JP5525275B2 - Scavenging control device for internal combustion engine - Google Patents

Scavenging control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP5525275B2
JP5525275B2 JP2010024684A JP2010024684A JP5525275B2 JP 5525275 B2 JP5525275 B2 JP 5525275B2 JP 2010024684 A JP2010024684 A JP 2010024684A JP 2010024684 A JP2010024684 A JP 2010024684A JP 5525275 B2 JP5525275 B2 JP 5525275B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scavenging
engine
internal combustion
combustion engine
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010024684A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011163159A (en
Inventor
完太 辻
淳 三井
文雄 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2010024684A priority Critical patent/JP5525275B2/en
Publication of JP2011163159A publication Critical patent/JP2011163159A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5525275B2 publication Critical patent/JP5525275B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Description

本発明は、内燃機関の掃気制御装置に関し、特に、機関停止時または機関始動時に燃料を停止した状態でクランク軸を回転させる内燃機関の掃気制御装置に関するものである。   The present invention relates to a scavenging control device for an internal combustion engine, and more particularly to a scavenging control device for an internal combustion engine that rotates a crankshaft while fuel is stopped when the engine is stopped or started.

従来、内燃機関の停止時に吸気管路に燃料が付着すると再始動時の始動性が悪くなる虞があるため、機関停止時に掃気を行うようにしたものがある。そのような掃気制御を行うようにした内燃機関の掃気制御装置において、掃気性能を上げるべく、掃気中に吸気制御弁としてのスロットルの全閉制御を止め、全開にて掃気を実施するようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。また、機関停止直後に内燃機関をモータリングして、吸気管路内に発生する空気の流れにより吸気通路構成部材に付着している燃料を離脱させるようにしたものがある(例えば特許文献2)。また、アイドルストップ時における排ガスの浄化として、モータによりエンジンを回転させて新気をエンジンに送り込み、残留排気浄化制御中にはスロットルを全開とし、排気環流量調整弁は全閉とする等の制御を行うようにしたものがある(例えば特許文献3)。   Conventionally, there is a possibility that scavenging is performed when the engine is stopped because there is a possibility that startability at the time of restarting may deteriorate if fuel adheres to the intake pipe when the internal combustion engine is stopped. In the scavenging control device for an internal combustion engine configured to perform such scavenging control, in order to improve the scavenging performance, the throttle control as the intake control valve is stopped during scavenging, and the scavenging is performed fully open. There are some (see, for example, Patent Document 1). Also, there is an engine that motorizes an internal combustion engine immediately after the engine is stopped so that the fuel adhering to the intake passage constituting member is separated by the flow of air generated in the intake pipe (for example, Patent Document 2). . For exhaust gas purification at idle stop, the motor is rotated by a motor to send fresh air to the engine. During residual exhaust gas purification control, the throttle is fully opened and the exhaust ring flow control valve is fully closed. (For example, Patent Document 3).

特開2000−265880号公報JP 2000-265880 A 特開2004−144030号公報JP 2004-144030 A 特開2002−256919号公報JP 2002-256919 A

上記したように、各特許文献では、吸気管内に掃気の流れを起こして、その掃気流れにより吸気管内に付着している燃料を取り除こうとしている。一方、吸気管内に付着している燃料を、吸気管内を減圧状態にして揮発させることに本発明者等は着目した。   As described above, in each patent document, a scavenging flow is caused in the intake pipe, and the fuel adhering to the intake pipe is removed by the scavenging flow. On the other hand, the present inventors paid attention to volatilizing the fuel adhering to the intake pipe while reducing the pressure in the intake pipe.

それに対して、特許文献1のものでは、スロットルを全開にすると、掃気流量は増大するが、吸気管内圧力は低下しないため、減圧効果による付着燃料の気化は期待できない。また、特許文献2のものでは、スロットル開度が規定されていないため、最適な浄化を行うことができず、また推定制御となるため、精度の良い浄化制御を行うことができないという問題がある。また、特許文献3のものでは、排気浄化効率の向上を目指したものであるが、吸気管内に付着した燃料の離脱を積極的に行うものではなく、付着燃料の離脱が十分にできていなければ、排気浄化の改善も十分ではない。   On the other hand, in Patent Document 1, when the throttle is fully opened, the scavenging flow rate increases, but the pressure in the intake pipe does not decrease. Moreover, since the throttle opening is not prescribed | regulated in the thing of patent document 2, since optimal purification cannot be performed and it becomes estimation control, there exists a problem that accurate purification control cannot be performed. . Further, in Patent Document 3, the exhaust purification efficiency is aimed to be improved, but the fuel adhering to the intake pipe is not actively removed, and the adhering fuel must be sufficiently removed. Also, the exhaust purification improvement is not enough.

このような課題を解決して、効率の良い掃気制御を行うことができるばかりでなく、排気浄化の改善も可能な内燃機関の掃気制御装置を実現するために、本発明に於いては、内燃機関(1)への燃料を供給する燃料供給手段(4)と、クランク軸(7)を回転させるクランク軸回転手段(11)とを有し、機関停止時または機関始動時に、前記燃料供給手段(4)による燃料の供給を停止しかつ前記クランク軸回転手段(11)により前記クランク軸(7)を回転させて掃気を行う内燃機関の掃気制御装置であって、前記内燃機関(1)の吸気管内圧を制御する吸気制御弁(3)と、前記吸気制御弁(3)を開閉制御する弁制御手段(12b)と、前記吸気管内圧を検出する圧力検出手段(10)とを有し、前記弁制御手段(12b)は、機関停止時または機関始動時に、前記圧力検出手段(10)により検出される前記吸気管内圧が大気圧より低い目標圧となるように前記吸気制御弁(3)を制御し、前記目標圧は、前記吸気管内圧に対応した燃料の揮発量と、前記吸気管内圧に対応した掃気量とから求められる燃料の離脱量に基づいた所定の値とするものとした。 In order to solve such a problem and realize a scavenging control device for an internal combustion engine that can not only perform efficient scavenging control but also improve exhaust purification, the present invention provides an internal combustion engine. Fuel supply means (4) for supplying fuel to the engine (1) and crankshaft rotation means (11) for rotating the crankshaft (7), the fuel supply means when the engine is stopped or the engine is started A scavenging control device for an internal combustion engine that stops scavenging by stopping fuel supply in (4) and rotating the crankshaft (7) by the crankshaft rotating means (11). An intake control valve (3) for controlling the intake pipe internal pressure; valve control means (12b) for controlling opening and closing of the intake control valve (3); and a pressure detection means (10) for detecting the intake pipe internal pressure. The valve control means (12b) When stopping or during engine starting, the intake pipe pressure controls the intake control valve such that the subatmospheric target pressure (3) to said detected by the pressure detecting means (10), wherein the target pressure, the The predetermined value is based on the amount of fuel desorption obtained from the volatilization amount of the fuel corresponding to the intake pipe internal pressure and the scavenging amount corresponding to the intake pipe internal pressure .

これによれば、掃気制御において吸気管内圧力を大気圧より低い目標圧となるように吸気制御弁を制御することから、吸気管内が減圧されるため、吸気管内に付着した燃料の揮発量を積極的に増大させることができる。   According to this, since the intake control valve is controlled so that the intake pipe pressure becomes a target pressure lower than the atmospheric pressure in the scavenging control, the intake pipe is depressurized, so the volatilization amount of the fuel adhering to the intake pipe is positively increased. Can be increased.

特に、前記弁制御手段(12b)は、前記圧力検出手段(10)により検出される前記吸気管内圧が少なくとも前記目標圧に達するまで前記吸気制御弁(3)を全閉状態に制御すると良い。これによれば、吸気制御弁を掃気制御開始から全閉状態にすることにより、吸気管内圧を目標圧まで速やかに減圧させることができる。   In particular, the valve control means (12b) may control the intake control valve (3) to a fully closed state until the intake pipe internal pressure detected by the pressure detection means (10) reaches at least the target pressure. According to this, by making the intake control valve fully closed from the start of the scavenging control, the intake pipe internal pressure can be quickly reduced to the target pressure.

また、機関回転速度を検出する回転速度検出手段(8)を備え、前記クランク軸回転手段(11)が、前記回転速度検出手段(8)により検出された前記機関回転速度が前記目標圧に対応する所定値となるように前記クランク軸(7)を回転制御すると良い。これによれば、掃気流量をクランク軸の回転制御により制御することができ、減圧効果と流量確保との調整が可能となり、より一層確実に掃気することができる。   Further, a rotation speed detection means (8) for detecting the engine rotation speed is provided, and the crankshaft rotation means (11) corresponds to the target pressure with the engine rotation speed detected by the rotation speed detection means (8). It is preferable to control the rotation of the crankshaft (7) so as to be a predetermined value. According to this, the scavenging flow rate can be controlled by rotation control of the crankshaft, and it is possible to adjust the pressure reduction effect and the flow rate securing, so that scavenging can be performed more reliably.

また、掃気量の積算値を算出する手段(14・12e)を備え、前記掃気量の積算値が閾値を越えたら掃気制御を終了すると良い。あるいは、掃気制御を行う掃気時間を算出する手段(12d)を備え、前記掃気時間が閾値を越えたら掃気制御を終了すると良い。これらによれば、掃気するために必要な掃気量を閾値として設定しておき、掃気量の積算値が閾値に達するまで掃気を行うことから、付着燃料を確実に除去して、始動性を向上し得る。さらに、機関温度または外気温度を検出する温度検出手段(9)と、前記機関温度または前記外気温度が低いほど前記閾値を大きくする閾値設定手段(12a)とを備えると良い。これによれば、温度が低いほど付着燃料が増大するため、そのような増大に応じて掃気量を増大する設定を行うことにより、状況に応じた適切な掃気を行うことができる。   Further, it is preferable to provide means (14 · 12e) for calculating an integrated value of the scavenging amount, and to end the scavenging control when the integrated value of the scavenging amount exceeds a threshold value. Alternatively, a means (12d) for calculating the scavenging time for performing the scavenging control may be provided, and the scavenging control may be terminated when the scavenging time exceeds a threshold value. According to these, the scavenging amount necessary for scavenging is set as a threshold value, and scavenging is performed until the integrated value of the scavenging amount reaches the threshold value, so that the adhering fuel is surely removed and the startability is improved. Can do. Furthermore, it is preferable to include temperature detection means (9) for detecting the engine temperature or the outside air temperature, and threshold setting means (12a) for increasing the threshold value as the engine temperature or the outside air temperature is lower. According to this, the adhering fuel increases as the temperature is lower, and therefore, by performing the setting for increasing the scavenging amount in accordance with such increase, it is possible to perform appropriate scavenging according to the situation.

また、触媒の活性の有無を判別する手段(6a・12a)を備え、前記機関停止時に前記触媒が活性していると判別された場合に掃気制御を実行すると良い。これによれば、排気浄化に影響のない状態で掃気を実行することができる。あるいは、機関始動の失敗を判別する手段(12a)を備え、前記機関始動時に前記始動が失敗したと判別された場合に掃気制御を実行すると良い。これによれば、始動失敗時に付着した燃料が残ったままとなって再始動時に更に失敗してしまうことを回避し得る。   Further, it is preferable to provide means (6a, 12a) for determining whether or not the catalyst is active, and to perform the scavenging control when it is determined that the catalyst is active when the engine is stopped. According to this, scavenging can be executed in a state that does not affect the exhaust purification. Alternatively, a means (12a) for determining failure of engine start may be provided, and scavenging control may be executed when it is determined that the start has failed at the time of engine start. According to this, it can be avoided that the fuel adhering at the time of starting failure remains and further fails at the time of restart.

このように本発明によれば、吸気管内に燃料が付着していて、機関停止時または機関始動時に始動性が悪化することを防止することができ、特に、掃気のために機関を空転させることにより振動が発生する場合でも、減圧効果により掃気時間が短縮化されて、空転時間が短縮化されるため、商品性が向上する。また、減圧沸騰効果により付着燃料をより多く掃気できるため、始動時の排気浄化も向上されると共に、時間当たりの掃気量が多くなるため、掃気制御するために使われる電気機器の電力消費量が減り、結果として燃費が向上する。   As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the fuel from adhering to the intake pipe and prevent the startability from deteriorating when the engine is stopped or the engine is started. In particular, the engine can be idled for scavenging. Even when vibration is generated by the above, the scavenging time is shortened by the pressure reducing effect, and the idling time is shortened, so that the merchantability is improved. In addition, since the adhering fuel can be scavenged more by the reduced pressure boiling effect, the exhaust gas purification at the time of start-up is improved and the scavenging amount per hour increases, so the power consumption of the electrical equipment used for scavenging control is reduced. As a result, fuel consumption improves.

本発明が適用された内燃機関の掃気装置の要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the scavenging device of the internal combustion engine to which the present invention is applied. 本発明に基づく制御要領の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the control point based on this invention. 制御要領を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control point. (a)は吸気管内圧に対す揮発量の変化を示す図であり、(b)は掃気量の変化を示す図であり、(c)は(a)及び(b)を組み合わせたことによる付着燃料の離脱量の変化を示す図である。(A) is a figure which shows the change of the volatilization amount with respect to an intake pipe internal pressure, (b) is a figure which shows the change of scavenging amount, (c) is the adhesion by combining (a) and (b). It is a figure which shows the change of the detachment | leave amount of a fuel.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明が適用された内燃機関の掃気装置の要部を示す模式図である。内燃機関1は、公知のガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンであって良く、その詳細な説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a main part of a scavenging device for an internal combustion engine to which the present invention is applied. The internal combustion engine 1 may be a known gasoline engine or diesel engine, and detailed description thereof is omitted.

内燃機関1に接続された吸気管2には、吸気管内圧を制御する吸気制御弁3と、例えばシリンダヘッドの吸気ポート近傍に設けられた燃料供給手段としての燃料噴射弁4とが配置されている。吸気制御弁3は、電子制御式のアクチュエータ3aにより開閉駆動される。なお、吸気制御弁3は、公知のスロットル構造のものを用いることができるが、それに限られず、吸気管2内の圧力を変化させることができるものであれば良く、例えば吸気弁の最大リフト量を可変にする可変バルブ機構を用いても良い。また、それらを組み合わせても良い。   An intake pipe 2 connected to the internal combustion engine 1 is provided with an intake control valve 3 for controlling the intake pipe internal pressure, and a fuel injection valve 4 as a fuel supply means provided near the intake port of the cylinder head, for example. Yes. The intake control valve 3 is opened and closed by an electronically controlled actuator 3a. The intake control valve 3 may be of a known throttle structure, but is not limited thereto, and may be any one that can change the pressure in the intake pipe 2, such as the maximum lift amount of the intake valve. You may use the variable valve mechanism which makes variable. Moreover, you may combine them.

内燃機関1に接続された排気管5には排ガス内の有害物質の拡散を防止するキャタライザ6が設けられている。また、機関回転速度としてクランク軸7の回転速度を検出する回転速度検出手段である回転センサ8と、機関温度として例えば内燃機関1の冷却水温度または油温を検出する機関温度センサ9と、吸気管2の内圧を検出する圧力検出手段としての圧力センサ10とが設けられている。なお、機関温度センサ9を、外気温度を検出し得る部位に設けて外気温度センサとして用いても良い。   An exhaust pipe 5 connected to the internal combustion engine 1 is provided with a catalyzer 6 for preventing the diffusion of harmful substances in the exhaust gas. Further, a rotation sensor 8 which is a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the crankshaft 7 as the engine rotation speed, an engine temperature sensor 9 for detecting the coolant temperature or the oil temperature of the internal combustion engine 1 as the engine temperature, and the intake air A pressure sensor 10 is provided as pressure detection means for detecting the internal pressure of the pipe 2. The engine temperature sensor 9 may be provided as a part that can detect the outside air temperature and used as an outside air temperature sensor.

また、クランク軸7には始動のためのスタータ11が連結されている。なお、ハイブリッドカーの場合にはスタータを兼ねるモータが連結されていて良いが、以下の説明では通常の内燃機関に用いられているスタータとして説明する。   The crankshaft 7 is connected to a starter 11 for starting. In the case of a hybrid car, a motor that also serves as a starter may be connected, but in the following description, it will be described as a starter used in a normal internal combustion engine.

上記アクチュエータ3aやスタータ11の駆動制御を行いかつ掃気制御を行うための制御装置12が設けられている。制御装置12は、本掃気制御における開始停止等を含む全体の制御を行うようにプログラミングされたCPU12aを備え、公知のI/O回路や制御ICやトランジスタによるドライバ回路等により構成されているものであって良い。   A control device 12 is provided for performing drive control of the actuator 3a and starter 11 and scavenging control. The control device 12 includes a CPU 12a programmed to perform overall control including start / stop in the scavenging control, and is configured by a known I / O circuit, a control IC, a driver circuit using a transistor, and the like. It's okay.

制御装置12には、アクチュエータ3aの駆動制御を行うためのスロットル制御部12bと、回転センサ8からの信号により機関回転速度を算出すると共にスタータ11の駆動制御を行う始動制御部12cと、スロットル制御部12bに接続されたタイマ12dとが設けられている。また、制御装置12には、外部からの入力信号として、上記した機関温度センサ9からの機関温度と、圧力センサ10からの吸気管内圧と、キャタライザ6に設けられたキャタライザ温度センサ6aからのキャタライザ温度と、イグニッションスイッチ13からの機関運転信号とが入力している。   The control device 12 includes a throttle control unit 12b for performing drive control of the actuator 3a, a start control unit 12c for calculating engine rotational speed based on a signal from the rotation sensor 8 and controlling drive of the starter 11, and throttle control. A timer 12d connected to the unit 12b is provided. Further, the control device 12 receives as input signals from the outside the engine temperature from the engine temperature sensor 9, the intake pipe internal pressure from the pressure sensor 10, and the catalyzer from the catalyzer temperature sensor 6 a provided in the catalyzer 6. The temperature and the engine operation signal from the ignition switch 13 are input.

スロットル制御部12bは、アクチュエータ3aを介して吸気制御弁3の開度を制御するが、例えばアクチュエータ3aに内蔵されている角度センサ(図示省略)からの信号を受けて吸気制御弁3の開度を検出し、CPU12aからの開度目標値になるように例えばフィードバック制御を行う。始動制御部12cは、イグニッションスイッチ13から始動信号が入力した場合にスタータ11に機関始動のための駆動制御信号を出力する。   The throttle control unit 12b controls the opening degree of the intake control valve 3 via the actuator 3a. For example, the throttle control unit 12b receives a signal from an angle sensor (not shown) built in the actuator 3a and opens the intake control valve 3. For example, feedback control is performed so that the opening degree target value from the CPU 12a is obtained. The start control unit 12 c outputs a drive control signal for starting the engine to the starter 11 when a start signal is input from the ignition switch 13.

このように構成された掃気装置における制御要領について図2のフロー図および図3のタイムチャートを参照して以下に説明する。先ずステップST1で掃気制御が開始されたか否かを判別する。掃気制御の開始条件としては、1つは、通常の機関停止時かつその機関停止時にキャタライザ6が活性状態である場合とし、もう1つは、始動を失敗した時とすると良い。キャタライザ6の活性状態は、キャタライザ6に設けたキャタライザ温度センサ6aにより検出されたキャタライザ温度に基づいてCPU12aにより判断することができるが、内燃機関1の動作(運転)時間から推定しても良い。キャタライザ活性状態を条件とするのは、キャタライザ活性状態で掃気することにより排気浄化が悪化するのを回避できるからである。   The control point in the scavenging apparatus configured as described above will be described below with reference to the flowchart of FIG. 2 and the time chart of FIG. First, in step ST1, it is determined whether or not scavenging control is started. As a start condition for the scavenging control, one is when the normal engine is stopped and the catalyzer 6 is in an active state when the engine is stopped, and the other is when the start fails. The active state of the catalyzer 6 can be determined by the CPU 12a based on the catalyzer temperature detected by the catalyzer temperature sensor 6a provided in the catalyzer 6, but may be estimated from the operation (operation) time of the internal combustion engine 1. The reason why the catalyzer active state is used is that it is possible to avoid deterioration of exhaust purification by scavenging in the catalyzer active state.

なお、機関停止時として走行中の信号待ちなどにおけるアイドルストップ状態を含んでも良く、また始動失敗時として、寒冷地や冬季などの始動時に相当するような機関温度が極低温で始動に失敗した時として良い。この始動失敗の検出例としては、燃料噴射信号または点火信号があり、かつ機関回転速度が所定値(例えばアイドリング相当)未満の状態が所定時間または所定回転数(回転した積算値)以上継続した場合として良い。または、燃料噴射信号または点火信号があり、かつ機関回転速度が所定値(例えばアイドリング相当)未満の状態でイグニッションスイッチ13がオフにされ、かつ所定時間(付着燃料が自然に蒸発するに至らない時間)内にイグニッションスイッチ13がオンにされた場合である。これら機関停止や始動失敗の判断手段としてはCPU12aが適用可能である。   When the engine is stopped, it may include an idle stop state such as waiting for a signal while driving, and when starting fails, when the engine temperature is extremely low and the starting fails, such as when starting in a cold district or winter As good. As an example of detection of the start failure, there is a fuel injection signal or an ignition signal, and the engine speed is lower than a predetermined value (e.g., equivalent to idling) for a predetermined time or a predetermined number of rotations (rotated integrated value). As good. Alternatively, the ignition switch 13 is turned off in a state where there is a fuel injection signal or an ignition signal and the engine rotational speed is less than a predetermined value (e.g., equivalent to idling), and a predetermined time (a time during which the attached fuel does not spontaneously evaporate). ) Shows the case where the ignition switch 13 is turned on. The CPU 12a can be applied as a means for determining whether the engine has stopped or started.

ステップST1で掃気開始ではないと判定された場合にはステップST1を繰り返し、掃気開始と判定された場合にはステップST2に進み、掃気開始(図3のT1)とする。ステップST2では始動制御部12cからスタータ11に駆動信号を出力してクランク軸7を規定回転速度で回転させる。この規定回転速度は掃気のために必要な掃気流量となる程度の吸排気が行われる程度であって良く、その回転速度制御としてはフィードバック制御を行うと良い。また、規定回転速度に速やかにかつオーバシュートやハンチングすることなく立ち上げるために、例えばPID制御を行うと良い。また、所定の一定回転速度でなくても良く、例えば予め設定されたマップによる経過時間に対する回転速度パターンにより変化する回転速度制御としても良い。   If it is determined in step ST1 that the scavenging is not started, step ST1 is repeated. If it is determined that the scavenging is started, the process proceeds to step ST2 to start scavenging (T1 in FIG. 3). In step ST2, a drive signal is output from the start controller 12c to the starter 11 to rotate the crankshaft 7 at a specified rotational speed. The specified rotational speed may be such that intake and exhaust are performed to the extent necessary for scavenging, and feedback control may be performed as the rotational speed control. Further, for example, PID control is preferably performed in order to quickly start up to the specified rotational speed without overshooting or hunting. Further, the rotation speed may not be a predetermined constant rotation speed. For example, the rotation speed control may be changed according to a rotation speed pattern with respect to an elapsed time according to a preset map.

次のステップST3では、タイマ12dの計時を開始する(図3のT1)。タイマ12dの設定時間である閾値TM(図3参照)は掃気に必要な積算流量に至るまでの時間とする。なお、この閾値TMは、機関温度または外気温度が低いほど大きくするように設定変更可能にすると良く、その閾値設定手段としてはCPU12aであって良い。   In the next step ST3, the timer 12d starts counting (T1 in FIG. 3). The threshold value TM (see FIG. 3), which is the set time of the timer 12d, is a time until reaching the integrated flow rate necessary for scavenging. The threshold value TM may be set so as to increase as the engine temperature or the outside air temperature decreases, and the threshold value setting means may be the CPU 12a.

次のステップST4では、スロットル制御部12bから全閉信号をアクチュエータ3aに出力して吸気制御弁3を全閉状態にする(図3のT1)。これにより吸気管2内の吸気制御弁3の下流側が大気圧Paに対して減圧され(図3参照)、減圧状態により吸気管2内に付着している燃料の揮発化が促進される。次のステップST5では、吸気管内圧Pが目標圧としての規定圧力Pdに達したか否かを判別し、達していない(P>Pd)場合にはステップST5を繰り返し、達した(P≦Pd)と判定された場合にはステップST6に進む。このステップST4・5の制御を行うことにより、掃気開始時に速やかに所定の減圧状態にすることができ、それにより揮発効果を最大限に生かすことができ、掃気に要する時間を短縮化し得る。   In the next step ST4, a fully closed signal is output from the throttle control unit 12b to the actuator 3a to bring the intake control valve 3 into a fully closed state (T1 in FIG. 3). Thereby, the downstream side of the intake control valve 3 in the intake pipe 2 is depressurized with respect to the atmospheric pressure Pa (see FIG. 3), and the volatilization of the fuel adhering to the intake pipe 2 is promoted by the reduced pressure state. In the next step ST5, it is determined whether or not the intake pipe internal pressure P has reached the specified pressure Pd as the target pressure. If not reached (P> Pd), step ST5 is repeated and reached (P ≦ Pd). ), The process proceeds to step ST6. By performing the control in steps ST4 and ST5, it is possible to quickly obtain a predetermined reduced pressure state at the start of scavenging, whereby the volatilization effect can be maximized and the time required for scavenging can be shortened.

ステップST6では、吸気管内圧Pを規定圧力Pdに保持するべく吸気制御弁3を適宜開閉するための制御を行う。このスロットル制御では、規定圧力Pdに対する検出値(P)のフィードバック制御を行うと良い。また、図3に示されるように吸気制御弁3の開度を変化させる場合に、目標開度に速やかにかつオーバシュートやハンチングすることなく開閉させるために、例えばPID制御を行うと良い。   In step ST6, control for appropriately opening and closing the intake control valve 3 is performed in order to maintain the intake pipe internal pressure P at the specified pressure Pd. In this throttle control, feedback control of the detected value (P) with respect to the specified pressure Pd is preferably performed. Further, when the opening degree of the intake control valve 3 is changed as shown in FIG. 3, for example, PID control is preferably performed in order to open and close the target opening degree quickly and without overshoot or hunting.

なお、上記全閉制御及びこのフィードバック制御は必ずしも両方行う必要は無く、本フロー図のように制御すると良いという程度であり、例えばいずれか一方、さらには両方共行わなくても良い。その場合には、例えば少なくとも吸気管2を大気圧Paに対して減圧状態にし得る程度の吸気制御弁3の閉じ量とし、また予め設定されたマップによる経過時間に対する開閉パターンによる開閉制御とすることができる。   Note that it is not always necessary to perform both the full-closed control and the feedback control, and it is only necessary to perform the control as shown in the flowchart. For example, either one or both may not be performed. In that case, for example, the closing amount of the intake control valve 3 is set to such an extent that at least the intake pipe 2 can be depressurized with respect to the atmospheric pressure Pa, and the opening / closing control is performed by the opening / closing pattern with respect to the elapsed time according to a preset map. Can do.

このように、吸気管2内の減圧と規定圧力Pdにする開閉制御とを合わせて制御することにより、減圧効果による揮発量と、開度の大きさによる掃気流量との適切な組み合わせによる付着燃料の掃気を行うことができる。   In this way, by controlling both the decompression in the intake pipe 2 and the opening / closing control to the specified pressure Pd, the attached fuel by an appropriate combination of the volatilization amount by the decompression effect and the scavenging flow rate by the size of the opening degree. Scavenging can be performed.

図4に、横軸に吸気管内圧Pを取り、図4(a)では付着燃料の揮発量の変化を、図4(b)では掃気流量の変化を、図4(c)では揮発量と掃気流量とを組み合わせた場合の付着燃料の離脱量の変化をそれぞれ示す。なお、本実施形態では、吸気弁の最大リフト量を固定しているエンジンを前提として説明しており、その場合には、吸気管内圧はスロットル開度と機関回転速度とに依存し、図4では、機関回転速度を所定回転速度に固定した状態における変化を示している。したがって、図4の横軸はスロットル開度も表している。   In FIG. 4, the horizontal axis represents the intake pipe pressure P, FIG. 4 (a) shows the change in the volatilization amount of the adhered fuel, FIG. 4 (b) shows the change in the scavenging flow rate, and FIG. 4 (c) shows the volatilization amount. The change in the amount of attached fuel released when combined with the scavenging flow rate is shown. In this embodiment, the description is made on the assumption that the engine has a fixed maximum lift amount of the intake valve. In this case, the intake pipe internal pressure depends on the throttle opening and the engine speed, and FIG. Shows the change in a state where the engine rotation speed is fixed to a predetermined rotation speed. Therefore, the horizontal axis of FIG. 4 also represents the throttle opening.

図4に示されるように、揮発量は吸気管内圧Pが低い程減圧効果により大きいが、掃気流量は吸気制御弁3の開度の大きさに比例するため吸気管内圧Pが高い程大きい。両者を組み合わせた場合の付着燃料の管壁からの離脱量は図4(c)に示されるようにある値(Pd)でピークとなることから、その値を目標圧としての規定圧力Pdとすることにより、最大効率で付着燃料の掃気を行うことができる。本発明により、この作用効果を生かすことができ、その結果、掃気時間に要する時間を短縮でき、空転時間の短縮化による商品性の向上などが達成される。なお、規定圧力Pdは機関の状態により変えると良く、そのパラメータとしては機関温度や大気圧等が考えられる。また、上記ステップST2で設定される規定回転速度は、上記規定圧力Pdを設定した機関回転速度(所定回転速度)に対応する。   As shown in FIG. 4, the volatilization amount increases as the intake pipe internal pressure P decreases, but the scavenging flow rate increases as the intake pipe internal pressure P increases because the scavenging flow rate is proportional to the opening degree of the intake control valve 3. When the both are combined, the amount of adhering fuel detached from the tube wall peaks at a certain value (Pd) as shown in FIG. 4C, and this value is used as the specified pressure Pd as the target pressure. As a result, the attached fuel can be scavenged with maximum efficiency. According to the present invention, this effect can be utilized, and as a result, the time required for the scavenging time can be shortened, and an improvement in merchantability can be achieved by shortening the idling time. The specified pressure Pd may be changed depending on the state of the engine, and parameters such as the engine temperature and atmospheric pressure may be considered. The prescribed rotational speed set in step ST2 corresponds to the engine rotational speed (predetermined rotational speed) at which the prescribed pressure Pd is set.

次のステップS7ではタイマ12dによる計時がタイムアップした(図3のEND)か否かを判別し、タイムアップするまではステップST6・7を繰り返す。ステップST7でタイムアップしたと判定された場合にはステップST8に進み、そこでクランク軸7の回転駆動を停止して本制御を終了する。   In the next step S7, it is determined whether or not the time measured by the timer 12d is up (END in FIG. 3), and steps ST6 and 7 are repeated until the time is up. If it is determined in step ST7 that the time is up, the process proceeds to step ST8, where the rotational drive of the crankshaft 7 is stopped and this control is terminated.

なお、掃気後として、機関停止時の場合にはイグニッションスイッチ13のオン操作またはアイドルストップ解除までは引き続き機関停止とし、始動失敗時の場合には掃気後に始動開始制御を行う(スタータ11でクランク軸7を回転させ、燃料噴射・点火を行う)。   After scavenging, when the engine is stopped, the engine is continuously stopped until the ignition switch 13 is turned on or the idle stop is released. When the engine fails, start start control is performed after scavenging (the starter 11 performs crankshaft control). 7 is rotated to inject fuel and ignite).

なお、上記した図2におけるフローでは掃気開始時(T1)をクランク軸7の回転開始時としたが、例えば吸気管内圧Pが規定圧力Pdに達した時(図3のT2)からとしても良い。また、タイマ12dの計時開始を図3のT1から開始としたが、そのタイミングに限られるものではなく、図3のT2から開始するようにしても良い。その開始時T2は、吸気管内圧Pが規定圧力Pdに達したことが検出された時とすることができる。   In the flow in FIG. 2 described above, the scavenging start time (T1) is set as the rotation start time of the crankshaft 7. However, for example, it may be from the time when the intake pipe internal pressure P reaches the specified pressure Pd (T2 in FIG. 3). . In addition, although the timer 12d starts counting from T1 in FIG. 3, the timing is not limited to this, and may be started from T2 in FIG. The start time T2 can be a time when it is detected that the intake pipe internal pressure P has reached the specified pressure Pd.

また、掃気制御を行う時間をタイマ12dにより設定した時間(閾値TM)としたが、タイマ計時時間による閾値TMに変えて、掃気中の流量を積算して算出した積算流量Qを設定するようにしても良い。この積算流量Qの算出としては、吸気管2に図1に示されるようにエアフローメータ14を設けると共に制御装置12に流量積算部12eを設けて、流量を検出しかつ積算すると良い。   Further, although the time for performing the scavenging control is set to the time set by the timer 12d (threshold value TM), the integrated flow rate Q calculated by integrating the flow rate during scavenging is set instead of the threshold value TM based on the timer timing time. May be. As for calculation of the integrated flow rate Q, it is preferable to provide the air flow meter 14 in the intake pipe 2 as shown in FIG. 1 and provide the flow rate integrating unit 12e in the control device 12 to detect and integrate the flow rate.

一方、圧力センサ10と各シリンダの上死点通過数とを用いて求めることができる。その場合の式は下式のようになる。
Q=Σ(CL)*P*Pa
ここで、Σ(CL)は行程容積(π*(ボア径/2)^2*ストローク)の積算値であり、Pは圧力センサ10により検出された吸気管内圧であり、Paは大気圧センサ15により検出された大気圧である。なお、吸気管内圧Pは上死点通過毎に検出された値とし、大気圧Paは積算流量Qを決めた時に検出された値とする。
On the other hand, it can be obtained by using the pressure sensor 10 and the number of top dead centers passing through each cylinder. The formula in that case is as follows.
Q = Σ (CL) * P * Pa
Here, Σ (CL) is the integrated value of the stroke volume (π * (bore diameter / 2) ^ 2 * stroke), P is the intake pipe internal pressure detected by the pressure sensor 10, and Pa is the atmospheric pressure sensor. 15 is the atmospheric pressure detected. The intake pipe internal pressure P is a value detected every time the top dead center is passed, and the atmospheric pressure Pa is a value detected when the integrated flow rate Q is determined.

1 内燃機関
3 吸気制御弁
4 燃料噴射弁(燃料供給手段)
6a キャタライザ温度センサ(触媒活性の判別手段)
7 クランク軸
8 回転センサ(回転速度検出手段)
9 機関温度センサ(温度検出手段)
10 圧力センサ(圧力検出手段)
11 スタータ(クランク軸回転手段)
12a CPU(閾値設定手段・触媒活性の判別手段・機関始動失敗の判別手段)
12b スロットル制御部(弁制御手段)
12e 流量積算部(掃気量の積算値を算出する手段)
14 エアフローメータ(掃気量の積算値を算出する手段)
1 Internal combustion engine 3 Intake control valve 4 Fuel injection valve (fuel supply means)
6a Catalyzer temperature sensor (catalyst activity discrimination means)
7 Crankshaft 8 Rotation sensor (Rotation speed detection means)
9 Engine temperature sensor (temperature detection means)
10 Pressure sensor (pressure detection means)
11 Starter (Crankshaft rotating means)
12a CPU (threshold setting means / catalyst activity judging means / engine starting failure judging means)
12b Throttle control unit (valve control means)
12e Flow rate integration unit (means for calculating the integrated value of scavenging amount)
14 Air flow meter (means for calculating integrated value of scavenging amount)

Claims (8)

内燃機関への燃料を供給する燃料供給手段と、クランク軸を回転させるクランク軸回転手段とを有し、
機関停止時または機関始動時に、前記燃料供給手段による燃料の供給を停止しかつ前記クランク軸回転手段により前記クランク軸を回転させて掃気を行う内燃機関の掃気制御装置であって、
前記内燃機関の吸気管内圧を制御する吸気制御弁と、前記吸気制御弁を開閉制御する弁制御手段と、前記吸気管内圧を検出する圧力検出手段とを有し、
前記弁制御手段は、機関停止時または機関始動時に、前記圧力検出手段により検出される前記吸気管内圧が大気圧より低い目標圧となるように前記吸気制御弁を制御し、
前記目標圧は、前記吸気管内圧に対応した燃料の揮発量と、前記吸気管内圧に対応した掃気量とから求められる燃料の離脱量に基づいた所定の値とすることを特徴とする内燃機関の掃気制御装置。
Fuel supply means for supplying fuel to the internal combustion engine, and crankshaft rotation means for rotating the crankshaft,
A scavenging control apparatus for an internal combustion engine that performs scavenging by stopping the supply of fuel by the fuel supply means and rotating the crankshaft by the crankshaft rotating means when the engine is stopped or started.
An intake control valve that controls the intake pipe internal pressure of the internal combustion engine, valve control means that controls opening and closing of the intake control valve, and pressure detection means that detects the intake pipe internal pressure,
The valve control means controls the intake control valve so that the intake pipe internal pressure detected by the pressure detection means becomes a target pressure lower than atmospheric pressure when the engine is stopped or the engine is started .
The internal combustion engine, wherein the target pressure is a predetermined value based on a fuel removal amount determined from a fuel volatilization amount corresponding to the intake pipe internal pressure and a scavenging amount corresponding to the intake pipe internal pressure. Scavenging control device.
前記弁制御手段は、前記圧力検出手段により検出される前記吸気管内圧が少なくとも前記目標圧に達するまで前記吸気制御弁を全閉状態に制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の掃気制御装置。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve control unit controls the intake control valve to a fully closed state until the intake pipe internal pressure detected by the pressure detection unit reaches at least the target pressure. Scavenging control device. 機関回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
前記クランク軸回転手段が、前記回転速度検出手段により検出された前記機関回転速度が前記目標圧に対応する所定値となるように前記クランク軸を回転制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の掃気制御装置。
A rotation speed detecting means for detecting the engine rotation speed;
The crankshaft rotating means controls the rotation of the crankshaft so that the engine rotational speed detected by the rotational speed detecting means becomes a predetermined value corresponding to the target pressure. Item 3. A scavenging control device for an internal combustion engine according to Item 2.
掃気量の積算値を算出する手段を備え、
前記掃気量の積算値が閾値を越えたら掃気制御を終了することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の内燃機関の掃気制御装置。
Means for calculating the integrated value of the scavenging amount,
4. The scavenging control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the scavenging control is terminated when the integrated value of the scavenging amount exceeds a threshold value.
掃気制御を行う掃気時間を算出する手段を備え、
前記掃気時間が閾値を越えたら掃気制御を終了することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の内燃機関の掃気制御装置。
A means for calculating a scavenging time for performing scavenging control is provided.
The scavenging control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the scavenging control is terminated when the scavenging time exceeds a threshold value.
機関温度または外気温度を検出する温度検出手段と、前記機関温度または前記外気温度が低いほど前記閾値を大きくする閾値設定手段とを備えることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の内燃機関の掃気制御装置。   6. The internal combustion engine according to claim 4, further comprising a temperature detection unit that detects an engine temperature or an outside air temperature, and a threshold setting unit that increases the threshold value as the engine temperature or the outside air temperature is lower. Engine scavenging control device. 触媒の活性の有無を判別する手段を備え、
前記機関停止時に前記触媒が活性していると判別された場合に掃気制御を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の内燃機関の掃気制御装置。
Means for determining the presence or absence of catalyst activity,
The scavenging control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein scavenging control is executed when it is determined that the catalyst is active when the engine is stopped.
機関始動の失敗を判別する手段を備え、
前記機関始動時に前記始動が失敗したと判別された場合に掃気制御を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の内燃機関の掃気制御装置。
Equipped with means for determining engine start failure,
The scavenging control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein scavenging control is executed when it is determined that the starting has failed at the time of starting the engine.
JP2010024684A 2010-02-05 2010-02-05 Scavenging control device for internal combustion engine Active JP5525275B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010024684A JP5525275B2 (en) 2010-02-05 2010-02-05 Scavenging control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010024684A JP5525275B2 (en) 2010-02-05 2010-02-05 Scavenging control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011163159A JP2011163159A (en) 2011-08-25
JP5525275B2 true JP5525275B2 (en) 2014-06-18

Family

ID=44594156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010024684A Active JP5525275B2 (en) 2010-02-05 2010-02-05 Scavenging control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5525275B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014134178A (en) * 2013-01-11 2014-07-24 Nippon Soken Inc Internal combustion engine control device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3565042B2 (en) * 1998-09-22 2004-09-15 日産自動車株式会社 Hybrid vehicle control device
JP3552575B2 (en) * 1999-03-11 2004-08-11 トヨタ自動車株式会社 Intake control device for internal combustion engine
JP4396517B2 (en) * 2004-12-27 2010-01-13 トヨタ自動車株式会社 Start control device for internal combustion engine
JP4449787B2 (en) * 2005-03-02 2010-04-14 トヨタ自動車株式会社 Control device for vehicle engine
JP2008232007A (en) * 2007-03-20 2008-10-02 Toyota Motor Corp Start control device of internal combustion engine
JP5125634B2 (en) * 2008-03-11 2013-01-23 日産自動車株式会社 Exhaust gas purification device for idle stop vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011163159A (en) 2011-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8566007B2 (en) Automatic stop/restart device for internal combustion engine
JP2007032358A (en) Control device for internal combustion engine
JP6132092B2 (en) Engine control device
JP2008163790A (en) Control device for internal combustion engine
JP2008223583A (en) Control device for engine
JP5525275B2 (en) Scavenging control device for internal combustion engine
JP4577260B2 (en) Engine starter
JP4410482B2 (en) Secondary air supply device abnormality determination device
JP4367646B2 (en) Engine starter
JP5081117B2 (en) Control device for turbocharged engine
JP2016183583A (en) Control device of internal combustion engine
JP5746880B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2018105164A (en) Device for controlling internal combustion engine
WO2002077431A1 (en) Method and apparatus for controlling idle fuel supply
JP6160816B2 (en) Engine control device
JP2002339845A (en) Start control apparatus for internal combustion engine
JP6702059B2 (en) Engine controller
JP2008223733A (en) Control device at starting of internal combustion engine
JP2004052613A (en) Control device for engine
JP2013083185A (en) Internal combustion engine, and control method of piston stop position thereof
JP2001159321A (en) Control device for internal combustion engine for vehicle
JP3714274B2 (en) Start control device for internal combustion engine
JP7337585B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6261326B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6914592B2 (en) Internal combustion engine control device

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20110917

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130723

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130725

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130919

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140401

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140411

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5525275

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150