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JP2008088955A - Start control device for internal combustion engine - Google Patents

Start control device for internal combustion engine Download PDF

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JP2008088955A
JP2008088955A JP2006273710A JP2006273710A JP2008088955A JP 2008088955 A JP2008088955 A JP 2008088955A JP 2006273710 A JP2006273710 A JP 2006273710A JP 2006273710 A JP2006273710 A JP 2006273710A JP 2008088955 A JP2008088955 A JP 2008088955A
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JP
Japan
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internal combustion
combustion engine
control valve
engine
cranking
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006273710A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shogo Suda
尚吾 須田
Koichi Hoshi
幸一 星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Abstract

【課題】 機関始動時に気流制御弁による燃焼改善効果を得るとともに、内燃機関の始動性向上及びエミッションの低減を図ることが可能な内燃機関の始動制御装置を提供する。
【解決手段】 燃焼室57に連通する吸気ポート52aに気流制御弁58が配設された内燃機関50の始動を制御するためのECU1であって、内燃機関50の始動時に、気流制御弁58が所定の開度よりも閉じていない場合に、クランキングを禁止するクランキング禁止手段を備える。これにより、機関始動前の吸気制御弁58の開弁状態次第では、空燃比の適正性を確保するにあたって機関始動時に余計に燃料を噴射しなければならなくなることを抑制できるため、燃料噴射量を適正化するという形で気流制御弁58による燃焼改善効果を得ることができる。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a start control device for an internal combustion engine capable of obtaining a combustion improvement effect by an air flow control valve at the time of engine start and improving startability of the internal combustion engine and reducing emission.
An ECU 1 for controlling the start of an internal combustion engine 50 in which an air flow control valve 58 is disposed in an intake port 52a communicating with a combustion chamber 57. When the internal combustion engine 50 is started, the air flow control valve 58 is Cranking prohibiting means is provided for prohibiting cranking when it is not closed more than a predetermined opening. As a result, depending on the open state of the intake control valve 58 before starting the engine, it is possible to suppress the need to inject extra fuel when starting the engine in order to ensure the appropriateness of the air-fuel ratio. The combustion improvement effect by the airflow control valve 58 can be obtained in the form of optimization.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、内燃機関の始動制御装置に関し、特に燃焼室に連通する吸気通路に気流制御弁が配設された内燃機関の始動を制御する内燃機関の始動制御装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine start control device, and more particularly to an internal combustion engine start control device that controls start of an internal combustion engine in which an airflow control valve is disposed in an intake passage communicating with a combustion chamber.

内燃機関は、一般に運転者がイグニッションスイッチをONにしているときに発生するスタータ信号に基づき、スタータモータがクランキングを行うとともに、これに応じて燃料噴射及び点火が行われることで始動する。しかしながらこの機関始動時の空燃比が適正でないと、内燃機関の始動性が悪化したりエミッションが増大したりする。これに対して例えば特許文献1では、吸気絞り弁(スロットル弁に相当)が目標開度に開放動作されるまで、点火系及び燃料系の作動を禁止する制御手段を備えた内燃機関の始動時制御装置が提案されている。この始動時制御装置によれば、吸気絞り弁の動作遅延による空気量不足に起因して空燃比がリッチ化し、その結果、内燃機関の始動性が低下することを抑制できる。   In general, an internal combustion engine starts when a starter motor performs cranking based on a starter signal generated when a driver turns on an ignition switch, and fuel is injected and ignited accordingly. However, if the air-fuel ratio at the time of starting the engine is not appropriate, the startability of the internal combustion engine deteriorates or the emission increases. On the other hand, in Patent Document 1, for example, at the time of starting an internal combustion engine provided with control means for prohibiting the operation of the ignition system and the fuel system until the intake throttle valve (corresponding to the throttle valve) is opened to the target opening degree. Control devices have been proposed. According to this start-up control device, it is possible to suppress the air-fuel ratio from becoming rich due to the shortage of the air amount due to the operation delay of the intake throttle valve, and as a result, the startability of the internal combustion engine from being deteriorated.

一方、スロットル弁下流の吸気通路にサージタンクが設けられている場合などには、上記のように機関始動時にスロットル弁を目標開度に制御しても、燃焼室内に逆に多量の空気が流入しやすくなる。これに対して、サージタンク下流の吸気通路に気流制御弁が配設されている場合には、機関始動時に気流制御弁を介してわずかばかりの量の空気が流通するようにすることで、多量の空気が流入しようとすることを抑制できる。しかしながら、気流制御弁に主に固体炭素からなるいわゆるデポジットが堆積すると、気流制御弁の開度が正規の開度であるとしても、気流制御弁における流路面積が正規の流路面積よりも小さくなり、燃焼室内に実際に供給される空気量が正規の量よりも少なくなる。   On the other hand, when a surge tank is provided in the intake passage downstream of the throttle valve, a large amount of air flows into the combustion chamber on the contrary even if the throttle valve is controlled to the target opening when the engine is started as described above. It becomes easy to do. On the other hand, when an airflow control valve is provided in the intake passage downstream of the surge tank, a small amount of air is circulated through the airflow control valve when the engine is started. It is possible to suppress the inflow of air. However, if so-called deposits mainly composed of solid carbon are deposited on the airflow control valve, even if the airflow control valve has a normal opening, the flow area in the airflow control valve is smaller than the normal flow area. Thus, the amount of air actually supplied into the combustion chamber becomes smaller than the normal amount.

このため特許文献2では、機関始動時における吸気制御弁(気流制御弁に相当)下流の吸気通路内の圧力を検出するとともに、この検出した圧力が目標圧力に一致するように、次の機関始動時における吸気制御弁の開度を制御する内燃機関の始動制御装置が提案されている。この始動制御装置によれば、機関始動時に燃焼室内に供給される空気量を正規の空気量にすることができ、以って機関始動を確実に完了させることができる。   For this reason, in Patent Document 2, the pressure in the intake passage downstream of the intake control valve (corresponding to the airflow control valve) at the time of engine start is detected, and the next engine start is performed so that the detected pressure matches the target pressure. A start control device for an internal combustion engine that controls the opening of an intake control valve at the time has been proposed. According to this start control device, the amount of air supplied into the combustion chamber when the engine is started can be made a normal amount of air, so that the engine start can be completed with certainty.

特開平5−240099号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-240099 特開2005−54600号公報JP 2005-54600 A

特許文献1が提案する内燃機関の始動時制御装置では、機関始動時に吸気絞り弁が目標開度に制御されるまでの間、点火系及び燃料系の制御が行われない一方で、クランキングはこの間、継続して行われる。したがって例えば冬場などバッテリーの機能が低下している場合などには、内燃機関が始動する前にバッテリーが先に上がってしまう虞がある。すなわち、バッテリーの機能が低下している場合には、却って内燃機関の始動性が悪化してしまう虞がある。また、特許文献2が提案する内燃機関の始動制御装置でも、機関始動時に吸気制御弁の開度制御をクランキングとともに行った場合には、吸気制御弁が意図通りの開度に制御されるまでの間、空燃比の適正性が確保されず、この間で始動性の悪化やエミッションの増大を招く虞がある。   In the start-up control device for an internal combustion engine proposed in Patent Document 1, the ignition system and the fuel system are not controlled until the intake throttle valve is controlled to the target opening at the start of the engine, while cranking is not performed. During this time, it continues. Therefore, for example, when the function of the battery is deteriorated, such as in winter, the battery may rise before the internal combustion engine is started. That is, when the function of the battery is deteriorated, the startability of the internal combustion engine may be deteriorated. Further, even in the internal combustion engine start control device proposed in Patent Document 2, when the opening control of the intake control valve is performed together with cranking at the time of engine start, the intake control valve is controlled to the intended opening. During this time, the appropriateness of the air-fuel ratio is not ensured, and the startability may be deteriorated and the emission may be increased during this period.

さらに特許文献2では、吸気制御弁の開度を制御する代わりに、燃料噴射量を制御することで機関始動を確実に完了させることができる内燃機関の始動制御装置も提案されているが、この場合には機関始動前の吸気制御弁の開弁状態が考慮されていないことから、この開弁状態によっては余計に燃料を噴射する必要性が生じてしまう。すなわちこの始動制御装置では、内燃機関の始動性の向上やエミッションの低減を図ることはできるものの、燃料噴射量の適正化という形で吸気制御弁の燃焼改善効果を十分に得ることができない虞がある。   Further, Patent Document 2 proposes an internal combustion engine start control device that can reliably complete the engine start by controlling the fuel injection amount instead of controlling the opening of the intake control valve. In this case, since the open state of the intake control valve before starting the engine is not considered, depending on the open state, it becomes necessary to inject extra fuel. That is, with this start control device, although it is possible to improve the startability of the internal combustion engine and reduce emissions, there is a possibility that the combustion control effect of the intake control valve cannot be sufficiently obtained in the form of optimization of the fuel injection amount. is there.

そこで、本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、機関始動時に気流制御弁による燃焼改善効果を得るとともに、内燃機関の始動性向上及びエミッションの低減を図ることが可能な内燃機関の始動制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an internal combustion engine capable of obtaining the combustion improvement effect by the airflow control valve at the time of starting the engine and improving the startability of the internal combustion engine and reducing the emission. An object is to provide a start control device.

上記課題を解決するために、本発明は、燃焼室に連通する吸気通路に気流制御弁が配設された内燃機関の始動を制御するための内燃機関の始動制御装置であって、前記内燃機関の始動時に、前記気流制御弁が所定の開度よりも閉じていない場合に、クランキングを禁止するクランキング禁止手段を備えることを特徴とする。本発明によれば、気流制御弁が所定の開度よりも閉じてからクランキングが行われるので、さらにクランキングに応じて燃料噴射を行うときに燃料噴射量の適正化という形で吸気制御弁の燃焼改善効果を得ることができる。同時にこの際、空燃比の適正性も確保されることから、内燃機関の始動性向上やエミッションの低減も図られる。また本発明によれば、気流制御弁が所定の開度よりも閉じていない場合にクランキングを禁止することで、バッテリーの機能が低下している場合であっても、内燃機関が始動不能になるような事態が回避されやすくなることから、この点においても内燃機関の始動性を向上させることができる。   In order to solve the above problems, the present invention provides an internal combustion engine start control device for controlling start of an internal combustion engine in which an airflow control valve is disposed in an intake passage communicating with a combustion chamber. And cranking prohibiting means for prohibiting cranking when the airflow control valve is not closed more than a predetermined opening degree. According to the present invention, cranking is performed after the airflow control valve is closed beyond a predetermined opening, so that when the fuel is injected according to the cranking, the intake control valve is optimized in the form of fuel injection. The combustion improvement effect can be obtained. At the same time, since the appropriateness of the air-fuel ratio is ensured, the startability of the internal combustion engine can be improved and the emission can be reduced. Further, according to the present invention, the cranking is prohibited when the airflow control valve is not closed more than a predetermined opening degree, so that the internal combustion engine cannot be started even when the battery function is deteriorated. In this respect, the startability of the internal combustion engine can be improved.

また本発明は、燃焼室に連通する吸気通路に気流制御弁が配設された内燃機関の始動を制御するための内燃機関の始動制御装置であって、前記内燃機関の始動時に、前記気流制御弁が目標開度になっていない場合に、クランキングを禁止するクランキング禁止手段を備えることを特徴とする。例えば前述の特許文献2が提案する内燃機関の始動制御装置のように気流制御弁の開度を制御する場合には、気流制御弁が目標開度になっていない場合にクランキングを禁止することで、気流制御弁による燃焼改善効果を得るとともに、内燃機関の始動性向上及びエミッションの低減を図ることができる。   The present invention is also an internal combustion engine start control device for controlling start of an internal combustion engine in which an airflow control valve is disposed in an intake passage communicating with a combustion chamber, wherein the airflow control is performed when the internal combustion engine is started. Cranking prohibiting means for prohibiting cranking is provided when the valve is not at the target opening. For example, when the opening degree of the airflow control valve is controlled as in the start control device for an internal combustion engine proposed in Patent Document 2 above, cranking is prohibited when the airflow control valve is not at the target opening degree. Thus, it is possible to obtain the combustion improvement effect by the airflow control valve, improve the startability of the internal combustion engine, and reduce the emission.

本発明によれば、機関始動時に気流制御弁による燃焼改善効果を得るとともに、内燃機関の始動性向上及びエミッションの低減を図ることが可能な内燃機関の始動制御装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while obtaining the combustion improvement effect by an airflow control valve at the time of engine start, the startability improvement of an internal combustion engine and the reduction of emissions can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、ECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)1で実現されている本実施例に係る内燃機関の始動制御装置を、内燃機関システム100とともに模式的に示す図である。内燃機関システム100は、吸気系10と、排気系20と、燃料噴射系30と、内燃機関50とを有して構成されている。吸気系10は内燃機関50に空気を導入するための構成であり、吸気を濾過するためのエアクリーナ11や、吸気量を計測するエアフロメータ12や、吸気の流量を調節するスロットル弁13や、吸気を一時的に貯蔵するサージタンク14や、吸気を内燃機関50の各気筒に分配するインテークマニホールド15や、これらの間に適宜配設される吸気管などを有して構成されている。   FIG. 1 is a diagram schematically showing an internal combustion engine start control device according to the present embodiment realized by an ECU (Electronic Control Unit) 1 together with an internal combustion engine system 100. The internal combustion engine system 100 includes an intake system 10, an exhaust system 20, a fuel injection system 30, and an internal combustion engine 50. The intake system 10 is configured to introduce air into the internal combustion engine 50, and includes an air cleaner 11 for filtering the intake air, an air flow meter 12 for measuring the intake air amount, a throttle valve 13 for adjusting the intake air flow rate, And the intake manifold 15 that distributes intake air to the cylinders of the internal combustion engine 50, and intake pipes that are appropriately disposed between them.

排気系20は、エキゾーストマニホールド21と、三元触媒22と、図示しない消音器と、これらの構成の間に適宜配設される吸気管などを有して構成されている。エキゾーストマニホールド21は各気筒からの排気を合流させるための構成であり、各気筒に対応させて分岐させた排気通路を、下流側で一つの排気通路に集合させている。三元触媒22は排気を浄化するための構成であり、炭化水素HC及び一酸化炭素COの酸化と窒素酸化物NOxの還元を行う。排気系20には、排気中の酸素濃度に基づき空燃比をリニアに検出するためのA/Fセンサ23が三元触媒22の上流に、排気中の酸素濃度に基づき空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかを検出するための酸素センサ24が三元触媒22の下流に夫々空燃比センサとして配設されている。   The exhaust system 20 includes an exhaust manifold 21, a three-way catalyst 22, a silencer (not shown), and an intake pipe appropriately disposed between these components. The exhaust manifold 21 is configured to join the exhaust from each cylinder, and the exhaust passage branched according to each cylinder is gathered into one exhaust passage on the downstream side. The three-way catalyst 22 is configured to purify exhaust gas, and performs oxidation of hydrocarbons HC and carbon monoxide CO and reduction of nitrogen oxides NOx. In the exhaust system 20, an A / F sensor 23 for linearly detecting the air-fuel ratio based on the oxygen concentration in the exhaust is upstream of the three-way catalyst 22, and the air-fuel ratio is based on the oxygen concentration in the exhaust from the stoichiometric air-fuel ratio. Also, oxygen sensors 24 for detecting whether the gas is rich or lean are arranged downstream of the three-way catalyst 22 as air-fuel ratio sensors.

燃料噴射系30は燃料を供給及び噴射するための構成であり、燃料噴射弁31や燃料噴射ポンプ32や燃料タンク33などを有して構成されている。燃料噴射弁31は燃料を噴射するための構成であり、ECU1の制御のもと、適宜の噴射時期に開弁されて燃料を噴射する。また燃料噴射量は、ECU1の制御のもと燃料噴射弁31が閉弁されるまでの間の開弁期間の長さで調節される。燃料噴射ポンプ32は燃料を加圧して噴射圧を発生させるための構成であり、ECU1の制御のもと噴射圧を適宜の噴射圧に調節する。   The fuel injection system 30 is configured to supply and inject fuel, and includes a fuel injection valve 31, a fuel injection pump 32, a fuel tank 33, and the like. The fuel injection valve 31 is configured to inject fuel, and is opened at an appropriate injection timing and injects fuel under the control of the ECU 1. The fuel injection amount is adjusted by the length of the valve opening period until the fuel injection valve 31 is closed under the control of the ECU 1. The fuel injection pump 32 is configured to pressurize the fuel to generate an injection pressure, and adjusts the injection pressure to an appropriate injection pressure under the control of the ECU 1.

内燃機関50は、シリンダブロック51と、シリンダヘッド52と、ピストン53と、点火プラグ54と、吸気弁55と、排気弁56とを有して構成されている。本実施例に示す内燃機関50は直列4気筒のガソリンエンジンである。但し内燃機関50は本発明を実施可能な内燃機関であれば特に限定されず、また他の適宜の気筒配列構造及び気筒数を有していてもよい。また図1では内燃機関50に関し、各気筒の代表としてシリンダ51aについて要部を示しているが本実施例では他の気筒についても同様の構造となっている。シリンダブロック51には、略円筒状のシリンダ51aが形成されている。シリンダ51a内には、ピストン53が収容されている。シリンダブロック51の上面にはシリンダヘッド52が固定されている。燃焼室57は、シリンダブロック51、シリンダヘッド52及びピストン53に囲まれた空間として形成されている。ピストン53は図示しないコネクティングロッドを介してクランクシャフト(図示省略)に接続されている。クランクシャフトには機関始動時に内燃機関50をクランキングするための図示しないスタータモータがギアを介して連結されている。   The internal combustion engine 50 includes a cylinder block 51, a cylinder head 52, a piston 53, a spark plug 54, an intake valve 55, and an exhaust valve 56. The internal combustion engine 50 shown in the present embodiment is an inline 4-cylinder gasoline engine. However, the internal combustion engine 50 is not particularly limited as long as it is an internal combustion engine capable of implementing the present invention, and may have other appropriate cylinder arrangement structure and number of cylinders. In FIG. 1, the main part of the internal combustion engine 50 is shown with respect to the cylinder 51a as a representative of each cylinder. However, in this embodiment, the other cylinders have the same structure. The cylinder block 51 is formed with a substantially cylindrical cylinder 51a. A piston 53 is accommodated in the cylinder 51a. A cylinder head 52 is fixed to the upper surface of the cylinder block 51. The combustion chamber 57 is formed as a space surrounded by the cylinder block 51, the cylinder head 52, and the piston 53. The piston 53 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod (not shown). A starter motor (not shown) for cranking the internal combustion engine 50 when the engine is started is connected to the crankshaft via a gear.

シリンダヘッド52には燃焼室57に吸気を導くための吸気ポート52aのほか、燃焼したガスを燃焼室57から排気するための排気ポート52bが形成され、さらにこれら吸排気ポート52a及び52bを開閉するための吸排気弁55及び56が配設されている。なお、内燃機関50は1気筒あたりに適宜の数量の吸排気弁55及び56を備えた吸排気弁構造であってよい。点火プラグ54は、燃焼室57の上方略中央に電極を突出させた状態でシリンダヘッド52に配設されている。燃料噴射弁31は所謂ポート噴射を行えるように、吸気ポート52a内に燃料噴射孔を突出させた状態でシリンダヘッド52に配設されている。但し、これに限られず、燃料噴射弁31は例えば筒内に直接燃料を噴射できるように配設されてもよい。   In addition to an intake port 52a for guiding intake air to the combustion chamber 57, the cylinder head 52 is formed with an exhaust port 52b for exhausting the combusted gas from the combustion chamber 57, and opens and closes the intake and exhaust ports 52a and 52b. For this purpose, intake and exhaust valves 55 and 56 are provided. The internal combustion engine 50 may have an intake / exhaust valve structure including an appropriate number of intake / exhaust valves 55 and 56 per cylinder. The spark plug 54 is disposed in the cylinder head 52 with an electrode protruding substantially in the center above the combustion chamber 57. The fuel injection valve 31 is disposed in the cylinder head 52 with a fuel injection hole protruding into the intake port 52a so as to perform so-called port injection. However, the present invention is not limited to this, and the fuel injection valve 31 may be disposed so that fuel can be directly injected into the cylinder, for example.

吸気ポート52aには、燃焼室57内にタンブル流を生成するための気流制御弁58が配設されている。気流制御弁58は、ECU1の制御のもと吸気ポート52a内で吸気を偏流させて燃焼室57内にタンブル流を生成するための構成である。なお、気流制御弁58はインテークマニホールド15が形成する吸気通路に配設されていてもよい。また、気流制御弁58はタンブル流を生成するものに限られず、所定の開弁状態で燃焼室57内に強い旋回気流を生成して混合気のミキシング性を向上できるものであれば、逆タンブル流やスワール流やタンブル流とスワール流とを合成して形成される斜めタンブル流を生成するものなどであってもよい。そのほか内燃機関50には、気流制御弁58の開度を検出するための開度センサ71や、回転数NEに比例した出力パルスを発生するクランク角センサ72や、内燃機関50の水温を検出するための水温センサ73などの各種のセンサが配設されている。   An air flow control valve 58 for generating a tumble flow in the combustion chamber 57 is disposed in the intake port 52a. The airflow control valve 58 is configured to generate a tumble flow in the combustion chamber 57 by causing the intake air to drift in the intake port 52 a under the control of the ECU 1. The airflow control valve 58 may be disposed in the intake passage formed by the intake manifold 15. Further, the air flow control valve 58 is not limited to the one that generates the tumble flow, and any reverse tumble may be used as long as it can generate a strong swirling air flow in the combustion chamber 57 in a predetermined valve open state and improve the mixing property of the air-fuel mixture. It is also possible to generate an oblique tumble flow formed by combining a flow, a swirl flow, a tumble flow and a swirl flow. In addition, the internal combustion engine 50 detects an opening degree sensor 71 for detecting the opening degree of the airflow control valve 58, a crank angle sensor 72 that generates an output pulse proportional to the rotational speed NE, and a water temperature of the internal combustion engine 50. Various sensors such as a water temperature sensor 73 are provided.

ECU1は、図示しないCPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、入出力回路などを有して構成されている。ECU1は主として内燃機関50を制御するための構成であり、本実施例では燃料噴射弁31や燃料噴射ポンプ32や点火プラグ54(より具体的には図示しないイグナイタ)やスタータモータのほか、気流制御弁58(より具体的には図示しないアクチュエータ)なども制御している。ECU1にはこれら燃料噴射弁31等のほか、各種の制御対象が駆動回路(図示省略)を介して接続されている。また、ECU1にはエアフロメータ12や、開度センサ71や、クランク角センサ72や、水温センサ73などの各種のセンサが接続されている。なお、ECU1は機関始動時には図示しないバッテリーから電力供給を受ける。   The ECU 1 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output circuit, and the like (not shown). The ECU 1 is mainly configured to control the internal combustion engine 50. In this embodiment, the ECU 1 controls the air flow in addition to the fuel injection valve 31, the fuel injection pump 32, the ignition plug 54 (more specifically, an igniter not shown) and the starter motor. The valve 58 (more specifically, an actuator not shown) is also controlled. In addition to the fuel injection valve 31 and the like, various control objects are connected to the ECU 1 via a drive circuit (not shown). The ECU 1 is connected to various sensors such as an air flow meter 12, an opening sensor 71, a crank angle sensor 72, and a water temperature sensor 73. The ECU 1 receives power supply from a battery (not shown) when the engine is started.

ROMはCPUが実行する種々の処理が記述されたプログラムを格納するための構成であり、本実施例では内燃機関50制御用プログラムのほか、燃料噴射弁31を制御するための燃料噴射弁制御用プログラムや、内燃機関50の始動時に、気流制御弁58が所定の開度よりも閉じていない場合に、スタータモータの作動を禁止することによりクランキングを禁止するクランキング禁止用プログラムなどが格納されている。なお、クランキング禁止用プログラムは内燃機関50制御用プログラムの一部として構成されていてもよい。本実施例ではCPUとROMとRAM(以下、単にCPU等と称す)と内燃機関50制御用のプログラムとで、各種の検出手段や判定手段や制御手段などが実現されており、特にCPU等とクランキング禁止用プログラムとでクランキング禁止手段が実現されている。   The ROM is configured to store a program in which various processes executed by the CPU are described. In this embodiment, in addition to the program for controlling the internal combustion engine 50, the ROM is used for controlling the fuel injection valve 31. A program or a cranking prohibiting program for prohibiting cranking by prohibiting the starter motor operation when the airflow control valve 58 is not closed at a predetermined opening or less when the internal combustion engine 50 is started is stored. ing. The cranking prohibition program may be configured as a part of the internal combustion engine 50 control program. In this embodiment, various detection means, determination means, control means, etc. are realized by a CPU, a ROM, a RAM (hereinafter simply referred to as a CPU) and a program for controlling the internal combustion engine 50. The cranking prohibition means is realized by the cranking prohibition program.

次に、機関始動時にECU1で行われる処理を図2に示すフローチャートを用いて詳述する。ECU1は、CPUがROMに格納された上述の内燃機関50制御用プログラムや、クランキング禁止用プログラムなどの各種のプログラムに基づき、フローチャートに示す処理を実行することで内燃機関50を始動する。CPUは内燃機関50の始動要求があるか否かを判定する処理を実行する(ステップ11)。本ステップでは、イグニッションSW(図示省略)がONになった際に発生するスタータ信号が発生しているか否かで、始動要求があるか否かを判定している。否定判定であれば、本フローチャートで特段の処理を要しないため処理を終了する。一方肯定判定であれば、CPUは開度センサ71の出力信号に基づき、気流制御弁58の開度を算出する処理を実行する(ステップ12)。   Next, the process performed by the ECU 1 when the engine is started will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. The ECU 1 starts the internal combustion engine 50 by executing the processing shown in the flowchart based on various programs such as the above-described internal combustion engine 50 control program stored in the ROM and the cranking inhibition program. The CPU executes a process of determining whether or not there is a request for starting the internal combustion engine 50 (step 11). In this step, it is determined whether or not there is a start request based on whether or not a starter signal generated when an ignition SW (not shown) is turned on is generated. If the determination is negative, no special process is required in this flowchart, and the process ends. On the other hand, if the determination is affirmative, the CPU executes a process of calculating the opening degree of the airflow control valve 58 based on the output signal of the opening degree sensor 71 (step 12).

続いてCPUは、気流制御弁58の開度が十分小さいか否かを判定する処理を実行する(ステップ13)。具体的には本ステップでCPUは、気流制御弁58が所定開度よりも閉じているか否かを判定する処理を実行する。そして本実施例では、気流制御弁58全閉時の開度を0度としてこの所定開度を5度に設定している。なおこの所定開度は5度に限られず、内燃機関50の諸元等に応じて気流制御弁58による燃焼改善の効果が得られるように適宜設定されてよい。ステップ13で否定判定であれば、CPUはスタータモータの作動を禁止する処理を実行する(ステップ14)。これによりクランキングが禁止される。またクランキングを禁止したことに伴い、CPUは燃料噴射及び点火も禁止する処理を実行する(ステップ15)。さらにステップ13で肯定判定されるまでの間、CPUはステップ12から15までに示す処理を繰り返し実行する。これにより、機関始動時に気流制御弁58の開度が所定開度よりも閉じていない場合にクランキングを禁止することができる。   Subsequently, the CPU executes a process of determining whether or not the opening degree of the airflow control valve 58 is sufficiently small (step 13). Specifically, in this step, the CPU executes a process of determining whether or not the airflow control valve 58 is closed more than a predetermined opening. In this embodiment, the opening degree when the airflow control valve 58 is fully closed is set to 0 degree, and the predetermined opening degree is set to 5 degrees. The predetermined opening is not limited to 5 degrees, and may be appropriately set according to the specifications of the internal combustion engine 50 so that the effect of improving combustion by the airflow control valve 58 can be obtained. If a negative determination is made in step 13, the CPU executes a process for prohibiting the starter motor operation (step 14). This prohibits cranking. As the cranking is prohibited, the CPU executes a process for prohibiting fuel injection and ignition (step 15). Further, until the determination in step 13 is affirmative, the CPU repeatedly executes the processes shown in steps 12 to 15. Thereby, cranking can be prohibited when the opening degree of the airflow control valve 58 is not closed more than the predetermined opening degree when the engine is started.

一方、ステップ13で肯定判定であれば、CPUはスタータモータを作動させるための処理を実行する(ステップ16)。これによりクランキングを効率的に行うことができるため、バッテリー機能が低下しているときの内燃機関50の始動性を高めることができる。またこれに伴い、CPUは燃料噴射及び点火を許可する処理を実行する(ステップ17)。本ステップでは、気流制御弁58の開度に応じて適切な燃料噴射量で燃料噴射を行うことが容易になることから、空燃比の適正性も容易に確保できるようになる。また空燃比の適正性を確保することで、同時に内燃機関50の始動性の向上及びエミッションの低減も図られる。   On the other hand, if an affirmative determination is made in step 13, the CPU executes a process for operating the starter motor (step 16). Accordingly, cranking can be performed efficiently, so that the startability of the internal combustion engine 50 when the battery function is degraded can be improved. Accordingly, the CPU executes a process for permitting fuel injection and ignition (step 17). In this step, since it becomes easy to perform fuel injection with an appropriate fuel injection amount in accordance with the opening degree of the airflow control valve 58, it is possible to easily ensure the appropriateness of the air-fuel ratio. Further, by ensuring the appropriateness of the air-fuel ratio, the startability of the internal combustion engine 50 can be improved and the emission can be reduced at the same time.

図3は、機関始動時にECU1で行われる処理をタイムチャートで示す図である。まず時間T1でイグニッションSWがONになると、時間T1から時間T2までの間で気流制御弁58の開度が次第に小さくなる。そしてこの間ではクランキングが禁止されるため、スタータモータはOFFになっている。またこれに伴い、燃料噴射及び点火も禁止されている。このため回転数NEもゼロとなっている。次に時間T2で気流制御弁58が全閉状態になると、気流制御弁58は所定開度よりも閉じられたことになるため、スタータモータがONになって作動する。またこれに伴い、燃料噴射及び点火も許可される。これにより燃焼が行われ始めて回転数NEが上昇する。なお、さらに時間T3で回転数NEが所定回転数(例えば400rpm)になると、スタータモータが停止し始動が完了する。   FIG. 3 is a time chart showing a process performed by the ECU 1 when the engine is started. First, when the ignition SW is turned ON at time T1, the opening degree of the airflow control valve 58 gradually decreases from time T1 to time T2. Since cranking is prohibited during this period, the starter motor is OFF. Along with this, fuel injection and ignition are also prohibited. For this reason, the rotational speed NE is also zero. Next, when the airflow control valve 58 is fully closed at time T2, the airflow control valve 58 is closed more than a predetermined opening, so that the starter motor is turned on to operate. Along with this, fuel injection and ignition are also permitted. As a result, combustion starts and the rotational speed NE increases. When the rotational speed NE further reaches a predetermined rotational speed (for example, 400 rpm) at time T3, the starter motor is stopped and the start is completed.

次に、空燃比の適正性を確保すべく燃料噴射量を調整した場合の始動時の要求噴射量について図4を用いて詳述する。図4に示すケースAは、気流制御弁58が所定開度よりも閉じられた後でクランキングを開始し、燃料噴射及び点火を行った場合の要求噴射量を示しており、図4に示すケースBは、イグニッションSWがONになった直後にクランキングを開始し、燃料噴射及び点火を行った場合の要求噴射量を示している。なお、横軸に示す噴射回数1回目から4回目までに対応する要求噴射量と、噴射回数5回目から8回目までに対応する要求噴射量が異なるのは、空燃比を適正に確保すべく、気流制御弁58の閉じ側への開度変化に応じて要求噴射量を減じたことによるものである。   Next, the required injection amount at the start when the fuel injection amount is adjusted to ensure the appropriateness of the air-fuel ratio will be described in detail with reference to FIG. Case A shown in FIG. 4 shows a required injection amount when cranking is started after the airflow control valve 58 is closed more than a predetermined opening, and fuel injection and ignition are performed. Case B shows a required injection amount when cranking is started immediately after the ignition SW is turned ON, and fuel injection and ignition are performed. Note that the required injection amount corresponding to the first to fourth injections shown on the horizontal axis is different from the required injection amount corresponding to the fifth to eighth injections in order to ensure an appropriate air-fuel ratio. This is because the required injection amount is reduced in accordance with the opening degree change of the airflow control valve 58 toward the closing side.

ケースBの場合には、機関始動前の気流制御弁58の開弁状態次第では、気流制御弁58が十分に閉じられていないことから、気流制御弁58が閉じられるまでの間に燃焼室57に多量の吸気が流入する。このとき燃料噴射量によって空燃比の適正性を確保するためには吸気が多く流入する分、余計に燃料を噴射する必要がある。このためケースBの場合には、その分始動時の要求噴射量も多くなる。一方、ケースAの場合には、ケースBのように余計に燃料を噴射する必要がないため、空燃比の適正性を確保するにあたって要求噴射量を低く抑制することができる。すなわち、機関始動時の燃料噴射量の適正化という形で気流制御弁58の燃焼改善効果を得ることができる。また空燃比の適正性も確保されることから、同時に機関始動性の向上及びエミッションの低減も図られる。   In case B, depending on the open state of the airflow control valve 58 before the engine is started, the airflow control valve 58 is not sufficiently closed, so that the combustion chamber 57 is not yet closed until the airflow control valve 58 is closed. A large amount of intake air flows into the. At this time, in order to ensure the appropriateness of the air-fuel ratio by the fuel injection amount, it is necessary to inject extra fuel as much intake air flows. For this reason, in case B, the required injection amount at the time of starting increases accordingly. On the other hand, in case A, it is not necessary to inject extra fuel as in case B, so that the required injection amount can be kept low when ensuring the appropriateness of the air-fuel ratio. That is, the combustion improvement effect of the airflow control valve 58 can be obtained in the form of optimizing the fuel injection amount at the time of starting the engine. Further, since the appropriateness of the air-fuel ratio is ensured, at the same time, the engine startability is improved and the emission is reduced.

なお、本実施例ではクランキング禁止用プログラムは、機関始動時に気流制御弁58が所定の開度よりも閉じていない場合にクランキングを禁止するように作成されているが、クランキング禁止用プログラムを、機関始動時に気流制御弁58が目標開度になっていない場合にクランキングを禁止するように作成してもよい。これにより例えば気流制御弁58を、これに堆積したデポジットの影響を考慮した目標開度に制御するような場合にも、同様に燃焼改善効果を得ることができるとともに内燃機関50の始動性の向上及びエミッションの低減を図ることができる。以上により、機関始動時に気流制御弁58による燃焼改善効果を得ることができるとともに、内燃機関50の始動性の向上及びエミッションの低減を図ることが可能なECU1を実現できる。   In this embodiment, the cranking prohibition program is created so as to prohibit cranking when the airflow control valve 58 is not closed at a predetermined opening degree when the engine is started. May be created so that cranking is prohibited when the airflow control valve 58 is not at the target opening when the engine is started. Thus, for example, even when the airflow control valve 58 is controlled to a target opening that takes into account the influence of deposits deposited on the airflow control valve 58, the combustion improvement effect can be obtained and the startability of the internal combustion engine 50 can be improved. In addition, emission can be reduced. As described above, it is possible to realize the ECU 1 that can obtain the combustion improvement effect by the airflow control valve 58 at the time of starting the engine and can improve the startability of the internal combustion engine 50 and reduce the emission.

上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。   The embodiment described above is a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

ECU1を内燃機関システム100と共に模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an ECU 1 together with an internal combustion engine system 100. FIG. ECU1で行われる処理をフローチャートで示す図である。It is a figure which shows the process performed by ECU1 with a flowchart. ECU1で行われる処理をタイムチャートで示す図である。It is a figure which shows the process performed by ECU1 with a time chart. 空燃比の適正性を確保すべく燃料噴射量を調整した場合の機関始動時の要求噴射量を示す図である。It is a figure which shows the request | requirement injection quantity at the time of engine starting at the time of adjusting the fuel injection quantity in order to ensure the appropriateness of an air fuel ratio.

符号の説明Explanation of symbols

1 ECU
10 吸気系
20 排気系
30 燃料噴射系
50 内燃機関
100 内燃機関システム
1 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Intake system 20 Exhaust system 30 Fuel injection system 50 Internal combustion engine 100 Internal combustion engine system

Claims (2)

燃焼室に連通する吸気通路に気流制御弁が配設された内燃機関の始動を制御するための内燃機関の始動制御装置であって、
前記内燃機関の始動時に、前記気流制御弁が所定の開度よりも閉じていない場合に、クランキングを禁止するクランキング禁止手段を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
An internal combustion engine start control device for controlling start of an internal combustion engine in which an airflow control valve is disposed in an intake passage communicating with a combustion chamber,
A startup control device for an internal combustion engine, comprising: cranking prohibiting means for prohibiting cranking when the airflow control valve is not closed more than a predetermined opening when the internal combustion engine is started.
燃焼室に連通する吸気通路に気流制御弁が配設された内燃機関の始動を制御するための内燃機関の始動制御装置であって、
前記内燃機関の始動時に、前記気流制御弁が目標開度になっていない場合に、クランキングを禁止するクランキング禁止手段を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
An internal combustion engine start control device for controlling start of an internal combustion engine in which an airflow control valve is disposed in an intake passage communicating with a combustion chamber,
A start control device for an internal combustion engine, comprising: cranking prohibiting means for prohibiting cranking when the air flow control valve is not at a target opening when the internal combustion engine is started.
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