JP2010048194A - Start control device for internal combustion engine - Google Patents

Start control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2010048194A
JP2010048194A JP2008214285A JP2008214285A JP2010048194A JP 2010048194 A JP2010048194 A JP 2010048194A JP 2008214285 A JP2008214285 A JP 2008214285A JP 2008214285 A JP2008214285 A JP 2008214285A JP 2010048194 A JP2010048194 A JP 2010048194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
timing
fuel injection
valve
exhaust valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008214285A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Kosuge
英明 小菅
衛 ▲吉▼岡
Mamoru Yoshioka
Akira Tomimatsu
亮 冨松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc, Toyota Motor Corp filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP2008214285A priority Critical patent/JP2010048194A/en
Priority to PCT/IB2009/006467 priority patent/WO2010020852A1/en
Publication of JP2010048194A publication Critical patent/JP2010048194A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0242Variable control of the exhaust valves only
    • F02D13/0249Variable control of the exhaust valves only changing the valve timing only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261Controlling the valve overlap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F01L2800/01Starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • 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
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress HC emissions by promoting vaporization or atomization of fuel in especially a first start cycle when starting an internal combustion engine. <P>SOLUTION: In at least the first cycle in starting, the closing timing (EVC) of an exhaust valve is set to the advanced side of an intake top dead center and a crank angle from the closing timing (EVC) of the exhaust valve to the intake top dead center is controlled to be larger than a crank angle between the opening timing (IVO) of an intake valve and the intake top dead center. In at least the first cycle in starting, the fuel injection timing of a fuel injection valve is so controlled that the fuel injection timing overlaps with the opening timing (IVO) of the intake valve. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は内燃機関の始動制御装置に関し、詳しくは、燃料を吸気ポートに噴射するポート噴射式内燃機関の始動制御装置に関する。   The present invention relates to a start control device for an internal combustion engine, and more particularly to a start control device for a port injection internal combustion engine that injects fuel into an intake port.

内燃機関の始動時におけるHCの排出を抑制するための技術としては、例えば、特開2007−40150号公報に記載されたシステムが知られている。この公報に記載のシステムは、燃焼室内に燃焼ガスが存在していない始動1サイクル目は、いわゆる吸気非同期噴射を行うことで吸気ポート内での燃料の蒸発時間を長く取り、それにより燃料の気化を促進している。また、燃焼室内に燃焼ガスが存在する2サイクル目以降は、排気弁の閉タイミングを吸気上死点よりも進角側に制御するとともに吸気弁の開タイミングに合わせて燃料噴射時期を設定することで、燃焼室内から吸気ポートへ吹き返される高温の燃焼ガスによって燃料の気化を促進している。
特開2007−40150号公報 特開2002−227630号公報 特開2003−120348号公報
For example, a system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-40150 is known as a technique for suppressing HC emission at the time of starting an internal combustion engine. In the system described in this publication, in the first start cycle in which no combustion gas is present in the combustion chamber, so-called intake asynchronous injection is performed so that the fuel evaporating time in the intake port is long, thereby vaporizing the fuel. Promotes. In the second and subsequent cycles in which combustion gas exists in the combustion chamber, the closing timing of the exhaust valve is controlled to be advanced from the intake top dead center, and the fuel injection timing is set in accordance with the opening timing of the intake valve. Thus, the vaporization of the fuel is promoted by the high-temperature combustion gas blown back from the combustion chamber to the intake port.
JP 2007-40150 A JP 2002-227630 A JP 2003-120348 A

しかしながら、特開2007−40150号公報に記載の技術にも未だ改良の余地は残っている。それは始動1サイクル目に関してであって、気化時間の確保によって得られる燃料の気化の促進効果には限界があるからである。燃焼ガスが存在しない始動1サイクル目においては、吸気ポート内の温度は環境温度の影響を強く受ける。このため、環境温度が低い場合には気化時間の確保のみでは燃料が十分に気化しない可能性がある。   However, there is still room for improvement in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-40150. This is because of the first cycle of start-up, and there is a limit to the fuel vaporization promoting effect obtained by securing the vaporization time. In the first start cycle in which no combustion gas exists, the temperature in the intake port is strongly influenced by the environmental temperature. For this reason, when the environmental temperature is low, there is a possibility that the fuel is not sufficiently vaporized only by securing the vaporization time.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の始動時、特に始動1サイクル目における燃料の気化或いは微粒化を促進し、それによりHCの排出を抑制できるようにした内燃機関の始動制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and promotes the vaporization or atomization of fuel at the start of the internal combustion engine, particularly in the first cycle of the start, thereby suppressing the emission of HC. It is an object of the present invention to provide a start control device for an internal combustion engine.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、燃料を吸気ポートに噴射する燃料噴射弁と、閉タイミングを調整可能な排気弁とを有する内燃機関の始動制御装置において、
少なくとも始動時の1サイクル目は前記排気弁の閉タイミングを吸気上死点よりも進角側であって、且つ、その閉タイミングから吸気上死点までのクランク角度が吸気弁の開タイミングと吸気上死点との間のクランク角度よりも大きくなるように制御する排気弁閉タイミング制御手段と、
少なくとも始動時の1サイクル目は燃料噴射期間が前記吸気弁の開タイミングに重なるように前記燃料噴射弁の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention provides a start control device for an internal combustion engine having a fuel injection valve for injecting fuel into an intake port and an exhaust valve capable of adjusting a closing timing.
At least in the first cycle at the start, the closing timing of the exhaust valve is advanced from the intake top dead center, and the crank angle from the closing timing to the intake top dead center depends on the opening timing of the intake valve and the intake air. Exhaust valve closing timing control means for controlling to be larger than the crank angle between the top dead center and
Fuel injection timing control means for controlling the fuel injection timing of the fuel injection valve so that the fuel injection period overlaps the opening timing of the intake valve at least in the first cycle at the start;
It is characterized by having.

第2の発明は、第1の発明において、
前記燃料噴射時期制御手段は、燃料噴射期間の略中央付近が前記吸気弁の開タイミングに重なるように燃料噴射時期を制御することを特徴としている。
According to a second invention, in the first invention,
The fuel injection timing control means controls the fuel injection timing so that the vicinity of the approximate center of the fuel injection period overlaps with the opening timing of the intake valve.

第3の発明は、第1又は第2の発明において、
前記燃料噴射時期制御手段は、燃料噴射期間を複数回に分割し、分割した燃料噴射期間の1つの期間が前記吸気弁の開タイミングに重なり、他の期間は前記吸気バルブの閉期間内となるように燃料噴射時期を制御することを特徴としている。
According to a third invention, in the first or second invention,
The fuel injection timing control means divides the fuel injection period into a plurality of times, one of the divided fuel injection periods overlaps with the opening timing of the intake valve, and the other period is within the closing period of the intake valve. Thus, the fuel injection timing is controlled as described above.

第4の発明は、第3の発明において、
前記燃料噴射時期制御手段は、始動時の2サイクル目以降は、前記吸気弁の開タイミングに重なる燃料噴射期間を機関回転数の上昇に応じて減少させていくことを特徴としている。
According to a fourth invention, in the third invention,
The fuel injection timing control means is characterized in that after the second cycle at start-up, the fuel injection period overlapping with the opening timing of the intake valve is decreased in accordance with the increase in engine speed.

また、第5の発明は、上記の目的を達成するため、燃料を吸気ポートに噴射する燃料噴射弁と、閉タイミングを調整可能な排気弁と、開タイミングを調整可能な吸気弁とを有する内燃機関の始動制御装置において、
少なくとも始動時の1サイクル目は前記排気弁の閉タイミングを吸気上死点よりも進角側となるように制御する排気弁閉タイミング制御手段と、
少なくとも始動時の1サイクル目は前記吸気弁の開タイミングを前記吸気ポートの圧力と比して前記内燃機関の燃焼室の圧力が高いときとなるように制御する吸気弁開タイミング制御手段と、
少なくとも始動時の1サイクル目は燃料噴射期間が前記吸気弁の開タイミングに重なるように前記燃料噴射弁の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a fifth aspect of the invention is an internal combustion engine having a fuel injection valve that injects fuel into an intake port, an exhaust valve that can adjust the closing timing, and an intake valve that can adjust the opening timing. In the engine start control device,
Exhaust valve closing timing control means for controlling the closing timing of the exhaust valve to be at an advance side from the intake top dead center at least in the first cycle at the time of start;
An intake valve opening timing control means for controlling the opening timing of the intake valve at a first cycle at the time of starting so that the pressure of the combustion chamber of the internal combustion engine is higher than the pressure of the intake port;
Fuel injection timing control means for controlling the fuel injection timing of the fuel injection valve so that the fuel injection period overlaps the opening timing of the intake valve at least in the first cycle at the start;
It is characterized by having.

また、第6の発明は、上記の目的を達成するため、燃料を吸気ポートに噴射する燃料噴射弁と、閉タイミングを調整可能な排気弁と、開タイミングを調整可能な吸気弁とを有する内燃機関の始動制御装置において、
少なくとも始動時の1サイクル目は前記排気弁の閉タイミングを吸気上死点よりも進角側となるように制御する排気弁閉タイミング制御手段と、
少なくとも始動時の1サイクル目は前記吸気弁の開タイミングを前記燃焼室から前記吸気ポートへ吹き返しが生じるときとなるように制御する吸気弁開タイミング制御手段と、
少なくとも始動時の1サイクル目は燃料噴射期間が前記吸気弁の開タイミングに重なるように前記燃料噴射弁の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a sixth aspect of the invention is an internal combustion engine having a fuel injection valve that injects fuel into an intake port, an exhaust valve that can adjust the closing timing, and an intake valve that can adjust the opening timing. In the engine start control device,
Exhaust valve closing timing control means for controlling the closing timing of the exhaust valve to be at an advance side from the intake top dead center at least in the first cycle at the time of start;
An intake valve opening timing control means for controlling the opening timing of the intake valve at least in the first cycle at the time of starting so as to be when the blowback occurs from the combustion chamber to the intake port;
Fuel injection timing control means for controlling the fuel injection timing of the fuel injection valve so that the fuel injection period overlaps the opening timing of the intake valve at least in the first cycle at the start;
It is characterized by having.

第7の発明は、第5又は第6の発明において、
前記吸気弁開タイミング制御手段は、前記吸気弁の開タイミングを前記排気弁の閉タイミングよりも遅角側とすることを特徴としている。
According to a seventh invention, in the fifth or sixth invention,
The intake valve opening timing control means is characterized in that the opening timing of the intake valve is retarded from the closing timing of the exhaust valve.

第8の発明は、第5又は第6の発明において、
前記吸気弁開タイミング制御手段は、前記吸気弁の開タイミングを前記排気弁の閉タイミングから吸気上死点までのクランク角度と同じかそれより小さいクランク角度だけ、吸気上死点よりも進角側とすることを特徴としている。
The eighth invention is the fifth or sixth invention, wherein
The intake valve opening timing control means is configured to advance the intake valve from the intake top dead center by a crank angle equal to or smaller than a crank angle from the exhaust valve close timing to the intake top dead center. It is characterized by that.

第9の発明は、第5又は第6の発明において、
前記排気弁閉タイミング制御手段は、前記排気弁の閉タイミングを吸気上死点よりも進角側にクランク角度で30度以内とすることを特徴としている。
A ninth invention is the fifth or sixth invention, wherein
The exhaust valve closing timing control means is characterized in that the closing timing of the exhaust valve is set to be within 30 degrees as a crank angle on the advance side from the intake top dead center.

第1の発明によれば、始動1サイクル目、排気弁の閉タイミングは吸気上死点よりも進角側であって、且つ、その閉タイミングから吸気上死点までのクランク角度が吸気弁の開タイミングと吸気上死点との間のクランク角度よりも大きくなるように制御されるので、吸気弁の開タイミングにおける筒内ガスの圧力は、排気弁の閉タイミングにおける筒内ガスの圧力よりも高くなる。このため、排気弁の閉タイミングから吸気弁の開タイミングまでの間に燃焼室内で圧縮された筒内ガスが吸気弁の開弁とともに吸気ポートへ吹き返される。始動1サイクル目の燃料噴射期間は吸気弁の開タイミングに重ねられているので、吸気ポートへ吹き返された筒内ガスは燃料噴射弁から噴射されている燃料噴霧に衝突することになる。この筒内ガスの衝突によって燃料噴霧は攪拌され、より気化が進んだ燃料蒸気或いはより微粒化が進んだ燃料噴霧となる。   According to the first aspect of the present invention, in the first cycle of starting, the exhaust valve closing timing is on the advance side of the intake top dead center, and the crank angle from the closing timing to the intake top dead center is Since it is controlled to be larger than the crank angle between the opening timing and the intake top dead center, the cylinder gas pressure at the intake valve opening timing is higher than the cylinder gas pressure at the exhaust valve closing timing. Get higher. Therefore, the in-cylinder gas compressed in the combustion chamber from the closing timing of the exhaust valve to the opening timing of the intake valve is blown back to the intake port together with the opening of the intake valve. Since the fuel injection period of the first cycle of the start is overlapped with the opening timing of the intake valve, the in-cylinder gas blown back to the intake port collides with the fuel spray injected from the fuel injection valve. The fuel spray is agitated by the collision of the in-cylinder gas, so that the fuel vapor is more vaporized or the fuel spray is more atomized.

第2の発明によれば、燃料噴射期間の略中央付近における燃料噴霧は粒径が小さく安定しているので、この燃料噴霧に筒内ガスを衝突させることで気化或いは微粒化の促進効果を全体として高めることができる。   According to the second aspect of the invention, since the fuel spray near the center of the fuel injection period has a small particle size and is stable, the effect of promoting vaporization or atomization is achieved by colliding the in-cylinder gas with the fuel spray. Can be enhanced as.

第3の発明によれば、一部の燃料は燃料噴霧に筒内ガスを衝突させることで気化或いは微粒化を促進することができ、残りの燃料は吸気ポート内での気化時間の確保によって気化を促進することができる。   According to the third aspect of the invention, a part of the fuel can be vaporized or atomized by colliding the in-cylinder gas with the fuel spray, and the remaining fuel is vaporized by securing the vaporization time in the intake port. Can be promoted.

第4の発明によれば、機関回転数の上昇に伴って短くなる吹き返し時間に合わせて吸気弁の開タイミングに重なる燃料噴射期間を短くしていくことで、吹き返しによる攪拌効果が得られない燃料噴霧の発生を抑えることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the fuel injection period that overlaps with the opening timing of the intake valve is shortened in accordance with the blowback time that becomes shorter as the engine speed increases, so that the agitation effect due to the blowback cannot be obtained. Generation of spray can be suppressed.

第5の発明によれば、始動1サイクル目、排気弁の閉タイミングが吸気上死点よりも進角側とされることで排気弁の閉後、ピストンの上昇に伴って筒内ガスは圧縮される。燃焼室の圧力はその後のピストンの上下動に応じて変化するが、吸気ポートの圧力と比して内燃機関の燃焼室の圧力が高いときに吸気弁が開かれる。このため、吸気弁の開弁時には燃焼室内で圧縮された筒内ガスが吸気ポートへ吹き返される。始動1サイクル目の燃料噴射期間は吸気弁の開タイミングに重ねられているので、吸気ポートへ吹き返された筒内ガスは燃料噴射弁から噴射されている燃料噴霧に衝突することになる。この筒内ガスの衝突によって燃料噴霧は攪拌され、より気化が進んだ燃料蒸気或いはより微粒化が進んだ燃料噴霧となる。   According to the fifth aspect of the present invention, in the first cycle of starting, the exhaust valve closing timing is set to an advance side from the intake top dead center, so that the in-cylinder gas is compressed as the piston rises after the exhaust valve is closed. Is done. The pressure in the combustion chamber changes according to the subsequent vertical movement of the piston, but the intake valve is opened when the pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine is higher than the pressure in the intake port. For this reason, when the intake valve is opened, the in-cylinder gas compressed in the combustion chamber is blown back to the intake port. Since the fuel injection period of the first cycle of the start is overlapped with the opening timing of the intake valve, the in-cylinder gas blown back to the intake port collides with the fuel spray injected from the fuel injection valve. The fuel spray is agitated by the collision of the in-cylinder gas, so that the fuel vapor is more vaporized or the fuel spray is more atomized.

第6の発明によれば、始動1サイクル目、排気弁の閉タイミングが吸気上死点よりも進角側とされることで排気弁の閉後、ピストンの上昇に伴って筒内ガスは圧縮される。燃焼室の圧力はその後のピストンの上下動に応じて変化し、それに応じて吸気ポートの圧力と燃焼室の圧力との圧力差も変化するが、燃焼室から吸気ポートへ吹き返しが生じるときに吸気弁が開かれる。つまり、始動1サイクル目の吸気弁の開弁時には燃焼室から吸気ポートへ筒内ガスが吹き返される。始動1サイクル目の燃料噴射期間は吸気弁の開タイミングに重ねられているので、吸気ポートへ吹き返された筒内ガスは燃料噴射弁から噴射されている燃料噴霧に衝突することになる。この筒内ガスの衝突によって燃料噴霧は攪拌され、より気化が進んだ燃料蒸気或いはより微粒化が進んだ燃料噴霧となる。   According to the sixth aspect of the present invention, in the first cycle of the start, the exhaust valve is closed at the advance side of the intake top dead center so that the in-cylinder gas is compressed as the piston rises after the exhaust valve is closed. Is done. The pressure in the combustion chamber changes according to the subsequent vertical movement of the piston, and the pressure difference between the pressure in the intake port and the pressure in the combustion chamber changes accordingly. The valve is opened. That is, in-cylinder gas is blown back from the combustion chamber to the intake port when the intake valve is opened in the first start cycle. Since the fuel injection period of the first cycle of the start is overlapped with the opening timing of the intake valve, the in-cylinder gas blown back to the intake port collides with the fuel spray injected from the fuel injection valve. The fuel spray is agitated by the collision of the in-cylinder gas, so that the fuel vapor is more vaporized or the fuel spray is more atomized.

第7の発明によれば、吸気弁の開タイミングは排気弁の閉タイミングよりも遅角側とすることで、排気弁の閉タイミングから吸気弁の開タイミングまでの間に筒内ガスを圧縮することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the in-cylinder gas is compressed between the closing timing of the exhaust valve and the opening timing of the intake valve by setting the opening timing of the intake valve to the retard side of the closing timing of the exhaust valve. be able to.

第8の発明によれば、吸気弁の開タイミングを排気弁の閉タイミングから吸気上死点までのクランク角度と同じかそれより小さいクランク角度だけ、吸気上死点よりも進角側とすることで、吸気弁の開タイミングにおける筒内ガスの圧力を排気弁の閉タイミングにおける筒内ガスの圧力よりも確実に高くすることができる。   According to the eighth invention, the opening timing of the intake valve is set to the advance side of the intake top dead center by a crank angle equal to or smaller than the crank angle from the closing timing of the exhaust valve to the intake top dead center. Thus, the pressure of the in-cylinder gas at the opening timing of the intake valve can be reliably made higher than the pressure of the in-cylinder gas at the closing timing of the exhaust valve.

第9の発明によれば、排気弁の閉タイミングを吸気上死点よりも進角側にクランク角度で30度以内とすることで、筒内ガスを適度に圧縮することができる。   According to the ninth aspect of the present invention, the in-cylinder gas can be appropriately compressed by setting the closing timing of the exhaust valve within 30 degrees in terms of the crank angle to the advance side from the intake top dead center.

実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1について図1乃至図5の各図を参照して説明する。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.

図1は本発明の実施の形態1としての始動制御装置が適用された内燃機関の概略構成を示す図である。本実施形態にかかる内燃機関は火花点火式の4ストロークエンジンである。内燃機関は内部にピストン8が配置されたシリンダブロック6と、シリンダブロック6に組み付けられたシリンダヘッド4を備えている。ピストン8の上面からシリンダヘッド4までの空間は燃焼室10を形成している。燃焼室10の頂部には、点火プラグ16が取り付けられている。また、シリンダヘッド4には、燃焼室10に連通する吸気ポート36と排気ポート40が形成されている。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which a start control device as Embodiment 1 of the present invention is applied. The internal combustion engine according to this embodiment is a spark ignition type four-stroke engine. The internal combustion engine includes a cylinder block 6 in which a piston 8 is disposed, and a cylinder head 4 assembled to the cylinder block 6. A space from the upper surface of the piston 8 to the cylinder head 4 forms a combustion chamber 10. A spark plug 16 is attached to the top of the combustion chamber 10. The cylinder head 4 is formed with an intake port 36 and an exhaust port 40 that communicate with the combustion chamber 10.

吸気ポート36と燃焼室10との接続部には、吸気ポート36と燃焼室10との連通状態を制御する吸気弁12が設けられている。吸気弁12の駆動系には、吸気弁12の開閉タイミング(以下、吸気弁タイミングという)を可変制御する吸気弁タイミング制御装置22が備えられている。本実施の形態では吸気弁タイミング制御装置22として、クランク軸18に対するカム軸の位相角を変化させることで作用角は一定のまま吸気弁12の開タイミングと閉タイミングを同時に変更することができる油圧式の弁タイミング可変機構(VVT)が用いられている。吸気弁タイミング制御装置22は、油圧が十分に高まっていない状態での誤作動を防止するためのロック構造を有している。このロック構造は油圧が低い状態では吸気弁タイミング制御装置22の動作をロックし、油圧がある程度まで上昇したらロックを自動解除するものである。吸気弁タイミング制御装置22がロック構造によりロックされているときには、吸気弁12の開タイミングは吸気TDC近傍、より詳しくは、吸気TDCよりも僅かに進角側にて固定されるようなっている。   An intake valve 12 that controls a communication state between the intake port 36 and the combustion chamber 10 is provided at a connection portion between the intake port 36 and the combustion chamber 10. The drive system of the intake valve 12 is provided with an intake valve timing control device 22 that variably controls the opening / closing timing of the intake valve 12 (hereinafter referred to as intake valve timing). In this embodiment, as the intake valve timing control device 22, the hydraulic pressure that can change the opening timing and the closing timing of the intake valve 12 at the same time by changing the phase angle of the cam shaft with respect to the crankshaft 18 while keeping the operating angle constant. A variable valve timing mechanism (VVT) is used. The intake valve timing control device 22 has a lock structure for preventing malfunction when the hydraulic pressure is not sufficiently increased. This lock structure locks the operation of the intake valve timing control device 22 when the hydraulic pressure is low, and automatically releases the lock when the hydraulic pressure rises to a certain level. When the intake valve timing control device 22 is locked by the lock structure, the opening timing of the intake valve 12 is fixed in the vicinity of the intake TDC, more specifically, slightly advanced from the intake TDC.

一方、排気ポート40と燃焼室10との接続部には、排気ポート40と燃焼室10との連通状態を制御する排気弁14が設けられている。排気弁14の駆動系には、排気弁14の開閉タイミング(以下、排気弁タイミングという)を可変制御する排気弁タイミング制御装置24が備えられている。排気弁タイミング制御装置24としては、吸気弁タイミング制御装置22と同様に油圧式の弁タイミング可変機構が用いられている。排気弁タイミング制御装置24がロック構造によりロックされているときには、排気弁タイミングはその最進角位置にて固定されるようになっている。   On the other hand, an exhaust valve 14 for controlling a communication state between the exhaust port 40 and the combustion chamber 10 is provided at a connection portion between the exhaust port 40 and the combustion chamber 10. The drive system of the exhaust valve 14 is provided with an exhaust valve timing control device 24 that variably controls the opening / closing timing of the exhaust valve 14 (hereinafter referred to as exhaust valve timing). As the exhaust valve timing control device 24, a hydraulic valve timing variable mechanism is used as in the intake valve timing control device 22. When the exhaust valve timing control device 24 is locked by the lock structure, the exhaust valve timing is fixed at the most advanced position.

吸気ポート36には吸気管30が接続されている。吸気管30にはスロットル32が配置されている。吸気管30はスロットル32の下流において気筒毎に分岐し、各気筒の吸気ポート36に接続されている。吸気管30の吸気ポート36との接続部の近傍には、燃料を吸気ポート36内に噴射する燃料噴射弁34が取り付けられている。   An intake pipe 30 is connected to the intake port 36. A throttle 32 is disposed in the intake pipe 30. The intake pipe 30 branches for each cylinder downstream of the throttle 32 and is connected to an intake port 36 of each cylinder. A fuel injection valve 34 that injects fuel into the intake port 36 is attached in the vicinity of the connection portion of the intake pipe 30 with the intake port 36.

また、本実施の形態にかかる内燃機関は、その制御装置としてECU(Electronic Control Unit)50を備えている。ECU50の出力側には前述の吸気弁タイミング制御装置22、排気弁タイミング制御装置24、燃料噴射弁34、スロットル32、点火プラグ16の他、スタータ20等の種々の機器が接続されている。ECU50の入力側には、クランク角センサ52、水温センサ54、エアフローセンサ56等の種々のセンサや、スタートスイッチ58等の種々のスイッチが接続されている。クランク角センサ52は、クランク軸18の回転角度に応じた信号を出力するセンサである。水温センサ54は内燃機関の冷却水温に応じた信号を出力するセンサである。エアフローセンサ56は吸気管30内に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するセンサである。そして、スタートスイッチ58は運転者から内燃機関への始動要求を受け付けるスイッチである。ECU50は、これらセンサ及びスイッチの各出力に基づき、所定の制御プログラムにしたがって各機器を駆動するようになっている。   Further, the internal combustion engine according to the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50 as a control device thereof. In addition to the intake valve timing control device 22, the exhaust valve timing control device 24, the fuel injection valve 34, the throttle 32, and the spark plug 16, various devices such as the starter 20 are connected to the output side of the ECU 50. Various sensors such as a crank angle sensor 52, a water temperature sensor 54, an air flow sensor 56, and various switches such as a start switch 58 are connected to the input side of the ECU 50. The crank angle sensor 52 is a sensor that outputs a signal corresponding to the rotation angle of the crankshaft 18. The water temperature sensor 54 is a sensor that outputs a signal corresponding to the cooling water temperature of the internal combustion engine. The air flow sensor 56 is a sensor that outputs a signal corresponding to the flow rate of air sucked into the intake pipe 30. The start switch 58 is a switch that receives a start request from the driver to the internal combustion engine. The ECU 50 drives each device in accordance with a predetermined control program based on the outputs of these sensors and switches.

本実施の形態は、ECU50により実行される内燃機関の制御のうち、始動時の排気弁タイミングの制御と燃料噴射時期の制御とに特徴がある。図2は、本実施の形態においてECU50により実行される排気弁タイミング制御の内容をフローチャートで示したものである。図2に示すルーチンは、スタートスイッチ58がオンにされてスタータ20により内燃機関のクランキングが開始されると同時に実行される。また、このルーチンは気筒毎に実行される。   The present embodiment is characterized by the control of the exhaust valve timing at the start and the control of the fuel injection timing among the control of the internal combustion engine executed by the ECU 50. FIG. 2 is a flowchart showing the contents of the exhaust valve timing control executed by the ECU 50 in the present embodiment. The routine shown in FIG. 2 is executed at the same time as the start switch 58 is turned on and cranking of the internal combustion engine is started by the starter 20. This routine is executed for each cylinder.

図2に示すルーチンによれば、始動時の排気弁タイミングの制御として排気弁早閉じ制御が行われる(ステップS2)。排気弁早閉じ制御は、水温センサ54により計測される水温が目標水温に達するまで継続される(ステップS4)。ステップS4の判定で用いられる目標水温は、始動後暖機運転を経て内燃機関が十分に暖まったかどうかを判定するための基準値である。そして、水温が目標水温に達したら排気弁タイミングの制御は始動時の排気弁早閉じ制御から排気弁通常制御に切り替えられる(ステップS6)。   According to the routine shown in FIG. 2, the exhaust valve early closing control is performed as the control of the exhaust valve timing at the start (step S2). The exhaust valve early closing control is continued until the water temperature measured by the water temperature sensor 54 reaches the target water temperature (step S4). The target water temperature used in the determination in step S4 is a reference value for determining whether or not the internal combustion engine has been sufficiently warmed through the warm-up operation after starting. When the water temperature reaches the target water temperature, the control of the exhaust valve timing is switched from the exhaust valve early closing control at the start to the exhaust valve normal control (step S6).

前記の排気弁早閉じ制御と排気弁通常制御の詳細について図3を用いて説明する。図3は、吸気弁12及び排気弁14の開閉タイミングを排気弁早閉じ制御時と排気弁通常制御時のそれぞれについて示す図である。図3中、EVOは排気弁14の開タイミング、EVCは排気弁14の閉タイミングをそれぞれ表し、EVOからEVCまでのクランク角度(黒い円弧で示す)が排気弁14の開期間を表している。また、IVOは吸気弁12の開タイミング、IVCは吸気弁12の閉タイミングをそれぞれ表し、IVOからIVCまでのクランク角度(白い円弧で示す)が吸気弁12の開期間を表している。   Details of the exhaust valve early closing control and the exhaust valve normal control will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating the opening / closing timings of the intake valve 12 and the exhaust valve 14 for the exhaust valve early closing control and the exhaust valve normal control, respectively. In FIG. 3, EVO represents the opening timing of the exhaust valve 14, EVC represents the closing timing of the exhaust valve 14, and the crank angle from EVO to EVC (shown by a black arc) represents the opening period of the exhaust valve 14. IVO represents the opening timing of the intake valve 12, IVC represents the closing timing of the intake valve 12, and the crank angle (indicated by a white arc) from IVO to IVC represents the opening period of the intake valve 12.

図3に示すように、排気弁早閉じ制御とは、排気弁14の閉タイミングを吸気TDCよりも進角側で、且つ、吸気弁12の閉タイミングよりも進角側に設定する制御である。前述のように、排気弁タイミング制御装置24にはロック構造が設けられていて、油圧が高まるまでは排気弁タイミングは最進角位置にて固定されている。また、吸気弁タイミング制御装置22のロック構造により、吸気弁タイミングはその開タイミングが吸気TDCよりもやや進角側になる位置にて固定されている。したがって、内燃機関の始動時には、少なくとも始動1サイクル目に関しては、排気弁タイミング制御装置24及び吸気弁タイミング制御装置22の構造上、自動的に排気弁早閉じ制御が行われることになる。   As shown in FIG. 3, the exhaust valve early closing control is control for setting the closing timing of the exhaust valve 14 to the advance side with respect to the intake TDC and to the advance side with respect to the closing timing of the intake valve 12. . As described above, the exhaust valve timing control device 24 is provided with a lock structure, and the exhaust valve timing is fixed at the most advanced position until the hydraulic pressure increases. Further, due to the lock structure of the intake valve timing control device 22, the intake valve timing is fixed at a position where the opening timing is slightly advanced from the intake TDC. Therefore, at the start of the internal combustion engine, at least for the first cycle of the start, the exhaust valve early closing control is automatically performed due to the structure of the exhaust valve timing control device 24 and the intake valve timing control device 22.

排気弁通常制御は、内燃機関の出力性能上の適切な位置に排気弁タイミングを設定する制御である。図3に示す例では、排気弁14の開期間と吸気弁12の開期間とがオーバーラップするように排気弁タイミングが制御されている。このような排気弁通常制御が可能となるのは、ロック構造による排気弁タイミング制御装置24のロックが解除されてからである。ステップS4の判定が成立したとき、すなわち、内燃機関の暖機が完了したときには、油圧も十分に上昇してロック構造による排気弁タイミング制御装置24のロックは解除された状態になっている。   The exhaust valve normal control is control for setting the exhaust valve timing at an appropriate position on the output performance of the internal combustion engine. In the example shown in FIG. 3, the exhaust valve timing is controlled so that the open period of the exhaust valve 14 and the open period of the intake valve 12 overlap. Such normal exhaust valve control is possible after the lock of the exhaust valve timing control device 24 by the lock structure is released. When the determination in step S4 is satisfied, that is, when the warm-up of the internal combustion engine is completed, the hydraulic pressure is sufficiently increased and the lock of the exhaust valve timing control device 24 by the lock structure is released.

上述のように、本実施の形態では、始動時の排気弁タイミング制御とは排気弁早閉じ制御を指す。そして、この排気弁早閉じ制御と並行して始動時の燃料噴射時期制御が行われる。図4は本実施の形態にて実行される始動時の燃料噴射時期制御の内容を説明するための図である。図4には、排気弁早閉じ制御による排気弁タイミングと吸気弁タイミング、及び、排気弁早閉じ制御によって実現される吸気弁部(吸気ポート36と燃焼室10との接続部分)の流速の変化を併せて示している。   As described above, in the present embodiment, the exhaust valve timing control at the start refers to the exhaust valve early closing control. In parallel with the exhaust valve early closing control, the fuel injection timing control at the start is performed. FIG. 4 is a diagram for explaining the contents of the fuel injection timing control at the time of start executed in the present embodiment. FIG. 4 shows changes in the exhaust valve timing and intake valve timing by the exhaust valve early closing control, and the flow velocity of the intake valve portion (the connection portion between the intake port 36 and the combustion chamber 10) realized by the exhaust valve early closing control. Is also shown.

図4に示すように、排気弁早閉じ制御時には排気弁14は吸気TDCの手前で閉じられ、吸気弁12は吸気TDC付近で開かれる。これにより燃焼室10内のガス(以下、筒内ガスという)は排気弁14の閉タイミングから吸気弁12の開タイミングまでの期間、ピストン8で圧縮されて高温高圧となり、吸気弁12の開弁とともに吸気ポート36に吹き返される。この吹き返しは吸気ポート36の圧力と比して内燃機関の燃焼室10の圧力が高いときに発生し、燃焼室10内から吸気ポート36に向かう高速のガス流れを発生させる。吸気ポート36に吹き返されたガスは、ピストン8の下降に従って吸気ポート36から燃焼室10内に再び吸入されることになる。図4では吸気ポート36から燃焼室10へ向かうガスの流速を+、燃焼室10から吸気ポート36へ向かうガスの流速を−で示している。なお、排気弁通常制御時には吸気TDC付近で排気弁14と吸気弁12がともに開いている期間がある。この期間は吸気ポート36の圧力と燃焼室10の圧力とがほぼ同じであるため、吸気ポート36への筒内ガスの吹き返しは小さいか、ほぼない。   As shown in FIG. 4, during the exhaust valve early closing control, the exhaust valve 14 is closed before the intake TDC, and the intake valve 12 is opened near the intake TDC. As a result, the gas in the combustion chamber 10 (hereinafter referred to as in-cylinder gas) is compressed by the piston 8 during the period from the closing timing of the exhaust valve 14 to the opening timing of the intake valve 12 to become high temperature and high pressure, and the intake valve 12 is opened. At the same time, the air is blown back to the intake port 36. This blowback occurs when the pressure in the combustion chamber 10 of the internal combustion engine is higher than the pressure in the intake port 36, and generates a high-speed gas flow from the combustion chamber 10 toward the intake port 36. The gas blown back to the intake port 36 is again sucked into the combustion chamber 10 from the intake port 36 as the piston 8 descends. In FIG. 4, the flow rate of gas from the intake port 36 toward the combustion chamber 10 is indicated by +, and the flow rate of gas from the combustion chamber 10 toward the intake port 36 is indicated by −. During normal control of the exhaust valve, there is a period in which both the exhaust valve 14 and the intake valve 12 are open near the intake TDC. During this period, the pressure in the intake port 36 and the pressure in the combustion chamber 10 are substantially the same, so that the in-cylinder gas is blown back to the intake port 36 little or substantially.

図4に示す燃料噴射期間は、始動時の燃料噴射時期制御による燃料噴射期間である。本実施の形態では、燃料噴射期間の略中央付近が吸気弁12の開タイミングに重なるように燃料噴射時期が制御される。言い換えると、吸気弁12の開タイミングよりも前(進角側)に燃料噴射が開始され、吸気弁12の開タイミングの時点では燃料は噴射され続けており、吸気弁12の開タイミングよりも後(遅角側)に燃料噴射が終了する。これによれば、吸気弁12の開弁に伴って燃焼室10から吸気ポート36へ吹き返される高速の筒内ガスを燃料噴射弁34から噴射されている燃料噴霧に衝突させることができる。筒内ガスの衝突によって燃料噴霧は攪拌され、より気化が進んだ燃料蒸気或いはより微粒化が進んだ燃料噴霧となる。   The fuel injection period shown in FIG. 4 is a fuel injection period by fuel injection timing control at the time of starting. In the present embodiment, the fuel injection timing is controlled so that the vicinity of the approximate center of the fuel injection period overlaps the opening timing of the intake valve 12. In other words, the fuel injection is started before the opening timing of the intake valve 12 (advanced side), and the fuel is continuously injected at the opening timing of the intake valve 12, and after the opening timing of the intake valve 12. The fuel injection ends on the retarded side. According to this, the high-speed in-cylinder gas blown back from the combustion chamber 10 to the intake port 36 when the intake valve 12 is opened can collide with the fuel spray injected from the fuel injection valve 34. The fuel spray is agitated by the collision of the in-cylinder gas, and becomes a vaporized fuel vapor or a more atomized fuel spray.

また、始動時の燃料噴射時期制御は、始動1サイクル目から排気弁早閉じ制御が排気弁通常制御に切り替えられるまでの間、継続して行われる。この場合、始動1サイクル目と始動2サイクル目以降とでは吹き返される筒内ガスに違いがある。始動2サイクル目以降は、燃料の燃焼によって得られた高温高圧の燃焼ガスが吹き返される。これに対して、始動1サイクル目は、ピストン8により圧縮されて高温高圧になった空気が吹き返される。始動1サイクル目で吹き返される空気は、始動2サイクル目以降で吹き返される燃焼ガスほどは高温にはなっていない。しかし、吹き返された筒内ガスの衝突による燃料噴霧の攪拌効果は同等に得ることができる。吹き返しにより攪拌されることで、燃料噴霧はより気化が進んだ燃料蒸気或いはより微粒化が進んだ燃料噴霧となる。したがって、本実施の形態にかかる始動制御によれば、始動1サイクル目から燃料の気化或いは微粒化を促進することが可能であり、それにより始動時のHCの排出を抑制することができる。   Further, the fuel injection timing control at the start is continuously performed from the first cycle until the exhaust valve early closing control is switched to the exhaust valve normal control. In this case, the in-cylinder gas blown back differs between the first start cycle and the second and subsequent cycles. From the second cycle onward, high-temperature and high-pressure combustion gas obtained by fuel combustion is blown back. On the other hand, in the first start cycle, the air compressed to high temperature and high pressure by the piston 8 is blown back. The air blown back at the first start cycle is not as hot as the combustion gas blown back after the second start cycle. However, the fuel spray agitation effect by the collision of the blown-in cylinder gas can be obtained equally. By being agitated by blow-back, the fuel spray becomes fuel vapor that has been further vaporized or fuel spray that has been further atomized. Therefore, according to the start control according to the present embodiment, it is possible to promote fuel vaporization or atomization from the first start cycle, thereby suppressing the discharge of HC at the start.

なお、燃料噴射期間の開始直後や終了間際ではなく、略中央付近が吸気弁12の開タイミングに重なるようにしているのは、筒内ガスの衝突による燃料噴霧の気化或いは微粒化の促進効果を最大限に引き出すためである。図5は燃料噴射期間内での燃料噴霧の粒径の変化を示す図である。噴射開始直後に噴かれた燃料は燃料噴射弁34の先端の動きのない空気に衝突し、粒径の大きい気化しにくい噴霧となる。また、噴射後半になるほど燃料噴射圧が低下するため、噴霧の粒径は不揃いになる。これらに対して燃料噴射期間の中央付近で噴かれた燃料噴霧は粒径が小さく安定している。この粒径が小さく安定した燃料噴霧に筒内ガスを衝突させることで、気化或いは微粒化の促進効果を全体として高めることができる。   The reason why the vicinity of the center of the fuel injection period overlaps with the opening timing of the intake valve 12 rather than immediately after the start or the end of the fuel injection period is to promote the vaporization or atomization of fuel spray due to the collision of the in-cylinder gas. This is to bring out the maximum. FIG. 5 is a graph showing changes in the particle size of the fuel spray within the fuel injection period. The fuel injected immediately after the start of injection collides with the air having no movement at the tip of the fuel injection valve 34, and becomes a spray with a large particle size and hardly vaporized. In addition, since the fuel injection pressure decreases in the latter half of the injection, the spray particle sizes become uneven. On the other hand, the fuel spray injected near the center of the fuel injection period has a small particle size and is stable. By making the in-cylinder gas collide with the stable fuel spray having a small particle size, the effect of promoting vaporization or atomization can be enhanced as a whole.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について図1、図6乃至図8の各図を参照して説明する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 6 to 8.

本発明の実施の形態2としての始動制御装置は、実施の形態1と同様に図1に示す構成の内燃機関に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態1と同じく図1に示す構成を前提にして説明を行うものとする。   The start control device as the second embodiment of the present invention is applied to the internal combustion engine having the configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment. Therefore, in the following description, it is assumed that the configuration shown in FIG.

本実施の形態と実施の形態1との違いは、ECU50により実行される始動時の燃料噴射制御にある。始動時の排気弁タイミング制御に関しては実施の形態1のものと共通している。図6は、本実施形態においてECU50により実行される始動時の燃料噴射制御の内容をフローチャートで示したものである。図6に示すルーチンは、スタートスイッチ58がオンにされ、スタータ20により内燃機関のクランキングが開始されると同時に開始される。また、このルーチンは気筒毎に実行される。   The difference between the present embodiment and the first embodiment is in the fuel injection control at the time of start executed by the ECU 50. The exhaust valve timing control at the start is the same as that in the first embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing the contents of the fuel injection control at the time of start executed by the ECU 50 in the present embodiment. The routine shown in FIG. 6 is started at the same time when the start switch 58 is turned on and cranking of the internal combustion engine is started by the starter 20. This routine is executed for each cylinder.

本ルーチンの最初のステップS100では、今回が始動1サイクル目かどうか判定される。今回が始動1サイクル目であれば、ステップS102以降の処理によって燃料噴射制御が行われ、今回が始動2サイクル目以降であれば、ステップS114以降の処理によって燃料噴射制御が行われる。つまり、本実施の形態では、始動1サイクル目か始動2サイクル目以降かで燃料噴射制御の内容に違いが設けられている。   In the first step S100 of this routine, it is determined whether or not this time is the first start cycle. If this time is the first cycle of starting, fuel injection control is performed by the processing after step S102, and if this time is after the second starting cycle, fuel injection control is performed by processing after step S114. That is, in the present embodiment, there is a difference in the content of the fuel injection control between the first start cycle and the second and subsequent start cycles.

今回が始動1サイクル目の場合、まず、ステップS102において水温センサ54によって計測された始動時水温(thws)が取り込まれる。次のステップS104では、始動時水温(thws)に基づいてマップから始動時噴射量(tausta)が求められる。ステップS106では、始動時噴射量(tausta)が最終噴射量(TAU)としてセットされる。最終噴射量(TAU)は燃料噴射期間に変換される。   If this is the first start cycle, first, the starting water temperature (thws) measured by the water temperature sensor 54 in step S102 is captured. In the next step S104, the starting injection amount (tausta) is obtained from the map based on the starting water temperature (thws). In step S106, the starting injection amount (tausta) is set as the final injection amount (TAU). The final injection amount (TAU) is converted into a fuel injection period.

ステップS108では、始動時水温(thws)が基準温度(α)よりも低いかどうか判定される。基準温度(α)は噴射燃料の吸気ポート36内での十分な気化が期待できる水温である。始動時水温(thws)が基準温度(α)よりも高い状況としては、例えばアイドリングストップからの再始動時である。始動時水温(thws)が基準温度(α)よりも高ければステップS112に進み、通常の燃料噴射時期制御が行われる。通常の燃料噴射時期制御とは、特別な気化或いは微粒化促進効果を必要としない状況での燃料噴射時期制御であり、具体的には吸気非同期噴射制御や吸気同期噴射制御が用いられる。吸気非同期噴射制御では、吸気弁12が閉じている期間内に燃料が噴射される。吸気同期噴射制御では、吸気弁12が開いているときに燃料が噴射される。   In step S108, it is determined whether the starting water temperature (thws) is lower than the reference temperature (α). The reference temperature (α) is a water temperature at which sufficient vaporization of the injected fuel in the intake port 36 can be expected. The situation where the water temperature (thws) at the start is higher than the reference temperature (α) is, for example, when restarting from an idling stop. If the starting water temperature (thws) is higher than the reference temperature (α), the process proceeds to step S112, and normal fuel injection timing control is performed. The normal fuel injection timing control is fuel injection timing control in a situation where a special vaporization or atomization promoting effect is not required. Specifically, intake asynchronous injection control or intake synchronous injection control is used. In the intake asynchronous injection control, fuel is injected within a period during which the intake valve 12 is closed. In the intake synchronous injection control, fuel is injected when the intake valve 12 is open.

始動時水温(thws)が基準温度(α)よりも低い場合には、ステップS110の処理が行われる。ステップS110では、燃料噴射期間が吸気弁12の開タイミングに重なるように燃料噴射時期が制御される。吸気弁12の開タイミングは吸気TDC付近であるので、以下、この時期での燃料噴射を吸気TDC噴射制御という。実施の形態1で説明した通り、吸気TDC噴射制御によれば、吹き返された筒内ガスの衝突によって燃料噴霧を攪拌することができ、その攪拌効果によって燃料噴霧の気化或いは微粒化を促進することができる。   When the starting water temperature (thws) is lower than the reference temperature (α), the process of step S110 is performed. In step S110, the fuel injection timing is controlled so that the fuel injection period overlaps the opening timing of the intake valve 12. Since the opening timing of the intake valve 12 is in the vicinity of the intake TDC, the fuel injection at this time is hereinafter referred to as intake TDC injection control. As described in the first embodiment, according to the intake TDC injection control, the fuel spray can be stirred by the collision of the blown-in cylinder gas, and the vaporization or atomization of the fuel spray is promoted by the stirring effect. Can do.

ステップS100の判定で今回が始動2サイクル目の場合は、まず、ステップS114において始動時水温(thws)に応じた燃料噴射量の増補正率(fwl)が求められる。図7は始動時水温(thws)から増補正率(fwl)を求めるためのマップのイメージを示す図である。始動時水温(thws)が低いほど増補正率(fwl)は大きく設定され、始動時水温(thws)がある温度以上であれば増補正率(fwl)はゼロに設定される。   If it is determined in step S100 that this is the second start cycle, first, in step S114, the fuel injection amount increase correction rate (fwl) corresponding to the starting water temperature (thws) is obtained. FIG. 7 is a diagram showing an image of a map for obtaining the increase correction rate (fwl) from the starting water temperature (thws). As the starting water temperature (thws) is lower, the increasing correction factor (fwl) is set larger. When the starting water temperature (thws) is higher than a certain temperature, the increasing correction factor (fwl) is set to zero.

次のステップS116では、基本の燃料噴射量(tau)が計算される。基本噴射量(tau)の計算には、エアフローセンサ56の信号から計算される吸入空気量(Ga)とクランク角センサ52の信号から計算される機関回転数(NE)とが用いられる。   In the next step S116, the basic fuel injection amount (tau) is calculated. For calculation of the basic injection amount (tau), the intake air amount (Ga) calculated from the signal from the air flow sensor 56 and the engine speed (NE) calculated from the signal from the crank angle sensor 52 are used.

ステップS118では、ステップS116で算出された基本噴射量(tau)と、ステップS114で算出された増補正率(fwl)とを用いて以下の式により最終噴射量(TAU)が計算される。下式においてfwlkは増補正率(fwl)を減衰させるための減衰係数である。Fwlkはその初期値を1とし、1回転毎に値が減少していく設定になっている。
TAU = tau×(1+fwl×fwlk)
In step S118, the final injection amount (TAU) is calculated by the following equation using the basic injection amount (tau) calculated in step S116 and the increase correction factor (fwl) calculated in step S114. In the following equation, fwlk is an attenuation coefficient for attenuating the increase correction factor (fwl). The initial value of Fwlk is set to 1, and the value decreases every rotation.
TAU = tau x (1 + fwl x fwlk)

次のステップS120では、後述する判定で用いられる基準値の計算が行われる。その判定とは燃料噴射時期を切り替えるための判定であって、吸入空気量の始動からの積分値(以下、積算Gaと表記する)が切替基準となる積算Ga(gaft)よりも大きいかどうかが判定される。図8は始動時水温(thws)から切替基準積算Ga(gaft)を求めるためのマップのイメージを示す図である。始動時水温(thws)が低いほど切替基準積算Ga(gaft)は大きく設定され、始動時水温(thws)がある温度以上であれば切替基準積算Ga(gaft)はゼロに設定される。   In the next step S120, a reference value used in the determination described later is calculated. The determination is a determination for switching the fuel injection timing, and whether or not the integrated value (hereinafter referred to as integrated Ga) from the start of the intake air amount is larger than the integrated Ga (gaft) serving as a switching reference. Determined. FIG. 8 is a diagram showing an image of a map for obtaining the switching reference integrated Ga (gaft) from the starting water temperature (thws). The lower the starting water temperature (thws), the larger the switching reference integrated Ga (gaft) is set. If the starting water temperature (thws) is equal to or higher than a certain temperature, the switching reference integrated Ga (gaft) is set to zero.

ステップS122では、前回から今回までの間にエアフローセンサ56から取り込まれた信号に基づいて始動からの積算Ga(gat)の値が更新される。そして、次のステップ124において、ステップS122で計算された現在までの積算Ga(gat)がステップS120で計算された切替基準積算Ga(gaft)を超えているかどうか判定される。   In step S122, the integrated Ga (gat) value from the start is updated based on a signal acquired from the airflow sensor 56 between the previous time and the current time. Then, in the next step 124, it is determined whether or not the accumulated Ga (gat) calculated up to the present in step S122 exceeds the switching reference accumulated Ga (gaft) calculated in step S120.

ステップS124の判定の結果、現在までの積算Ga(gat)が切替基準積算Ga(gaft)を超えていないときにはステップS110に進み、始動1サイクル目と同様に吸気TDC噴射制御が行われる。つまり、始動2サイクル目以降も、積算Ga(gat)が切替基準積算Ga(gaft)を超えるまでは、燃料噴射期間が吸気弁12の開タイミングに重なるように燃料噴射時期が制御される。これにより、燃焼室10内から吹き返された高温の燃焼ガスを燃料噴霧に衝突させることができ、燃焼ガスの熱と衝突による攪拌効果とによって燃料噴霧の気化或いは微粒化を促進することができる。   As a result of the determination in step S124, when the accumulated Ga (gat) up to the present does not exceed the switching reference accumulated Ga (gaft), the process proceeds to step S110, and intake TDC injection control is performed as in the first cycle of start. That is, the fuel injection timing is controlled so that the fuel injection period overlaps with the opening timing of the intake valve 12 until the integrated Ga (gat) exceeds the switching reference integrated Ga (gaft) after the second cycle of starting. Thereby, the high-temperature combustion gas blown back from the inside of the combustion chamber 10 can collide with the fuel spray, and vaporization or atomization of the fuel spray can be promoted by the heat of the combustion gas and the stirring effect due to the collision.

そして、現在までの積算Ga(gat)が切替基準積算Ga(gaft)を超えたときにはステップS126に進む。ステップS126が選択されることで、燃料噴射時期の制御は吸気TDC噴射制御から吸気非同期噴射制御に切り替えられる。なお、始動時水温(thws)が高くて切替基準積算Ga(gaft)がゼロに設定されているときには、始動2サイクル目から吸気非同期噴射制御が行われる。   When the accumulated Ga (gat) up to the present exceeds the switching reference accumulated Ga (gaft), the process proceeds to step S126. By selecting step S126, the control of the fuel injection timing is switched from the intake TDC injection control to the intake asynchronous injection control. In addition, when the starting water temperature (thws) is high and the switching reference integrated Ga (gaft) is set to zero, intake asynchronous injection control is performed from the second start cycle.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について図1及び図9を参照して説明する。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.

本発明の実施の形態3としての始動制御装置は、実施の形態1と同様に図1に示す構成の内燃機関に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態1と同じく図1に示す構成を前提にして説明を行うものとする。   The start control device as the third embodiment of the present invention is applied to the internal combustion engine having the configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment. Therefore, in the following description, it is assumed that the configuration shown in FIG.

本実施の形態はECU50により実行される始動時の燃料噴射制御に特徴がある。本実施の形態に係る始動時の燃料噴射制御は、実施の形態2に係る始動時の燃料噴射制御がベースとなっている。図9は、本実施形態においてECU50により実行される始動時の燃料噴射制御の内容をフローチャートで示したものである。図9のフローチャートに示す各処理のうち実施の形態2と共通する処理については、それぞれ実施の形態2のものと同一のステップ番号を付している。以下では、実施の形態2と共通する処理についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態2とは異なる処理について重点的に説明するものとする。   This embodiment is characterized by the fuel injection control at the time of start executed by the ECU 50. The start-up fuel injection control according to the present embodiment is based on the start-up fuel injection control according to the second embodiment. FIG. 9 is a flowchart showing the contents of the fuel injection control at the time of start executed by the ECU 50 in the present embodiment. Among the processes shown in the flowchart of FIG. 9, processes that are the same as those in the second embodiment are denoted by the same step numbers as those in the second embodiment. In the following, description of processes common to the second embodiment will be omitted or simplified, and processes different from those of the second embodiment will be mainly described.

図9に示すルーチンの特徴は、ステップS108において始動時水温(thws)が基準温度(α)よりも低いと判定された場合の処理にある。このルーチンによれば、実施の形態2に係るステップS110の処理に代えてステップS200の処理が行われる。   The feature of the routine shown in FIG. 9 is in the processing when it is determined in step S108 that the water temperature (thws) at start-up is lower than the reference temperature (α). According to this routine, the process of step S200 is performed instead of the process of step S110 according to the second embodiment.

ステップS200では、ステップS106で算出された最終噴射量(TAU)を複数回に分割して噴射する制御(以下、複数回噴射制御という)が行われる。ここでは、最終噴射量(TAU)は1:3に分割され、最終噴射量(TAU)の4分の1が吸気TDC噴射制御によって噴射される。そして、最終噴射量(TAU)4分の3は、吸気TDC噴射制御に先立ち、吸気非同期噴射制御によって噴射される。吸気非同期噴射制御の噴射終了時期は、吸気TDC噴射制御の燃料噴射期間との間で燃料噴射期間が重ならないような時期(例えば90°BTDC)に設定されている。   In step S200, control is performed in which the final injection amount (TAU) calculated in step S106 is divided into multiple injections (hereinafter referred to as multiple injection control). Here, the final injection amount (TAU) is divided into 1: 3, and a quarter of the final injection amount (TAU) is injected by the intake TDC injection control. Then, the final injection amount (TAU) 3/4 is injected by the intake asynchronous injection control prior to the intake TDC injection control. The injection end timing of the intake asynchronous injection control is set to a timing (for example, 90 ° BTDC) such that the fuel injection period does not overlap with the fuel injection period of the intake TDC injection control.

上述のように、本実施の形態にかかる始動制御では、少なくとも始動1サイクル目に関しては、燃料噴射時期制御として吸気TDC噴射制御と吸気非同期噴射制御とが併用される。これによれば、吸気TDC噴射制御のみを用いる場合に比較して次のような効果が得られる。   As described above, in the start control according to the present embodiment, at least for the first cycle of start, the intake TDC injection control and the intake asynchronous injection control are used together as the fuel injection timing control. According to this, the following effects can be obtained as compared with the case where only intake TDC injection control is used.

吸気TDC噴射制御によれば、燃焼室10から吹き返される筒内ガスを燃料噴霧に衝突させることができる。しかし、図4にも示すように燃料噴射期間に比較して筒内ガスの吹き返し時間は短い。このため、全ての燃料噴霧が吹き返しによる攪拌効果を得られるわけではない。そこで、本実施の形態では、吹き返しによる攪拌効果が得られる量の燃料については吸気TDC噴射制御を実施し、残りの燃料については吸気非同期噴射制御により早期に噴射することにした。吹き返しによって攪拌できない燃料は早期に噴射しておくことで、吸気ポート内での霧化時間と、霧化されていない燃料が自重で吸気弁12の近傍に溜まる時間とを確保することができる。吸気弁12の近傍に溜まった燃料は、吸気弁12の開弁時の吹き返しにより吸気ポート36の上流に吹き返されて、その気化或いは微粒化が促進される。したがって、本実施の形態にかかる始動制御によれば、噴射燃料全体として気化或いは微粒化を促進することが可能であり、それにより始動時のHCの排出を抑制することができる。   According to the intake TDC injection control, the in-cylinder gas blown back from the combustion chamber 10 can collide with the fuel spray. However, as shown in FIG. 4, the in-cylinder gas blow-back time is shorter than the fuel injection period. For this reason, not all fuel sprays can obtain a stirring effect by blowing back. Therefore, in the present embodiment, intake TDC injection control is performed for an amount of fuel that can provide a stirring effect by blowback, and the remaining fuel is injected early by intake asynchronous injection control. By injecting the fuel that cannot be agitated by blowing back at an early stage, it is possible to secure the atomization time in the intake port and the time in which the fuel that has not been atomized accumulates near the intake valve 12 by its own weight. The fuel accumulated in the vicinity of the intake valve 12 is blown back to the upstream side of the intake port 36 by the blow back when the intake valve 12 is opened, and the vaporization or atomization is promoted. Therefore, according to the start control according to the present embodiment, it is possible to promote vaporization or atomization of the entire injected fuel, thereby suppressing HC emission at the start.

なお、図9に示すルーチンでは、吸気TDC噴射制御と吸気非同期噴射制御の吹き分け比率を1:3に設定しているが、これはあくまでも一例にすぎない。1:4に設定する等、吹き分け比率は適宜に設定することができる。   In the routine shown in FIG. 9, the blow ratio of intake TDC injection control and intake asynchronous injection control is set to 1: 3, but this is only an example. The blowing ratio can be set as appropriate, such as 1: 4.

実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4について図1,図10及び図11を参照して説明する。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 10, and FIG.

本発明の実施の形態4としての始動制御装置は、実施の形態1と同様に図1に示す構成の内燃機関に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態1と同じく図1に示す構成を前提にして説明を行うものとする。   The start control device as the fourth embodiment of the present invention is applied to the internal combustion engine having the configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment. Therefore, in the following description, it is assumed that the configuration shown in FIG.

本実施の形態はECU50により実行される始動時の燃料噴射制御に特徴がある。本実施の形態に係る始動時の燃料噴射制御は、実施の形態3に係る始動時の燃料噴射制御がベースとなっている。図10は、本実施形態においてECU50により実行される始動時の燃料噴射制御の内容をフローチャートで示したものである。図10のフローチャートに示す各処理のうち実施の形態3と共通する処理については、それぞれ実施の形態3のものと同一のステップ番号を付している。以下では、実施の形態3と共通する処理についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態3とは異なる処理について重点的に説明するものとする。   This embodiment is characterized by the fuel injection control at the time of start executed by the ECU 50. The start-up fuel injection control according to the present embodiment is based on the start-up fuel injection control according to the third embodiment. FIG. 10 is a flowchart showing the content of the fuel injection control at the time of start executed by the ECU 50 in the present embodiment. Of the processes shown in the flowchart of FIG. 10, processes that are the same as those in the third embodiment are denoted by the same step numbers as those in the third embodiment. In the following, description of processes common to the third embodiment is omitted or simplified, and processes different from those of the third embodiment are mainly described.

図10に示すルーチンの特徴は、始動2サイクル目以降の処理にある。このルーチンによれば、ステップS124において現在までの積算Ga(gat)が切替基準積算Ga(gaft)を超えていないと判定された場合、実施の形態3に係るステップS200の処理に代えてステップS300以降の処理が行われる。   The feature of the routine shown in FIG. 10 resides in the processing after the second start cycle. According to this routine, if it is determined in step S124 that the accumulated Ga (gat) up to the present time does not exceed the switching reference accumulated Ga (gaft), the process replaces the process of step S200 according to the third embodiment. Subsequent processing is performed.

まず、ステップS300では、吸気TDC噴射制御による上限燃料噴射量(以下、吸気TDC噴射量という)(tautdc)が現時点の機関回転数(NE)に基づいて決定される。吸気TDC噴射量(tautdc)は吹き返しによる攪拌効果が得られる燃料噴射量の上限値である。図11は機関回転数(NE)から吸気TDC噴射量(tautdc)を求めるためのマップのイメージを示す図である。このマップでは、機関回転数(NE)が高くなるほど吸気TDC噴射量(tautdc)は少なくされている。始動2サイクル目以降は機関回転数(NE)の上昇に伴って吹き返し時間は短くなっていくので、それに合わせて吸気TDC噴射量(tautdc)を少なくするためである。   First, in step S300, an upper limit fuel injection amount (hereinafter referred to as intake TDC injection amount) (tautdc) by intake TDC injection control is determined based on the current engine speed (NE). The intake TDC injection amount (tautdc) is an upper limit value of the fuel injection amount at which an agitation effect by blowing back is obtained. FIG. 11 is a diagram showing a map image for obtaining the intake TDC injection amount (tautdc) from the engine speed (NE). In this map, the intake TDC injection amount (tautdc) decreases as the engine speed (NE) increases. This is because after the second cycle of start-up, the blow-back time becomes shorter as the engine speed (NE) increases, and accordingly, the intake TDC injection amount (tautdc) is reduced accordingly.

次のステップS302では、ステップS118で算出された最終噴射量(TAU)がステップS300で得られた吸気TDC噴射量(tautdc)以上であるかどうか判定される。最終噴射量(TAU)が吸気TDC噴射量(tautdc)以上である場合には、一部の燃料は吸気TDC噴射制御では噴射することができない。この場合はステップS306に進み、吸気TDC噴射制御と吸気非同期噴射制御とに分けて燃料を噴射する複数回噴射制御が行われる。詳しくは、吸気TDC噴射制御に先立ち、最終噴射量(TAU)と吸気TDC噴射量(tautdc)との差分の燃料が吸気非同期噴射制御によって噴射される。そして、吸気TDC噴射量(tautdc)の分の燃料が吸気TDC噴射制御によって噴射される。なお、吸気非同期噴射制御の噴射終了時期は、吸気TDC噴射制御の燃料噴射期間との間で燃料噴射期間が重ならないような時期(例えば90°BTDC)に設定されている。   In the next step S302, it is determined whether or not the final injection amount (TAU) calculated in step S118 is greater than or equal to the intake TDC injection amount (tautdc) obtained in step S300. When the final injection amount (TAU) is equal to or greater than the intake TDC injection amount (tautdc), some fuel cannot be injected by the intake TDC injection control. In this case, the process proceeds to step S306, and multiple-injection control is performed in which fuel is injected separately into intake TDC injection control and intake asynchronous injection control. Specifically, prior to the intake TDC injection control, the difference fuel between the final injection amount (TAU) and the intake TDC injection amount (tautdc) is injected by the intake asynchronous injection control. Then, the fuel corresponding to the intake TDC injection amount (tautdc) is injected by the intake TDC injection control. The injection end timing of the intake asynchronous injection control is set to a timing (for example, 90 ° BTDC) such that the fuel injection period does not overlap with the fuel injection period of the intake TDC injection control.

一方、最終噴射量(TAU)が吸気TDC噴射量(tautdc)よりも少ない場合には、全ての燃料を吸気TDC噴射制御によって噴射することができる。その場合は、まず、ステップS304の処理が行われる。ステップS304では、吸気TDC噴射量(tautdc)の値が最終噴射量(TAU)に置き換えられる。その後、ステップS306の処理が行われる。ステップS304の処理により最終噴射量(TAU)と吸気TDC噴射量(tautdc)との差分が無くなり、吸気非同期噴射制御によって噴射される燃料はゼロとなる。そして、最終噴射量(TAU)の分の全ての燃料が吸気TDC噴射制御によって噴射されることになる。   On the other hand, when the final injection amount (TAU) is smaller than the intake TDC injection amount (tautdc), all the fuel can be injected by the intake TDC injection control. In that case, first, the process of step S304 is performed. In step S304, the value of the intake TDC injection amount (tautdc) is replaced with the final injection amount (TAU). Thereafter, the process of step S306 is performed. The difference between the final injection amount (TAU) and the intake TDC injection amount (tautdc) is eliminated by the processing in step S304, and the fuel injected by the intake asynchronous injection control becomes zero. Then, all the fuel corresponding to the final injection amount (TAU) is injected by the intake TDC injection control.

上述のように、本実施の形態にかかる始動制御では、機関回転数が上昇する始動2サイクル目以降は、機関回転数の上昇に伴って短くなる吹き返し時間に合わせて吸気TDC噴射制御による燃料噴射量も減量される。これによれば、吹き返しによる攪拌効果が得られない燃料噴霧の発生を抑えることができる。また、吸気TDC噴射制御において減らされた分の燃料は、吸気非同期噴射制御による早期の噴射によって霧化時間等を確保することができる。したがって、本実施の形態にかかる始動制御によれば、始動2サイクル目以降における噴射燃料全体としての気化或いは微粒化をさらに促進することができる。   As described above, in the start control according to the present embodiment, after the second start cycle in which the engine speed increases, fuel injection by the intake TDC injection control is performed in accordance with the blowback time that becomes shorter as the engine speed increases. The amount is also reduced. According to this, generation | occurrence | production of the fuel spray which cannot obtain the stirring effect by blowback can be suppressed. Further, the amount of fuel reduced in the intake TDC injection control can ensure an atomization time or the like by early injection by the intake asynchronous injection control. Therefore, according to the start control according to the present embodiment, it is possible to further promote the vaporization or atomization of the injected fuel as a whole after the second start cycle.

実施の形態5.
次に、本発明の実施の形態5について図1及び図12を参照して説明する。
Embodiment 5 FIG.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の実施の形態5としての始動制御装置は、実施の形態1と同様に図1に示す構成の内燃機関に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態1と同じく図1に示す構成を前提にして説明を行うものとする。   The start control device as the fifth embodiment of the present invention is applied to the internal combustion engine having the configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment. Therefore, in the following description, it is assumed that the configuration shown in FIG.

本実施の形態はECU50により実行される始動時の燃料噴射制御に特徴がある。本実施の形態に係る始動時の燃料噴射制御は、実施の形態4に係る始動時の燃料噴射制御がベースとなっている。図12は、本実施形態においてECU50により実行される始動時の燃料噴射制御の内容をフローチャートで示したものである。図12のフローチャートに示す各処理のうち実施の形態4と共通する処理については、それぞれ実施の形態4のものと同一のステップ番号を付している。以下では、実施の形態4と共通する処理についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態4とは異なる処理について重点的に説明するものとする。   This embodiment is characterized by the fuel injection control at the time of start executed by the ECU 50. The start-up fuel injection control according to the present embodiment is based on the start-up fuel injection control according to the fourth embodiment. FIG. 12 is a flowchart showing the contents of fuel injection control at the time of start executed by the ECU 50 in the present embodiment. Of the processes shown in the flowchart of FIG. 12, processes that are the same as those in the fourth embodiment are given the same step numbers as those in the fourth embodiment. In the following, description of processes common to the fourth embodiment is omitted or simplified, and processes different from those of the fourth embodiment are mainly described.

図12に示すルーチンの特徴は、始動2サイクル目以降に実施する吸気TDC噴射制御の上限燃料噴射量を、IVOを中心とする所定のクランク角範囲に対応する量としたことにある。前記の所定のクランク角範囲は、吹き返しによる攪拌効果を確実に得られる範囲とされている。このルーチンによれば、ステップS124において現在までの積算Ga(gat)が切替基準積算Ga(gaft)を超えていないと判定された場合、実施の形態4に係るステップS300の処理に代えてステップS400及びS402の処理が行われる。   The routine shown in FIG. 12 is characterized in that the upper limit fuel injection amount of the intake TDC injection control to be performed after the second cycle of the start is set to an amount corresponding to a predetermined crank angle range centered on IVO. The predetermined crank angle range is a range in which an agitation effect by blow-back can be reliably obtained. According to this routine, when it is determined in step S124 that the accumulated Ga (gat) up to the present does not exceed the switching reference accumulated Ga (gaft), step S400 is substituted for the process of step S300 according to the fourth embodiment. And the process of S402 is performed.

ステップS400では、IVOを中心とする60°クランク角の範囲で噴射可能な燃料量(以下、60°CA噴射量)(tauca)が現時点の機関回転数(NE)に基づいて決定される。60°CA噴射量(tauca)は機関回転数(NE)が高くなるほど減少する。次のステップS402では、ステップS400で求められた60°CA噴射量(tauca)が吸気TDC噴射量(tautdc)として設定される。   In step S400, the amount of fuel that can be injected in the range of 60 ° crank angle centered on IVO (hereinafter, 60 ° CA injection amount) (tauca) is determined based on the current engine speed (NE). The 60 ° CA injection amount (tauca) decreases as the engine speed (NE) increases. In the next step S402, the 60 ° CA injection amount (tauca) obtained in step S400 is set as the intake TDC injection amount (tautdc).

次のステップS302の判定後、このルーチンによれば、実施の形態4に係るステップS306の処理に代えてステップS404の処理が行われる。ステップS404では、吸気TDC噴射制御と吸気非同期噴射制御とに分けて燃料を噴射する複数回噴射制御が行われる。ただし、最終噴射量(TAU)が吸気TDC噴射量(tautdc)よりも少なくてステップS304の処理が行われた場合には、全ての燃料が吸気TDC噴射制御で噴射される。   After the determination of the next step S302, according to this routine, the process of step S404 is performed instead of the process of step S306 according to the fourth embodiment. In step S404, multiple injection control is performed in which fuel is injected separately into intake TDC injection control and intake asynchronous injection control. However, when the final injection amount (TAU) is smaller than the intake TDC injection amount (tautdc) and the process of step S304 is performed, all the fuel is injected by the intake TDC injection control.

ステップS404で行われる吸気TDC噴射制御は、燃料噴射の終了時期を基準にして燃料噴射期間が設定されることに特徴がある。ステップS200や実施の形態3に係るステップS306で実行される吸気TDC噴射制御にはそのような限定は無い。これらに関しては、燃料噴射の開始時期を基準にして吸気TDC噴射制御による燃料噴射期間を設定してもよい。ステップS404では、吸気TDC噴射制御による燃料噴射の終了時期をIVOから30°クランク角後としている。   The intake TDC injection control performed in step S404 is characterized in that the fuel injection period is set based on the end timing of fuel injection. There is no such limitation on the intake TDC injection control executed in step S200 or step S306 according to the third embodiment. Regarding these, the fuel injection period by the intake TDC injection control may be set based on the start timing of the fuel injection. In step S404, the end timing of fuel injection by the intake TDC injection control is 30 ° after the IVO.

上述のように、本実施の形態にかかる始動制御では、燃料噴射期間がIVOを中心とする60°クランク角の範囲に収まるように、IVOから30°クランク角後を噴射終了時期として吸気TDC噴射制御が行われる。これによれば、吹き返しによる攪拌効果が得られない燃料噴霧の発生をより効果的に防止することができる。   As described above, in the start control according to the present embodiment, intake TDC injection is performed with the 30 ° crank angle after IVO as the injection end timing so that the fuel injection period falls within the range of the 60 ° crank angle centered on IVO. Control is performed. According to this, generation | occurrence | production of the fuel spray which cannot obtain the stirring effect by blowback can be prevented more effectively.

なお、図12に示すルーチンでは、吸気TDC噴射量(tautdc)をIVOを中心とする60°クランク角の範囲に対応する噴射量としているが、IVOを中心とする60°クランク角はあくまでも一例にすぎない。前記のクランク角範囲は、燃料噴射弁34と吸気弁12との位置関係や吸気ポート36の構造に応じて適宜に設定すればよい。また、IVOを中心とするのではなく、IVO前のクランク角とIVO後のクランク角とを異なる設定としてもよい。   In the routine shown in FIG. 12, the intake TDC injection amount (tautdc) is an injection amount corresponding to the range of 60 ° crank angle centered on IVO, but the 60 ° crank angle centered on IVO is merely an example. Only. The crank angle range may be set as appropriate according to the positional relationship between the fuel injection valve 34 and the intake valve 12 and the structure of the intake port 36. Further, the crank angle before IVO and the crank angle after IVO may be set differently instead of centering on IVO.

実施の形態6.
次に、本発明の実施の形態6について図1及び図13を参照して説明する。
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の実施の形態6としての始動制御装置は、実施の形態1と同様に図1に示す構成の内燃機関に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態1と同じく図1に示す構成を前提にして説明を行うものとする。   The start control device as the sixth embodiment of the present invention is applied to the internal combustion engine having the configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment. Therefore, in the following description, it is assumed that the configuration shown in FIG.

本実施の形態はECU50により実行される始動時の燃料噴射制御に特徴がある。本実施の形態に係る始動時の燃料噴射制御は、実施の形態5に係る始動時の燃料噴射制御がベースとなっている。図13は、本実施形態においてECU50により実行される始動時の燃料噴射制御の内容をフローチャートで示したものである。図13のフローチャートに示す各処理のうち実施の形態5と共通する処理については、それぞれ実施の形態5のものと同一のステップ番号を付している。以下では、実施の形態5と共通する処理についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態5とは異なる処理について重点的に説明するものとする。   This embodiment is characterized by the fuel injection control at the time of start executed by the ECU 50. The start-up fuel injection control according to the present embodiment is based on the start-up fuel injection control according to the fifth embodiment. FIG. 13 is a flowchart showing the content of the fuel injection control at the time of start executed by the ECU 50 in the present embodiment. Of the processes shown in the flowchart of FIG. 13, processes that are the same as those in the fifth embodiment are denoted by the same step numbers as those in the fifth embodiment. In the following, description of processes common to the fifth embodiment is omitted or simplified, and processes different from those of the fifth embodiment are mainly described.

図13に示すルーチンの特徴は、始動2サイクル目以降に実施する吸気TDC噴射制御の内容を最終噴射量(TAU)が吸気TDC噴射量(tautdc)以上かどうかによって異ならせたことにある。このルーチンによれば、ステップS302において最終噴射量(TAU)が吸気TDC噴射量(tautdc)以上と判定された場合は、実施の形態5と同様にステップS404の処理が行われる。一方、最終噴射量(TAU)が吸気TDC噴射量(tautdc)よりも少ないと判定された場合は、ステップS304の処理の後、ステップS404ではなく、ステップS500の処理が行われる。   The feature of the routine shown in FIG. 13 is that the content of the intake TDC injection control executed after the second cycle of the start is made different depending on whether or not the final injection amount (TAU) is equal to or larger than the intake TDC injection amount (tautdc). According to this routine, when it is determined in step S302 that the final injection amount (TAU) is greater than or equal to the intake TDC injection amount (tautdc), the process of step S404 is performed as in the fifth embodiment. On the other hand, when it is determined that the final injection amount (TAU) is smaller than the intake TDC injection amount (tautdc), the process of step S500 is performed instead of step S404 after the process of step S304.

ステップS500で行われる吸気TDC噴射制御は、燃料噴射の終了時期ではなく、燃料噴射の開始時期を基準にして燃料噴射期間が設定されることに特徴がある。ステップS500では、吸気TDC噴射制御による燃料噴射の開始時期をIVOから30°クランク角前としている。   The intake TDC injection control performed in step S500 is characterized in that the fuel injection period is set based on the fuel injection start timing, not the fuel injection end timing. In step S500, the start timing of fuel injection by the intake TDC injection control is set to 30 ° crank angle before IVO.

上述のように、本実施の形態にかかる始動制御では、最終噴射量(TAU)が吸気TDC噴射量(tautdc)に収まる場合には、IVOの30°クランク角前から燃料噴射が開始される。これによれば、吹き返しと燃料噴霧の衝突割合を最大化することができ、衝突による燃料噴霧の攪拌効果をより高めることができる。   As described above, in the start control according to the present embodiment, when the final injection amount (TAU) falls within the intake TDC injection amount (tautdc), fuel injection is started from the 30 ° crank angle before the IVO. According to this, the collision ratio between blow-back and fuel spray can be maximized, and the fuel spray agitation effect due to the collision can be further enhanced.

実施の形態7.
次に、本発明の実施の形態7について図1,図14及び図15を参照して説明する。
Embodiment 7 FIG.
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 14 and FIG.

本発明の実施の形態7としての始動制御装置は、実施の形態1と同様に図1に示す構成の内燃機関に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態1と同じく図1に示す構成を前提にして説明を行うものとする。   The start control device as the seventh embodiment of the present invention is applied to the internal combustion engine having the configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment. Therefore, in the following description, it is assumed that the configuration shown in FIG.

本実施の形態は始動1サイクル目における吸気弁12の開タイミングに特徴がある。始動1サイクル目における排気弁14の閉タイミングは、実施の形態1と同様に吸気TDCよりも進角側である。より詳しくは、本実施の形態では、排気弁14の閉タイミングは吸気TDCよりも進角側に30°に設定されている。排気弁14の早閉じによる筒内ガスの圧縮効果と圧縮仕事によるクランキングの負荷とのバランスを考慮すると、排気弁14の閉タイミングとしては30°程度が好ましい。   The present embodiment is characterized by the opening timing of the intake valve 12 in the first start cycle. The closing timing of the exhaust valve 14 in the first start cycle is on the more advanced side than the intake TDC, as in the first embodiment. More specifically, in the present embodiment, the closing timing of the exhaust valve 14 is set to 30 ° on the advance side with respect to the intake TDC. Considering the balance between the compression effect of the in-cylinder gas due to the early closing of the exhaust valve 14 and the cranking load due to the compression work, the closing timing of the exhaust valve 14 is preferably about 30 °.

上記のように排気弁14の閉タイミングを決めた場合、図14に示すように、吸気弁12の開タイミングを吸気TDCより進角側に30°(30°BTDC)程度から吸気TDCより遅角側に30°(30°ATDC)程度の範囲内とすることで、吸気弁12の開タイミングにおける筒内ガスの圧力を排気弁14の閉タイミングにおける筒内ガスの圧力よりも高くすることができる。つまり、吸気ポート36への吹き返しを発生させることができる。したがって、図14に示す範囲内に吸気弁12の開タイミングを定め、その開タイミングで燃料噴射を行えば、吹き返された筒内ガスに燃料噴霧が衝突することになる。この筒内ガスの衝突によって燃料噴霧は攪拌され、より気化が進んだ燃料蒸気或いはより微粒化が進んだ燃料噴霧となる。   When the closing timing of the exhaust valve 14 is determined as described above, as shown in FIG. 14, the opening timing of the intake valve 12 is retarded from the intake TDC from about 30 ° (30 ° BTDC) to the advance side of the intake TDC. By setting the pressure within the range of about 30 ° (30 ° ATDC) to the side, the pressure of the in-cylinder gas at the opening timing of the intake valve 12 can be made higher than the pressure of the in-cylinder gas at the closing timing of the exhaust valve 14. . That is, blowback to the intake port 36 can be generated. Therefore, if the opening timing of the intake valve 12 is determined within the range shown in FIG. 14 and fuel injection is performed at the opening timing, the fuel spray collides with the in-cylinder gas blown back. The fuel spray is agitated by the collision of the in-cylinder gas, so that the fuel vapor is more vaporized or the fuel spray is more atomized.

図15は本実施にかかる排気弁早閉じ制御時の吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを示す図である。図15に示すように、本実施の形態では、少なくとも始動1サイクル目の吸気弁12の開タイミングは吸気TDCの近傍に設定される。吸気弁12の開タイミングを吸気TDCに近づけるほど、吸気弁12の開タイミングにおける筒内ガスの圧力と、排気弁14の閉タイミングにおける筒内ガスの圧力との圧力差を大きくすることができる。したがって、本実施の形態によれば、吸気弁12の開弁時に発生する筒内ガスの吹き返しの流速を高めることができ、ひいては、筒内ガスの吹き返しによる燃料噴霧の攪拌効果を高めることができる。   FIG. 15 is a diagram showing opening / closing timings of the intake valve and the exhaust valve during the exhaust valve early closing control according to the present embodiment. As shown in FIG. 15, in the present embodiment, at least the opening timing of the intake valve 12 in the first start cycle is set in the vicinity of the intake TDC. The closer the opening timing of the intake valve 12 is to the intake TDC, the larger the pressure difference between the pressure of the cylinder gas at the opening timing of the intake valve 12 and the pressure of the cylinder gas at the closing timing of the exhaust valve 14 can be increased. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to increase the flow rate of blowback of the in-cylinder gas that is generated when the intake valve 12 is opened, and thus it is possible to enhance the fuel spray agitation effect due to the blowback of the cylinder gas. .

実施の形態8.
次に、本発明の実施の形態8について図1及び図16を参照して説明する。
Embodiment 8 FIG.
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の実施の形態8としての始動制御装置は、実施の形態1と同様に図1に示す構成の内燃機関に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態1と同じく図1に示す構成を前提にして説明を行うものとする。   The start control device as the eighth embodiment of the present invention is applied to the internal combustion engine having the configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment. Therefore, in the following description, it is assumed that the configuration shown in FIG.

本実施の形態は、始動1サイクル目における吸気弁12の開タイミングを例えば運転条件に応じて制御可能にしている。また、本実施の形態では吸気弁タイミング制御装置22として、吸気弁12をソレノイドによって駆動する電磁式の動弁機構、若しくは、電気モータによってカムを回転させるモータ駆動式の動弁機構が用いられている。これらの動弁機構に共通することは、開弁信号によって瞬時に吸気弁12を開弁させることができることにある。   In the present embodiment, the opening timing of the intake valve 12 in the first start cycle can be controlled according to, for example, operating conditions. In the present embodiment, as the intake valve timing control device 22, an electromagnetic valve mechanism that drives the intake valve 12 with a solenoid or a motor-driven valve mechanism that rotates a cam with an electric motor is used. Yes. What is common to these valve operating mechanisms is that the intake valve 12 can be opened instantaneously by a valve opening signal.

実施の形態7で述べたように、排気弁14の閉タイミングから吸気TDCまでのクランク角度が吸気弁12の開タイミングと吸気TDCとの間のクランク角度よりも大きくなっている場合には、吸気弁12の開弁時には燃焼室10から吸気ポート36への吹き返しを確実に生じさせることができる。しかし、吹き返しが生じるのであれば、図16に示すように、排気弁14の閉タイミングから吸気TDCまでのクランク角度が吸気弁12の開タイミングと吸気TDCとの間のクランク角度よりも小さくなっていてもよい。例えば、排気弁14の閉タイミングから吸気弁12の開タイミングまでの間に外部から加えられた熱によって筒内ガスの内部エネルギーが増大したときには、図16に示すような吸気弁12の開タイミングでも吹き返しは生じ得る。   As described in the seventh embodiment, when the crank angle from the closing timing of the exhaust valve 14 to the intake TDC is larger than the crank angle between the opening timing of the intake valve 12 and the intake TDC, the intake air When the valve 12 is opened, blowback from the combustion chamber 10 to the intake port 36 can surely occur. However, if blowback occurs, the crank angle from the closing timing of the exhaust valve 14 to the intake TDC is smaller than the crank angle between the opening timing of the intake valve 12 and the intake TDC, as shown in FIG. May be. For example, when the internal energy of the in-cylinder gas increases due to heat applied from the outside between the closing timing of the exhaust valve 14 and the opening timing of the intake valve 12, the opening timing of the intake valve 12 as shown in FIG. Blowback can occur.

燃焼室10から吸気ポート36へ吹き返しが生じる条件は、吸気ポート36の圧力と比して燃焼室10の圧力が高いことである。そこで、本実施の形態に係るECU50は、前記の条件の成立を判定するため、吸気ポート36の圧力を吸気管圧センサ(図示は省略)によって計測し、燃焼室10内の圧力を燃焼室10に設置された筒内圧センサ(図示は省略)によって計測する。そして、燃焼室10の圧力が吸気ポート36の圧力よりも低くなる前に吸気弁タイミング制御装置22を操作して吸気弁12を開弁させる。   The condition that blowback from the combustion chamber 10 to the intake port 36 is that the pressure of the combustion chamber 10 is higher than the pressure of the intake port 36. Therefore, the ECU 50 according to the present embodiment measures the pressure of the intake port 36 with an intake pipe pressure sensor (not shown) and determines the pressure in the combustion chamber 10 to determine whether or not the above condition is satisfied. Measured by an in-cylinder pressure sensor (not shown). Then, before the pressure in the combustion chamber 10 becomes lower than the pressure in the intake port 36, the intake valve timing control device 22 is operated to open the intake valve 12.

なお、始動時の1サイクル目はスロットル32が全開のため吸気ポート36の圧力は大気圧にほぼ等しい。したがって、吸気管圧センサの出力値の代わりとして大気圧センサの出力値と筒内圧センサの出力値とを比較するのでもよい。   In the first cycle at the time of starting, the throttle 32 is fully opened, so that the pressure of the intake port 36 is substantially equal to the atmospheric pressure. Therefore, instead of the output value of the intake pipe pressure sensor, the output value of the atmospheric pressure sensor may be compared with the output value of the in-cylinder pressure sensor.

その他.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
Others.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications may be made.

実施の形態1では、燃料噴射期間の略中央付近が吸気弁12の開タイミングに重なるようにしているが、このことは、吸気弁12の開タイミングが燃料噴射期間の中央から外れることを否定するものではない。燃料噴射期間の開始直後から終了間際までの少なくとも一部が吸気弁12の開タイミングに重なっているならば、筒内ガスの衝突による燃料噴霧の気化或いは微粒化の促進効果は生じる。   In the first embodiment, the vicinity of the approximate center of the fuel injection period overlaps the opening timing of the intake valve 12, but this denies that the opening timing of the intake valve 12 deviates from the center of the fuel injection period. It is not a thing. If at least a part from immediately after the start of the fuel injection period to just before the end overlaps the opening timing of the intake valve 12, the effect of promoting vaporization or atomization of the fuel spray due to the collision of the in-cylinder gas occurs.

また、実施の形態3乃至6のそれぞれにおいて、始動1サイクル目に実施しているステップS200の燃料噴射時期制御は、吸気TDC噴射制御と吸気非同期噴射制御との吹き分け比率を可変にすることもできる。例えば、始動時水温(thws)に応じて吹き分け比率を変更するのでもよい。   In each of the third to sixth embodiments, the fuel injection timing control in step S200 that is performed in the first cycle of starting may vary the blow ratio between the intake TDC injection control and the intake asynchronous injection control. it can. For example, the blowing ratio may be changed according to the starting water temperature (thws).

本発明の実施の形態1としての始動制御装置が適用された内燃機関の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine to which a start control device as Embodiment 1 of the present invention is applied. 本発明の実施の形態1において実行される排気弁タイミング制御のルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine of the exhaust valve timing control performed in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1にかかる吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを排気弁早閉じ制御時と排気弁通常制御時のそれぞれについて示す図である。It is a figure which shows the opening / closing timing of the intake valve and exhaust valve concerning Embodiment 1 of this invention about each at the time of exhaust valve early closing control, and at the time of exhaust valve normal control. 本発明の実施の形態1において実行される始動時の燃料噴射時期制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the fuel-injection timing control at the time of starting performed in Embodiment 1 of this invention. 燃料噴射期間内での燃料噴霧の粒径の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the particle size of the fuel spray within a fuel-injection period. 本発明の実施の形態2において実行される始動時の燃料噴射時期制御のルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine of the fuel injection timing control at the time of the starting performed in Embodiment 2 of this invention. 始動時水温(thws)に対する燃料噴射量の増補正率(fwl)の設定を示す図である。It is a figure which shows the setting of the increase correction factor (fwl) of the fuel injection quantity with respect to the water temperature (thws) at the time of starting. 始動時水温(thws)に対する噴射時期切替基準積算Ga(gaft)の設定を示す図である。It is a figure which shows the setting of the injection timing switching reference | standard integration Ga (gaft) with respect to the water temperature (thws) at the time of starting. 本発明の実施の形態3において実行される始動時の燃料噴射時期制御のルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine of the fuel injection timing control at the time of starting performed in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4において実行される始動時の燃料噴射時期制御のルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine of the fuel injection timing control at the time of starting performed in Embodiment 4 of this invention. 機関回転数(NE)に対する吸気TDC噴射時間(tautdc)の設定を示す図である。It is a figure which shows the setting of the intake TDC injection time (tautdc) with respect to engine speed (NE). 本発明の実施の形態5において実行される始動時の燃料噴射時期制御のルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine of the fuel injection timing control at the time of starting performed in Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6において実行される始動時の燃料噴射時期制御のルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine of the fuel injection timing control at the time of starting performed in Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7にかかる排気弁早閉じ制御時の吸気弁の開タイミングの設定範囲を示す図である。It is a figure which shows the setting range of the opening timing of the intake valve at the time of the exhaust valve early closing control concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態7にかかる排気弁早閉じ制御時の吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを示す図である。It is a figure which shows the opening / closing timing of the intake valve and exhaust valve at the time of exhaust valve early closing control concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8にかかる排気弁早閉じ制御時の吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを示す図である。It is a figure which shows the opening / closing timing of the intake valve and exhaust valve at the time of the exhaust valve early closing control concerning Embodiment 8 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 燃焼室
12 吸気弁
14 排気弁
16 点火プラグ
18 クランク軸
20 スタータ
22 吸気弁タイミング制御装置
24 排気弁タイミング制御装置
30 吸気管
32 スロットル
34 燃料噴射弁
36 吸気ポート
40 排気ポート
50 ECU
52 クランク角センサ
54 水温センサ
56 エアフローセンサ
58 スタートスイッチ
EVO 排気弁の開タイミング
EVC 排気弁の閉タイミング
IVO 吸気弁の開タイミング
IVC 吸気弁の閉タイミング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Combustion chamber 12 Intake valve 14 Exhaust valve 16 Spark plug 18 Crankshaft 20 Starter 22 Intake valve timing control device 24 Exhaust valve timing control device 30 Intake pipe 32 Throttle 34 Fuel injection valve 36 Intake port 40 Exhaust port 50 ECU
52 Crank angle sensor 54 Water temperature sensor 56 Air flow sensor 58 Start switch EVO Exhaust valve opening timing EVC Exhaust valve closing timing IVO Intake valve opening timing IVC Intake valve closing timing

Claims (9)

燃料を吸気ポートに噴射する燃料噴射弁と、閉タイミングを調整可能な排気弁とを有する内燃機関の始動制御装置において、
少なくとも始動時の1サイクル目は前記排気弁の閉タイミングを吸気上死点よりも進角側であって、且つ、その閉タイミングから吸気上死点までのクランク角度が吸気弁の開タイミングと吸気上死点との間のクランク角度よりも大きくなるように制御する排気弁閉タイミング制御手段と、
少なくとも始動時の1サイクル目は燃料噴射期間が前記吸気弁の開タイミングに重なるように前記燃料噴射弁の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
In a start control device for an internal combustion engine having a fuel injection valve for injecting fuel into an intake port and an exhaust valve capable of adjusting a closing timing,
At least in the first cycle at the start, the closing timing of the exhaust valve is advanced from the intake top dead center, and the crank angle from the closing timing to the intake top dead center depends on the opening timing of the intake valve and the intake air. Exhaust valve closing timing control means for controlling to be larger than the crank angle between the top dead center and
Fuel injection timing control means for controlling the fuel injection timing of the fuel injection valve so that the fuel injection period overlaps the opening timing of the intake valve at least in the first cycle at the start;
A start control device for an internal combustion engine, comprising:
前記燃料噴射時期制御手段は、燃料噴射期間の略中央付近が前記吸気弁の開タイミングに重なるように燃料噴射時期を制御することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の始動制御装置。   2. The start control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection timing control means controls the fuel injection timing so that the vicinity of the substantially center of the fuel injection period overlaps with the opening timing of the intake valve. 前記燃料噴射時期制御手段は、燃料噴射期間を複数回に分割し、分割した燃料噴射期間の1つの期間が前記吸気弁の開タイミングに重なり、他の期間は前記吸気バルブの閉期間内となるように燃料噴射時期を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関の始動制御装置。   The fuel injection timing control means divides the fuel injection period into a plurality of times, one of the divided fuel injection periods overlaps with the opening timing of the intake valve, and the other period is within the closing period of the intake valve. 3. The start control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection timing is controlled as described above. 前記燃料噴射時期制御手段は、始動時の2サイクル目以降は、前記吸気弁の開タイミングに重なる燃料噴射期間を機関回転数の上昇に応じて減少させていくことを特徴とする請求項3記載の内燃機関の始動制御装置。   4. The fuel injection timing control means according to claim 3, wherein the fuel injection period overlapping with the opening timing of the intake valve is decreased in accordance with an increase in engine speed after the second cycle at the start. Start control device for internal combustion engine. 燃料を吸気ポートに噴射する燃料噴射弁と、閉タイミングを調整可能な排気弁と、開タイミングを調整可能な吸気弁とを有する内燃機関の始動制御装置において、
少なくとも始動時の1サイクル目は前記排気弁の閉タイミングを吸気上死点よりも進角側となるように制御する排気弁閉タイミング制御手段と、
少なくとも始動時の1サイクル目は前記吸気弁の開タイミングを前記吸気ポートの圧力と比して前記内燃機関の燃焼室の圧力が高いときとなるように制御する吸気弁開タイミング制御手段と、
少なくとも始動時の1サイクル目は燃料噴射期間が前記吸気弁の開タイミングに重なるように前記燃料噴射弁の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
In a start control device for an internal combustion engine having a fuel injection valve for injecting fuel into an intake port, an exhaust valve capable of adjusting a closing timing, and an intake valve capable of adjusting an opening timing,
Exhaust valve closing timing control means for controlling the closing timing of the exhaust valve to be at an advance side from the intake top dead center at least in the first cycle at the time of start;
An intake valve opening timing control means for controlling the opening timing of the intake valve at a first cycle at the time of starting so that the pressure of the combustion chamber of the internal combustion engine is higher than the pressure of the intake port;
Fuel injection timing control means for controlling the fuel injection timing of the fuel injection valve so that the fuel injection period overlaps the opening timing of the intake valve at least in the first cycle at the start;
A start control device for an internal combustion engine, comprising:
燃料を吸気ポートに噴射する燃料噴射弁と、閉タイミングを調整可能な排気弁と、開タイミングを調整可能な吸気弁とを有する内燃機関の始動制御装置において、
少なくとも始動時の1サイクル目は前記排気弁の閉タイミングを吸気上死点よりも進角側となるように制御する排気弁閉タイミング制御手段と、
少なくとも始動時の1サイクル目は前記吸気弁の開タイミングを前記燃焼室から前記吸気ポートへ吹き返しが生じるときとなるように制御する吸気弁開タイミング制御手段と、
少なくとも始動時の1サイクル目は燃料噴射期間が前記吸気弁の開タイミングに重なるように前記燃料噴射弁の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
In a start control device for an internal combustion engine having a fuel injection valve for injecting fuel into an intake port, an exhaust valve capable of adjusting a closing timing, and an intake valve capable of adjusting an opening timing,
Exhaust valve closing timing control means for controlling the closing timing of the exhaust valve to be at an advance side from the intake top dead center at least in the first cycle at the time of start;
An intake valve opening timing control means for controlling the opening timing of the intake valve at least in the first cycle at the time of starting so as to be when the blowback occurs from the combustion chamber to the intake port;
Fuel injection timing control means for controlling the fuel injection timing of the fuel injection valve so that the fuel injection period overlaps the opening timing of the intake valve at least in the first cycle at the start;
A start control device for an internal combustion engine, comprising:
前記吸気弁開タイミング制御手段は、前記吸気弁の開タイミングを前記排気弁の閉タイミングよりも遅角側とすることを特徴とする請求項5又は6記載の内燃機関の始動制御装置。   The start control device for an internal combustion engine according to claim 5 or 6, wherein the intake valve opening timing control means sets the opening timing of the intake valve to be retarded from the closing timing of the exhaust valve. 前記吸気弁開タイミング制御手段は、前記吸気弁の開タイミングを前記排気弁の閉タイミングから吸気上死点までのクランク角度と同じかそれより小さいクランク角度だけ、吸気上死点よりも進角側とすることを特徴とする請求項5又は6記載の内燃機関の始動制御装置。   The intake valve opening timing control means is configured to advance the intake valve from the intake top dead center by a crank angle equal to or smaller than a crank angle from the exhaust valve close timing to the intake top dead center. The start control device for an internal combustion engine according to claim 5 or 6. 前記排気弁閉タイミング制御手段は、前記排気弁の閉タイミングを吸気上死点よりも進角側にクランク角度で30度以内とすることを特徴とする請求項5又は6記載の内燃機関の始動制御装置。   The start of the internal combustion engine according to claim 5 or 6, wherein the exhaust valve closing timing control means sets the closing timing of the exhaust valve within 30 degrees in crank angle to an advance side of intake top dead center. Control device.
JP2008214285A 2008-08-22 2008-08-22 Start control device for internal combustion engine Withdrawn JP2010048194A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008214285A JP2010048194A (en) 2008-08-22 2008-08-22 Start control device for internal combustion engine
PCT/IB2009/006467 WO2010020852A1 (en) 2008-08-22 2009-08-06 Engine-start control device and method for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008214285A JP2010048194A (en) 2008-08-22 2008-08-22 Start control device for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010048194A true JP2010048194A (en) 2010-03-04

Family

ID=41328494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008214285A Withdrawn JP2010048194A (en) 2008-08-22 2008-08-22 Start control device for internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2010048194A (en)
WO (1) WO2010020852A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012056527A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 トヨタ自動車 株式会社 Control device for in-vehicle internal combustion engine
JP2013050061A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Nippon Soken Inc Valve timing control device for internal combustion engine
WO2013054407A1 (en) * 2011-10-12 2013-04-18 トヨタ自動車 株式会社 Contol device for internal combustion engine
US8433501B2 (en) 2009-11-19 2013-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Internal combustion engine fuel injection control method
US8554455B2 (en) 2010-08-25 2013-10-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine
WO2014050287A1 (en) * 2012-09-27 2014-04-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 Cylinder injection engine control apparatus
JP2016011656A (en) * 2014-06-30 2016-01-21 いすゞ自動車株式会社 Internal combustion engine starting auxiliary device
JP2020016218A (en) * 2018-07-27 2020-01-30 アイシン精機株式会社 Internal combustion engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6098477B2 (en) * 2013-11-07 2017-03-22 トヨタ自動車株式会社 Control system for spark ignition internal combustion engine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3525737B2 (en) * 1998-05-06 2004-05-10 日産自動車株式会社 In-cylinder injection gasoline engine
JP4394318B2 (en) * 2001-10-12 2010-01-06 株式会社デンソー Valve timing control device for internal combustion engine
JP4049108B2 (en) * 2004-03-02 2008-02-20 トヨタ自動車株式会社 Valve timing control device
JP4701871B2 (en) * 2005-06-28 2011-06-15 日産自動車株式会社 Engine control device
JP4404028B2 (en) * 2005-08-02 2010-01-27 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP4367398B2 (en) * 2005-10-19 2009-11-18 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
FR2904370B1 (en) * 2006-07-25 2008-10-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD OF REDUCING HYDROCARBON EMISSIONS OF A COLD ENGINE WITH INDIRECT FUEL INJECTION AND ENGINE FOR CARRYING OUT SAID METHOD

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8433501B2 (en) 2009-11-19 2013-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Internal combustion engine fuel injection control method
US8554455B2 (en) 2010-08-25 2013-10-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine
WO2012056527A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 トヨタ自動車 株式会社 Control device for in-vehicle internal combustion engine
US9657657B2 (en) 2010-10-27 2017-05-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for in-vehicle internal combustion engine
CN103189624A (en) * 2010-10-27 2013-07-03 丰田自动车株式会社 Control device for in-vehicle internal combustion engine
CN103189624B (en) * 2010-10-27 2015-12-16 丰田自动车株式会社 The control gear of on-vehicle internal combustion engine
JP2013050061A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Nippon Soken Inc Valve timing control device for internal combustion engine
US9031767B2 (en) 2011-10-12 2015-05-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine control device
JPWO2013054407A1 (en) * 2011-10-12 2015-03-30 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine control device
WO2013054407A1 (en) * 2011-10-12 2013-04-18 トヨタ自動車 株式会社 Contol device for internal combustion engine
JP2014066221A (en) * 2012-09-27 2014-04-17 Hitachi Automotive Systems Ltd Control device for cylinder injection engine
WO2014050287A1 (en) * 2012-09-27 2014-04-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 Cylinder injection engine control apparatus
JP2016011656A (en) * 2014-06-30 2016-01-21 いすゞ自動車株式会社 Internal combustion engine starting auxiliary device
JP2020016218A (en) * 2018-07-27 2020-01-30 アイシン精機株式会社 Internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010020852A1 (en) 2010-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010048194A (en) Start control device for internal combustion engine
US7726289B2 (en) Control apparatus and control method for internal combustion engine
US7716919B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
US7720590B2 (en) Homogenous charge compression ignition engine and controlling method of the engine
JP4525517B2 (en) Internal combustion engine
US9014949B2 (en) Apparatus for and method of controlling internal combustion engine
US9494101B2 (en) Control system for internal combustion engine and controlling method for internal combustion engine
US7853399B2 (en) Internal combustion engine control apparatus and method
US6405706B1 (en) System and method for mixture preparation control of an internal combustion engine
JP2008286175A (en) Control device for variable valve timing mechanism
EP2222945B1 (en) Control device for internal combustion engine
JP2006037812A (en) Valve characteristic control device for engine
JP2005201185A (en) Control device for engine
JP2006118452A (en) Idling control device for internal combustion engine
JP2006132398A (en) Control method for dual injection type internal combustion engine
JP5316129B2 (en) Intake air amount control device
JP2009216035A (en) Control device of internal combustion engine
JP4220736B2 (en) Start control device for spark ignition type internal combustion engine
JP3873809B2 (en) Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP2014185524A (en) Control device for internal combustion engine
JP2010180724A (en) Control device of cylinder direct injection internal combustion engine
JP4120452B2 (en) In-cylinder internal combustion engine
JP2011202528A (en) Device for controlling internal combustion engine
JP2005325782A (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
US20200141367A1 (en) Fuel injection control system and method

Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20100415