JP2006183612A - Start controller of multi-cylinder internal combustion engine using hydrogen fuel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は水素燃料を用いる多気筒内燃機関の始動制御装置に関するものである。 The present invention relates to a start control device for a multi-cylinder internal combustion engine using hydrogen fuel.
内燃機関(エンジン)を始動するには,始動指令(例えばイグニッションスイッチのオン操作)があったときに,電動機(スタータモータ)を駆動して内燃機関をクランキングし,内燃機関の回転数がある回転数以上になった状態で燃料噴射を開始をさせるというのが通常である。 In order to start an internal combustion engine (engine), when a start command (for example, an ignition switch ON operation) is issued, the motor (starter motor) is driven to crank the internal combustion engine, and the internal combustion engine has a rotational speed. Normally, fuel injection is started in a state where the rotational speed is exceeded.
一方,最近の内燃機関(エンジン)特に自動車用内燃機関の中には,気筒内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式のものが増加する傾向にある。特許文献1には,筒内直接噴射式の多気筒内燃機関において,内燃機関の始動を極力素早く行うために,始動時の1サイクル目から燃料噴射を行うべく,始動指令に応じて電動機を駆動すると共に,内燃機関の停止時に吸気行程から圧縮行程前半の期間にある気筒に対して燃料噴射を行うようにすることが開示されている。このように,電動機の駆動開始時期という早い時期に燃料噴射(これに伴う燃焼)を行うことにより,内燃機関が完爆するまでに要する時間を短くすることが可能となる。
On the other hand, in recent internal combustion engines (engines), in particular, internal combustion engines for automobiles, the number of in-cylinder direct injection types in which fuel is directly injected into the cylinder tends to increase. In
ところで,最近の内燃機関においては,環境問題等から,燃料として水素を用いるものが種々提案されつつある。水素燃料を用いた内燃機関にあっては,水素燃料が極めて軽い気体でありしかも引火性が高いことから,吸気ポートを通しての燃焼室外部への水素燃料の漏れ防止という観点から,筒内直接噴射方式とされるのが一般的である。 By the way, in recent internal combustion engines, various types using hydrogen as a fuel are being proposed due to environmental problems. In an internal combustion engine using hydrogen fuel, since the hydrogen fuel is an extremely light gas and has high flammability, direct in-cylinder injection is used from the viewpoint of preventing leakage of hydrogen fuel to the outside of the combustion chamber through the intake port. It is common to use a method.
上述のような水素燃料を用いた内燃機関において,その始動をいかにすみやかに行うかということが問題となる。すなわち,水素燃料は,非常に軽いために,燃焼室に供給されたときに吸気ポートが開いていると,吸気ポートを通して外部へ漏れ出ることになり,この点の対策を講じることが必要になる。なお,内燃機関が完爆して通常の運転が行われているとき,つまり内燃機関の回転数が大きくなった状態では,吸気ポートが多少開いた状態で燃料噴射を行ったとしても,吸気ポートがすぐに閉状態となるために,水素燃料が吸気ポートを通して外部へ漏れ出るということは事実上問題とならないが,始動時には内燃機関の回転数が極めて低いために,吸気ポートが開いている状態で水素燃料を燃焼室に供給したのでは,水素燃料が吸気ポートへ漏れ出てしまう可能性が高いものとなる。 In an internal combustion engine using hydrogen fuel as described above, how to start the engine quickly becomes a problem. In other words, since hydrogen fuel is very light, if the intake port is open when supplied to the combustion chamber, it will leak out through the intake port, and it is necessary to take measures against this point. . Note that when the internal combustion engine is completely exploded and normal operation is being performed, that is, when the internal combustion engine speed is high, even if fuel injection is performed with the intake port slightly open, the intake port However, the fact that hydrogen fuel leaks to the outside through the intake port is not a problem in practice, but the internal combustion engine speed is very low at start-up, so the intake port is open. In this case, if hydrogen fuel is supplied to the combustion chamber, there is a high possibility that the hydrogen fuel leaks to the intake port.
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、水素燃料の吸気ポートを通しての外部への漏れを防止しつつ,極力すみやかに内燃機関の始動を行えるようにした水素燃料を用いる多気筒内燃機関の始動制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and its purpose is to prevent the hydrogen fuel from leaking outside through the intake port and to start the internal combustion engine as quickly as possible. An object of the present invention is to provide a start control device for a multi-cylinder internal combustion engine using fuel.
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
気筒内に水素燃料を直接噴射する燃料噴射手段と,前記燃料噴射手段からの燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段と,気筒内に直接噴射された水素燃料に点火を行う点火手段と,始動指令に応じて内燃機関を駆動する始動用の電動機とを備えた水素燃料を用いる多気筒内燃機関の始動制御装置であって,
前記燃料噴射制御手段は,始動指令に応じて前記電動機を駆動したとき,停止時に圧縮行程にある燃焼室に対する吸気ポートが閉状態のときには該圧縮行程にある燃焼室に燃料噴射を行う一方,停止時に圧縮行程にある燃焼室に対する吸気ポートが開状態のときには該吸気ポートが開状態から閉状態に変化するのを待って該圧縮行程にある燃焼室に対して燃料噴射を行う,
ようにしてある。
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the present invention. That is, as described in
Fuel injection means for directly injecting hydrogen fuel into the cylinder, fuel injection control means for controlling the fuel injection timing from the fuel injection means, ignition means for igniting the hydrogen fuel directly injected into the cylinder, and starting A start control device for a multi-cylinder internal combustion engine that uses hydrogen fuel and a starter motor that drives the internal combustion engine in response to a command,
When the motor is driven in response to a start command, the fuel injection control means injects fuel into the combustion chamber in the compression stroke when the intake port for the combustion chamber in the compression stroke is closed when stopped. Sometimes when the intake port for the combustion chamber in the compression stroke is open, fuel injection is performed on the combustion chamber in the compression stroke after the intake port changes from the open state to the closed state.
It is like that.
上記解決手法によれば,始動指令に応じて電動機による内燃機関の駆動が開始されることになる。このとき,停止時つまり始動指令直前に圧縮行程にある燃焼室の吸気ポートが閉じているときは,この圧縮行程にある燃焼室に対して燃料噴射が行われて,内燃機関がすみやかに完爆つまり始動されることになる。また,停止時に圧縮行程にある燃焼室の吸気ポートが開いているときは,この吸気ポートが閉状態になるのを待ってから圧縮行程にある燃焼室に燃料噴射が行われるので,上記の場合よりも吸気ポートが開状態から閉状態になるまで待つというわずかの時間的遅れはあるものの,内燃機関がすみやかに完爆されることになる。勿論,上記いずれの場合にあっても,燃料噴射されるときは吸気ポートが閉じているので,水素燃料が吸気ポートを通して外部へ漏れ出るという事態は確実に防止されることになる。 According to the above solution, the driving of the internal combustion engine by the electric motor is started in response to the start command. At this time, when the intake port of the combustion chamber in the compression stroke is closed at the time of stoppage, that is, immediately before the start command, fuel injection is performed to the combustion chamber in the compression stroke, and the internal combustion engine is immediately completed. In other words, it will be started. In addition, when the intake port of the combustion chamber in the compression stroke is open at the time of stop, the fuel injection is performed to the combustion chamber in the compression stroke after waiting for the intake port to be closed. Although there is a slight delay in waiting until the intake port is changed from the open state to the closed state, the internal combustion engine is completely explosive. Of course, in any of the above cases, since the intake port is closed when fuel is injected, a situation in which hydrogen fuel leaks outside through the intake port is surely prevented.
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2以下に記載のとおりである。すなわち,
前記燃料噴射制御手段は,停止時に燃焼室が圧縮行程末期にあるときは,停止時に吸気行程にある別気筒の燃焼室が圧縮行程でかつ吸気ポートが開状態から閉状態に変化するのを待って,該圧縮行程になった燃焼室に対して燃料噴射を行う,ようにすることができる(請求項2対応)。この場合、停止時に圧縮行程末期にある燃焼室に燃料噴射を行っても,噴射された燃料の十分な圧縮が行われなくて良好な燃焼を得るのが難しくなり,極端な場合には失火の可能性が高くなる。しかしながら,この場合は,圧縮行程末期にある燃焼室に対して燃料噴射を行う代わりに,停止時に吸気行程にある別気筒の燃焼室が電動機の駆動によってやがて圧縮行程でかつ吸気ポートが開状態から閉状態に変化したタイミングにおいて燃料噴射を行うので,良好な燃焼を確実に得つつすみやかに内燃機関を始動させることができる。勿論,この場合も,吸気ポートが閉じた状態で燃料噴射が行われるので,水素燃料が吸気ポートを通して外部へ漏れ出るという事態が確実に防止されることになる。
A preferred mode based on the above solution is as described in
When the combustion chamber is at the end of the compression stroke at the time of stop, the fuel injection control means waits for the combustion chamber of another cylinder in the intake stroke at the time of stop to be in the compression stroke and the intake port to change from the open state to the closed state. Thus, the fuel can be injected into the combustion chamber in the compression stroke (corresponding to claim 2). In this case, even if fuel is injected into the combustion chamber at the end of the compression stroke when stopping, it will be difficult to obtain good combustion because the injected fuel is not sufficiently compressed. The possibility increases. However, in this case, instead of injecting fuel into the combustion chamber at the end of the compression stroke, the combustion chamber of another cylinder that is in the intake stroke at the time of stoppage is eventually in the compression stroke and the intake port is opened by the drive of the motor. Since the fuel injection is performed at the timing when the state is changed to the closed state, the internal combustion engine can be started immediately while reliably obtaining good combustion. Of course, in this case as well, since fuel injection is performed with the intake port closed, it is possible to reliably prevent hydrogen fuel from leaking outside through the intake port.
前記燃料噴射制御手段は,前記吸気ポートが開状態から閉状態に変化するのを待って行う燃料噴射を,吸気ポートが開状態から閉状態に変化した時点で行う,ようにすることができる(請求項3対応)。この場合、吸気ポートが閉状態とされている期間のうち,開状態から閉状態へと変化した時点という早いタイミングで燃料噴射を実行することにより,最適点火時期の前までに確実に燃料噴射を完了して,良好な燃焼を確実に確保しつつエンジンの完爆までの時間を短縮化する上で好ましいものとなる。 The fuel injection control means can perform fuel injection that is performed after the intake port changes from an open state to a closed state when the intake port changes from an open state to a closed state ( Corresponding to claim 3). In this case, by performing fuel injection at an early timing, i.e., when the intake port changes from the open state to the closed state during the closed state, the fuel injection is reliably performed before the optimal ignition timing. This is preferable in order to shorten the time until the complete explosion of the engine while ensuring good combustion.
本発明によれば,水素燃料が吸気ポートを通して外部へ漏れ出るのを防止しつつ,すみやかに内燃機関を始動させることができる。 According to the present invention, the internal combustion engine can be started quickly while preventing hydrogen fuel from leaking outside through the intake port.
図1は,本発明が適用された車両の駆動系を示すもので,1はエンジン(内燃機関),2は走行用モータ,3は始動用電動機(始動用モータ)を兼用したジェネレータである。エンジン1とモータ2とジェネレータ3とは,後述する駆動機構4を介して,左右の駆動輪5間に設けられたデファレンシャルギア6に連結されている。ジェネレータ3での発電電力は,インバータ7を介してバッテリ8に給電される。また,バッテリ8からの電力は,インバータ7を介して,走行用のモータ2に給電されると共に,始動用電動機として用いられるときのジェネレータ3に給電される。
FIG. 1 shows a drive system of a vehicle to which the present invention is applied. 1 is an engine (internal combustion engine), 2 is a traveling motor, and 3 is a generator that also serves as a starting electric motor (starting motor). The
前記駆動機構4の一例が,図2に示される。この駆動機構4は,遊星歯車機構11を有する。遊星歯車機構11は,サンギア12と,リングギア13と,両ギア12,13に対してそれぞれ噛合される複数の遊星ギア14とを有し,各遊星ギア14がキャリア15に回転自在に保持されている。エンジン1(の出力軸)が,キャリア15に対して一体回転するように連結されている。ジェネレータ3が,サンギア12と一体回転するように連結されている。
An example of the
遊星歯車機構11の回転軸(サンギア12の回転軸)α1と平行に,2本の回転軸α2,α3が配設されている。回転軸α3が,デファレンシャルギア6の回転軸であり,その入力ギアが符号16で示される。回転軸α2には,大小2つのギア17,18が一体回転するように固定されている。大きい方のギア17が,遊星歯車機構11のリングギア13に噛合され,小さい方のギア18が,入力ギア16と噛合されている。また,大きい方のギア17には,さらに,モータ2の回転軸2aに固定されたギア19が噛合されている。
Two rotation shafts α2 and α3 are arranged in parallel to the rotation shaft of the planetary gear mechanism 11 (the rotation shaft of the sun gear 12) α1. The rotation axis α3 is the rotation axis of the differential gear 6, and its input gear is denoted by reference numeral 16. The large and
キャリア15に入力されるエンジン1の駆動力は,遊星ギア14(の公転運動),リングギア13,ギア17,18を経て,デファレンシャルギア6の入力ギア16に伝達される。ギア18に入力されるモータ2の駆動力は,ギア17を経て入力ギア16に伝達される。駆動輪5に制動力が付与されるブレーキ時において,入力ギア16からの駆動力(制動力)は,上記とは逆の経路を経て,モータ2あるいはエンジン1に伝達される他,さらに遊星ギア14を経てサンギア12つまりジェネレータ3に伝達される(ジェネレータ3の発電で,回生制動)。エンジン1の停止時に,サンギア12に入力されるジェネレータ3の駆動力は,遊星ギア14(の公転運動)からキャリア15を経てエンジン1に伝達されて,エンジン1に対して始動のための駆動力が与えられることになる。
The driving force of the
前述のように,図1に示す駆動系は,いわゆるハイブリッド車用となっていて,車両の走行状態に応じて,例えばエンジン1のみの駆動,エンジン1とモータ2との両方による駆動,さらにはモータ2のみによる駆動という3つの駆動態様の中から適宜の駆動態様が使い分けられるが,このような駆動態様の使い分けそのものは本発明と直接関係がないので,その詳細な説明は省略する。勿論,本発明は,ハイブリッド車に限定されるものではなく,エンジン1のみによる駆動が行われる車両においても同様に適用し得るものである。また,ジェネレータ3を発電専用とする一方,エンジン始動用となる専用のスタータモータを別途設けたものであってもよい。
As described above, the drive system shown in FIG. 1 is for a so-called hybrid vehicle. Depending on the traveling state of the vehicle, for example, only the
エンジン1は,水素燃料を用いた燃焼が行われるもので,実施形態では,2ロータ式のバンケル型ロータリピストンエンジンとされている。すなわち,エンジン1の各気筒について2本の燃料噴射弁21が設けられており,各燃料噴射弁21はそれぞれ,水素燃料を貯溜した燃料タンク22に接続されている。エンジン1の詳細を示す図3において,23はロータハウジング,24はロータ,25は出力軸(エキセントリックシャフト),26は点火プラグ(点火手段),27は吸気ポート,28は排気ポートである。図3では,燃料噴射弁21(燃料噴射手段)が,吸気行程にありかつ吸気ポート27が開状態にある燃焼室に臨んでいる状態が示される。
The
図4は,一方の気筒の燃焼室に着目してエンジン1の出力軸15の回転角度(エキセンアングル)と各行程との関係を示すものであり,他方の気筒の燃焼室は2行程分だけずれた行程となっている。また,図4では,エキセンアングルの他に,ATDC(上死点後)およびBBDC(下死点前)での対応角度をも示してあり,1ロータあたり3つの燃焼室が形成されるので,ロータ24の1回転あたり3回の圧縮行程(3回の膨張行程,排気行程あるいは吸気行程)が存在する。なお,エキセンアングル1080度で1サイクルとなるが,圧縮行程はエキセンアングル810度から1080度の範囲である。そして,エンジン1の回転数が大となる完爆した状態では,吸気行程中の上死点後90度から圧縮行程中の上死点後180度に相当する広い範囲が,吸気ポート27から水素燃料が漏れ出ない状態で水素燃料を噴射可能な範囲となる。この一方,エンジン回転数が小である完爆前の始動時では,吸気ポート27から水素燃料が漏れでないようにするには,水素燃料の噴射可能範囲が,上死点後60度から上死点後180度の範囲と狭くなる。
FIG. 4 shows the relationship between the rotation angle of the output shaft 15 of the
燃料噴射可能範囲の末期を示す上述した上死点後180度の設定は,図3に示す燃料噴射弁21の配設位置の関係からすると,それ以上進んだ状態では燃焼室がロータ24によって燃料噴射弁21と遮断されてしまうためである。したがって,少なくとも一部の燃料噴射弁21の配設位置を図3の場合よりもロータ回転方向により進んだ側に配設すれば,燃料噴射を行うことは可能である。また,燃料噴射弁が常時燃焼室に臨んだ往復動型エンジンの場合は,圧縮行程の末期においても燃料噴射が可能である。
The setting of 180 degrees after the top dead center indicating the end of the fuel injectable range is based on the arrangement position of the
再び図1において,Uはマイクロコンピュータを利用して構成された制御ユニット(コントローラ)である。この制御ユニットU(燃料噴射制御手段)は,特にエンジン1の始動時のジェネレータ3の駆動制御と,燃料噴射弁21からの燃料噴射制御(燃料噴射に伴う点火時期制御)とを行うものである。この制御ユニットUには,各種センサあるいはスイッチS1〜S3からの信号が入力される。センサS1は,イグニッションスイッチである。センサS2,S3は,後述するように,出力軸25の回転角度位置を検出する回転位置センサである。
In FIG. 1 again, U is a control unit (controller) configured using a microcomputer. This control unit U (fuel injection control means) performs, in particular, drive control of the
上記回転位置検出用のセンサS2,S3は,例えば図5に示すように配設されている。すなわち,図5において31は出力軸25と一体回転されるフライホイールであり,このフライホイール31の外周面には,それぞれ30度の角度範囲を有する合計6個のリセス(凹部)32が30度間隔で形成されている。そして,センサS2,S3が,フライホイール31の外周面に臨むようにして,互いに15度の位相差をおいた状態で配設されている。各センサS2,S3はそれぞれ,例えばリセス32に合致した位置(臨んだ位置)のときにオフされ,リセス32から外れた位置のときにオンとされる。
The sensors S2 and S3 for detecting the rotational position are arranged as shown in FIG. 5, for example. That is, in FIG. 5,
出力軸25が所定の一方向(正転方向)に回転したときの上記両センサS2とS3との出力の状態が,図6に示される。この図6からも明らかなように,出力軸25の回転角度位置を15度の単位でもって検出することが可能となり,燃焼室がどの行程にあるのかを15度単位でもって知ることが可能となる。そして,15度単位で生じる各センサS2,S3のオンからオフ(あるいはオフからオン)までの間の時間をみることによって,出力軸25の回転角度位置を例えば1度単位というように微少角度単位でもって検出することが可能となる。特に,圧縮行程にある燃焼室に着目したときに,その吸気ポート27が閉状態であるのかあるいは開状態にあるのかを知ることができる。さらには,両センサS2,S3の出力関係を見ることによって,出力軸25が正転方向に回転しているのか,あるいは逆転方向に回転しているのかをも知ることができる。なお,ある燃焼室がどの行程にあるのか(出力軸25の絶対角度位置)を両センサS2,S3の出力のみによって知ることができるが,出力軸25の絶対角度位置を検出するセンサを別途設けることもできる。
FIG. 6 shows the output state of the sensors S2 and S3 when the
次に,エンジン始動時における制御ユニットUの制御内容について説明する。まず,エンジン1が運転されている状態から停止されるまでの間のセンサS2,S3の出力をみることにより,エンジン1が停止したときの出力軸25の回転角度位置が検出(判定)される。この出力軸25の回転角度位置を知ることにより,エンジン停止時において(エンジン停止状態からのエンジン始動指令時において),圧縮行程にある燃焼室が存在する気筒の判別が行われ,また圧縮行程にある燃焼室の吸気ポート27が閉状態であるか(図7に閉状態のときが示される),あるいは開状態であるか(図8に開状態のときが示される)の判別が行われ,さらに圧縮行程にある燃焼室が圧縮行程の末期にあるか否かの判定も行われる。一方の気筒の燃焼室が圧縮行程末期のときは,他方の気筒の燃焼室が吸気行程末期にある(図9参照)。なお,ジェネレータ3によるエンジン1の駆動開始直後において,回転初期時(例えば停止状態から数度分というわずかの回転角度だけ回転された状態)での出力軸25の回転位置をセンサS2,S3で検出することにより,圧縮行程あるいは吸気行程にある気筒の判別や,圧縮行程にある燃焼室の吸気ポート27が閉状態にあるか開状態にあるかを検出するようにしてもよい。
Next, the control contents of the control unit U when the engine is started will be described. First, the rotational angle position of the
エンジンの始動指令があったとき,例えばイグニッションスイッチS4がオン操作されたときや,モータ2のみによる走行状態からエンジン1による駆動をも行った走行状態へと切換えるとき(例えば高出力要求時やバッテリ8の蓄電容量が所定値よりも小さくなったとき)に始動指令が発生される。この始動指令が発生されると,直ちにジェネレータ3がエンジン始動用の電動機として機能するように駆動される。燃料噴射は,燃焼室の状況に応じて,次のように行われる。まず第1に,燃焼室が圧縮行程末期ではない状態での圧縮行程にあり,かつ吸気ポート27が閉じられているとき(図4においてATDC60度からATDC180度の範囲にあるとき)は,ジェネレータ3の駆動開始と共に燃料噴射が実行される(図7参照)。
When an engine start command is issued, for example, when the ignition switch S4 is turned on, or when switching from a running state using only the
第2に,燃焼室が圧縮行程にあり,かつ吸気ポート27が開いているとき(図4においてエキセンアングル810度からATDC60度の範囲にあるとき)は,ジェネレータ3の駆動によってエンジン1が駆動されて,吸気ポート27が閉状態のときに,燃料噴射が実行される(図8参照)。なお,燃料噴射の実行は,極力すみやかに行うという観点から,吸気ポート27が開状態から閉状態に変化した時点で行うのが好ましい。
Second, when the combustion chamber is in the compression stroke and the
第3に,燃焼室が圧縮行程末期にあるときである(図4において,ATDC180度からエキセンアングル1080度の範囲)。このときは,圧縮行程にある燃焼室に燃料噴射を行っても,十分な圧縮作用が得られず,良好な燃焼を確保することが難しくなる。このときは,一方の気筒の燃焼室が圧縮行程末期にあるときは,別の気筒の燃焼室が吸気行程末期のときである(図8参照)。したがって,このときは,ジェネレータ3によるエンジン駆動によって,吸気行程にある他方の気筒の燃焼室が圧縮行程末期ではない圧縮行程でかつその吸気ポート27が閉状態となったときに(図4においてATDC60度からATDC180度の範囲にあるとき),燃料噴射が実行される(図8参照)。なお,燃料噴射の実行は,極力すみやかに行うという観点から,吸気ポート27が開状態から閉状態に変化した時点で行うのが好ましい。勿論,前述した第1〜第3のいずれの場合も,燃料噴射が実行された燃焼室に対しては,圧縮行程末期付近の既知のタイミングで点火が行われることになる。
Third, it is when the combustion chamber is at the end of the compression stroke (in FIG. 4, a range from
前述したように,エンジン始動指令が行われたときは,ジェネレータ3によるエンジン1の始動のための駆動開始と同時(図7の場合)あるいはわずかに遅れた極力早いタイミング(図8,図9の場合)で燃料噴射が実行されるので,エンジン1が完爆されるまでに要する時間を短縮することができる。図10には,本発明による始動制御を行った場合を実線で示し,比較のために,エンジン1がジェネレータ3によってある回転数以上に上昇した時点から燃料噴射を開始した場合を波線で示してある。この図10からも理解されるように,本発明による始動制御を実行することにより,エンジン1を完爆させるまでの時間が大幅に短縮されることになる。
As described above, when an engine start command is issued, the timing at which the
図11は,前述した制御ユニットUの制御内容を示すフローチャートであり,以下このフローチャートについて説明する。なお,以下の説明でPはステップを示す。まず,P1において,現在エンジン1が停止中であるか否かが判別される。この判別は,例えば,センサS2,S3で検出されるエンジン回転数が0のときに,エンジン1が停止状態であると判定される。P1の判別でYESのときは,P2において,前述したエンジン始動指令があるか否かが判別される。P2の判別でNOのとき,あるいはP1の判別でNOのときは,いずれもエンジン1を始動するときではないとして,P1に戻る。
FIG. 11 is a flowchart showing the control contents of the control unit U described above, and this flowchart will be described below. In the following description, P represents a step. First, at P1, it is determined whether or not the
上記P2の判別でYESのときは,P3において,圧縮行程にある特定の燃焼室の吸気ポート27が閉状態であるか否かが判別される(このとき,圧縮行程にある特定の燃焼室が存在する気筒も判別される)。このP3の判別でYESのときは,上記特定の燃焼室が圧縮行程の末期であるか否かが判別される。このP4の判別でNOのときは,P5において,ジェネレータ3によるエンジン1の駆動と,燃料噴射とが同時に実行される(図7の制御実行)。P4の判別でYESのときは,圧縮行程末期にある上記特定の燃焼室を有する気筒とは別の気筒の燃焼室が,ジェネレータ3によるエンジン駆動によって,圧縮行程になりかつその吸気ポート27が開状態から閉状態へと変化した時点で,燃料噴射が実行される(図9の制御実行)。
If the determination in P2 is YES, it is determined in P3 whether or not the
前記P3の判別でNOのときは,P7において,ジェネレータ3によるエンジン1の駆動を行うと共に,この駆動によって圧縮行程にある燃焼室の吸気ポート27が開状態から閉状態に変化した時点で,燃料噴射が実行される(図8の制御の実行)。
If the determination at P3 is NO, the
前記P5,P6,P7の後は,それぞれP8に移行して,エンジン回転数が所定回転数(完爆回転数)以上であるか否かが判別される。このP8の判別でNOのときは,P3に戻り,P8の判別でYESとなった時点で,通常のモードに移行される(完爆回転数以上のときの燃料噴射態様モードへの移行)。 After P5, P6, and P7, the process proceeds to P8, where it is determined whether or not the engine speed is equal to or higher than a predetermined engine speed (complete explosion engine speed). When the determination at P8 is NO, the process returns to P3, and when the determination at P8 is YES, the mode is shifted to the normal mode (the shift to the fuel injection mode when the complete explosion speed is exceeded).
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。エンジン1としては,3ロータ以上のロータ数を有するものであってもよく,また多気筒往復動型エンジンにおいても同様に適用し得るものである。特に,多気筒エンジンとしては,ある気筒の燃焼室が圧縮行程末期のときに,別の気筒の燃焼室が少なくとも吸気行程となるような多気筒エンジンであることが好ましい。
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the scope of claims. For example, the invention includes the following cases. . The
圧縮行程末期にある燃焼室に対して燃料噴射を行うようにしてもよい。この場合,良好な燃焼の確保という点では難しくなるものの,燃焼を利用したエンジン回転数の早期の立ち上げという点では有利となる。制御ユニットUによる個々の制御内容,あるいはフローチャートに示すステップ(ステップ群)での処理機能は,手段の名称を付して表現することもできる。本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。 Fuel injection may be performed on the combustion chamber at the end of the compression stroke. In this case, although it becomes difficult in terms of ensuring good combustion, it is advantageous in terms of early startup of the engine speed using combustion. The individual control contents by the control unit U or the processing functions at the steps (step groups) shown in the flowchart can also be expressed with the names of means. The object of the present invention is not limited to what is explicitly stated, but also implicitly includes providing what is substantially preferred or expressed as an advantage.
1:エンジン
3:ジェネレータ(始動用電動機)
21:燃料噴射弁
22:燃料タンク
25:出力軸
26:点火プラグ
27:吸気ポート
S1:車速センサ
S2,S3:出力軸の回転位置検出センサ
S4:イグニッションスイッチ
U:制御ユニット
1: Engine 3: Generator (starting motor)
21: Fuel injection valve 22: Fuel tank 25: Output shaft 26: Spark plug 27: Intake port S1: Vehicle speed sensor S2, S3: Rotation position detection sensor of output shaft S4: Ignition switch U: Control unit
Claims (3)
前記燃料噴射制御手段は,始動指令に応じて前記電動機を駆動したとき,停止時に圧縮行程にある燃焼室に対する吸気ポートが閉状態のときには該圧縮行程にある燃焼室に燃料噴射を行う一方,停止時に圧縮行程にある燃焼室に対する吸気ポートが開状態のときには該吸気ポートが開状態から閉状態に変化するのを待って該圧縮行程にある燃焼室に対して燃料噴射を行う,
ことを特徴とする水素燃料を用いる多気筒内燃機関の始動制御装置。 Fuel injection means for directly injecting hydrogen fuel into the cylinder, fuel injection control means for controlling the fuel injection timing from the fuel injection means, ignition means for igniting the hydrogen fuel directly injected into the cylinder, and starting A start control device for a multi-cylinder internal combustion engine that uses hydrogen fuel and a starter motor that drives the internal combustion engine in response to a command,
When the motor is driven in response to a start command, the fuel injection control means injects fuel into the combustion chamber in the compression stroke when the intake port for the combustion chamber in the compression stroke is closed when stopped. Sometimes when the intake port for the combustion chamber in the compression stroke is open, fuel injection is performed on the combustion chamber in the compression stroke after the intake port changes from the open state to the closed state.
A start control device for a multi-cylinder internal combustion engine using hydrogen fuel.
前記燃料噴射制御手段は,停止時に燃焼室が圧縮行程末期にあるときは,停止時に吸気行程にある別気筒の燃焼室が圧縮行程でかつ吸気ポートが開状態から閉状態に変化するのを待って,該圧縮行程になった燃焼室に対して燃料噴射を行う,
ことを特徴とする水素燃料を用いる多気筒内燃機関の始動制御装置。 In claim 1,
When the combustion chamber is at the end of the compression stroke at the time of stop, the fuel injection control means waits for the combustion chamber of another cylinder in the intake stroke at the time of stop to be in the compression stroke and the intake port to change from the open state to the closed state. Then, fuel is injected into the combustion chamber in the compression stroke.
A start control device for a multi-cylinder internal combustion engine using hydrogen fuel.
前記燃料噴射制御手段は,前記吸気ポートが開状態から閉状態に変化するのを待って行う燃料噴射を,吸気ポートが開状態から閉状態に変化した時点で行う,ことを特徴とする水素燃料を用いる多気筒内燃機関の始動制御装置。
In claim 1 or claim 2,
The fuel injection control means performs fuel injection after waiting for the intake port to change from an open state to a closed state when the intake port changes from an open state to a closed state. A start control device for a multi-cylinder internal combustion engine.
Priority Applications (1)
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JP2004380080A JP2006183612A (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Start controller of multi-cylinder internal combustion engine using hydrogen fuel |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013083363A1 (en) * | 2011-12-06 | 2013-06-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Device and method for electricity generation |
-
2004
- 2004-12-28 JP JP2004380080A patent/JP2006183612A/en active Pending
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