KR101150402B1 - 엔진 - Google Patents

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Abstract

극저온역이라도 확실하게 시동되는 것이 가능한 엔진을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 엔진은, 복수의 기통과, 상기 각 기통에 연료를 분사하는 연료 분사 장치와, 연소실 온도를 산출하는 연소실 온도 산출 수단과, 상기 연료 분사 장치에 의해 모든 기통에 연료를 분사하는 통상 운전, 혹은 상기 연료 분사 장치에 의해 특정 기통에만 연료를 분사하는 감통(減筒) 운전에 의해 엔진을 시동하는 제어 수단을 구비하는 엔진에 있어서, 상기 제어 수단은 엔진 시동 시에, 상기 연소실 온도 산출 수단에 의해 산출되는 연소실 온도가 극저온역이면 상기 통상 운전을 행하고, 상기 연소실 온도가 저온역이 되면 상기 감통 운전을 행하는 엔진으로 한다.

Description

엔진{ENGINE}
본 발명은 엔진에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 감통(減筒) 운전을 행하는 디젤 엔진에 관한 것이다.
종래 특정 기통에 대하여 연료 분사를 휴지하는 감통 운전은 공지이다. 감통 운전은 통상 운전과 비교하여 기통 당 연료 분사량이 증가하기 때문에 연소 온도를 상승시킬 수 있다. 그래서, 엔진은 저온 시동에서 감통 운전을 행하여 청연(靑煙) 및 백연(白煙)을 효과적으로 저감한다.
저온 시동이란, 연소실 온도가 저온역(-10℃ ~ 0℃)인 경우의 엔진 시동을 말한다. 그러나, 예를 들어, 선박 등에 탑재되는 디젤 엔진은 영하를 크게 밑도는 소위 극저온역(-30℃ ~ -10℃)에서도 확실하게 시동될 것이 요구된다. 특허문헌 1에 개시된 엔진 제어 장치는 공연비(air-fuel ratio)에 기초하여 저온 시동에서 감통 운전을 행하는 구성을 개시하고 있다. 그러나, 이 엔진 제어 장치는 극저온역(-30℃ ~ -10℃)에서는 확실하게 시동될 수 없는 점에서 불리하다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2006-183493호 공보
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 극저온역에서도 확실하게 시동 가능한 엔진을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 엔진은 복수의 기통과, 상기 각 기통에 연료를 분사하는 연료 분사 장치와, 연소실 온도를 산출하는 연소실 온도 산출 수단과, 상기 연료 분사 장치에 의해 모든 기통에 연료를 분사하는 통상 운전, 혹은 상기 연료 분사 장치에 의해 특정 기통에만 연료를 분사하는 감통 운전에 의해 엔진을 시동하는 제어 수단을 구비하는 엔진에 있어서, 상기 제어 수단은 엔진 시동 시에, 상기 연소실 온도 산출 수단에 의해 산출되는 연소실 온도가 극저온역이면 상기 통상 운전을 행하고, 상기 연소실 온도가 저온역이 되면 상기 감통 운전을 행한다.
본 발명의 엔진에 있어서, 상기 제어 수단은 엔진 시동 시에 상기 통상 운전을 행하는 경우, 상기 통상 운전을 소정 기간 행한 후에 상기 감통 운전을 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 엔진은 복수의 기통과, 상기 각 기통에 연료를 분사하는 연료 분사 장치와, 연소실 온도를 산출하는 연소실 온도 산출 수단과, 연료 분사량을 산출하고, 상기 연료 분사 장치에 의해 모든 기통에 연료를 분사하는 통상 운전, 혹은 상기 연료 분사 장치에 의해 특정 기통에만 연료를 분사하는 감통 운전에 의해 엔진을 시동하는 제어 수단을 구비하는 엔진에 있어서, 상기 제어 수단은 엔진 시동 시에, 상기 연소실 온도 산출 수단에 의해 산출되는 연소실 온도가 극저온역이면 상기 통상 운전을 행하고, 통상 운전에서 연료 분사량이 소정량보다 적어지면 상기 감통 운전을 행한다.
본 발명의 엔진에 따르면, 극저온역에서도 확실하게 시동될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 엔진의 전체 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 실시 형태 1인 엔진의 시동 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 실시 형태 1의 TW 맵을 나타내는 테이블 다이어그램이다.
도 4는 실시 형태 1의 감통 운전 제어의 개요를 나타내는 테이블 다이어그램이다.
도 5는 종래의 시동 한계를 나타내는 맵핑 다이어그램이다.
도 6은 종래의 극저온 한계 시동의 거동을 나타내는 차트이다.
도 7은 실시 형태 1의 시동 한계를 나타내는 맵핑 다이어그램이다.
도 8은 실시 형태 1의 극저온 한계 시동의 거동을 나타내는 차트이다.
도 9는 실시 형태 2인 엔진의 시동 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 실시 형태 3인 엔진의 시동 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 실시 형태 4인 엔진의 시동 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 12는 실시 형태 5인 엔진의 시동 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참조하면서 본 발명의 실시 형태인 디젤 엔진(1)의 구성에 대하여 설명한다. 디젤 엔진(1)은 6개의 기통(6a?6b?6c?6d?6e?6f)을 가지는 직분식(direct-injection)(6) 기통 디젤 엔진이다. 도 1에서는 설명을 알기 쉽게 하기 위하여 1개의 기통(6e)만 도시한다.
디젤 엔진(1)은 엔진 본체와, 연료 분사 장치(3)와, 제어 수단으로서의 ECU(Engine Control Unit)(100)를 구비한다. 엔진 본체는 실린더 헤드(4)와, 실린더 블록(5)을 구비한다. 실린더 헤드(4)는 급기 매니폴드(manifold)(7)와, 배기 매니폴드(8)를 구비한다. 실린더 블록(5)은 각 기통(6a?6b?6c?6d?6e?6f)과, 워터 재킷(11)과, 크랭크축(12)을 구비한다. 기통(6e)은 연소실(9)과, 피스톤(10)을 구비한다.
피스톤(10)은 연소실(9)을 형성하는 실린더의 내주면을 밀폐되게 슬라이딩하여 왕복 운동을 행한다.
크랭크축(12)은 커넥팅 로드(12a)를 개재하여 피스톤(10)에 연결되는 축이며, 피스톤(10)의 왕복 운동에 의해 회전운동을 행한다.
워터 재킷(11)은 연소실(9)을 냉각하는 엔진 냉각수가 통과하는 이중 구조의 공간이다.
연료 분사 장치(3)는 서플라이 펌프(도시 생략)와, 커먼 레일(15)과, 인젝터(16)를 구비한다. 커먼 레일(15)은 서플라이 펌프에 의해 고압 연료가 축압되는 용기이다. 인젝터(16)는 커먼 레일(15)에 의해 축압된 고압 연료를 연소실(9)에 분사하는 장치이다.
ECU(100)는 엔진 냉각수 온도 센서(21)와, 엔진 윤활유 온도 센서(22)와, 엔진 회전수 센서(23)와, 급기압 센서(24)와, 셀 모터(25)와, 키 스위치(26)와, 인젝터(16)에 접속된다.
ECU(100)는 직접 구하는 것이 곤란한 연소실 온도를, 엔진 냉각수 온도 TW 또는 엔진 윤활유 온도 TL로 대체한다.
연소실 온도 산출 수단으로서의 엔진 냉각수 온도 센서(21)는 워터 재킷(11)에 마련되고, 연소실 온도로서의 엔진 냉각수 온도 TW를 검출한다.
연소실 온도 산출 수단으로서의 엔진 윤활유 온도 센서(22)는 오일 탱크(도시 생략)에 마련되고, 연소실 온도로서의 엔진 윤활유 온도 TL을 검출한다.
엔진 회전수 센서(23)는 피스톤(10)에 고정마련되는 플라이휠(13)에 근접하여 마련되고, 엔진 회전수 N을 검출한다.
급기압 센서(24)는 급기 매니폴드(7)에 마련되고, 급기압 Pb를 검출한다.
엔진 시동이란, 키 스위치(26)가 ON 위치로 회동되고, ECU(100)가 기동되는 것이다.
저온 시동이란, 연소실 온도가 저온역(-10℃ ~ 0℃)일 때의 엔진 시동이다.
극저온 시동이란, 연소실 온도가 극저온역(-30℃ ~ -10℃)일 때의 엔진 시동이다.
감통 운전이란, ECU(100)가 특정 기통(6a?6b?6c)에 대하여 연료 분사를 휴지시키는 운전이다. 단, 휴지시키는 기통(6a?6b?6c)은 한정되는 것은 아니다.
통상 운전이란, 모든 기통(6a?6b?6c?6d?6e?6f)에 가장 효율이 좋은 타이밍에 소정량의 연료 분사를 행하는 운전이다.
시동 모드란, ECU(100)가 셀 모터(25)의 구동 및 연료 분사에 의해 디젤 엔진(1)을 구동하는 것이다.
아이들(idle) 운전 모드란, ECU(100)가 셀 모터(25)의 구동을 수반하지 않고 연료 분사에만 의하여 디젤 엔진(1)을 구동하는 것이다.
감통 운전의 대기란, 연소실 온도가 저온역에 도달하거나 혹은 소정 요건을 만족하면 감통 운전을 개시하는 상태로서, 실제로는 통상 운전을 행하고 있는 상태를 말한다.
감통 운전의 복귀란, 감통 운전의 대기 상태로부터 감통 운전을 개시하는 것을 말한다.
[실시 형태 1]
도 2를 참조하면서 실시 형태 1인 엔진의 시동 제어에 대하여 설명한다. ECU(100)는 엔진 시동에 의해 기동된다(S110). 이어서, ECU(100)는 엔진 냉각수 온도 센서(21)에 의해 엔진 냉각수 온도 TW를 검출하고(S120), 엔진 냉각수 온도 TW에 근거하여 극저온 시동 또는 저온 시동인지 아닌지를 판정한다(S130). 이때, ECU(100)는 극저온 시동 또는 저온 시동이 아니면 통상 운전을 행하고(S180), 극저온 시동 또는 저온 시동이면 극저온 시동인지 아닌지를 판정한다(S140). 이때, ECU(100)는 저온 시동이면 감통 운전을 행하고(S170), 극저온 시동이면 소정 시간으로서의 감통 운전 대기 시간 TRCL_STBY를 산출하고(S150), 산출된 감통 운전 대기 시간 TRCL_STBY 동안 감통 운전을 대기한 후(S160) 감통 운전을 개시한다(S170).
도 3을 참조하면서 TW 맵(40)에 대하여 설명한다. TW 맵(40)은 ECU(100)에 미리 기억된다. TW 맵(40)에는 엔진 냉각수 온도 TW(℃)마다, 저온 시동 시로부터 감통 운전이 가능하다고 상정되는 시간인 감통 운전 대기 시간 TRCL_STBY(s)가 정해져 있다. 즉, ECU(100)는 TW 맵(40)에 의해 엔진 냉각수 온도 TW에 근거하는 감통 운전 대기 시간 TRCL_STBY를 산출할 수 있다.
이와 같이 하여, 극저온역에 있어서의 감통 운전의 대기 중에 연소실 온도가 저온이 되면 상정되는 감통 운전 대기 시간 TRCL_STBY가 경과하면, 감통 운전을 개시할 수 있다. 따라서, 연소실 온도가 저온이 되면 디젤 엔진(1)의 청연 및 백연을 효과적으로 저감할 수 있다.
도 4의 테이블(횡축은 엔진 냉각수 온도 TW(℃), 종축은 운전 기통수 N)을 참조하면서 실시 형태 1인 엔진의 시동 제어에 있어서의 엔진 냉각수 온도 TW와 시동 모드의 상관관계에 대하여 설명한다. ECU(100)는 엔진 냉각수 온도 TW가 극저온역 T1에 있으면 감통 운전을 대기, 즉 통상 운전을 행하고, 엔진 냉각수 온도 TW가 저온역 T2에 도달하면 감통 운전을 개시한다. 한편, ECU(100)는 엔진 냉각수 온도 TW가 상온역 T3 또는 난태역(warm-temperature range) T4에 도달하면 통상 운전을 행한다.
도 5의 그래프(횡축을 엔진 냉각수 온도 TW(℃), 종축을 연료 분사량 Q(㎣/st))를 참조하면서 종래의 저온 시동 한계에 대하여 설명한다. 종래의 엔진 시동 제어는, 엔진 냉각수 온도 TW가 극저온역 T1이라도 감통 운전에 의해 시동하였다. 영역 A는 종래의 디젤 엔진(1)의 시동 가능 영역이다. 또한, 저온 한계 온도 T_RCL_MIN은 종래의 감통 운전에 의한 엔진 냉각수 온도 TW의 저온 시동 한계로서 나타내어지고 있다. 영역 A는 실화(失火) 한계선 L_MF 이하 및 연료 분사량 한계선(감통 시) L_RCL 이상의 영역으로서 나타내어지고 있다.
실화 한계선 L_MF란, 디젤 엔진(1)이 실화하는 최소 연료 분사량이다. 여기서, 디젤 엔진(1)의 연소실(9)은 연료의 증발열에 의해 다량의 열을 빼앗긴다. 이 증발 잠열은 연료 분사량에 의존하여 증가한다. 따라서, 디젤 엔진(1)은 동일한 연료 분사량 Q라도 엔진 냉각수 온도 TW가 저온이 됨에 따라 혼합기체는 연소 반응을 일으키지 못하고 실화되기 쉬워진다. 그 때문에, 디젤 엔진(1)은 실화 한계선 L_MF가 나타내는 바와 같이, 엔진 냉각수 온도 TW가 낮아짐에 따라 실화되는 최소 연료 분사량이 감소한다.
한편, 연료 분사량 한계선(감통 시) L_RCL이란, 감통 운전에서 디젤 엔진(1)이 아이들 회전을 유지하기 위해 필요한 연료 분사량 Q이다. 여기서, 디젤 엔진(1)은 엔진 냉각수 온도 TW가 낮아짐에 따라 엔진 윤활유의 점성이 높아져 프릭션(friction)이 증가한다. 또한, 디젤 엔진(1)은 엔진 냉각수 온도 TW가 낮아짐에 따라 연소실(9)의 열 손실도 커진다. 그 때문에, 디젤 엔진(1)은 연료 분사량 한계선(감통 시) L_RCL이 나타내는 바와 같이, 엔진 냉각수 온도 TW가 낮아짐에 따라 연료 분사량 Q가 증가하게 된다.
도 6의 그래프(횡축을 시간 t(s), 종축의 상단을 엔진 회전수 N(rpm) 및 하단을 연료 분사량 Q(㎣/st))를 참조하면서 종래의 엔진 시동 제어의 거동에 대하여 설명한다. 한편, 도 6에서 상단의 일점쇄선은 목표 아이들 회전수 Nm_ID(rpm), 하단의 일점쇄선은 상술한 실화 한계선 L_MF를 나타낸다.
엔진의 시동 제어는 엔진 냉각수 온도 TW가 극저온역 T1에 있어도 감통 운전에 의해 시동한다. 이때, 디젤 엔진(1)은 시동 모드 M1에서 감통 운전에 의한 아이들 운전 모드 M2로 들어간 순간, 엔진 냉각수 온도 TW가 극저온역 T1에 있기 때문에, 아이들 회전을 유지하기 위해 필요한 연료 분사량 Q가 극단적으로 증가하고, 실화에 의해 엔진 고장에 이른다.
도 7의 그래프(횡축은 엔진 냉각수 온도 TW(℃), 종축은 연료 분사량 Q(㎣/st))를 참조하면서 실시 형태 1의 디젤 엔진(1)의 저온 시동 한계에 대하여 설명한다.
한편, 도 7은 영역 A, 실화 한계선 L_MF, 및 연료 분사량 한계선(감통 시) L_RCL에 대해서는 도 5와 동일하므로 설명을 생략한다.
실시 형태 1의 엔진의 시동 제어는 엔진 냉각수 온도 TW가 극저온 T1에 있으면 감통 운전을 대기한다. 여기서, 감통 운전은 통상 운전과 비교하여 연료 분사량 Q가 증가한다. 그 때문에, 엔진 냉각수 온도 TW가 낮아짐에 따라 연료 분사량 한계선(통상 시) L_NORM은 연료 분사량 한계선(감통 시) L_RCL보다 감소한다. 이와 같이 하여, 통상 운전의 시동 한계 영역은 영역 A에 더하여 영역 B까지 확장된다.
도 8의 그래프(횡축은 시간 t(s), 종축의 상단은 엔진 회전수 N(rpm) 및 하단은 연료 분사량 Q(㎣/st))를 참조하면서 실시 형태 1의 엔진 시동 제어의 거동에 대하여 상세하게 설명한다. 한편, 도 8에서 목표 아이들 회전수 Nm_ID(rpm), 실화 한계선 L_MF에 대해서는 도 6과 동일하다.
디젤 엔진(1)의 연료 분사량 Q는 감통 운전을 감통 운전 대기 시간 TRCL_STBY 동안 대기하기 때문에 감통 운전 시보다 적다. 즉, 디젤 엔진(1)을 극저온역 T1에서도 확실하게 시동할 수 있다. 또한, 디젤 엔진(1)의 프릭션이 감소한 후에 감통 운전을 개시할 수 있다. 따라서, 감통 운전 개시 시, 디젤 엔진(1)의 실화 마진(도면에 있어서의 Qα)을 확보할 수 있다.
[실시 형태 2]
도 9를 참조하면서 실시 형태 2인 엔진의 시동 제어에 대하여 설명한다. ECU(100)는 엔진 시동에 의해 기동된다(S210). ECU(100)는 엔진 냉각수 온도 TW를 검출하고(S220), 극저온 시동 또는 저온 시동인지 아닌지를 판정한다(S230). 이때, ECU(100)는 극저온 시동 또는 저온 시동이 아니면 통상 운전을 행하고(S300), 극저온 시동 또는 저온 시동이면 극저온 시동인 아닌지를 판정한다(S240). 이어서, ECU(100)는 S240에서 극저온 시동이면 감통 운전을 대기한다(S250).
이어서, ECU(100)는 통상 운전을 하는 경우의 통상 시 연료 분사량 Q_NORM을 산출하고, 이 통상 시 연료 분사량 Q_NORM에 근거하여 감통 운전을 하는 경우의 감통 시 추정 연료 분사량 Q_RCL을 산출한다(S260). 또한, ECU(100)는 엔진 냉각수 온도 TW에 근거하여 실화 한계 분사량 Q_MF를 산출하고, 감통 시 추정 연료 분사량 Q_RCL이 실화 한계 분사량 Q_MF보다 적은지 아닌지를 판정한다(S270). 여기서, ECU(100)는 S270에서 적지 않으면 감통 운전을 대기한다(S250).
이어서, ECU(100)는 엔진 회전수 N과 급기압 Pb에 근거하여, 통상 운전을 하는 경우에 상정되는 통상 시 연료 분사량 Q_NORM의 최대 연료 분사량 Q_FULL을 산출하고, 감통 시 추정 연료 분사량 Q_RCL이 최대 연료 분사량 Q_FULL보다 적은지 아닌지를 판정한다(S280). 여기서, ECU(100)는 S280에서 적지 않으면 감통 운전을 대기하고(S250), S280에서 적으면 감통 운전을 개시한다(S290).
이와 같이 하여, 극저온에서의 감통 운전의 대기 중에, 감통 시 추정 연료 분사량 Q_RCL이 실화 한계 분사량 Q_MF보다 적으면 감통 운전으로 복귀할 수 있다. 즉, 디젤 엔진(1)의 청연 및 백연을 효과적으로 저감할 수 있다. 이때, 직접 구하는 것이 곤란한 연소실 온도는 감통 운전 시에 상정되는 감통 시 추정 연료 분사량 Q_RCL로 대체된다. 따라서, 디젤 엔진(1)은 적정한 타이밍에 감통 운전으로 복귀할 수 있다. 또한, 감통 운전 시의 연료 분사량을, 급기압 Pb에 근거하는 통상 운전 시의 최대 연료 분사량 Q_FULL 이하로 제한할 수 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 흑연(黑煙) 발생을 방지할 수 있다.
[실시 형태 3]
도 10을 참조하면서 실시 형태 3인 엔진의 시동 제어에 대하여 설명한다. 한편, 실시 형태 3은 실시 형태 2의 S250 내지 S290까지를 변경한 제어이다. ECU(100)는 극저온 시동이면, 감통 운전을 대기하고(S250) 감통 시 추정 연료 분사량 Q_RCL을 산출한다(S260).
ECU(100)는 엔진 냉각수 온도 TW가 소정 온도 TW_TH보다 높은지 아닌지를 판정한다(S271). 여기서, S271에서 높지 않으면 감통 운전을 대기한다(S250). 한편, ECU(100)는 엔진 윤활유 온도 TL이 소정 온도 TL_TH보다 높은지 아닌지를 판정한다(S272). 여기서, S272에서 높지 않으면 감통 운전을 대기한다(S250). 한편, ECU(100)는 통상 시 연료 분사량 Q_NORM이 소정량 Q_TH보다 적은지 아닌지를 판정한다(S273). 여기서, S273에서 적지 않으면 감통 운전을 대기한다(S250). 한편, ECU(100)는 S271, S272 및 S273에서 모든 조건을 만족하면 S280을 거쳐 감통 운전을 행한다(S290).
즉, 실시 형태 3에서 디젤 엔진(1)은 엔진 냉각수 온도 TW, 엔진 윤활유 온도 TL, 및 통상 시 연료 분사량 Q_NORM 모두가 소정 조건을 만족하지 않으면 감통 운전으로 복귀할 수 없다.
[실시 형태 4]
도 11을 참조하면서 실시 형태 4인 엔진의 시동 제어에 대하여 설명한다. 한편, 실시 형태 4는 실시 형태 2의 S250 내지 S290까지를 변경한 제어이다. ECU(100)는 극저온 시동이면, 감통 운전을 대기하고(S250) 감통 시 추정 연료 분사량 Q_RCL을 산출한다(S260).
ECU(100)는 엔진 냉각수 온도 TW가 소정 온도 TW_TH보다 높은지 아닌지를 판정한다(S275). 여기서, S275에서 높으면 S280을 거쳐 감통 운전을 행한다(S290). 한편, ECU(100)는 엔진 윤활유 온도 TL이 소정 온도 TL_TH보다 높은지 아닌지를 판정한다(S276). 여기서, S276에서 높으면 S280을 거쳐 감통 운전을 행한다(S290). 한편, ECU(100)는 통상 시 연료 분사량 Q_NORM이 소정량 Q_TH보다 적은지 아닌지를 판정한다(S277). 여기서, S277에서 적으면 S280을 거쳐 감통 운전을 행한다(S290). 한편, ECU(100)는 S275, S276 및 S277에서 모든 조건을 만족하지 않으면 감통 운전을 대기한다(S250).
즉, 실시 형태 4에서 디젤 엔진(1)은 엔진 냉각수 온도 TW, 엔진 윤활유 온도 TL, 및 통상 시 연료 분사량 Q_NORM 중 1개가 소정 조건을 만족하면 감통 운전으로 복귀할 수 있다.
[실시 형태 5]
도 12를 참조하면서 실시 형태 5인 엔진의 시동 제어에 대하여 설명한다. ECU(100)는 감통 운전을 개시시키고(S310), 감통 시 연료 분사량 Q_FIN이 소정량 Q_LIM 이상인지 아닌지를 판정하고(S320), S320에서 소정량 Q_LIM 이상이 아니면 감통 운전을 그대로 계속한다(S330).
한편, ECU(100)는 S320에서 소정량 Q_LIM 이상이면 감통 운전을 대기한다(S340). 이어서, ECU(100)는 감통 시 추정 연료 분사량 Q_RCL이 감통 운전 대기 시의 연료 분사 제한량 Q_LIM에 소정율 α를 곱한 것보다 적은지 아닌지를 판정한다(S350). 여기서, S350에서 적으면 감통 운전을 개시한다(S310). 또한, ECU(100)는 감통 운전 대기한 시간 t보다 소정 시간 t_DELAY가 경과하고 있는지 아닌지를 판정한다(S360). 여기서, S360에서 경과하고 있으면 감통 운전을 개시한다(S310). 또한, ECU(100)는 엔진 냉각수 온도 TW가 감통 운전 대기 시의 엔진 냉각수 온도 TW보다 소정 온도 TW_DELTA 증가하고 있는지 아닌지를 판정한다(S370). 여기서, S370에서 높으면 감통 운전을 개시한다(S310).
한편, ECU(100)는 S350, S360 및 S370에서 모든 조건을 만족하지 않으면 감통 운전을 대기한다(S310).
이와 같이 하여, 감통 운전 시에 감통 시 연료 분사량 Q_FIN이 소정량 Q_L1M 이상이면 디젤 엔진(1)의 감통 운전을 대기한다. 그 때문에, 디젤 엔진(1)의 흑연 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명은 감통 운전을 행하는 디젤 엔진에 이용 가능하다.

Claims (3)

  1. 복수의 기통과,
    상기 각 기통에 연료를 분사하는 연료 분사 장치와,
    연소실 온도를 산출하는 연소실 온도 산출 수단과,
    상기 연료 분사 장치에 의해 모든 기통에 연료를 분사하는 통상 운전, 혹은 상기 연료 분사 장치에 의해 특정 기통에만 연료를 분사하는 감통(減筒) 운전에 의해 엔진을 시동하는 제어 수단을 구비하는 엔진에 있어서,
    상기 제어 수단은 엔진 시동 시에, 상기 연소실 온도 산출 수단에 의해 산출되는 연소실 온도가 극저온역이면 상기 통상 운전을 행하고, 상기 연소실 온도가 저온역이 되면 상기 감통 운전을 행하는 것을 특징으로 하는 엔진.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 수단은 엔진 시동 시에 상기 통상 운전을 행하는 경우, 상기 통상 운전을 소정 기간 행한 후에 상기 감통 운전을 행하는 것을 특징으로 하는 엔진.
  3. 복수의 기통과,
    상기 각 기통에 연료를 분사하는 연료 분사 장치와,
    연소실 온도를 산출하는 연소실 온도 산출 수단과,
    연료 분사량을 산출하고, 상기 연료 분사 장치에 의해 모든 기통에 연료를 분사하는 통상 운전, 혹은 상기 연료 분사 장치에 의해 특정 기통에만 연료를 분사하는 감통 운전에 의해 엔진을 시동하는 제어 수단을 구비하는 엔진에 있어서,
    상기 제어 수단은 엔진 시동 시에, 상기 연소실 온도 산출 수단에 의해 산출되는 연소실 온도가 극저온역이면 상기 통상 운전을 행하고, 상기 통상 운전에서 연료 분사량이 소정량보다 적어지면 상기 감통 운전을 행하는 것을 특징으로 하는 엔진.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8408176B2 (en) * 2009-01-09 2013-04-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for reducing hydrocarbon emissions in a gasoline direct injection engine
JP5924258B2 (ja) * 2012-12-25 2016-05-25 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射装置の制御装置
JP6332255B2 (ja) * 2015-12-10 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
FR3089563B1 (fr) * 2018-12-10 2020-11-13 Psa Automobiles Sa Procede de chauffage du liquide de refroidissement d’un moteur a combustion interne apres un demarrage a froid
JP7385553B2 (ja) * 2020-12-31 2023-11-22 株式会社クボタ エンジン搭載車両

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS549B2 (ko) * 1974-06-01 1979-01-05
US4393825A (en) * 1980-12-31 1983-07-19 Cummins Engine Company, Inc. System for controlling fuel flow within an internal combustion engine
JPS59103940A (ja) * 1982-12-06 1984-06-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動燃料制御方法
JPS6296752A (ja) * 1985-10-23 1987-05-06 Mazda Motor Corp デイ−ゼルエンジンの燃料制御装置
JPH07158482A (ja) * 1993-12-06 1995-06-20 Nissan Motor Co Ltd 多気筒内燃機関の燃料噴射制御装置
DE4445779A1 (de) * 1994-12-21 1996-06-27 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Verfahren zur Steuerung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine in der Kaltstart- und Warmlaufphase
JPH08338282A (ja) * 1995-06-09 1996-12-24 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3454116B2 (ja) * 1997-11-10 2003-10-06 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
US6243642B1 (en) * 1999-03-31 2001-06-05 Detroit Diesel Corporation System and method for detecting cold engine operation
US6286488B1 (en) * 1999-10-07 2001-09-11 General Electric Company Diesel engine start assist apparatus
JP2001227369A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Honda Motor Co Ltd 気筒休止内燃機関の制御装置
JP3849395B2 (ja) * 2000-03-14 2006-11-22 いすゞ自動車株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置
US6705277B1 (en) * 2000-07-13 2004-03-16 Caterpillar Inc Method and apparatus for delivering multiple fuel injections to the cylinder of an engine wherein the pilot fuel injection occurs during the intake stroke
US6520158B1 (en) * 2000-11-28 2003-02-18 Deere & Company Engine fuel delivery control system
JP2002317669A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
EP1458958A1 (en) * 2001-11-30 2004-09-22 Delphi Technologies, Inc. Engine cylinder deactivation to improve the performance of exhaust emission control systems
US7073488B2 (en) * 2003-03-11 2006-07-11 Caterpillar Inc. Cylinder cutout strategy for engine stability
JP2005009364A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Honda Motor Co Ltd 多気筒内燃機関の気筒休止制御装置
US7059997B2 (en) * 2003-08-04 2006-06-13 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Engine system with cylinder number variable engine and method for controlling the engine system
US7086386B2 (en) * 2004-03-05 2006-08-08 Ford Global Technologies, Llc Engine system and method accounting for engine misfire
JP2006183493A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2006283663A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Toyota Industries Corp 内燃機関における排気ガス浄化装置
JP4616818B2 (ja) * 2006-11-16 2011-01-19 ヤンマー株式会社 内燃機関の制御方法
JP2008215231A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Yanmar Co Ltd ディーゼルエンジン
US7478625B1 (en) * 2007-09-11 2009-01-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine cranking system with cylinder deactivation for a direct injection engine
US20100050993A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Yuanping Zhao Dynamic Cylinder Deactivation with Residual Heat Recovery
JP4793453B2 (ja) * 2009-02-04 2011-10-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9163568B2 (en) * 2009-10-20 2015-10-20 GM Global Technology Operations LLC Cold start systems and methods

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