JP4186814B2 - Starter for in-cylinder internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、燃料を気筒内に直接噴射する筒内噴射式内燃機関の始動装置に関する。 The present invention relates to a startup device for a cylinder injection internal combustion engine that directly injects fuel into the cylinder.

燃料を気筒内に直接噴射する筒内噴射式内燃機関(以下、単に内燃機関と称する)においては、該内燃機関を始動させるときに、膨張行程にある気筒内に燃料を噴射し該燃料を燃焼させることで、その始動を行う技術が開発されている。   2. Description of the Related Art In a cylinder injection internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an internal combustion engine) that directly injects fuel into a cylinder, when the internal combustion engine is started, the fuel is injected into the cylinder in the expansion stroke and the fuel is combusted. By doing so, a technology for starting is developed.

このような技術を採用した多気筒内燃機関としては、該多気筒内燃機関を始動させるときに、膨張行程にある気筒内に燃料を噴射し該燃料を燃焼させると共に、圧縮行程にある気筒内の圧力を低下させるものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−39038号公報 特開2002−4985号公報 特開平11−159374号公報
As a multi-cylinder internal combustion engine employing such a technique, when starting the multi-cylinder internal combustion engine, fuel is injected into the cylinder in the expansion stroke to burn the fuel, and in the cylinder in the compression stroke There is one that reduces the pressure (for example, see Patent Document 1).
JP 2002-39038 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-4985 JP-A-11-159374

しかしながら、内燃機関が停止した状態では、膨張行程にある気筒であっても、その内部の温度や圧力は、内燃機関の運転中と比較してかなり低くなっている。そのため、内燃機関を始動させるときに、膨張行程にある気筒内に燃料を噴射しても、該燃料の気化や着火、さらには火炎伝播が良好には行われず、内燃機関が始動されない虞がある。   However, when the internal combustion engine is stopped, the internal temperature and pressure of the cylinder in the expansion stroke are considerably lower than those during operation of the internal combustion engine. Therefore, even when fuel is injected into the cylinder in the expansion stroke when starting the internal combustion engine, the fuel is not vaporized or ignited, and further, flame propagation is not performed well, and the internal combustion engine may not be started. .

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、膨張行程にある気筒内に燃料を噴射し該燃料を燃焼させることで始動を図る筒内噴射式内燃機関において、その始動をより確実に行うことが可能な技術を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a direct injection internal combustion engine that starts by injecting fuel into a cylinder in an expansion stroke and burning the fuel, the start is more reliably performed. It is an object of the present invention to provide a technique that can be performed in the future.

第1の発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
即ち、本発明は、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式内燃機関の始動方法であって、
該筒内噴射式内燃機関を始動させるときに、膨張行程にある気筒内のピストンの位置が規定範囲内にある場合、該気筒内において、先ず、比較的小規模の燃焼であるプレ燃焼を行い、その後、該気筒が膨張行程にある間に、前記プレ燃焼よりも大きい規模の燃焼であるメイン燃焼を行うことを特徴とする。
The first invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the present invention is a method of starting a direct injection internal combustion engine in which fuel is directly injected into a cylinder,
When starting the in-cylinder internal combustion engine, if the position of the piston in the cylinder in the expansion stroke is within a specified range, first, pre-combustion, which is relatively small-scale combustion, is performed in the cylinder. Then, while the cylinder is in the expansion stroke, main combustion, which is a larger-scale combustion than the pre-combustion, is performed.

ここで、小規模の燃焼とは、燃料噴射量が少ない状態での燃焼のことである。即ち、本発明に係るプレ燃焼は、膨張行程にある気筒(以下、膨張行程気筒と称する)内の温度や圧力が内燃機関の運転中と比較してかなり低くなっている場合(例えば、大気の状態に近い場合)であっても、噴射される燃料を少量とすることで可能な程度の燃焼である。このプレ燃焼を行うことで、膨張行程気筒内の温度と圧力とは該プレ燃焼を行う前よりも上昇する。   Here, the small-scale combustion is combustion in a state where the fuel injection amount is small. That is, the pre-combustion according to the present invention is performed when the temperature or pressure in the cylinder in the expansion stroke (hereinafter referred to as the expansion stroke cylinder) is considerably lower than that during the operation of the internal combustion engine (for example, in the atmosphere) Even when the state is close to the state), the amount of fuel injected is a small amount of combustion possible. By performing this pre-combustion, the temperature and pressure in the expansion stroke cylinder are increased more than before the pre-combustion is performed.

また、ここでの規定範囲とは、膨張行程気筒内の状態がプレ燃焼の可能な状態となる範囲であり、実験等によって予め定められた範囲である。例えば、ピストンの位置が該規定範囲内にない場合、膨張行程気筒内の酸素量が過剰または過少となってプレ燃焼を行うことが困難となる範囲として該規定範囲を定めても良い。また、ピストンの位置が該規定範
囲内にない場合は、噴射された燃料の膨張行程気筒内における分布がプレ燃焼に適さない分布となる範囲として該規定範囲を定めても良い。
The specified range here is a range in which the state in the expansion stroke cylinder becomes a state in which pre-combustion is possible, and is a range determined in advance by experiments or the like. For example, when the position of the piston is not within the specified range, the specified range may be set as a range in which it is difficult to perform pre-combustion due to an excessive or excessive amount of oxygen in the expansion stroke cylinder. Further, when the position of the piston is not within the specified range, the specified range may be determined as a range in which the distribution of the injected fuel in the expansion stroke cylinder is not suitable for pre-combustion.

そして、このプレ燃焼を行った後、膨張行程気筒内において、該プレ燃焼よりも大きい規模の燃焼、即ち、燃料噴射量がプレ燃焼時よりも多い状態での燃焼であるメイン燃焼を行う。このプレ燃焼とメイン燃焼によって得られたエネルギーによって膨張行程気筒内のピストンを押し下げて内燃機関を始動させる。   Then, after this pre-combustion is performed, in the expansion stroke cylinder, combustion having a larger scale than the pre-combustion, that is, main combustion, which is combustion in a state where the fuel injection amount is larger than that during pre-combustion, is performed. The internal combustion engine is started by pushing down the piston in the expansion stroke cylinder by the energy obtained by the pre-combustion and the main combustion.

本発明によれば、内燃機関を始動させるときに、プレ燃焼によって膨張行程気筒内の温度と圧力とを上昇させた後、メイン燃焼を行うため、メイン燃焼用に噴射された燃料をより確実且つより好適に燃焼させることが出来る。その結果、内燃機関をより確実に始動させることが出来る。   According to the present invention, when the internal combustion engine is started, the temperature and pressure in the expansion stroke cylinder are increased by pre-combustion, and then the main combustion is performed. It can be made to burn more suitably. As a result, the internal combustion engine can be started more reliably.

尚、メイン燃焼時はプレ燃焼によって膨張行程気筒内の温度と圧力とが上昇しており燃料は燃焼し易くなっているため、メイン燃焼用の燃料噴射量は、プレ燃焼用の燃料噴射量よりも多くするが、該メイン燃焼時に形成される混合気の空燃比が理論空燃比近傍となる量とするのが好ましい。   During main combustion, the temperature and pressure in the expansion stroke cylinder are increased by pre-combustion, and the fuel is easily combusted. Therefore, the fuel injection amount for main combustion is greater than the fuel injection amount for pre-combustion. However, it is preferable that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed at the time of the main combustion be an amount close to the stoichiometric air-fuel ratio.

また、プレ燃焼は、内燃機関の始動毎に一回でも良く、また複数回に分けて行われても良い。   The pre-combustion may be performed once every time the internal combustion engine is started, or may be performed in a plurality of times.

また、第2の発明は上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
即ち、本発明に係る筒内噴射式内燃機関の始動装置は、
気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射手段と、
該燃料噴射手段によって噴射された燃料に点火する点火手段と、
を備えた筒内噴射式内燃機関の始動装置であって、
前記筒内噴射式内燃機関を始動させるときに、膨張行程にある気筒内のピストンの位置が規定範囲内にある場合、該気筒内において、前記燃料噴射手段によって規定量の燃料を噴射すると共に、該噴射された燃料に前記点火手段によって点火することでプレ燃焼を行い、その後、該気筒が膨張行程にある間に、前記燃料噴射手段によって前記プレ燃焼時よりも多くの燃料を噴射すると共に、該噴射された燃料に前記点火手段によって点火することでメイン燃焼を行うことを特徴とする。
The second invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the starter for a direct injection internal combustion engine according to the present invention is:
Fuel injection means for directly injecting fuel into the cylinder;
Ignition means for igniting the fuel injected by the fuel injection means;
A starter for a cylinder injection internal combustion engine comprising:
When starting the cylinder injection internal combustion engine, if the position of the piston in the cylinder in the expansion stroke is within a specified range, the fuel injection means injects a specified amount of fuel in the cylinder, Pre-combustion is performed by igniting the injected fuel by the ignition means, and then more fuel is injected by the fuel injection means than during pre-combustion while the cylinder is in the expansion stroke, The main combustion is performed by igniting the injected fuel by the ignition means.

ここで、規定範囲とは、膨張行程気筒内の温度や圧力が内燃機関の運転中と比較してかなり低くなっている場合であっても、少量の燃料による燃焼は可能となる範囲である。例えば、ピストンの位置が該規定範囲内にない場合、膨張行程気筒内の酸素量が過剰または過少となって少量の燃料による燃焼であっても行うことが困難となる範囲として該規定範囲を定めても良い。また、ピストンの位置が該規定範囲内にない場合は、噴射された燃料の膨張行程気筒内における分布が少量の燃料による燃焼に適さない分布となる範囲として該規定範囲を定めても良い。この規定範囲は実験等によって予め定められた範囲である。   Here, the specified range is a range in which combustion with a small amount of fuel is possible even when the temperature and pressure in the expansion stroke cylinder are considerably lower than when the internal combustion engine is operating. For example, when the position of the piston is not within the specified range, the specified range is defined as a range in which the amount of oxygen in the expansion stroke cylinder becomes excessive or too small to be difficult to perform even with combustion with a small amount of fuel. May be. Further, when the position of the piston is not within the specified range, the specified range may be determined as a range in which the distribution of the injected fuel in the expansion stroke cylinder is not suitable for combustion with a small amount of fuel. This specified range is a range determined in advance by experiments or the like.

また、ここでの規定量とは、膨張行程気筒内の温度や圧力が内燃機関の運転中と比較してかなり低くなっている場合であっても、膨張行程気筒内のピストンの位置が規定範囲内にあれば、燃焼させることが可能な燃料噴射量のことである。該規定量は、ピストンの位置が規定範囲内のどこにあるかによって決定されても良い。   The specified amount here means that the position of the piston in the expansion stroke cylinder is within the specified range even when the temperature or pressure in the expansion stroke cylinder is considerably lower than that during operation of the internal combustion engine. If it is within, it is the amount of fuel injection that can be burned. The defined amount may be determined by where the piston position is within the defined range.

本発明では、膨張行程気筒内に規定量の燃料を噴射し、この燃料に点火し燃焼させることによってプレ燃焼を行う。このプレ燃焼を行うことで、膨張行程気筒内の温度と圧力とは該プレ燃焼を行う前よりも上昇する。   In the present invention, a pre-combustion is performed by injecting a specified amount of fuel into the expansion stroke cylinder and igniting and burning the fuel. By performing this pre-combustion, the temperature and pressure in the expansion stroke cylinder are increased more than before the pre-combustion is performed.

そして、このプレ燃焼を行った後、膨張行程気筒内において、該プレ燃焼時よりも多くの燃料を噴射すると共に、該噴射された燃料に点火し燃焼させることでメイン燃焼を行う。このプレ燃焼とメイン燃焼とによって得られたエネルギーによって膨張行程気筒内のピストンを押し下げて内燃機関を始動させる。   Then, after this pre-combustion is performed, in the expansion stroke cylinder, more fuel is injected than during pre-combustion, and the injected fuel is ignited and combusted to perform main combustion. The internal combustion engine is started by pushing down the piston in the expansion stroke cylinder by the energy obtained by the pre-combustion and the main combustion.

本発明によれば、プレ燃焼によって膨張行程気筒内の温度と圧力とを上昇させた後、メイン燃焼を行うため、メイン燃焼用に噴射された燃料をより確実且つより好適に燃焼させることが出来る。その結果、内燃機関をより確実に始動させることが出来る。   According to the present invention, since the main combustion is performed after the temperature and pressure in the expansion stroke cylinder are increased by the pre-combustion, the fuel injected for the main combustion can be burned more reliably and more suitably. . As a result, the internal combustion engine can be started more reliably.

尚、本発明においても、前記第1の発明と同様、メイン燃焼用の燃料噴射量は、該メイン燃焼時に形成される混合気の空燃比が理論空燃比空燃比近傍となる量とするのが好ましい。   In the present invention, as in the first invention, the fuel injection amount for main combustion is set so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed at the time of main combustion is close to the stoichiometric air-fuel ratio. preferable.

また、プレ燃焼は、内燃機関の始動毎に一回でも良く、また複数回に分けて行われても良い。   The pre-combustion may be performed once every time the internal combustion engine is started, or may be performed in a plurality of times.

本発明において、プレ燃焼を行うときは、膨張行程気筒内におけるピストンの位置を固定するのが好ましい。   In the present invention, when pre-combustion is performed, it is preferable to fix the position of the piston in the expansion stroke cylinder.

ピストンの位置を固定することで、プレ燃焼によって発生するエネルギーによって該ピストンが押し下げられるのを抑制することが出来る。そのため、プレ燃焼によって膨張行程気筒内の温度や圧力をより上昇させることが出来る。その結果、メイン燃焼をより確実且つより好適に行うことが出来る。   By fixing the position of the piston, it is possible to suppress the piston from being pushed down by the energy generated by the pre-combustion. Therefore, the temperature and pressure in the expansion stroke cylinder can be further increased by pre-combustion. As a result, the main combustion can be performed more reliably and more suitably.

また、プレ燃焼は成層燃焼とするのが好ましい。ここでの成層燃焼とは、プレ燃焼用に噴射された燃料が膨張行程気筒内において層状に分布して行われる燃焼のことである。即ち、プレ燃焼時においては、膨張行程気筒内に燃料濃度の濃い部分と薄い部分とが形成された状態で燃焼が行われる。   The pre-combustion is preferably stratified combustion. The stratified combustion here is combustion in which fuel injected for pre-combustion is distributed in a layered manner in the expansion stroke cylinder. That is, at the time of pre-combustion, combustion is performed in a state where a portion with a high fuel concentration and a portion with a thin fuel concentration are formed in the expansion stroke cylinder.

成層燃焼では、噴射された燃料が広く拡散されずに膨張行程気筒内の一部分により多く分布することになるため、噴射された燃料が少量であっても該燃料をより確実に燃焼させることが出来る。換言すれば、より少量の燃料で燃焼を行うことが出来る。   In stratified combustion, the injected fuel is not widely diffused but distributed more in a part of the expansion stroke cylinder, so that even if the injected fuel is small, the fuel can be burned more reliably. . In other words, combustion can be performed with a smaller amount of fuel.

従って、プレ燃焼を成層燃焼とすることにより、該プレ燃焼用に噴射された燃料をより確実に燃焼させることが出来る。また、より少量の燃料でプレ燃焼を行うことが可能となる。   Therefore, by making pre-combustion stratified combustion, the fuel injected for pre-combustion can be burned more reliably. In addition, pre-combustion can be performed with a smaller amount of fuel.

一方、メイン燃焼は均質燃焼とするのが好ましい。ここでの均質燃焼とは、メイン燃焼用に噴射された燃料が膨張行程気筒内に略均一に分布して行われる燃焼のことである。即ち、メイン燃焼時においては、膨張行程気筒内の燃料濃度が略均一の状態で燃焼が行われる。   On the other hand, the main combustion is preferably a homogeneous combustion. Homogeneous combustion here refers to combustion that is performed with fuel injected for main combustion being distributed substantially uniformly in the expansion stroke cylinder. That is, at the time of main combustion, combustion is performed in a state where the fuel concentration in the expansion stroke cylinder is substantially uniform.

均質燃焼では、噴射された燃料が広く拡散して燃焼が行われることになるため、膨張行程気筒内の酸素をより多く燃焼に供することが出来る。そのため、より多くの燃料をより確実に燃焼することが出来る。   In homogeneous combustion, the injected fuel is widely diffused and burned, so that more oxygen in the expansion stroke cylinder can be used for combustion. Therefore, more fuel can be burned more reliably.

従って、メイン燃焼を均質燃焼とすることにより、該メイン燃焼時より多くの燃料をより確実に燃焼させることが出来る。その結果、より多くのエネルギーを得ることが可能となり、以て、内燃機関をより確実に始動させることが出来る。   Therefore, by making the main combustion homogeneous, more fuel can be burned more reliably than during the main combustion. As a result, more energy can be obtained, and thus the internal combustion engine can be started more reliably.

本発明において、膨張行程気筒内のピストンの位置を移動させる移動手段をさらに備えた場合、内燃機関を始動させるときに、該ピストンの位置が前記規定範囲にない場合は、この移動手段によって該ピストンを前記規定範囲内の位置にまで移動させ、その後、プレ燃焼を行っても良い。   In the present invention, when the moving means for moving the position of the piston in the expansion stroke cylinder is further provided, when the internal combustion engine is started and the position of the piston is not within the specified range, the moving means moves the piston. May be moved to a position within the specified range, and then pre-combustion may be performed.

ここでの移動手段は、膨張行程気筒内での燃料の燃焼を行うことなくピストンの位置を移動させる手段である。   The moving means here is means for moving the position of the piston without burning the fuel in the expansion stroke cylinder.

このような構成によれば、内燃機関を始動させるときに、ピストンの位置がプレ燃焼可能な位置にない場合であっても、該ピストンを移動させることで、プレ燃焼を行うことが可能となる。   According to such a configuration, when starting the internal combustion engine, even if the position of the piston is not in a position where pre-combustion is possible, it is possible to perform pre-combustion by moving the piston. .

本発明に係る筒内噴射式内燃機関の始動方法および始動装置によれば、膨張行程にある気筒内に燃料を噴射し該燃料を燃焼させることで始動を図る筒内噴射式内燃機関において、その始動をより確実に行うことが出来る。   According to the start method and start device for a direct injection internal combustion engine according to the present invention, in a direct injection internal combustion engine that starts by injecting fuel into a cylinder in an expansion stroke and burning the fuel, Starting can be performed more reliably.

以下、本発明に係る筒内噴射式内燃機関の始動方法および始動装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a starting method and a starting device for a direct injection internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

<筒内噴射式内燃機関の概略構成>
図1は、本実施例に係る筒内噴射式内燃機関の概略構成を示す図である。筒内噴射式内燃機関1(以下、単に内燃機関1と称する)は、4気筒ガソリン内燃機関である。
<Schematic configuration of in-cylinder internal combustion engine>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a direct injection internal combustion engine according to the present embodiment. The cylinder injection internal combustion engine 1 (hereinafter simply referred to as the internal combustion engine 1) is a four-cylinder gasoline internal combustion engine.

内燃機関1において、気筒2には、それぞれの開口部が燃焼室に開口されるように吸気通路11と排気通路12とが接続されている。また、内燃機関1には、吸気通路11と排気通路12との燃焼室への開口部を開閉する吸気弁6と排気弁7とが設けられている。吸気弁6と排気弁7とは、それぞれ吸気側カムシャフト8と排気側カムシャフト9とが回転することによって駆動される。吸気側カムシャフト8と排気側カムシャフト9とは互いに連動して作動する。   In the internal combustion engine 1, an intake passage 11 and an exhaust passage 12 are connected to the cylinder 2 so that each opening is opened to the combustion chamber. Further, the internal combustion engine 1 is provided with an intake valve 6 and an exhaust valve 7 for opening and closing openings of the intake passage 11 and the exhaust passage 12 to the combustion chamber. The intake valve 6 and the exhaust valve 7 are driven by the rotation of the intake side camshaft 8 and the exhaust side camshaft 9, respectively. The intake camshaft 8 and the exhaust camshaft 9 operate in conjunction with each other.

また、気筒2の上部には、該気筒2内に燃料を噴射する燃料噴射弁4と、該燃料噴射弁4から噴射された燃料に点火する点火プラグ5とが設置されている。   A fuel injection valve 4 for injecting fuel into the cylinder 2 and a spark plug 5 for igniting the fuel injected from the fuel injection valve 4 are installed at the upper part of the cylinder 2.

気筒2内にはピストン3が摺動自在に設けられている。ピストン3はコンロッド3を介してクランクシャフト16と接続されており、該ピストン3の往復運動に伴い該クランクシャフト16が回転する。クランクシャフト16の端部には、外周にリングギアが形成されたフライホイール14が設けられている。また、内燃機関1には、モータを駆動源として作動するスタータ15が設置されている。該スタータ15には、フライホイール14に形成されたリングギアに噛み合うように形成されたピニオンが設けられており、スタータ15が駆動することによってフライホイール14が回動する。   A piston 3 is slidably provided in the cylinder 2. The piston 3 is connected to the crankshaft 16 via the connecting rod 3, and the crankshaft 16 rotates as the piston 3 reciprocates. A flywheel 14 having a ring gear formed on the outer periphery is provided at the end of the crankshaft 16. The internal combustion engine 1 is provided with a starter 15 that operates using a motor as a drive source. The starter 15 is provided with a pinion formed so as to mesh with a ring gear formed on the flywheel 14, and the flywheel 14 rotates when the starter 15 is driven.

さらに、内燃機関1には、吸気側カムシャフト8のカム角を検出するカムポジションセンサ22と、クランクシャフト16のクランク角を検出するクランクポジションセンサ21とが備えられている。   Further, the internal combustion engine 1 is provided with a cam position sensor 22 that detects the cam angle of the intake camshaft 8 and a crank position sensor 21 that detects the crank angle of the crankshaft 16.

以上述べたように構成された内燃機関1には、この内燃機関1を制御するための電子制御ユニット(ECU)20が併設されている。このECU20は、内燃機関1の運転条件
や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。ECU20は、クランクポジションセンサ21やカムポジションセンサ22等の各種センサと電気的に接続されており、これらの出力信号がECU20に入力される。また、ECU20は、燃料噴射弁4や、点火プラグ5、スタータ15と電気的に接続されており、これらを制御することが可能となっている。
The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 20 for controlling the internal combustion engine 1. The ECU 20 is a unit that controls the operation state of the internal combustion engine 1 in accordance with the operation conditions of the internal combustion engine 1 and the request of the driver. The ECU 20 is electrically connected to various sensors such as the crank position sensor 21 and the cam position sensor 22, and these output signals are input to the ECU 20. The ECU 20 is electrically connected to the fuel injection valve 4, the spark plug 5, and the starter 15, and can control them.

<内燃機関の始動制御>
次に、本実施例に係る内燃機関1の始動制御について説明する。以下の説明では、図1に示す気筒2を、内燃機関1を始動させるときに膨張行程にある気筒として説明する。
<Starting control of internal combustion engine>
Next, start control of the internal combustion engine 1 according to the present embodiment will be described. In the following description, the cylinder 2 shown in FIG. 1 will be described as a cylinder in the expansion stroke when the internal combustion engine 1 is started.

ECU20は、内燃機関1を始動させるときに、燃料噴射弁4と点火プラグ5とを制御することによって、気筒2内において、先ず、比較的小規模の燃焼、即ち燃料噴射量が少ない状態での燃焼であるプレ燃焼を行う。そして、このプレ燃焼によって、気筒2内の温度と圧力とが上昇した後、気筒2内において、該プレ燃焼よりも大きい規模の燃焼、即ち、燃料噴射量がプレ燃焼時よりも多い状態での燃焼であるメイン燃焼を行う。このプレ燃焼とメイン燃焼によって得られたエネルギーによって気筒2内のピストン3が押し下げてられ内燃機関1が始動される。   The ECU 20 controls the fuel injection valve 4 and the spark plug 5 when starting the internal combustion engine 1, so that first, in the cylinder 2, relatively small-scale combustion, that is, in a state where the fuel injection amount is small. Pre-combustion is performed. Then, after the temperature and pressure in the cylinder 2 are increased by the pre-combustion, the combustion in the cylinder 2 is larger in scale than the pre-combustion, that is, the fuel injection amount is larger than that in the pre-combustion. Main combustion that is combustion is performed. The piston 3 in the cylinder 2 is pushed down by the energy obtained by the pre-combustion and the main combustion, and the internal combustion engine 1 is started.

また、本実施例においては、プレ燃焼を、該プレ燃焼用に燃料噴射弁4から噴射された燃料が気筒2内に広く拡散せずに点火プラグ5近傍により多く分布するようにして行われる成層燃焼とする。そして、メイン燃焼を、該メイン燃焼用に燃料噴射弁4から噴射された燃料が広く拡散して気筒2内に略均一に分布するようにして行われる均質燃焼とする。   In the present embodiment, the pre-combustion is performed so that the fuel injected from the fuel injection valve 4 for the pre-combustion is not diffused widely in the cylinder 2 but distributed more in the vicinity of the spark plug 5. Combustion. Then, the main combustion is a homogeneous combustion performed so that the fuel injected from the fuel injection valve 4 for the main combustion diffuses widely and is distributed substantially uniformly in the cylinder 2.

ここで、本実施例に係る内燃機関の始動制御ルーチンについて、図2,3に示すフローチャート図に基づいて説明する。本ルーチンは、ECU20に予め記憶されており、該ECU20の起動後、所定時間毎に繰り返されるルーチンである。   Here, the start control routine of the internal combustion engine according to the present embodiment will be described based on the flowcharts shown in FIGS. This routine is stored in advance in the ECU 20 and is repeated every predetermined time after the ECU 20 is activated.

本ルーチでは、先ず、S101において、ECU20は、内燃機関1が停止中であるか否かを判別する。ここでの内燃機関1の停止とは、イグニッションスイッチOFFによる停止でも良く、内燃機関1を自動的に停止・始動する自動停止・始動装置による停止でも良い。ここで、内燃機関1が停止中であると判定される条件としては、クランクポジションセンサ21の検出値から導出される内燃機関1の機関回転数が0の場合や、燃料噴射弁5からの燃料噴射および点火プラグ5による点火が停止されている場合等が例示出来る。S101において、肯定判定された場合、ECU20はS102に進み、否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In this routine, first, in S101, the ECU 20 determines whether or not the internal combustion engine 1 is stopped. Here, the stop of the internal combustion engine 1 may be a stop by turning off the ignition switch, or may be a stop by an automatic stop / starting device for automatically stopping / starting the internal combustion engine 1. Here, as a condition for determining that the internal combustion engine 1 is stopped, the engine speed of the internal combustion engine 1 derived from the detection value of the crank position sensor 21 is 0, or the fuel from the fuel injection valve 5 is A case where the injection and ignition by the spark plug 5 are stopped can be exemplified. If an affirmative determination is made in S101, the ECU 20 proceeds to S102, and if a negative determination is made, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

S102おいて、ECU20は、内燃機関1の始動要求があるか否かを判別する。ここでの内燃機関1の始動とは、イグニッションスイッチONによる始動でも良く、内燃機関1を自動的に停止・始動する自動停止・始動装置による始動でも良い。ここで、内燃機関1の始動要求ありと判定される条件としては、イグニッションスイッチがOFFからONとなった場合や、アクセル開度が0の状態からアクセルペダルが踏み込まれた場合等が例示できる。S102において、肯定判定された場合、ECU20はS103に進み、否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In S102, the ECU 20 determines whether there is a request for starting the internal combustion engine 1. Here, the start of the internal combustion engine 1 may be a start by turning on an ignition switch, or may be a start by an automatic stop / start device for automatically stopping / starting the internal combustion engine 1. Here, examples of the condition for determining that the internal combustion engine 1 is requested to start include a case where the ignition switch is turned from OFF to ON, a case where the accelerator pedal is depressed from a state where the accelerator opening is 0, and the like. If an affirmative determination is made in S102, the ECU 20 proceeds to S103, and if a negative determination is made, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

S103において、ECU20は、現時点(始動前)の内燃機関1において、どの気筒が膨張行程気筒(ここでは気筒2)であるかを判別する。ここでは、例えば、クランクポジションセンサ21によって検出されるクランク角とカムポジションセンサ22によって検出されるカム角とから膨張行程気筒を判別しても良い。   In S103, the ECU 20 determines which cylinder is the expansion stroke cylinder (here, cylinder 2) in the internal combustion engine 1 at the present time (before starting). Here, for example, the expansion stroke cylinder may be determined from the crank angle detected by the crank position sensor 21 and the cam angle detected by the cam position sensor 22.

次に、ECU20は、S104に進み、気筒2内におけるピストン3の位置が規定範囲
内にあるか否かを判別する。ここでの規定範囲とは、ピストン3の位置が該規定範囲内にあれば、気筒2内の温度や圧力が内燃機関1の運転中と比較してかなり低くなっている場合であっても、プレ燃焼は可能となる範囲である。
Next, the ECU 20 proceeds to S104 and determines whether or not the position of the piston 3 in the cylinder 2 is within a specified range. Here, the specified range means that, if the position of the piston 3 is within the specified range, even if the temperature and pressure in the cylinder 2 are considerably lower than when the internal combustion engine 1 is operating, Pre-combustion is a possible range.

プレ燃焼を行うときに、ピストン3の位置が上死点に近すぎると気筒2内の酸素が不足し、一方、ピストン3の位置が下死点に近すぎると気筒2内の酸素が過剰となるため、いずれの場合でもプレ燃焼用に噴射される燃料を十分に燃焼させることが困難となる。また、ピストン3の位置が上死点に近すぎる場合または下死点に近すぎる場合のいずれであっても、プレ燃焼用に噴射される燃料の気筒2における分布を成層燃焼が可能な分布とするのは困難となる。   When pre-combustion is performed, if the position of the piston 3 is too close to the top dead center, the oxygen in the cylinder 2 is insufficient. On the other hand, if the position of the piston 3 is too close to the bottom dead center, the oxygen in the cylinder 2 is excessive. Therefore, in any case, it becomes difficult to sufficiently burn the fuel injected for pre-combustion. In addition, the distribution in the cylinder 2 of the fuel injected for pre-combustion is a distribution capable of stratified combustion, regardless of whether the position of the piston 3 is too close to the top dead center or too close to the bottom dead center. It becomes difficult to do.

即ち、規定範囲は、気筒2内の酸素量がプレ燃焼用に噴射される燃料を十分に燃焼させることが可能となる範囲であり、且つ、プレ燃焼用に噴射される燃料の気筒2内における分布が成層燃焼可能な分布となる範囲である。この規定範囲は、実験等によって予め定められた範囲(例えば、上死点を0°CAとして20〜80°CA)である。   That is, the specified range is a range in which the amount of oxygen in the cylinder 2 can sufficiently burn the fuel injected for the pre-combustion, and the fuel injected for the pre-combustion in the cylinder 2 The distribution is in a range that can be stratified combustion. This specified range is a range predetermined by experiment or the like (for example, 20 to 80 ° CA with top dead center being 0 ° CA).

S104において、否定判定された場合、ECU20は、S105に進み、スタータ15によってフライホイール14を回動させ、クランクシャフト16をクランキングすることで、ピストン3の位置を規定範囲内に移動させる。ECU20は、ピストン3の位置が規定範囲内となるまでS104とS105との処理を繰り返す。一方、S104において、肯定判定された場合、ECU20はS106に進む。   If a negative determination is made in S104, the ECU 20 proceeds to S105, where the flywheel 14 is rotated by the starter 15 and the crankshaft 16 is cranked to move the position of the piston 3 within the specified range. The ECU 20 repeats the processes of S104 and S105 until the position of the piston 3 is within the specified range. On the other hand, if an affirmative determination is made in S104, the ECU 20 proceeds to S106.

S106において、ECU20は、プレ燃焼用に燃料噴射弁4から噴射する燃料噴射量fpと、プレ燃焼時における燃料噴射から点火プラグ5による点火までの点火インターバルtpとを算出する。   In S106, the ECU 20 calculates a fuel injection amount fp injected from the fuel injection valve 4 for pre-combustion and an ignition interval tp from fuel injection during pre-combustion to ignition by the spark plug 5.

ここで、燃料噴射量fpは、気筒2内の温度や圧力が内燃機関1の運転中と比較してかなり低くなっている場合であっても、ピストン3の位置が規定範囲内であれば、燃焼させることが可能な燃料噴射量である。従って、燃料噴射量fpは少量となる。この燃料噴射量fpは、ピストン3の位置が規定範囲内のどこにあるかによって決定され、上死点に近い程、減量される。燃料噴射量fpとピストン3の位置との関係は実験等によって求められECU20に予め記憶されている。   Here, even if the temperature and pressure in the cylinder 2 are considerably lower than when the internal combustion engine 1 is operating, the fuel injection amount fp is as long as the position of the piston 3 is within the specified range. This is the amount of fuel that can be burned. Accordingly, the fuel injection amount fp is small. The fuel injection amount fp is determined by where the position of the piston 3 is within the specified range, and is decreased as the position is closer to the top dead center. The relationship between the fuel injection amount fp and the position of the piston 3 is obtained through experiments or the like and stored in the ECU 20 in advance.

また、点火インターバルtpは、噴射された燃料が気筒2内に広く拡散する前に点火が行われるように設定されている。即ち、この点火インターバルtpを短くすることで、燃料の拡散が抑制され成層燃焼が可能となる。この点火インターバルtpは、燃料噴射量fpと同様、ピストン3の位置が規定範囲内のどこにあるかによって決定され、上死点に近い程、短くされる。点火インターバルtpとピストン3の位置との関係は実験等によって求められECU20に予め記憶されている。   The ignition interval tp is set so that ignition is performed before the injected fuel is diffused widely into the cylinder 2. That is, by shortening the ignition interval tp, fuel diffusion is suppressed and stratified combustion becomes possible. Like the fuel injection amount fp, the ignition interval tp is determined by where the position of the piston 3 is within the specified range, and is shortened as it approaches the top dead center. The relationship between the ignition interval tp and the position of the piston 3 is obtained by experiments or the like and stored in the ECU 20 in advance.

次に、ECU20は、S107に進み、プレ燃焼時の燃料噴射時期とメイン燃焼時の燃料噴射時期との間のインターバルである燃焼インターバルtpmを算出する。この燃焼インターバルtpmが、短すぎるとプレ燃焼が阻害される虞があり、一方、長すぎるとプレ燃焼によって上昇した気筒2内の温度と圧力とがメイン燃焼が行われる前に低下し始めてしまう虞がある。そのため、この燃焼インターバルtpmは、プレ燃焼による気筒2内の温度と圧力との上昇が最高点近傍に達したときにメイン燃焼が行われるように決定されるものであって、ピストン3の位置が規定範囲内のどこにあるかによって決定される。燃焼インターバルtpmとピストン3の位置との関係は実験等によって求められECU20に予め記憶されている。   Next, the ECU 20 proceeds to S107 and calculates a combustion interval tpm which is an interval between the fuel injection timing at the time of pre-combustion and the fuel injection timing at the time of main combustion. If this combustion interval tpm is too short, pre-combustion may be hindered. On the other hand, if it is too long, the temperature and pressure in the cylinder 2 that has risen due to pre-combustion may start to decrease before main combustion is performed. There is. Therefore, the combustion interval tpm is determined so that the main combustion is performed when the increase in the temperature and pressure in the cylinder 2 due to the pre-combustion reaches the vicinity of the highest point, and the position of the piston 3 is determined. It is determined by where it is within the specified range. The relationship between the combustion interval tpm and the position of the piston 3 is obtained by experiments or the like and stored in the ECU 20 in advance.

次に、ECU20は、S108に進み、メイン燃焼用に燃料噴射弁4から噴射する燃料噴射量fmと、メイン燃焼時における燃料噴射から点火プラグ5による点火までの点火インターバルtmとを算出する。   Next, the ECU 20 proceeds to S108, and calculates the fuel injection amount fm injected from the fuel injection valve 4 for main combustion and the ignition interval tm from the fuel injection in the main combustion to the ignition by the spark plug 5.

ここで、燃料噴射量fmは、プレ燃焼用の燃料噴射量fpよりも多く、且つ、メイン燃焼時に形成される混合気の空燃比が理論空燃比空燃比近傍となる量とする。そのため、この燃料噴射量fmは、プレ燃焼用の燃料噴射量fpおよびピストン3の位置が規定範囲内のどこにあるかによって決定される。燃料噴射量fmと燃料噴射量fpとピストン3の位置との関係は実験等によって求められECU20に予め記憶されている。   Here, the fuel injection amount fm is larger than the pre-combustion fuel injection amount fp, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed at the time of main combustion is close to the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, the fuel injection amount fm is determined depending on the pre-combustion fuel injection amount fp and where the position of the piston 3 is within the specified range. The relationship between the fuel injection amount fm, the fuel injection amount fp, and the position of the piston 3 is obtained through experiments and stored in the ECU 20 in advance.

また、点火インターバルtmは、噴射された燃料が気筒2内に広く拡散した後に点火が行われるように設定されている。即ち、この点火インターバルtmを長くすることで、燃料が広く拡散され均質燃焼が可能となる。この点火インターバルtmは、前記点火インターバルtpと同様、ピストン3の位置が規定範囲内のどこにあるかによって決定され、上死点に近い程、短くされる。点火インターバルtmとピストン3の位置との関係は実験等によって求められECU20に予め記憶されている。   Further, the ignition interval tm is set so that ignition is performed after the injected fuel is widely diffused in the cylinder 2. That is, by increasing the ignition interval tm, the fuel is widely diffused and homogeneous combustion is possible. As with the ignition interval tp, the ignition interval tm is determined by where the position of the piston 3 is within the specified range, and becomes shorter as it approaches the top dead center. The relationship between the ignition interval tm and the position of the piston 3 is obtained by experiments or the like and stored in the ECU 20 in advance.

次に、ECU20は、S109に進み、クランクシャフト16のクランク角を固定する。ここでは、スタータ15によってフライホイール15の回動を禁止することによって、クランク角を固定する。また、スタータ15とは別にブレーキを設けた構成の場合、該ブレーキによってクランク角を固定しても良い。クランク角が固定されると気筒2内におけるピストン3の位置が固定される。   Next, the ECU 20 proceeds to S109 and fixes the crank angle of the crankshaft 16. Here, the crank angle is fixed by prohibiting the rotation of the flywheel 15 by the starter 15. In the case where a brake is provided separately from the starter 15, the crank angle may be fixed by the brake. When the crank angle is fixed, the position of the piston 3 in the cylinder 2 is fixed.

次に、ECU20は、S110に進み、メイン燃焼時の燃料噴射時期からクランク角の固定を解除するまでの時間である固定解除インターバルtkを算出する。即ち、クランク角の固定は、前記S109にてその固定が開始されてから、メイン燃焼実行後、この固定解除インターバルtkが経過するまで継続される。この固定解除インターバルtkが、短すぎるとメイン燃焼時における気筒2内の温度と圧力との上昇が阻害される虞があり、一方、長すぎるとメイン燃焼によって得られたエネルギーを内燃機関1の始動に効率的に使用できない虞がある。そのため、この固定解除インターバルtkは、メイン燃焼がより好適に行われ且つメイン燃焼によって得られたエネルギーがより効率的に内燃機関1の始動に使用されるように決定されるものであって、ピストン3の位置が規定範囲内のどこにあるかによって決定される。固定解除インターバルtkとピストン3の位置との関係は実験等によって求められECU20に予め記憶されている。   Next, the ECU 20 proceeds to S110, and calculates a fixed release interval tk that is a time from the fuel injection timing at the time of main combustion until the fixed crank angle is released. That is, the fixing of the crank angle is continued until the fixing release interval tk elapses after the main combustion is performed after the fixing is started in S109. If the unlocking interval tk is too short, the rise in the temperature and pressure in the cylinder 2 at the time of main combustion may be hindered. On the other hand, if it is too long, the energy obtained by the main combustion is used to start the internal combustion engine 1. There is a possibility that it cannot be used efficiently. Therefore, this fixed release interval tk is determined so that the main combustion is performed more favorably and the energy obtained by the main combustion is more efficiently used for starting the internal combustion engine 1. It is determined by where the position of 3 is within the specified range. The relationship between the unlocking interval tk and the position of the piston 3 is obtained by experiments or the like and stored in the ECU 20 in advance.

次に、ECU20は、S111に進み、燃料噴射弁4から燃料噴射量fpを噴射すると共に、該燃料噴射から点火インターバルtp経過後に点火プラグ5によって燃料に点火することでプレ燃焼を実行する。   Next, the ECU 20 proceeds to S111, injects the fuel injection amount fp from the fuel injection valve 4, and executes pre-combustion by igniting the fuel with the spark plug 5 after the ignition interval tp has elapsed from the fuel injection.

プレ燃焼を実行したECU20は、S112に進み、プレ燃焼時における燃料噴射時期から燃焼インターバルtpmが経過したか否かを判別する。このS112において、否定判定された場合、ECU20はS112を繰り返す。一方、S112において、肯定判定された場合、ECU20はS113に進む。   The ECU 20 that has executed the pre-combustion proceeds to S112, and determines whether or not the combustion interval tpm has elapsed from the fuel injection timing during the pre-combustion. If a negative determination is made in S112, the ECU 20 repeats S112. On the other hand, if a positive determination is made in S112, the ECU 20 proceeds to S113.

S113にいて、ECU20は、燃料噴射弁4から燃料噴射量fmを噴射すると共に、該燃料噴射から点火インターバルtm経過後に点火プラグ5によって燃料に点火することでメイン燃焼を実行する。   In S113, the ECU 20 injects the fuel injection amount fm from the fuel injection valve 4, and executes main combustion by igniting the fuel with the spark plug 5 after the ignition interval tm has elapsed from the fuel injection.

メイン燃焼を実行したECU20は、S114に進み、メイン燃焼時における燃料噴射時期から固定解除インターバルtkが経過したか否かを判別する。このS114において
、否定判定された場合、ECU20はS114を繰り返す。一方、S114において、肯定判定された場合、ECU20はS115に進む。
The ECU 20 that has executed main combustion proceeds to S114, and determines whether or not the fixed release interval tk has elapsed from the fuel injection timing during main combustion. If a negative determination is made in S114, the ECU 20 repeats S114. On the other hand, if an affirmative determination is made in S114, the ECU 20 proceeds to S115.

S115において、ECU20は、クランク角の固定を解除する。   In S115, the ECU 20 releases the fixed crank angle.

次に、ECU20は、S116に進み、内燃機関1の始動が完了したか否かを判別する。ここで、内燃機関1の始動が完了したと判定される条件としては、該内燃機関1の機関回転数が所定値以上となった場合が例示出来る。S116において、肯定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦停止する。一方、S116において、否定判定された場合、ECU20はS117に進む。   Next, the ECU 20 proceeds to S116 and determines whether or not the internal combustion engine 1 has been started. Here, as a condition for determining that the start of the internal combustion engine 1 is completed, a case where the engine speed of the internal combustion engine 1 is equal to or greater than a predetermined value can be exemplified. If an affirmative determination is made in S116, the ECU 20 temporarily stops the execution of this routine. On the other hand, if a negative determination is made in S116, the ECU 20 proceeds to S117.

S117において、ECU20は、スタータ15を駆動させ、該スタータ15による内燃機関1の始動を行う。ECU20は、内燃機関1の始動が完了するまでS116とS117との処理を繰り返す。つまり、プレ燃焼とメイン燃焼とによって内燃機関1を始動させることが出来なかった場合であっても、スタータ15によって内燃機関1を始動させることが出来る。   In S117, the ECU 20 drives the starter 15 to start the internal combustion engine 1 using the starter 15. The ECU 20 repeats the processes of S116 and S117 until the start of the internal combustion engine 1 is completed. That is, even when the internal combustion engine 1 cannot be started by the pre-combustion and the main combustion, the internal combustion engine 1 can be started by the starter 15.

本実施例によれば、内燃機関1を始動させるときに、プレ燃焼によって気筒2内の温度と圧力とを上昇させた後、メイン燃焼を行うため、メイン燃焼用に噴射された燃料をより確実且つより好適に燃焼させることが出来る。その結果、内燃機関1をより確実に始動させることが出来る。   According to the present embodiment, when the internal combustion engine 1 is started, the temperature and pressure in the cylinder 2 are increased by pre-combustion and then the main combustion is performed, so that the fuel injected for the main combustion is more reliably supplied. And it can be made to burn more suitably. As a result, the internal combustion engine 1 can be started more reliably.

また、プレ燃焼を行うときには、気筒2内におけるピストン3の位置は固定されているため、プレ燃焼によって発生するエネルギーによって該ピストン3が押し下げられるのを抑制することが出来る。そのため、プレ燃焼によって気筒2内の温度や圧力をより上昇させることが出来る。その結果、メイン燃焼をより確実且つより好適に行うことが出来る。   Further, when performing the pre-combustion, the position of the piston 3 in the cylinder 2 is fixed, so that it is possible to suppress the piston 3 from being pushed down by the energy generated by the pre-combustion. Therefore, the temperature and pressure in the cylinder 2 can be further increased by pre-combustion. As a result, the main combustion can be performed more reliably and more suitably.

また、プレ燃焼を成層燃焼とすることで、該プレ燃焼用に噴射された燃料をより確実に燃焼させることが出来る。また、より少量の燃料でプレ燃焼を行うことが可能となる。さらに、メイン燃焼を均質燃焼とすることで、該メイン燃焼時により多くの燃料をより確実に燃焼させることが出来る。その結果、より多くのエネルギーを得ることが可能となり、以て、内燃機関1をより確実に始動させることが出来る。   Further, by making the pre-combustion stratified combustion, the fuel injected for the pre-combustion can be burned more reliably. In addition, pre-combustion can be performed with a smaller amount of fuel. Furthermore, by making the main combustion homogeneous, more fuel can be burned more reliably during the main combustion. As a result, more energy can be obtained, and thus the internal combustion engine 1 can be started more reliably.

また、内燃機関1を始動させるときに、ピストン3の位置がプレ燃焼可能な位置にない場合であっても、該ピストン3を移動させることで、プレ燃焼を行うことが可能となる。   Further, when starting the internal combustion engine 1, even if the position of the piston 3 is not in a position where pre-combustion is possible, pre-combustion can be performed by moving the piston 3.

尚、本実施例においては、内燃機関の始動毎にプレ燃焼を一回としたが、複数回に分けて行っても良い。   In this embodiment, the pre-combustion is performed once every time the internal combustion engine is started. However, the pre-combustion may be performed in a plurality of times.

本発明の実施例に係る筒内噴射式内燃機関の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the cylinder injection type internal combustion engine which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る筒内噴射式内燃機関の始動制御ルーチンの一部を示すフローチャート図。The flowchart figure which shows a part of start control routine of the direct injection internal combustion engine which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る筒内噴射式内燃機関の始動制御ルーチンの一部を示すフローチャート図。The flowchart figure which shows a part of start control routine of the direct injection internal combustion engine which concerns on the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・筒内噴射式内燃機関(内燃機関)
2・・・気筒(膨張行程気筒)
3・・・ピストン
4・・・燃料噴射弁
5・・・点火プラグ
8・・・吸気側カムシャフト
9・・・排気側カムシャフト
14・・フライホイール
15・・スタータ
16・・クランクシャフト
20・・ECU
21・・クランクポジションセンサ
22・・カムポジションセンサ
1 ... In-cylinder injection internal combustion engine (internal combustion engine)
2. Cylinder (expansion stroke cylinder)
3. Piston 4 ... Fuel injection valve 5 ... Spark plug 8 ... Intake side camshaft 9 ... Exhaust side camshaft 14 ... Flywheel 15 ... Starter 16 ... Crankshaft 20 ...・ ECU
21 ・ ・ Crank position sensor 22 ・ ・ Cam position sensor

Claims (4)

気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射手段と、
該燃料噴射手段によって噴射された燃料に点火する点火手段と、
を備えた筒内噴射式内燃機関の始動装置であって、
該筒内噴射式内燃機関を始動させるときに、停止した状態の前記筒内噴射式内燃機関において、膨張行程にある気筒内のピストンの位置が規定範囲内にある場合、該気筒内において、前記燃料噴射手段によって規定量の燃料を噴射すると共に、該噴射された燃料に前記点火手段によって点火することでプレ燃焼を行い、その後、該気筒が膨張行程にある間に、前記燃料噴射手段によって前記プレ燃焼時よりも多くの燃料を噴射すると共に、該噴射された燃料に前記点火手段によって点火することでメイン燃焼を行い、且つ、
前記プレ燃焼を行うときに、前記膨張行程にある気筒内の前記ピストンの位置を固定するピストン固定手段をさらに備えることを特徴とする筒内噴射式内燃機関の始動装置。
Fuel injection means for directly injecting fuel into the cylinder;
Ignition means for igniting the fuel injected by the fuel injection means;
A starter for a cylinder injection internal combustion engine comprising:
When the cylinder injection internal combustion engine is started, when the position of the piston in the cylinder in the expansion stroke is within a specified range in the cylinder injection internal combustion engine in a stopped state, the cylinder A predetermined amount of fuel is injected by the fuel injection means, and pre-combustion is performed by igniting the injected fuel by the ignition means. Thereafter, while the cylinder is in the expansion stroke, the fuel injection means Injecting more fuel than during pre-combustion, performing main combustion by igniting the injected fuel by the ignition means , and
A starter for a direct injection internal combustion engine, further comprising piston fixing means for fixing a position of the piston in the cylinder in the expansion stroke when performing the pre-combustion .
前記プレ燃焼は、該プレ燃焼用に噴射された燃料が前記膨張行程にある気筒内において層状に分布して行われる成層燃焼とすることを特徴とする請求項記載の筒内噴射式内燃機関の始動装置。 The pre-combustion, direct injection internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the fuel injected for the pre-combustion and stratified charge combustion is performed distributed in layers in the cylinder in the expansion stroke Starting device. 前記メイン燃焼は、該メイン燃焼用に噴射された燃料が前記膨張行程にある気筒内において略均一に分布して行われる均質燃焼とすることを特徴とする請求項1または2に記載の筒内噴射式内燃機関の始動装置。 The in-cylinder according to claim 1 or 2 , wherein the main combustion is homogeneous combustion in which fuel injected for the main combustion is distributed substantially uniformly in a cylinder in the expansion stroke. A starter for an injection internal combustion engine. 前記ピストンの位置を移動させるピストン移動手段をさらに備え、
前記筒内噴射式内燃機関を始動させるときに、前記膨張行程にある気筒内の前記ピストンの位置が前記規定範囲内にない場合、前記ピストン移動手段によって前記ピストンを前記規定範囲内の位置にまで移動させ、その後、前記プレ燃焼を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の始動装置。
A piston moving means for moving the position of the piston;
When starting the in-cylinder injection internal combustion engine, if the position of the piston in the cylinder in the expansion stroke is not within the specified range, the piston moving means moves the piston to a position within the specified range. The starter for a direct injection internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the start combustion is performed and then the pre-combustion is performed.
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