JPH10288069A - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents

内燃機関の始動制御装置

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JPH10288069A
JPH10288069A JP9097645A JP9764597A JPH10288069A JP H10288069 A JPH10288069 A JP H10288069A JP 9097645 A JP9097645 A JP 9097645A JP 9764597 A JP9764597 A JP 9764597A JP H10288069 A JPH10288069 A JP H10288069A
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JP
Japan
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internal combustion
combustion engine
engine
temperature
cooling water
Prior art date
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Pending
Application number
JP9097645A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Wakimoto
亨 脇本
Hisashi Oki
久 大木
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.)
Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc, Toyota Motor Corp filed Critical Nippon Soken Inc
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Publication of JPH10288069A publication Critical patent/JPH10288069A/ja
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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン始動性の向上を図りつつ、未燃焼ガ
スの大気中への排出を防止する。 【解決手段】 冷却水の温度TW が−20℃より低い冷
間始動時においては、スタータスイッチ5が投入されて
から制御終了時間Tend の間は、第3バルブ装置12が
閉じ、かつ、エンジン1への燃料噴射を停止した状態と
する。そして、その後、燃料噴射を開始する。これによ
り、電気ヒータ6の熱に加えてクランキングによる圧縮
熱が吸気に与えられるので、未燃焼ガスを大気中に放出
することなく、燃焼室内の温度を上昇させることができ
るとともに、燃焼室内の温度が上昇した後に、燃料噴射
が開始されるので、確実にエンジン1を始動させること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の始動制
御装置に関するもので、特に寒冷地向けのディーゼルエ
ンジンに適用して有効である。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは、周知のごとく、
燃焼室内の吸気(空気)を圧縮して燃料の着火温度まで
上昇させ、この状態で燃料を燃焼室内に噴射することに
よりエンジンを稼動させるものであるので、外気温度が
低く、エンジンの温度(冷却水、シリンダブロックやシ
リンダヘッド等の温度)が低い、いわゆる冷間始動時に
は、燃焼室内の温度が上昇せず、エンジンが始動し難
い。
【0003】そこで、この冷間始動時のディーゼルエン
ジンの始動性(以下、エンジン始動性という。)を向上
させるべく、実開昭61−43963号公報では、ディ
ーゼルエンジンの吸気通路にヒータを配設するととも
に、排気をヒータ上流側に還流させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載の発明では、ヒータにより吸気を加熱するととも
に、排気をヒータの上流側に還流させているので、吸気
の温度を早く上昇させることができ、その分、エンジン
始動性を向上させることができる。しかし、エンジン始
動性が向上したと言えども、冷間始動時において、一度
のクランキングでディーゼルエンジンが始動することは
稀であるので、クランキングを始めてからエンジンが始
動する(着火する)までの間に供給(噴射)された燃料
が、全て、未燃焼ガスとして大気中に放出されてしま
う。
【0005】本発明は、上記点に鑑み、エンジン始動性
の向上を図りつつ、未燃焼ガスの大気中への排出を防止
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項1〜
4に記載の発明では、内燃機関(1)の冷間始動時に、
内燃機関(1)のクランクシャフトを回転させるクラン
キング手段(4)の始動時から所定時間(Tend )、内
燃機関(1)への燃料噴射を停止し、その後、燃料噴射
を開始することを特徴とする。
【0007】これにより、冷間始動時においては、クラ
ンキング手段(4)の始動時から所定時間(Tend )の
間は、内燃機関(1)への燃料噴射を停止した状態でク
ランクシャフトが回転する(以下、この作動をクランキ
ングと呼ぶ。)ので、未燃焼ガスを大気中に放出するこ
となく、内燃機関(1)の温度を上昇させることができ
る。
【0008】そして、所定時間(Tend )の間、クラン
キングを繰り返して内燃機関(1)の温度が上昇した後
に、内燃機関(1)への燃料噴射が開始されるので、確
実に内燃機関(1)を始動させることができるととも
に、燃料噴射開始後に大気に放出される未燃焼ガスの量
を減少させることができる。以上に述べたように、本発
明によれば、内燃機関(12)の始動性の向上を図りつ
つ、未燃焼ガスの大気中への排出を防止することができ
る。
【0009】請求項2に記載の発明では、内燃機関
(1)の冷間始動時に、排気通路(3)の連通状態を制
御する排気通路弁(12)の開度を、全開状態に比べて
小さくすることを特徴とする。これにより、クランキン
グを繰り返すことおよび加熱手段(6)により加熱され
た吸気が、排気通路(3)から内燃機関(12)の外部
に排出されることを抑制することができるので、内燃機
関の始動性をさらに向上させることができる。
【0010】請求項3に記載の発明では、内燃機関
(1)の温度の低下に応じて前記所定時間(Tend )を
長くすることを特徴とする。これにより、内燃機関の温
度に応じた最適な内燃機関の始動制御を行うことができ
るので、内燃機関の始動性をより一層向上させることが
できる。請求項4に記載の発明では、冷却水の温度(T
W )の低下に応じて前記所定時間(Tend )を長くする
ことを特徴とする。
【0011】これにより、請求項3に記載の発明と同様
に、内燃機関の始動性をより一層向上させることができ
る。なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施
形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る内燃
機関の始動制御装置(以下、始動装置と略す。)をディ
ーゼルエンジン(以下、エンジンと呼ぶ。)に適用した
ものであって、図1は本実施形態に係る始動装置の模式
図である。図1中、1はエンジンであり、2は吸気が流
通する吸気管(吸気通路)であり、3は排気が流通する
排気管(排気通路)である。なお、排気管3の下流側
は、排気中の有害成分を浄化する触媒装置(図示せ
ず)、および消音器(図示せず)を経て大気中に連通し
ている。
【0013】また、4はエンジン1の始動時にクランク
シャフト(図示せず)を回転させるセルモータ(クラン
キング手段)であり、このセルモータ4は、バッテリ
(図示せず)から電力を得て、運転者が操作するスター
タスイッチ(始動スイッチ)5に連動して回転するもの
である。また、吸気管2には、吸気を加熱する電気ヒー
タ(加熱手段)6が配設されており、この電気ヒータ
(以下、ヒータと略す。)6はバッテリから電力を得て
発熱するものである。なお、ヒータ6への通電は、後述
する電子制御装置(ECU)19により制御されてい
る。
【0014】一方、排気管3には、この排気管3から排
気を分岐させて、吸気管2のうちヒータ6の上流側に排
気を還流させる排気還流通路(以下、還流通路と略
す。)7が形成されており、この還流通路7と排気管3
との分岐部位37より下流側には、排気管3の連通状態
を制御する排気シャッタ8が配設されている。また、9
は還流通路7の途中から分岐して、吸気管2のうちヒー
タ6の下流側に排気を還流させる排気再循環装置(EG
R)用の通路であり、この通路9、および通路9と還流
通路7との分岐部79より下流側の還流通路7それぞれ
には、各通路を開閉する弁体10a、11aが配設され
いる。そして、各弁体10a、11aはアクチュエータ
10b、11bによって開閉駆動されており、この各ア
クチュエータ10b、11bおよび各弁体10a、11
aを合わせて、それぞれ第1バルブ装置10、第2バル
ブ装置11と呼ぶ。
【0015】また、12aは排気シャッタ8を作動させ
るアクチュエータであり、このアクチュエータ12aお
よび排気シャッタ8を合わせて第3バルブ装置(排気通
路弁)12と呼ぶ。そして、各アクチュエータ10b、
11b、12aは、真空ポンプ13が生成する負圧によ
り駆動されるものであり、各バルブ装置10、11、1
2の開閉制御は、各バルブ装置10、11、12に負圧
を供給する配管を第1、2、3電磁弁14、15、16
を開閉することによって行われる。
【0016】因みに、各電磁弁14、15、16を開く
と、各バルブ装置10、11、12が閉じ、逆に、各電
磁弁14、15、16を閉じると、各バルブ装置10、
11、12が開く。17は、燃料(軽油)を加圧してエ
ンジン1の各気筒に圧送する燃料噴射ポンプであり、1
8は噴射弁(インジェクタ)である。そして、この燃料
噴射ポンプ17、ヒータ6および各電磁弁14、15、
16は、ECU19により制御されており、このECU
19には、スタータスイッチ5からの信号、およびエン
ジン1の冷却水の温度を検出する水温センサ(冷却水温
度検出手段)20からの信号が入力されている。
【0017】因みに、ECU19は、中央演算装置(C
PU)、随時読み込み書き込み可能記憶装置(RAM)
および読み込み専用記憶装置(ROM)等かなる周知の
マイクロコンピュータであるとともに、その内部に時間
を計測するタイマー手段(以下、タイマと略す。)21
を有している。次に、本実施形態の作動を図2に示すフ
ローチャートを用いて述べる。
【0018】運転者によりイグニッションスイッチ(図
示せず)を投入されると、先ず、水温センサ20からの
信号を読み込む(S100)。そして、スタータスイッ
チ5が投入(ON)されているときには、冷却水の温度
W が40℃未満であるか否かを判定する(S110、
S120)。なお、スタータスイッチ5が投入(ON)
されていないときはS100に戻る。
【0019】そして、冷却水の温度TW が40℃未満で
あるときには、エンジン1が始動し易い程度までエンジ
ン1が温まっていないものとみなして、ヒータ6への通
電を開始するとともに(S130)、タイマ21を用い
てヒータ6へ通電する時間の計測を開始する(S14
0)。次に、冷却水の温度TW が−20℃未満であるか
否かを判定し(S150)、冷却水の温度TW が−20
℃未満であるときには、ヒータ6で吸気を加熱すること
のみによっては、エンジン1が始動し易い温度までエン
ジン1を温めることが困難であるものとみなして、RO
Mに記憶された図3に示すマップより制御終了時間(所
定時間)Tend を読み取るとともに(S160)、タイ
マ21を用いて制御終了時間Tend を計測すべく、制御
時間Tの計測を開始する(S170)。
【0020】そして、S160にて読み取られた制御終
了時間Tend の間は、第1バルブ装置10を開くととも
に第3バルブ装置12を閉じて、全ての排気をヒータ6
の上流側に還流させ、さらに、第2バルブ装置11を閉
じて排気再循環装置を停止するとともに、燃料噴射ポン
プ17内の燃料供給用の電磁弁(図示せず)を閉じて燃
料噴射を停止する(S180、190)。
【0021】その後、制御終了時間Tend が経過したと
きには、エンジン1が始動し易い程度までエンジン1が
温まったものとみなして、第1バルブ装置10を閉じる
とともに、第3バルブ装置12を開き、さらに、燃料噴
射ポンプ17内の電磁弁を開いて燃料噴射を開始すると
ともに、第2バルブ装置11を開閉して排気再循環装置
を作動させる(S200)。
【0022】次に、ヒータ6への通電開始時刻から所定
の通電時間(本実施形態では約20秒)が経過したか否
かを判定し(S210)、所定の通電時間が経過してい
ないときには通電を継続し、一方、所定の通電時間が経
過したときには通電を遮断する(S220)。ところ
で、S120にて冷却水の温度TW が40℃以上である
と判定されたときには、ヒータ6で吸気を加熱するまで
もなくエンジン1を始動することができるものとみなし
て、各バルブ装置10、11、12および燃料噴射ポン
プ17内の電磁弁をS200と同様に制御する(S23
0)。
【0023】また、S150にて冷却水の温度TW が−
20℃以上であると判定されたときには、ヒータ6で吸
気を加熱することのみでエンジン1を始動することがで
きるものとみなして、S200を実行する。なお、図3
から明らかなように、制御終了時間Tend は、冷却水の
温度TW が低くなるほど長くなるように設定されるもの
であり、具体的な制御終了時間Ten d の値は、エンジン
1の排気量やエンジン形式等によって適宜決定されるも
のである。
【0024】次に、本実施形態の特徴を述べる。本実施
形態によれば、冷却水の温度TW が低く、エンジン1の
シリンダブロックやシリンダヘッド等の燃焼室内の温度
が低いとみなされる冷間始動時においては、スタータス
イッチ5が投入されてから制御終了時間Tend の間は、
第3バルブ装置12が閉じ、かつ、エンジン1への燃料
噴射を停止した状態でクランキングが繰り返されるの
で、未燃焼ガスを大気中に放出することなく、燃焼室内
の温度を上昇させることができる。
【0025】そして、制御終了時間Tend の間、クラン
キングを繰り返して燃焼室内の温度が上昇した後に、エ
ンジン1への燃料噴射が開始されるので、確実にエンジ
ン1を始動させることができるとともに、燃料噴射開始
後に大気に放出される未燃焼ガスの量を減少させること
ができる。以上に述べたように、本実施形態に係る始動
装置では、エンジン始動性の向上を図りつつ、未燃焼ガ
スの大気中への排出を防止することができる。
【0026】また、制御終了時間Tend の間は、第3バ
ルブ装置12が閉じているので、ヒータ6およびクラン
キングを繰り返すことにより加熱された吸気が排気通路
3から排出されることを抑制することができるので、エ
ンジン始動性をさらに向上させることができる。また、
冷却水の温度TW の低下に応じて制御終了時間Tend
長くするので、エンジン1の温度に応じた最適なエンジ
ン1の始動制御を行うことができる。したがって、エン
ジン始動性をより一層向上させることができる。
【0027】ところで、上述の実施形態では、エンジン
1の温度、すなわちシリンダブロックやシリンダヘッド
等の燃焼室内の温度を検出するにあたって、冷却水の温
度T W を用いたが、シリンダブロックやシリンダヘッド
の温度を直接検出し、この検出値に基づいて制御終了時
間Tend を決定してもよい。また、上述の実施形態で
は、冷間始動時に第3バルブ装置12を閉じたが、第3
バルブ装置12の作動はこれに限定されるものではな
く、全開状態に比べて小さくしてもよく、また、開いた
ままとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】内燃機関の始動制御装置の模式図である。
【図2】内燃機関の始動制御装置の制御を示すフローチ
ャートである。
【図3】冷却水の温度TW と制御終了時間Tend との関
係を示すマップである。
【符号の説明】
1…ディーゼルエンジン(内燃機関)、2…吸気管(吸
気通路)、3…排気管(排気通路)、4…セルモータ
(クランキング手段)、6…電気ヒータ(加熱手段)、
7…排気還流通路、12…第3バルブ装置(排気通路
弁)、19…電子制御装置(第1、2制御手段)。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関(1)の吸気通路(2)に配設
    され、吸気を加熱する加熱手段(6)と、 前記内燃機関(1)の排気通路(3)に形成された分岐
    部(37)から分岐し、排気を前記吸気通路(2)のう
    ち、前記加熱手段(6)の上流側に還流させる排気還流
    通路(7)と、 前記内燃機関(1)の始動時に、前記内燃機関(1)の
    クランクシャフトを回転させるクランキング手段(4)
    と、 前記内燃機関(1)の冷間始動時に、前記クランキング
    手段(4)の始動時から所定時間(Tend )、前記内燃
    機関(1)への燃料噴射を停止し、その後、燃料噴射を
    開始する第1制御手段(19)とを有することを特徴と
    する内燃機関の始動制御装置。
  2. 【請求項2】 前記排気通路(3)のうち前記分岐部
    (37)より下流側に配設され、前記排気通路(3)の
    連通状態を制御する排気通路弁(12)と、 前記内燃機関(1)の冷間始動時に、前記排気通路弁
    (12)の開度を、全開状態に比べて小さくする第2制
    御手段(19)とを有することを特徴とする請求項1に
    記載の内燃機関の始動制御装置。
  3. 【請求項3】 前記第1制御手段(19)は、前記内燃
    機関(1)の温度の低下に応じて前記所定時間
    (Tend )を長く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始動制御装置。
  4. 【請求項4】 前記内燃機関(1)の冷却水の温度を検
    出する冷却水温度検出手段(20)を有しており、 前記第1制御手段(19)は、前記冷却水温度検出手段
    (20)によって検出された冷却水の温度(TW )の低
    下に応じて前記所定時間(Tend )を長くすることを特
    徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の始動制御
    装置。
JP9097645A 1997-04-15 1997-04-15 内燃機関の始動制御装置 Pending JPH10288069A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100676429B1 (ko) 2003-08-26 2007-01-31 김성수 미연탄화수소를 포함한 유해가스의 배출저감을 위한자동차의 시동 제어방법

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KR100676429B1 (ko) 2003-08-26 2007-01-31 김성수 미연탄화수소를 포함한 유해가스의 배출저감을 위한자동차의 시동 제어방법

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