JP5229006B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2300/00Control related aspects of engine starting
    • F02N2300/10Control related aspects of engine starting characterised by the control output, i.e. means or parameters used as a control output or target
    • F02N2300/102Control of the starter motor speed; Control of the engine speed during cranking

Description

本発明は、内燃機関の始動装置に関し、特に、信号待ち等の車両停止時に内燃機関を停止する、いわゆるアイドルストップを行う車両の始動装置に関する。   The present invention relates to a starter for an internal combustion engine, and more particularly to a starter for a vehicle that performs a so-called idle stop that stops the internal combustion engine when the vehicle stops, such as waiting for a signal.

内燃機関は、一般的に、スタータモータによりクランクキング(モータリング)することにより始動される。そして、アイドルストップ状態からの再始動についても、多くの場合、これと同様である。ところで、始動時には、筒内の燃焼やピストンの往復運動によるトルク変動等による強制振動数と、クランク軸の固有振動数が一致することで生じる共振現象、いわゆるマウント共振を起こすという問題がある。そこで、この共振現象の発生を回避するために、筒内圧を低下させる、いわゆるデコンプを行いながらモータリングを行い、共振帯を通過してからデコンプを解除して、燃料噴射を開始する方法が、特許文献1に開示されている。   An internal combustion engine is generally started by cranking (motoring) with a starter motor. In many cases, the restart from the idle stop state is the same as this. By the way, at the time of start-up, there is a problem of causing a so-called mount resonance, which is a resonance phenomenon that occurs when the forced frequency due to torque fluctuation due to combustion in the cylinder or the reciprocating motion of the piston matches the natural frequency of the crankshaft. Therefore, in order to avoid the occurrence of this resonance phenomenon, a method of reducing the in-cylinder pressure, performing motoring while performing so-called decompression, releasing decompression after passing through the resonance band, and starting fuel injection, It is disclosed in Patent Document 1.

特開平10−82332号公報JP-A-10-82332

しかしながら、特許文献1に開示された方法では、モータリングのままエンジン回転数を上昇させるので、燃料噴射及び点火を行う場合に比べて、回転上昇に要する時間が長くなる。このため、モータリング中に筒内を通過する空気によって、排気浄化用の触媒が冷却されてしまうという問題がある。   However, in the method disclosed in Patent Document 1, since the engine speed is increased while motoring, the time required to increase the rotation is longer than that in the case of performing fuel injection and ignition. For this reason, there is a problem that the exhaust purification catalyst is cooled by the air passing through the cylinder during motoring.

マウント共振周波数帯(以下、共振帯域という)を素早く通過しようにも、一般的なスタータモータではトルク不足である。また、スタータモータのトルクが十分であっても、デコンプの解除に時間を要するため、共振帯を通過した後、直ちに燃焼を開始できるわけではない。   In order to quickly pass through the mount resonance frequency band (hereinafter referred to as resonance band), a general starter motor has insufficient torque. Even if the torque of the starter motor is sufficient, it takes time to release decompression, and therefore combustion cannot be started immediately after passing through the resonance band.

そこで、本発明では、アイドルストップ等からのエンジン再始動時に、上述した共振現象の発生を回避しつつ、モータリング中の作動ガスによる触媒の冷却を防止することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to prevent the catalyst from being cooled by the working gas during motoring while avoiding the above-described resonance phenomenon when the engine is restarted from an idle stop or the like.

本発明の内燃機関の制御装置は、排気通路に介装した排気浄化用の触媒と、機関始動時にクランク軸を強制的に回転させる駆動手段と、所定のアイドルストップ許可条件が成立するとエンジンを自動停止させるアイドルストップを実行し、その後、所定のアイドルストップ解除条件が成立するとエンジンを再始動させるエンジンの自動停止始動手段と、を備えるV型内燃機関の制御装置である。そして、この自動停止始動手段は、アイドルストップからのエンジン再始動時に、エンジンと車両のマウント共振が生じる回転領域よりも低い所定の回転数まで駆動手段によってエンジン回転数を上昇させてから、所定の気筒に燃料噴射を開始してエンジンを再始動させ、前記所定の気筒を含まないバンクの気筒について、少なくともマウント共振が生じる回転領域を通過するまで、有効圧縮比を低下させるデコンプを実施するThe control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention automatically activates the engine when a predetermined idling stop permission condition is satisfied, a catalyst for exhaust purification interposed in the exhaust passage, a driving means for forcibly rotating the crankshaft when the engine is started. A control apparatus for a V-type internal combustion engine , comprising: an engine automatic stop start unit that executes an idle stop to be stopped and then restarts the engine when a predetermined idle stop cancel condition is satisfied. The automatic stop / starting means increases the engine speed by a driving means to a predetermined rotational speed lower than a rotational region where mount resonance of the engine and the vehicle occurs when the engine is restarted from the idle stop , The fuel is injected into the cylinder and the engine is restarted, and the decompression is performed to reduce the effective compression ratio until the cylinder in the bank not including the predetermined cylinder passes at least the rotation region where the mount resonance occurs .

本発明によれば、共振帯域を短期間で通過することができるので、いわゆるマウント共振の発生を回避することができる。さらに、早期にエンジン回転数を上昇させることができるので、モータリング中の触媒の温度低下を抑制することができる。   According to the present invention, since the resonance band can be passed in a short period of time, the occurrence of so-called mount resonance can be avoided. Furthermore, since the engine speed can be increased at an early stage, the temperature drop of the catalyst during motoring can be suppressed.

第1参考例を適用するエンジンの構成図である。It is a block diagram of the engine to which the 1st reference example is applied. アイドルストップからのエンジン再始動制御のフローチャートである(第1参考 )。It is a flowchart of the engine restart control from an idle stop (1st reference example ). 再始動制御を実行した場合のタイムチャートである(第1参考例)。It is a time chart at the time of performing restart control (1st reference example ). アイドルストップからのエンジン再始動制御のフローチャートである(第2参考 )。It is a flowchart of the engine restart control from an idle stop (2nd reference example ). 再始動制御を実行した場合のタイムチャートである(第2参考例)。It is a time chart at the time of performing restart control (2nd reference example ). アイドルストップからのエンジン再始動制御のフローチャートである(第1実施形態)。It is a flowchart of the engine restart control from an idle stop ( 1st Embodiment). 再始動制御を実行した場合のタイムチャートである(第1実施形態)。It is a time chart at the time of performing restart control ( 1st Embodiment). 始動時燃焼を行った場合の合成トルクについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the synthetic | combination torque at the time of performing combustion at the time of starting. 2番、4番、6番気筒をデコンプした場合の合成トルクについて示す図である。It is a figure shown about the synthetic | combination torque at the time of decompressing the 2nd, 4th, 6th cylinder.

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1参考例に係る筒内直噴式エンジンの一つの気筒についての概略図である。図1に示すように、エンジン1の燃焼室2は、シリンダヘッド3と、シリンダブロック4と、このシリンダブロック4のシリンダ内を往復動するピストン5とによって形成される。なお、本参考例は、図1に示す気筒が複数備えられた多気筒エンジン、例えば直列4気筒、直列6気筒、V型6気筒等の様々な型式のエンジンに適応できる。 FIG. 1 is a schematic view of one cylinder of an in-cylinder direct injection engine according to a first reference example of the present invention. As shown in FIG. 1, the combustion chamber 2 of the engine 1 is formed by a cylinder head 3, a cylinder block 4, and a piston 5 that reciprocates in the cylinder of the cylinder block 4. The present reference example can be applied to various types of engines such as a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders shown in FIG. 1, such as an in-line 4-cylinder, an in-line 6-cylinder, and a V-type 6-cylinder.

シリンダヘッド3には、燃焼室2に開口する吸気ポート6および排気ポート7が形成されている。吸気ポート6は図示しない吸気マニホールドと接続して吸気通路を形成し、排気ポート7は図示しない排気マニホールドと接続して排気通路(以下、両者を合わせたものを排気通路7という)を形成する。吸気ポート6は吸気弁8によって開閉され、排気ポート7は排気弁9によって開閉される。吸気弁8および排気弁9は、吸気カム10および排気カム11によってそれぞれ駆動される。排気通路7には、排気浄化用の触媒17が介装される。   The cylinder head 3 is formed with an intake port 6 and an exhaust port 7 that open to the combustion chamber 2. The intake port 6 is connected to an intake manifold (not shown) to form an intake passage, and the exhaust port 7 is connected to an exhaust manifold (not shown) to form an exhaust passage (hereinafter, a combination of both is referred to as an exhaust passage 7). The intake port 6 is opened and closed by an intake valve 8, and the exhaust port 7 is opened and closed by an exhaust valve 9. The intake valve 8 and the exhaust valve 9 are driven by an intake cam 10 and an exhaust cam 11, respectively. A catalyst 17 for exhaust purification is interposed in the exhaust passage 7.

また、シリンダヘッド3には、燃料噴射弁12および点火プラグ13が燃焼室2に臨ませた状態で配置される。燃料噴射弁12は供給される燃料を燃焼室2に直接噴射し、点火プラグ13は噴射された燃料を火花点火により着火させる。   Further, the cylinder head 3 is arranged with the fuel injection valve 12 and the spark plug 13 facing the combustion chamber 2. The fuel injection valve 12 directly injects the supplied fuel into the combustion chamber 2, and the spark plug 13 ignites the injected fuel by spark ignition.

燃料噴射弁12には、燃料ポンプ14によって加圧された燃料が供給される。燃料ポンプ14は吐出圧(燃圧)を制御可能であり、図示しない燃料タンク内の燃料または該燃料タンクから供給された燃料を所定の燃圧に昇圧して吐出する。燃料ポンプ14から吐出された燃料は、燃料配管15およびデリバリ管16を介して各気筒の燃料噴射弁12へと供給される。   The fuel injected by the fuel pump 14 is supplied to the fuel injection valve 12. The fuel pump 14 can control the discharge pressure (fuel pressure), and discharges fuel in a fuel tank (not shown) or fuel supplied from the fuel tank to a predetermined fuel pressure. The fuel discharged from the fuel pump 14 is supplied to the fuel injection valve 12 of each cylinder via the fuel pipe 15 and the delivery pipe 16.

コントロールユニット(ECU)20には、吸入空気量QAを検出するエアフローメータ21、アクセルペダルの踏込み量(アクセル操作量)APSを検出するアクセル開度センサ22、エンジン回転数NEを検出するクランク角センサ23、エンジン冷却水温度TWを検出する温度センサ24、デリバリ管16内の燃圧PFを検出する燃圧センサ25、車速VSPを検出する車速センサ26、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ27等の各種センサ類からの信号が入力される。   The control unit (ECU) 20 includes an air flow meter 21 that detects an intake air amount QA, an accelerator opening sensor 22 that detects an accelerator pedal depression amount (accelerator operation amount) APS, and a crank angle sensor that detects an engine speed NE. 23. Various sensors such as a temperature sensor 24 for detecting the engine coolant temperature TW, a fuel pressure sensor 25 for detecting the fuel pressure PF in the delivery pipe 16, a vehicle speed sensor 26 for detecting the vehicle speed VSP, and a brake switch 27 for detecting a brake operation. The signal from is input.

そして、ECU20は、入力される信号に基づいて燃料噴射制御、点火時期制御を実行すると共に、燃圧制御、燃料カット制御、アイドルストップ制御を実行する。   The ECU 20 executes fuel injection control and ignition timing control based on the input signal, and also executes fuel pressure control, fuel cut control, and idle stop control.

ECU20は、エンジン負荷(吸入空気量QA)およびエンジン回転数NEに基づき、予め設定されたマップを参照して燃料噴射弁12に供給する燃料の目標燃圧TPFを設定し、燃圧センサ25によって検出される(実)燃圧PFが目標燃圧TPFとなるように燃料ポンプ14を制御する(燃圧制御)。   The ECU 20 sets a target fuel pressure TPF of fuel to be supplied to the fuel injection valve 12 with reference to a preset map based on the engine load (intake air amount QA) and the engine speed NE, and is detected by the fuel pressure sensor 25. The fuel pump 14 is controlled so that the (actual) fuel pressure PF becomes the target fuel pressure TPF (fuel pressure control).

また、所定の燃料カット許可条件が成立すると燃料噴射弁12からの燃料噴射を停止させる燃料カットを実行し、その後、所定の燃料カットリカバー条件が成立すると燃料噴射弁12からの燃料噴射を再開させる(燃料カット制御)。   Further, when a predetermined fuel cut permission condition is satisfied, a fuel cut for stopping fuel injection from the fuel injection valve 12 is executed, and thereafter, when a predetermined fuel cut recovery condition is satisfied, the fuel injection from the fuel injection valve 12 is resumed. (Fuel cut control).

ここで、前記所定の燃料カット許可条件は、例えば、(a)アクセル操作量APSがゼロであること、(b)エンジン回転数NEが第1所定回転数NE1以上であること、を含む。また、前記所定の燃料カットリカバー条件は、例えば、燃料カット中にエンジン回転数NEが第2所定回転数NE2(<NE1)以下となることを含む。   Here, the predetermined fuel cut permission condition includes, for example, (a) the accelerator operation amount APS is zero, and (b) the engine speed NE is equal to or higher than the first predetermined speed NE1. Further, the predetermined fuel cut recovery condition includes, for example, that the engine speed NE becomes equal to or lower than a second predetermined speed NE2 (<NE1) during fuel cut.

さらに、所定のアイドルストップ許可条件が成立するとエンジン1を自動停止させるアイドルストップを実行し、その後、所定のアイドルストップ解除条件が成立するとスタータモータ30を駆動してエンジン1を再始動させる(アイドルストップ制御)。   Further, when a predetermined idle stop permission condition is satisfied, an idle stop for automatically stopping the engine 1 is executed. After that, when a predetermined idle stop release condition is satisfied, the starter motor 30 is driven to restart the engine 1 (idle stop). control).

ここで、前記所定のアイドルストップ許可条件は、例えば、(a)車速VSPが所定値以下の実質的な停車状態であること、(b)アクセル操作量APSがゼロであること、(c)ブレーキが踏み込まれていること、(d)冷却水温度TWが所定温度以上であること、および、燃圧に関する条件として(e)燃圧PFが第1所定燃圧PF1となったこと、を含む。第1所定燃圧PF1は、アイドルストップが開始される燃圧である。   Here, the predetermined idle stop permission condition is, for example, (a) that the vehicle speed VSP is in a substantially stopped state with a predetermined value or less, (b) the accelerator operation amount APS is zero, and (c) brake. (D) that the coolant temperature TW is equal to or higher than a predetermined temperature, and (e) that the fuel pressure PF has become the first predetermined fuel pressure PF1 as a condition relating to the fuel pressure. The first predetermined fuel pressure PF1 is a fuel pressure at which idle stop is started.

また、前記所定のアイドルストップ解除条件は、例えば、(a)前記アイドルストップ許可条件(a)〜(d)が成立した後に成立しなくなったこと、および、(b)燃圧PFが前記第1所定燃圧PF1よりも低い第2所定燃圧PF2以下となったこと、を含む。第2所定燃圧PF2は、アイドルストップを終了してエンジン1が再始動される燃圧である。なお、本参考例においては、第2所定圧力PF2をエンジン1の再始動が可能な燃圧の下限値としている。これは、アイドルストップ期間を長くして燃費性能を向上させるためである。 Further, the predetermined idle stop cancellation condition is, for example, (a) that the idle stop permission conditions (a) to (d) are not satisfied, and (b) the fuel pressure PF is the first predetermined stop condition. It has become that it became below 2nd predetermined fuel pressure PF2 lower than fuel pressure PF1. The second predetermined fuel pressure PF2 is a fuel pressure at which the engine 1 is restarted after finishing the idle stop. In this reference example , the second predetermined pressure PF2 is the lower limit value of the fuel pressure at which the engine 1 can be restarted. This is to increase the fuel consumption performance by extending the idle stop period.

ところで、アイドルストップの実行中(エンジン停止後)は、燃料ポンプ14も停止する。高圧燃料系は、その構造上、アイドルストップ前(エンジン停止前)の燃圧をそのまま保つことはできず、時間の経過とともに燃圧は徐々に低下する。この燃圧の低下度合いは、高圧燃料系の燃圧保持特性(部品バラツキや経時劣化等を含む)によって変化するものであり、アイドルストップ中、燃圧の低下度合いが大きいほど高圧燃料系内の燃圧は前記第2所定燃圧PF2まで早く低下することとなり、アイドルストップ期間が短くなる。   By the way, the fuel pump 14 is also stopped during the idling stop (after the engine is stopped). Due to the structure of the high-pressure fuel system, the fuel pressure before idling stop (before engine stop) cannot be maintained as it is, and the fuel pressure gradually decreases with time. The degree of decrease in the fuel pressure varies depending on the fuel pressure retention characteristics of the high-pressure fuel system (including component variations and deterioration over time). During idle stop, the greater the degree of decrease in fuel pressure, the more the fuel pressure in the high-pressure fuel system It will drop quickly to the second predetermined fuel pressure PF2, and the idle stop period will be shortened.

上述したように、アイドルストップ期間が短くなりすぎると、アイドルストップの利点(燃費向上)を十分に発揮できないばかりでなく、却って燃費を悪化させてしまうことになる。また、エンジン1の停止、再始動が頻繁に行われることになって運転性を悪化させることにもなる。   As described above, if the idle stop period becomes too short, not only the advantage of idle stop (improving fuel efficiency) can be exhibited, but also the fuel efficiency is deteriorated. In addition, the engine 1 is frequently stopped and restarted, and the drivability is deteriorated.

そこで、本参考例では、アイドルストップ中またはこれとほぼ同じ条件のもとで高圧燃料系における燃圧保持性能を検出し、検出された燃圧保持性能に応じてアイドルストップ許可条件を変更することで、アイドルストップ期間が極端に短くなることを防止している。なお、高圧燃料系における燃圧保持性能とは、高圧燃料系の気密(シール)性とほぼ同じ意味内容を示し、より具体的には、燃料ポンプから吐出された燃料の燃圧が、高圧燃料系内においてどの程度保持されるか(時間とともにどの程度変化(低下)するか)を表すものである。 Therefore, in this reference example , the fuel pressure holding performance in the high-pressure fuel system is detected during idle stop or under substantially the same conditions, and the idle stop permission condition is changed according to the detected fuel pressure holding performance. The idle stop period is prevented from becoming extremely short. The fuel pressure holding performance in the high-pressure fuel system has almost the same meaning as the airtightness (seal) property of the high-pressure fuel system, and more specifically, the fuel pressure of the fuel discharged from the fuel pump It represents how much is held (how much change (decrease) with time).

次に、アイドルストップ解除条件が成立してエンジン1を再始動させる際の制御について説明する。   Next, control when the idle stop cancellation condition is satisfied and the engine 1 is restarted will be described.

図2は、アイドルストップを解除してエンジン1を再始動する際に、ECU20が実行する制御ルーチンのフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart of a control routine executed by the ECU 20 when releasing the idle stop and restarting the engine 1.

ステップS100では、現在、再始動のための動作中(始動中)であるか否かを判定する。具体的には始動中フラグSFが1の場合は始動中、ゼロの場合は始動中ではない、と判定する。始動中フラグSFの設定については、後述する。   In step S100, it is determined whether or not it is currently operating for restart (starting). Specifically, when the starting flag SF is 1, it is determined that the engine is starting, and when it is zero, it is determined that the engine is not starting. The setting of the starting flag SF will be described later.

判定の結果、始動中である場合はステップS103へ、そうでない場合はステップS101へ進む。   As a result of the determination, if the engine is starting, the process proceeds to step S103, and if not, the process proceeds to step S101.

ステップS101では、始動開始要求の有無、つまりアイドルストップ解除条件が成立したか否かを判定する。始動開始要求ありの場合はステップS102へ進む。そうでない場合は処理を終了する。   In step S101, it is determined whether or not there is a start start request, that is, whether or not an idle stop cancellation condition is satisfied. If there is a start request, the process proceeds to step S102. Otherwise, the process is terminated.

ステップS102では、始動中フラグを1にしてステップS103に進む。   In step S102, the starting flag is set to 1 and the process proceeds to step S103.

ステップS103では、クランク角センサ23の検出信号に基づいてエンジン回転数NEを検出する。   In step S103, the engine speed NE is detected based on the detection signal of the crank angle sensor 23.

ステップS104では、検出したエンジン回転数NEが共振帯域の下限値以上か否かを判定する。下限値以上であればステップS105へ進み、そうでなければステップS106へ進む。共振帯域については、車両の仕様ごとに予め実験等により調べておく。   In step S104, it is determined whether or not the detected engine speed NE is greater than or equal to the lower limit value of the resonance band. If it is not less than the lower limit value, the process proceeds to step S105, and if not, the process proceeds to step S106. The resonance band is examined in advance by experiments or the like for each vehicle specification.

ステップS105では、所定の気筒にのみ燃料噴射及び点火をする始動時燃焼を開始する。例えば、1番気筒で始動時燃焼を開始する。   In step S105, start-up combustion for injecting and igniting fuel only to a predetermined cylinder is started. For example, start-up combustion is started in the first cylinder.

ここでの燃料噴射量は、少なくとも共振帯域を抜けるのに十分な燃焼エネルギが得られる量であって、望ましくは、共振帯域を所定の時間内に通過できるクランク角加速度が得られる量とする。なお、ここでいう「所定の時間」は、エンジンの仕様や触媒17の熱容量等に応じて決めるものである。   Here, the fuel injection amount is an amount that provides at least sufficient combustion energy to pass through the resonance band, and is desirably an amount that provides a crank angular acceleration that can pass through the resonance band within a predetermined time. Here, the “predetermined time” is determined according to the engine specifications, the heat capacity of the catalyst 17, and the like.

ステップS106では、スタータモータ30を駆動して、エンジン回転数NEを上昇させる。   In step S106, the starter motor 30 is driven to increase the engine speed NE.

ステップS107では、再始動が完了したか否かを判定する。具体的には、エンジン回転数NEが完爆判定値を超えている場合は再始動が完了していると判定してステップS108に進み、そうでない場合は完了していないと判定して処理を終了する。   In step S107, it is determined whether the restart is completed. Specifically, when the engine speed NE exceeds the complete explosion determination value, it is determined that restart has been completed, and the process proceeds to step S108. finish.

再始動が完了していると判定した場合はステップS108に進み、通常運転による燃焼に切り替え、始動中フラグSFをゼロにする。   If it is determined that the restart has been completed, the process proceeds to step S108, switching to combustion by normal operation, and the starting flag SF is set to zero.

図3は、上記制御を実行した場合のタイムチャートである。   FIG. 3 is a time chart when the above control is executed.

アイドルストップ状態のt1で始動中フラグSFが1になっている。このとき、エンジン回転数NEは共振帯域下限値より低いので、スタータモータ30を駆動させる(S106)。   The starting flag SF is 1 at t1 in the idle stop state. At this time, since the engine speed NE is lower than the resonance band lower limit value, the starter motor 30 is driven (S106).

スタータモータ30によってエンジン回転数NEが上昇し、t2で共振帯域下限値に到達したら、始動時燃焼を開始する(S105)。これにより、エンジン回転数NEの上昇が急峻となり、共振帯域を抜ける。そして、t3で完爆判定値を超えたら、通常燃焼に切り替える(S107、S108)。   When the engine speed NE is increased by the starter motor 30 and reaches the resonance band lower limit value at t2, combustion at start-up is started (S105). As a result, the increase in the engine speed NE becomes steep and leaves the resonance band. When the complete explosion determination value is exceeded at t3, switching to normal combustion is performed (S107, S108).

このように、アイドルストップからの再始動時に、エンジン回転数NEをまずスタータモータ30によって上昇させ、共振帯域の下限値まで上昇したら、1番気筒の燃焼を開始することで、共振帯域の通過期間の短縮を図る。また、デコンプを行わないので、共振帯域を通過した後、速やかに通常燃焼に切り替えることができる。このため、モータリング中に流れる作動ガスによる触媒冷却を抑制することができる。   As described above, when restarting from the idle stop, the engine speed NE is first increased by the starter motor 30 and then increased to the lower limit value of the resonance band. To shorten. Further, since decompression is not performed, normal combustion can be quickly switched after passing through the resonance band. For this reason, the catalyst cooling by the working gas which flows during motoring can be suppressed.

以上により本参考例では、次のような効果が得られる。 As described above, in this reference example , the following effects can be obtained.

(1)アイドルストップからのエンジン再始動時に、共振帯域下限値までスタータモータ30によってエンジン回転数を上昇させてから、所定の気筒(ここでは1番気筒)にのみ燃料噴射を開始してエンジンを再始動させるので、共振帯域を短期間で通過することができ、いわゆるマウント共振の発生を回避することができる。さらに、早期にエンジン回転数を上昇させることができるので、モータリング中の触媒17の温度低下を抑制することができる。   (1) When the engine is restarted from the idle stop, the engine speed is increased by the starter motor 30 to the resonance band lower limit value, and then fuel injection is started only to a predetermined cylinder (here, the first cylinder) to start the engine. Since restarting, the resonance band can be passed in a short period of time, and so-called mount resonance can be avoided. Furthermore, since the engine speed can be increased at an early stage, a decrease in the temperature of the catalyst 17 during motoring can be suppressed.

第2参考例について説明する。 A second reference example will be described.

参考例は、エンジン1の構成は第1参考例と同様であるが、アイドルストップを解除してエンジン1を再始動する際の制御が異なる。 In this reference example , the configuration of the engine 1 is the same as that of the first reference example , but the control for releasing the idle stop and restarting the engine 1 is different.

図4は、ECU20が実行する当該制御のフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart of the control executed by the ECU 20.

ステップS200〜S202については、図2のステップS100〜S102と同様なので説明を省略する。   Steps S200 to S202 are the same as steps S100 to S102 in FIG.

ステップS203では、吸入空気量QAを検出する。   In step S203, the intake air amount QA is detected.

ステップS204では、検出した吸入空気量QAが所定値より多いか否かを判定する。この所定値は、始動時燃焼またはこれとスタータモータ30の駆動によって、所定期間内に共振帯域を通過し得るクランク角加速度を実現するための燃料量を噴射できるだけの吸入空気量を設定する。燃料を噴射しても、これに見合う吸入空気量がなければ燃焼しないからである。   In step S204, it is determined whether or not the detected intake air amount QA is greater than a predetermined value. This predetermined value sets an intake air amount that can inject a fuel amount for realizing a crank angular acceleration that can pass through the resonance band within a predetermined period by combustion at start-up or by driving this and the starter motor 30. This is because even if fuel is injected, combustion does not occur unless there is an intake air amount corresponding to this.

吸入空気量QAが所定値以上の場合はステップS205へ進み、そうでない場合はステップS209へ進む。   If the intake air amount QA is greater than or equal to the predetermined value, the process proceeds to step S205, and if not, the process proceeds to step S209.

ステップS205では、クランク角センサ23の検出信号に基づいてエンジン回転数NEを検出する。   In step S205, the engine speed NE is detected based on the detection signal of the crank angle sensor 23.

ステップS206では、検出したエンジン回転数NEが共振帯域の上限値以上か否かを判定する。上限値以上であればステップS207へ進み、そうでなければステップS208へ進む。   In step S206, it is determined whether or not the detected engine speed NE is greater than or equal to the upper limit value of the resonance band. If it is equal to or greater than the upper limit value, the process proceeds to step S207; otherwise, the process proceeds to step S208.

ステップS207では、アイドル回転数フィードバック制御に基づくスロットルバルブ40の開度(以下、スロットル開度という)の制御を実行する。そして、これと同時に始動時燃焼を開始する。   In step S207, control of the opening of the throttle valve 40 (hereinafter referred to as throttle opening) based on idle speed feedback control is executed. At the same time, start-up combustion is started.

ステップS208では、スロットル開度を例えば全開まで広げて、始動時燃焼を開始する。これは、スロットル開度を大きくすることによって、ポンプロスを低減してエンジン回転数を上昇しやすくするためである。そして、これとともに、スタータモータ30を駆動する。   In step S208, the throttle opening is expanded to, for example, fully open, and combustion at start-up is started. This is to increase the engine speed by reducing the pump loss by increasing the throttle opening. Along with this, the starter motor 30 is driven.

ステップS209では、スロットル開度を例えば全開まで広げて、エンジン回転数NEが共振帯域下限値になるように、スタータモータ30を駆動する。なお、ステップS208でのスタータモータ30の駆動には、本ステップのような制限はない。   In step S209, the starter motor 30 is driven so that the throttle opening is widened to, for example, full open, and the engine speed NE becomes the resonance band lower limit value. Note that the drive of the starter motor 30 in step S208 is not limited as in this step.

ステップS210、S211は、図2のステップS107、S108と同様なので説明を省略する。   Steps S210 and S211 are the same as steps S107 and S108 in FIG.

図5は、上記制御を実行した場合のタイムチャートである。   FIG. 5 is a time chart when the above control is executed.

アイドルストップ状態のt1で始動中フラグSFが1になっている。このとき、吸入空気量QAが所定値より低いので、スロットル開度を増大させ、かつエンジン回転数NEが共振帯域下限値となるようにスタータモータ30を駆動させる(S209)。   The starting flag SF is 1 at t1 in the idle stop state. At this time, since the intake air amount QA is lower than the predetermined value, the throttle opening is increased and the starter motor 30 is driven so that the engine speed NE becomes the resonance band lower limit value (S209).

t2で吸入空気量QAが所定値となったら、スロットル開度を増大したまま始動時燃焼を開始するとともに、スタータモータ30の駆動量を増大させる(S208)。これにより、エンジン回転数NEの上昇速度を増大させて、共振帯域を通過するのに要する期間の短縮を図る。   When the intake air amount QA becomes a predetermined value at t2, start-up combustion is started while the throttle opening is increased, and the drive amount of the starter motor 30 is increased (S208). As a result, the rate of increase of the engine speed NE is increased to shorten the period required to pass through the resonance band.

t3でエンジン回転数NEが共振帯域上限値を超えたら、スロットル開度はアイドル回転数フィードバック制御に基づいて制御する(S207)。そして、t4で完爆判定値を超えたら、通常燃焼に切り替える(S210、S211)。   If the engine speed NE exceeds the resonance band upper limit value at t3, the throttle opening is controlled based on the idle speed feedback control (S207). When the complete explosion determination value is exceeded at t4, the combustion mode is switched to normal combustion (S210, S211).

このように、エンジン回転数NEが共振帯域下限値まで上昇したら始動時燃焼を開始するとともに、スタータモータ30によるアシストを行うので、共振帯域を通過する期間を、より短縮することができる。   In this way, when the engine speed NE rises to the resonance band lower limit value, combustion at start-up is started and assistance by the starter motor 30 is performed, so the period of passing through the resonance band can be further shortened.

以上により本参考例では、第1参考例と同様の効果に加え、さらに次のような効果が得られる。 As described above, in this reference example , in addition to the same effects as those of the first reference example , the following effects can be obtained.

(1)アイドルストップからのエンジン再始動時に、少なくともエンジン回転数が共振帯域上限値よりも高い回転数になるまでの期間、スロットルバルブ40の開度を増大させた状態を維持するので、エンジン回転数の上昇速度をより速くすることができる。   (1) When the engine is restarted from the idle stop, the state in which the opening of the throttle valve 40 is increased is maintained at least for a period until the engine speed becomes higher than the resonance band upper limit value. The rate of increase of the number can be made faster.

第1実施形態について説明する。 A first embodiment will be described.

本実施形態は、V型6気筒エンジンに適用する。その他のエンジン1の構成等については基本的に第2参考例と同様であるが、アイドルストップからの再始動時にデコンプを実施する点が異なる。 This embodiment is applied to a V type 6 cylinder engine. Other configurations of the engine 1 are basically the same as those of the second reference example , except that decompression is performed when restarting from an idle stop.

図6は、ECU20が実行するアイドルストップからの再始動制御のフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart of restart control from idle stop executed by the ECU 20.

ステップS300〜S307、S310〜S311は、図4のステップS200〜S207、S210〜S211と同様なので説明を省略する。以下、図4のフローチャートとは異なる制御について説明する。   Steps S300 to S307 and S310 to S311 are the same as steps S200 to S207 and S210 to S211 in FIG. Hereinafter, control different from the flowchart of FIG. 4 will be described.

ステップS304の判定の結果、吸入空気量QAが所定値以下であった場合には、ステップS309に進み、図4のステップS209と同様に、スロットル開度を増大させつつ、エンジン回転数NEが共振帯域下限値となるようにスタータモータ30を駆動する。さらに、始動時燃焼を行う1番気筒とは反対側のバンクにある気筒、つまり2番、4番、6番気筒について、有効圧縮比を低下させる、いわゆるデコンプを実施する。   As a result of the determination in step S304, if the intake air amount QA is less than or equal to the predetermined value, the process proceeds to step S309, and the engine speed NE resonates while increasing the throttle opening as in step S209 in FIG. The starter motor 30 is driven so that the band lower limit value is reached. Further, so-called decompression is performed to reduce the effective compression ratio for the cylinders in the bank opposite to the first cylinder that performs combustion at start-up, that is, the second, fourth, and sixth cylinders.

吸入空気量が所定値を超え、かつエンジン回転数NEが共振帯域上限値以下の場合に実行するステップS308では、スロットル開度を増大しての始動時燃焼とともに、ステップS309と同様のデコンプを実施する。このとき、スタータモータ30は停止する。   In step S308, which is executed when the intake air amount exceeds a predetermined value and the engine speed NE is less than or equal to the resonance band upper limit value, decompression similar to step S309 is performed together with combustion at start-up with the throttle opening increased. To do. At this time, the starter motor 30 stops.

デコンプの方法は、公知の方法を適用できる。例えば、可変動弁機構を設けて、吸気弁開時期を遅角させる方法を適用することができる。V型エンジンであれば、一方のバンクについてはデコンプを行い、他方のバンクについてはデコンプを行わない、という制御を、吸気弁の開閉時期を変更する周知の可変動弁機構で、容易に実施可能である。   A known method can be applied to the decompression method. For example, a method of delaying the intake valve opening timing by providing a variable valve mechanism can be applied. In the case of a V-type engine, the control of performing decompression for one bank and not decompressing the other bank can be easily performed with a well-known variable valve mechanism that changes the opening / closing timing of the intake valve. It is.

図8は、デコンプを行わずに、1番気筒のみ燃焼させる始動時燃焼の場合の、1番〜6番気筒での発生トルク、及びこれらの合成トルクについて示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing generated torques in the first to sixth cylinders and their combined torque in the case of start-up combustion in which only the first cylinder is burned without decompression.

燃焼をしない2番〜6番気筒では、圧縮行程で圧縮反力が作用することで負のトルクが生じ、この圧縮反力に抗して圧縮した後の膨張行程では正のトルクが生じている。   In the second to sixth cylinders that do not perform combustion, a negative reaction torque is generated by the compression reaction force acting in the compression stroke, and a positive torque is generated in the expansion stroke after compression against the compression reaction force. .

一方、1番気筒は、圧縮行程では他の気筒と同様に圧縮反力による負のトルクが生じるが、膨張行程では、燃料を燃焼させる分だけ正のトルクが大きくなっている。   On the other hand, in the compression stroke, negative torque due to the compression reaction force is generated in the compression stroke as in the other cylinders. However, in the expansion stroke, the positive torque is increased by the amount of fuel combusted.

全気筒の合成トルクは、各気筒のトルクを加算して得られ、図8に示すように、1番気筒の膨張行程時に最も正のトルクが大きくなり、その他は同じ振幅の交番トルクとなる。ここで、合成した状態での1番気筒の正のトルクは、そのとき圧縮行程中である2番気筒の圧縮反力による負のトルクと合成されることで、合成前のものより小さくなっている。   The combined torque of all the cylinders is obtained by adding the torques of the respective cylinders. As shown in FIG. 8, the positive torque becomes the largest during the expansion stroke of the first cylinder, and the other is the alternating torque having the same amplitude. Here, the positive torque of the first cylinder in the combined state becomes smaller than that before the combination by combining with the negative torque due to the compression reaction force of the second cylinder in the compression stroke at that time. Yes.

これに対して、2番、4番、6番気筒をデコンプすると、これらの気筒の圧縮反力による負のトルクが小さくなるので、図9に示すように、1番気筒の燃焼による正のトルクがデコンプしない場合と比べて大きくなる。つまり、クランク角加速度が大きくなり、共振帯域を通過する期間がより短くなる。なお、図9は2番、4番、6番気筒をデコンプした場合の合成トルクについて示す図である。   On the other hand, when the second, fourth, and sixth cylinders are decompressed, the negative torque due to the compression reaction force of these cylinders is reduced, so that the positive torque due to the combustion of the first cylinder as shown in FIG. Is larger than when no decompression occurs. That is, the crank angular acceleration increases, and the period of passing through the resonance band becomes shorter. FIG. 9 is a diagram showing the combined torque when the second, fourth, and sixth cylinders are decompressed.

図7は、上記制御を実行した場合のタイムチャートである。   FIG. 7 is a time chart when the above control is executed.

アイドルストップ状態のt1で始動中フラグSFが1になっている。このとき、吸入空気量QAが所定値より低いので、スロットル開度を増大させた状態で、エンジン回転数NEが共振帯域下限値となるようにスタータモータ30を駆動させ、さらに2番気筒を含む片方のバンクでデコンプを行う(S309)。   The starting flag SF is 1 at t1 in the idle stop state. At this time, since the intake air amount QA is lower than the predetermined value, the starter motor 30 is driven so that the engine speed NE becomes the resonance band lower limit value with the throttle opening being increased, and further includes the second cylinder. Decompression is performed in one bank (S309).

t2で吸入空気量QAが所定値となったら、スロットル開度を増大したまま、かつデコンプを行ったまま、始動時燃焼を開始する(S308)。これにより、エンジン回転数NEの上昇速度を増大させて、共振帯域を通過するのに要する期間の短縮を図る。   When the intake air amount QA becomes a predetermined value at t2, combustion at start-up is started with the throttle opening being increased and decompression being performed (S308). As a result, the rate of increase of the engine speed NE is increased to shorten the period required to pass through the resonance band.

t3でエンジン回転数NEが共振帯域上限値を超えたら、スロットル開度はアイドル回転数フィードバック制御に基づいて制御する(S307)。そして、t4で完爆判定値を超えたら、通常燃焼に切り替える(S310、S311)。   When the engine speed NE exceeds the resonance band upper limit at t3, the throttle opening is controlled based on the idle speed feedback control (S307). When the complete explosion determination value is exceeded at t4, the combustion mode is switched to normal combustion (S310, S311).

このように、エンジン回転数NEが共振帯域下限値まで上昇したらデコンプしたまま始動時燃焼を開始するので、共振帯域を通過する期間を、より短縮することができる。なお、始動時燃焼を行う1番気筒についてはデコンプを行っていないので、燃焼安定性を確保することができる。   In this way, when engine speed NE rises to the resonance band lower limit value, combustion at start-up is started with decompression, so the period of passing through the resonance band can be further shortened. In addition, since the decompression is not performed for the first cylinder that performs combustion at start-up, combustion stability can be ensured.

以上により本実施形態では、第2参考例と同様の効果に加え、さらに次のような効果が得られる。 As described above, in the present embodiment, in addition to the same effects as those of the second reference example , the following effects are further obtained.

(1)V型エンジンにおいて、始動時燃焼を行う気筒を含まないバンクの気筒について少なくともマウント共振が生じる回転領域を通過するまでデコンプを継続実施するので、エンジン回転数の上昇速度をより高めつつ、始動時燃焼を行う気筒については、早期に燃焼を開始することができる。   (1) In the V-type engine, the decompression is continued until at least the rotation region where the mount resonance occurs for the cylinders in the bank not including the cylinder that performs the combustion at the start, so that the increase speed of the engine speed is further increased. For a cylinder that performs combustion at start-up, combustion can be started early.

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.

1 エンジン
2 燃焼室
12 燃料噴射弁
14 燃料ポンプ
15 燃料配管
16 デリバリ管
20 コントロールユニット(ECU)
21 エアフローメータ
22 アクセル開度センサ
23 クランク角センサ
30 スタータモータ
40 スロットルバルブ
1 Engine 2 Combustion Chamber 12 Fuel Injection Valve 14 Fuel Pump 15 Fuel Pipe 16 Delivery Pipe 20 Control Unit (ECU)
21 Air flow meter 22 Accelerator opening sensor 23 Crank angle sensor 30 Starter motor 40 Throttle valve

Claims (3)

  1. 排気通路に介装した排気浄化用の触媒と、
    機関始動時にクランク軸を強制的に回転させる駆動手段と、
    所定のアイドルストップ許可条件が成立するとエンジンを自動停止させるアイドルストップを実行し、その後、所定のアイドルストップ解除条件が成立するとエンジンを再始動させるエンジンの自動停止始動手段と、
    を備えるV型内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において
    前記自動停止始動手段は、前記アイドルストップからのエンジン再始動時に、エンジンと車両のマウント共振が生じる回転領域よりも低い所定の回転数まで前記駆動手段によってエンジン回転数を上昇させてから、所定の気筒に燃料噴射を開始してエンジンを再始動させ、前記所定の気筒を含まないバンクの気筒について、少なくともマウント共振が生じる回転領域を通過するまで、有効圧縮比を低下させるデコンプを実施することを特徴とする内燃機関の制御装置。
    An exhaust purification catalyst interposed in the exhaust passage;
    Drive means for forcibly rotating the crankshaft when starting the engine;
    An engine automatic stop start means for executing an idle stop for automatically stopping the engine when a predetermined idle stop permission condition is satisfied, and then restarting the engine when a predetermined idle stop release condition is satisfied;
    The controller of an internal combustion engine for controlling the V-type internal combustion engine Ru provided with,
    The automatic stop starting means increases the engine speed by the driving means to a predetermined rotational speed lower than a rotational range where the engine and vehicle mount resonance occurs when the engine is restarted from the idle stop , Starting the fuel injection into the cylinder and restarting the engine, and performing decompression for reducing the effective compression ratio until the cylinder in the bank not including the predetermined cylinder passes at least the rotation region where the mount resonance occurs. A control device for an internal combustion engine characterized by the above.
  2. 前記所定の気筒での燃料噴射における噴射量は、エンジン回転数が少なくとも前記マウント共振が生じる回転領域よりも高い回転数まで上昇するだけの燃焼エネルギが得られる量であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   The amount of fuel injection in the predetermined cylinder is an amount with which combustion energy can be obtained to increase the engine speed to a rotational speed higher than at least a rotational region in which the mount resonance occurs. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
  3. 吸入空気量を調整するスロットルバルブを備え、
    前記自動停止始動手段は、前記アイドルストップからのエンジン再始動時に、少なくともエンジン回転数が前記マウント共振が生じる回転領域よりも高い回転数になるまでの期間、前記スロットルバルブをアイドル回転数フィードバック制御に基づくスロットル開度より増大させた状態を維持することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。
    It has a throttle valve that adjusts the amount of intake air,
    The automatic stop / starting means controls the throttle valve for idle speed feedback control at least during a period until the engine speed reaches a higher speed than the speed range where the mount resonance occurs when the engine is restarted from the idle stop. 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein a state in which the throttle opening is increased is maintained.
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