JP2010180712A - Engine starting method and device therefor - Google Patents

Engine starting method and device therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2010180712A
JP2010180712A JP2009022378A JP2009022378A JP2010180712A JP 2010180712 A JP2010180712 A JP 2010180712A JP 2009022378 A JP2009022378 A JP 2009022378A JP 2009022378 A JP2009022378 A JP 2009022378A JP 2010180712 A JP2010180712 A JP 2010180712A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
intake
predetermined
electric supercharger
supercharging
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.)
Granted
Application number
JP2009022378A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5251558B2 (en
Inventor
Kenichi Morisane
健一 森実
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda 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 Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2009022378A priority Critical patent/JP5251558B2/en
Publication of JP2010180712A publication Critical patent/JP2010180712A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5251558B2 publication Critical patent/JP5251558B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly start an engine while reducing vibrations. <P>SOLUTION: When an engine 1 start condition is established, a motor-driven supercharger 18 arranged in an intake passage 50 is rotationally driven in a prescribed direction in which pressure in an intake port 34 is reduced (reduction of a compression ratio in a combustion chamber), for instance. With the motor-driven supercharger 18 driven in the prescribed direction, the rotation speed of an engine 1 during stop is abruptly increased, by an electric motor 2, to a prescribed level in which the variation in angular speed is small (the increase of temperature in the combustion chamber due to frictional heating produced by a slide of a piston 32). After the engine rotation speed reaches the prescribed level, fuel is injected into the combustion chamber 33 from a fuel injection valve 38 to start the engine so that self-excited rotation of the engine 1 is executed through combustion (completion of start). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンの始動方法及びその始動方法に関するものである。   The present invention relates to an engine starting method and a starting method thereof.

エンジンにおいては、停止状態からの始動を行うに際しては、電動モータ(スタータモータ)によってエンジンをクランキングして、エンジンがアイドル回転数よりも十分低回転となる所定回転数に達した段階で、始動用の燃料を多量に噴射することによって行うのが一般的となっており、始動用燃料によって初爆が行われた後、燃焼によってエンジン回転数がアイドル回転数まで上昇されることになる。ハイブリッド車、つまり電動モータによって走行用車輪を駆動すると共に、少なくとも発電を行うエンジンを備えた車両においては、エンジン始動用の電動モータによって、エンジン始動の際のクランキングを行うことも行われている。   When starting the engine from a stopped state, the engine is cranked by an electric motor (starter motor), and the engine is started when the engine reaches a predetermined rotational speed that is sufficiently lower than the idle rotational speed. This is generally performed by injecting a large amount of fuel, and after the initial explosion is performed with the starting fuel, the engine speed is increased to the idle speed by combustion. In a hybrid vehicle, that is, a vehicle equipped with an engine that generates electric power while driving a traveling wheel by an electric motor, cranking at the time of engine start is also performed by an electric motor for engine start. .

特許文献1には、特にディーゼルエンジンの冷間始動時に、吸気通路に設けた電動式過給機を作動させて過給を行うことにより、エンジンのフリクションを高めて筒内温度を上昇させて、着火性を向上させることが開示されている。   In Patent Document 1, particularly during the cold start of a diesel engine, by operating the electric supercharger provided in the intake passage to perform supercharging, the engine friction is increased and the in-cylinder temperature is increased. It is disclosed to improve ignitability.

特開2005−188484号公報JP 2005-188484 A

ところで、最近のエンジンでは、エンジンの始動をよりすみやかに行えるようにすることが強く要請されるようになっている。例えば、ハイブリッド車においては、エンジンが停止されている状態からエンジンによる走行へと切換える際に、エンジンをすみやかに始動させることが要求される。また、アイドルストップを行う車両にあっては、走行開始に先立ってすみやかにエンジンを始動させることが要求される。   By the way, in recent engines, there is a strong demand to make the engine start more quickly. For example, in a hybrid vehicle, when switching from a state where the engine is stopped to traveling by the engine, it is required to start the engine immediately. Further, in a vehicle that performs idle stop, it is required to start the engine promptly before the start of traveling.

しかしながら、従来のエンジンの始動方法では、エンジンをクランキングしつつ、エンジン回転数がアイドル回転数よりもかなり低い状態で始動用の燃料噴射を行うため、アイドル回転数でもって自励回転(回転のための外力を必要とすることなく燃焼によるエンジン自身での回転)できる状態になるまでに相当の時間を要してしまうことになっていた。また、エンジン回転数がアイドル回転数よりも低いときは振動がかなり大きくなるが、特にクランキング開始からアイドル回転数にまでエンジン回転数が上昇するまでの間は、エンジンの回転が特に安定しない領域であって、不快な大きな振動をかなり長い時間生じてしまうことにもなっていた。   However, in the conventional engine starting method, fuel is injected for starting while cranking the engine and the engine rotational speed is considerably lower than the idle rotational speed. Therefore, it takes a considerable amount of time to reach a state where the engine can be rotated by combustion without the need for external force. In addition, when the engine speed is lower than the idling engine speed, the vibration becomes considerably large, but the engine speed is not particularly stable especially during the period from the start of cranking to the idling engine speed. However, a large amount of unpleasant vibration was generated for a long time.

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、エンジンを、振動低減を図りつつよりすみやかに始動できるようにしたエンジンの始動方法及びその始動装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an engine starting method and an engine starting device that can start the engine more quickly while reducing vibration. is there.

前記目的を達成するため、本発明におけるエンジンの始動方法にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
吸気ポートに吸気弁が介在されたエンジンの始動方法であって、
エンジンの始動条件が成立したときに、電動式過給機を前記吸気ポート内の圧力が低下する所定方向に回転駆動するステップと、
前記電動式過給機を前記所定方向に駆動している状態で、電動モータによって停止中のエンジンをその角速度変動が少ない所定回転数にまで急上昇させるステップと、
エンジン回転数が前記所定回転数に到達した後に、筒内に始動用の燃料噴射を行って、エンジンを燃焼によって自励回転させるステップと、
を備えているようにしてある。
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the engine starting method according to the present invention. That is, as described in claim 1 in the claims,
An engine starting method in which an intake valve is interposed in an intake port,
When the engine start condition is satisfied, the electric supercharger is driven to rotate in a predetermined direction in which the pressure in the intake port decreases; and
A step of rapidly increasing the engine stopped by the electric motor to a predetermined rotational speed with a small variation in angular velocity in a state where the electric supercharger is driven in the predetermined direction;
After the engine speed reaches the predetermined speed, performing a fuel injection for starting in the cylinder, and causing the engine to self-rotate by combustion;
It is supposed to be equipped with.

上記解決手法によれば、電動式過給機によって吸気ポート内の圧力を低下させることにより、エンジンの圧縮比が低圧縮比とされて、エンジンを回転させるための駆動抵抗が極めて小さい状態とされる。この駆動抵抗が小さい状態において、電動モータによって、角速度変動が小さい所定回転数にまで急激にエンジン回転数を上昇させることができる。そして、ピストンの摺動による摩擦熱によって、筒内が十分に高温化されることになる。したがって、回転数が大きくしかも筒内温度が上昇されている状態で始動用燃料を噴射することにより、着火性やその後の燃焼性安定を確保しつつ(着火遅れに伴う不快なディーゼルノック音を防止しつつ)、エンジン始動をすみやかに行うことができる。すなわち、電動式過給機による吸気ポート内の圧力低下開始から着火までに要する時間は、従来の始動方法に比してはるかに短いものとなる。また、角速度変動の小さい所定回転数にまでエンジン回転数を急激に上昇させるので、大きな振動を伴う回転数領域を一気に通過させて、始動時の不快な振動を低減することができる。   According to the above solution, by reducing the pressure in the intake port by the electric supercharger, the compression ratio of the engine is set to a low compression ratio, and the driving resistance for rotating the engine is extremely small. The In a state where the drive resistance is small, the engine speed can be rapidly increased to a predetermined speed with a small angular velocity fluctuation by the electric motor. The inside of the cylinder is sufficiently heated due to frictional heat generated by sliding of the piston. Therefore, by injecting the starting fuel while the engine speed is high and the in-cylinder temperature is raised, while ensuring ignitability and subsequent combustion stability (prevents unpleasant diesel knock noise associated with ignition delay) However, the engine can be started immediately. That is, the time required from the start of the pressure drop in the intake port by the electric supercharger to ignition is much shorter than that of the conventional starting method. In addition, since the engine speed is rapidly increased to a predetermined speed with small angular velocity fluctuation, it is possible to reduce the unpleasant vibration at the time of starting by passing through the engine speed region with a large vibration at a stretch.

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2〜請求項8に記載のとおりである。すなわち、
前記所定回転数は、燃料噴射によってエンジンが安定して自励回転できる回転数とされている、ようにしてある(請求項2対応)。この場合、エンジンが自励可能となった始動直後から、エンジンを安定して回転させておくことができる。また、所定回転数が従来のクランキング時の回転数よりも十分高くなることになるので、ピストン摺動に伴う摩擦熱も極力大きく確保して、着火性やその後の燃焼安定性確保の上でも好ましいものとなる。特に、ハイブリッド車においては、エンジン走行へとスムーズに移行させる上で好ましいものとなる。
Preferred embodiments based on the above solution are as set forth in claims 2 to 8 in the claims. That is,
The predetermined rotation speed is set to a rotation speed at which the engine can stably rotate by self-excitation by fuel injection (corresponding to claim 2). In this case, the engine can be stably rotated immediately after the start when the engine can be self-excited. Also, since the predetermined rotational speed is sufficiently higher than the rotational speed at the time of conventional cranking, the frictional heat accompanying the piston sliding is ensured as much as possible to ensure ignitability and subsequent combustion stability. This is preferable. In particular, a hybrid vehicle is preferable for smoothly shifting to engine running.

前記所定回転数が、アイドル回転数以上の回転数とされている、ようにしてある(請求項3対応)。この場合、請求項2に対応した効果と同様の効果を得ることができる。   The predetermined rotation speed is set to be equal to or higher than the idle rotation speed (corresponding to claim 3). In this case, an effect similar to the effect corresponding to claim 2 can be obtained.

前記電動式過給機の前記所定方向への駆動を燃料噴射後に終了させて、その後該電動式過給機を該所定方向とは反対方向に駆動する、ようにしてある(請求項4対応)。この場合、電動式過給機の回転方向を、エンジン始動後はエンジン始動時とは反対方向に駆動することによって、不必要に低圧縮比とすることなく、エンジンの通常の運転状態へと移行させることができる。   The driving of the electric supercharger in the predetermined direction is terminated after fuel injection, and then the electric supercharger is driven in a direction opposite to the predetermined direction (corresponding to claim 4). . In this case, the rotational direction of the electric supercharger is driven in the direction opposite to that at the start of the engine after the engine is started, thereby shifting to the normal operating state of the engine without unnecessarily reducing the compression ratio. Can be made.

前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされている、
ようにしてある(請求項5対応)。この場合、電動式過給機として、吸気の過給用のものを有効利用することができる。
The electric supercharger is disposed in the intake passage of the engine and is used for supercharging intake air,
The predetermined direction is a direction opposite to the rotation direction when supercharging the intake air,
(Corresponding to claim 5). In this case, as the electric supercharger, an intake supercharger can be used effectively.

前記電動式過給機は、EGR用の排気ガスを吸気通路に供給するEGR通路に配設され、
前記所定方向は、排気ガスを吸気通路に供給するときの回転方向とは反対方向とされている、
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、EGRガスを吸気通路に循環させるための電動式過給機を有効利用することができる。
The electric supercharger is disposed in an EGR passage that supplies exhaust gas for EGR to the intake passage,
The predetermined direction is a direction opposite to a rotation direction when exhaust gas is supplied to the intake passage.
(Corresponding to claim 6). In this case, an electric supercharger for circulating EGR gas in the intake passage can be effectively used.

エンジン始動時には、前記吸気弁の閉弁時期が圧縮行程の途中とされる吸気遅閉じ状態とされる、ようにしてある(請求項7対応)。この場合、エンジン始動時においてより低圧縮比化を促進して、エンジン回転数を所定回転数にまで急上昇させるのに、より短時間に到達あるいはより小さな力で到達させることができる。   When the engine is started, the intake valve is closed in a state where the intake valve is closed during the compression stroke (corresponding to claim 7). In this case, when the engine is started, the reduction of the compression ratio is further promoted, and the engine speed is rapidly increased to a predetermined speed, so that it can be reached in a shorter time or with a smaller force.

前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記電動モータが、走行用の車輪を駆動する走行用モータによって構成されている、
ようにしてある(請求項8対応)。この場合、走行用の電動モータを有効に利用してエンジン始動を行うことができる。また、走行用の電動モータは極めて大きな力を出力できるので、エンジン回転数を所定回転数にまで急激に上昇させる上でも極めて好ましいものとなる。さらに、電動式過給機として、吸気の過給用のものを有効利用することができる。
The electric supercharger is disposed in the intake passage of the engine and is used for supercharging intake air,
The predetermined direction is a direction opposite to the rotation direction when supercharging the intake air,
The electric motor is constituted by a traveling motor that drives a traveling wheel,
This is done (corresponding to claim 8). In this case, the engine can be started by effectively using the electric motor for traveling. In addition, since the traveling electric motor can output a very large force, it is extremely preferable for rapidly increasing the engine speed to a predetermined speed. Further, as an electric supercharger, an intake supercharger can be used effectively.

前記目的を達成するため、本発明におけるエンジンの始動装置あっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項9に記載のように、
吸気ポートに吸気弁が介在されたエンジンの始動装置であって、
電動式過給機と、
エンジン始動用の電動モータと、
筒内に燃料噴射を行う燃料噴射弁と、
前記電動式過給機と前記電動モータと前記燃料噴射弁とを制御するコントローラと、
を有し、
前記コントローラは、あらかじめ設定されたエンジンの始動条件が成立したときに、前記電動式過給機を前記吸気ポート内の圧力が低下する所定方向に回転駆動しつつ、前記電動モータによって停止中のエンジンをその角速度変動が少ない所定回転数にまで急上昇させる制御を行い、
前記コントローラはさらに、エンジン回転数が前記所定回転数に到達した後に、前記燃料噴射弁から始動用の燃料噴射を行わせて、エンジンを燃焼によって自励回転させる制御を行う、
ようにしてある。上記解決手法によれば、請求項1に記載の始動方法を実現するためのエンジンの始動装置が提供される。
In order to achieve the above object, the engine starter according to the present invention employs the following solution. That is, as described in claim 9 in the claims,
An engine starting device in which an intake valve is interposed in an intake port,
An electric supercharger;
An electric motor for starting the engine;
A fuel injection valve for injecting fuel into the cylinder;
A controller for controlling the electric supercharger, the electric motor, and the fuel injection valve;
Have
The controller is configured to rotate the electric supercharger in a predetermined direction in which the pressure in the intake port decreases while a predetermined engine start condition is satisfied, and stop the engine by the electric motor. Is controlled to suddenly increase to a predetermined rotational speed with less angular speed fluctuation,
The controller further performs control for causing the engine to self-rotate by combustion by causing the fuel injection valve to perform start-up fuel injection after the engine speed reaches the predetermined speed.
It is like that. According to the above solution, an engine starting device for realizing the starting method according to claim 1 is provided.

上記始動装置に関する解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項10以下に記載のとおりである。すなわち、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記電動モータが、走行用の車輪を駆動する走行用モータによって構成されている、
ようにしてある(請求項10対応)。この場合、請求項8に対応した効果を得ることができるエンジンの始動装置が提供される。
A preferred mode based on the solution related to the starting device is as described in claim 10 and subsequent claims. That is,
The electric supercharger is disposed in the intake passage of the engine and is used for supercharging intake air,
The predetermined direction is a direction opposite to the rotation direction when supercharging the intake air,
The electric motor is constituted by a traveling motor that drives a traveling wheel,
(Corresponding to claim 10). In this case, an engine starter capable of obtaining the effect corresponding to claim 8 is provided.

前記所定回転数が、アイドル回転数以上の回転数とされ、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向が、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされている、
ようにしてある(請求項11対応)。この場合、請求項3および請求項5に対応した効果を得ることができるエンジンの始動装置が提供される。
The predetermined rotational speed is a rotational speed equal to or higher than the idle rotational speed,
The electric supercharger is disposed in the intake passage of the engine and is used for supercharging intake air,
The predetermined direction is a direction opposite to a rotation direction when supercharging intake air,
(Corresponding to claim 11). In this case, an engine starting device capable of obtaining the effects corresponding to claims 3 and 5 is provided.

前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記コントローラは、前記電動式過給機の前記所定方向への駆動を燃料噴射後に終了させて、その後該電動式過給機を該所定方向とは反対方向に駆動するように制御する、
ようにしてある(請求項12対応)。この場合、請求項4および請求項5に対応した効果を得ることのできるエンジンの始動装置が提供される。
The electric supercharger is disposed in the intake passage of the engine and is used for supercharging intake air,
The predetermined direction is a direction opposite to the rotation direction when supercharging the intake air,
The controller terminates driving of the electric supercharger in the predetermined direction after fuel injection, and then controls the electric supercharger to be driven in a direction opposite to the predetermined direction;
This is done (corresponding to claim 12). In this case, an engine starter capable of obtaining the effects corresponding to claims 4 and 5 is provided.

本発明によれば、振動低減を図りつつよりすみやかにエンジンを始動することができる。   According to the present invention, the engine can be started more quickly while reducing vibration.

本発明の一実施形態を示すもので、駆動系統を示す簡略平面図。The simplified top view which shows one Embodiment of this invention and shows a drive system. 図1に示すエンジンをその吸排気系と共に示す系統図。The system diagram which shows the engine shown in FIG. 1 with the intake / exhaust system. 図1に示すエンジンの要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view of the engine shown in FIG. 電動モータとエンジンとの運転領域の設定例を示す図。The figure which shows the example of a setting of the driving | operation area | region with an electric motor and an engine. 本発明によるエンジン始動の態様を図式的に示す図。The figure which shows the aspect of the engine starting by this invention typically. 従来のエンジンの始動態様と本発明によるエンジン始動態様とを比較して示す図。The figure which compares and shows the starting aspect of the conventional engine, and the engine starting aspect by this invention. 吸・排気弁の開弁特性例を示す図。The figure which shows the valve opening characteristic example of an intake / exhaust valve. 本発明の制御系統をブロック図的に示す図。The figure which shows the control system of this invention in a block diagram. 本発明の制御例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of control of this invention. 本発明の第2の実施形態を示すもので、図2に対応した図。The 2nd Embodiment of this invention is shown, and the figure corresponding to FIG. 本発明の第2の実施形態における制御例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of control in the 2nd Embodiment of this invention.

図1は、エンジン1と電動モータ2とを備えたハイブリッド車の駆動系統を示す。エンジン1は、多気筒(実施形態では直列4気筒)のディーゼルエンジンとされて、発電用と走行のための駆動用との両方に用いられる。電動モータ2は、走行用と回生用とに用いられる。   FIG. 1 shows a drive system of a hybrid vehicle provided with an engine 1 and an electric motor 2. The engine 1 is a multi-cylinder (in-line four-cylinder in the embodiment) diesel engine, and is used for both power generation and driving. The electric motor 2 is used for running and for regeneration.

エンジン1(のクランク軸)と電動モータ(の出力軸)とは同一軸線上に位置されて、このエンジン1と電動モータ2との間には、動力伝達機構3が介在されている。動力伝達機構3は、駆動ギア4が一体化された軸部材5を有する。軸部材5は、エンジン1と電動モータ2と同一軸線上に位置されて、エンジン1に対して第1クラッチ6を介して連結され、電動モータ2に対して第2クラッチ7を介して連結されている。   The engine 1 (the crankshaft thereof) and the electric motor (the output shaft thereof) are positioned on the same axis, and a power transmission mechanism 3 is interposed between the engine 1 and the electric motor 2. The power transmission mechanism 3 includes a shaft member 5 in which a drive gear 4 is integrated. The shaft member 5 is positioned on the same axis line as the engine 1 and the electric motor 2, is connected to the engine 1 via the first clutch 6, and is connected to the electric motor 2 via the second clutch 7. ing.

動力伝達機構3は、上記軸部材5と平行に、軸部材8を備えている。軸部材8に一体化された被動ギア9が、前記駆動ギア4と常時噛合されている(減速機構を構成)。この軸部材8に対して、第3クラッチ10を介して、駆動ギア11が一体化された軸部材12が連結されている。   The power transmission mechanism 3 includes a shaft member 8 in parallel with the shaft member 5. A driven gear 9 integrated with the shaft member 8 is always meshed with the drive gear 4 (configures a speed reduction mechanism). A shaft member 12 in which a drive gear 11 is integrated is connected to the shaft member 8 via a third clutch 10.

前記駆動ギア11に対して、デファレンシャルギア13における被動ギア14が噛合されている(減速機構を構成)。デファレンシャルギア13は、左右のドライブシャフト15L、15Rを介して、左右の駆動輪(実施形態では前輪)16K、16Rに連結されている。   A driven gear 14 in a differential gear 13 is meshed with the drive gear 11 (configures a speed reduction mechanism). The differential gear 13 is connected to left and right drive wheels (front wheels in the embodiment) 16K and 16R via left and right drive shafts 15L and 15R.

エンジン1から駆動輪16L、16への駆動力伝達は、第1クラッチ6,ギア4,9,第3クラッチ10,ギア11,14、デファレンシャルギア13、ドライブシャフト15L、15Rを介して行われる。また、電動モータ2から駆動輪16L、16への駆動力伝達は、第2クラッチ7,ギア4,9,第3クラッチ10,ギア11,14、デファレンシャルギア13、ドライブシャフト15L、15Rを介して行われる。   Driving force transmission from the engine 1 to the driving wheels 16L, 16 is performed via the first clutch 6, gears 4, 9, third clutch 10, gears 11, 14, differential gear 13, and drive shafts 15L, 15R. The driving force transmitted from the electric motor 2 to the driving wheels 16L, 16 is transmitted via the second clutch 7, the gears 4, 9, the third clutch 10, the gears 11, 14, the differential gear 13, and the drive shafts 15L, 15R. Done.

図4は、エンジン1と電動モータ2との走行状態に応じた運転領域の設定例を示すものである。この図4において、低回転かつ中車速以下の領域Aでは、電動モータ2のみによる走行とされる。高車速領域Bでは、エンジン1のみによる走行とされる。その他の運転領域Cでは、エンジン1と電動モータ2との両方の駆動力を用いた運転領域とされる。なお、運転領域Cにおいては、エンジン1と電動モータ2との駆動割合は、負荷が大きくなるほどあるいは車速が大きくなるほど、エンジン1の駆動割合が大きくなるようにされる(実施形態では、エンジン1と電動モータ2との駆動割合が「1:10」〜「10:1」の範囲で連続可変)。   FIG. 4 shows an example of setting the operation region according to the running state of the engine 1 and the electric motor 2. In FIG. 4, in the region A where the rotation speed is low and the vehicle speed is equal to or less than the middle vehicle speed, traveling is performed only by the electric motor 2. In the high vehicle speed region B, the vehicle is driven only by the engine 1. The other operation region C is an operation region using the driving forces of both the engine 1 and the electric motor 2. In the driving region C, the drive ratio between the engine 1 and the electric motor 2 is set such that the drive ratio of the engine 1 increases as the load increases or the vehicle speed increases (in the embodiment, the engine 1 and the electric motor 2). The drive ratio with the electric motor 2 is continuously variable in the range of “1:10” to “10: 1”).

エンジン1のみによる走行のときは、第1クラッチ6および第3クラッチ10が接続されると共に、第2クラッチ7は切断される。また、電動モータ2のみによる走行のときは、第2クラッチ7および第3クラッチ10が接続されると共に、第1クラッチ6が切断される。エンジン1および電動モータ2の両方の駆動力で走行するときは、第1〜第3の各クラッチ6,7,10が全て接続される。   When traveling only with the engine 1, the first clutch 6 and the third clutch 10 are connected, and the second clutch 7 is disconnected. Further, when traveling only by the electric motor 2, the second clutch 7 and the third clutch 10 are connected and the first clutch 6 is disconnected. When traveling with the driving force of both the engine 1 and the electric motor 2, all of the first to third clutches 6, 7, and 10 are connected.

回生時には、第2クラッチ6,第3クラッチ10が接続されると共に、第1クラッチ6が切断される。エンジン1の始動時には、第1クラッチ6および第2クラッチ7が接続されると共に第3クラッチ10が切断された状態で、電動モータ2によってエンジン1を回転駆動しつつ行われるが、この始動時の詳細については後述する。なお、図1中、17は大容量かつ高効率とされたキャパシタであり、18は後述する電動式過給機である。キャパシタ17からの電力を受けて、電動モータ2および電動式過給機18が駆動される。なお、図1中、19は、エアコン(用コンプレッサ)であり、軸部材8に連結されて、軸部材8の回転によって駆動される。   During regeneration, the second clutch 6 and the third clutch 10 are connected and the first clutch 6 is disconnected. The engine 1 is started while the first clutch 6 and the second clutch 7 are connected and the third clutch 10 is disconnected while the engine 1 is rotationally driven by the electric motor 2. Details will be described later. In FIG. 1, 17 is a capacitor having a large capacity and high efficiency, and 18 is an electric supercharger described later. The electric motor 2 and the electric supercharger 18 are driven by receiving electric power from the capacitor 17. In FIG. 1, reference numeral 19 denotes an air conditioner (compressor), which is connected to the shaft member 8 and driven by the rotation of the shaft member 8.

図2は、図1に示すエンジン1の吸・排気系を示し、エンジン1のシリンダヘッド付近の詳細が図3に示される。エンジン1は、図3に示すように、シリンダブロック30とシリンダヘッド31とピストン32とによって燃焼室33が画成されている。燃焼室33には、吸気ポート34および排気ポート35が開口されている。吸気ポート34は吸気弁36によって開閉され、排気ポート35は排気弁37によって開閉される。また、燃焼室33には、燃料噴射弁38が臨まされ、さらに温度検出用と圧力検出用を兼用したセンサS1が臨まされている。   2 shows an intake / exhaust system of the engine 1 shown in FIG. 1, and details of the vicinity of the cylinder head of the engine 1 are shown in FIG. In the engine 1, as shown in FIG. 3, a combustion chamber 33 is defined by a cylinder block 30, a cylinder head 31, and a piston 32. An intake port 34 and an exhaust port 35 are opened in the combustion chamber 33. The intake port 34 is opened and closed by an intake valve 36, and the exhaust port 35 is opened and closed by an exhaust valve 37. In addition, a fuel injection valve 38 is exposed to the combustion chamber 33, and a sensor S1 that is used for both temperature detection and pressure detection is also exposed.

前記吸気弁36の開閉用カム(カム軸)が符合40で示され、排気弁37の開閉用カム(カム軸)が符合41で示される。各カム40,41は、ピストン32と連動するクランク軸によって回転駆動されるものであり、その回転駆動経路途中には、位相変更用の可変バルブ機構42,43が組み込まれている。吸気弁36と排気弁37の開弁特性例が、図7に示される。この図7のうち、実線で示すのが、通常用であり、後述するエンジン始動時には、破線で示すように、吸気弁36が圧縮行程の途中(吸気下死点よりも十分後)に閉弁されるようになっている(吸気遅閉じで、低圧縮比化の開弁特性)。このようなエンジン1は、図3紙面直角方向に間隔をあけて複数の気筒を有する多気筒エンジンとされている(実施形態では直列4気筒)。   An opening / closing cam (cam shaft) of the intake valve 36 is indicated by reference numeral 40, and an opening / closing cam (cam shaft) of the exhaust valve 37 is indicated by reference numeral 41. Each of the cams 40 and 41 is rotationally driven by a crankshaft interlocked with the piston 32, and variable valve mechanisms 42 and 43 for phase change are incorporated in the middle of the rotational drive path. An example of the opening characteristics of the intake valve 36 and the exhaust valve 37 is shown in FIG. In FIG. 7, the solid line indicates normal use, and when the engine is started, the intake valve 36 closes in the middle of the compression stroke (sufficiently after the intake bottom dead center) as indicated by the broken line. (Valve-opening characteristics with low intake ratio due to late intake closing). Such an engine 1 is a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders spaced in the direction perpendicular to the plane of FIG. 3 (in-line four cylinders in the embodiment).

図2に示すように、エンジン1の吸気通路50は、サージタンク51を有する。このサージタンク51に対して、各気筒の吸気ポート34が独立吸気通路52を介して個々独立して接続されている。サージタンク51に吸気を供給する共通吸気通路路53には、その上流側から下流側へ順次、エアクリーナ54,スロットル弁55(EGR率変更用),排気ターボ式過給機56のコンプレッサホイール56a、インタークーラ57,前述した電動式過給機18が接続されている。   As shown in FIG. 2, the intake passage 50 of the engine 1 has a surge tank 51. An intake port 34 of each cylinder is independently connected to the surge tank 51 through an independent intake passage 52. In the common intake passageway 53 for supplying intake air to the surge tank 51, the air cleaner 54, the throttle valve 55 (for changing the EGR rate), the compressor wheel 56a of the exhaust turbocharger 56, in order from the upstream side to the downstream side thereof, The intercooler 57 and the above-described electric supercharger 18 are connected.

電動式過給機18は、共通吸気通路50内に配設されたコンプレッサホイール18aと、このコンプレッサホイール58aを駆動する電動モータ58bとから構成されて、電動モータ18bを正転駆動することによって、コンプレッサホイール18aが正転駆動されて、吸気の過給が行われる。また、電動モータ18bを逆転駆動することによって、コンプレッサホイール18aが過給方向とは反対方向に回転駆動されて、吸気ポート34内が吸引され、エンジン1の有効圧縮比を低圧縮比化されることになる。   The electric supercharger 18 is composed of a compressor wheel 18a disposed in the common intake passage 50 and an electric motor 58b that drives the compressor wheel 58a. By driving the electric motor 18b in a normal direction, The compressor wheel 18a is driven to rotate forward, and the intake air is supercharged. Further, by rotating the electric motor 18b in the reverse direction, the compressor wheel 18a is rotationally driven in the direction opposite to the supercharging direction, and the intake port 34 is sucked, and the effective compression ratio of the engine 1 is reduced. It will be.

エンジン1の排気通路60は、各気筒の排気ポート37が集合された部分よりも下流側において、排気ターボ式過給機56のタービンホイール56b、酸化触媒61,CDPF(パティキュレート補足フィルタ)62が接続されている。排気ガスのエネルギを受けてタービンホイール56bが回転駆動されると、連結シャフト56cを介してコンプレッサホイール56aが駆動されて、吸気の過給が行われる。   The exhaust passage 60 of the engine 1 includes a turbine wheel 56b of the exhaust turbocharger 56, an oxidation catalyst 61, and a CDPF (particulate supplement filter) 62 on the downstream side of the portion where the exhaust ports 37 of the cylinders are gathered. It is connected. When the turbine wheel 56b is rotationally driven in response to the energy of the exhaust gas, the compressor wheel 56a is driven through the connecting shaft 56c, and the intake air is supercharged.

吸気通路50と排気通路60とが、第1EGR通路70,第2EGR通路80を介して接続されている。第1EGR通路70は、その一端がCDPF63下流側において排気通路60に開口され、その他端がスロットル弁55とコンプレッサホイール56aとの間において共通吸気通路53に開口されている。この第1EGR通路70には、インタークーラ71,電磁式のEGR弁72が接続されている。   The intake passage 50 and the exhaust passage 60 are connected via a first EGR passage 70 and a second EGR passage 80. One end of the first EGR passage 70 is opened to the exhaust passage 60 on the downstream side of the CDPF 63, and the other end is opened to the common intake passage 53 between the throttle valve 55 and the compressor wheel 56a. An intercooler 71 and an electromagnetic EGR valve 72 are connected to the first EGR passage 70.

第2EGR通路80は、その一端が、タービンホイール56bよりも上流側において排気通路60に開口され、その他端が、サージタンク51と電動式過給機18(のコンプレッサホイール18a)との間の共通吸気通路53に開口されている。第2EGR通路80には、インタークーラ81と、電磁式のEGR弁82が接続されている。第2EGR通路80には、インタークーラ81をバイパスするバイパス通路83が設けられている。そして、第2EGR80とバイパス通路83との上流側分岐部分には、電磁式の切換弁84が接続されている。切換弁84は、通路排気通路60からの排気ガスを、インタークーラ81へ向けて流す状態と、バイパス通路83に向けて流す状態とを切換える。すなわち、切換弁84は、エンジン1の冷間時(例えばエンジン冷却水温度が60度C未満のとき)には、排気ガス(EGRガス)が全量バイパス通路83を流れるように切換えられ、エンジン1の温間時には、排気ガス(EGRガス)が全量インタークーラ81を流れるように切換えられる。   One end of the second EGR passage 80 is opened to the exhaust passage 60 on the upstream side of the turbine wheel 56b, and the other end is common between the surge tank 51 and the electric supercharger 18 (the compressor wheel 18a). An intake passage 53 is opened. An intercooler 81 and an electromagnetic EGR valve 82 are connected to the second EGR passage 80. The second EGR passage 80 is provided with a bypass passage 83 that bypasses the intercooler 81. An electromagnetic switching valve 84 is connected to the upstream branch portion between the second EGR 80 and the bypass passage 83. The switching valve 84 switches between a state in which the exhaust gas from the passage exhaust passage 60 flows toward the intercooler 81 and a state in which the exhaust gas flows toward the bypass passage 83. That is, the switching valve 84 is switched so that exhaust gas (EGR gas) flows through the bypass passage 83 when the engine 1 is cold (for example, when the engine coolant temperature is less than 60 degrees C). When the engine is warm, the exhaust gas (EGR gas) is switched to flow through the intercooler 81 in its entirety.

ここで、エンジン1の始動時の制御内容について、図5を参照しつつ説明する。まず、エンジン1が停止している状態で、所定のエンジン始動条件が満足されると(図5t1時点)、第1クラッチ6および第2クラッチ7が接続されると共に、第3クラッチ10が切断され、EGR弁82が全閉とされ、吸気弁36の閉弁時期が図7破線で示す吸気遅閉じ状態とされる。なお、スロットル弁55は全開としておくのが好ましい。この状態で、電動式過給機18が逆転されて、吸気ポート34内が吸引されることによりその圧力が低下され、これによりエンジン1の有効圧縮比が低下される。このとき、電動モータ2によって、エンジン1が始動のために回転駆動されるが、この回転駆動は、所定回転数にまで急激に上昇するように行われる。より具体的には、エンジン1のアイドル回転数は例えば600rpmとされているが、上記所定回転数は、このアイドル回転数以上の回転数(例えば700〜800rpmで、エンジン振動がアイドル回転数のときよりも小さくなる回転数である)とされる。エンジン1の始動の際には、図7破線で示すように吸気遅閉じとされて、より低圧縮比化が促進されることになる。   Here, the control contents at the start of the engine 1 will be described with reference to FIG. First, when a predetermined engine start condition is satisfied with the engine 1 stopped (at time t1 in FIG. 5), the first clutch 6 and the second clutch 7 are connected and the third clutch 10 is disconnected. The EGR valve 82 is fully closed, and the closing timing of the intake valve 36 is set to the intake-slow closing state shown by the broken line in FIG. The throttle valve 55 is preferably fully opened. In this state, the electric supercharger 18 is reversed and the intake port 34 is sucked to reduce the pressure, thereby reducing the effective compression ratio of the engine 1. At this time, the engine 1 is rotationally driven for starting by the electric motor 2, and this rotational driving is performed so as to rapidly increase to a predetermined rotational speed. More specifically, the engine 1 has an idle speed of, for example, 600 rpm. The predetermined speed is equal to or higher than the idle speed (for example, 700 to 800 rpm, and the engine vibration is at the idle speed). The number of rotations is smaller than that). When the engine 1 is started, the intake air is closed slowly as shown by the broken line in FIG. 7, and a lower compression ratio is further promoted.

走行用の電動モータ2による大きな駆動力での駆動のため、またエンジン1が低圧縮比化されてその駆動抵抗が小さくされているために、エンジン1は、上記所定回転数にまで極めて短時間で到達されることになる。エンジン回転数が所定回転数に到達すると(到達時点がt2時点)、始動用の燃料が燃料噴射弁38から噴射されて、エンジン1が始動(初爆)され、この後は自励回転されることになる(燃焼によるエンジン1自身での回転が行われる)。実施形態では、エンジン回転数が所定回転数に到達したt2時点後、わずかの遅れ時間が経過したt3時点でもって始動用燃料が噴射される(筒内温度が十分に上昇するのを待ってから始動用燃料の噴射実行)。   Due to the driving with a large driving force by the electric motor 2 for traveling, and because the engine 1 has a low compression ratio and its driving resistance is reduced, the engine 1 is extremely short in time up to the predetermined rotational speed. Will be reached. When the engine speed reaches a predetermined speed (at the time t2 is reached), start-up fuel is injected from the fuel injection valve 38, the engine 1 is started (initial explosion), and then is self-excited. (The engine 1 itself is rotated by combustion). In the embodiment, after the time t2 when the engine speed reaches the predetermined speed, the starting fuel is injected at the time t3 when a slight delay time has elapsed (after waiting for the in-cylinder temperature to rise sufficiently). Start fuel injection).

エンジン回転数が所定回転数に到達するまでの間、ピストン32の摺動による摩擦熱によって、筒内温度は十分に上昇される。したがって、始動用の燃料噴射を行った際には、着火性が良好になり、始動が確実に行われることになり、着火後の燃焼安定性も十分に確保されることになる。また、始動時に噴射する燃料量は、エンジン回転数が十分に高まった状態でしかも筒内温度も十分に上昇されているので、定常運転時とほぼ同様の少ない量ですむことになり、燃費向上等の上でも好ましいものとなる。ちなみに、従来行われている低いクランキング回転数(例えば250rpm程度)のときに始動用の燃料噴射を行う場合は、確実な初爆を得るために極めて多量の燃料を噴射せざるを得ないものである。   Until the engine speed reaches a predetermined speed, the in-cylinder temperature is sufficiently increased by frictional heat due to sliding of the piston 32. Therefore, when starting fuel injection is performed, the ignitability is improved, the starting is performed reliably, and the combustion stability after ignition is sufficiently ensured. In addition, the amount of fuel injected at start-up is almost the same as during steady operation because the engine speed is sufficiently high and the in-cylinder temperature is sufficiently high, improving fuel efficiency. Etc. are also preferable. By the way, when performing fuel injection for starting at a low cranking rotation speed (for example, about 250 rpm) that is conventionally performed, an extremely large amount of fuel must be injected to obtain a reliable initial explosion. It is.

エンジン1の回転に伴う振動は、アイドル回転数付近(より具体的にはアイドル回転数よりも若干高い回転数)となる所定の基準回転数のときにもっとも小さくなる。そして、この基準回転数から回転数が上昇するにつれて徐々に振動は大きくなり、同様に、基準回転数から回転数が低下するにつれて徐々に振動は大きくなる。ただし、基準回転数よりも低回転領域での振動の方が、基準回転数よりも高回転領域での振動よりもはるかに大きな振動となる。特に、従来行われていたスタータモータによるクランキング回転数(例えば250rpm)付近での回転域での振動は、極めて大きいものとなる。   The vibration accompanying the rotation of the engine 1 becomes the smallest at a predetermined reference rotational speed that is in the vicinity of the idle rotational speed (more specifically, a rotational speed that is slightly higher than the idle rotational speed). The vibration gradually increases as the rotational speed increases from the reference rotational speed. Similarly, the vibration gradually increases as the rotational speed decreases from the reference rotational speed. However, the vibration in the low rotation region is much larger than the vibration in the high rotation region than the reference rotation number. In particular, the vibration in the rotation region near the cranking rotation speed (for example, 250 rpm) by the starter motor, which has been conventionally performed, becomes extremely large.

本発明では、エンジン1は、停止状態から、アイドル回転数以上の所定回転数、つまり角速度変動が小さくて振動が十分に小さくなる回転数にまで急激に上昇されるために、アイドル回転数未満の振動の大きい回転域を一気に通過することになり、不快な大きな振動を乗員に与えることが事実上防止されることになる。   In the present invention, the engine 1 is suddenly increased from a stopped state to a predetermined rotational speed that is equal to or higher than the idle rotational speed, that is, the rotational speed at which the angular speed fluctuation is small and the vibration is sufficiently small. Passing through the rotation region where the vibration is large at a stretch, it is practically prevented that an unpleasant large vibration is given to the occupant.

図5のt1からt3までの間が、実質的に始動のための遅れ時間T1となる。図6には、従来のスタータモータによる低回転でのクランキング時に始動用の燃料噴射を行う従来の遅れ時間が、T2として示される。なお、遅れ時間T2は、スタータモータの始動開始時点t11から、始動用燃料噴射を行なうt12時点を経過して、アイドル回転数に到達するまでの時間である。このT2に比して、T1は、数分の1という極めて短い時間ですむものとなる。なお、エンジン始動のための制御開始時点となる図6のt11時点が、本発明では図5のt1時点が対応することとなり、エンジン1が少なくともアイドル回転数以上の回転数で自励回転されるまでの時間は、本発明においては極めて短いものとなる。   The time between t1 and t3 in FIG. 5 is substantially the delay time T1 for starting. FIG. 6 shows a conventional delay time for performing fuel injection for starting at the time of cranking at a low speed by the conventional starter motor as T2. Note that the delay time T2 is the time from the start start time t11 of the starter motor to the time when the idle rotation speed is reached after the time t12 when the start fuel injection is performed. Compared with T2, T1 takes a very short time of a fraction. Note that in the present invention, the time point t1 in FIG. 5 corresponds to the time point t11 in FIG. 6 that is the control start point for starting the engine, and the engine 1 is self-rotated at a rotational speed that is at least equal to or higher than the idle speed. The time until is extremely short in the present invention.

図8は、前述したエンジン始動の制御を行うための制御系統をブロック図的に示したものである。この図8において、Uは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ(制御ユニット)である。このコントローラUには、各種センサS1〜S3からの信号が入力される。センサS1は、前述したように、筒内の温度および圧力を検出するものである。センサS2は車速を検出するものである。センサS3はエンジン負荷としてのアクセル開度を検出するものである。また、コントローラUは、始動制御のために、電動モータ2,クラッチ6,7,10.燃料噴射弁38、電動モータ18,EGR弁82,吸気弁用の可変バルブ機構42、スロットル弁55等を制御する。   FIG. 8 is a block diagram showing a control system for performing the engine start control described above. In FIG. 8, U is a controller (control unit) configured using a microcomputer. The controller U receives signals from various sensors S1 to S3. As described above, the sensor S1 detects the temperature and pressure in the cylinder. The sensor S2 detects the vehicle speed. The sensor S3 detects the accelerator opening as the engine load. The controller U also has an electric motor 2, clutches 6, 7, 10. The fuel injection valve 38, the electric motor 18, the EGR valve 82, the variable valve mechanism 42 for the intake valve, the throttle valve 55, and the like are controlled.

コントローラUによる制御内容について、図9のフローチャートを参照しつつ説明するが、以下の説明でQはステップを示す。まず、Q1において、各種センサS1〜S3からの信号が読み込まれる。この後、Q2において、現在電動モータ2のみによる運転領域であるか否か(図4の領域Aであるか否かで、車両の停止中を含む)が判別される。このQ2の判別でYESのときは、Q3において、エンジン1を始動する条件が満足されたか否かが判別される。このQ3の判別は、例えば、現在の運転状態が図4に示す領域Bあるいは領域Cに近接した状態であるとき、あるいはアクセル開度(あるいはその増大率)が所定値以上のときに、エンジン始動条件が満足されたときとされる。   The contents of control by the controller U will be described with reference to the flowchart of FIG. 9. In the following description, Q indicates a step. First, in Q1, signals from various sensors S1 to S3 are read. Thereafter, in Q2, it is determined whether or not the current driving region is based only on the electric motor 2 (including whether or not the vehicle is stopped depending on whether or not it is the region A in FIG. 4). If the determination in Q2 is YES, it is determined in Q3 whether or not the conditions for starting the engine 1 are satisfied. For example, when the current operating state is close to the region B or the region C shown in FIG. 4 or when the accelerator opening (or the rate of increase) is equal to or greater than a predetermined value, the Q3 is determined. It is said that the condition is satisfied.

上記Q3の判別でYESのときは、電動式過給機18による吸気ポート34内の吸引(筒内の低圧縮比化)および電動モータ2によるエンジン1の所定回転数に向けての急激な駆動が実行される。なお、このとき、合わせて、前述したようにEGR弁82が全閉とされ、吸気遅閉じとされ、スロットル弁55が全開とされ、第1クラッチ6および第2クラッチ7が接続され、第3クラッチ10が切断される。   If the determination in Q3 is YES, suction in the intake port 34 by the electric supercharger 18 (reduction in the compression ratio in the cylinder) and abrupt drive toward the predetermined speed of the engine 1 by the electric motor 2 Is executed. In addition, at this time, as described above, the EGR valve 82 is fully closed, the intake air intake valve is closed slowly, the throttle valve 55 is fully opened, the first clutch 6 and the second clutch 7 are connected, and the third The clutch 10 is disconnected.

Q4の後、Q5において、実際のエンジン回転数が、所定回転数に到達したか否かが判別される。このQ5の判別でYESのときは、Q6において、始動用の燃料噴射が実行される。この後、Q7において、着火されたか否かが判別される。このQ7の判別は、センサS1からの信号をみることにより行われる。このQ7の判別でYESのときは、着火が行われて(初爆)自励回転されたときであり(始動完了)、このときは、Q8に移行して、通常運転が行われる。Q8での通常運転は、例えば電動式過給機18にあっては吸気の過給方向への運転となり(正転)、EGR弁82やスロットル弁55においては、所定のEGR率となるようにその開度が制御され、吸気弁34は運転状態に応じた開弁特性となるように制御され、第1クラッチ6および第3クラッチ10は接続される。なお、第2クラッチ7は、図4に示す走行領域や回生等に応じて接続あるいは切断とされる。   After Q4, at Q5, it is determined whether or not the actual engine speed has reached a predetermined speed. If the determination in Q5 is YES, start fuel injection is executed in Q6. Thereafter, at Q7, it is determined whether or not ignition has occurred. This determination of Q7 is performed by looking at the signal from the sensor S1. If the determination in Q7 is YES, it means that ignition has been performed (initial explosion) and self-excited rotation has been performed (starting completion). At this time, the routine proceeds to Q8 and normal operation is performed. The normal operation at Q8 is, for example, an operation in the supercharging direction of the intake air in the electric supercharger 18 (forward rotation), and the EGR valve 82 and the throttle valve 55 have a predetermined EGR rate. The opening degree is controlled, the intake valve 34 is controlled to have a valve opening characteristic corresponding to the operating state, and the first clutch 6 and the third clutch 10 are connected. The second clutch 7 is connected or disconnected in accordance with the travel region, regeneration, etc. shown in FIG.

前記Q2の判別でNOのとき、あるいはQ3の判別でNOのときは、Q1へリターンされる。前記Q5の判別でNOのとき、あるいはQ7の判別でNOのときは、Q4へ戻る。なお、Q5の後、センサS1からの信号から、筒内温度が所定温度以上になったことを確認した後に、Q6での始動用燃料噴射の実行を行うようにしてもよい。   If NO in Q2 or NO in Q3, the process returns to Q1. If NO in Q5 or NO in Q7, the process returns to Q4. Note that after Q5, after confirming from the signal from the sensor S1 that the in-cylinder temperature has become equal to or higher than the predetermined temperature, the start fuel injection in Q6 may be performed.

図10、図11は、本発明の第2の実施形態を示すものである。本実施形態では、吸気通路50に電動式過給機18を設けることなく、代わりにEGR通路80に電動式過給機90を設けてある。電動式過給機90は、EGR通路80に配設されたコンプレッサホイール90aと、コンプレッサホイール90aを回転駆動する電動モータ90bとを有する。電動式過給機90は、排圧が小さい状態でも、EGRガスを吸気通路50に十分に供給できるようにするためのものである(回転方向は正転)。また、電動式過給機90は、エンジン始動時には、EGR通路80を開いた状態(EGR弁82を全開とした状態)で、吸気ポート34内を吸引して筒内を低圧縮比化するために逆転される。   10 and 11 show a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the electric supercharger 18 is provided in the EGR passage 80 instead of providing the electric supercharger 18 in the intake passage 50. The electric supercharger 90 includes a compressor wheel 90a disposed in the EGR passage 80, and an electric motor 90b that rotationally drives the compressor wheel 90a. The electric supercharger 90 is for sufficiently supplying the EGR gas to the intake passage 50 even when the exhaust pressure is small (the rotation direction is normal). Further, when the engine is started, the electric supercharger 90 sucks the intake port 34 in a state where the EGR passage 80 is opened (a state where the EGR valve 82 is fully opened) to reduce the compression ratio in the cylinder. Will be reversed.

図11は、第2実施形態での制御内容を示すフローチャートであり、Q21〜Q27は、図9のQ1〜Q7に対応している。ただし、図11の制御例では、電動式過給機18の代わりに電動式過給機90によって、吸気ポート34内を吸引することになる(EGR弁82は全開)。   FIG. 11 is a flowchart showing control contents in the second embodiment, and Q21 to Q27 correspond to Q1 to Q7 in FIG. However, in the control example of FIG. 11, the inside of the intake port 34 is sucked by the electric supercharger 90 instead of the electric supercharger 18 (EGR valve 82 is fully opened).

図11の制御例では、図9の制御例に対して、Q29〜Q31のステップ付加されている。すなわち、Q27の判別でNOのとき、つまり着火が確認されなかったときは、Q29において、電動式過給機90の回転方向が、逆転方向から正転方向へと切換えられて、EGRガスを吸気通路50に供給する態様とされる。つまり、未着火であるために、始動用燃料が未燃ガスとして排気通路60に排出されるので、この未燃ガスを吸気通路50に循環させるものとなっている。Q30では、EGR通路80から循環される未燃ガス量をモデル制御で決定(推測)して、次に噴射すべき始動用燃料噴射量が決定される(燃料噴射弁38から噴射すべき燃料量として、必要燃料量からEGR通路80を通して循環される未燃ガス量を減算した量として決定する)。この後、Q31において、Q30で決定された燃料量が燃料噴射弁38から噴射される。このQ29〜Q31の制御によって、未燃ガスを無駄にすることなく、エンジン1を始動することができる。   In the control example of FIG. 11, steps Q29 to Q31 are added to the control example of FIG. That is, if NO in Q27, that is, if ignition is not confirmed, the rotation direction of the electric supercharger 90 is switched from the reverse rotation direction to the normal rotation direction in Q29, and the EGR gas is sucked in. It is set as the aspect supplied to the channel | path 50. FIG. That is, since the ignition is not ignited, the starting fuel is discharged as unburned gas into the exhaust passage 60, and the unburned gas is circulated through the intake passage 50. In Q30, the amount of unburned gas circulated from the EGR passage 80 is determined (estimated) by model control, and the starting fuel injection amount to be injected next is determined (the fuel amount to be injected from the fuel injection valve 38). As the amount obtained by subtracting the amount of unburned gas circulated through the EGR passage 80 from the required fuel amount). Thereafter, in Q31, the fuel amount determined in Q30 is injected from the fuel injection valve 38. By controlling Q29 to Q31, the engine 1 can be started without wasting unburned gas.

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。ディーゼルエンジン(圧縮着火式エンジン)に限らず、ガソリンエンジン(火花点火式エンジン)においても適用し得る。排気ターボ式過給機56を有しないものであってもよい。電動式過給機は、吸気通路50およびEGR通路80の両方に設けたものであってもよい(両方の電動式過給機あるいはいずれか一方の電動式過給機でもって、始動時の低圧縮比化を行うことができる)。始動時に急激に上昇される目標回転数となる所定回転数は、アイドル回転数付近の回転数でかつアイドル回転数よりも低回転数であってもよい。エンジン始動時に、吸気遅閉じを行わないようにしてもよい。ハイブリッド車でない車両であってもよい(電動モータ2が走行用ではなくて、例えば始動専用とされる)。図1において、第1クラッチ6と駆動ギア4との間に、変速機構を介在させるようにしてもよい(エンジン1と駆動ギア4との回転比変更用)。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。   Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the scope of claims. For example, the invention includes the following cases. . The present invention can be applied not only to a diesel engine (compression ignition type engine) but also to a gasoline engine (spark ignition type engine). The exhaust turbo supercharger 56 may not be provided. The electric supercharger may be provided in both the intake passage 50 and the EGR passage 80 (both the electric supercharger or one of the electric superchargers, and the low Compression ratio can be performed). The predetermined rotational speed that is the target rotational speed that is rapidly increased at the time of starting may be a rotational speed in the vicinity of the idle rotational speed and lower than the idle rotational speed. The intake air slow closing may not be performed when the engine is started. The vehicle may be a vehicle that is not a hybrid vehicle (the electric motor 2 is not for traveling, but is dedicated to starting, for example). In FIG. 1, a transmission mechanism may be interposed between the first clutch 6 and the drive gear 4 (for changing the rotation ratio between the engine 1 and the drive gear 4). Of course, the object of the present invention is not limited to what is explicitly stated, but also implicitly includes providing what is substantially preferred or expressed as an advantage.

本発明は、例えば自動用エンジンの始動方法及び始動装置として利用できる。   The present invention can be used, for example, as a starting method and a starting device for an automatic engine.

1:エンジン
2:電動モータ
16L、16R:車輪
18:電動式過給機
32:ピストン
33:燃焼室
34:吸気ポート
35:排気ポート
36:吸気弁
37:排気弁
38:燃料噴射弁
42:可変バルブ機構(吸気遅閉じ用)
50:吸気通路
80:EGR通路
90:電動式過給機(図10)
U:コントローラ
S1:センサ(筒内温度および圧力検出用)
S2:センサ(車速検出用)
S3:センサ(エンジン負荷検出用)
1: Engine 2: Electric motor 16L, 16R: Wheel 18: Electric supercharger 32: Piston 33: Combustion chamber 34: Intake port 35: Exhaust port 36: Intake valve 37: Exhaust valve 38: Fuel injection valve 42: Variable Valve mechanism (for slow intake closing)
50: Intake passage 80: EGR passage 90: Electric supercharger (FIG. 10)
U: Controller S1: Sensor (for in-cylinder temperature and pressure detection)
S2: Sensor (for vehicle speed detection)
S3: Sensor (for engine load detection)

Claims (12)

吸気ポートに吸気弁が介在されたエンジンの始動方法であって、
エンジンの始動条件が成立したときに、電動式過給機を前記吸気ポート内の圧力が低下する所定方向に回転駆動するステップと、
前記電動式過給機を前記所定方向に駆動している状態で、電動モータによって停止中のエンジンをその角速度変動が少ない所定回転数にまで急上昇させるステップと、
エンジン回転数が前記所定回転数に到達した後に、筒内に始動用の燃料噴射を行って、エンジンを燃焼によって自励回転させるステップと、
を備えていることを特徴とするエンジンの始動方法。
An engine starting method in which an intake valve is interposed in an intake port,
When the engine start condition is satisfied, the electric supercharger is driven to rotate in a predetermined direction in which the pressure in the intake port decreases; and
A step of rapidly increasing the engine stopped by the electric motor to a predetermined rotational speed with a small variation in angular velocity in a state where the electric supercharger is driven in the predetermined direction;
After the engine speed reaches the predetermined speed, performing a fuel injection for starting in the cylinder, and causing the engine to self-rotate by combustion;
An engine starting method comprising:
請求項1において、
前記所定回転数は、燃料噴射によってエンジンが安定して自励回転できる回転数とされている、ことを特徴とするエンジンの始動方法。
In claim 1,
The engine starting method according to claim 1, wherein the predetermined number of revolutions is a number of revolutions at which the engine can stably rotate by self-excitation by fuel injection.
請求項2において、
前記所定回転数が、アイドル回転数以上の回転数とされている、ことを特徴とするエンジンの始動方法。
In claim 2,
The engine starting method, wherein the predetermined rotational speed is set to be equal to or higher than an idle rotational speed.
請求項1において、
前記電動式過給機の前記所定方向への駆動を燃料噴射後に終了させて、その後該電動式過給機を該所定方向とは反対方向に駆動する、ことを特徴とするエンジンの始動方法。
In claim 1,
A method for starting an engine, comprising: driving the electric supercharger in the predetermined direction after fuel injection, and thereafter driving the electric supercharger in a direction opposite to the predetermined direction.
請求項1において、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされている、
ことを特徴とするエンジンの始動方法。
In claim 1,
The electric supercharger is disposed in the intake passage of the engine and is used for supercharging intake air,
The predetermined direction is a direction opposite to the rotation direction when supercharging the intake air,
An engine starting method characterized by the above.
請求項1において、
前記電動式過給機は、EGR用の排気ガスを吸気通路に供給するEGR通路に配設され、
前記所定方向は、排気ガスを吸気通路に供給するときの回転方向とは反対方向とされている、
ことを特徴とするエンジンの始動方法。
In claim 1,
The electric supercharger is disposed in an EGR passage that supplies exhaust gas for EGR to the intake passage,
The predetermined direction is a direction opposite to a rotation direction when exhaust gas is supplied to the intake passage.
An engine starting method characterized by the above.
請求項1において、
エンジン始動時には、前記吸気弁の閉弁時期が圧縮行程の途中とされる吸気遅閉じ状態とされる、ことを特徴とするエンジンの始動方法。
In claim 1,
A method for starting an engine, characterized in that when the engine is started, the intake valve is closed in a closed state in which the closing timing of the intake valve is in the middle of the compression stroke.
請求項1において、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記電動モータが、走行用の車輪を駆動する走行用モータによって構成されている、
ことを特徴とするエンジンの始動方法。
In claim 1,
The electric supercharger is disposed in the intake passage of the engine and is used for supercharging intake air,
The predetermined direction is a direction opposite to the rotation direction when supercharging the intake air,
The electric motor is constituted by a traveling motor that drives a traveling wheel,
An engine starting method characterized by the above.
吸気ポートに吸気弁が介在されたエンジンの始動装置であって、
電動式過給機と、
エンジン始動用の電動モータと、
筒内に燃料噴射を行う燃料噴射弁と、
前記電動式過給機と前記電動モータと前記燃料噴射弁とを制御するコントローラと、
を有し、
前記コントローラは、あらかじめ設定されたエンジンの始動条件が成立したときに、前記電動式過給機を前記吸気ポート内の圧力が低下する所定方向に回転駆動しつつ、前記電動モータによって停止中のエンジンをその角速度変動が少ない所定回転数にまで急上昇させる制御を行い、
前記コントローラはさらに、エンジン回転数が前記所定回転数に到達した後に、前記燃料噴射弁から始動用の燃料噴射を行わせて、エンジンを燃焼によって自励回転させる制御を行う、
ことを特徴とするエンジンの始動装置。
An engine starting device in which an intake valve is interposed in an intake port,
An electric supercharger;
An electric motor for starting the engine;
A fuel injection valve for injecting fuel into the cylinder;
A controller for controlling the electric supercharger, the electric motor, and the fuel injection valve;
Have
The controller is configured to rotate the electric supercharger in a predetermined direction in which the pressure in the intake port decreases while a predetermined engine start condition is satisfied, and stop the engine by the electric motor. Is controlled to suddenly increase to a predetermined rotational speed with less angular speed fluctuation,
The controller further performs control to cause the engine to perform self-excited rotation by combustion by causing the fuel injection valve to perform start-up fuel injection after the engine speed reaches the predetermined speed.
An engine starting device.
請求項9において、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記電動モータが、走行用の車輪を駆動する走行用モータによって構成されている、
ことを特徴とするエンジンの始動装置。
In claim 9,
The electric supercharger is disposed in the intake passage of the engine and is used for supercharging intake air,
The predetermined direction is a direction opposite to the rotation direction when supercharging the intake air,
The electric motor is constituted by a traveling motor that drives a traveling wheel,
An engine starting device.
請求項9または請求項10において、
前記所定回転数が、アイドル回転数以上の回転数とされ、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向が、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされている、
ことを特徴とするエンジンの始動装置。
In claim 9 or claim 10,
The predetermined rotational speed is a rotational speed equal to or higher than the idle rotational speed,
The electric supercharger is disposed in the intake passage of the engine and is used for supercharging intake air,
The predetermined direction is a direction opposite to a rotation direction when supercharging intake air,
An engine starting device.
請求項9または請求項10において、
前記電動式過給機は、エンジンの吸気通路に配設されて吸気の過給用とされ、
前記所定方向は、吸気の過給を行うときの回転方向とは反対方向とされ、
前記コントローラは、前記電動式過給機の前記所定方向への駆動を燃料噴射後に終了させて、その後該電動式過給機を該所定方向とは反対方向に駆動するように制御する、
ことを特徴とするエンジンの始動装置。
In claim 9 or claim 10,
The electric supercharger is disposed in the intake passage of the engine and is used for supercharging intake air,
The predetermined direction is a direction opposite to the rotation direction when supercharging the intake air,
The controller terminates driving of the electric supercharger in the predetermined direction after fuel injection, and then controls the electric supercharger to be driven in a direction opposite to the predetermined direction;
An engine starting device.
JP2009022378A 2009-02-03 2009-02-03 Engine starting method and its starting device Expired - Fee Related JP5251558B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009022378A JP5251558B2 (en) 2009-02-03 2009-02-03 Engine starting method and its starting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009022378A JP5251558B2 (en) 2009-02-03 2009-02-03 Engine starting method and its starting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010180712A true JP2010180712A (en) 2010-08-19
JP5251558B2 JP5251558B2 (en) 2013-07-31

Family

ID=42762413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009022378A Expired - Fee Related JP5251558B2 (en) 2009-02-03 2009-02-03 Engine starting method and its starting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5251558B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106368877A (en) * 2015-07-21 2017-02-01 福特环球技术公司 Method for starting engine
JP2020033918A (en) * 2018-08-29 2020-03-05 株式会社デンソー Internal combustion engine system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002364417A (en) * 2001-06-07 2002-12-18 Toyota Motor Corp Vehicle driving device for starting engine in response to capacity and engine temperature
JP2007092679A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Toyota Motor Corp Internal combustion engine and control device therefor
JP2007211710A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Toyota Motor Corp Controller for internal combustion engine
JP2008038767A (en) * 2006-08-07 2008-02-21 Mazda Motor Corp Supercharging device of engine
JP2008063976A (en) * 2006-09-05 2008-03-21 Mazda Motor Corp Exhaust gas recirculating device of engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002364417A (en) * 2001-06-07 2002-12-18 Toyota Motor Corp Vehicle driving device for starting engine in response to capacity and engine temperature
JP2007092679A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Toyota Motor Corp Internal combustion engine and control device therefor
JP2007211710A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Toyota Motor Corp Controller for internal combustion engine
JP2008038767A (en) * 2006-08-07 2008-02-21 Mazda Motor Corp Supercharging device of engine
JP2008063976A (en) * 2006-09-05 2008-03-21 Mazda Motor Corp Exhaust gas recirculating device of engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106368877A (en) * 2015-07-21 2017-02-01 福特环球技术公司 Method for starting engine
CN106368877B (en) * 2015-07-21 2019-09-24 福特环球技术公司 Method for starting engine
JP2020033918A (en) * 2018-08-29 2020-03-05 株式会社デンソー Internal combustion engine system
JP7176301B2 (en) 2018-08-29 2022-11-22 株式会社デンソー internal combustion engine system

Also Published As

Publication number Publication date
JP5251558B2 (en) 2013-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9708972B2 (en) Method and system for binary flow turbine control
US8209981B2 (en) Methods and systems for engine control
JP5293236B2 (en) Diesel engine starting method and apparatus
US8439002B2 (en) Methods and systems for engine control
JP5293235B2 (en) Engine intake control method and apparatus
JP5370243B2 (en) Control device for diesel engine with turbocharger
JP2009191745A (en) Control device for internal combustion engine
JP2007211710A (en) Controller for internal combustion engine
JP6537487B2 (en) Control device for internal combustion engine
EP1574691B1 (en) Control apparatus and control method for gasoline engine with an adjustable nozzle mechanism turbocharger
JP4899591B2 (en) Engine starter
JP2007177794A (en) Controller
JP6052584B2 (en) Engine start control device for hybrid vehicle
JP5251558B2 (en) Engine starting method and its starting device
JP2019090378A (en) Engine with supercharger
JP5397291B2 (en) Start control device for turbocharged engine
JP6877935B2 (en) Engine control unit
JP2007278066A (en) Control device for internal combustion engine
JP2007132298A (en) Control device for internal combustion engine
JP2004197653A (en) Vehicle control device
JP2019108876A (en) Control device for engine
JP2009203856A (en) Intake-air controller of internal combustion engine
WO2019159699A1 (en) Engine start control device
JP3349849B2 (en) Automotive engine supercharger
JP2019105196A (en) Engine with supercharger

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111213

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130319

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130401

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5251558

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160426

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees