JP6555176B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine

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JP6555176B2 JP2016077656A JP2016077656A JP6555176B2 JP 6555176 B2 JP6555176 B2 JP 6555176B2 JP 2016077656 A JP2016077656 A JP 2016077656A JP 2016077656 A JP2016077656 A JP 2016077656A JP 6555176 B2 JP6555176 B2 JP 6555176B2
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Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

従来、内燃機関を自動停止および再始動させることができる車両が知られている。例えば、特許文献1には、燃料カットから内燃機関の回転停止までの停止動作期間に再始動要求があった場合、内燃機関の停止直前に膨張行程の気筒への燃料噴射および点火を行うことが開示されている。   Conventionally, a vehicle capable of automatically stopping and restarting an internal combustion engine is known. For example, in Patent Document 1, when there is a restart request in the stop operation period from the fuel cut to the rotation stop of the internal combustion engine, the fuel injection and ignition to the cylinder in the expansion stroke are performed immediately before the stop of the internal combustion engine. It is disclosed.

特開2005−155362号公報JP 2005-155362 A

ところで、膨張行程の気筒への燃料噴射および点火を行う着火始動では、膨張行程の気筒を確実に着火燃焼させるためには、十分な新気を確保する必要がある。着火始動時に初爆対象となる膨張行程の気筒に必要量の新気が確保されていない場合には失火してしまい、着火始動時の始動安定性を低下させる虞がある。   By the way, in the ignition start which performs fuel injection and ignition to the cylinder in the expansion stroke, it is necessary to ensure sufficient fresh air in order to reliably ignite and burn the cylinder in the expansion stroke. If a necessary amount of fresh air is not secured in the cylinder in the expansion stroke that is the subject of the initial explosion at the start of ignition, there is a risk that the start stability at the start of ignition will be reduced.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、着火始動時の始動安定性を確保しつつ内燃機関を確実に再始動させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can reliably restart the internal combustion engine while ensuring start stability at the start of ignition. To do.

本発明は、内燃機関を自動停止および再始動させることができる車両に搭載され、前記内燃機関の自動停止後に膨張行程の気筒への燃料噴射および点火を行う着火始動により前記内燃機関を再始動させる内燃機関の制御装置において、前記内燃機関を自動停止させる際、フューエルカット開始後かつ前記内燃機関の回転停止前に、補機を停止させるとともに、スロットル開度または吸気弁開度を調整し、前記内燃機関の揺り戻し発生後、前記着火始動時に第1噴射を行う膨張行程の気筒が吸気行程を通過する際の吸気管圧が所定値以下の場合、または前記膨張行程の気筒が1サイクル前にフューエルカットを実行されていない場合、前記着火始動を実行せず、始動装置を用いて前記内燃機関を再始動させることを特徴とする。   The present invention is mounted on a vehicle capable of automatically stopping and restarting an internal combustion engine, and restarts the internal combustion engine by an ignition start for performing fuel injection and ignition to a cylinder in an expansion stroke after the internal combustion engine is automatically stopped. In the control device for an internal combustion engine, when the internal combustion engine is automatically stopped, the auxiliary machine is stopped after the fuel cut is started and before the rotation of the internal combustion engine is stopped, and the throttle opening or the intake valve opening is adjusted, After the internal combustion engine swings back, if the intake pipe pressure when the cylinder in the expansion stroke performing the first injection at the start of ignition passes through the intake stroke is less than a predetermined value, or the cylinder in the expansion stroke is one cycle before When the fuel cut is not executed, the ignition start is not executed, and the internal combustion engine is restarted using a starter.

本発明では、内燃機関を自動停止させる際に補機を停止させるため内燃機関の回転速度の低下が抑制され、スロットルや吸気弁を比較的開いていない状態で吸気管内の負圧を抜くことができる。これにより、内燃機関停止時の振動を抑制しつつ新気を確保しやすくなるため、着火始動時の始動安定性が確保される。さらに、着火始動に必要な新気を確保できていない場合には、着火始動を実行せず、始動装置を用いて内燃機関を再始動させる。これにより、内燃機関を確実に再始動させることができる。   In the present invention, since the auxiliary machine is stopped when the internal combustion engine is automatically stopped, a decrease in the rotational speed of the internal combustion engine is suppressed, and the negative pressure in the intake pipe can be released with the throttle and the intake valve relatively open. it can. Thereby, since it becomes easy to ensure fresh air while suppressing vibrations when the internal combustion engine is stopped, starting stability at the start of ignition is ensured. Furthermore, when the fresh air necessary for the ignition start is not secured, the ignition start is not executed, and the internal combustion engine is restarted using the starter. Thereby, an internal combustion engine can be restarted reliably.

図1は、実施形態の内燃機関の制御装置を模式的に示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically illustrating a control device for an internal combustion engine according to an embodiment. 図2は、エンジン揺り戻し時の膨張行程気筒に新気を確保する方法を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a method of ensuring fresh air in the expansion stroke cylinder when the engine is swung back. 図3は、エンジン揺り戻し時に膨張行程気筒に新気を確保できているかの判定方法を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a method of determining whether fresh air is secured in the expansion stroke cylinder when the engine is swung back. 図4は、膨張行程気筒のエキマニが掃気できているかの判定方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method for determining whether the exhaust manifold of the expansion stroke cylinder is scavenged. 図5は、膨張行程気筒に燃料噴射を実行する場合を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a case where fuel injection is performed in the expansion stroke cylinder. 図6は、膨張行程気筒に燃料噴射を実行しない場合を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a case where fuel injection is not performed in the expansion stroke cylinder. 図7は、空気確保・掃気促進処理を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing air securing / scavenging promotion processing. 図8は、始動方法の選択処理を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a start method selection process.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における内燃機関の制御装置について具体的に説明する。   Hereinafter, a control device for an internal combustion engine in an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[1.車両]
図1は、実施形態における内燃機関の制御装置を模式的に示す概略構成図である。本実施形態の車両Veは、動力源であるエンジン(ENG)1と、自動変速機(T/M)2と、出力軸3と、デファレンシャル4と、車軸5と、駆動輪6とを備えている。エンジン1から出力された動力は、クランクシャフト1aから自動変速機2を介して出力軸3に伝達され、出力軸3からデファレンシャル4を介して車軸5および駆動輪6に伝達される。
[1. vehicle]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a control device for an internal combustion engine in the embodiment. The vehicle Ve of the present embodiment includes an engine (ENG) 1 that is a power source, an automatic transmission (T / M) 2, an output shaft 3, a differential 4, an axle 5, and drive wheels 6. Yes. The power output from the engine 1 is transmitted from the crankshaft 1 a to the output shaft 3 via the automatic transmission 2, and is transmitted from the output shaft 3 to the axle 5 and the drive wheels 6 via the differential 4.

エンジン1は、周知の内燃機関により構成された4サイクルエンジンであり、各気筒内に燃料を直接噴射する直噴式に構成されている。そのエンジン1は、車両Veに搭載された制御装置(ECU)10によって電気的に制御される。なお、制御装置10の詳細は後述する。   The engine 1 is a four-cycle engine constituted by a known internal combustion engine, and is constituted by a direct injection type in which fuel is directly injected into each cylinder. The engine 1 is electrically controlled by a control device (ECU) 10 mounted on the vehicle Ve. Details of the control device 10 will be described later.

自動変速機2は、自動で変速比を変化させることができる周知の変速機であり、自動でニュートラル状態に設定できるように構成されている。なお、車両Veは、流体流によってトルク増幅作用を生じるトルクコンバータを備え、エンジン1がトルクコンバータを介して自動変速機2とトルク伝達可能に接続されてもよい。   The automatic transmission 2 is a known transmission that can automatically change the gear ratio, and is configured to be automatically set to a neutral state. Note that the vehicle Ve may include a torque converter that generates a torque amplification action by a fluid flow, and the engine 1 may be connected to the automatic transmission 2 via the torque converter so as to be able to transmit torque.

また、車両Veには、エンジン1を始動させる始動装置(スタータ)7が搭載されている。始動装置7は、バッテリ(図示せず)に電気的に接続された電動モータにより構成され、エンジン始動時に制御装置10によって駆動制御される。   The vehicle Ve is equipped with a starter (starter) 7 that starts the engine 1. The starting device 7 is constituted by an electric motor electrically connected to a battery (not shown), and is driven and controlled by the control device 10 when the engine is started.

その車両Veは、制御装置10の制御によってエンジン1を自動停止および再始動させることができる。なお、上述した図1に示す車両Veのパワートレーンは、一例である。エンジン1および制御装置10が搭載される車両は、FF車両であってもよく、FR車両であってもよい。   The vehicle Ve can automatically stop and restart the engine 1 under the control of the control device 10. Note that the power train of the vehicle Ve shown in FIG. 1 described above is an example. The vehicle on which engine 1 and control device 10 are mounted may be an FF vehicle or an FR vehicle.

[2.制御装置]
制御装置10は、エンジン1の燃料噴射および点火時期を制御する電子制御装置により構成されている。制御装置10は、車両Veに搭載された各種センサから入力された信号および記憶装置に保存されているデータを用いて各種の演算を行い、その結果の指令信号をエンジン1に出力して、エンジン1を制御する。
[2. Control device]
The control device 10 is constituted by an electronic control device that controls fuel injection and ignition timing of the engine 1. The control device 10 performs various calculations using signals input from various sensors mounted on the vehicle Ve and data stored in the storage device, and outputs a command signal as a result to the engine 1. 1 is controlled.

図1に示すように、制御装置10には、クランク角センサ20からセンサ出力信号が入力される。クランク角センサ20は、エンジン1の回転方向およびクランク角度を検知し、その信号を出力する。また、制御装置10には、図示しない各種のセンサ(例えば、アクセル開度センサ、ブレーキストロークセンサ、車速センサ、スロットル開度センサなど)からの信号が入力される。   As shown in FIG. 1, a sensor output signal is input from the crank angle sensor 20 to the control device 10. The crank angle sensor 20 detects the rotation direction and crank angle of the engine 1 and outputs a signal thereof. Further, the control device 10 receives signals from various sensors (not shown) (for example, an accelerator opening sensor, a brake stroke sensor, a vehicle speed sensor, a throttle opening sensor, etc.).

制御装置10は、車両状態に応じてエンジン1への燃料噴射および点火時期を制御するとともに、エンジン1を自動停止および再始動させる。その制御装置10は、エンジン1を自動停止させる制御部としての自動停止制御部と、エンジン1を再始動させる制御部としての始動制御部とを有する。   The control device 10 controls the fuel injection and ignition timing to the engine 1 according to the vehicle state, and automatically stops and restarts the engine 1. The control device 10 includes an automatic stop control unit as a control unit that automatically stops the engine 1 and a start control unit as a control unit that restarts the engine 1.

例えば、制御装置10は、所定の停止条件が成立したと判定した場合に、エンジン停止制御を実行してエンジン1を自動停止させる。停止条件としては、車両が信号待ち等で一時停止した場合や、走行中の車両が減速している場合や、ある程度高車速で走行中にアクセルペダルの踏み込みが解除された場合などが挙げられる。エンジン停止制御には、エンジン1への燃料噴射(供給)を停止するフューエルカット制御(F/C制御)が含まれる。   For example, when it is determined that a predetermined stop condition is satisfied, the control device 10 performs engine stop control to automatically stop the engine 1. Examples of the stop condition include a case where the vehicle is temporarily stopped by waiting for a signal or the like, a case where the traveling vehicle is decelerating, or a case where the depression of the accelerator pedal is released while traveling at a certain high vehicle speed. The engine stop control includes fuel cut control (F / C control) for stopping fuel injection (supply) to the engine 1.

また、クランク角センサ20は、エンジン1の回転が停止するまでの間、およびエンジン1の回転停止後もクランク角度とエンジン1の回転速度とを検知する。これにより、制御装置10は、クランク角センサ20から入力される信号に基づいて、フューエルカットを開始してからエンジン1が回転停止するまでの間およびエンジン1の回転停止後もクランク角度とエンジン回転速度とを検出できる。   The crank angle sensor 20 detects the crank angle and the rotation speed of the engine 1 until the rotation of the engine 1 stops and also after the rotation of the engine 1 stops. As a result, the control device 10 determines the crank angle and the engine rotation based on the signal input from the crank angle sensor 20 from the start of fuel cut until the engine 1 stops rotating and after the engine 1 stops rotating. Speed and can be detected.

そして、制御装置10は、エンジン1を自動停止後に再始動条件が成立したと判定された場合、エンジン始動制御を実行してエンジン1を再始動させる。再始動条件(始動要求)としては、アクセルペダルが踏み込まれたことを検出した場合や、停車中にブレーキペダルの踏み込みが解除された場合や、バッテリの残容量が低下したことによる充電要求がある場合などが挙げられる。また、制御装置10は、クランク角センサ20を含む各種センサからの入力信号を検出したか否かを判定する判定部を含み、その判定部によって再始動条件が成立したか否かを判定することができる。   When it is determined that the restart condition is satisfied after the engine 1 is automatically stopped, the control device 10 executes engine start control to restart the engine 1. As a restart condition (start request), there is a charge request when it is detected that the accelerator pedal is depressed, when the brake pedal is released while the vehicle is stopped, or when the remaining battery capacity is reduced. Cases. Further, the control device 10 includes a determination unit that determines whether or not an input signal from various sensors including the crank angle sensor 20 is detected, and the determination unit determines whether or not a restart condition is satisfied. Can do.

エンジン始動制御には、着火始動制御とスタータ始動制御との二つの制御が含まれる。着火始動制御は、膨張行程の気筒への着火(燃料噴射および点火)を行い、その燃焼エネルギーによってクランクシャフト1aを回転させる制御である。一方、スタータ始動制御は、バッテリの電力を消費して始動装置7を駆動させることによりクランクシャフト1aを回転させる制御である。制御装置10は、スタータ始動制御を実行する際、スタータ信号を出力して始動装置7を駆動させる。   The engine start control includes two controls, ignition start control and starter start control. The ignition start control is control for performing ignition (fuel injection and ignition) on the cylinder in the expansion stroke and rotating the crankshaft 1a by the combustion energy. On the other hand, the starter start control is control for rotating the crankshaft 1 a by consuming the battery power and driving the starter 7. When executing the starter start control, the control device 10 outputs a starter signal to drive the starter 7.

制御装置10は、車両状態に応じて、着火始動のみでエンジン1を始動させる場合と、着火始動と始動装置7とを併用してエンジン1を始動させる場合と、始動装置7のみでエンジン1を再始動させる場合とを使い分ける。例えば、エンジン1が回転停止するまでの間に始動要求がある場合、膨張行程の気筒への燃料噴射と同時に点火を行う着火始動のみによって、あるいは着火始動と始動装置7とを併用して、エンジン1を再始動させる。   The control device 10 starts the engine 1 only when starting ignition according to the vehicle state, when starting the engine 1 using both ignition start and the starting device 7, and only when the starting device 7 starts the engine 1. Use properly when restarting. For example, when there is a start request until the engine 1 stops rotating, the engine 1 is used only by the ignition start in which ignition is performed simultaneously with the fuel injection to the cylinder in the expansion stroke, or the ignition start and the starter 7 are used in combination. 1 is restarted.

特に、着火始動制御を実行する際には、着火対象となる膨張行程の気筒における状態、すなわち膨張行程の気筒におけるピストン位置(クランク角度)および着火始動時に必要な新気の確保が、着火性(始動安定性)の観点から重要である。そのため、燃料噴射を停止させた後(F/C開始後)、エンジン1の回転が停止するまでの間(エンジン停止過程中)に、再始動時に必要になる空気量を調整および確保できるように構成されている。具体的には、車両Veは、エンジン1への吸気(新気)の流入量を調整するスロットルや吸気弁などを有する空気調整装置(図示せず)を備え、空気量(吸気量)を調整して、再始動に必要最小限の空気を膨張行程の気筒内に確保する。これにより、再始動時に着火性(始動安定性)が確保されるとともに、エンジン停止時の振動悪化を抑制できる。   In particular, when executing the ignition start control, the state of the cylinder in the expansion stroke to be ignited, that is, the piston position (crank angle) in the cylinder of the expansion stroke and securing of fresh air required at the start of ignition are ignitable ( This is important from the viewpoint of starting stability. Therefore, after the fuel injection is stopped (after the start of F / C), until the rotation of the engine 1 stops (during the engine stop process), the amount of air required for restart can be adjusted and secured. It is configured. Specifically, the vehicle Ve includes an air adjusting device (not shown) having a throttle, an intake valve, and the like that adjust the amount of intake air (fresh air) flowing into the engine 1 to adjust the air amount (intake air amount). Thus, the minimum air necessary for restarting is secured in the cylinder in the expansion stroke. Thereby, ignitability (starting stability) is ensured at the time of restart, and vibration deterioration when the engine is stopped can be suppressed.

[3−1.新気を確保する方法]
図2は、エンジン揺り戻し時の膨張行程気筒に新気を確保する方法を説明するための図である。なお、図2には、F/C実行フラグ、スタータ信号、クランクカウンタ、エンジン回転速度の四つの項目について図示する。
[3-1. How to ensure freshness]
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of ensuring fresh air in the expansion stroke cylinder when the engine is swung back. FIG. 2 illustrates four items of an F / C execution flag, a starter signal, a crank counter, and an engine speed.

図2に示すように、エンジン1を自動停止させる際、フューエルカット制御が開始(F/C制御開始)され、F/C実行フラグがOFFからONに切り替わる。F/C制御開始後、F/C開始気筒の上死点(TDC)から膨張行程での燃料噴射が停止され、エンジン回転速度が低下する。そして、クランクシャフト1aを回転停止させる際、揺り戻し期間においてクランクシャフト1aが逆回転し、膨張行程の気筒(着火始動を実行する際に初爆される気筒)においてピストン位置(クランク角度)が上死点側に戻される揺り戻しが発生する。揺り戻しが発生すると、再始動時に着火対象となる気筒(膨張行程気筒)の状態が安定せず、着火始動時に着火性が不安定になるため、再始動性を低下させる虞がある。そこで、制御装置10は、再始動性(着火性)を向上させるために、揺り戻し時の膨張行程の気筒に新気を確保させるように構成されている。   As shown in FIG. 2, when the engine 1 is automatically stopped, fuel cut control is started (F / C control start), and the F / C execution flag is switched from OFF to ON. After the start of the F / C control, the fuel injection in the expansion stroke is stopped from the top dead center (TDC) of the F / C start cylinder, and the engine speed is reduced. When the rotation of the crankshaft 1a is stopped, the crankshaft 1a rotates in the reverse direction during the swing-back period, and the piston position (crank angle) increases in the cylinder in the expansion stroke (the cylinder that is initially exploded when the ignition start is executed). Shaking back to the dead center occurs. When the swingback occurs, the state of the cylinder (expansion stroke cylinder) that is the target of ignition at the time of restart is not stable, and the ignitability becomes unstable at the start of ignition, which may reduce the restartability. Therefore, the control device 10 is configured to ensure fresh air in the cylinder in the expansion stroke at the time of swingback in order to improve restartability (ignitability).

具体的には、制御装置10は、図2に示すように、揺り戻し発生時の膨張行程の気筒が吸気行程を通過するまでの間に、スロットル等の空気調整機構を使って吸気管内の負圧を抜くように構成されている。さらに、エンジン回転速度の低下速度を緩やかにさせることで、吸気管内の負圧を抜く期間を長く確保できるように構成されている。また、制御装置10は、揺り戻し発生時の膨張行程の気筒に新気が確保されているのかを精度よく判定できるように構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 2, the control device 10 uses an air adjustment mechanism such as a throttle until the cylinder in the expansion stroke at the time of swingback passes through the intake stroke. It is configured to relieve pressure. Furthermore, by slowing down the engine rotation speed, it is possible to ensure a long period of time for removing the negative pressure in the intake pipe. Further, the control device 10 is configured to accurately determine whether fresh air is secured in the cylinder in the expansion stroke at the time of occurrence of swingback.

図3は、エンジン揺り戻し時に膨張行程気筒に新気を確保できているかの判定方法を説明するための図である。図3に示すように、揺り戻し発生以降、膨張行程の気筒に第1噴射を行う場合に、当該気筒が吸気行程を通過時の吸気管の圧力(吸気管圧)を記憶装置に記憶させて、その吸気管圧に基づいて膨張行程気筒への噴射可否を判断する。そして、噴射できないと判断された場合には、制御装置10は、その膨張行程の気筒への燃料噴射を実行せず、スタータ始動制御のみを実行して始動装置7を使ってエンジン1を再始動させる。   FIG. 3 is a diagram for explaining a method of determining whether fresh air is secured in the expansion stroke cylinder when the engine is swung back. As shown in FIG. 3, when the first injection is performed on the cylinder in the expansion stroke after the occurrence of the swing back, the pressure of the intake pipe (intake pipe pressure) when the cylinder passes through the intake stroke is stored in the storage device. Based on the intake pipe pressure, it is determined whether or not injection into the expansion stroke cylinder is possible. If it is determined that injection cannot be performed, the control device 10 does not perform fuel injection to the cylinder in the expansion stroke, performs only starter start control, and restarts the engine 1 using the starter 7. Let

具体的には、制御装置10は、第1噴射気筒の膨張行程気筒について吸気行程時の吸気管圧を確認する。吸気管圧が所定値以上の場合、制御装置10は膨張行程気筒への燃料噴射を開始する。一方、吸気管圧が所定値未満の場合、制御装置10は膨張行程気筒への噴射をやめて始動装置7を使ってエンジン1を始動させる。   Specifically, the control device 10 checks the intake pipe pressure during the intake stroke for the expansion stroke cylinder of the first injection cylinder. When the intake pipe pressure is greater than or equal to a predetermined value, the control device 10 starts fuel injection into the expansion stroke cylinder. On the other hand, when the intake pipe pressure is less than the predetermined value, the control device 10 stops the injection to the expansion stroke cylinder and starts the engine 1 using the start device 7.

[3−2.掃気済みかの判定方法]
図4は、膨張行程気筒のエキゾーストマニホールド(エキマニ)が掃気できているかの判定方法を説明するための図である。図4に示すように、膨張行程気筒に燃料噴射する際、排気弁(EXバルブ)が開いている場合には、エキゾーストマニホールドが掃気できているか否かを判定する。例えば、エンジン1が4気筒エンジンの場合には、揺り戻し発生時に排気弁が一旦開く。排気弁が開いた時に、膨張行程の気筒内の圧力が負圧であれば、エキゾーストマニホールドから燃焼ガスを気筒内に吸い戻す。つまり、排気弁が開いている間、エキゾーストマニホールドから燃焼ガスを吸込むことになる。そして、揺り戻しによりピストン位置が上死点付近まで戻ったら燃料噴射・点火を実行する。この場合、エキゾーストマニホールドに燃焼ガスが含まれていると失火する虞がある。
[3-2. Judgment method of scavenging completed]
FIG. 4 is a diagram for explaining a method for determining whether the exhaust manifold (exhaust manifold) of the expansion stroke cylinder is scavenging. As shown in FIG. 4, when fuel is injected into the expansion stroke cylinder, if the exhaust valve (EX valve) is open, it is determined whether or not the exhaust manifold is scavenged. For example, when the engine 1 is a four-cylinder engine, the exhaust valve is temporarily opened when the swing back occurs. If the pressure in the cylinder in the expansion stroke is negative when the exhaust valve is opened, the combustion gas is sucked back into the cylinder from the exhaust manifold. That is, the combustion gas is sucked from the exhaust manifold while the exhaust valve is open. Then, when the piston returns to near the top dead center due to rocking back, fuel injection / ignition is executed. In this case, there is a risk of misfire if the exhaust manifold contains combustion gas.

そこで、制御装置10は、着火始動時の第1噴射気筒が掃気済みであるか否かの判定結果に基づいて、膨張行程気筒への燃料噴射を実行する場合と、膨張行程気筒への燃料噴射を実行しない場合とを分けて始動制御を実行する。   Therefore, the control device 10 executes the fuel injection to the expansion stroke cylinder and the fuel injection to the expansion stroke cylinder based on the determination result of whether or not the first injection cylinder at the start of ignition has been scavenged. The start control is executed separately from the case where the control is not executed.

図5は、膨張行程気筒に燃料噴射を実行する場合を説明するための図である。図5に示すように、揺り戻し発生以降、膨張行程気筒(No4)に第1噴射する場合に、当該気筒が、その1サイクル前に一度でもフューエルカット(F/C)されていると、排気弁が開いた際もエキゾーストマニホールドの吸い戻しで新気が入る(掃気できている)。1サイクル前とは、クランク回転量720deg以上前の状態を指し、例えば揺り戻し発生時の膨張行程気筒(No4)が一つ前の膨張行程以前にある場合を意味する。図5に示す例では、揺り戻し発生時の膨張行程気筒(No4)がF/C開始気筒に該当し、そのF/C開始気筒のTDC(クランク回転量0)ではフューエルカット(F/C)が実行されている。これにより、揺り戻し発生時の膨張行程気筒(No4)に新気が確保されているか否かを判定することができる。この場合、初爆対象(第1噴射)の気筒が掃気済みであることによって着火性が確保されているので、制御装置10は膨張行程への噴射(第1噴射)を実行し着火始動によりエンジン1を再始動させる。なお、図5に記載の「F/C」は、フューエルカットの実行を意味し、圧縮行程で燃料噴射が停止されたことを表す。また、一度でもフューエルカットされた気筒では、排気行程において掃気されたことを意味する「掃気」が記載されている。   FIG. 5 is a diagram for explaining a case where fuel injection is performed in the expansion stroke cylinder. As shown in FIG. 5, when the first injection is made to the expansion stroke cylinder (No. 4) after the occurrence of the swing back, if the cylinder has been cut once (F / C) one cycle before the exhaust, Even when the valve opens, fresh air comes in by sucking back the exhaust manifold. One cycle before refers to a state before the crank rotation amount 720 degrees or more, and means, for example, the case where the expansion stroke cylinder (No. 4) at the time of the occurrence of swingback is before the previous expansion stroke. In the example shown in FIG. 5, the expansion stroke cylinder (No. 4) at the time of occurrence of swing back corresponds to the F / C start cylinder, and the fuel cut (F / C) occurs at the TDC (crank rotation amount 0) of the F / C start cylinder. Is running. Thereby, it is possible to determine whether or not fresh air is secured in the expansion stroke cylinder (No. 4) at the time of occurrence of swing back. In this case, since the ignitability is ensured because the cylinder of the first explosion target (first injection) has been scavenged, the control device 10 performs injection (first injection) to the expansion stroke and starts the engine by starting ignition. 1 is restarted. Note that “F / C” shown in FIG. 5 means execution of fuel cut, and represents that fuel injection is stopped in the compression stroke. In addition, “scavenging” indicating that scavenging is performed in the exhaust stroke is described in the cylinder that has been cut even once.

図6は、膨張行程気筒に燃料噴射を実行しない場合を説明するための図である。図6に示すように、揺り戻し発生以降、膨張行程気筒(No3)に第1噴射をする場合、当該気筒(No3)が、その1サイクル前に一度でもフューエルカットされていないと、排気弁が開いた際にエキゾーストマニホールドから燃焼ガスが入る(掃気できない)。この場合は、初爆対象の気筒(No3)が掃気されていないため、制御装置10は膨張行程噴射(着火始動)を実行せずに、始動装置7を使ってエンジン1を再始動させる。なお、掃気未完了の場合には燃焼ガスを吸込む。   FIG. 6 is a diagram for explaining a case where fuel injection is not performed in the expansion stroke cylinder. As shown in FIG. 6, when the first injection is made to the expansion stroke cylinder (No. 3) after the occurrence of the swing back, if the cylinder (No. 3) is not cut even once before the cycle, the exhaust valve When opened, combustion gas enters from the exhaust manifold (cannot be scavenged). In this case, since the first explosion target cylinder (No. 3) is not scavenged, the control device 10 restarts the engine 1 using the starter 7 without executing the expansion stroke injection (ignition start). When scavenging is not completed, combustion gas is sucked.

また、新気の確保および掃気が促進されるように、制御装置10はエンジン回転速度の低下を緩和させる制御を実行する。さらに、新気確保および掃気済み状態であるか否かに応じて、制御装置10は再始動時に着火始動制御の実行を選択する。   In addition, the control device 10 performs control to alleviate the decrease in the engine rotation speed so that the securing of fresh air and the scavenging are promoted. Furthermore, the control device 10 selects execution of the ignition start control at the time of restart depending on whether the fresh air is secured and the scavenged state is reached.

[3−3.空気確保・掃気促進処理]
図7は、空気確保・掃気促進処理を示すフローチャートである。図7に示す処理フローは、エンジン停止制御を実行中に制御装置10によって実行される。
[3-3. Securing air and promoting scavenging]
FIG. 7 is a flowchart showing air securing / scavenging promotion processing. The processing flow shown in FIG. 7 is executed by the control device 10 during execution of engine stop control.

図7に示すように、制御装置10は、エンジン停止制御中(間欠停止制御中)に、フューエルカット中であるか否かを判定する(ステップS1)。ステップS1では、フューエルカットが開始されたか否かが判定される。フューエルカット中である場合(ステップS1:Yes)、制御装置10は、エンジン1の回転停止前であるか否かを判定する(ステップS2)。   As shown in FIG. 7, the control device 10 determines whether or not the fuel is being cut during the engine stop control (intermittent stop control) (step S1). In step S1, it is determined whether or not fuel cut is started. When the fuel cut is in progress (step S1: Yes), the control device 10 determines whether or not the engine 1 has been stopped (step S2).

エンジン1の回転停止前である場合(ステップS2:Yes)、制御装置10は、エンジン回転速度に応じた開度となるようにスロットル開度指示を出力し(ステップS3)、エアコンカット要求を行い(ステップS4)、オルタネータの発電制限要求を行う(ステップS5)。再始動時に必要最小限の空気を確保するために、ステップS3の処理によりエンジン停止過程中にスロットル開度が制御され、再始動時に必要になる空気量に調整される。これにより、振動悪化を抑制できる。ステップS3の処理は、吸気管内の負圧を抜くための処理であり、吸気弁開度指示を出力して吸気弁開度を調整することにより吸気量を調整するように構成されてもよい。これにより、スロットルや吸気弁が比較的開いていない状態でも吸気管内の負圧を抜くことができる。加えて、ステップS4〜S5では、補機(エアコン,オルタネータ)を停止させてエンジン回転速度を緩やかに低下させる。これにより、吸気管内の負圧を抜く期間を長くさせる。また、制御装置10は、フューエルカット制御の開始と同時にステップS4,S5を実行することができる。   If it is before the engine 1 stops rotating (step S2: Yes), the control device 10 outputs a throttle opening instruction so as to achieve an opening according to the engine speed (step S3), and issues an air conditioner cut request. (Step S4), an alternator power generation restriction request is made (Step S5). In order to secure the minimum necessary air at the time of restart, the throttle opening is controlled during the engine stop process by the process of step S3 and adjusted to the amount of air required at the time of restart. Thereby, vibration deterioration can be suppressed. The process of step S3 is a process for releasing the negative pressure in the intake pipe, and may be configured to adjust the intake air amount by outputting an intake valve opening instruction and adjusting the intake valve opening. Thereby, the negative pressure in the intake pipe can be released even when the throttle and the intake valve are not relatively open. In addition, in steps S4 to S5, the auxiliary machinery (air conditioner, alternator) is stopped to gently decrease the engine speed. This lengthens the period during which the negative pressure in the intake pipe is released. Moreover, the control apparatus 10 can perform step S4, S5 simultaneously with the start of fuel cut control.

フューエルカット中でない場合(ステップS1:No)、あるいはエンジン1の回転停止前でない場合(ステップS2:No)、制御装置10は、スロットル開度指示を行わず(ステップS6)、エアコンカット要求を行わず(ステップS7)、オルタネータ発電制限要求を行わない(ステップS8)。例えば、ステップS2で否定的に判定された場合にはエンジン1が回転停止後であるため、上述したようにエンジン回転速度の低下速度を緩和させることができないので、補機の停止要求を行わない。   When the fuel cut is not in progress (step S1: No), or when the engine 1 has not stopped rotating (step S2: No), the control device 10 does not issue a throttle opening instruction (step S6) and issues an air conditioner cut request. (Step S7), no alternator power generation restriction request is made (Step S8). For example, if the determination in step S2 is negative, the engine 1 is after the rotation is stopped, and therefore, the reduction speed of the engine rotation speed cannot be reduced as described above, so that no auxiliary machine stop request is made. .

[3−4.始動方法の選択処理]
図8は、始動方法の選択処理を示すフローチャートである。図8に示す処理フローは、エンジン揺り戻し発生以降に始動要求が発生した場合に制御装置10によって実行される。
[3-4. Starting method selection process]
FIG. 8 is a flowchart showing a start method selection process. The processing flow shown in FIG. 8 is executed by the control device 10 when a start request is generated after the occurrence of engine swingback.

図8に示すように、制御装置10は、揺り戻し発生後であるか否かを判定する(ステップS11)。揺り戻し発生後でない場合(ステップS11:No)、この制御ルーチンは終了する。   As shown in FIG. 8, the control device 10 determines whether or not it is after the occurrence of swing back (step S <b> 11). If it is not after the occurrence of shakeback (step S11: No), this control routine ends.

一方、揺り戻し発生後である場合(ステップS11:Yes)、制御装置10は、膨張行程の気筒を特定する(ステップS12)。ステップS12では、クランク角センサ20から入力される信号に基づいてピストン位置(クランク角度)を特定して膨張行程の気筒が特定される。そして、制御装置10は、ステップS12で特定された膨張行程の気筒が、吸気行程を通過する時の吸気管圧が所定値以上であるか否かを判定する(ステップS13)。制御装置10は、吸気行程を通過する際の吸気管圧を記憶装置に記憶させておき、ステップS13では記憶装置から吸気管圧を読み出す。ステップS13で用いる所定値は、予め定められた値である。   On the other hand, when it is after the occurrence of the swingback (step S11: Yes), the control device 10 specifies the cylinder in the expansion stroke (step S12). In step S12, the piston position (crank angle) is specified based on the signal input from the crank angle sensor 20, and the cylinder in the expansion stroke is specified. Then, the control device 10 determines whether or not the intake pipe pressure when the cylinder in the expansion stroke specified in step S12 passes through the intake stroke is greater than or equal to a predetermined value (step S13). The control device 10 stores the intake pipe pressure when passing through the intake stroke in the storage device, and reads the intake pipe pressure from the storage device in step S13. The predetermined value used in step S13 is a predetermined value.

吸気行程を通過する時の吸気管圧が所定値以上である場合(ステップS13:Yes)、制御装置10は、フューエルカットを開始した気筒の上死点(F/C開始気筒のTDC)から揺り戻し発生までのクランク回転量が900deg以上であるか否かを判定する(ステップS14)。ステップS14では、上述した図5に示す例のように初爆対象の気筒が掃気済みであるか否かが判定される。エンジン1が4気筒エンジンの場合、フューエルカットを開始した気筒の上死点(F/C開始気筒のTDC)から揺り戻し発生までに720deg以上回転している場合、噴射する膨張行程気筒が少なくとも1サイクル前にフューエルカット(F/C)が実行されていると判断できる。そのため、エキゾーストマニホールド内が新気で掃気されている状態となり、膨張行程の気筒内に気体(ガス)を吸い戻しても新気が確保できる。   If the intake pipe pressure when passing through the intake stroke is greater than or equal to a predetermined value (step S13: Yes), the control device 10 swings from the top dead center of the cylinder that started the fuel cut (TDC of the F / C start cylinder). It is determined whether or not the crank rotation amount until the return occurs is 900 degrees or more (step S14). In step S14, it is determined whether or not the first explosion target cylinder has been scavenged, as in the example shown in FIG. When the engine 1 is a four-cylinder engine, when the engine 1 is rotating more than 720 deg from the top dead center (TDC of the F / C start cylinder) where the fuel cut is started to the occurrence of the swingback, at least 1 expansion stroke cylinder is injected. It can be determined that the fuel cut (F / C) is executed before the cycle. Therefore, the exhaust manifold is scavenged with fresh air, and fresh air can be secured even if the gas (gas) is sucked back into the cylinder in the expansion stroke.

フューエルカットを開始した気筒の上死点(F/C開始気筒のTDC)から揺り戻し発生までのクランク回転量が900deg以上である場合(ステップS14:Yes)、制御装置10は膨張行程気筒への燃料噴射実行を選択する(ステップS15)。ステップS15では、第1噴射する膨張行程気筒(着火始動時に初爆対象となる気筒)が掃気済みであるため、始動制御として着火始動制御が選択される。   When the crank rotation amount from the top dead center (TDC of the F / C start cylinder) starting the fuel cut to the occurrence of the swing back is 900 degrees or more (step S14: Yes), the control device 10 sends the expansion stroke cylinder to the expansion stroke cylinder. The fuel injection execution is selected (step S15). In step S15, since the expansion stroke cylinder (the cylinder targeted for the first explosion at the start of ignition) has been scavenged, the ignition start control is selected as the start control.

また、吸気行程を通過する時の吸気管圧が所定値以上でない場合(ステップS13:No)、あるいはフューエルカットを開始した気筒の上死点(F/C開始気筒のTDC)から揺り戻し発生までのクランク回転量が900deg以上でない場合(ステップS14:No)、制御装置10は、始動装置7によるエンジン始動を選択する(ステップS16)。ステップS16では、上述した図6に示すように第1噴射する膨張行程気筒(着火始動時に初爆対象となる気筒)が掃気できていないため再始動時に必要な新気が確保されていないので、着火始動を実行せず、始動制御としてスタータ始動制御が選択される。このように、ステップS13で否定的に判定された場合、またはステップS14で否定的に判定された場合、膨張行程気筒への燃料噴射を行わず、始動装置7のみを使ってエンジン始動するように切り替える。   Further, when the intake pipe pressure when passing through the intake stroke is not equal to or higher than a predetermined value (step S13: No), or from the top dead center of the cylinder that has started fuel cut (TDC of the F / C start cylinder) to the occurrence of swing back If the crank rotation amount is not 900 deg or more (step S14: No), the control device 10 selects engine start by the starter 7 (step S16). In step S16, as shown in FIG. 6 described above, since the expansion stroke cylinder (the cylinder targeted for the initial explosion at the start of ignition) cannot be scavenged, the fresh air necessary for restart is not secured. The ignition start is not executed, and the starter start control is selected as the start control. As described above, when a negative determination is made in step S13 or a negative determination is made in step S14, the engine is started using only the starter 7 without performing fuel injection to the expansion stroke cylinder. Switch.

以上説明した通り、制御装置10によれば、膨張行程気筒への燃料噴射による始動可否を精度よく判断でき、着火始動時の始動安定性が確保される。これにより、ドライバーにとって不快感・違和感の少ない再始動を実現することができる。また、着火始動時の始動安定性を確保するためには、エンジン停止過程中に初爆対象の気筒に必要量の新気を入れる必要がある。この場合、電子スロットルを開けば新気は入るが回転停止時の振動が大きくなる背反がある。これに対して、制御装置10によれば新気の導入と停止時振動の抑制とを両立できる。さらに、初爆対象の気筒に必要量の新気が確保されていないと判断した場合には、着火始動を実行せず、始動装置7に使用してエンジン1を再始動させる。これにより、エンジン1を確実に再始動させることができる。   As described above, according to the control device 10, it is possible to accurately determine whether or not the fuel can be started by injecting fuel into the expansion stroke cylinder, and start stability at the start of ignition is ensured. As a result, it is possible to realize a restart with less discomfort and discomfort for the driver. Further, in order to ensure the starting stability at the start of ignition, it is necessary to put a necessary amount of fresh air into the cylinder targeted for the first explosion during the engine stop process. In this case, if the electronic throttle is opened, fresh air enters, but there is a contradiction in which the vibration when the rotation stops is increased. On the other hand, according to the control device 10, it is possible to achieve both introduction of fresh air and suppression of vibration at the time of stop. Furthermore, when it is determined that the required amount of fresh air is not secured in the cylinder targeted for the first explosion, the engine 1 is restarted using the starter 7 without performing the ignition start. Thereby, the engine 1 can be restarted reliably.

1 エンジン(ENG)
7 始動装置(スタータ)
10 制御装置(ECU)
20 クランク角センサ
1 Engine (ENG)
7 Starter (Starter)
10 Control unit (ECU)
20 Crank angle sensor

Claims (1)

内燃機関を自動停止および再始動させることができる車両に搭載され、前記内燃機関の自動停止後に膨張行程の気筒への燃料噴射および点火を行う着火始動により前記内燃機関を再始動させる内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関を自動停止させる際、フューエルカット開始後かつ前記内燃機関の回転停止前に、補機を停止させるとともに、スロットル開度または吸気弁開度を調整し、
前記内燃機関の揺り戻し発生したと判定された場合で、かつ、前記着火始動時に第1噴射を行う予定の膨張行程の気筒が停止直前に吸気行程を通過した際の吸気管圧が所定値以下だった場合、または、前記内燃機関の揺り戻しが発生したと判定された場合で、かつ、前記着火始動時に第1噴射を行う予定の膨張行程の気筒において1サイクル前の時点でまだフューエルカットを実行されていない状態だった場合には、前記着火始動を実行せず、始動装置を用いて前記内燃機関を再始動させる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
Control of an internal combustion engine mounted on a vehicle capable of automatically stopping and restarting the internal combustion engine and restarting the internal combustion engine by an ignition start for performing fuel injection and ignition to a cylinder in an expansion stroke after the internal combustion engine is automatically stopped In the device
When automatically stopping the internal combustion engine, after starting the fuel cut and before stopping the rotation of the internal combustion engine, stop the auxiliary machine, adjust the throttle opening or intake valve opening,
If the internal combustion engine of the swing-back is determined to have occurred, and the intake pipe pressure when the cylinder of the expansion stroke has passed the intake stroke immediately before stopping of the plan to the first injection during the ignition start is a predetermined value In the case of the following, or when it is determined that the internal combustion engine has been shaken back, and the cylinder in the expansion stroke scheduled to perform the first injection at the start of ignition, the fuel still remains at the time before one cycle. If it was a state that is not running the cut does not run the ignition starter control device for an internal combustion engine, characterized in that for restarting the internal combustion engine using a starting device.
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