JP2006200385A - Starter for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】特定の気筒における燃焼により始動させる内燃機関において、機関の停止に際し、燃焼ガスの掃気を充分に行わせる。
【解決手段】機関の停止に際し、点火の停止に先立ちエンジン回転数を上昇させ(S201〜203)、点火の停止後に機関が回転する回数又は角度を確保する。
【選択図】 図4In an internal combustion engine that is started by combustion in a specific cylinder, the combustion gas is sufficiently scavenged when the engine is stopped.
When the engine is stopped, the engine speed is increased prior to stopping the ignition (S201 to 203), and the number or angle of rotation of the engine after the ignition is stopped is ensured.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、内燃機関の始動装置に関し、詳細には、電気モータ等を採用したスタータによらず、特定の気筒における燃焼により機関を始動させる技術に関する。 The present invention relates to a starter for an internal combustion engine, and more particularly, to a technique for starting an engine by combustion in a specific cylinder without using a starter employing an electric motor or the like.
スタータによらない、いわゆるスタータレス始動装置として、次のものが知られている。すなわち、機関の始動に際し、前回の停止時に膨張行程で停止した気筒を判定するとともに、判定した気筒で燃焼を生じさせ、この燃焼を契機として機関を回転させて、始動させるものである(特許文献1)。
しかしながら、この公知の始動装置には、次のような問題がある。すなわち、機関の停止時において、機関は、点火(すなわち、燃焼)の停止により直ちに回転が停止するものではなく、ある程度惰性的に回転した後、完全に停止する。この点火の停止から完全な停止までの間に機関が回転する回数又は角度は、機関の慣性及び摩擦の大きさ等により個体同士の間でばらつきがあるとともに、1つの機関についても気温等の環境的な条件により変化する。次回の始動を考慮すると、一般的な内燃機関についていえば、点火の停止から機関が2回以上回転し、全ての気筒で燃焼ガスが充分に掃気されるのが好ましい。しかしながら、上記の理由から点火を停止した後の惰性的な回転にばらつき又は変化が生じ、燃焼ガスの掃気が充分に行われないときは、次回の始動時において、筒内に既燃ガスが残存することにより始動のための燃焼が良好に行われず、速やかに始動させることができないことが考えられる。 However, this known starting device has the following problems. That is, when the engine is stopped, the engine does not immediately stop rotating due to the stop of ignition (that is, combustion), but stops completely after rotating somewhat inertially. The number or angle of rotation of the engine between the stop of ignition and the complete stop varies among individuals depending on the inertia of the engine and the magnitude of friction, etc. It changes according to general conditions. In consideration of the next start, for a general internal combustion engine, it is preferable that the engine rotates twice or more from the stop of ignition and the combustion gas is sufficiently scavenged in all cylinders. However, if the inertial rotation after ignition stops varies or changes due to the above reasons and combustion gas is not sufficiently scavenged, the burned gas remains in the cylinder at the next start. By doing so, it is considered that the combustion for starting is not performed well and the starting cannot be performed quickly.
本発明は、機関の停止に際し、点火の停止後に機関が回転する回数を確保し、全ての気筒で燃焼ガスを充分に掃気することを目的とする。 It is an object of the present invention to ensure the number of times the engine rotates after stopping the ignition and sufficiently scavenge the combustion gas in all the cylinders when the engine is stopped.
本発明は、内燃機関の始動装置を提供する。本発明に係る装置は、膨張行程で停止した特定の気筒における点火により回転させて機関を始動させる内燃機関の始動装置であって、機関を停止させる所定の条件が成立したか否かを判定するとともに、この所定の条件が成立したと判定したときは、機関の回転数を上昇させた後、点火を停止させるものである。 The present invention provides a starter for an internal combustion engine. The device according to the present invention is a starting device for an internal combustion engine that starts by rotating by ignition in a specific cylinder stopped in an expansion stroke, and determines whether or not a predetermined condition for stopping the engine is satisfied. At the same time, when it is determined that the predetermined condition is satisfied, the engine speed is increased and then the ignition is stopped.
本発明によれば、機関の停止に際し、点火の停止前に機関の回転数を上昇させることで、これが行われない場合に対し、点火の停止後に機関が回転する回数を確保することができる。このため、機関を燃焼ガスの掃気に必要な回数だけ確実に回転させ、全ての気筒でこの掃気を充分に行わせることができ、次回の始動に際し、燃焼を良好に生じさせ、速やかに始動させることができる。 According to the present invention, when the engine is stopped, the number of rotations of the engine after stopping the ignition can be ensured by increasing the number of rotations of the engine before stopping the ignition. For this reason, the engine can be reliably rotated as many times as necessary for scavenging the combustion gas, and the scavenging can be sufficiently performed in all the cylinders. be able to.
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る内燃機関(以下「エンジン」という。)1の構成を示している。本実施形態では、エンジン1として、いわゆる直噴型のガソリンエンジンを採用している。
シリンダブロック11には、ピストン12が挿入されており、ピストン12の冠面121とシリンダヘッド13の下面との間に形成される空間が、燃焼室14となる。ピストン12は、コンロッド15及びクランクアーム16を介してクランクシャフト17に連結されており、ピストン12の往復運動に連動して、クランクシャフト17が回転する。本実施形態では、気筒中心軸mを含む図1の断面で、ピストンボスの中心122を気筒中心軸m上に設定しているが、ピストンボスの中心122は、この断面で、コンロッド15とクランクアーム16との連結部cが、この中心122を通り、かつ気筒中心軸mに対して平行な直線上を上死点前に通過する位置にオフセットさせて設定してもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a so-called direct injection gasoline engine is employed as the engine 1.
A
シリンダヘッド13には、気筒中心軸mを基準とした一側に吸気ポート18が形成されており、吸気ポート18は、図示しない吸気マニホールドと接続して、吸気通路を形成している。吸気ポート18は、吸気弁19により開放及び遮断される。一方、気筒中心軸mを基準とした他側に排気ポート20が形成されており、排気ポート20は、図示しない排気マニホールドと接続して、排気通路を形成している。排気ポート20は、排気弁21により開放及び遮断される。吸気ポート18及び排気ポート20は、各気筒について2つずつ、気筒配列方向に並設されている。吸気弁19及び排気弁21は、各弁19,21の上方に設置された図示しない吸気カム及び排気カムにより夫々駆動される。なお、本実施形態では、後述するアイドル回転数制御のため、吸気制御弁71が設置されている。この吸気制御弁71は、図示しないストッロル弁(吸気通路に設けられる。)を迂回するバイパス通路に設置されている。スロットル弁が電子制御式のものである場合は、このスロットル弁に吸気制御弁71としての機能を兼ねさせることができる。
The
また、シリンダヘッド13には、燃料供給用のインジェクタ22が燃焼室14に臨ませて設置されており、このインジェクタ22により、燃焼室14に燃料が直接噴射される。本実施形態では、インジェクタ22は、2つの吸気ポート18,18の間に配置されており、燃焼室14に対し、側方から燃料が噴射される。また、気筒中心軸m上に、インジェクタ22により噴射された燃料を着火させるための点火プラグ23が設置されている。インジェクタ22及び点火プラグ23の動作は、後述するエンジンコントロールユニット31により制御される。
The
エンジン1の運転は、エンジンコントロールユニット(以下「ECU」という。)31により統合的に制御される。ECU31には、アクセル開度を検出するアクセルセンサ41からの信号、クランク角センサ42〜44からの信号(これをもとに、エンジン回転数を算出することができる。)、及び冷却水温度を検出する温度センサ45からの信号等が入力されるとともに、パワーステアリング装置の作動スイッチ46、エアーコンディショナの作動スイッチ47、オルタネータの作動スイッチ48、イグニションスイッチ49及びスタートスイッチ50からの信号が入力される。ECU31は、これらの信号をもとに、燃料噴射弁22の噴射量及び噴射時期と、点火装置23の点火時期とを演算し、設定する。
The operation of the engine 1 is integrally controlled by an engine control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 31. The ECU 31 receives a signal from the
ECU31は、特に、車速等に関して定められる所定のアイドルストップ条件が成立したときに、その後にアイドルストップ解除条件が成立するまでの間、エンジン1を一時的に停止させるアイドルストップ制御を行う。本実施形態では、このアイドルストップに際してクランクシャフト17の正確な停止位置を検出するため、クランク角センサとして、3つのセンサ42〜44が設置されている。これらのうち、2つのセンサ42,43は、クランクシャフト17に取り付けられた第1のロータ61に対して設けられている。この第1のロータには、外周に30degの間隔で凹凸が形成されており、センサ42,43は、この凹凸に応じ、クランク角で30deg毎に位置信号を出力する。また、センサ42,43は、クランクシャフト17を中心として周方向に15degだけずらして配置されており、互いに15degずつ位相をずらしてこの位置信号を出力する。残りの1つのセンサ44は、カムシャフトに取り付けられた第2のロータ(図示せず。)に対して設けられている。この第2のロータには、外周に1つの突起が形成されており、センサ44は、この突起の通過に伴い、クランク角で720deg毎に基準信号を出力する。このクランク角センサ42〜44により、15degの精度でクランクシャフト17の停止位置を検出することができる。ECU31は、アイドルストップ後の再始動に際し、検出した停止位置をもとに、アイドルストップ時に膨張行程で停止した気筒を判定するとともに、判定した気筒で燃焼を生じさせ、この燃焼を契機としてエンジン1を回転させて、始動させる。なお、エンジン回転数は、センサ42,43からの位置信号を所定の期間に亘りカウントするか、センサ44からの基準信号の発生周期を測定して、検出することができる。
In particular, the ECU 31 performs idle stop control for temporarily stopping the engine 1 until a predetermined idle stop condition established for a vehicle speed or the like is satisfied and until an idle stop release condition is satisfied thereafter. In the present embodiment, in order to detect an accurate stop position of the
次に、クランク角センサ42〜44によるクランクシャフト17の停止位置の検出について、図2により説明する。
図2は、エンジン1の停止時におけるクランク角センサ42〜44の出力波形を示している。
ECU31には、1〜48の値をとる位置カウンタCNTが設定されており、ECU31は、停止時におけるこの位置カウンタCNTの値によりクランクシャフト17の停止位置を検出する。前述の通り、センサ42,43からの位置信号POS1,POS2は、30deg毎に、かつ互いに15degずつ位相をずらして入力される。位置カウンタCNTは、基準信号REFを入力した次の位置信号(ここでは、POS1)の入力により1にリセットされ(角ANG1)、位置信号POS1,POS2の入力毎に1ずつ加算される。位置カウンタCNTは、センサ42,43からの位置信号POS1,POS2が交互に入力される場合は、各位置信号POS1,POS2の入力により1ずつ加算されるが、エンジン1の停止に際し、回転が完全に停止する直前にクランクシャフト17が逆転した場合は、一方のセンサからの位置信号(ここでは、POS2)が連続して入力されることとなる(角ANG2)。この場合に、位置カウンタCNTから1を減算することで、逆転を加味した停止位置を検出することができる。回転が完全に停止したか否かは、所定の期間に亘り位置信号POS1,POS2のいずれの入力もないことにより判定することができる(角ANG3)。
Next, detection of the stop position of the
FIG. 2 shows output waveforms of the crank angle sensors 42 to 44 when the engine 1 is stopped.
The ECU 31 is set with a position counter CNT that takes a value of 1 to 48, and the
以下に、ECU31の動作について、フローチャートにより説明する。
図3は、アイドル制御ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、イグニションスイッチ49のオンにより起動され、その後、所定の周期で実行される。このルーチンに従い、エンジン1のアイドル回転数制御、アイドルストップ及びアイドルストップ後の再始動が行われる。
Below, operation | movement of ECU31 is demonstrated with a flowchart.
FIG. 3 is a flowchart of the idle control routine. This routine is started when the
S101では、所定のアイドル条件が成立したか否かを判定する。この条件が成立したときは、S102へ進み、成立していないときは、このルーチンをリターンする。本実施形態では、a)アクセル開度が所定の値以下で、アクセルペダルが完全に戻された状態にあり、かつb−1)車速が所定の値以下である低車速時であるか又はb−2)トランスミッションのシフトレバーがニュートラルにあることを条件に、次のアイドル回転数制御に移行する。なお、車速は、エンジン回転数及びトランスミッションの変速比等に基づいて算出することができる。 In S101, it is determined whether a predetermined idle condition is satisfied. When this condition is satisfied, the process proceeds to S102, and when this condition is not satisfied, this routine is returned. In the present embodiment, a) the accelerator opening is equal to or less than a predetermined value and the accelerator pedal is completely returned, and b-1) the vehicle speed is at a low vehicle speed equal to or less than the predetermined value or b. -2) Shifts to the next idle speed control on condition that the shift lever of the transmission is in neutral. The vehicle speed can be calculated based on the engine speed, the transmission gear ratio, and the like.
S102では、アイドル回転数制御を行う。この制御は、公知のいかなる方法により行われてもよいが、本実施形態では、冷却水温度、補機による負荷及びシフトレバーの位置等に基づいて目標アイドル回転数tNidlを設定し、吸入空気量の制御により実際のエンジン回転数NEを設定した目標アイドル回転数tNidlに制御する。すなわち、目標アイドル回転数tNidlとエンジン回転数NEとの差を算出し、算出した差に基づいて吸気制御弁71を開閉させることで、エンジン回転数NEを目標アイドル回転数tNidlに一致させる。
In S102, idle speed control is performed. This control may be performed by any known method, but in this embodiment, the target idle speed tNidl is set based on the coolant temperature, the load by the auxiliary machine, the position of the shift lever, etc., and the intake air amount By controlling this, the actual engine speed NE is controlled to the set target idle speed tNidl. That is, the difference between the target idle speed tNidl and the engine speed NE is calculated, and the
S103では、所定のアイドルストップ条件が成立したか否かを判定する。この条件が成立したときは、S104へ進み、成立していないときは、このルーチンをリターンする。本実施形態では、a)車速が所定の値以下の実質的な停車状態が所定の時間に亘り継続しており、かつb)冷却水温度が所定の温度以上であることを条件に、アイドルストップを実行する。 In S103, it is determined whether or not a predetermined idle stop condition is satisfied. When this condition is satisfied, the process proceeds to S104, and when this condition is not satisfied, this routine is returned. In the present embodiment, the idling stop is performed on the condition that a) a substantially stopped state where the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined value continues for a predetermined time, and b) the cooling water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature. Execute.
S104では、図4に示すフローチャートに従い、停止制御を実行する。
S105では、所定のアイドルストップ解除条件が成立したか否かを判定する。この解除条件が成立したときは、S106へ進み、成立していないときは、このS105の処理を繰り返す。本実施形態では、アクセルセンサ41により所定の値以上のアクセル開度が検出され、アクセルペダルが踏み込まれたと判断されることを条件に、アイドルストップを解除する。
In S104, stop control is executed according to the flowchart shown in FIG.
In S105, it is determined whether or not a predetermined idle stop cancellation condition is satisfied. When this cancellation condition is satisfied, the process proceeds to S106, and when it is not satisfied, the process of S105 is repeated. In the present embodiment, the idling stop is canceled on the condition that the
S106では、クランクシャフト17の停止位置をもとに、アイドルストップ時に膨張行程で停止した気筒を判定し、この気筒に対して燃料の噴射及び点火を実行して、燃焼を生じさせ、エンジン1を始動させる。
図4は、停止制御ルーチンのフローチャートである。
S201では、アイドルストップに先立ち、エンジン回転数を上昇させる。本実施形態では、エンジン1の目標回転数として、アイドルストップ条件の成立前における目標アイドル回転数tNidlよりも大きな値の停止前目標回転数tNstpを設定し、これと一致させるようにエンジン回転数を制御することで、エンジン回転数を上昇させる。停止前目標回転数tNstpは、図5に示す傾向のテーブルから検索される停止前基本目標回転数tNstp0に、図6に示す傾向のテーブルから検索される補正値DLTを加算して、設定する(tNstp=tNstp0+DLT)。図5のテーブルにおいて、停止前基本目標回転数tNstp0は、概して目標アイドル回転数tNidlよりも大きな値に設定されており、かつ目標アイドル回転数tNidlとの差δNstpが、冷却水温度Twが低いときほど大きくなるように設定されている。本実施形態では、冷却水温度Twが所定の値Tw1以上であるときに、両者の回転数tNstp0,tNidlを一致させているが、冷却水温度Twがとり得る値全体に渡り、停止前基本目標回転数tNstp0を目標アイドル回転数tNidlよりも大きな値に設定してもよい。他方、図6のテーブルにおいて、補正値DLTは、補機による負荷に応じて設定されている。本実施形態では、この補機として、パワーステアリング装置及びオルタネータを採用している。補正値DLTは、スイッチ46,48からの信号をもとに、両者の補機が作動していると判断されるときは、比較的に大きな値Aに設定され、いずれかの補機のみが作動していると判断されるときは、この値Aよりも小さな値Bに設定され、補機のいずれもが停止していると判断されるときは、最も小さな値C(C<B<A)に設定される。
In S106, based on the stop position of the
FIG. 4 is a flowchart of a stop control routine.
In S201, the engine speed is increased prior to idling stop. In the present embodiment, as the target engine speed of the engine 1, a pre-stop target engine speed tNstp larger than the target idle engine speed tNidl before the establishment of the idle stop condition is set, and the engine engine speed is set so as to coincide with this. By controlling, the engine speed is increased. The target rotation speed before stop tNstp is set by adding the correction value DLT searched from the trend table shown in FIG. 6 to the basic target rotation speed tNstp0 before stop searched from the trend table shown in FIG. tNstp = tNstp0 + DLT). In the table of FIG. 5, the basic target rotational speed tNstp0 before stop is generally set to a value larger than the target idle rotational speed tNidl, and the difference δNstp from the target idle rotational speed tNidl is low. It is set to become larger. In this embodiment, when the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the predetermined value Tw1, the rotational speeds tNstp0 and tNidl of both are made to coincide with each other. The rotational speed tNstp0 may be set to a value larger than the target idle rotational speed tNidl. On the other hand, in the table of FIG. 6, the correction value DLT is set according to the load by the auxiliary machine. In this embodiment, a power steering device and an alternator are employed as the auxiliary machine. The correction value DLT is set to a relatively large value A when it is determined that both of the auxiliary machines are operating based on the signals from the
なお、補正値DLTの変更は、補機の作動状態に応じ、すなわち、パワーステアリング装置等の作動又は停止によるばかりでなく、その負荷の大きさに応じて行うこととしてもよい。この場合は、スイッチ46,48に加え、補機による負荷を検出するためのセンサを設置する。たとえば、オルタネータによる負荷は、オルタネータの発電電力に基づいて検出することができる。また、補正値DLTの変更は、オルタネータによる負荷に限らず、エアーコンディショナによる負荷に応じて行うこととしてもよい。エアーコンディショナによる負荷は、エアーコンディショナを構成するブロアーの流量に基づいて算出することができる。
The correction value DLT may be changed not only according to the operating state of the auxiliary machine, that is, not only depending on the operation or stop of the power steering device but also according to the magnitude of the load. In this case, in addition to the
S202では、所定の装置を駆動させて、エンジン回転数を上昇させる。本実施形態では、吸気制御弁71の操作により吸入空気量を増大させるか、点火時期を進角させることによる。前者の方法による場合は、エンジン回転数を大幅に上昇させることができ、後者の方法による場合は、エンジン回転数を高いレスポンスで上昇させることができる。
S203では、実際のエンジン回転数NEが停止前目標回転数tNstpに到達したか否かを判定する。到達した場合は、S204へ進み、到達していないときは、S202及び203の処理を繰り返す。
In S202, a predetermined device is driven to increase the engine speed. In the present embodiment, the intake air amount is increased by operating the
In S203, it is determined whether or not the actual engine speed NE has reached the pre-stop target speed tNstp. If it has reached, the process proceeds to S204, and if it has not reached, the processes of S202 and 203 are repeated.
S204では、アイドルストップのため、点火プラグ23の点火コイルに対する通電信号の出力を遮断し、全ての気筒における点火を停止させる。
S205では、インジェクタ22のソレノイドに対する駆動信号の出力を遮断し、全ての気筒における燃料の噴射を停止させる。
本実施形態に関し、図3に示すフローチャートのS101の処理が「停止判定手段」に、図4に示すフローチャートのS201〜203の処理が「回転制御手段」に、同フローチャートのS204の処理が「点火停止手段」に、冷却水温度センサ45が「温度検出手段」に、インジェクタ22が「燃料噴射手段」に相当する。
In S204, for idling stop, the output of the energization signal to the ignition coil of the spark plug 23 is shut off, and ignition in all the cylinders is stopped.
In S205, output of the drive signal to the solenoid of the
Regarding the present embodiment, the process of S101 in the flowchart shown in FIG. 3 is “stop determination means”, the process of S201 to 203 in the flowchart of FIG. 4 is “rotation control means”, and the process of S204 in the flowchart is “ignition”. In the “stop means”, the coolant temperature sensor 45 corresponds to “temperature detection means”, and the
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
すなわち、本実施形態では、アイドルストップに先立ち、エンジン回転数を上昇させ、より高い回転数tNsptからエンジン回転数を低下させることで、点火の停止後、回転が完全に停止するまでの間に、エンジン1が回転する回数を確保することができる。このため、アイドルストップに際し、エンジン1を燃焼ガスの掃気に必要な回数だけ確実に回転させ、全ての気筒でこの掃気を充分に行わせることができ、次回の始動に際し、燃焼を良好に生じさせ、速やかに始動させることができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
That is, in the present embodiment, the engine speed is increased prior to idling stop, and the engine speed is decreased from a higher speed tNspt until the rotation is completely stopped after the ignition is stopped. The number of times the engine 1 rotates can be secured. For this reason, at the time of idling stop, the engine 1 can be reliably rotated as many times as necessary for scavenging the combustion gas, and the scavenging can be sufficiently performed in all the cylinders. Can be started quickly.
図7は、この効果を示すものである。アイドルストップに先立ち、エンジン回転数を上昇させた場合のものを実線で示し、通常の目標アイドル回転数tNidlを維持した場合のものを二点鎖線で示している。点火の停止後にエンジン回転数が低下する際の傾きは、両者の場合で大きな差はないため、エンジン回転数を上昇させたことで、点火の停止(時刻t0)後、回転が完全に停止するまでの期間を延長し、クランクシャフト17が回転する角度(「停止回転角度」という。)を充分に確保することができる。図7は、エンジン回転数を停止前目標回転数tNstpに上昇させたことで、点火の停止後、回転が完全に停止するまでの間に、エンジン1をクランク角で720度以上回転させ、クランクシャフト17を2回以上回転させ得ることを示している。
FIG. 7 shows this effect. Prior to the idling stop, a case where the engine speed is increased is indicated by a solid line, and a case where the normal target idling speed tNidl is maintained is indicated by a two-dot chain line. Since the inclination when the engine speed decreases after the ignition is stopped is not significantly different between the two cases, the rotation is completely stopped after the ignition is stopped (time t0) by increasing the engine speed. The angle until the
また、本実施形態では、停止前目標回転数tNstpを冷却水温度Tw及び補機による負荷に基づいて設定することで、環境等の条件によらず、停止回転角度を確実に確保することができる。すなわち、冷却水温度Twを検出し、これが低いときほど目標アイドル回転数tNidlから大きく上昇させたエンジン回転数Nstpでアイドルストップを実行することで(図5)、環境等の変化による摩擦の増大に対応し、停止回転角度を確保することができる。他方、補機による負荷を検出し、これが高いときほど目標アイドル回転数tNidlから大きく上昇させたエンジン回転数Nstpでアイドルストップを実行することで(図6)、補機の負荷によらず、停止回転角度を確保することができる。なお、環境等による影響を緩和するため、冷却水温度Twに代え、潤滑オイルの温度又は周囲の気温を採用してもよい。この場合に、停止前基本目標回転数tNstp0に対し、図5に示すものと同様の傾向を持たせることができる。 In the present embodiment, the target rotation speed before stop tNstp is set based on the cooling water temperature Tw and the load by the auxiliary machine, so that the stop rotation angle can be reliably ensured regardless of environmental conditions. . That is, by detecting the coolant temperature Tw and performing an idling stop at an engine speed Nstp that is greatly increased from the target idle speed tNidl as the temperature is lower (FIG. 5), the friction increases due to changes in the environment and the like. Correspondingly, a stop rotation angle can be secured. On the other hand, by detecting the load by the auxiliary machine and performing an idle stop at the engine speed Nstp that is greatly increased from the target idle speed tNidl as the load increases (FIG. 6), the load is stopped regardless of the load on the auxiliary machine. A rotation angle can be secured. In order to reduce the influence of the environment or the like, the temperature of the lubricating oil or the ambient air temperature may be employed instead of the cooling water temperature Tw. In this case, a tendency similar to that shown in FIG. 5 can be given to the basic target rotational speed tNstp0 before stopping.
本実施形態では、エンジン回転数の上昇に際し、冷却水温度Tw等に基づいて上昇後の目標回転数(すなわち、停止前目標回転数tNstp)自体を設定している。これに限らず、目標アイドル回転数tNidlからの回転数の上昇代δNstpを算出し、これを目標アイドル回転数tNidlに加算することとしてもよい。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
In the present embodiment, when the engine speed increases, the target speed after the increase (that is, the target speed tNstp before stop) itself is set based on the coolant temperature Tw and the like. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to calculate an increase amount δNstp of the rotational speed from the target idle rotational speed tNidl and add this to the target idle rotational speed tNidl.
Next, another embodiment of the present invention will be described.
図8は、本実施形態に係る停止制御ルーチンのフローチャートである。なお、本実施形態に係るエンジンの構成は、図1に示す先の実施形態のものと同様である。
ECU31は、アイドル判定後、所定のアイドルストップ条件の成立によりこの停止制御を実行する。
アイドルストップに先立ち、図5,6に示す傾向のテーブルを参照して、停止前基本目標回転数tNstp0及び補正値DLTを算出し、停止前目標回転数tNstpを設定する(tNstp=tNstp0+DLT:S201)。設定した停止前目標回転数tNstpに基づいて吸気制御弁71等の所定の装置を駆動させ(S202)、エンジン回転数NEが停止前目標回転数tNstpに到達したときは(S203)、点火プラグ23を停止させるとともに(S204)、インジェクタ22を停止させる(S205)。
FIG. 8 is a flowchart of the stop control routine according to the present embodiment. The configuration of the engine according to this embodiment is the same as that of the previous embodiment shown in FIG.
After the idle determination, the
Prior to the idling stop, with reference to the tendency tables shown in FIGS. 5 and 6, the pre-stop basic target speed tNstp0 and the correction value DLT are calculated, and the pre-stop target speed tNstp is set (tNstp = tNstp0 + DLT: S201). . A predetermined device such as the
S301では、点火(すなわち、燃焼)の停止から回転が完全に停止するまでの間にエンジン1が回転した角度Astpを検出する。この停止回転角度Astpは、クランク角センサ42〜44の出力に基づいて容易に検出することができる。
S302では、検出した停止回転角度Astpに基づいて停止前基本目標回転数tNstp0を補正する。本実施形態では、図9に示す傾向のテーブルからの検索により学習値HOSnを算出し、これをテーブル(図5)上の停止前基本目標回転数tNstp0に加算することによる。図9のテーブルにおいて、学習値HOSnは、停止回転角度Astpが大きいときほど小さな値に設定されており、720deg以上の停止回転角度Astpに対して0に設定されている。全ての気筒で掃気を行わせるのに必要な停止回転角度が確保されているためである。この学習値HOSnによる停止前基本目標回転数tNstp0の補正は、冷却水温度Twの領域毎に行われるのが好ましい。図5において、この補正後の停止前基本目標回転数tNstp0を一点鎖線で示す。停止前基本目標回転数tNstp0の補正は、次回のアイドルストップに際し、停止前目標回転数tNstpの設定(S201)に反映される。
In S301, an angle Astp in which the engine 1 has rotated between the stop of ignition (that is, combustion) and the stop of rotation completely is detected. The stop rotation angle Astp can be easily detected based on the outputs of the crank angle sensors 42 to 44.
In S302, the basic target rotation speed before stop tNstp0 is corrected based on the detected stop rotation angle Astp. In the present embodiment, the learning value HOSn is calculated by searching from the tendency table shown in FIG. 9 and added to the pre-stop basic target speed tNstp0 on the table (FIG. 5). In the table of FIG. 9, the learned value HOSn is set to a smaller value as the stop rotation angle Astp is larger, and is set to 0 for a stop rotation angle Astp of 720 degrees or more. This is because the stop rotation angle necessary for scavenging all the cylinders is secured. The correction of the basic target rotational speed before stop tNstp0 by the learning value HOSn is preferably performed for each region of the coolant temperature Tw. In FIG. 5, the basic target rotation speed tNstp0 before stop after the correction is indicated by a one-dot chain line. The correction of the basic target rotational speed before stop tNstp0 is reflected in the setting of the target rotational speed before stop tNstp (S201) at the next idle stop.
本実施形態に関し、特に、図8に示すフローチャートのS301が「停止回転角度検出手段」に、同フローチャートのS201〜203,302の処理が「回転制御手段」に相当する。
本実施形態によれば、アイドルストップに際し、停止回転角度Astpに基づいて燃焼ガスの掃気が全ての気筒で充分に行われたか否かを判定し、これが充分に行われていないときは、停止前基本目標回転数tNstp0を増大させたことで、次回のアイドルストップ時において、より高いエンジン回転数Nstpでアイドルストップを行い、停止回転角度を確保することができる。このため、エンジン1における経年的な摩擦の増大等によらず、アイドルストップ時における掃気を確実に行い、エンジン1の始動性を維持することができる。
Regarding this embodiment, in particular, S301 in the flowchart shown in FIG. 8 corresponds to “stop rotation angle detection means”, and the processing in S201 to 203, 302 in the flowchart corresponds to “rotation control means”.
According to the present embodiment, at the time of idling stop, it is determined whether or not the scavenging of the combustion gas has been sufficiently performed in all the cylinders based on the stop rotation angle Astp. By increasing the basic target speed tNstp0, it is possible to perform idling stop at a higher engine speed Nstp at the time of the next idling stop and secure a stop rotation angle. For this reason, it is possible to reliably perform scavenging at the time of idling stop and maintain the startability of the engine 1 regardless of an increase in friction with time in the engine 1 or the like.
なお、以上では、エンジン1を常に特定の気筒における燃焼により始動させることとしたが、エンジン1の冷機時における始動性を確保するため、電気的に作動するスタートモータを設置し、アイドルストップ後の再始動に際して冷却水温度等が所定の温度に満たないときは、このスタートモータによりエンジン1のクランキングを行い、始動させることとしてもよい。 In the above, the engine 1 is always started by combustion in a specific cylinder. However, in order to ensure startability when the engine 1 is cold, an electrically operated start motor is installed, When the cooling water temperature or the like does not reach a predetermined temperature upon restarting, the engine 1 may be cranked by the start motor and started.
また、以上では、アイドルストップ後の再始動時を対象に説明したが、本発明は、イグニションスイッチがオフされることによるエンジン1の停止後の始動時に適用することもできる。
更に、以上では、エンジン1として直噴型のものを採用した場合について説明したが、本発明は、燃料供給用のインジェクタが吸気通路に臨ませて設置され、燃料と空気とを吸気前に予め混合させるものに適用することもできる。この場合は、エンジン1の停止に際し、点火のみを停止させ、燃料の噴射を継続させることで、筒内に混合気を充填させた状態でエンジン1を停止させる。
In the above description, the restarting after the idle stop has been described. However, the present invention can also be applied when the engine 1 is stopped after the ignition switch is turned off.
Further, the case where the direct injection type engine is employed as the engine 1 has been described above. However, the present invention is such that the fuel supply injector is installed facing the intake passage, and the fuel and air are preliminarily taken in before intake. It can also be applied to those to be mixed. In this case, when the engine 1 is stopped, only the ignition is stopped and the fuel injection is continued, so that the engine 1 is stopped in a state where the air-fuel mixture is filled in the cylinder.
1…エンジン、11…シリンダブロック、12…ピストン、13…シリンダヘッド、14…燃焼室、15…コンロッド、16…クランクアーム、17…クランクシャフト、18…吸気ポート、19…吸気弁、20…排気ポート、21…排気弁、22…インジェクタ、23…点火プラグ、31…エンジンコントロールユニット、41…アクセルセンサ、42,43…単位角センサ、44…基準角センサ、45…冷却水温度センサ、46…パワーステアリング作動スイッチ、47…エアーコンディショナ作動スイッチ、48…オルタネータ作動スイッチ、49…イグニションスイッチ、50…スタートスイッチ、61…単位角検出用ロータ、71…吸気制御弁。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 11 ... Cylinder block, 12 ... Piston, 13 ... Cylinder head, 14 ... Combustion chamber, 15 ... Connecting rod, 16 ... Crank arm, 17 ... Crankshaft, 18 ... Intake port, 19 ... Intake valve, 20 ... Exhaust Port, 21 ... Exhaust valve, 22 ... Injector, 23 ... Spark plug, 31 ... Engine control unit, 41 ... Accelerator sensor, 42, 43 ... Unit angle sensor, 44 ... Reference angle sensor, 45 ... Cooling water temperature sensor, 46 ... Power steering operation switch, 47 ... air conditioner operation switch, 48 ... alternator operation switch, 49 ... ignition switch, 50 ... start switch, 61 ... rotor for unit angle detection, 71 ... intake control valve.
Claims (9)
機関を停止させる所定の条件が成立したか否かを判定する停止判定手段と、
この停止判定手段により前記所定の条件が成立したと判定されたときに、機関の回転数を上昇させる回転制御手段と、
この回転制御手段により機関の回転数を上昇させた後、点火を停止させる点火停止手段と、を含んで構成される内燃機関の始動装置。 A starter for an internal combustion engine that starts by rotating by ignition in a specific cylinder stopped in an expansion stroke,
Stop determination means for determining whether or not a predetermined condition for stopping the engine is satisfied;
A rotation control means for increasing the engine speed when it is determined by the stop determination means that the predetermined condition is satisfied;
An internal combustion engine starter comprising: ignition stop means for stopping ignition after the engine speed is increased by the rotation control means.
前記回転制御手段は、この温度検出手段により検出された温度に応じ、前記所定の条件の成立前からの回転数の上昇代を変化させる請求項1〜5のいずれかに記載の内燃機関の始動装置。 It further comprises temperature detecting means for detecting the temperature inside or around the engine,
The start of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotation control means changes an increase in the number of rotations before the predetermined condition is satisfied according to the temperature detected by the temperature detection means. apparatus.
前記回転制御手段は、この補機による負荷に応じ、前記所定の条件の成立前からの回転数の上昇代を変化させる請求項1〜6のいずれかに記載の内燃機関の始動装置。 The engine further includes an auxiliary machine that generates a load in an operating state,
The starter for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotation control means changes an increase in the number of rotations before the predetermined condition is satisfied in accordance with a load by the auxiliary machine.
前記回転制御手段は、この機関の次回の停止に際し、この停止回転角度検出手段により検出された停止回転角度に応じ、前回の停止時とは前記所定の条件の成立前からの回転数の上昇代を変化させる請求項1〜7のいずれかに記載の内燃機関の始動装置。 When the engine is stopped, the engine further comprises stop rotation angle detection means for detecting a stop rotation angle at which the engine has rotated between the stop of ignition by the ignition stop means and the substantial stop of the engine,
When the engine is stopped next time, the rotation control means determines the amount of increase in the number of revolutions from before the predetermined condition is satisfied, depending on the stop rotation angle detected by the stop rotation angle detection means. The starter for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein
機関の停止に際し、前記点火停止手段による点火の停止に併せ、この燃料噴射手段による燃料の噴射を停止させ、かつこの機関の次回の始動に際し、前記特定の気筒に対してこの燃料噴射手段により燃料を噴射させるとともに、この特定の気筒における点火により回転させる請求項1〜8のいずれかに記載の内燃機関の始動装置。 A fuel injection means for directly injecting the fuel into the combustion chamber;
When the engine is stopped, the fuel injection by the fuel injection unit is stopped together with the ignition stop by the ignition stop unit, and the fuel is injected into the specific cylinder by the fuel injection unit at the next start of the engine. The internal combustion engine starter according to claim 1, wherein the engine is rotated by ignition in the specific cylinder.
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