキングを開始するよりも先に、VVT40により吸気バルブ13の閉時期を遅角側に変更するようにした。こうすることで気筒の有効圧縮比を低下させ、プレイグニッションを防止することができる。以下、このようなエンジン始動制御の一例を図5、6のフローチャートを参照して説明する。
Therefore, the temperature state of the
まず、図5に示す始動時VVT制御のルーチンは、イグニッションスイッチ48がオン操作された時点(IG−SWオン)で開始される(スタート)。そして、ステップST101において、水温センサ32および吸気温センサ34の各出力信号からエンジン水温および吸気温を検出し、主にこれらの検出結果に基づいて、エンジン1が始動時にプレイグニッションの発生しやすい所定の高温状態であるか否か判定する。
First, the start-up VVT control routine shown in FIG. 5 is started (start) when the
一例としてステップST101では、以下の4つの条件からなるプレイグ発生条件の成立を判定し、肯定判定(YES)であればステップST102に進む一方、否定判定(NO)であれば後述するステップ106に進む。プレイグ発生条件は、1)エンジン水温が所定の水温判定値以上であること、2)エンジン1の吸気温が所定の吸気温判定値以上であること、3)前回のエンジン1の停止からの経過時間が所定の判定時間未満であること、4)前回のエンジン始動から停止までの間に所定以上の高負荷状態になったこと、などである。
As an example, in step ST101, it is determined whether or not the pre-ignition generation condition including the following four conditions is satisfied. If the determination is affirmative (YES), the process proceeds to step ST102. . The pre-ignition generation conditions are: 1) the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined water temperature determination value, 2) the intake air temperature of the
この4つの条件については、エンジン水温が高いほど気筒内の燃焼室1dの温度も高くなり、この燃焼室1dに充填された吸気の温度が高くなって、圧縮行程でプレイグニッションが発生しやすい。吸気そのものの温度が高いときには勿論、プレイグニッションが発生しやすい。また、エンジン停止からの経過時間が短いほど燃焼室1dの温度は高くなるし、前回のエンジン停止までに所定以上の高負荷状態になっていると、燃焼室1dに特に高温の部位(ヒートスポット)が存在する可能性がある。
Regarding these four conditions, the higher the engine water temperature, the higher the temperature of the
そこで、4つの条件が例えば全て成立しているときに、始動時にプレイグニッションが発生しやすいと判定することができる。なお、4つの条件のうちいずれか1つ、または2つなど種々の組み合わせによって、プレイグ発生条件の成立を判定してもよいし、それ以外の条件を加えてもよい。また、水温判定値、吸気温判定値および判定時間については、それぞれプレイグニッションの発生する可能性が高い始動時のエンジン水温、吸気温と、前回のエンジン停止からの経過時間とを実験・シミュレーション等によって取得しておき、これらの値を基に適合した値の組み合わせを水温判定値、吸気温判定値および判定時間として設定すればよい。 Therefore, when all four conditions are satisfied, for example, it can be determined that pre-ignition is likely to occur at the start. It should be noted that the establishment of the pre-ignition condition may be determined by various combinations such as one or two of the four conditions, or other conditions may be added. In addition, for the water temperature judgment value, intake air temperature judgment value, and judgment time, experiments and simulations, etc., are performed on the engine water temperature and intake air temperature at the start when there is a high possibility of pre-ignition, and the elapsed time since the previous engine stop. And a combination of values adapted based on these values may be set as the water temperature determination value, the intake air temperature determination value, and the determination time.
そうして判定した結果、プレイグ発生条件が成立している(YES)と判定してステップST102に進めば、プレイグフラグFの値を1とし(F←1)、続くステップST103においてVVT40を遅角側に動作させて、吸気バルブ13の閉時期を遅角側に変更する。VVT40の遅角側への動作量(VVT遅角量)は、一例として図7(a)に示すVVT遅角量マップを参照して、エンジン水温(始動時水温)および吸気温に応じて決定する。
As a result of the determination, if it is determined that the pre-ignition occurrence condition is satisfied (YES) and the process proceeds to step ST102, the value of the pre-flag flag F is set to 1 (F ← 1), and the
図に例示するマップは、エンジン水温が高いほど、また吸気温が高いほどVVT遅角量が大きくなっており、吸気バルブ13の遅閉じによって気筒の有効圧縮比を低下させることにより、TDCにおいても気筒内温度が混合気の自着火温度に達しないようにするものである。そのために、実験・計算等によりエンジン水温および吸気温に対応づけてVVT40の遅角量を適合し、その適合値をマップ化してECU200のROM202内に記憶している。
The map illustrated in the figure shows that the higher the engine water temperature and the higher the intake air temperature, the larger the VVT retard amount, and by reducing the effective compression ratio of the cylinder by slow closing of the intake valve 13, the TDC is also effective. The in-cylinder temperature is prevented from reaching the self-ignition temperature of the air-fuel mixture. For this purpose, the retard amount of the
なお、気筒内温度が混合気の自着火温度に達しないような有効圧縮比とは、エンジン始動時の吸気温度、気筒への充填量、燃料の蒸発による潜熱、混合気の比熱比等の影響も考慮して、圧縮行程での気筒壁からの受熱や圧縮による温度上昇によって自着火温度に到達しないような有効圧縮比であり、所定のマージンを加えて決定するのが好ましい。また、前記のようなマップに限らずVVT遅角量は、エンジン水温または吸気温のいずれかのみに応じて決定してもよいし、一定値としてもよい。 Note that the effective compression ratio at which the cylinder temperature does not reach the self-ignition temperature of the air-fuel mixture is the influence of the intake air temperature at the time of engine start, the amount of filling into the cylinder, the latent heat due to fuel evaporation, the specific heat ratio of the air-fuel mixture In consideration of the above, it is an effective compression ratio that does not reach the auto-ignition temperature due to heat received from the cylinder wall in the compression stroke or a temperature rise due to compression, and is preferably determined by adding a predetermined margin. In addition to the map as described above, the VVT retardation amount may be determined according to only the engine water temperature or the intake air temperature, or may be a constant value.
図5のフローに戻ってステップST104では、クランクポジションセンサ31の出力信号から算出されるエンジン回転数neが所定の始動完了判定値Thne(例えば、500rpm:図8参照)に到達したか否か判定し、否定判定(NO)であれば待機する一方、エンジン回転数neが判定値Thneに達して肯定判定(YES)になれば、ステップST105においてフラグFの値を0とし(F←0)、始動時VVT制御ルーチンを終了する。
Returning to the flow of FIG. 5, in step ST104, it is determined whether or not the engine speed ne calculated from the output signal of the
また、前記のステップST101においてプレイグ発生条件が成立していない(NO)と判定してステップST106に進んだときは、VVT40は動作させず、前回エンジン停止時のVVT位置として、即ち吸気バルブ13の閉時期を前回のエンジン停止時の状態に保って、始動時VVT制御ルーチンを終了する(エンド)。ここで本実施形態では、エンジン1の停止時には通常、VVT40の制御により吸気バルブ13の閉時期を、冷間始動の可能な有効圧縮比となるよう所定時期(例えばATDC60〜70°CAくらい)に制御している。
Further, when it is determined in step ST101 that the pre-ignition generation condition is not satisfied (NO) and the process proceeds to step ST106, the
次に、図6を参照して始動時スタータ制御ルーチンについて説明する。このルーチンも前記の始動時VVT制御ルーチンと同じくイグニッションスイッチ48がオン操作されると(IG−SWオン)開始され(スタート)、最初にステップST201において、スタータスイッチ49がオン操作されたか否か判定する(スタータSWオン?)。そして、否定判定(NO)であれば待機する一方、肯定判定(YES)であればステップST202に進む。
Next, the start-time starter control routine will be described with reference to FIG. This routine is also started (start) when the
ステップST202では、前記のプレイグフラグFの値が0であるか否か判定し(F=0?)、肯定判定(YES)であればステップST203に進んでスタータリレーをオンにして、クランキングを開始する。一方、否定判定(NO)であればステップST204に進んで、クランキングの遅延時間が経過したか否か判定する。 In step ST202, it is determined whether or not the value of the pre-flag flag F is 0 (F = 0?). If the determination is affirmative (YES), the process proceeds to step ST203, the starter relay is turned on, and cranking is performed. Start. On the other hand, if the determination is negative (NO), the process proceeds to step ST204, where it is determined whether or not the cranking delay time has elapsed.
すなわち、イグニッションスイッチ48がオン操作されるのと同時にECU200ではカウンタ(イグニッションONカウンタ)が動作しており、このカウンタの値が設定値に達するまでは遅延時間が経過していない(NO)と判定して待機する。一方、カウンタ値が前記の設定値に達すれば、遅延時間が経過した(YES)と判定し、前記のステップST203に進んでスタータリレーをオンにする。
That is, at the same time when the
つまり、プレイグフラグFの値が1になっていて、エンジン1の始動時にプレイグニッションの発生しやすい高温状態であれば、イグニッションスイッチ48がオン操作されても所定時間はスタータモータ10の動作、即ちクランキングの開始を遅延させる。この遅延時間は、前記の始動時VVT制御ルーチンによるVVT40の動作の終了時間に対応づけて、例えば図7(b)に示すクランキング遅延時間のマップに予め設定されている。
That is, if the value of the pre-ignition flag F is 1 and the
図7(b)に例示するマップはECU200のROM202内に記憶されており、上述のVVT遅角量のマップと同じくエンジン水温が高いほど、また吸気温が高いほどクランキングの遅延時間が長くなっている。これは例えば、目標とするVVT遅角量になるまでのVVT40の動作時間を実験・計算等により適合して、マップ化している。なお、マップを用いず、VVT40の実際の動作状態をフィードバックしてクランキングを開始することも可能である。
The map illustrated in FIG. 7B is stored in the
そのようにして吸気バルブ13の閉時期を遅角させた上で、クランキングを開始するとともに、インジェクタ2による燃料の噴射および点火プラグ3による点火制御を行って、エンジン1を始動する。なお、燃料噴射量および点火時期についてはそれぞれ、例えば、エンジン始動時の諸条件(エンジン水温、吸気温など)に基づいて始動用の噴射量マップおよび点火時期マップにより決定する(図示せず)。
In this way, after the closing timing of the intake valve 13 is retarded, cranking is started, fuel injection by the
図6のフローのステップST205では、エンジン回転数neが判定値Thneに到達したか否か判定し、否定判定(NO)であれば待機する。そして、エンジン回転数neが判定値Thneに達して肯定判定(YES)になれば、ステップST206に進んでスタータリレーをオフし、スタータモータ10によるクランキングを停止して、始動時スタータ制御ルーチンを終了する(エンド)。
In step ST205 of the flow of FIG. 6, it is determined whether or not the engine speed ne has reached the determination value Thne. If the determination is negative (NO), the process waits. When the engine speed ne reaches the determination value Thne and the determination is affirmative (YES), the process proceeds to step ST206, the starter relay is turned off, the cranking by the
−始動制御によるプレイグニッションの抑制−
図8には、前記の如く高温状態でクランキングを遅延させ、吸気バルブ13の閉時期を遅角側に変更する場合のエンジン1の始動の様子(即ちエンジン回転数neの吹け上がりなど)を、吸気温およびエンジン水温の変化やイグニッションスイッチ48のオン操作(イグニッションONカウンタ)、スタータスイッチ49のオン操作(始動要求フラグ)、スタータモータ10の動作(スタータリレーONフラグ)およびVVT40の動作(VVT遅角量)と関連づけて示す。
-Suppression of pre-ignition by starting control-
FIG. 8 shows how the
図の上段に示すように吸気温やエンジン水温が高い状態でイグニッションスイッチ48がオン操作されると(時刻t0)、図の下段に示すようにECU200のイグニッションONカウンタが動作を開始するとともに、VVT40が遅角側に動作されて、VVT遅角量が大きくなってゆく。つまり、吸気バルブ13の開閉時期が遅閉じ側に変更される。
When the
この場合には、続いてスタータスイッチ49がオン操作されて、図の中段に示すように始動要求フラグが立ち上がっても(時刻t1)、スタータリレーONフラグは立ち上がらず、クランキングの開始が遅延される(エンジン回転数が上昇しない)。そして、VVT遅角量が目標値に達するのとほぼ同時にイグニッションONカウンタが設定値に達して(時刻t2)、スタータリレーONフラグが立ち上がる。
In this case, when the
これによりスタータモータ10が動作し、エンジン1のクランキングが開始されると、僅かに遅れて時刻t3にはエンジン回転数neが所定回転数(例えば200rpmくらい)に上昇する。また、図示はしないが4つの気筒に所定の順番で燃料の供給および点火が行われる。このときには前記したようにVVT40の遅角によって、吸気バルブ13の閉時期が十分に大きく遅角されており、気筒の有効圧縮比がかなり低くなっているので、プレイグニッションの発生は回避される。
As a result, when the
しかも、前記のVVT遅角量が吸気温およびエンジン水温に基づいて過不足なく設定されているから、有効圧縮比が不必要に低下し過ぎることはなく、良好な始動性も担保されている。よって、概ね最初の点火気筒と2番目の点火気筒で混合気が燃焼すれば、これによりクランクシャフト15の回転が加速され、エンジン回転数neが立ち上がって(時刻t4)速やかに吹け上がる。
In addition, since the VVT retardation amount is set based on the intake air temperature and the engine water temperature without being excessive or insufficient, the effective compression ratio is not unnecessarily lowered and good startability is ensured. Therefore, if the air-fuel mixture is combusted in the first ignition cylinder and the second ignition cylinder, the rotation of the
こうして吹け上がるエンジン回転数neが判定値Thneに達すると(時刻t5)、始動要求フラグおよびスタータリレーONフラグがオフになって、始動制御は完了する。また、吸気通路11への外気の流入によって吸気温が急低下するとともに、ウォータジャケット内での冷却水の流れによってエンジン水温も緩やかに低下する。その後、速やかにVVT40の遅角制御も終了し、エンジン1の運転状態に応じた通常の制御に移行することになる。
When engine speed ne that blows up in this way reaches determination value Thne (time t5), the start request flag and the starter relay ON flag are turned off, and the start control is completed. In addition, the intake air temperature rapidly decreases due to the inflow of outside air into the
したがって、本実施形態のエンジン1における始動制御装置によると、エンジン1の停止時には吸気のVVT40を進角側に位置づけておき、その後の始動時に主に吸気温およびエンジン水温に基づいて高温状態と判定すれば、クランキングの開始前にVVT40を動作させて、吸気バルブ13の閉時期を遅角側に変更する。これにより、気筒の有効圧縮比を低下させ、プレイグニッションの発生を回避することができる。
Therefore, according to the start control device for the
つまり、エンジン1の始動の際の実際の温度状態に基づいて、必要に応じて気筒の有効圧縮比を低下させることができるので、良好な始動性を確保しながら、プレイグニッションをより確実に回避できる。比較的低温であれば吸気バルブ13をあまり遅閉じにはせず、有効圧縮比を高くすることで、始動性を確保できる一方、温度が高いほど吸気バルブ13の閉時期は遅くして有効圧縮比を低下させ、プレイグニッションをより確実に回避することができる。
In other words, the effective compression ratio of the cylinder can be reduced as necessary based on the actual temperature state when the
そのように始動の際に動作させることからVVT40は電動式とし、しかも、スタータスイッチ49がオン操作される前に、即ちクランキングの開始操作が行われる前に、イグニッションスイッチ48の操作(所定の操作)に応じてVVT40を動作させるようにしている。このため、スタータスイッチ49のオン操作からクランキング開始までの遅延時間が僅かなものとなり、乗員が違和感を覚える心配は少ない。
Since the
一方、前記のようにエンジン1の停止時にはVVT40を進角側に位置づけておくことは、寒冷地でのエンジン1の始動性確保に有効である。仮に停止時にVVT40を遅角側に制御すると、その後のエンジン1の再始動が極冷間(例えばマイナス10℃くらい)であった場合に、万が一の故障によってVVT40が動作しないとすれば、エンジン1の始動性が著しく低下するおそれがあるからである。
On the other hand, positioning the
−他の実施形態−
前記の実施形態では、エンジン1の始動の際にプレイグ発生条件が成立していれば、吸気温やエンジン水温に応じてVVT40を遅角動作させ、高温側ほど遅角量が大きくなるように吸気バルブ13の閉時期を遅角させているが、これに限らず、エンジン水温または吸気温のいずれか一方に応じてVVT遅角量を変化させるようにしてもよい。
-Other embodiments-
In the above-described embodiment, if the pre-ignition condition is satisfied when the
また、前記の実施形態では、イグニッションスイッチ48がオン操作されると、直ちにプレイグ発生条件について判定し、条件が成立していればスタータスイッチ49がオン操作される前に、VVT40を遅角動作させるようにしているが、これにも限定されない。例えばスタータスイッチ49の操作など所定の操作の行われたことを契機として、VVT40を動作させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, when the
また、前記の実施形態ではエンジン1の停止時にVVT40を進角側に制御して、寒冷地でも冷間始動の可能な有効圧縮比となるように吸気バルブ13の閉時期を進角させているが、これにも限定されず、エンジン停止時にはVVT40は最遅角位置以外に制御すればよい。
In the above-described embodiment, the
さらに、前記した実施形態では、ポート噴射式のエンジン1の始動制御に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限ることなく、筒内直噴式のエンジンの始動制御にも適用可能であるし、ポート噴射および筒内噴射の両方の燃料噴射弁を備えたエンジンの始動制御にも適用可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the start control of the port
また、前記の実施形態では、4気筒エンジンに本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、例えば6気筒エンジンなど、他の任意の気筒数のエンジンの始動制御にも適用可能である。また、直列多気筒エンジンのほか、V型多気筒エンジンの始動制御にも本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a four-cylinder engine has been described. However, the present invention is not limited to this, and the start control of an engine having any other number of cylinders such as a six-cylinder engine is possible. It is also applicable to. In addition to the in-line multi-cylinder engine, the present invention can be applied to start control of a V-type multi-cylinder engine.
本発明は、内燃機関(エンジン)の始動制御装置として適用可能であり、良好な始動性を確保しつつ、始動時のプレイグニッションを抑制できるので、乗用車等に搭載する場合に特に有効なものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied as a start control device for an internal combustion engine (engine), and can suppress pre-ignition at the start while ensuring good startability, and is particularly effective when mounted on a passenger car or the like. is there.
1 エンジン(内燃機関)
10 スタータモータ
13 吸気バルブ(吸気弁)
15 クランクシャフト
32 水温センサ(センサ)
34 吸気温センサ(センサ)
40 VVT(可変動弁機構)
48 イグニッションスイッチ
49 スタータスイッチ
200 ECU(制御手段)
1 engine (internal combustion engine)
10 Starter motor 13 Intake valve (intake valve)
15
34 Intake air temperature sensor (sensor)
40 VVT (Variable valve mechanism)
48
Claims (6)
吸気弁の少なくとも閉時期を変更可能な可変動弁機構と、
始動時の温度状態を判定し、所定の高温状態であればクランキングを開始するよりも先に、前記可変動弁機構により吸気弁の閉時期を遅角側に変更する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、始動時の温度状態が高いほどクランキングの開始を遅延させて、吸気弁の閉時期をより遅角側に変更するものであることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。 A start control device for cranking and starting an internal combustion engine,
A variable valve mechanism that can change at least the closing timing of the intake valve;
Control means for determining a temperature state at the time of start and changing the closing timing of the intake valve to the retard side by the variable valve mechanism before starting cranking if the temperature is a predetermined high temperature state. ,
Wherein said control means delays the start of the more cranking temperature state is high at the start, start control system for an internal combustion engine, characterized in der Rukoto that changing the closing timing of the intake valve to a more retarded side .
前記可変動弁機構が電動モータによって駆動される、内燃機関の始動制御装置。 The start control device for an internal combustion engine according to claim 1,
An internal combustion engine start control device, wherein the variable valve mechanism is driven by an electric motor .
内燃機関が車両に搭載されるものであり、
前記制御手段は、前記車両の乗員によってクランキングの開始操作が行われる前に、該乗員による所定の操作に応じて前記可変動弁機構を動作させ、吸気弁の閉時期を遅角側に変更する、内燃機関の始動制御装置。 The start control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
An internal combustion engine is mounted on the vehicle,
The control means operates the variable valve mechanism according to a predetermined operation by the occupant before the cranking start operation is performed by the occupant of the vehicle, and changes the closing timing of the intake valve to the retarded side. An internal combustion engine start control device.
内燃機関の冷却液および吸気の少なくとも一方の温度を検出するためのセンサを備え、
前記制御手段は、前記センサからの信号により機関始動時の温度状態を判定する、内燃機関の始動制御装置。 The start control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
A sensor for detecting the temperature of at least one of the coolant and the intake air of the internal combustion engine ;
The internal combustion engine start control device , wherein the control means determines a temperature state at the time of engine start based on a signal from the sensor .
前記制御手段は、機関始動時に前回の機関停止からの経過時間と、この機関停止までの運転履歴と、の少なくとも一方を加味して機関始動時の温度状態を判定する、内燃機関の始動制御装置。 The start control device for an internal combustion engine according to claim 4 ,
The control means determines the temperature state at the time of starting the engine by taking into account at least one of the elapsed time from the previous engine stop at the time of engine start and the operation history until the engine stop. .
前記制御手段は、内燃機関の停止時には前記可変動弁機構により吸気弁の閉時期を、寒冷地でも冷間始動の可能な有効圧縮比となるよう所定時期に制御する、内燃機関の始動制御装置。 In the start control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5 ,
The control means controls the start timing of the internal combustion engine at a predetermined timing by the variable valve mechanism when the internal combustion engine is stopped so that the effective compression ratio at which cold start is possible even in a cold region. .
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012170998A JP5594332B2 (en) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Start control device for internal combustion engine |
PCT/IB2013/001649 WO2014020404A1 (en) | 2012-08-01 | 2013-07-30 | Apparatus for controlling a variable valve timing at engine start of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012170998A JP5594332B2 (en) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Start control device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014031727A JP2014031727A (en) | 2014-02-20 |
JP5594332B2 true JP5594332B2 (en) | 2014-09-24 |
Family
ID=49305021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012170998A Expired - Fee Related JP5594332B2 (en) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Start control device for internal combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5594332B2 (en) |
WO (1) | WO2014020404A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6326934B2 (en) * | 2014-04-21 | 2018-05-23 | 三菱自動車工業株式会社 | Engine control device |
JP2016108999A (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | マツダ株式会社 | Start control device of engine |
JP2016113984A (en) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | アイシン精機株式会社 | Cooling system of internal combustion engine |
JP6252495B2 (en) * | 2015-01-07 | 2017-12-27 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
JP6914592B2 (en) * | 2017-07-24 | 2021-08-04 | ダイハツ工業株式会社 | Internal combustion engine control device |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4404028B2 (en) * | 2005-08-02 | 2010-01-27 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
JP2007056839A (en) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Toyota Motor Corp | Valve timing control device for internal combustion engine |
JP4475222B2 (en) * | 2005-11-07 | 2010-06-09 | トヨタ自動車株式会社 | Valve timing control device |
JP4600389B2 (en) * | 2006-12-01 | 2010-12-15 | 株式会社デンソー | Temperature control device for heating means |
JP2008261319A (en) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Mazda Motor Corp | Variable valve gear for engine |
JP2010084587A (en) | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mazda Motor Corp | Valve timing control method of internal combustion engine and internal combustion engine system |
JP2010096023A (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Toyota Motor Corp | Abnormality detection device for intake air temperature sensor |
JP2010127178A (en) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | Startup control device for internal combustion engine |
JP4985811B2 (en) * | 2010-03-30 | 2012-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for variable working angle mechanism |
-
2012
- 2012-08-01 JP JP2012170998A patent/JP5594332B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-07-30 WO PCT/IB2013/001649 patent/WO2014020404A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014020404A1 (en) | 2014-02-06 |
JP2014031727A (en) | 2014-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5772803B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5594332B2 (en) | Start control device for internal combustion engine | |
JP5742682B2 (en) | Start control device for internal combustion engine | |
JP5035317B2 (en) | Internal combustion engine control method and internal combustion engine system | |
JP6311629B2 (en) | Control device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JP2004176569A (en) | Start control device for internal combustion engine | |
JP2014043771A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP5821749B2 (en) | Start control device for internal combustion engine | |
JP2007032382A (en) | In-cylinder direct injection internal combustion engine control device | |
JP2004346770A (en) | Starting apparatus and method for internal combustion engine and power system | |
JP5664081B2 (en) | Control device for spark ignition internal combustion engine | |
JP2014098369A (en) | Control device of internal combustion engine | |
WO2019069443A1 (en) | Method for controlling internal combustion engine and device for controlling internal combustion engine | |
JP5708909B2 (en) | Engine control device | |
JP2012002076A (en) | Device for control of internal combustion engine | |
JP4770787B2 (en) | Control device for vehicle engine | |
JP2007056787A (en) | Start control device for internal combustion engine | |
JP2013204520A (en) | Start control device for internal combustion engine | |
JP2007278174A (en) | Fuel cut control device for internal combustion engine | |
JP5821748B2 (en) | Start control device for internal combustion engine | |
JP2010270708A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4466498B2 (en) | Ignition timing control device for internal combustion engine | |
JP5482515B2 (en) | Control device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JP2010190146A (en) | Start control device for diesel engine | |
JP2008291697A (en) | Fuel injection control device for direct injection internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140422 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140424 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140708 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140721 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |