JP2000265878A - Starting device for direct injection type internal combustion engine - Google Patents

Starting device for direct injection type internal combustion engine

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JP2000265878A
JP2000265878A JP11073363A JP7336399A JP2000265878A JP 2000265878 A JP2000265878 A JP 2000265878A JP 11073363 A JP11073363 A JP 11073363A JP 7336399 A JP7336399 A JP 7336399A JP 2000265878 A JP2000265878 A JP 2000265878A
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engine
cylinder
information
internal combustion
piston position
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JP11073363A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsunori Ueda
克則 上田
Kuniaki Kaihara
邦明 貝原
Jun Takemura
純 竹村
Hiromitsu Ando
弘光 安東
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the delay in the cylinder judgment, and to rapidly complete the start by judging the cylinder while an internal combustion engine is in operation, keeping the information on the cylinder judgment in the judgment information keeping means when the internal combustion engine is stopped, and controlling the start based on the kept cylinder judgment information when the internal combustion engine is started. SOLUTION: When an engine 1 is in operation, the output signal of a crank angle sensor 23 and a cam angle sensor 24 is read by an ECU 21, a new compression stroke cylinder and piston position are calculated based on the detected crank angle signal and the TOP signal to update the information on the compression stroke cylinder and the piston position which is previously stored in a storage device. Then, presence/ absence of the engine start command is judged, and when the starting condition is established while the engine is automatically stopped waiting for the signal, the information on the compression stroke cylinder and the piston position is read from the storage device to judge whether or not the engine is in an ignitable range based on the engine temperature and the piston position by an engine temperature sensor 22, and to control the start.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内に直接燃
料を噴射する筒内噴射型の内燃機関(以下、エンジンと
いう)に用いる始動装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a starting device used in a direct injection type internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) for directly injecting fuel into a combustion chamber.

【0002】[0002]

【関連する背景技術】近年、エミッション低減や燃費向
上を達成すべく、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴
射型エンジンが実用化されている。この種のエンジンの
始動時の制御手順は、通常の吸気管内に燃料噴射するエ
ンジンと同様であり、例えば特開平9−236036号
公報に記載のように、まず、クランキング開始によりク
ランクパルスとカムパルスに基づいて気筒判別を行い、
その気筒判別の完了後に気筒判別情報に基づいて始動時
用の燃料噴射制御と点火時期制御を実行し、始動が完了
すると通常制御に切換えている。
2. Related Background Art In recent years, in-cylinder injection engines for directly injecting fuel into a combustion chamber have been put to practical use in order to achieve a reduction in emissions and an improvement in fuel efficiency. The control procedure at the time of starting this type of engine is the same as that of an engine that injects fuel into a normal intake pipe. For example, as described in JP-A-9-236036, first, cranking and cam pulse are started by starting cranking. Cylinder determination based on the
After the completion of the cylinder discrimination, the fuel injection control and ignition timing control for starting are executed based on the cylinder discrimination information, and when the start is completed, the control is switched to the normal control.

【0003】ところで、この始動時の所要時間を短縮化
する要望は従来からあり、吸気管噴射のエンジンでは、
気筒判別を完了するまでは全気筒に一斉に燃料を噴射す
ることで、気筒判別処理による始動遅れを防止する対策
を実施している。
[0003] By the way, there has been a demand for shortening the required time at the time of starting, and in the engine of the intake pipe injection,
Until the cylinder discrimination is completed, fuel is injected into all the cylinders all at once, thereby taking measures to prevent a start delay due to the cylinder discrimination processing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃焼室
内に直接燃料を噴射する筒内噴射型エンジンでは、一斉
噴射を行うと排気行程や膨張行程中の気筒にも燃料噴射
されてしまうため、上記した対策は実施できず、始動所
要時間が長引いてしまうという問題があった。本発明の
目的は、気筒判別処理による遅れを解消して速やかに始
動を完了することができる筒内噴射型内燃機関の始動装
置を提供することにある。
However, in a direct injection type engine that injects fuel directly into the combustion chamber, if simultaneous injection is performed, fuel is also injected into a cylinder during an exhaust stroke or an expansion stroke. There was a problem that the countermeasure could not be implemented and the time required for starting was prolonged. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a starting device for a direct injection internal combustion engine capable of eliminating a delay caused by a cylinder discrimination process and quickly starting the engine.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、内燃機関の運転中に気筒判別手段にて
気筒判別を行って、その気筒判別情報を内燃機関の停止
中に判別情報保持手段に保持し、内燃機関の始動時に判
別情報保持手段に保持された気筒判別情報に基づいて、
始動制御手段により始動制御を実行するようにしたもの
である。従って、気筒判別処理を実施することなく直ち
に始動制御を開始可能となる。
In order to achieve the above object, according to the present invention, cylinder discrimination is performed by cylinder discriminating means during operation of an internal combustion engine, and the cylinder discrimination information is output while the internal combustion engine is stopped. Holding in the holding means, based on the cylinder discriminating information held in the discriminating information holding means at the start of the internal combustion engine,
The starting control means executes the starting control. Therefore, the start control can be started immediately without performing the cylinder discrimination processing.

【0006】本発明は好適には、内燃機関の運転中に気
筒判別を行う気筒判別手段と、上記内燃機関の停止中に
上記気筒判別手段の気筒判別情報を保持する判別情報保
持手段と、上記内燃機関の停止中にクランク角が変化し
たときに、上記判別情報保持手段の気筒判別情報を更新
する判別情報更新手段と、上記内燃機関の始動時に、上
記判別情報保持手段にて保持された気筒判別情報に基づ
いて始動制御を実行する始動制御手段とを備えたことを
特徴とする筒内噴射型内燃機関の始動装置として具体化
できる。これにより常に適切な気筒判別情報に基づいて
始動制御を実行可能となる。
The present invention is preferably a cylinder discriminating means for discriminating a cylinder while the internal combustion engine is operating, a discriminating information holding means for holding the cylinder discriminating information of the cylinder discriminating means while the internal combustion engine is stopped, Discrimination information updating means for updating the cylinder discrimination information of the discrimination information holding means when the crank angle changes while the internal combustion engine is stopped; and a cylinder held by the discrimination information holding means when the internal combustion engine is started. And a start control means for executing start control based on the discrimination information. This makes it possible to always execute the start control based on the appropriate cylinder discrimination information.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明をアイドルストップ
車両に用いる筒内噴射型エンジンの始動装置に具体化し
た一実施例を説明する。図1の全体構成図において、1
は筒内噴射型ガソリンエンジンであり、180°CA毎
に等間隔爆発する4サイクル直列4気筒として構成され
ており、その各気筒には点火プラグ2が取り付けられる
と共に、燃焼室内に直接燃料を噴射可能なように燃料噴
射弁3が取り付けられている。エンジン1の燃焼室や吸
気系等は筒内噴射専用に設計されており、圧縮行程で燃
料を噴射した場合、吸気にて生成された逆タンブル流に
より噴射燃料を移送して、点火プラグ2の周囲に理論空
燃比近傍の混合気を形成した上で超リーンな全体空燃比
で燃焼させる層状燃焼を可能としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a starting device for a direct injection type engine used in an idle stop vehicle will be described below. In the overall configuration diagram of FIG.
Is an in-cylinder injection type gasoline engine, which is configured as a four-cycle in-line four-cylinder that explodes at equal intervals of 180 ° CA, each of which is equipped with a spark plug 2 and directly injects fuel into the combustion chamber. A fuel injection valve 3 is mounted as possible. The combustion chamber and the intake system of the engine 1 are designed exclusively for in-cylinder injection. When fuel is injected in the compression stroke, the injected fuel is transferred by the reverse tumble flow generated by the intake air, and It enables stratified combustion in which an air-fuel mixture in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio is formed around the air-fuel mixture and then burns at a super-lean overall air-fuel ratio.

【0008】エンジン1には手動式の変速機4が連結さ
れ、この変速機は図示しないディファレンシャルギアを
介して車両の駆動輪に接続されている。エンジン1と変
速機4との間にはクラッチ5が設けられ、このクラッチ
5は運転者によるクラッチ操作に応じて、エンジン1側
から変速機4側への動力伝達を制御する。エンジン1に
は常時噛合い式のスタータ6が設けられ、スタータ6の
ピニオンギア6aはエンジン1のフライホイール1aに
対して常に歯合している。フライホイール1aには図示
しないワンウエイクラッチが設けられ、このワンウエイ
クラッチは、始動時にスタータ6の駆動力をエンジン1
側に伝達してクランキングを行い、且つ、始動完了後に
空転することでエンジン1にてスタータ6が逆駆動され
るのを防止するようになっている。
[0008] A manual transmission 4 is connected to the engine 1, and this transmission is connected to driving wheels of the vehicle via a differential gear (not shown). A clutch 5 is provided between the engine 1 and the transmission 4. The clutch 5 controls power transmission from the engine 1 to the transmission 4 according to a clutch operation by a driver. The engine 1 is provided with a constantly meshing starter 6, and a pinion gear 6 a of the starter 6 is always meshed with the flywheel 1 a of the engine 1. The flywheel 1a is provided with a one-way clutch (not shown).
The crankshaft is transmitted to the engine 1 to perform cranking, and idles after the start is completed, thereby preventing the starter 6 from being reversely driven by the engine 1.

【0009】スタータ6のモータ11は常開のリレー接
点12aを介してバッテリ13に接続され、そのリレー
接点12aと対応するリレーコイル12bは、イグニシ
ョンスイッチ14のST接点14aを介してバッテリ1
3に接続されている。従って、イグニションスイッチ1
4がST接点14aの位置まで操作されると、リレーコ
イル12bの励磁によりリレー接点12aが閉じられて
モータ11が通電し、スタータ6によりエンジン1のク
ランキングされる。又、スタータ6のリレーコイル12
bは、スタータ制御用コントローラ15のリレー接点1
5a及びイグニションスイッチ14のON接点14bを
介してバッテリ13に接続されており、このリレー接点
15aと対応するリレーコイル15bはバッテリ13に
接続されている。従って、イグニションスイッチ14が
ON接点14bの位置であっても、リレーコイル15b
の励磁によりリレー接点15aが閉じられると、モータ
11が通電してクランキングが行われる。
The motor 11 of the starter 6 is connected to the battery 13 via a normally open relay contact 12a, and the relay coil 12b corresponding to the relay contact 12a is connected to the battery 1 via the ST contact 14a of the ignition switch 14.
3 is connected. Therefore, the ignition switch 1
When the switch 4 is operated to the position of the ST contact 14a, the relay contact 12a is closed by excitation of the relay coil 12b, the motor 11 is energized, and the engine 1 is cranked by the starter 6. Also, the relay coil 12 of the starter 6
b is the relay contact 1 of the starter control controller 15
The relay coil 15b is connected to the battery 13 via an ON contact 14b of the ignition switch 14 and the relay contact 15a. Therefore, even if the ignition switch 14 is at the position of the ON contact 14b, the relay coil 15b
When the relay contact 15a is closed by the excitation of the motor 11, the motor 11 is energized to perform cranking.

【0010】車室内には、図示しない入出力装置、制御
プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置
(ROM,RAM,BURAM等)、中央処理装置(C
PU)、タイマカウンタ等を備えたECU21(エンジ
ン制御ユニット)が設置されている。ECU21の入力
側には、エンジン1の温度Tを検出するエンジン温度セ
ンサ22、エンジン1のクランクシャフトの回転に伴っ
てクランク角信号を出力するクランク角センサ23、カ
ムシャフトの回転に伴ってTOP信号を出力するカム角
センサ24、車速Vを検出する車速センサ25、クラッ
チ5の操作状態を検出するクラッチセンサ26、アクセ
ル操作量Accを検出するアクセルセンサ27、変速機4
のシフト位置を検出するシフトポジションセンサ28、
及びその他の各種スイッチやセンサ類が接続されてい
る。
In the passenger compartment, an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, BURAM, etc.) for storing control programs and control maps, etc., and a central processing unit (C
PU), an ECU 21 (engine control unit) including a timer counter and the like. On the input side of the ECU 21, an engine temperature sensor 22 for detecting the temperature T of the engine 1, a crank angle sensor 23 for outputting a crank angle signal with the rotation of the crankshaft of the engine 1, and a TOP signal with the rotation of the camshaft. , A vehicle speed sensor 25 for detecting the vehicle speed V, a clutch sensor 26 for detecting the operation state of the clutch 5, an accelerator sensor 27 for detecting the accelerator operation amount Acc, and the transmission 4
Shift position sensor 28 for detecting the shift position of
And other various switches and sensors.

【0011】又、ECU21の出力側には前記した点火
プラグ2及び燃料噴射弁3が接続されると共に、スター
タ制御用コントローラ15のリレーコイル15bが接続
されている。ECU21は上記した各検出情報に基づき
燃料噴射制御や点火時期制御を始めとするエンジン1を
運転するための各種制御を実行すると共に、信号待ち等
の停車時にエンジン1の自動停止始動処理を実行する。
更に、ECU21はエンジン始動時には、始動専用の制
御を実行して早期始動を図る。
The output side of the ECU 21 is connected to the ignition plug 2 and the fuel injection valve 3 as well as the relay coil 15b of the starter control controller 15. The ECU 21 executes various controls for operating the engine 1, including fuel injection control and ignition timing control, based on the above-described respective detection information, and executes an automatic stop / start process of the engine 1 when the vehicle is stopped such as at a traffic light. .
Further, at the time of starting the engine, the ECU 21 executes a dedicated control for starting to achieve early starting.

【0012】そして、本実施例のECU21は、例えば
駐車中のようにイグニションスイッチ14がOFF操作
されている状況でも、バッテリ13から電力が供給され
て作動を継続すると共に、その記憶装置内の情報(後述
する圧縮行程気筒及びピストン位置Pの情報も含む)を
保持するように構成されている。以上のように構成され
た筒内噴射型エンジン1では、通常の吸気行程で燃料を
噴射して燃焼室内に均一な混合気を形成する均一燃焼に
加えて、圧縮行程で燃料を噴射して超リーンな全体空燃
比で燃焼させる層状燃焼を可能としている。層状燃焼は
一般に低回転低負荷の運転領域で実行され、ECU21
はアクセルセンサ27にて検出されたアクセル操作量A
cc等から求めた目標平均有効圧Pe(エンジン負荷を表
す)、及びクランク角センサ23のクランク角信号から
求めたエンジン回転速度Neが比較的低い領域で圧縮行
程噴射を実行して、エミッション低減や燃費向上を達成
し、それ以上の領域で吸気行程噴射を実行して、要求さ
れるエンジントルクを確保する。
The ECU 21 according to the present embodiment continues to operate even when the ignition switch 14 is turned off, for example, when the vehicle is parked, while the ignition switch 14 is being turned off. (Including information on a compression stroke cylinder and a piston position P described later). In the in-cylinder injection engine 1 configured as described above, in addition to uniform combustion in which fuel is injected in a normal intake stroke to form a uniform air-fuel mixture in a combustion chamber, fuel is injected in a compression stroke, and It enables stratified combustion to burn at a lean overall air-fuel ratio. The stratified combustion is generally performed in a low-rotation, low-load operating region.
Is the accelerator operation amount A detected by the accelerator sensor 27
The compression stroke injection is executed in a region where the target average effective pressure Pe (representing the engine load) obtained from the cc or the like and the engine rotation speed Ne obtained from the crank angle signal of the crank angle sensor 23 are relatively low, thereby reducing the emission. Fuel efficiency is improved, and intake stroke injection is executed in a higher region to secure required engine torque.

【0013】次に、アイドルストップ車両特有のエンジ
ン1の自動停止始動処理の概要を説明する。ECU21
は、走行中の車両が信号待ち等で停車したときに、予め
設定されたエンジン停止条件の成立によりエンジン1を
自動停止し、同じく予め設定されたエンジン始動条件の
成立によりエンジン2を自動始動し、もって停車中にお
けるエミッション排出や燃料消費を防止する。エンジン
停止条件としては、車速センサ25にて検出された車速
Vがゼロであること、クラッチセンサ26にてクラッチ
5の踏込み操作が検出されていないこと(クラッチ接続
状態)、及びシフトポジションセンサ28にて検出され
たシフト位置がN(ニュートラル)位置であることが設
定され、これらの条件が満たされたときに、ECU21
はエンジン停止条件が成立したと判断し、燃料噴射制御
及び点火時期制御を中止してエンジン1を停止させる。
Next, an outline of an automatic stop / start process of the engine 1 specific to an idle stop vehicle will be described. ECU 21
When a running vehicle stops at a traffic light or the like, the engine 1 is automatically stopped when a preset engine stop condition is satisfied, and the engine 2 is automatically started when a preset engine start condition is satisfied. Thus, emissions and fuel consumption during a stop are prevented. The engine stop conditions include that the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 25 is zero, that the clutch sensor 26 has not detected the stepping-on operation of the clutch 5 (clutch connection state), and that the shift position sensor 28 It is set that the detected shift position is an N (neutral) position, and when these conditions are satisfied, the ECU 21
Determines that the engine stop condition is satisfied, stops the fuel injection control and the ignition timing control, and stops the engine 1.

【0014】又、エンジン始動条件としては、クラッチ
センサ26にてクラッチ5の踏込み操作が検出されたこ
と(クラッチ遮断状態)、及びシフトポジションセンサ
28にて検出されたシフト位置がN位置であることが設
定され、これらの条件が満たされたときに、ECU21
はエンジン始動条件が成立したと判断し、スタータ制御
用コントローラ15のリレーコイル15bを励磁すると
共に、噴射制御及び点火時期制御を再開する。リレーコ
イル15bの励磁によりリレー接点15aが閉じられる
ため、スタータ6のモータ11が通電してクランキング
が行われ、エンジン1が始動されて発進可能となる。
The engine start conditions are that the clutch sensor 26 detects the depression operation of the clutch 5 (clutch disengaged state) and that the shift position detected by the shift position sensor 28 is the N position. Is set, and when these conditions are satisfied, the ECU 21
Determines that the engine start condition is satisfied, excites the relay coil 15b of the starter control controller 15, and restarts the injection control and the ignition timing control. Since the relay contact 15a is closed by the excitation of the relay coil 15b, the motor 11 of the starter 6 is energized to perform cranking, and the engine 1 is started and can be started.

【0015】尚、通常の運転者によるエンジン始動及び
停止は一般的な車両と同様であり、イグニションスイッ
チ14がST接点14aの位置まで操作されると、スタ
ータ6のモータ11が通電してクランキングが行われる
と共に、ECU21により燃料噴射制御及び点火時期制
御が開始されてエンジン1が始動され、又、エンジン1
の運転中にイグニションスイッチ14がON接点14b
から図示しないOFF接点等に戻されると、ECU21
の燃料噴射制御及び点火時期制御が中止されてエンジン
1が停止する。
The starting and stopping of the engine by a normal driver is the same as in a general vehicle. When the ignition switch 14 is operated to the position of the ST contact 14a, the motor 11 of the starter 6 is energized to crank. Is performed, the fuel injection control and the ignition timing control are started by the ECU 21, and the engine 1 is started.
Switch 14 is turned on during operation of
Is returned to an OFF contact or the like (not shown) from the ECU 21
The fuel injection control and the ignition timing control are stopped, and the engine 1 is stopped.

【0016】次に、上記のように構成された筒内噴射型
エンジン1の始動装置により実行される始動制御を説明
する。ECU21は図2及び図3に示すメインルーチン
を所定の制御インターバルで実行する。まず、説明の前
提として、エンジン1は上記した自動停止、又はイグニ
ションスイッチ14のOFF操作による停止の状態にあ
り、ECU21の記憶装置内にはエンジン1の圧縮行程
にある気筒(以下、圧縮行程気筒という)の情報、及び
その気筒のピストン位置Pに関する情報が格納されてい
るものとする。これらの情報は、エンジン停止直前にク
ランク角センサ23にて検出されたクランク角信号とカ
ム角センサ24にて検出されたTOP信号とに基づいて
算出されたものである。
Next, the starting control executed by the starting device for the in-cylinder injection type engine 1 configured as described above will be described. The ECU 21 executes the main routine shown in FIGS. 2 and 3 at a predetermined control interval. First, as a premise of the description, the engine 1 is in the state of the automatic stop described above or stopped by the OFF operation of the ignition switch 14, and the cylinder in the compression stroke of the engine 1 (hereinafter referred to as the compression stroke cylinder) is stored in the storage device of the ECU 21. ) And information on the piston position P of the cylinder. These pieces of information are calculated based on a crank angle signal detected by the crank angle sensor 23 immediately before the engine is stopped and a TOP signal detected by the cam angle sensor 24.

【0017】ここで、4サイクル直列4気筒では常に何
れかの気筒が圧縮行程に位置するため、必ず圧縮行程気
筒が特定されている。又、エンジン停止時のクランク角
は、BTDC90°CA前後に集中する。これは、本実
施例の直列4気筒エンジンでは180°CA毎に何れか
の気筒が圧縮上死点に至るため、譬え圧縮上死点付近で
停止したとしても圧縮反力を受けて逆転するためであ
る。従って、それに対応して、記憶装置内にはBTDC
90°CA前後のピストン位置Pの情報が格納されてい
る。
Here, in the four-cycle in-line four-cylinder, any one of the cylinders is always located in the compression stroke, so that the compression-stroke cylinder is always specified. Further, the crank angle when the engine is stopped is concentrated around BTDC 90 ° CA. This is because, in the in-line four-cylinder engine of this embodiment, any one cylinder reaches the compression top dead center at every 180 ° CA, so even if it stops near the compression top dead center, it reverses by receiving the compression reaction force. It is. Therefore, correspondingly, BTDC is stored in the storage device.
Information on the piston position P around 90 ° CA is stored.

【0018】まず、ECU21はステップS2でクラン
ク角センサ23のクランク角信号とカム角センサ24の
TOP信号を読み込み、ステップS4でそれらの信号に
変化があるか否かを判定する。例えば停車中の車両が路
面の傾斜等で移動してエンジン1のクランク角が変化し
たときには、各信号が変化することからYES(肯定)
の判定を下してステップS6に移行する。クランク角の
変化によりピストン位置Pも変更され、更にクランク角
が上死点及び下死点を経て変化したときには、圧縮行程
気筒も変更される。
First, the ECU 21 reads the crank angle signal of the crank angle sensor 23 and the TOP signal of the cam angle sensor 24 in step S2, and determines in step S4 whether the signals have changed. For example, when the stopped vehicle moves due to the inclination of the road surface or the like and the crank angle of the engine 1 changes, since each signal changes, YES (Yes).
And the process moves to step S6. The piston position P is also changed by the change of the crank angle, and when the crank angle changes through the top dead center and the bottom dead center, the compression stroke cylinder is also changed.

【0019】ECU21は、ステップS6でクランク角
信号とTOP信号に基づいて、新たな圧縮行程気筒及び
ピストン位置Pを算出し、ステップS8で記憶装置内に
格納された圧縮行程気筒及びピストン位置Pの情報を更
新した後、ステップS10に移行する。又、クランク角
信号及びTOP信号が変化せずに前記ステップS4でN
O(否定)の判定を下したときには、直接ステップS1
0に移行する。
In step S6, the ECU 21 calculates a new compression stroke cylinder and piston position P based on the crank angle signal and the TOP signal. In step S8, the ECU 21 calculates the compression stroke cylinder and piston position P stored in the storage device. After updating the information, the process proceeds to step S10. In addition, the crank angle signal and the TOP signal do not change and N
When an O (negative) determination is made, step S1 is performed directly.
Move to 0.

【0020】ステップS10ではエンジン始動指令の有
無を判定する。上記した信号待ち等でのエンジン自動停
止中に始動条件が成立した場合、及び運転者にてイグニ
ションスイッチ14がST操作された場合の何れにも該
当しないときには、NOと判定して前記ステップS2に
戻る。ステップS10の判定がYESになるまでは、ス
テップS2乃至ステップS8の処理を繰り返す。そし
て、始動条件の成立、又はイグニションスイッチ14の
ST操作が行われてステップS10でYESの判定を下
すと、ステップS12でエンジン温度センサ22にて検
出されたエンジン温度Tを入力し、記憶装置から上記し
た圧縮行程気筒及びピストン位置Pの情報を読み出す。
In step S10, it is determined whether an engine start command has been issued. When the starting condition is satisfied during the automatic stop of the engine at the time of waiting for a traffic light or the like, and when the driver does not correspond to any of the cases where the ignition switch 14 is operated by the ST, it is determined as NO and the process proceeds to the step S2. Return. Until the determination in step S10 becomes YES, the processes in steps S2 to S8 are repeated. Then, if the start condition is satisfied or the ST operation of the ignition switch 14 is performed and the determination of YES is made in step S10, the engine temperature T detected by the engine temperature sensor 22 is input in step S12, and The information on the compression stroke cylinder and the piston position P is read.

【0021】次いで、ECU21はステップS14で早
期始動制御を実行可能か否かを判定する。即ち、以下に
述べるように早期始動制御とは、圧縮行程気筒に対して
燃料噴射して点火することで直ちに初爆させる処理であ
るが、これを実現するには、燃料の気化させるための温
度と着火を成功させるための圧力とを必要とし、例え
ば、始動時点の筒内温度が低かったり、或いはピストン
位置Pが上死点付近でほとんど圧縮できず且つ圧縮によ
る温度上昇も望めなかったりした場合には、失火により
初爆を得ることができない。
Next, in step S14, the ECU 21 determines whether the early start control can be executed. That is, as described below, the early start control is a process in which a fuel is injected into a compression stroke cylinder and ignited to immediately cause an initial explosion. In order to realize this, a temperature for vaporizing the fuel is required. And a pressure for successful ignition, for example, when the temperature in the cylinder at the time of starting is low, or when the piston position P is hardly compressed near the top dead center and the temperature rise due to compression cannot be expected. Cannot get the first explosion due to misfire.

【0022】そこで、ステップS14では図5のマップ
に従って、筒内温度と相関するエンジン温度T、及びピ
ストン位置Pに基づいて着火可能領域にあるか否かを判
定する。図から明らかなように、エンジン温度Tが高く
てピストン位置Pが低いほど、着火可能領域内に入る確
率が高まると共に、噴射燃料の気化により着火がより確
実なものとなる。
Therefore, in step S14, it is determined whether or not the engine is in the ignitable range based on the engine temperature T correlated with the in-cylinder temperature and the piston position P in accordance with the map shown in FIG. As is clear from the figure, the higher the engine temperature T and the lower the piston position P, the higher the probability of entering the ignitable region, and the more secure the ignition by the vaporization of the injected fuel.

【0023】ここで、信号待ち等でエンジン1を自動停
止したときには、直前までの運転によってエンジン自体
の温度が上昇しているため、シリンダ壁面からの熱伝達
により筒内温度は十分に上昇しており、又、上記のよう
にエンジン停止時のクランク角が高い確率でBTDC9
0°CA前後に位置することから、低いピストン位置P
に保持されている。従って、ほとんどのケースでは着火
可能領域内に入るとして、ステップS14の判定がYE
Sとなる。
Here, when the engine 1 is automatically stopped in response to a signal or the like, the temperature of the engine itself has risen due to the operation up to immediately before, so that the in-cylinder temperature rises sufficiently due to heat transfer from the cylinder wall surface. In addition, as described above, the BTDC 9 has a high probability that the crank angle when the engine is stopped is high.
Because it is located around 0 ° CA, the lower piston position P
Is held in. Therefore, in most cases, the determination in step S14 is YE because
It becomes S.

【0024】ステップS14の判定がNOのときには、
ステップS16で通常の始動制御を実行する。即ち、自
動始動の場合にはクランキングを開始し(運転者のST
操作による始動の場合には既にクランキングが開始され
ているため必要なし)、クランキング後に最初に吸気行
程に至る気筒に対して燃料噴射及び点火を実行する。こ
の場合、圧縮行程にて始動する早期始動制御よりは始動
完了が遅れるが、従来の気筒判別後の始動よりは早期に
始動を完了する。このときの燃料噴射量及び噴射時期や
点火時期は、通常のエンジンの始動時の制御と同様であ
る。
When the determination in step S14 is NO,
In step S16, normal start control is executed. That is, in the case of automatic starting, cranking is started (ST of the driver).
In the case of starting by operation, it is not necessary because cranking has already been started), and fuel injection and ignition are executed for a cylinder which first reaches the intake stroke after cranking. In this case, the start completion is delayed compared to the early start control started in the compression stroke, but the start is completed earlier than the conventional start after the cylinder discrimination. At this time, the fuel injection amount, the injection timing, and the ignition timing are the same as in the control at the time of starting the normal engine.

【0025】尚、前記のように記憶装置内に格納されて
いる圧縮行程気筒及びピストン位置Pの情報からクラン
ク角を求めることで、気筒判別を省略することもでき
る。次いで、ステップS18でエンジン回転速度Neが
予め設定された完爆判定値N0以上か否かを判定し、N
Oのときには未だ始動完了していないと見なしてステッ
プS14に戻って処理を繰り返し、ステップS18の判
定がYESになると、ステップS20に移行する。
As described above, by determining the crank angle from the information on the compression stroke cylinder and the piston position P stored in the storage device, the cylinder discrimination can be omitted. Next, in step S18, it is determined whether or not the engine rotation speed Ne is equal to or higher than a preset complete explosion determination value N0.
In the case of O, it is considered that the start has not been completed yet, and the process returns to step S14 to repeat the process. If the determination in step S18 becomes YES, the process proceeds to step S20.

【0026】又、ステップS14の判定がYESのとき
には、ステップS22で早期始動制御を実行して、圧縮
行程気筒に対して燃料噴射を実行する。このときの燃料
噴射量及び噴射時期や点火時期は、上記した通常の始動
制御の場合とは相違し、以下のように決定される。圧縮
行程気筒の筒内空気量がピストン位置P及び筒内温度に
応じて相違することから、燃料噴射量については、予め
ピストン位置P及びエンジン温度Tに応じて設定された
図示しないマップから最適値を求める。噴射時期につい
ても同様にピストン位置P及びエンジン温度Tに応じて
最適値を求める。又、このようにクランキング開始直後
に点火することになるため、点火時期については、初爆
をエンジン1の回転に有効に変換できる最適値に設定さ
れる。
If the determination in step S14 is YES, early start control is executed in step S22, and fuel injection is performed on the compression stroke cylinder. At this time, the fuel injection amount, the injection timing, and the ignition timing are different from those in the normal start control described above, and are determined as follows. Since the in-cylinder air amount of the compression stroke cylinder differs according to the piston position P and the in-cylinder temperature, the optimal fuel injection amount is determined from a map (not shown) set in advance according to the piston position P and the engine temperature T. Ask for. Similarly, an optimum value for the injection timing is determined according to the piston position P and the engine temperature T. In addition, since ignition is performed immediately after the start of cranking, the ignition timing is set to an optimum value that can effectively convert the initial explosion into the rotation of the engine 1.

【0027】その後、ステップS18の判定がNOで始
動が完了していないときには、前記ステップS14及び
ステップS22の処理を繰り返して、上記のように初爆
させた気筒の後続気筒に対して同様の制御を実行する。
但し、このときには既にクランキングが開始されて下死
点から圧縮が行われることから、ピストン位置Pは下死
点として設定される。又、この後続気筒には、エンジン
1の吸気系に滞留して昇温された空気が吸入されること
から、初回の圧縮行程気筒と同様にかなり高い筒内温度
が確保される。
Thereafter, if the determination in step S18 is NO and the starting is not completed, the processes in steps S14 and S22 are repeated to perform the same control for the cylinders subsequent to the cylinder which was initially detonated as described above. Execute
However, at this time, since the cranking has already been started and compression is performed from the bottom dead center, the piston position P is set as the bottom dead center. In addition, since the temperature of the air that has stayed in the intake system of the engine 1 and has been increased is sucked into the succeeding cylinder, a considerably high in-cylinder temperature is secured as in the first compression stroke cylinder.

【0028】そして、始動が完了してステップS18の
判定がYESになると、ステップS20に移行して通常
のエンジン制御を実行する。即ち、目標平均有効圧Pe
及びエンジン回転速度Neに基づいて圧縮行程噴射か吸
気行程噴射かを選択し、例えば、アイドル運転を継続す
る場合には圧縮行程噴射に、急加速の場合には吸気行程
噴射に設定し、それぞれの運転状態に応じた燃料噴射量
及び噴射時期や点火時期を決定して制御を行う。
Then, when the start is completed and the determination in step S18 becomes YES, the process proceeds to step S20 and normal engine control is executed. That is, the target average effective pressure Pe
And selecting the compression stroke injection or the intake stroke injection based on the engine rotation speed Ne. For example, when the idle operation is continued, the compression stroke injection is set, and when the acceleration is rapid, the intake stroke injection is set. Control is performed by determining the fuel injection amount, the injection timing, and the ignition timing according to the operating state.

【0029】その後、ステップS24でエンジン停止指
令の有無を判定する。信号待ち等に際してエンジン停止
条件が成立した場合、或いは運転者にてイグニションス
イッチ14がOFF操作された場合のいずれにも該当し
ないときには、NOと判定して前記ステップS20に戻
る。又、ステップS24で何れかの条件に該当してYE
Sの判定を下したときには、ステップS26で燃料噴射
制御及び点火時期制御を中止して、ステップS28に移
行する。ステップS28ではクランク角センサ23のク
ランク角信号とカム角センサ24のTOP信号を読み込
み、それらの信号に基づいて、前記ステップS6と同様
に停止直前のエンジン1の圧縮行程気筒及びピストン位
置Pを算出し、ステップS30でそれらの情報を記憶装
置内に格納した後、このルーチンを終了する。
Thereafter, it is determined in step S24 whether an engine stop command has been issued. If the engine stop condition is satisfied when waiting for a traffic light or the like, or if the driver does not turn off the ignition switch 14, the determination is NO and the process returns to step S20. In step S24, if any one of the conditions is satisfied and YE
When the determination at S is made, the fuel injection control and the ignition timing control are stopped at step S26, and the process proceeds to step S28. In step S28, the crank angle signal of the crank angle sensor 23 and the TOP signal of the cam angle sensor 24 are read, and based on those signals, the compression stroke cylinder and the piston position P of the engine 1 immediately before the stop are calculated as in step S6. Then, after storing the information in the storage device in step S30, the routine ends.

【0030】そして、本実施例では、以上のクランク角
センサ23、カム角センサ24、及びステップS28の
処理を実行するときのECU21が気筒判別手段として
機能し、ステップS30の処理を実行するときのECU
21及び記憶装置が判別情報保持手段として機能し、ス
テップS4乃至ステップS8の処理を実行するときのE
CU21が判別情報更新手段として機能し、ステップS
22の処理を実行するときのECU21が始動制御手段
として機能する。
In this embodiment, the crank angle sensor 23, the cam angle sensor 24, and the ECU 21 for executing the processing of step S28 function as cylinder discriminating means, and perform the processing of step S30. ECU
21 and the storage device function as the discrimination information holding means, and are used when executing the processing of steps S4 to S8.
CU21 functions as discrimination information updating means, and
The ECU 21 at the time of executing the processing of 22 functions as start control means.

【0031】以上の説明から明らかなように、本実施例
のエンジン1の始動装置では、停止中のエンジンの圧縮
行程気筒を対象として直ちに燃料噴射及び点火を実行す
ることから、速やかに初爆を行って始動させることがで
きる。しかも、エンジン停止時に圧縮行程気筒及びピス
トン位置Pの情報(気筒判別情報)を記憶装置に格納し
て、それらの情報に基づいて始動制御を行うようにした
ため、気筒判別処理を実施することなく直ちに始動制御
を開始でき、その始動所要時間をより一層短縮化するこ
とができる。
As is apparent from the above description, the starting device for the engine 1 of the present embodiment immediately executes the fuel injection and the ignition for the compression stroke cylinder of the stopped engine, so that the first explosion can be quickly carried out. You can go and start. Moreover, since the information on the compression stroke cylinder and the piston position P (cylinder discrimination information) is stored in the storage device when the engine is stopped, and the start control is performed based on the information, the cylinder discrimination processing is immediately performed without performing the cylinder discrimination processing. Start control can be started, and the time required for the start can be further reduced.

【0032】又、上記のようにステップS16での通常
始動制御でも、圧縮行程気筒及びピストン位置Pに基づ
いて気筒判別処理を省略できるため、この場合にも気筒
判別処理の相当分だけ始動を早めることができる。そし
て、以上のように始動所要時間を短縮化したため、運転
者の操作による始動の場合は無論のこと、信号待ち等で
停止させたエンジン1を自動始動する際にも、ほとんど
瞬時に始動を完了して速やかに発進することができ、ひ
いてはアイドルストップ車両の商品価値を向上させるこ
とができる。
In the normal start control in step S16 as described above, the cylinder discrimination processing can be omitted based on the compression stroke cylinder and the piston position P. In this case, too, the start is advanced by a considerable amount of the cylinder discrimination processing. be able to. As described above, since the starting time is shortened, the starting operation is completed almost instantaneously even when the engine 1 is stopped automatically due to a signal or the like, when the engine 1 is automatically started. As a result, the vehicle can be started quickly, and the commercial value of the idle stop vehicle can be improved.

【0033】しかも、エンジン停止中に車両の移動等に
よりクランク角が変化したときには、それに応じて圧縮
行程気筒及びピストン位置Pの情報を更新するようにし
たため、常に適切な情報に基づいて始動制御を実行する
ことができ、始動ミス等を防止して高い信頼性を確保す
ることができる。加えて、圧縮行程気筒及びピストン位
置Pの情報の格納と更新処理は、極めて簡単な制御で実
現できるため、製造コストを高騰させることなく上記し
た作用効果を得ることができる。
Further, when the crank angle changes due to the movement of the vehicle or the like while the engine is stopped, the information on the compression stroke cylinder and the piston position P is updated accordingly, so that the start control is always performed based on appropriate information. It can be executed, and starting reliability and the like can be prevented to ensure high reliability. In addition, since the storing and updating of the information on the compression stroke cylinder and the piston position P can be realized by extremely simple control, the above-mentioned effects can be obtained without increasing the manufacturing cost.

【0034】以上で実施例の説明を終えるが、本発明の
態様はこの実施例に限定されるものではない。例えば、
上記実施例では、アイドルストップ車両に用いる筒内噴
射型エンジン1の始動装置に具体化したが、通常の車両
に用いる筒内噴射型エンジンの始動装置、或いはハイブ
リッド車両に用いる筒内噴射型エンジンの始動装置とし
て具体化してもよい。この場合であっても、通常の車両
では始動性の向上を実現でき、ハイブリッド車両では、
それに加えて加速時等にエンジンを速やかに始動させて
良好な加速応答性を実現できる。
Although the description of the embodiment has been completed above, the embodiments of the present invention are not limited to this embodiment. For example,
In the above-described embodiment, the starting device of the direct injection engine 1 used for the idle stop vehicle is embodied. However, the starting device of the direct injection engine used for the normal vehicle or the direct injection engine used for the hybrid vehicle is used. It may be embodied as a starting device. Even in this case, the startability can be improved in a normal vehicle, and in a hybrid vehicle,
In addition, a good acceleration response can be realized by quickly starting the engine during acceleration or the like.

【0035】又、上記実施例では、圧縮行程気筒に対し
て燃料噴射及び点火する早期始動制御を実行可能な始動
装置として具体化したが、早期始動制御を実行しない筒
内噴射型エンジン1としても具体化可能であり、その場
合でも従来に比較して早期に始動を完了することができ
る。
Further, in the above embodiment, the starting device capable of executing the early start control for injecting and igniting the fuel in the compression stroke cylinder is embodied. However, the direct injection engine 1 which does not execute the early start control may be used. It can be embodied, and even in that case, the start can be completed earlier than in the past.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように本発明の筒内噴射型
内燃機関の始動装置によれば、気筒判別処理を実施する
ことなく直ちに始動制御を開始するため、速やかに始動
を完了することができる。
As described above, according to the starting apparatus for a direct injection type internal combustion engine of the present invention, the starting control is started immediately without performing the cylinder discriminating process, so that the starting can be completed quickly. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例の筒内噴射型エンジンの始動装置を示す
全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a starting device for a direct injection engine of an embodiment.

【図2】ECUが実行するメインルーチンを示すフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a main routine executed by an ECU.

【図3】ECUが実行するメインルーチンを示すフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a main routine executed by an ECU.

【図4】着火可能領域を判定するためのマップを示す説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a map for determining an ignitable area.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン(内燃機関) 21 ECU(気筒判別手段、判別情報保持手段、
始動制御手段) 23 クランク角センサ(気筒判別手段) 24 カム角センサ(気筒判別手段)
1 engine (internal combustion engine) 21 ECU (cylinder discriminating means, discriminating information holding means,
Start control means) 23 Crank angle sensor (cylinder discriminating means) 24 Cam angle sensor (cylinder discriminating means)

フロントページの続き (72)発明者 竹村 純 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 安東 弘光 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 Fターム(参考) 3G301 HA04 JA00 KA01 KA28 LB04 NC01 PC02Z PE01Z PE03Z PE05Z PF01Z PF03Z PF06Z PF07Z Continued on the front page (72) Inventor: Jun Takemura 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor: Hiromitsu Ando 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation In-house F term (reference) 3G301 HA04 JA00 KA01 KA28 LB04 NC01 PC02Z PE01Z PE03Z PE05Z PF01Z PF03Z PF06Z PF07Z

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の運転中に気筒判別を行う気筒
判別手段と、 上記内燃機関の停止中に上記気筒判別手段の気筒判別情
報を保持する判別情報保持手段と、 上記内燃機関の始動時に、上記判別情報保持手段にて保
持された気筒判別情報に基づいて始動制御を実行する始
動制御手段とを備えたことを特徴とする筒内噴射型内燃
機関の始動装置。
Cylinder discrimination means for performing cylinder discrimination during operation of an internal combustion engine; discrimination information holding means for holding cylinder discrimination information of the cylinder discrimination means while the internal combustion engine is stopped; And a start control means for executing start control based on the cylinder discrimination information held by the discrimination information holding means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100764507B1 (en) 2006-11-24 2007-10-09 현대자동차주식회사 Starter motor control apparatus for vehicle and method thereof
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