JP2006090148A - Engine starter - Google Patents

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進 久保
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the startability of an engine with an intake valve opened until the vicinity of the middle of a compression stroke even after a bottom dead center. <P>SOLUTION: In this engine starter for a gasoline engine 1 with the closing timing of the intake valve set to the vicinity of the middle position between the bottom dead center and top dead center of the compression stroke, a supercharger 6 using an electric motor 7 as a driving source is provided in an intake passage 4, and when the engine is started, the supercharger 6 is driven to perform supercharging. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電動機により駆動される過給機を備える内燃機関の始動性の向上に関する。   The present invention relates to improvement of startability of an internal combustion engine including a supercharger driven by an electric motor.

エンジンを始動させるためには、ピストンが上死点付近にある状態でシリンダ内が着火するのに必要な温度になっていること、着火後に連続運転させるためのトルクを発生させることが必要である。   In order to start the engine, it is necessary to have a temperature necessary for ignition in the cylinder with the piston near top dead center, and to generate torque for continuous operation after ignition. .

特にディーゼルエンジンでは燃焼室の温度を軽油の着火温度に達するよう高くしなければならないので、圧縮比を大きくする必要があった。   In particular, in a diesel engine, the temperature of the combustion chamber has to be increased to reach the ignition temperature of light oil, so it has been necessary to increase the compression ratio.

ところが、着火性を確保するために圧縮比を高めると、ポンピングロス等の機械損失の増大や、無駄容積の増大によるスモークの発生等の問題が生じていた。   However, when the compression ratio is increased in order to ensure ignitability, problems such as an increase in mechanical loss such as pumping loss and generation of smoke due to an increase in waste volume have occurred.

そこで、特許文献1では、吸気通路中に電動機で駆動される過給機を設け、エンジン始動時には過給を行うことによってシリンダ内の圧力を高め、これにより圧縮比を低く抑えたままで始動性を向上させている。
特開平6−280723号公報
Therefore, in Patent Document 1, a supercharger that is driven by an electric motor is provided in the intake passage, and the pressure in the cylinder is increased by performing supercharging at the time of starting the engine, thereby improving the startability while keeping the compression ratio low. It is improving.
JP-A-6-280723

しかしながら、ディーゼルエンジンのように圧縮比が高いエンジンでは、特許文献1の技術によって始動性向上のためだけに圧縮比をさらに高める必要がなくなるとポンピングロスの低減等の効果が大きいが、慣性過給を積極的に利用するエンジンやミラーサイクルエンジンのように、下死点後も吸気バルブが開いており実質的な圧縮比が低くなるガソリンエンジンの場合は、特許文献1の技術を適用すると、始動性は確保できるものの、圧縮比を低く抑えることによって、通常走行時の燃費の悪化や、高い出力が得られない、といった問題が生じる。   However, in an engine with a high compression ratio such as a diesel engine, it is not necessary to further increase the compression ratio only for improving the startability by the technique of Patent Document 1, but the effect of reducing pumping loss and the like is great. In the case of a gasoline engine in which the intake valve is open even after bottom dead center and the substantial compression ratio is low, such as an engine that actively uses the engine or a Miller cycle engine, the engine of the patent document 1 can be applied to start the engine. However, by suppressing the compression ratio to a low level, problems such as deterioration of fuel consumption during normal driving and high output cannot be obtained.

そこで、本発明では、吸気弁の閉時期が遅いガソリンエンジンにおいて、燃費性能や出力性能を損なうことなく始動性を向上させることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to improve the startability of a gasoline engine whose intake valve closing timing is late without impairing fuel efficiency and output performance.

本発明のガソリンエンジンの始動装置は、吸気弁の閉時期が圧縮行程の下死点と上死点との中間位置付近であるガソリンエンジンの始動装置において、前記ガソリンエンジンの吸気通路に電動機を駆動源とする過給機を備え、エンジン始動時には前記過給機を駆動して過給を行う。   The gasoline engine starter according to the present invention is a gasoline engine starter in which the closing timing of the intake valve is in the vicinity of an intermediate position between the bottom dead center and the top dead center of the compression stroke, and the motor is driven in the intake passage of the gasoline engine. A supercharger is provided as a source, and the supercharger is driven to perform supercharging when the engine is started.

本発明によれば、エンジン始動時に電動過給機によって過給を行うので、圧縮行程の下死点と上死点の中間付近まで吸気弁を開いていても、点火栓による着火後にアイドル回転速度を維持するのに十分な吸気量をシリンダ内に供給することができ、これにより安定したエンジン始動が可能となる。   According to the present invention, supercharging is performed by the electric supercharger at the time of starting the engine. Therefore, even if the intake valve is opened to the middle between the bottom dead center and the top dead center of the compression stroke, the idle rotation speed after ignition by the spark plug Therefore, it is possible to supply a sufficient amount of intake air into the cylinder so as to maintain a stable engine start.

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.

図1は本実施形態を適用するシステムの構成を表す図である。   FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a system to which this embodiment is applied.

1はエンジン、2はエンジン1の各気筒に吸気を供給する吸気マニホールド、4は図示しないエアダクトと吸気マニホールド2とを接続する吸気通路、3は各気筒の排気を集合させる排気マニホールドである。   Reference numeral 1 denotes an engine, 2 denotes an intake manifold that supplies intake air to each cylinder of the engine 1, 4 denotes an intake passage that connects an air duct (not shown) and the intake manifold 2, and 3 denotes an exhaust manifold that collects exhaust from each cylinder.

吸気通路4には電動機としてのモータ7により駆動される過給機6を介装する。そして過給機6を迂回して過給機6の上流側と下流側とを連通するバイパス通路5を設ける。過給機6の上流側の吸気通路4とバイパス通路5との接続部分を分岐部15、過給機6の下流側の吸気通路4とバイパス通路5との接続部を合流部16とする。   A supercharger 6 driven by a motor 7 as an electric motor is interposed in the intake passage 4. A bypass passage 5 that bypasses the supercharger 6 and communicates the upstream side and the downstream side of the supercharger 6 is provided. A connecting portion between the intake passage 4 and the bypass passage 5 on the upstream side of the supercharger 6 is a branching portion 15, and a connecting portion between the intake passage 4 and the bypass passage 5 on the downstream side of the supercharger 6 is a joining portion 16.

バイパス通路5には流路を開閉するバイパス弁14を介装する。このバイパス弁14の開閉は後述するコントロールユニット(ECU)9により制御する。   The bypass passage 5 is provided with a bypass valve 14 that opens and closes the flow path. The opening and closing of the bypass valve 14 is controlled by a control unit (ECU) 9 described later.

合流部16より下流には吸気量を調節するスロットルバルブ10を設ける。スロットルバルブ10の開度は過給機6と同様にECU9により制御する。   A throttle valve 10 for adjusting the intake air amount is provided downstream from the merging portion 16. The opening degree of the throttle valve 10 is controlled by the ECU 9 similarly to the supercharger 6.

ECU9には、エンジン1の冷却水温を検出する水温センサ12、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ13、過給機6の回転速度を検出するシャフト回転速度センサ11、後述するバッテリ8の蓄電量の検出信号等が読み込まれ、これらに基づいてバイパス弁5の開閉制御、過給機6の運転、スロットルバルブ10の開度の制御等を行う。   The ECU 9 includes a water temperature sensor 12 that detects the cooling water temperature of the engine 1, a rotation speed sensor 13 that detects the engine rotation speed, a shaft rotation speed sensor 11 that detects the rotation speed of the supercharger 6, and a storage amount of the battery 8 described later. Based on these, the opening / closing control of the bypass valve 5, the operation of the supercharger 6, the control of the opening degree of the throttle valve 10 and the like are performed.

上記の構成において、エンジン1はミラーサイクルエンジンである。したがって、図示しない吸気バルブの閉時期は圧縮行程の中盤付近であり、圧縮比が膨張比よりも小さくなる。これにより、吸気弁の閉時期が下死点付近である通常のエンジンに比べて、燃費性能に優れる。   In the above configuration, the engine 1 is a mirror cycle engine. Accordingly, the closing timing of the intake valve (not shown) is near the middle of the compression stroke, and the compression ratio becomes smaller than the expansion ratio. Thereby, compared with the normal engine whose closing timing of an intake valve is near bottom dead center, it is excellent in fuel consumption performance.

過給機6について説明する。   The supercharger 6 will be described.

過給機6は容積式の過給機であり、加速要求時や登坂時のように大トルクが必要な場合に、シャフト6aを介して接続されるモータ7により駆動する。シャフト6aの近傍にはシャフト6aの回転速度を検出するシャフト回転速度センサ11を設ける。   The supercharger 6 is a positive displacement supercharger, and is driven by a motor 7 connected via a shaft 6a when a large torque is required, such as when acceleration is requested or when climbing. A shaft rotation speed sensor 11 that detects the rotation speed of the shaft 6a is provided in the vicinity of the shaft 6a.

なお、モータ7として発電機能を備えるものを用いることによって、例えばコースト時等に過給機6をエンジン1の吸入負圧によって回転させて、この回転をシャフト6aを介してモータ7に伝達して発電を行うことが可能となる。発電した電力はバッテリ8に蓄え、車載装置や過給機6の駆動に利用する。   By using a motor 7 having a power generation function, the turbocharger 6 is rotated by the suction negative pressure of the engine 1 during coasting, for example, and this rotation is transmitted to the motor 7 via the shaft 6a. Power generation can be performed. The generated power is stored in the battery 8 and used to drive the in-vehicle device and the supercharger 6.

次にバイパス弁14の開閉について説明する。   Next, opening and closing of the bypass valve 14 will be described.

加速要求等により大トルクが必要な場合には、過給機6を駆動してバイパス弁14は閉じる。これによりエアダクトから導入した吸気の全量が過給機6を通過することになり、効率よく過給を行うことができる。なお、過給機6の駆動開始、停止時には、バイパス弁14とモータ7とを関連付けて制御することにより、過渡特性を向上させる。また、前述したようにモータ7が発電機能を有する場合には、コースト時等にバイパス弁14を閉じて吸気が過給機6を通過するようにする。これにより過給機6が回転しやすくなり、効率よく発電を行うことができる。   When a large torque is required due to an acceleration request or the like, the supercharger 6 is driven and the bypass valve 14 is closed. As a result, the entire amount of intake air introduced from the air duct passes through the supercharger 6 and can be supercharged efficiently. Note that when the supercharger 6 is started and stopped, the transient characteristics are improved by controlling the bypass valve 14 and the motor 7 in association with each other. Further, when the motor 7 has a power generation function as described above, the bypass valve 14 is closed during coasting or the like so that the intake air passes through the supercharger 6. Thereby, the supercharger 6 becomes easy to rotate, and can generate electric power efficiently.

一定速度での走行時のように過給の必要がない場合には、過給機6を停止してバイパス弁14を開く。これにより吸気は通気抵抗の少ないバイパス通路5を流れるので、機械的損失を小さく抑えることができる。   When there is no need for supercharging as when traveling at a constant speed, the supercharger 6 is stopped and the bypass valve 14 is opened. As a result, the intake air flows through the bypass passage 5 having a low ventilation resistance, so that the mechanical loss can be kept small.

エンジン始動時のバイパス弁14および過給機6の制御について説明する。   The control of the bypass valve 14 and the supercharger 6 when the engine is started will be described.

エンジン1は前述したとおりミラーサイクルエンジンであるので、実質的な圧縮比がシリンダ容積と燃焼室容積から定まる構造的な圧縮比に比べて低くなる。このため、膨張比が圧縮比に比べて大きくなり、これにより燃費が向上する。しかし圧縮比が低くなると出力が低下するので、出力要求を満たすためには構造的な圧縮比を高く設定することによって実質的な圧縮比を高めることが必要となる。   Since the engine 1 is a Miller cycle engine as described above, the substantial compression ratio is lower than the structural compression ratio determined by the cylinder volume and the combustion chamber volume. For this reason, an expansion ratio becomes large compared with a compression ratio, and this improves a fuel consumption. However, since the output decreases as the compression ratio decreases, it is necessary to increase the substantial compression ratio by setting the structural compression ratio high in order to satisfy the output requirement.

ところが、構造的な圧縮比を高くすると燃焼室容積は小さくなるので、冷間始動時のようにフリクションが大きく、点火栓による着火後にアイドル回転を維持するのに必要なトルクが通常運転時に比べて大きい場合には、吸気量不足でアイドル回転を維持できなくなる可能性がある。   However, when the structural compression ratio is increased, the volume of the combustion chamber is reduced, so that the friction is large as in cold start, and the torque required to maintain idle rotation after ignition by the spark plug is higher than in normal operation. If it is large, there is a possibility that idle rotation cannot be maintained due to insufficient intake air amount.

このため、燃費性能向上のために吸気弁閉時期をより遅くしようとしても、始動性確保のために制限されてしまう。   For this reason, even if an attempt is made to delay the intake valve closing timing in order to improve fuel efficiency, it is limited to ensure startability.

なお、ミラーサイクルに限らず、小排気量エンジンのようにエンジンの出力に対してフリクションの割合が大きいエンジンでも同様に、始動性を確保するために吸気弁の閉時期に制限がある。   Not only the mirror cycle but also an engine having a large friction ratio with respect to the engine output, such as a small displacement engine, there is a restriction on the closing timing of the intake valve in order to ensure startability.

そこで、エンジン始動時において、点火栓による着火後にアイドル回転を維持できるだけの吸気量を確保するために、バイパス弁14および過給機6を図2のフローチャートに示すように制御する。   Therefore, when the engine is started, the bypass valve 14 and the supercharger 6 are controlled as shown in the flowchart of FIG. 2 in order to secure an intake amount sufficient to maintain idle rotation after ignition by the spark plug.

以下、各ステップに従って説明する。   Hereinafter, it demonstrates according to each step.

ステップS1でイグニッションスイッチがONであるか否かを判定する。   In step S1, it is determined whether or not the ignition switch is ON.

ONのときはステップS2に進み、OFFのときは処理を終了する。   When it is ON, the process proceeds to step S2, and when it is OFF, the process is terminated.

ステップS2ではスタータスイッチがONであるか否かを判定する。   In step S2, it is determined whether or not the starter switch is ON.

ステップS3では水温センサ12で検出した冷却水温が、予め設定した水温Tw1より低いか否かを判定する。水温Tw1は、エンジン始動が困難になる程度にエンジンフリクションが大きくなるときの冷却水温を予め実験等により求めて設定する。エンジンフリクションにはエンジンオイルの粘度が大きく影響し、エンジンオイルの粘度は温度に依存するので、エンジンオイルの温度を検出してもよい。ここでは、エンジンのフリクションとエンジンオイルの粘度、温度、冷却水温との関係を求め、これに基づいてエンジンのフリクションがエンジン始動に支障がなくなる程度になるときの冷却水温Tw1を設定する。   In step S3, it is determined whether or not the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 12 is lower than a preset water temperature Tw1. The water temperature Tw1 is set by obtaining in advance an experiment or the like the cooling water temperature when the engine friction increases to such an extent that it is difficult to start the engine. The engine friction is greatly affected by the viscosity of the engine oil, and the viscosity of the engine oil depends on the temperature. Therefore, the temperature of the engine oil may be detected. Here, the relationship between the engine friction and the engine oil viscosity, temperature, and cooling water temperature is obtained, and based on this, the cooling water temperature Tw1 at which the engine friction is at a level that does not hinder engine start is set.

これにより、水温センサ12を冷却水温の検出用とエンジンフリクションの大小の判定用とに兼用することができ、エンジンオイルの温度検出用にセンサを別途設ける必要がなくなり、コストの増加を抑えることができる。   As a result, the water temperature sensor 12 can be used for both the detection of the cooling water temperature and the determination of the magnitude of the engine friction, and it is not necessary to provide a separate sensor for detecting the temperature of the engine oil, thereby suppressing an increase in cost. it can.

ステップS3で冷却水温がTw1より低い場合はステップS4に進み、後述する過給機6による過給を行う。   When the cooling water temperature is lower than Tw1 in step S3, the process proceeds to step S4, and supercharging by the supercharger 6 described later is performed.

Tw1より高い場合は、アイドル回転維持に必要なエンジントルクは大きくなく、吸気量を増量する必要がないので、ステップS14に進む。そしてステップS14で従来通りスタータモータを始動してエンジン始動を行う。この判定により、無駄に過給機6を駆動することがなくなる。   If it is higher than Tw1, the engine torque required for maintaining idle rotation is not large, and there is no need to increase the intake air amount, so the routine proceeds to step S14. In step S14, the starter motor is started as usual and the engine is started. This determination eliminates unnecessary driving of the supercharger 6.

ステップS4ではバイパス弁14を閉じる。これにより、エンジンに供給される吸気はすべて過給機6を通過することになる。   In step S4, the bypass valve 14 is closed. Thereby, all the intake air supplied to the engine passes through the supercharger 6.

ステップS5ではエンジンフリクションを推定する。   In step S5, engine friction is estimated.

前述した水温Tw1を設定するときに用いたエンジンフリクションと冷却水温とは、図3に示すように低温になるほどフリクションが増大する関係にある。この関係に基づいて現在の冷却水温でのエンジンフリクションを推定することができる。   The engine friction and the cooling water temperature used when setting the water temperature Tw1 described above have a relationship in which the friction increases as the temperature decreases, as shown in FIG. Based on this relationship, the engine friction at the current cooling water temperature can be estimated.

ステップS6では、下記の手順によりエンジン始動に必要な吸気量を供給するための過給機6の回転速度(要求過給機回転速度)を求める。   In step S6, the rotational speed (required supercharger rotational speed) of the supercharger 6 for supplying the intake air amount necessary for starting the engine is obtained by the following procedure.

まず、ステップS5で求めたエンジンフリクションに対してエンジンを始動するために必要な吸気量を求める。エンジン始動に必要な吸気量は、エンジンフリクションの大きさにほぼ比例するので、ステップS5で求めたエンジンフリクションを用いて式(1)から求めることができる。   First, an intake air amount necessary for starting the engine is obtained with respect to the engine friction obtained in step S5. Since the amount of intake air necessary for starting the engine is substantially proportional to the magnitude of engine friction, it can be obtained from equation (1) using the engine friction obtained in step S5.

Qeng=k1×F ・・・(1)
Qeng:要求吸気量
F:エンジンフリクション
k1:係数
また、過給機6からエンジン1に供給する吸気量は、過給機6の回転速度に比例するので、式(2)から求めることができる。
Qeng = k1 × F (1)
Qeng: required intake air amount F: engine friction k1: coefficient Further, the intake air amount supplied from the supercharger 6 to the engine 1 is proportional to the rotational speed of the supercharger 6, and therefore can be obtained from the equation (2).

Qcomp=k2×Neq ・・・(2)
Qcomp:過給機からエンジンへの供給する吸気量
Neq:過給機の回転速度
k2:係数
要求過給機回転速度を求めるには、Qeng=Qcompとなる回転速度を求めればよい。したがって式(3)により求めることができる。
Qcomp = k2 × Neq (2)
Qcomp: intake air amount supplied from the supercharger to the engine Neq: rotational speed of the supercharger k2: coefficient In order to obtain the required supercharger rotational speed, a rotational speed satisfying Qeng = Qcomp may be obtained. Therefore, it can obtain | require by Formula (3).

Neq=k3×F ・・・(3)
k3:係数
なお、大気圧センサを設けて大気圧を検出し、要求吸気量を大気圧に応じて補正してもよい。これにより、要求過給機回転速度をより精度良く設定することができる。この場合、大気圧が低ければ要求吸気量は増大するので、要求過給機回転速度も高くなる。
Neq = k3 × F (3)
k3: coefficient Note that an atmospheric pressure sensor may be provided to detect the atmospheric pressure, and the required intake air amount may be corrected according to the atmospheric pressure. Thereby, a request | requirement supercharger rotational speed can be set more accurately. In this case, if the atmospheric pressure is low, the required intake air amount increases, so that the required supercharger rotation speed also increases.

上記のステップS4〜S6で、エンジンフリクションに応じて過給機6の要求回転数を設定するので、エンジンが確実に始動する吸気量を供給することができ、かつモータ7を駆動することによる消費電力を必要最小限にすることができる。   In steps S4 to S6 described above, the required rotational speed of the supercharger 6 is set according to the engine friction, so that it is possible to supply an intake air amount for starting the engine reliably and to consume the motor 7 by driving it. Electric power can be minimized.

ステップS7ではモータ7を駆動して過給機6による過給を開始する。   In step S7, the motor 7 is driven and supercharging by the supercharger 6 is started.

ステップS8では過給機6の回転速度が要求過給機回転速度に達したか否かを判定し、達していない場合はステップS7に戻り、達するまで判定を繰り返す。   In step S8, it is determined whether or not the rotational speed of the supercharger 6 has reached the required supercharger rotational speed. If not, the process returns to step S7, and the determination is repeated until it reaches.

達した場合にはステップS9に進み、スタータモータ17を始動する。これにより、スタータモータ17始動時には、シリンダ内にエンジン始動に必要な吸気を供給することができる。   If it has reached, the process proceeds to step S9 and the starter motor 17 is started. Thereby, when the starter motor 17 is started, intake air necessary for starting the engine can be supplied into the cylinder.

ステップS10では、エンジン回転速度が予め設定した規定回転数に達したか否かの判定を行う。達していない場合はステップS9に戻り、規定回転速度に達するまで判定を繰り返す。   In step S10, it is determined whether or not the engine speed has reached a preset specified speed. If not, the process returns to step S9, and the determination is repeated until the specified rotational speed is reached.

規定回転速度は、エンジン始動時に完爆状態となり自立運転を開始したときに達するピーク回転速度を設定する(図4のt1での回転速度)。   The specified rotation speed is set to a peak rotation speed that is reached when the engine starts and the self-sustaining operation is started when the engine is started (rotation speed at t1 in FIG. 4).

ステップS10で規定回転速度に達している場合、つまりエンジン1が自立運転を開始している場合には、通常運転時のようにスロットルバルブ10の開度制御によってエンジン回転速度を制御することが可能になり、過給機6による過給の必要がなくなる。そこで、ステップS11で図示しないスタータモータ17を停止し、ステップS12でバイパス弁14を開き、ステップS13でモータ7を停止して過給機6による過給を停止する。   If the specified rotational speed has been reached in step S10, that is, if the engine 1 has started a self-sustaining operation, the engine rotational speed can be controlled by controlling the opening of the throttle valve 10 as in normal operation. Thus, there is no need for supercharging by the supercharger 6. Therefore, the starter motor 17 (not shown) is stopped in step S11, the bypass valve 14 is opened in step S12, the motor 7 is stopped in step S13, and supercharging by the supercharger 6 is stopped.

これにより吸気はバイパス通路5を通ってエンジン1に供給されるようになる。   As a result, the intake air is supplied to the engine 1 through the bypass passage 5.

ステップS9〜S13で、スタータモータ17始動後、エンジンが自立運転を開始した場合には直ちに過給機6による過給を停止するので、モータ7を無駄に駆動することがなくなり、消費電力を低減することができる。   In steps S9 to S13, after the starter motor 17 is started, when the engine starts a self-sustaining operation, the supercharging by the supercharger 6 is immediately stopped, so that the motor 7 is not driven wastefully and the power consumption is reduced. can do.

上記のように制御することによって、エンジン始動時の吸気量不足が解消されて安定して始動することが可能となる。つまり、エンジン始動時に必要な吸気量は吸気弁の閉時期によらず過給機6によって供給されるので、通常走行時の燃費要求や出力要求に応じて吸気弁の閉時期をより遅くすることが可能となる。   By performing the control as described above, the shortage of intake air at the time of starting the engine is resolved, and it becomes possible to start stably. That is, the intake air amount required at the time of starting the engine is supplied by the supercharger 6 regardless of the closing timing of the intake valve, so that the closing timing of the intake valve is delayed in accordance with the fuel consumption requirement and the output requirement during normal driving. Is possible.

また、過剰に多くの吸気量を供給することを防止できるので、エンジン始動後の吹け上がりを防止することができる。   Further, since it is possible to prevent an excessive intake air amount from being supplied, it is possible to prevent the engine from rising after the engine is started.

以上により本実施形態では、エンジン始動時に過給機6による過給を行うので、エンジン始動に必要な吸気量を確保することができる。また、吸気バルブ閉時期によらずにエンジン始動に必要な吸気量を確保できるので、出力要求や燃費要求等に応じて吸気弁閉時期を設定することができる。   As described above, in the present embodiment, supercharging is performed by the supercharger 6 when the engine is started, so that it is possible to secure an intake air amount necessary for starting the engine. Further, since the intake amount necessary for starting the engine can be ensured regardless of the intake valve closing timing, the intake valve closing timing can be set according to the output request, the fuel consumption request, and the like.

エンジン始動時の過給機6の回転速度は、冷却水温、油温等に基づいて算出するエンジンフリクションに応じて設定するので、過給機6を駆動することによる消費電力を低減することができる。   Since the rotation speed of the supercharger 6 at the time of starting the engine is set according to the engine friction calculated based on the coolant temperature, the oil temperature, etc., the power consumption by driving the supercharger 6 can be reduced. .

点火栓による着火後に、所定のエンジン回転速度に達したときには、完爆状態であると判定して過給機6を停止するので、始動後にエンジン回転速度が吹け上がることを防止できる。また、過給機6を無駄に駆動することがなく、過給機6を駆動することによる消費電力を低減することができる。   When a predetermined engine rotation speed is reached after ignition by the spark plug, it is determined that the explosion is complete, and the supercharger 6 is stopped. Therefore, it is possible to prevent the engine rotation speed from rising after starting. Moreover, the supercharger 6 is not driven uselessly, and the power consumption by driving the supercharger 6 can be reduced.

エンジン始動時に必要な吸気量を大気圧に応じて補正し、それに基づいて過給機6の回転速度を決定するので、環境によらずエンジン始動に必要な吸気量を供給することができる。   Since the intake air amount required at the time of starting the engine is corrected according to the atmospheric pressure and the rotational speed of the supercharger 6 is determined based on the correction, the intake air amount required for starting the engine can be supplied regardless of the environment.

なお、本実施形態ではミラーサイクルエンジンを用いているが、慣性過給効果を積極的に使うために、吸気バルブを下死点後に閉じる通常のガソリンエンジンについても適用可能である。   Although the Miller cycle engine is used in this embodiment, the present invention can be applied to a normal gasoline engine that closes the intake valve after bottom dead center in order to actively use the inertia supercharging effect.

また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.

本発明は、吸気バルブを下死点後に閉じるガソリンエンジンに適用可能である。   The present invention is applicable to a gasoline engine that closes an intake valve after bottom dead center.

本実施形態のシステムの構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the system of this embodiment. 本実施形態の制御フローチャートである。It is a control flowchart of this embodiment. エンジンフリクションと冷却水温との関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between engine friction and cooling water temperature. 始動時のエンジン回転速度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the engine speed at the time of a start.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 吸気マニホールド
3 排気マニホールド
4 吸気通路
5 バイパス通路
6 過給機
7 モータ
8 バッテリ
9 エンジンコントロールユニット(ECU)
10 スロットルバルブ
11 シャフト回転速度センサ
12 水温センサ
13 回転速度センサ
14 バイパス弁
15 分岐部
16 合流部
17 スタータモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Intake manifold 3 Exhaust manifold 4 Intake passage 5 Bypass passage 6 Supercharger 7 Motor 8 Battery 9 Engine control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Throttle valve 11 Shaft rotational speed sensor 12 Water temperature sensor 13 Rotational speed sensor 14 Bypass valve 15 Branch part 16 Merge part 17 Starter motor

Claims (7)

吸気弁の閉時期が圧縮行程の下死点と上死点との中間位置付近であるガソリンエンジンの始動装置において、
前記ガソリンエンジンの吸気通路に電動機を駆動源とする過給機を備え、
エンジン始動時には前記過給機を駆動して過給を行うことを特徴とするガソリンエンジンの始動装置。
In the gasoline engine starting device in which the closing timing of the intake valve is near the middle position between the bottom dead center and the top dead center of the compression stroke,
A turbocharger having a motor as a drive source in the intake passage of the gasoline engine;
A gasoline engine starter characterized in that when the engine is started, the supercharger is driven to perform supercharging.
エンジン始動時に必要な吸気量をエンジンの状態を表すパラメータに応じて設定し、
前記吸気量に応じて前記過給機の回転速度を設定する請求項1に記載のエンジン始動装置。
Set the amount of intake air required when starting the engine according to the parameters representing the engine state,
The engine starter according to claim 1, wherein a rotation speed of the supercharger is set according to the intake air amount.
前記エンジンの状態を表すパラメータとしてエンジンフリクションを用いる請求項2に記載のエンジン始動装置。   The engine starter according to claim 2, wherein engine friction is used as a parameter representing the state of the engine. 前記エンジンフリクションを、始動時のエンジン冷却水の温度に基づいて算出する請求項3のエンジン始動装置。   The engine starting device according to claim 3, wherein the engine friction is calculated based on a temperature of engine cooling water at the time of starting. 前記エンジンフリクションを、始動時のエンジンオイルの温度に基づいて算出する請求項3のエンジン始動装置。   The engine starter according to claim 3, wherein the engine friction is calculated based on a temperature of engine oil at the time of start. 大気圧を検出する大気圧検出手段を設け、
前記エンジン始動時に必要な吸気量を大気圧に応じて補正する請求項2〜5のいずれか一つに記載のエンジン始動装置。
An atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure is provided,
The engine starting device according to any one of claims 2 to 5, wherein an intake air amount required at the time of starting the engine is corrected according to an atmospheric pressure.
エンジン始動時に所定のエンジン回転速度に達したら、前記過給機を停止する請求項1〜6のいずれか一つに記載のエンジン始動装置。   The engine starter according to any one of claims 1 to 6, wherein the supercharger is stopped when a predetermined engine rotation speed is reached when the engine is started.
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