JP3721775B2 - In-cylinder injection engine start control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒内噴射式エンジンにおいて滑らかなエンジン始動を行わせるように燃料噴射時期等を制御する始動制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、点火プラグにより点火が行われる火花点火式エンジン(ガソリンエンジン)において、燃焼室内に直接燃料を噴射するように先端を燃焼室に臨ませたインジェクタを設け、低回転低負荷等の特定運転領域では圧縮行程でインジェクタから燃料を噴射させることにより点火プラグ付近に可燃混合気を偏在させて成層燃焼を行なわせ、燃費改善を図るようにした筒内噴射式エンジンは知られている。
【0003】
また、この種のエンジンにおける始動時の制御としては、例えば特開昭60−56146号公報に示されるように、エンジンのクランキング中には着火性を高めるべく圧縮行程で燃料を噴射して成層燃焼を行わせ、クランキング終了後は点火プラグの電極のくすぶりを防止すべく吸気行程で燃料を噴射するようにしたものが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、往復動エンジンでは、圧縮行程での負のトルクに起因したトルク変動が生じ、とくにエンジン回転数が極めて低い始動時にトルク変動が増大し易いという問題があり、上記の特開昭60−56146号公報に示されているような装置でも、始動時のトルク変動の問題を解消することはできない。
【0005】
この問題を具体的に説明すると、4サイクルエンジンでは、気筒内のピストンの往復作動に応じて吸気、圧縮、膨張、排気の行程が順次行われ、圧縮上死点直後における爆発によりピストンを介して出力軸に正のトルクが与えられるが、圧縮行程では圧縮圧力の上昇に伴って負のトルクが生じ、この負のトルクは圧縮行程後半に大きくなる。そして、この負のトルクと正のトルクとが時間的にずれて作用することでトルク変動が生じ、時間間隔が長くなる極低回転のエンジン始動時(特にクランキング時)にトルク変動が増大し易い。
【0006】
このようなエンジン始動時のトルク変動はフィーリング等の面で好ましくない。とくに、エンジンとモータとが使い分けられて車両運転中にエンジンが間欠的に稼働されるハイブリッド車では、走行中等に運転者の意志に関係なくエンジンが始動されることがあり、このような場合のトルク変動は運転者に違和感を与え、フィーリングを悪化させる。
【0007】
上記のトルク変動を抑制するには、多気筒エンジンにおいて一部の気筒に負のトルクが発生している時期にこれを打ち消すような正のトルクが他の気筒で生じればよい。
【0008】
しかし、従来のエンジンではこのような作用は得られ難い。すなわち、例えば4気筒4サイクルエンジンでは第1気筒が圧縮行程にあるときに第2気筒が膨張行程、第3気筒が吸気行程、第4気筒が排気行程というように各気筒の行程がずれるが、第1気筒が圧縮行程後半にあって大きな負のトルクを生じているとき、吸気行程や排気行程にある第3,第4気筒では正のトルクが得られず、また第2気筒は膨張行程の後半にあって燃焼による正のトルクが減衰した時期にあるため、上記の負のトルクを充分に打ち消すことができない。
【0009】
なお、上記筒内噴射式エンジンでは、燃焼室内への燃料噴射時期を種々変更することが可能であり、エンジン始動時に燃焼時期をずらせてトルク変動を抑制するように噴射時期及び点火時期を調整することが考えられるが、単に燃焼時期をずらすように調整するだけでは着火性が悪くなり、良好に燃焼を行わせることが困難になる。
【0010】
本発明はこのような事情に鑑み、エンジン始動時に着火、燃焼を良好に行わせるようにしつつ燃焼の時期を調整することでトルク変動を抑制し、滑らかなエンジンの始動を実現することができる筒内噴射式エンジンの始動制御装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタを各気筒に設けた多気筒4サイクルの筒内噴射式エンジンにおいて、エンジン始動時を判別する始動判別手段と、この始動判別手段による判別に応じて上記インジェクタからの燃料噴射及び点火時期を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、エンジンの始動開始からの低回転状態のときに、始動時トルク変動調整制御として、同一気筒に対するインジェクタからの燃料噴射を圧縮行程後期と膨張行程とに分けて行わせるとともに、点火を上記圧縮行程後期の燃料噴射と上記膨張行程の燃料噴射との間の時期に行わせるようになっており、この制御手段による始動時トルク変動調整制御を、エンジン回転数がクランキング回転数より高くてアイドル回転数より低い所定回転数になるまで行うようにしたものである。
【0012】
この装置によると、上記始動時トルク変動調整制御が行われているとき、先ず圧縮行程後期の噴射で点火プラグ付近に形成された混合気がその直後に点火されて燃焼し、その燃焼が終了する前にこれを火種として、膨張行程での燃料噴射による混合気が燃焼されることにより、着火性、燃焼性が確保されつつ、膨張行程の比較的遅い時期まで正のトルクが与えられる。従って、一部の気筒の圧縮行程と他の気筒の膨張行程とがラップするような多気筒4サイクルエンジンにおいて、圧縮行程の気筒に生じる負のトルクが膨張行程の気筒で得られるトルクにより打ち消されて、始動時のトルク変動が抑制される。そして、上記制御手段による始動時トルク変動調整制御は、エンジン回転数がクランキング回転数より高くてアイドル回転数より低い所定回転数になるまで行うようにしていることにより、クランキング中は始動時トルク変動調整制御が行われてトルク変動が抑制される。
【0013】
とくにエンジンが4気筒以上であれば、一部の気筒の圧縮行程と他の気筒の膨張行程とが大きくラップすることにより、上記のように始動時のトルク変動を抑制する作用が良好に得られる。
【0014】
本発明の装置において、上記制御手段による始動時トルク変動調整制御における圧縮行程後期の燃料噴射の時期を、エンジン温度に応じ、低温になるほど早めるように変更すれば、低温時には圧縮行程後期の噴射から点火までの間の燃料の気化、霧化の時間が稼がれることにより、低温時の着火性の悪化が抑制される。
【0015】
さらに、上記制御手段による始動時トルク変動調整制御における膨張行程の燃料噴射の時期を、エンジン温度に応じ、低温になるほど早めるように変更すれば、圧縮行程後期の噴射と膨張行程の噴射との間隔が適正に調整されて、膨張行程で噴射された燃料の着火、燃焼が良好に行われる。
【0016】
また、上記制御手段による始動時トルク変動調整制御中の吸気弁の閉弁タイミングを、燃焼室から吸気ポートへの吸気の吹き返しが生じる程度に遅い時期に設定しておけば、圧縮行程での負のトルクが低減される。しかも、燃料は圧縮行程以後に燃焼室内に直接噴射されるので、燃料が吹き返されてポート壁面に付着するというようなことがない。
【0018】
また、上記制御手段は、エンジン回転数が上記所定回転数を越えてから始動完了までの回転数の急激な上昇期間中は圧縮行程で燃料を噴射するように制御することが好ましく、このようにすると回転数上昇期間中は成層燃焼により燃焼性が確保されつつ燃料噴射量の制御によるトルクの調整で回転数上昇を適度に規制することができる。
【0019】
また、上記制御手段による始動時トルク変動調整制御を、エンジンのクランキング開始から所定時間だけ行うようにしてもよく、このようにすると、トルク変動によるフィーリングの悪化を招き易いクランキング開始から所定時間に、トルク変動が抑制される。
【0020】
また本発明の装置は、エンジン及びモータを備えて車両運転中にエンジンが間欠的に稼働されるハイブリッド車に適用することが効果的であり、この場合、急加速によるエンジン稼働を除くエンジン始動時に上記始動時トルク変動調整制御を行うように上記制御手段が構成されていることが好ましい。このようにすると、急加速によるエンジン稼働時は始動時トルク変動調整制御が停止されて急加速のためのトルク確保が優先され、それ以外のエンジン始動時にはトルク変動が抑制される。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0022】
図1は本発明が適用される筒内噴射式エンジンの全体構造を概略的に示したものである。この図において、エンジン本体1は複数の気筒を有し、例えば4気筒2a〜2dを有しており(図2参照)、その各気筒には、シリンダボアに挿入されたピストン4の上方に燃焼室5が形成されている。この燃焼室5には吸気ポート7及び排気ポート8が開口し、これらのポート7,8は吸気弁9及び排気弁10によってそれぞれ開閉されるようになっている。
【0023】
上記吸気弁9及び排気弁10はカムシャフト11,12等からなる動弁機構により開閉作動されるようになっている。また、吸気弁9に対する動弁機構には、吸気弁9の開閉タイミングを変更可能とするバルブタイミング可変装置13が設けられている。
【0024】
上記燃焼室5の中央部には点火プラグ15が配設され、そのプラグ先端が燃焼室5内に臨んでいる。この点火プラグ15は点火コイル16に接続されている。
【0025】
また、燃焼室5内には側方からインジェクタ18の先端部が臨み、このインジェクタ18から燃焼室5内に直接燃料が噴射されるようになっている。各気筒のインジェクタ18は燃料回路20のデリバリパイプ21に接続されている。燃料回路20は、上記デリバリパイプ21に接続される燃料供給通路22及びリターン通路23を備え、燃料タンク24と燃料供給通路22との間にタンク内燃料ポンプ25、フィルタ26,27及び高圧燃料ポンプ28が配設される一方、リターン通路23と燃料タンク24との間に高圧側プレッシャレギュレータ29及び低圧側プレッシャレギュレータ30が配設され、かつ、高圧側プレッシャレギュレータ29をバイパスする通路(図示せず)とこの通路を開閉するバイパスバルブ31が設けられている。
【0026】
そして、上記バイパスバルブ31の作動によって燃圧の変更が可能となっている。すなわち、高圧燃料ポンプ28が作動している状態で上記バイパスバルブ31が閉じられたときは高圧側プレッシャレギュレータ29の調圧作用で燃圧が所定の高圧に調整され、上記バイパスバルブ31が開かれたときは高圧側プレッシャレギュレータ29が実質的に機能せず低圧側プレッシャレギュレータ30の調圧作用で燃圧が所定の低圧に調整されるようになっている。
【0027】
また、エンジン本体1には吸気通路40及び排気通路41が接続されている。上記吸気通路40には、その上流側から順に、エアクリーナ43、エアフローセンサ44、モータ46により駆動されるスロットル弁45及びサージタンク47が設けられている。上記スロットル弁45に対し、その開度を検出するスロットル開度センサ48が設けられている。さらに、スロットル弁45をバイパスするISC通路50が設けられ、このISC通路50にはこの通路の空気流量をコントロールするISCバルブ51が設けられている。
【0028】
サージタンク47の下流には気筒別の独立吸気通路53が設けられ、各独立吸気通路53が各気筒の吸気ポート7に連通している。各独立吸気通路53にはスワール制御弁54が設けられており、このスワール制御弁54はステップモータ等のアクチュエータ55により駆動されて開閉作動し、その開閉作動により吸気スワールがコントロールされるようになっている。
【0029】
一方、上記排気通路41には、排気ガス中の酸素濃度を検出することによって空燃比を検出するO2センサ57が設けられるとともに、その下流に排気ガス浄化用の触媒58が設けられている。
【0030】
60はエンジン制御用のコントロールユニット(ECU)である。このECU60には上記エアフローセンサ44、スロットル開度センサ48及びO2センサ57からの各検出信号a,b,cが入力されるとともに、カムシャフト12に連動するディストリビュータ61からエンジン回転数検出等のためのクランク角信号d及び気筒判別信号eが入力され、さらにアクセル開度(アクセルペダル踏込量)を検出するアクセル開度センサ62、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ63、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ64等からの検出信号f,g,hも入力されている。
【0031】
また、ECU60からは、インジェクタ18に対しインジェクタドライブユニット66を介して燃料噴射を制御する信号jが出力されるとともに、点火コイル16に対して点火時期を制御する信号kが出力され、またスロットル弁駆動用のモータ46に対しスロットルドライブユニット67を介してスロットル開度を制御する信号lが出力され、さらにISCバルブ51を制御する信号m、燃料回路のバイパスバルブ31を制御する信号n、バルブタイミング可変装置13を制御する信号o等も出力されている。
【0032】
上記ECU60は、エンジン始動時を判別する始動判別手段としての機能と、この始動判別手段による判別に応じて燃料噴射及び点火時期の制御を行う制御手段としての機能とを備えている。そして、始動時トルク変動調整制御として、エンジンの始動開始からの低回転状態のときに、同一気筒に対するインジェクタからの燃料噴射を圧縮行程後期と膨張行程とに分けて行わせるとともに、点火を上記圧縮行程後期の燃料噴射と上記膨張行程の燃料噴射との間の時期に行わせるようになっている。
【0033】
本発明の装置はエンジンとモータとを併用するハイブリッド車に適用することが効果的であり、そのハイブリッドシステムの一例を図2に示す。
【0034】
この図において、エンジン本体1の出力軸に無段変速機70の入力側のトルクコンバータ71が連結され、一方、無段変速機70の出力側には終減速装置72を介して車軸73が接続されるとともに、モータ兼発電機74が接続されている。また、エンジン本体1の出力軸前端側にはベルト75等を介してオルタネータ76が接続されている。上記モータ兼発電機74及びオルタネータ76はインバータ77,78を介してバッテリ79に接続されている。
【0035】
そして、ハイブリッドシステム制御用のコントローラ(図1中のECU60もしくはこれとは別の図外のコントローラ)により、車両の運転状態に応じ、車両の走行駆動にエンジンとモータ兼発電機74とが使い分けられ、例えば低速走行時や加速初期等にエンジンが停止されるとともに上記モータ兼発電機74がモータとして稼働するように制御され、それ以外の運転状態においてエンジンが稼働するように制御される。
【0036】
図3は上記ECU60において行われる始動制御の一例をフローチャートで示している。このフローチャートに示す処理は、例えば上記ハイブリッド車において車両の運転中等に所定のエンジン稼働条件が成立することによってエンジン始動が開始されたときにスタートする。なお、エンジン稼働条件の判別とそれに応じたエンジンの稼働、停止の制御、及びモータ稼働条件の判別とそれに応じたモータの稼働、停止の制御等を含むハイブリッドシステムの制御は、図外の別の制御ルーチンによって行われる。
【0037】
エンジン始動開始に応じて図3のフローチャートに示す処理がスタートすると、先ずステップS1で、クランク角信号から求められるエンジン回転数ne、アクセル開度センサ62によって検出されるアクセル開度accel及び水温センサ64によって検出される水温Tw が読み込まれる。続いてステップS2で、エンジン回転数neが第1設定回転数N1(所定回転数)より高いか否かを判定する。第1設定回転数N1は、クランキング回転数より少しだけ高い回転数(例えば300rpm)とされており、従って、ステップS2の判定がNOのときはクランキング状態にあり、この判定がYESのときはエンジン回転数がクランキング状態より上昇していることを意味する。
【0038】
上記ステップS2の判定がNOのときは、始動時トルク変動調整制御として、インジェクタからの燃料噴射を圧縮行程後期と膨張行程との2回に分けて行わせるべく、それぞれの燃料噴射量を決める1回目パルス幅及び2回目パルス幅の算出(ステップS3,S4)が行われるとともに、1回目噴射時期及び2回目噴射時期の算出(ステップS3,S4)が行われる。この場合、1回目噴射時期は圧縮行程後期、2回目噴射時期は膨張行程とされ、かつ、これら1回目,2回目の各噴射時期及び各パルス幅は、予めこれらと水温との対応関係を定めたテーブルにより、水温Twの検出値に応じて算出される。
【0039】
1回目,2回目の各噴射時期と水温との関係は図4のように設定されている。すなわち、1回目噴射時期はほぼ圧縮行程後期の範囲で、また2回目噴射時期は膨張行程の範囲でそれぞれ水温に応じて変えられるが、いずれも水温が低くなるにつれて早められる。
【0040】
さらにステップS2の判定がNOのときの始動時トルク変動調整制御としては、点火時期が1回目噴射時期と2回目噴射時期との間にセットされる(ステップS7)。
【0041】
上記ステップS2の判定がYESとなったときは、ステップS8で水温TW が設定温度T1より高い温間時か否かが判定される。そして、温間時であれば、成層領域か否かの判定(ステップS9)に基づき、成層領域であれば成層モードとされ(ステップS10)、成層領域でなければ均一モードとされる(ステップS11)。ここで、成層領域とは成層燃焼を行うのに適当な運転領域を意味し、例えば低回転低負荷側の所定運転領域が予め成層領域と設定されている。また、成層モードとは、インジェクタから圧縮行程で燃料を噴射して点火プラグ付近に混合気を偏在させた状態で点火を行わせるように燃料噴射時期及び点火時期を制御するモードであり、均一モードとは、インジェクタから吸気行程で燃料を噴射して燃焼室全体に燃料を均一に拡散させた状態で点火を行わせるように燃料噴射時期及び点火時期を制御するモードである。
【0042】
上記ステップS8で水温TW が設定温度T1以下の冷間時であることが判定されたときには、ステップS12でエンジン回転数neが第2設定回転数N2より高いか否かが判定される。上記第2設定回転数N2はアイドル回転数に近い回転数(例えば600rpm程度)である。ステップS12の判定がNOのときは、エンジン回転数neが第1設定回転数N1から第2設定回転数N2までの間にあって、クランキング状態から始動完了後の運転状態に移行するまでの回転数上昇中にあることを意味し、この場合はステップS10に移行して成層モードとされる。また、ステップS12の判定がYESとなったときは、均一モードとされる(ステップS13)。
【0043】
ステップS3〜S7の処理、またはステップS10,S11,S13のいずれかでのモード設定の後は、ステップS14,S15でインジェクタからの1回目噴射及び2回目噴射が行われる。この場合、ステップS3〜S7の処理を経た場合はその設定に応じて実際に1回目噴射及び2回目噴射が行われるが、ステップS10,S11,S13のいずれかでのモード設定を経た場合は、原則として1回目噴射だけが吸気行程もしくは圧縮行程で行われて、2回目噴射は0とされる。
【0044】
以上のような当実施形態の装置によると、図5中に示す始動開始からのクランキングの期間T1と、クランキング後のエンジン回転数上昇の期間T2と、始動完了後の期間T3とで燃料噴射等の制御が適切に変更され、クランキング中のトルク変動が低減されるとともに、始動から始動後の運転状態への移行がスムーズに行われる。
【0045】
すなわち、エンジンの始動開始から第1設定回転数N1に達するまでのクランキングの期間T1には、圧縮行程後期と膨張行程とに燃料噴射が行われるとともにその2回の噴射の間に点火が行われるように制御される(上記ステップS3〜S7)。このような制御状態では、先ず圧縮行程後期の1回目の噴射で点火プラグ付近に形成された混合気が上死点直後に点火されることによりて良好に着火、燃焼が行われ、その燃焼が終了する前にこれを火種として、2回目の燃料噴射による混合気が燃焼される。このようにして、着火性、燃焼性が確保されつつ、2回目の燃料噴射による混合気の燃焼により膨張行程の中期ないしは後期まで正のトルクが与えられる。
【0046】
この場合、1回目の噴射時期及び点火時期を着火、燃焼に適した時期とするとともに、1回目の燃料噴射による燃焼が2回目の燃料噴射まで持続し、かつ、後述のような負のトルクを打ち消すための適度のトルクが2回目の燃料噴射により得られるように、1回目噴射と2回目噴射との間隔、噴射量の比率等を設定しておけばよい。
【0047】
また、エンジンの温度が低いときは燃料噴射から着火までの時間が短いと気化、霧化が悪くなって着火性が悪化し易くなるが、エンジン始動時におけるエンジン温度(水温)に応じた制御として上記実施形態のように、水温が低い程、気化、霧化の時間を稼ぐために1回目の燃料噴射時期を早めるようにするとともに、これに対応して2回目の燃料噴射時期も水温が低い程早めるようにすれば、1回目噴射による混合気の着火、燃焼及びこれを火種とした2回目の噴射による混合気の着火、燃焼が低温時にも良好に行われる。
【0048】
上記のようなクランキングの期間T1における燃料噴射及び点火時期の制御により、一部の気筒の圧縮行程後期と他の気筒の膨張行程とがラップするような多気筒(一般に4気筒以上)の4サイクルエンジンにおいて、膨張行程の気筒で与えられる正のトルクが圧縮行程の気筒で生じる負のトルクを打ち消す作用が得られる。この作用を、図6を参照しつつ4気筒4サイクルエンジンの場合を例にとって具体的に説明する。
【0049】
この図に示すように4気筒4サイクルエンジンでは、各気筒において吸気、圧縮、膨張、排気の各行程が順次行われ、かつ第1気筒、第3気筒、第4気筒、第2気筒の順にクランク角で180°ずつ各気筒の行程がずれることにより、第1気筒の膨張行程と第3気筒の圧縮行程、第3気筒の膨張行程と第4気筒の圧縮行程、第4気筒の膨張行程と第2気筒の圧縮行程、第2気筒の膨張行程と第1気筒の圧縮行程がそれぞれラップする。
【0050】
そして、クランキングの期間T1には上記のように燃料噴射(図6中のP1,P2)及び点火時期(図6中のIG)が制御されることにより、例えば上記第1気筒の膨張行程で与えられる正のトルクが第3気筒の圧縮行程で生じる負のトルクを打消し、同様に第3気筒と第4気筒との間、第4気筒と第2気筒との間及び第2気筒と第1気筒との間でもそれぞれ膨張行程の気筒で与えられる正のトルクが圧縮行程の気筒に生じる負のトルクを打ち消す作用が得られる。
【0051】
従ってクランキング中のトルク変動が抑制され、フィーリングが向上される。とくに、図2に示すようなハイブリッド車では、走行中等にもモータ稼働状態からエンジン稼働状態への移行時等に運転者の意志に関係なくエンジンが始動されるが、このような場合のクランキング中にもトルク変動によって運転者に違和感を与えるといった事態が防止される。
【0052】
次に、エンジン回転数neが第1設定回転数N1より高くなるクランキング後の期間T2には、エンジン回転数を上昇させるためのトルクを与えるように燃料噴射等が制御される。当実施形態では、エンジン回転数neが第1設定回転数N1から第2設定回転数N2までの間は冷間時、温間時のいずれにおいても成層モードとされ、圧縮行程で燃料噴射が行われて、成層燃焼が行われる。そして、この成層モードで燃料噴射量が適度に制御されることにより、始動完了後の運転状態への移行がスムーズに行われる。
【0053】
つまり、一般のエンジンではクランキング後にエンジン回転数が図5中に二点鎖線で示すように急激に上昇し、一旦オーバーシュートしてから始動後の回転数になるが、上記ハイブリッド車で運転者の意志に関係なくエンジンが始動された場合等にこのような回転数変動は運転者に違和感を与えるため、急激な回転数上昇やオーバーシュートを避けるようにエンジン出力を調整することが要求される。ところが、上記第2設定回転数N2以下の低回転時には小さいスロットル開度でも吸入空気量が飽和状態に達して吸入空気量のコントロールが難しく、このような状況下では均一燃焼によると所定空燃比とすべく吸入空気量に見合う燃料を供給する必要があるのでエンジン出力を抑えるような制御が難しい。
【0054】
これに対し、上記期間T2に成層モードとすると、空気が過剰な状態で成層燃焼により燃焼性が確保され、吸入空気量のコントロールが難しい低回転時にも燃料噴射量の制御によりエンジン出力を適切に調整することができ、これにより図5中に実線で示すようにエンジン回転数上昇を適度に緩やかにするとともにオーバーシュートを防止し、スムーズに始動後の状態へ移行させることができる。
【0055】
また、エンジン回転数が第2設定回転数T2よりも高くなって始動が完了した後(図5中の期間T3)は、冷間時であれば吸気行程で燃料が噴射される均一モードとされることにより燃料の気化、霧化が促進されて燃焼性が高められる。また、温間時には運転領域に応じて成層モードまたは均一モードとされる。
【0056】
図7は始動制御の第2の実施形態をフローチャートで示している。この実施形態では、図3に示す第1の実施形態と同様の制御(ステップS1〜S15)に加え、始動時トルク変動調整制御中における吸気弁の閉弁タイミングを、燃焼室から吸気ポートへの吸気の吹き返しが生じる程度に遅い時期とし、例えばクランク角でABDC100°程度とするように、バルブタイミング可変装置13を制御している。
【0057】
すなわち、このフローチャートにおいては、ステップS15までの処理に続き、ステップS16でエンジン回転数neが第2設定回転数N2より高いか否かが判定され、第2設定回転数N2以下であればステップS17でバルブタイミング可変装置(VVT)13が遅閉じ(燃焼室から吸気ポートへの吸気の吹き返しが生じる程度に遅い時期)とされ、第2設定回転数N2より高ければステップS18でバルブタイミング可変装置(VVT)13が通常の制御とされる。
【0058】
この実施形態によると、エンジン始動時に吸気弁の閉弁タイミングが上記遅閉じとされることで有効圧縮比が低減されることにより、圧縮行程で生じる負のトルクが小さくなり、これによってもクランキング等におけるトルク変動が抑制される。また、エンジン始動中は燃料が圧縮行程以後に燃焼室に直接噴射されるので、このように遅閉じとされても、燃料が吹き返されてポート壁面に付着するというようなことがなく、エンジン始動時の燃焼安定性が確保される。
【0059】
図8は始動制御の第3の実施形態をフローチャートで示しており、図3のフローチャート中の処理と同じ処理を行うステップは同一符号を付している。この実施形態では、急加速によるエンジン稼働時以外は図3に示す第1の実施形態と同様の制御を行うが、急加速によるエンジン稼働時における加速開始からの所定時間はトルク確保を優先させるような制御に切換るようにしている。
【0060】
すなわち、このフローチャートにおいては、ステップS1に続いてステップS101で、アクセル開度変化率acceldが所定の急加速判定値A1より小さいか否かが判定され、アクセル開度変化率acceldが急加速判定値A1以上となるときはタイマに所定時間TM1がセットされる(ステップS102)。このタイマの値は時間経過と共に減少する。
【0061】
次にステップS2でエンジン回転数neが第1設定回転数N1より高いか否かが判定され、第1設定回転数N1以下のときはステップS103でタイマが「0」か否かが判定されて、タイマが「0」のときに1回目、2回目の各パルス幅及び各噴射時期の算出並びに点火時期のセット(ステップS3〜S7)が行われる。
【0062】
また、エンジン回転数neが第1設定回転数N1より高いときは、ステップS8で水温TW が設定温度T1より高い温間時か否かが判定され、温間時であれば、成層領域か否かの判定とそれに応じた成層モード、均一モードの選択(ステップS9〜S11)が行われ、冷間時であればステップS104でタイマが「0」か否かが判定されて、タイマが「0」のときにエンジン回転数neが第2設定回転数N2より高いか否かの判定とそれに応じた均一モード、成層モードの選択(ステップS12,S13,S10)が行われる。
【0063】
上記ステップS103でタイマが「0」でないと判定されたときは、ステップS9〜S11での領域判定に応じた成層モード、均一モードの選択が行われ、また、ステップS104でタイマが「0」でないと判定されたときはステップS13に移って均一モードが選択される。
【0064】
この実施形態によると、エンジン始動時であってもアクセル開度変化率acceldが大きい急加速時の所定時間は、クランキング中のトルク変動調整制御(ステップS3〜S7)及びクランキング後の回転数上昇を緩やかにするための制御が停止され、トルクを稼ぐのに有利なように運転領域や水温に応じて成層モード、均一モードが選択される。
【0065】
従って、アクセルペダルが急激に踏み込まれるような急加速によるエンジン稼働時はトルク確保が優先されて運転者の加速要求が満足される。そして、急加速時以外のエンジン始動時には、第1の実施形態と同様にトルク変動の抑制等によりフィーリングが向上される。
【0066】
なお、本発明の装置による始動時の制御は、上記各フローチャートに示す例以外にも種々変更可能である。
【0067】
例えば、上記各フローチャートに示す例では始動時トルク変動調整制御(ステップS3〜S7)を第1設定回転数に達するまで行うようにしているが、トルク変動による違和感はとくにクランキング開始直後に大きいため、クランキング開始から所定時間(数秒間)だけ始動時トルク変動調整制御を行うようにしてもよい。
【0068】
また、本発明はハイブリッド車のエンジンに適用した場合に特に効果的であるが、ハイブリッド車以外のエンジンに適用した場合でも始動時のトルク変動を抑制する作用が得られることに変りはなく、フィーリング向上等に有効である。
【0069】
【発明の効果】
以上のように本発明は、エンジンの始動開始からの低回転状態のときに、始動時トルク変動調整制御として、同一気筒に対するインジェクタからの燃料噴射を圧縮行程後期と膨張行程とに分けて行わせるとともに、点火を上記圧縮行程後期の燃料噴射と上記膨張行程の燃料噴射との間の時期に行わせるようになっているため、一部の気筒の圧縮行程と他の気筒の膨張行程とがラップするような多気筒4サイクルにおいて、エンジン始動時に、圧縮行程の気筒に生じる負のトルクを膨張行程の気筒での膨張行程中の燃焼によるトルクで打ち消して、トルク変動を抑制し、滑らかなエンジン始動を行わせることができる。
【0070】
とくに、この始動時トルク変動調整制御では圧縮行程後期に噴射された燃料が着火されてからこれを火種として膨張行程での燃料噴射による混合気が燃焼されるようにしているので、着火、燃焼を良好に行わせつつ膨張行程で正のトルクを与えることができ、始動時のトルク変動抑制を有効に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の始動制御装置を備えたエンジンの一例を示す概略図である。
【図2】本発明の適用の一例として示すハイブリッド車の駆動系の概略図である。
【図3】始動時制御の第1の実施形態を示すフローチャートである。
【図4】水温と燃料噴射時期との関係を示す図である。
【図5】始動時のエンジン回転数の時間的変化を示す図である。
【図6】4気筒4サイクルエンジンの各行程と燃料噴射時期及び点火時期を示す説明図である。
【図7】始動時制御の第2の実施形態を示すフローチャートである。
【図8】始動時制御の第3の実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン本体
2a〜2d 気筒
5 燃焼室
13 バルブタイミング可変装置
15 点火プラグ
18 インジェクタ
60 コントロールユニット
62 アクセル開度センサ
64 水温センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a start control device that controls fuel injection timing and the like so that a smooth engine start can be performed in a direct injection engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a spark ignition engine (gasoline engine) that is ignited by a spark plug, an injector with a tip facing the combustion chamber is provided so that fuel is directly injected into the combustion chamber, and a specific operation such as low rotation and low load is provided. 2. Description of the Related Art An in-cylinder injection engine is known in which in the region, fuel is injected from a injector in a compression stroke to cause flammable mixture to be unevenly distributed in the vicinity of a spark plug to perform stratified combustion to improve fuel efficiency.
[0003]
Further, as a control at the start of this type of engine, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-56146, during engine cranking, fuel is injected in a compression stroke in order to improve ignitability, and stratification is performed. It is known that combustion is performed and fuel is injected in the intake stroke to prevent smoldering of the electrode of the spark plug after cranking is completed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a reciprocating engine, torque fluctuation caused by negative torque in the compression stroke occurs, and there is a problem that torque fluctuation tends to increase especially at the time of engine start with a very low engine speed. Even a device such as that shown in the Japanese Patent Publication cannot solve the problem of torque fluctuation at the start.
[0005]
Specifically, in a four-cycle engine, intake, compression, expansion, and exhaust strokes are sequentially performed according to the reciprocating operation of the piston in the cylinder, and an explosion immediately after compression top dead center causes the piston to pass through the piston. Although a positive torque is applied to the output shaft, a negative torque is generated as the compression pressure increases in the compression stroke, and this negative torque increases in the latter half of the compression stroke. The negative torque and the positive torque act with a time lag, resulting in torque fluctuation. The torque fluctuation increases at the time of engine start (particularly during cranking) at a very low speed where the time interval is long. easy.
[0006]
Such torque fluctuation at the start of the engine is not preferable in terms of feeling and the like. In particular, in a hybrid vehicle in which the engine and motor are used properly and the engine is intermittently operated during vehicle operation, the engine may be started regardless of the driver's will during driving. Torque fluctuations make the driver feel uncomfortable and worsen the feeling.
[0007]
In order to suppress the above torque fluctuation, it is only necessary to generate a positive torque in other cylinders so as to cancel the negative torque in some cylinders in a multi-cylinder engine.
[0008]
However, such an operation is difficult to obtain with a conventional engine. That is, for example, in a four-cylinder four-cycle engine, when the first cylinder is in the compression stroke, the second cylinder is in the expansion stroke, the third cylinder is in the intake stroke, and the fourth cylinder is in the exhaust stroke. When the first cylinder is in the latter half of the compression stroke and generates a large negative torque, the third and fourth cylinders in the intake stroke and the exhaust stroke cannot obtain a positive torque, and the second cylinder has an expansion stroke. The negative torque cannot be sufficiently canceled because the positive torque due to combustion is attenuated in the second half.
[0009]
In the in-cylinder injection engine, the fuel injection timing into the combustion chamber can be variously changed, and the injection timing and the ignition timing are adjusted so as to suppress the torque fluctuation by shifting the combustion timing when starting the engine. However, the ignitability is deteriorated simply by adjusting the combustion timing to be shifted, and it becomes difficult to perform good combustion.
[0010]
In view of such circumstances, the present invention is a cylinder capable of suppressing the torque fluctuation by adjusting the timing of combustion while making the ignition and combustion satisfactorily performed at the time of engine start, and realizing a smooth engine start. An object of the present invention is to provide a start control device for an internal injection engine.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a start discriminating means for discriminating an engine start time in a multi-cylinder four-cycle in-cylinder injection engine in which an injector for injecting fuel directly into a combustion chamber is provided in each cylinder. Control means for controlling the fuel injection and ignition timing from the injector according to the determination by the start determination means, and this control means is a torque fluctuation adjustment control at start-up when the engine is in a low rotation state from the start of engine start. As described above, the fuel injection from the injector for the same cylinder is performed separately in the latter half of the compression stroke and the expansion stroke, and the ignition is performed at a timing between the fuel injection in the latter half of the compression stroke and the fuel injection in the expansion stroke. becomeTherefore, the starting torque fluctuation adjustment control by this control means is performed until the engine speed is higher than the cranking speed and lower than the idle speed.Is.
[0012]
According to this device, when the starting torque fluctuation adjustment control is performed, the air-fuel mixture formed in the vicinity of the spark plug by the injection in the latter half of the compression stroke is first ignited and burned immediately thereafter, and the combustion ends. By using this as a fire type before, the air-fuel mixture by fuel injection in the expansion stroke is combusted, so that a positive torque is applied until a relatively late stage of the expansion stroke while ensuring ignitability and combustibility. Therefore, in a multi-cylinder four-cycle engine in which the compression strokes of some cylinders and the expansion strokes of other cylinders overlap, the negative torque generated in the cylinders in the compression stroke is canceled out by the torque obtained in the cylinders in the expansion stroke. Thus, torque fluctuation at the time of starting is suppressed.The torque fluctuation adjustment control at the time of starting by the control means is performed until the engine speed reaches a predetermined speed that is higher than the cranking speed and lower than the idling speed. Torque fluctuation adjustment control is performed to suppress torque fluctuation.
[0013]
In particular, if the engine has four or more cylinders, the compression stroke of some cylinders and the expansion stroke of other cylinders greatly wrap, so that the effect of suppressing the torque fluctuation at the start as described above can be obtained satisfactorily. .
[0014]
In the apparatus of the present invention, if the timing of fuel injection in the latter half of the compression stroke in the starting torque fluctuation adjustment control by the control means is changed so as to be earlier as the temperature becomes lower according to the engine temperature, the injection from the latter half of the compression stroke is started at lower temperatures. By increasing the fuel vaporization and atomization time until ignition, deterioration of ignitability at low temperatures is suppressed.
[0015]
Further, if the timing of the fuel injection in the expansion stroke in the starting torque fluctuation adjustment control by the control means is changed so as to be advanced as the temperature decreases according to the engine temperature, the interval between the injection in the latter half of the compression stroke and the injection in the expansion stroke Is adjusted appropriately, and ignition and combustion of the fuel injected in the expansion stroke are performed satisfactorily.
[0016]
Further, if the closing timing of the intake valve during the start-up torque fluctuation adjustment control by the control means is set to a timing that is slow enough to cause the return of intake air from the combustion chamber to the intake port, the negative pressure in the compression stroke can be reduced. Torque is reduced. Moreover, since the fuel is directly injected into the combustion chamber after the compression stroke, the fuel does not blow back and adhere to the port wall surface.
[0018]
Also,Preferably, the control means performs control so that fuel is injected during the compression stroke during a period of rapid increase in the engine speed from the time when the engine speed exceeds the predetermined speed until the start is completed. During the number increase period, flammability is ensured by stratified combustion, and the increase in the rotation speed can be appropriately regulated by adjusting the torque by controlling the fuel injection amount.
[0019]
Further, the starting torque fluctuation adjustment control by the control means may be performed for a predetermined time from the start of cranking of the engine. In this way, the predetermined cranking start from the start of cranking that tends to cause a feeling of deterioration due to torque fluctuation is performed. Over time, torque fluctuations are suppressed.
[0020]
The device of the present invention is effective when applied to a hybrid vehicle that includes an engine and a motor, and the engine is intermittently operated during vehicle operation. In this case, when the engine is started except for engine operation due to sudden acceleration. It is preferable that the control means is configured to perform the starting torque fluctuation adjustment control. In this way, when starting the engine due to sudden acceleration, the starting torque fluctuation adjustment control is stopped and priority is given to securing torque for sudden acceleration, and torque fluctuation is suppressed during other engine starting.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 schematically shows the overall structure of an in-cylinder injection engine to which the present invention is applied. In this figure, the
[0023]
The
[0024]
A
[0025]
In addition, the tip of the
[0026]
The fuel pressure can be changed by operating the
[0027]
An
[0028]
An
[0029]
On the other hand, the
[0030]
[0031]
Further, the
[0032]
The
[0033]
The apparatus of the present invention is effective when applied to a hybrid vehicle using both an engine and a motor. An example of the hybrid system is shown in FIG.
[0034]
In this figure, a
[0035]
A hybrid system control controller (
[0036]
FIG. 3 is a flowchart showing an example of start control performed in the
[0037]
When the processing shown in the flowchart of FIG. 3 starts in response to the start of engine start, first, in step S1, the engine speed ne obtained from the crank angle signal, the accelerator opening degree accel detected by the accelerator
[0038]
When the determination in step S2 is NO, as the starting torque fluctuation adjustment control, each fuel injection amount is determined so that the fuel injection from the injector is performed in two stages, the latter half of the compression stroke and the expansion stroke. The second pulse width and the second pulse width are calculated (steps S3 and S4), and the first and second injection timings are calculated (steps S3 and S4). In this case, the first injection timing is the latter stage of the compression stroke, the second injection timing is the expansion stroke, and the first and second injection timings and the pulse widths define the correspondence between these and the water temperature in advance. It is calculated according to the detected value of the water temperature Tw by the table.
[0039]
The relationship between the first and second injection timings and the water temperature is set as shown in FIG. That is, the first injection timing is changed in accordance with the water temperature in the range of the latter half of the compression stroke, and the second injection timing is changed in the range of the expansion stroke, both of which are advanced as the water temperature decreases.
[0040]
Further, as the starting torque fluctuation adjustment control when the determination in step S2 is NO, the ignition timing is set between the first injection timing and the second injection timing (step S7).
[0041]
If the determination in step S2 is YES, the water temperature T is determined in step S8.W It is determined whether or not the temperature is higher than the set temperature T1. If it is warm, based on the determination of whether or not it is a stratified region (step S9), if it is a stratified region, the stratified mode is set (step S10), and if not stratified region, the uniform mode is set (step S11). ). Here, the stratification region means an operation region suitable for performing stratified combustion. For example, a predetermined operation region on the low rotation and low load side is set as a stratification region in advance. The stratified mode is a mode for controlling the fuel injection timing and the ignition timing so that ignition is performed in a state in which fuel is injected from the injector in the compression stroke and the air-fuel mixture is unevenly distributed in the vicinity of the spark plug. Is a mode in which the fuel injection timing and ignition timing are controlled so that ignition is performed in a state where fuel is injected from the injector during the intake stroke and fuel is uniformly diffused throughout the combustion chamber.
[0042]
In step S8, the water temperature TW When it is determined that the engine temperature is cold below the set temperature T1, it is determined in step S12 whether or not the engine speed ne is higher than the second set speed N2. The second set rotational speed N2 is a rotational speed close to the idle rotational speed (for example, about 600 rpm). When the determination in step S12 is NO, the engine speed ne is between the first set speed N1 and the second set speed N2, and the speed until the engine is shifted from the cranking state to the operating state after the start is completed. In this case, the process proceeds to step S10 to enter the stratification mode. When the determination in step S12 is YES, the uniform mode is set (step S13).
[0043]
After the processing in steps S3 to S7 or the mode setting in any of steps S10, S11, and S13, the first injection and the second injection from the injector are performed in steps S14 and S15. In this case, when the processing of steps S3 to S7 is performed, the first injection and the second injection are actually performed according to the setting, but when the mode setting in any of steps S10, S11, S13 is performed, In principle, only the first injection is performed in the intake stroke or the compression stroke, and the second injection is set to zero.
[0044]
According to the apparatus of the present embodiment as described above, fuel is produced in the cranking period T1 from the start of starting shown in FIG. 5, the period T2 of engine speed increase after cranking, and the period T3 after completion of starting. Control of injection and the like is appropriately changed, torque fluctuation during cranking is reduced, and the transition from the start to the operation state after the start is performed smoothly.
[0045]
That is, during the cranking period T1 from the start of engine startup until the first set speed N1 is reached, fuel injection is performed in the latter half of the compression stroke and the expansion stroke, and ignition is performed between the two injections. (Steps S3 to S7). In such a control state, first, the air-fuel mixture formed in the vicinity of the spark plug in the first injection in the latter half of the compression stroke is ignited immediately after top dead center, so that ignition and combustion are favorably performed. Before completion, the mixture is burned by using this as a fire type by the second fuel injection. In this way, while ensuring ignitability and combustibility, a positive torque is applied until the middle or later stage of the expansion stroke by combustion of the air-fuel mixture by the second fuel injection.
[0046]
In this case, the first injection timing and the ignition timing are set to timings suitable for ignition and combustion, combustion by the first fuel injection continues until the second fuel injection, and negative torque as described later is applied. What is necessary is just to set the space | interval of the 1st injection and the 2nd injection, the ratio of the injection quantity, etc. so that moderate torque for canceling may be obtained by the 2nd fuel injection.
[0047]
Also, when the engine temperature is low, if the time from fuel injection to ignition is short, vaporization and atomization worsen and the ignitability tends to deteriorate, but as control according to the engine temperature (water temperature) at the time of engine start As in the above embodiment, as the water temperature is lower, the first fuel injection timing is advanced in order to increase the time for vaporization and atomization, and the water temperature is also lower in the second fuel injection timing accordingly. If it is made earlier, the mixture is ignited and burned by the first injection, and the mixture is ignited and burned by the second injection using this as a fire type, even when the temperature is low.
[0048]
By controlling the fuel injection and ignition timing in the cranking period T1 as described above, a multi-cylinder (generally, four or more cylinders) 4 in which the latter half of the compression stroke of one cylinder and the expansion stroke of another cylinder overlap. In the cycle engine, the positive torque applied in the cylinder in the expansion stroke cancels out the negative torque generated in the cylinder in the compression stroke. This operation will be specifically described with reference to FIG. 6 by taking the case of a four-cylinder four-cycle engine as an example.
[0049]
As shown in this figure, in a four-cylinder four-cycle engine, intake, compression, expansion, and exhaust strokes are sequentially performed in each cylinder, and cranks are performed in the order of the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder. By shifting the stroke of each cylinder by 180 degrees in angle, the expansion stroke of the first cylinder and the compression stroke of the third cylinder, the expansion stroke of the third cylinder and the compression stroke of the fourth cylinder, the expansion stroke of the fourth cylinder, The compression stroke of the two cylinders, the expansion stroke of the second cylinder, and the compression stroke of the first cylinder lap.
[0050]
In the cranking period T1, the fuel injection (P1, P2 in FIG. 6) and the ignition timing (IG in FIG. 6) are controlled as described above, for example, in the expansion stroke of the first cylinder. The applied positive torque cancels the negative torque generated in the compression stroke of the third cylinder, and similarly between the third cylinder and the fourth cylinder, between the fourth cylinder and the second cylinder, and between the second cylinder and the second cylinder. Even in the case of one cylinder, the positive torque given by the cylinder in the expansion stroke cancels the negative torque generated in the cylinder in the compression stroke.
[0051]
Therefore, torque fluctuation during cranking is suppressed and feeling is improved. In particular, in a hybrid vehicle such as that shown in FIG. 2, the engine is started regardless of the driver's will, for example, during the transition from the motor operating state to the engine operating state even during traveling. In particular, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to torque fluctuation.
[0052]
Next, in the period T2 after cranking in which the engine speed ne is higher than the first set speed N1, fuel injection or the like is controlled so as to give torque for increasing the engine speed. In the present embodiment, when the engine speed ne is between the first set speed N1 and the second set speed N2, the stratified mode is set in both the cold time and the warm time, and fuel injection is performed in the compression stroke. Then, stratified combustion is performed. Then, by appropriately controlling the fuel injection amount in this stratification mode, the transition to the operation state after the start is completed is performed smoothly.
[0053]
In other words, in a general engine, the engine speed rapidly increases after cranking as shown by a two-dot chain line in FIG. 5, and once it overshoots, it becomes the speed after starting. When the engine is started regardless of the will of the engine, the engine speed is required to be adjusted so as to avoid a sudden engine speed increase and overshoot because such a fluctuation in the engine speed gives the driver a sense of incongruity. . However, when the engine speed is lower than the second set rotational speed N2, the intake air amount reaches a saturated state even when the throttle opening is small, and it is difficult to control the intake air amount. Since it is necessary to supply fuel corresponding to the amount of intake air, it is difficult to control the engine output.
[0054]
On the other hand, when the stratified mode is set in the period T2, the engine output is appropriately controlled by controlling the fuel injection amount even at a low speed when flammability is ensured by stratified combustion in an excessive air state and the intake air amount is difficult to control. Thus, as shown by the solid line in FIG. 5, the engine speed increase can be moderated moderately, overshoot can be prevented, and the engine can be smoothly shifted to the state after starting.
[0055]
In addition, after the engine speed is higher than the second set speed T2 and the start-up is completed (period T3 in FIG. 5), in the cold mode, the fuel is injected in the intake stroke. As a result, vaporization and atomization of the fuel are promoted, and the combustibility is enhanced. In warm mode, the stratified mode or the uniform mode is selected according to the operation region.
[0056]
FIG. 7 is a flowchart showing a second embodiment of the start control. In this embodiment, in addition to the control (steps S1 to S15) similar to the first embodiment shown in FIG. 3, the closing timing of the intake valve during the start time torque fluctuation adjustment control is changed from the combustion chamber to the intake port. The variable
[0057]
That is, in this flowchart, following the processing up to step S15, it is determined in step S16 whether or not the engine speed ne is higher than the second set speed N2, and if it is equal to or less than the second set speed N2, step S17. Thus, the variable valve timing device (VVT) 13 is closed late (timing is slow enough to cause the return of intake air from the combustion chamber to the intake port), and if higher than the second set rotational speed N2, the variable valve timing device (VVT) ( VVT) 13 is the normal control.
[0058]
According to this embodiment, when the engine is started, the closing timing of the intake valve is delayed and the effective compression ratio is reduced, so that the negative torque generated in the compression stroke is reduced. Etc., torque fluctuations are suppressed. In addition, since the fuel is directly injected into the combustion chamber after the compression stroke during the engine start, the fuel is not blown back and adheres to the wall of the port even if it is closed late in this way. The combustion stability at the time is ensured.
[0059]
FIG. 8 is a flowchart showing a third embodiment of the start control, and steps for performing the same processes as those in the flowchart of FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the same control as in the first embodiment shown in FIG. 3 is performed except when the engine is operating due to sudden acceleration. However, priority is given to securing the torque for a predetermined time from the start of acceleration when the engine is operating due to sudden acceleration. Switching to proper control.
[0060]
That is, in this flowchart, in step S101 following step S1, it is determined whether or not the accelerator opening change rate acceld is smaller than a predetermined rapid acceleration determination value A1, and the accelerator opening change rate acceld is determined to be a rapid acceleration determination value. When A1 or more is reached, a predetermined time TM1 is set in the timer (step S102). The value of this timer decreases with time.
[0061]
Next, in step S2, it is determined whether or not the engine speed ne is higher than the first set speed N1, and if it is equal to or lower than the first set speed N1, it is determined whether or not the timer is "0" in step S103. When the timer is “0”, the first and second pulse widths and injection timings are calculated, and the ignition timing is set (steps S3 to S7).
[0062]
When the engine speed ne is higher than the first set speed N1, the water temperature T is determined in step S8.W It is determined whether or not the temperature is higher than the set temperature T1, and if it is warm, the determination as to whether or not it is a stratification region and the selection of the stratification mode and the uniform mode corresponding thereto are performed (steps S9 to S11). If it is cold, it is determined whether or not the timer is “0” in step S104, and it is determined whether or not the engine speed ne is higher than the second set speed N2 when the timer is “0”. The uniform mode and stratification mode are selected accordingly (steps S12, S13, S10).
[0063]
If it is determined in step S103 that the timer is not "0", the stratification mode and uniform mode are selected according to the region determination in steps S9 to S11, and the timer is not "0" in step S104. When it is determined that, the process proceeds to step S13 and the uniform mode is selected.
[0064]
According to this embodiment, even when the engine is started, the predetermined time during rapid acceleration with a large accelerator opening change rate acceld is the torque fluctuation adjustment control during cranking (steps S3 to S7) and the rotation speed after cranking. The control for slowing the rise is stopped, and the stratification mode and the uniform mode are selected according to the operation region and the water temperature so as to be advantageous for gaining torque.
[0065]
Therefore, when the engine is operating due to sudden acceleration in which the accelerator pedal is depressed suddenly, priority is given to securing torque and the driver's acceleration request is satisfied. When the engine is started other than during rapid acceleration, the feeling is improved by suppressing torque fluctuations as in the first embodiment.
[0066]
In addition, the control at the time of start-up by the apparatus of the present invention can be variously changed in addition to the examples shown in the respective flowcharts.
[0067]
For example, in the examples shown in the above flowcharts, the starting torque fluctuation adjustment control (steps S3 to S7) is performed until the first set rotational speed is reached. The torque fluctuation adjustment control at the start may be performed for a predetermined time (several seconds) from the start of cranking.
[0068]
Further, the present invention is particularly effective when applied to an engine of a hybrid vehicle. However, even when applied to an engine other than a hybrid vehicle, there is no change in that an effect of suppressing torque fluctuation at the start can be obtained. It is effective for improving the ring.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the engine is in a low rotation state from the start of engine start, fuel injection from the injector for the same cylinder is divided into the latter half of the compression stroke and the expansion stroke as start-up torque fluctuation adjustment control. At the same time, since ignition is performed at a time between the fuel injection in the latter half of the compression stroke and the fuel injection in the expansion stroke, the compression strokes of some cylinders and the expansion strokes of other cylinders overlap. In such a
[0070]
In particular, in this starting torque fluctuation adjustment control, since the fuel injected in the latter half of the compression stroke is ignited, this is used as a fire type so that the air-fuel mixture is combusted in the expansion stroke. A positive torque can be applied in the expansion stroke while performing well, and torque fluctuation suppression at the start can be effectively achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an engine provided with a start control device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a drive system of a hybrid vehicle shown as an example of application of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a first embodiment of start-up control.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between water temperature and fuel injection timing.
FIG. 5 is a diagram showing a temporal change in engine speed at the start.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing each stroke, fuel injection timing, and ignition timing of a four-cylinder four-cycle engine.
FIG. 7 is a flowchart showing a second embodiment of start-up control.
FIG. 8 is a flowchart showing a third embodiment of start-up control.
[Explanation of symbols]
1 Engine body
2a-2d cylinder
5 Combustion chamber
13 Valve timing variable device
15 Spark plug
18 Injector
60 Control unit
62 Accelerator position sensor
64 Water temperature sensor
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