JP2000073838A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JP2000073838A
JP2000073838A JP10262291A JP26229198A JP2000073838A JP 2000073838 A JP2000073838 A JP 2000073838A JP 10262291 A JP10262291 A JP 10262291A JP 26229198 A JP26229198 A JP 26229198A JP 2000073838 A JP2000073838 A JP 2000073838A
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engine
internal combustion
combustion engine
motor
cylinder pressure
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JP10262291A
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English (en)
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Eitetsu Akiyama
英哲 秋山
Yuichi Shimazaki
勇一 島崎
Yoshitaka Kuroda
恵隆 黒田
Kenji Abe
賢二 安部
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータアシスト手段を備えた内燃機関におい
て、機関の始動状態を精度良く判定してモータアシスト
を解除し、よって機関始動時に供給燃料量を増量させる
ことなく、確実に機関を始動させ、燃費性能およびエミ
ッション性能を向上させる。 【解決手段】 モータアシストされているときに始動要
求に応じて機関の始動を開始し(S12からS20)、
筒内圧変動量の平均値(dp/dθ)aveを求め(S
22)、しきい値(dp/dθ)indexと比較して
機関の始動状態を判定し(S26からS28)、判定結
果に応じてアシストを解除する(S30)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の制御装
置に関し、より詳しくは電動モータによりアシストを行
うモータアシスト手段を有する内燃機関において、機関
始動状態を判定してモータアシストを解除するようにし
たものに関する。
【0002】
【従来の技術】近時、電動モータによりアシストを行う
モータアシスト手段を有する内燃機関が種々提案されて
おり、その一例として、特開平9−195812号公報
記載の技術を挙げることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関の
始動に際しては一般に供給燃料量を増量して始動性を上
げているが、始動増量は燃費性能の低下を招くと共に、
排気ガス中のHC量なども増加させるため、エミッショ
ンの点でも好ましくない。特に、この不都合は、ホット
・リスタート運転で顕著となる。
【0004】モータアシスト手段を備えた内燃機関にあ
っては、一般に、モータアシストでシステムの作動を開
始した後、内燃機関を始動させているため、上記した不
都合は、この種の内燃機関にあっても課題として残る。
【0005】従って、この発明の目的は上記した不都合
を解消することにあり、モータアシスト手段を備えた内
燃機関において、機関の始動状態を精度良く判定してモ
ータアシストを解除し、よって機関始動時に供給燃料量
を増量させることなく、確実に内燃機関を始動させ、結
果的に燃費性能およびエミッション性能を向上させるよ
うにした内燃機関の制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した目的を解決する
ために請求項1項にあっては、電動モータによりアシス
トを行うモータアシスト手段を有する内燃機関におい
て、前記内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段、
前記モータアシスト手段によりアシストされていると
き、前記内燃機関の始動要求に応じて前記内燃機関の始
動を開始する始動開始手段、前記筒内圧検出手段の出力
に基づいて前記内燃機関の始動状態を判定する機関始動
状態判定手段、および前記判定された始動状態に応じて
前記モータアシスト手段によるアシストを解除するモー
タアシスト解除手段を備える如く構成した。
【0007】これによって、筒内圧に基づいて始動状態
を判定、換言すれば、燃焼状態に基づいて始動状態を判
定し、燃焼が安定したと判定されるまでモータアシスト
を行うので、機関始動時に供給燃料量を増量させること
なく、確実に内燃機関を始動させることができ、結果的
に燃費性能およびエミッション性能を向上させることが
できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の実施の形態を説明する。
【0009】図1は、この発明に係る内燃機関の制御装
置を全体的に示す概略図である。
【0010】図において、符号10はOHC直列4気筒
の内燃機関(以下「エンジン」という)を示す。エンジ
ン10のクランク軸(図示せず)には発電電動モータ1
2が同軸に固定されており、クランク軸回転に同期して
回転する。
【0011】このように、エンジン10は、発電電動モ
ータ12によりアシストを行うモータアシスト手段を有
するエンジンとして構成される。エンジン10は前記し
たクランク軸を介して自動変速機(T/M)14に接続
される。
【0012】自動変速機14はエンジン出力を変速し、
ドライブシャフト16を介して駆動輪18を回転させ
る。自動変速機14はマイクロコンピュータからなるシ
フトコントローラ(図示せず)を備え、シフトコントロ
ーラによって変速動作が制御される。
【0013】エンジン10においてそれぞれの気筒燃焼
室(図示せず)を臨む位置に配置された点火プラグ(図
示せず)の取り付け座金には、ピエゾ圧電効果を利用し
たセンサ素子が収容されて公知の筒内圧センサ(筒内圧
検出手段)22を構成し、筒内圧(燃焼室内の圧力)P
n(n:気筒番号)に比例した信号(電圧)を出力す
る。
【0014】エンジン10のカムシャフト(図示せず)
の付近にはカムシャフトセンサ24が配置され、ピスト
ンクランク角位置に応じた信号を出力すると共に、シリ
ンダブロックの冷却水路には水温センサ26が配置さ
れ、エンジン冷却水温TWに応じた信号を出力する。
【0015】また、エンジン10の吸気管(図示せず)
のスロットルバルブ(図示せず)の下流には絶対圧セン
サ28が設けられ、スロットル弁下流の吸気圧力PBA
の絶対圧に対応する信号を出力すると共に、スロットル
バルブにはスロットル開度センサ30が接続され、スロ
ットル開度θTHに応じた信号を出力する。
【0016】また、前記したドライブシャフトの付近に
は車速センサ32が設けられ、ドライブシャフトの所定
回転ごとに信号を出力する。
【0017】これらセンサ出力は第1の電子制御ユニッ
ト(エンジンECU)40に送出される。
【0018】エンジンECU40はCPU,ROM,R
AM(図示せず)などを備えるマイクロコンピュータか
らなり、前記したカムシャフトセンサ24および車速セ
ンサ32の出力はエンジンECU40内においてカウン
トされて機関回転数NEおよび車速Vが算出される。
【0019】エンジンECU40においてCPUは、検
出したエンジン回転数NEと吸気管内絶対圧PBA(エ
ンジン負荷パラメータ)とから予め設定されてROM内
に格納されているマップを検索し、基本燃料噴射量およ
び基本点火時期を算出し、エンジン冷却水温TWなどか
ら算出した基本値を補正して出力燃料噴射量および出力
点火時期を算出する。
【0020】CPUは、出力回路および駆動回路(共に
図示せず)を介して算出した出力燃料噴射量に相当する
時間インジェクタ(図示せず)を開弁させると共に、イ
グナイタ(図示せず)を介して第1気筒、第3気筒、第
4気筒、第2気筒の順で出力点火時期に相当するクラン
ク角度において前記した点火プラグで混合気を点火して
燃焼させる。
【0021】発電電動モータ12は発電機および電動モ
ータの機能を兼ね備えると共に、モータ駆動回路50を
介してメインバッテリ52に接続される。モータ駆動回
路50は第2の電子制御ユニット(モータECU)54
に接続され、その動作が制御される。
【0022】発電電動モータ12は、メインバッテリ5
2からモータ駆動回路50を介して通電されて駆動され
る電動モータとして機能すると共に、エンジン出力によ
り駆動されると(および回生制動時)発電機として機能
し、発電電力をモータ駆動回路50を介してメインバッ
テリ52に供給する。
【0023】モータECU54もCPU,ROM,RA
M(図示せず)などを備えるマイクロコンピュータから
なる。モータECU54は、システムの作動開始時(シ
ステム・アイドル)には発電電動モータ12を駆動させ
てクランク軸を回転させる。尚、モータECU54はエ
ンジンECU40と双方向通信自在に接続される。
【0024】尚、この明細書で、「システム」は、エン
ジン10と発電電動モータ12からなる図示の構成、い
わゆるハイブリッド車を意味し、「システム・アイド
ル」は、エンジン10が停止し、発電電動モータ12が
オン(動作)してクランク軸の回転を開始させる状態を
意味する。
【0025】モータECU54は、後述の如く、エンジ
ン10の始動が完了すると、発電電動モータ12をオフ
(停止)させ、発電機として機能させるようにモータ駆
動回路50を介して制御する。
【0026】次いで、図2フロー・チャートを参照して
この装置の動作を説明する。尚、図示のプログラムは、
エンジンECU40により実行される。
【0027】以下説明すると、S10で前記したシステ
ム・アイドルか否か判断し、否定されるときは以降の処
理をスキップすると共に、肯定されるときはS12に進
み、エンジン始動要求があるか否か判断する。
【0028】このエンジン始動要求は図示しない別ルー
チンで行われ、自動変速機14でDレンジが選択され、
車速Vが0(車両停止時)で、検出したスロットル開度
θTHが所定値(全閉付近の値)未満にあるとき、エン
ジン始動要求がなされ、所定のフラグのビットが1にセ
ットされる。このステップでは、そのフラグのビットを
参照することで判断する。
【0029】S12で否定されるときはS14に進み、
発電電動モータ12をオン(駆動)したままとする。
【0030】S12で肯定されるときはS16に進み、
フラグF.SAISIDOのビット(初期値0)が1か
否か判断する。最初のプログラム・ループではS16の
判断は否定されてS18に進み、エンジン始動時の噴射
量Ticrを決定し、前記したインジェクタを介して噴
射する。
【0031】それによってエンジン10は、クランキン
グを開始する。このとき発電電動モータ12はスタータ
モータとして動作する。尚、この始動時の噴射量Tic
rは始動増量分を含まない形の燃料噴射量とする。
【0032】次いでS20に進み、前記フラグのビット
を1にセットする。従って、このフラグのビットを1に
セットすることはエンジン10のクランキング(始動)
を開始したことを意味する。尚、S16で肯定されると
きは、S18,S20をスキップする。
【0033】次いでS22に進み、別ルーチンの処理に
おいて筒内圧センサ22の出力をサンプリングして算出
された筒内圧変動量の平均値(dp/dθ)aveを読
み込む。
【0034】図3はその処理を示すフロー・チャートで
ある。図示のプログラムは、ATDC10度などの所定
のクランク角度からBTDC30度の範囲でクランク角
度5度ごとの角度割り込みで実行される。
【0035】以下説明すると、S100で各気筒の燃焼
行程において所定角度θ(上記したクランク角度5度)
ごとに筒内圧センサ22の出力Pnをサンプリングし、
次いでS102に進み、図4に示す如く、所定角度θ間
の筒内圧変動量(dp/dθ)を算出し、記憶する。
尚、理解の便宜のため、dθは誇張して示す。
【0036】次いでS104に進み、記憶した前回算出
変動量(dp/dθ)との間の単純平均値を算出し、筒
内圧変動量の平均値(dp/dθ)aveとする。
【0037】このように、図3の処理ではクランク角度
5度ごとに各気筒の筒内圧変動量が順次算出され、次い
で算出値との間で平均値が算出される。
【0038】図2フロー・チャートの説明に戻ると、次
いでS24に進み、検出したエンジン回転数NE、エン
ジン冷却水温TWなどの運転パラメータを読み込み、S
26に進み、読み込んだ運転パラメータから適宜設定さ
れたマップを検索して完爆判定しきい値(dp/dθ)
indexを検索する。
【0039】次いでS28に進み、読み込んだ筒内圧変
動量の平均値(dp/dθ)aveが検索した完爆判定
しきい値(dp/dθ)indexを超えるか否か判断
する。即ち、筒内圧が所定以上の傾き(完爆判定しきい
値に対応する)で立ち上がるような、燃焼が良好となる
状態に達したか否か判断することで、エンジン(内燃機
関)始動状態を判定する。
【0040】S28で肯定されるときはエンジン10の
始動が完了したと判定してS30に進み、発電電動モー
タ12をオフ(停止)してアシストを解除すると共に、
否定されるときはS14に進み、発電電動モータ12の
オン動作を継続する。
【0041】この実施の形態は上記の如く、筒内圧セン
サ22の出力に基づいてエンジン10の始動状態を判定
し、判定された始動状態に応じて、即ち、エンジン10
が完爆して始動完了と判定されるときは発電電動モータ
12をオフ(停止)してアシストを解除するようにし
た。
【0042】即ち、燃焼状態を判定し、燃焼状態が安定
していると判定されるまでモータアシストを行うので、
エンジン始動時に燃料噴射量を増量することなく、エン
ジン10を確実に始動させることができる。従って、エ
ンジン始動時に供給燃料量を増量させることなく、確実
に始動させることができ、結果的に燃費性能およびエミ
ッション性能を向上させることができる。
【0043】上記の如く、この実施の形態は、電動モー
タ(発電電動モータ12)によりアシストを行うモータ
アシスト手段(第2の電子制御ユニット(モータEC
U)54、モータ駆動回路50)を有する内燃機関(エ
ンジン10)において、前記内燃機関の筒内圧Pnを検
出する筒内圧検出手段(筒内圧センサ22,第1の電子
制御ユニット(エンジンECU)40,S22,S10
0)、前記モータアシスト手段によりアシストされてい
るとき、前記内燃機関の始動要求に応じて前記内燃機関
の始動を開始する始動開始手段(第1の電子制御ユニッ
ト(エンジンECU)40,S10からS20)、前記
筒内圧検出手段の出力に基づいて、より具体的には筒内
圧変動量の平均値(dp/dθ)aveを求め、それが
完爆判定しきい値(dp/dθ)indexを超えるか
否か判断することで前記内燃機関の始動状態を判定する
機関始動状態判定手段(エンジンECU40,S22か
らS28)、および前記判定された始動状態に応じて、
より具体的には筒内圧変動量の平均値(dp/dθ)a
veが完爆判定しきい値(dp/dθ)indexを超
えるとき、前記モータアシスト手段によるアシストを解
除するモータアシスト解除手段(エンジンECU40,
S30)を備える如く構成した。
【0044】尚、上記において、筒内圧センサ22を気
筒ごとに設けたが、いずれか1個の気筒のみに設けても
良い。
【0045】また、筒内圧変動量の平均値を同一気筒の
筒内圧変動量との間で算出したが、他の気筒の筒内圧変
動量との平均値を算出しても良い。また、単純平均を用
いたが、移動平均、加重平均などであっても良い。
【0046】さらには、筒内圧Pnを適宜設定するしき
い値と比較することで始動状態を判定しても良い。
【0047】
【発明の効果】請求項1項にあっては、筒内圧に基づい
て始動状態を判定、換言すれば、燃焼状態に基づいて始
動状態を判定し、燃焼が安定したと判定されるまでモー
タアシストを行うので、機関始動時に供給燃料量を増量
させることなく、確実に内燃機関を始動させることがで
き、結果的に燃費性能およびエミッション性能を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る内燃機関の制御装置を全体的に
示す概略図である。
【図2】図1装置の動作を示すフロー・チャートであ
る。
【図3】図2フロー・チャートに平行して行われる、筒
内圧変動量の平均値算出作業を示すフロー・チャートで
ある。
【図4】図3フロー・チャートの筒内圧変動量の算出を
説明する筒内圧のシミュレーションデータ図である。
【符号の説明】
10 内燃機関(エンジン) 12 発電電動モータ(電動モータ) 22 筒内圧センサ 40 第1の電子制御ユニット(エンジンECU) 50 モータ駆動回路 52 第2の電子制御ユニット(モータECU)
フロントページの続き (72)発明者 黒田 恵隆 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 安部 賢二 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3G084 AA00 BA00 CA01 DA02 DA09 DA10 DA27 DA34 EA04 EA11 EB04 EB08 EB25 FA20 FA21 FA36 FA38 3G093 AA07 BA00 BA05 BA19 BA20 CA01 DA02 DA05 DA07 DA12 EB08 FA02 FA10 FA11 5H115 PA12 PG04 PI16 PI29 PO17 PU01 PU23 QI04 QN03 RE01 SE04 SE05 TB01 TE02 TE03 TE08 TE10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動モータによりアシストを行うモータ
    アシスト手段を有する内燃機関において、 a.前記内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段、 b.前記モータアシスト手段によりアシストされている
    とき、前記内燃機関の始動要求に応じて前記内燃機関の
    始動を開始する始動開始手段、 c.前記筒内圧検出手段の出力に基づいて前記内燃機関
    の始動状態を判定する機関始動状態判定手段、 および d.前記判定された始動状態に応じて前記モータアシス
    ト手段によるアシストを解除するモータアシスト解除手
    段、を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
JP10262291A 1998-09-01 1998-09-01 内燃機関の制御装置 Withdrawn JP2000073838A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012111147A1 (ja) 2011-02-18 2012-08-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10415487B2 (en) 2014-07-29 2019-09-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for starting an engine of a vehicle

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