JP2003293827A - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents
内燃機関の始動制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (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】 始動時における排出性能をさらに向上させる
内燃機関の始動制御装置を提供する。 【解決手段】 エンジン１の始動時にインジェクタ１３
からの燃料噴射を停止する空転運転を行い、機関状態が
所定の条件を満たしてから燃料噴射を開始して機関を始
動させる。この際に、ＥＣＵ９は、この空転運転により
始動時点の吸気管１０等に付着した燃料が機関を経由し
て排出される排出量が所定以上か否かを判定して、所定
以上と判定した場合には、所定の条件が満たされない場
合でも機関回転数が所定の回転数に達したら燃料噴射を
開始して機関を始動させる。
内燃機関の始動制御装置を提供する。 【解決手段】 エンジン１の始動時にインジェクタ１３
からの燃料噴射を停止する空転運転を行い、機関状態が
所定の条件を満たしてから燃料噴射を開始して機関を始
動させる。この際に、ＥＣＵ９は、この空転運転により
始動時点の吸気管１０等に付着した燃料が機関を経由し
て排出される排出量が所定以上か否かを判定して、所定
以上と判定した場合には、所定の条件が満たされない場
合でも機関回転数が所定の回転数に達したら燃料噴射を
開始して機関を始動させる。
Description
【０００１】本発明は、内燃機関の始動を制御する装置
に関し、特に、可変動弁機構と始動モータとを備える内
燃機関の始動制御装置に関する。
に関し、特に、可変動弁機構と始動モータとを備える内
燃機関の始動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の運転条件に応じて吸排気弁の
開閉タイミングを可変動弁機構により制御することで、
燃費や排出性能の向上を図る技術が知られている。こう
した可変動弁機構を備える内燃機関において、始動時の
排出性能を向上させる技術として特開２００１−１３２
５０７号公報に開示されている技術がある。
開閉タイミングを可変動弁機構により制御することで、
燃費や排出性能の向上を図る技術が知られている。こう
した可変動弁機構を備える内燃機関において、始動時の
排出性能を向上させる技術として特開２００１−１３２
５０７号公報に開示されている技術がある。
【０００３】この技術は、始動時には吸排気弁のオーバ
ーラップを所定値以上に設定して、始動モータを用いて
前記内燃機関を略アイドル回転数で回転させる空転運転
を行い、内燃機関の燃焼室内の負圧が所定負圧に達した
と判定した後に燃料供給を開始するものである。
ーラップを所定値以上に設定して、始動モータを用いて
前記内燃機関を略アイドル回転数で回転させる空転運転
を行い、内燃機関の燃焼室内の負圧が所定負圧に達した
と判定した後に燃料供給を開始するものである。
【０００４】これにより、内燃機関をあたかも真空ポン
プのように駆動させて、燃焼室内の負圧を高めること
で、始動に当たって十分な負圧を確保することができ、
燃料の霧化を促進して、燃焼室内壁への燃料の付着を抑
制し、燃焼を安定化させることで排出性能を向上させる
ことができ、特に、冷間始動時において好適であると記
載されている。
プのように駆動させて、燃焼室内の負圧を高めること
で、始動に当たって十分な負圧を確保することができ、
燃料の霧化を促進して、燃焼室内壁への燃料の付着を抑
制し、燃焼を安定化させることで排出性能を向上させる
ことができ、特に、冷間始動時において好適であると記
載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機関を
空転させているため、機関内部に既に燃料が付着してい
たような場合には、この燃料がそのまま排出されること
になり、付着量が多い場合に問題となる。
空転させているため、機関内部に既に燃料が付着してい
たような場合には、この燃料がそのまま排出されること
になり、付着量が多い場合に問題となる。
【０００６】そこで本発明は、始動時における排出性能
をさらに向上させる内燃機関の始動制御装置を提供する
ことを課題とする。
をさらに向上させる内燃機関の始動制御装置を提供する
ことを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る内燃機関の始動制御装置は、内燃機関
の始動時に燃料噴射を停止する空転運転を行い、機関状
態が所定の条件を満たしてから燃料噴射を開始して機関
を始動させる内燃機関の始動制御装置において、空転運
転により始動時点の吸気系、機関に付着した燃料が機関
を経由して排出される量が所定以上か否かを判定する判
定手段をさらに備え、判定手段が排出量は所定以上と判
定した場合には、この所定の条件が満たされない場合で
も機関回転数が所定の回転数に達したら燃料噴射を開始
して機関を始動させる。
め、本発明に係る内燃機関の始動制御装置は、内燃機関
の始動時に燃料噴射を停止する空転運転を行い、機関状
態が所定の条件を満たしてから燃料噴射を開始して機関
を始動させる内燃機関の始動制御装置において、空転運
転により始動時点の吸気系、機関に付着した燃料が機関
を経由して排出される量が所定以上か否かを判定する判
定手段をさらに備え、判定手段が排出量は所定以上と判
定した場合には、この所定の条件が満たされない場合で
も機関回転数が所定の回転数に達したら燃料噴射を開始
して機関を始動させる。
【０００８】空転運転による排出量の多寡を判定し、多
いと判定した場合には空転運転を継続せず、燃料噴射を
開始して機関を始動させることで、残存している付着燃
料の燃焼を促すことにより、エミッションの低下を抑制
する。
いと判定した場合には空転運転を継続せず、燃料噴射を
開始して機関を始動させることで、残存している付着燃
料の燃焼を促すことにより、エミッションの低下を抑制
する。
【０００９】所定の条件とは、可変動弁機構によってバ
ルブオーバーラップが所定以上に設定された状態であ
る。バルブオーバーラップを拡大することで、空転時に
内燃機関をあたかも真空ポンプのように駆動させて、吸
気管負圧を増大させて、その後燃料を噴射することで、
燃料の霧化を促進し、エミッションの低下を抑制する。
ルブオーバーラップが所定以上に設定された状態であ
る。バルブオーバーラップを拡大することで、空転時に
内燃機関をあたかも真空ポンプのように駆動させて、吸
気管負圧を増大させて、その後燃料を噴射することで、
燃料の霧化を促進し、エミッションの低下を抑制する。
【００１０】判定手段は、（１）前回の機関停止直前に
所定以上の燃料カット運転が行われていない場合、
（２）燃料噴射装置の燃料洩れ量を推定し、推定した洩
れ量が多い場合、または（３）始動時の可変動弁機構の
立ち上がり時間を記憶し、前回始動時の該立ち上がり時
間が長い場合、に排出量が所定以上と判定することが好
ましい。（１）（２）の場合には、始動前に吸気系や機
関に付着している燃料量が多いと推定され、（３）の場
合には、空転運転の時間が長くなると予想されるからで
ある。
所定以上の燃料カット運転が行われていない場合、
（２）燃料噴射装置の燃料洩れ量を推定し、推定した洩
れ量が多い場合、または（３）始動時の可変動弁機構の
立ち上がり時間を記憶し、前回始動時の該立ち上がり時
間が長い場合、に排出量が所定以上と判定することが好
ましい。（１）（２）の場合には、始動前に吸気系や機
関に付着している燃料量が多いと推定され、（３）の場
合には、空転運転の時間が長くなると予想されるからで
ある。
【００１１】あるいは、本発明に係る内燃機関の始動制
御装置は、吸気系、機関に付着した燃料を除去する付着
燃料除去装置を備えており、機関停止から空転運転前ま
での間に付着燃料除去装置を作動させるものでもよい。
御装置は、吸気系、機関に付着した燃料を除去する付着
燃料除去装置を備えており、機関停止から空転運転前ま
での間に付着燃料除去装置を作動させるものでもよい。
【００１２】付着燃料を予め除去することで、空転運転
時における付着燃料の排出量を抑制することができる。
時における付着燃料の排出量を抑制することができる。
【００１３】この付着燃料除去装置は、吸気系に配置さ
れる燃料吸着材を有していることが好ましい。このよう
に構成すると、吸気系内に存在する未燃燃料等が、機関
停止時に燃料吸着剤に吸着・除去されるため、空転運転
時における付着燃料の排出量を効果的に低減できる。
れる燃料吸着材を有していることが好ましい。このよう
に構成すると、吸気系内に存在する未燃燃料等が、機関
停止時に燃料吸着剤に吸着・除去されるため、空転運転
時における付着燃料の排出量を効果的に低減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
【００１５】図１は本発明に係る内燃機関の始動装置を
有するハイブリッド車両の主要部分の構成図である。こ
のハイブリッド車両は、図示していない燃料タンクから
燃料の供給を受けて駆動されるエンジン（内燃機関）１
を備えており、その出力軸は遊星歯車等を利用した動力
分割機構２に接続されている。動力分割機構２は、モー
タジェネレータ（通常は発電機）３とモータジェネレー
タ（通常は電動機）４とに接続されており、エンジン１
の駆動力は、動力分割機構２により、モータジェネレー
タ３、モータジェネレータ４あるいはその両方に伝達さ
れる構成となっている。モータジェネレータ４の回転軸
には、減速機５を介して車両の駆動輪６が接続されてい
る。そして、モータジェネレータ３とモータジェネレー
タ４はインバータ７を介して蓄電池８に電気的に接続さ
れている。そして本ハイブリッド車両は駆動システムを
制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）９を備えてい
る。このエンジンＥＣＵ９が本発明に係る内燃機関の始
動制御装置の制御部を兼ねている。
有するハイブリッド車両の主要部分の構成図である。こ
のハイブリッド車両は、図示していない燃料タンクから
燃料の供給を受けて駆動されるエンジン（内燃機関）１
を備えており、その出力軸は遊星歯車等を利用した動力
分割機構２に接続されている。動力分割機構２は、モー
タジェネレータ（通常は発電機）３とモータジェネレー
タ（通常は電動機）４とに接続されており、エンジン１
の駆動力は、動力分割機構２により、モータジェネレー
タ３、モータジェネレータ４あるいはその両方に伝達さ
れる構成となっている。モータジェネレータ４の回転軸
には、減速機５を介して車両の駆動輪６が接続されてい
る。そして、モータジェネレータ３とモータジェネレー
タ４はインバータ７を介して蓄電池８に電気的に接続さ
れている。そして本ハイブリッド車両は駆動システムを
制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）９を備えてい
る。このエンジンＥＣＵ９が本発明に係る内燃機関の始
動制御装置の制御部を兼ねている。
【００１６】エンジン１に接続されている吸気管１０に
は、大気側から、吸気を清浄化するとともに、内部に吸
着剤を備えるエアフィルタ１８、ＥＣＵ９によって開度
が制御される電子制御スロットル１１、吸気管１０内の
負圧を検出する負圧センサ１２、燃料を供給するインジ
ェクタ１３が配置され、吸気バルブ１４へと至る。吸気
バルブ１４は、カム１５によって駆動されるものであ
り、このカム１５は、ＥＣＵ９の指示により吸気バルブ
１４の開閉タイミングを調整する可変バルブタイミング
機構（ＶＶＴ）１６に接続されている。そして、カム１
５には、カムポジションセンサ１７が取り付けられてい
る。ＶＶＴ１６には、例えば、特開平１０−２２７２３
６号公報に開示されているタイプ、つまり油圧によって
クランクシャフトに対するカムの回転位相を変更するタ
イプのＶＶＴが使用できる。
は、大気側から、吸気を清浄化するとともに、内部に吸
着剤を備えるエアフィルタ１８、ＥＣＵ９によって開度
が制御される電子制御スロットル１１、吸気管１０内の
負圧を検出する負圧センサ１２、燃料を供給するインジ
ェクタ１３が配置され、吸気バルブ１４へと至る。吸気
バルブ１４は、カム１５によって駆動されるものであ
り、このカム１５は、ＥＣＵ９の指示により吸気バルブ
１４の開閉タイミングを調整する可変バルブタイミング
機構（ＶＶＴ）１６に接続されている。そして、カム１
５には、カムポジションセンサ１７が取り付けられてい
る。ＶＶＴ１６には、例えば、特開平１０−２２７２３
６号公報に開示されているタイプ、つまり油圧によって
クランクシャフトに対するカムの回転位相を変更するタ
イプのＶＶＴが使用できる。
【００１７】図２はＶＶＴ１６の動作を説明する図であ
る。吸気バルブ１４が開く（バルブリフト）タイミング
を調整することで吸気バルブ１４と排気バルブ３１がと
もに開いているバルブオーバーラップの長さを調整する
ことができる。以下、吸気バルブ１４を調整前より早く
開いてバルブオーバーラップを長くする場合（図中吸気
バルブ１４のバルブリフト曲線を左側にずらすことに相
当）を進角側に調整すると呼び、逆に調整前より遅く開
いてバルブオーバーラップを短くする場合（図中吸気バ
ルブ１４のバルブリフト曲線を右側にずらすことに相
当）を遅角側に調整すると呼ぶ。
る。吸気バルブ１４が開く（バルブリフト）タイミング
を調整することで吸気バルブ１４と排気バルブ３１がと
もに開いているバルブオーバーラップの長さを調整する
ことができる。以下、吸気バルブ１４を調整前より早く
開いてバルブオーバーラップを長くする場合（図中吸気
バルブ１４のバルブリフト曲線を左側にずらすことに相
当）を進角側に調整すると呼び、逆に調整前より遅く開
いてバルブオーバーラップを短くする場合（図中吸気バ
ルブ１４のバルブリフト曲線を右側にずらすことに相
当）を遅角側に調整すると呼ぶ。
【００１８】燃焼室２０内には、点火プラグ２１が配置
されている。シリンダ２２内におけるピストン２３の往
復運動は、コンロッド２５により回転運動へと変換さ
れ、クランクシャフト２６を介して前述した動力分割機
構２へと伝達される。シリンダ２２を構成するクランク
ケースには冷却水温を検出する水温センサ２４が取り付
けられている。また、クランクシャフト２６にはその回
転数を検出する回転数センサ２７が取り付けられてい
る。
されている。シリンダ２２内におけるピストン２３の往
復運動は、コンロッド２５により回転運動へと変換さ
れ、クランクシャフト２６を介して前述した動力分割機
構２へと伝達される。シリンダ２２を構成するクランク
ケースには冷却水温を検出する水温センサ２４が取り付
けられている。また、クランクシャフト２６にはその回
転数を検出する回転数センサ２７が取り付けられてい
る。
【００１９】燃焼室２０の排気側には、排気バルブ３１
の下流に排気管３０が接続され、排気バルブ３１はカム
３２により駆動される構成になっている。排気管３０上
には、Ｏ2センサが配置されている。
の下流に排気管３０が接続され、排気バルブ３１はカム
３２により駆動される構成になっている。排気管３０上
には、Ｏ2センサが配置されている。
【００２０】このようなハイブリッド車においては、動
力分割機構２により駆動力の分配を変えることにより、
効率的な運転が可能となる。具体的には、エンジン１
は、高速回転域で効率が良く、モータジェネレータ４
は、低速回転域での効率が良いので、低速走行時は、主
としてモータジェネレータ４により走行し、通常走行時
は、エンジン１の駆動力の一部でモータジェネレータ３
を駆動し、発電した電力を利用してモータジェネレータ
４により駆動力をアシストするとともに蓄電池８の充電
を行う。高負荷時には、蓄電池８から電力を供給してモ
ータジェネレータ４のアシスト力を増強する。また、制
動時には、駆動輪６によりモータジェネレータ４を駆動
して発電することで運動エネルギーを電力として回収す
る。
力分割機構２により駆動力の分配を変えることにより、
効率的な運転が可能となる。具体的には、エンジン１
は、高速回転域で効率が良く、モータジェネレータ４
は、低速回転域での効率が良いので、低速走行時は、主
としてモータジェネレータ４により走行し、通常走行時
は、エンジン１の駆動力の一部でモータジェネレータ３
を駆動し、発電した電力を利用してモータジェネレータ
４により駆動力をアシストするとともに蓄電池８の充電
を行う。高負荷時には、蓄電池８から電力を供給してモ
ータジェネレータ４のアシスト力を増強する。また、制
動時には、駆動輪６によりモータジェネレータ４を駆動
して発電することで運動エネルギーを電力として回収す
る。
【００２１】次に、始動時の動作について説明する。本
発明は、この始動制御において特徴を有する。図３は、
始動時の制御処理の一例を示すフローチャートであり、
図４は、図３におけるＨＣ排出予想処理の詳細を示すフ
ローチャートである。以下の動作においては、特に記載
のない限りＥＣＵ９が各構成要素の作動を制御する。
発明は、この始動制御において特徴を有する。図３は、
始動時の制御処理の一例を示すフローチャートであり、
図４は、図３におけるＨＣ排出予想処理の詳細を示すフ
ローチャートである。以下の動作においては、特に記載
のない限りＥＣＵ９が各構成要素の作動を制御する。
【００２２】まず、ステップＳ１では、動力分割機構２
を調整して、モータジェネレータ３とエンジン１を連結
し、インバータ７を制御して蓄電池８に貯えられた電力
によってモータジェネレータ３を回転させることで、エ
ンジン１をそのアイドル回転数より高い回転数Ｎｅ１
（例えば６５０ｒｐｍ）で空転させる。実際には、目標
回転数Ｎｅ１に達するまである程度の時間（０．５秒程
度）が必要となる。そして、吸気バルブ１４の進角量が
目標値θｔとなるよう進角設定信号を発する。これによ
りバルブオーバーラップが長めに設定される。
を調整して、モータジェネレータ３とエンジン１を連結
し、インバータ７を制御して蓄電池８に貯えられた電力
によってモータジェネレータ３を回転させることで、エ
ンジン１をそのアイドル回転数より高い回転数Ｎｅ１
（例えば６５０ｒｐｍ）で空転させる。実際には、目標
回転数Ｎｅ１に達するまである程度の時間（０．５秒程
度）が必要となる。そして、吸気バルブ１４の進角量が
目標値θｔとなるよう進角設定信号を発する。これによ
りバルブオーバーラップが長めに設定される。
【００２３】ステップＳ２では、この後、燃料噴射を許
可するまでの空転運転時に排出されるＨＣの排出量の多
寡を判定する。図４に示される判定処理例においては、
最初にステップＳ２１で停止直前の運転状態が読み込ま
れる。この停止直前の運転状態は、ＥＣＵ９内のバック
アップ機能付きのメモリ等に蓄積・記憶させておくこと
が好ましい。続く、ステップＳ２２では、停止前の燃料
カット（Ｆ／Ｃ）運転の継続時間が不足していたか否か
を判定する。判定結果がＮＯの場合、つまり、Ｆ／Ｃ運
転の継続時間が不足せず、十分であったと判定した場合
にはステップＳ２３へと移行して、ＨＣ排出予想量は少
ないと判定して処理を終了する。このように停止前に十
分な時間Ｆ／Ｃ運転を継続していた場合には、吸気管１
０等に残留していた燃料は、このＦ／Ｃ運転時に既に排
気管３０を通じて排出され、図示していない触媒に導か
れて浄化されているので、始動の際の空転運転時には、
ＨＣの排出量は低減されている。
可するまでの空転運転時に排出されるＨＣの排出量の多
寡を判定する。図４に示される判定処理例においては、
最初にステップＳ２１で停止直前の運転状態が読み込ま
れる。この停止直前の運転状態は、ＥＣＵ９内のバック
アップ機能付きのメモリ等に蓄積・記憶させておくこと
が好ましい。続く、ステップＳ２２では、停止前の燃料
カット（Ｆ／Ｃ）運転の継続時間が不足していたか否か
を判定する。判定結果がＮＯの場合、つまり、Ｆ／Ｃ運
転の継続時間が不足せず、十分であったと判定した場合
にはステップＳ２３へと移行して、ＨＣ排出予想量は少
ないと判定して処理を終了する。このように停止前に十
分な時間Ｆ／Ｃ運転を継続していた場合には、吸気管１
０等に残留していた燃料は、このＦ／Ｃ運転時に既に排
気管３０を通じて排出され、図示していない触媒に導か
れて浄化されているので、始動の際の空転運転時には、
ＨＣの排出量は低減されている。
【００２４】一方、判定結果がＹＥＳの場合、つまり、
Ｆ／Ｃ運転の継続時間が不足していたと判定した場合に
はステップＳ２４へと移行して、ＨＣ排出予想量は多い
と判定して処理を終了する。このように停止前に十分な
時間Ｆ／Ｃ運転を継続していない場合には、吸気管１０
等に残留していた燃料のＦ／Ｃ運転時における排出も不
十分であり、始動時にも吸気管１０等にＨＣが残留して
いるため、この残留ＨＣが空転運転時に、排気管２０を
介して排出されることになる。この段階では、排気浄化
を行う触媒が未だ活性化されておらず、排出されたＨＣ
は触媒で浄化されることなくほぼそのまま排出されるこ
とが予想される。
Ｆ／Ｃ運転の継続時間が不足していたと判定した場合に
はステップＳ２４へと移行して、ＨＣ排出予想量は多い
と判定して処理を終了する。このように停止前に十分な
時間Ｆ／Ｃ運転を継続していない場合には、吸気管１０
等に残留していた燃料のＦ／Ｃ運転時における排出も不
十分であり、始動時にも吸気管１０等にＨＣが残留して
いるため、この残留ＨＣが空転運転時に、排気管２０を
介して排出されることになる。この段階では、排気浄化
を行う触媒が未だ活性化されておらず、排出されたＨＣ
は触媒で浄化されることなくほぼそのまま排出されるこ
とが予想される。
【００２５】続くステップＳ３では、ステップＳ２で予
想した排出量の多寡を判定する。排出量が多いと判定さ
れた場合には、ステップＳ４へと移行して、現在のエン
ジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ１に到達したか否かを
判定する。到達していないと判定された場合には、ステ
ップＳ５で所定時間Δｔ待機した後、再びステップＳ４
へ戻るループ処理を行う。一方、ステップＳ４でエンジ
ン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ１に到達したと判定され
た場合には、ステップＳ６へと移行して、基本燃料噴射
量Ｔｐを算出した後、ステップＳ７で燃料増量補正量を
増量値が大になるように設定し、ステップＳ１３へと移
行して設定した燃料噴射量、燃料増量に基づいてインジ
ェクタ１３を制御し、燃料噴射を行い、エンジン１の運
転をスタートさせる。
想した排出量の多寡を判定する。排出量が多いと判定さ
れた場合には、ステップＳ４へと移行して、現在のエン
ジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ１に到達したか否かを
判定する。到達していないと判定された場合には、ステ
ップＳ５で所定時間Δｔ待機した後、再びステップＳ４
へ戻るループ処理を行う。一方、ステップＳ４でエンジ
ン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ１に到達したと判定され
た場合には、ステップＳ６へと移行して、基本燃料噴射
量Ｔｐを算出した後、ステップＳ７で燃料増量補正量を
増量値が大になるように設定し、ステップＳ１３へと移
行して設定した燃料噴射量、燃料増量に基づいてインジ
ェクタ１３を制御し、燃料噴射を行い、エンジン１の運
転をスタートさせる。
【００２６】ＨＣ排出量が多いと判定された場合には、
クランキング後、速やかに燃料を噴射して運転を行うこ
とで、残留しているＨＣを燃焼させて、未燃のまま排出
されるのを防止し、エミッションの劣化を抑制する。こ
の場合には、後述する空転運転を行う場合に比べて燃焼
時に排出されるＨＣ量が若干増大するが、この増量は空
転運転を継続することにより排出される未燃ＨＣ量の減
少量を下回るため、結果的には、エミッションを向上さ
せる効果が得られる。
クランキング後、速やかに燃料を噴射して運転を行うこ
とで、残留しているＨＣを燃焼させて、未燃のまま排出
されるのを防止し、エミッションの劣化を抑制する。こ
の場合には、後述する空転運転を行う場合に比べて燃焼
時に排出されるＨＣ量が若干増大するが、この増量は空
転運転を継続することにより排出される未燃ＨＣ量の減
少量を下回るため、結果的には、エミッションを向上さ
せる効果が得られる。
【００２７】一方、ステップＳ３でＨＣ排出予想量は少
ないと判定した場合には、ステップＳ８では、カムポジ
ションセンサ１７の出力を取り込むことでＶＶＴ進角量
θを読み込む。続く、ステップＳ９でカムポジションセ
ンサ１７から読み取った進角量θが閾値θｔｈに達して
いるか否かを判定する。この閾値はθｔより少し低い値
に設定することが好ましい。
ないと判定した場合には、ステップＳ８では、カムポジ
ションセンサ１７の出力を取り込むことでＶＶＴ進角量
θを読み込む。続く、ステップＳ９でカムポジションセ
ンサ１７から読み取った進角量θが閾値θｔｈに達して
いるか否かを判定する。この閾値はθｔより少し低い値
に設定することが好ましい。
【００２８】ステップＳ９で進角量θが閾値θｔｈに達
していないと判定された場合には、ステップＳ１０で所
定時間Δｔ待機した後、再びステップＳ８へ戻るループ
処理を行う。一方、ステップＳ９で進角量θが閾値θｔ
ｈ以上と判定された場合には、ステップＳ１１へと移行
する。進角量θが閾値θｔｈ以上になるまで燃料の噴射
を禁止し、空転運転を行うことによりエンジン１をあた
かも真空ポンプのように駆動させて吸気管１０の負圧を
高め、燃料噴射時の霧化を促進させる効果が得られる。
していないと判定された場合には、ステップＳ１０で所
定時間Δｔ待機した後、再びステップＳ８へ戻るループ
処理を行う。一方、ステップＳ９で進角量θが閾値θｔ
ｈ以上と判定された場合には、ステップＳ１１へと移行
する。進角量θが閾値θｔｈ以上になるまで燃料の噴射
を禁止し、空転運転を行うことによりエンジン１をあた
かも真空ポンプのように駆動させて吸気管１０の負圧を
高め、燃料噴射時の霧化を促進させる効果が得られる。
【００２９】ステップＳ１１では、ステップＳ６と同様
に基本燃料噴射量Ｔｐを算出する。次に、ステップＳ１
２では燃料増量を少なく設定し、ステップＳ１３へと移
行して設定した燃料噴射量、燃料増量に基づいてインジ
ェクタ１３を制御し、燃料噴射を行い、エンジン１の運
転をスタートさせる。
に基本燃料噴射量Ｔｐを算出する。次に、ステップＳ１
２では燃料増量を少なく設定し、ステップＳ１３へと移
行して設定した燃料噴射量、燃料増量に基づいてインジ
ェクタ１３を制御し、燃料噴射を行い、エンジン１の運
転をスタートさせる。
【００３０】この場合は、吸気系等に残留しているＨＣ
は少ないと判定されているため、空転運転を継続して吸
気管１０の負圧を高め、霧化を促進することで、燃焼時
に排出される未燃ＨＣ量を抑制することで、空転時から
の未燃ＨＣ量の排出量を抑制する。また、バルブオーバ
ーラップ量が大きいことで、内部ＥＧＲ効果による霧化
促進も図れる。さらに、霧化が促進されることから燃料
増量を抑制することができる。
は少ないと判定されているため、空転運転を継続して吸
気管１０の負圧を高め、霧化を促進することで、燃焼時
に排出される未燃ＨＣ量を抑制することで、空転時から
の未燃ＨＣ量の排出量を抑制する。また、バルブオーバ
ーラップ量が大きいことで、内部ＥＧＲ効果による霧化
促進も図れる。さらに、霧化が促進されることから燃料
増量を抑制することができる。
【００３１】ステップＳ２のＨＣ排出予想量の判定処理
は図４に示される判定処理に限られるものではない。以
下、別の２つの判定処理のそれぞれについて図５、図６
をそれぞれ参照して説明する。
は図４に示される判定処理に限られるものではない。以
下、別の２つの判定処理のそれぞれについて図５、図６
をそれぞれ参照して説明する。
【００３２】図５にフローチャートを示す第２の判定処
理は、前回始動時の空燃比（Ａ／Ｆ）挙動から判定を行
うものである。空燃比の検出は、例えばＯ2センサの出
力を参照することにより行える。まず、ステップＳ３１
では、前回始動時のＡ／Ｆ挙動を読み込む。この前回始
動時のＡ／Ｆ挙動は、第１の判定処理の場合と同様に、
ＥＣＵ９内のバックアップ機能付きのメモリ等に蓄積・
記憶させておくことが好ましい。ステップＳ３２では、
読み出したＡ／Ｆ挙動からインジェクタ１３の燃料洩れ
量を判定する。Ａ／Ｆがリッチ側にずれている場合に
は、インジェクタ１３の洩れ量が多いと判定し、それ以
外の場合には、洩れ量は少ないと判定する。ステップＳ
３３では判定した洩れ量の大小を判定する。洩れ量が小
の場合には、ステップＳ３４へと移行し、ＨＣ排出予想
量を少に設定する。一方、洩れ量が大と判定した場合に
は、ステップＳ３５へと移行して、ＨＣ排出予想量を多
に設定する。インジェクタ１３からの洩れ量が多いと、
理想的な状態での霧化が行えず、吸気管１０内や吸気バ
ルブ１４付近に燃料が付着しやすくなる。このように燃
料が付着した状態では、次回始動時に空転運転を長時間
行うと、ＨＣ排出量が増大するおそれがあるからであ
る。
理は、前回始動時の空燃比（Ａ／Ｆ）挙動から判定を行
うものである。空燃比の検出は、例えばＯ2センサの出
力を参照することにより行える。まず、ステップＳ３１
では、前回始動時のＡ／Ｆ挙動を読み込む。この前回始
動時のＡ／Ｆ挙動は、第１の判定処理の場合と同様に、
ＥＣＵ９内のバックアップ機能付きのメモリ等に蓄積・
記憶させておくことが好ましい。ステップＳ３２では、
読み出したＡ／Ｆ挙動からインジェクタ１３の燃料洩れ
量を判定する。Ａ／Ｆがリッチ側にずれている場合に
は、インジェクタ１３の洩れ量が多いと判定し、それ以
外の場合には、洩れ量は少ないと判定する。ステップＳ
３３では判定した洩れ量の大小を判定する。洩れ量が小
の場合には、ステップＳ３４へと移行し、ＨＣ排出予想
量を少に設定する。一方、洩れ量が大と判定した場合に
は、ステップＳ３５へと移行して、ＨＣ排出予想量を多
に設定する。インジェクタ１３からの洩れ量が多いと、
理想的な状態での霧化が行えず、吸気管１０内や吸気バ
ルブ１４付近に燃料が付着しやすくなる。このように燃
料が付着した状態では、次回始動時に空転運転を長時間
行うと、ＨＣ排出量が増大するおそれがあるからであ
る。
【００３３】図６にフローチャートを示す第３の判定処
理は、前回始動時のＶＶＴ挙動から判定を行うものであ
る。まず、ステップＳ４１では、前回始動時のＶＶＴ挙
動を読み込む。この前回始動時のＶＶＴ挙動は、第１、
第２の判定処理の場合と同様に、ＥＣＵ９内のバックア
ップ機能付きのメモリ等に蓄積・記憶させておくことが
好ましい。ステップＳ４２では、読み出したＶＶＴ挙動
からＥＣＵ９がＶＶＴ進角を指示してから、実際にＶＶ
Ｔが所定の進角値に達するまでに移動するのに要するタ
イムラグを算出する。ステップＳ４３では判定したタイ
ムラグが大きいか否かを判定する。タイムラグが小さ
く、ＶＶＴの始動が早いと判定した場合には、ステップ
Ｓ４４へと移行し、ＨＣ排出予想量を少に設定する。一
方、タイムラグが大きく、ＶＶＴの始動が遅いと判定し
た場合には、ステップＳ４５へと移行して、ＨＣ排出予
想量を多に設定する。ＶＶＴの動きが遅い場合には、空
転運転時間が長くなることが予想され、吸気管１０等へ
の燃料付着があるとそれだけ多くのＨＣが未燃のまま排
出されることが予想されるからである。
理は、前回始動時のＶＶＴ挙動から判定を行うものであ
る。まず、ステップＳ４１では、前回始動時のＶＶＴ挙
動を読み込む。この前回始動時のＶＶＴ挙動は、第１、
第２の判定処理の場合と同様に、ＥＣＵ９内のバックア
ップ機能付きのメモリ等に蓄積・記憶させておくことが
好ましい。ステップＳ４２では、読み出したＶＶＴ挙動
からＥＣＵ９がＶＶＴ進角を指示してから、実際にＶＶ
Ｔが所定の進角値に達するまでに移動するのに要するタ
イムラグを算出する。ステップＳ４３では判定したタイ
ムラグが大きいか否かを判定する。タイムラグが小さ
く、ＶＶＴの始動が早いと判定した場合には、ステップ
Ｓ４４へと移行し、ＨＣ排出予想量を少に設定する。一
方、タイムラグが大きく、ＶＶＴの始動が遅いと判定し
た場合には、ステップＳ４５へと移行して、ＨＣ排出予
想量を多に設定する。ＶＶＴの動きが遅い場合には、空
転運転時間が長くなることが予想され、吸気管１０等へ
の燃料付着があるとそれだけ多くのＨＣが未燃のまま排
出されることが予想されるからである。
【００３４】以上の３つの判定処理は、単独で行っても
よいが、これらを組み合わせてもよい。組み合わせる場
合には、いずれの判定処理においてもＨＣの排出量が多
いと判定される場合に所定の回転数に達した時点で燃料
噴射を開始することにより、始動時の空転運転を短縮す
る制御を行うことが好ましい。
よいが、これらを組み合わせてもよい。組み合わせる場
合には、いずれの判定処理においてもＨＣの排出量が多
いと判定される場合に所定の回転数に達した時点で燃料
噴射を開始することにより、始動時の空転運転を短縮す
る制御を行うことが好ましい。
【００３５】ここでは、ＶＶＴの進角量が所定以上に達
した場合に、空転運転を終了する例を説明したが、ＶＶ
Ｔの進角量を検出するのではなく、空転運転の継続時間
を予め設定しておき、その継続時間に達したら燃料を噴
射するようにしてもよい。この継続時間は運転条件（水
温、吸気温等）によって調整してもよい。
した場合に、空転運転を終了する例を説明したが、ＶＶ
Ｔの進角量を検出するのではなく、空転運転の継続時間
を予め設定しておき、その継続時間に達したら燃料を噴
射するようにしてもよい。この継続時間は運転条件（水
温、吸気温等）によって調整してもよい。
【００３６】次に、始動時の吸気系への燃料付着量自体
を減少させる制御を説明する。図７、図８はこの制御の
フローチャートであり、図７がエンジン１の停止時にお
ける制御フローを図８がエンジン１の始動時における制
御フローを示している。
を減少させる制御を説明する。図７、図８はこの制御の
フローチャートであり、図７がエンジン１の停止時にお
ける制御フローを図８がエンジン１の始動時における制
御フローを示している。
【００３７】まず、エンジン１の停止時には、図７に示
されるように、ステップＳ５１でイグニッションスイッ
チがOFFにされたかどうかを判定する。OFFにされていな
い場合、つまり、エンジン１、モータジェネレータ３の
駆動を停止させていない場合にはそのまま処理を終了す
る。OFFにされた場合には、ステップＳ５２に移行して
電子制御スロットル１１によりスロットルを全開状態に
する。これにより、吸気管１０等の吸気系内に付着して
いた燃料は、停止中に気化してエアフィルタ１８の吸着
剤に吸着される。始動時の処理は、図８に示されるよう
に、図３の処理からＨＣ排出予想（ステップＳ２、Ｓ
３）および排出量が多いと予想された場合の処理（ステ
ップＳ４〜Ｓ７）を除いただけの処理であるため、詳細
な説明は省略する。吸着剤に付着したＨＣは、エンジン
１が始動した後、暖機されてから吸着剤が昇温されるの
に伴って徐々に吸着剤から脱離してエンジン１に導か
れ、燃焼に用いられる。このため、未燃ＨＣの大気中へ
の排出を抑制できる。
されるように、ステップＳ５１でイグニッションスイッ
チがOFFにされたかどうかを判定する。OFFにされていな
い場合、つまり、エンジン１、モータジェネレータ３の
駆動を停止させていない場合にはそのまま処理を終了す
る。OFFにされた場合には、ステップＳ５２に移行して
電子制御スロットル１１によりスロットルを全開状態に
する。これにより、吸気管１０等の吸気系内に付着して
いた燃料は、停止中に気化してエアフィルタ１８の吸着
剤に吸着される。始動時の処理は、図８に示されるよう
に、図３の処理からＨＣ排出予想（ステップＳ２、Ｓ
３）および排出量が多いと予想された場合の処理（ステ
ップＳ４〜Ｓ７）を除いただけの処理であるため、詳細
な説明は省略する。吸着剤に付着したＨＣは、エンジン
１が始動した後、暖機されてから吸着剤が昇温されるの
に伴って徐々に吸着剤から脱離してエンジン１に導か
れ、燃焼に用いられる。このため、未燃ＨＣの大気中へ
の排出を抑制できる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、始
動時の空転運転時に排出されるＨＣ量が多いと予想され
る場合には、空転運転を短縮して燃料を噴射して始動を
行い、ＨＣ量が少ないと予想される場合には、空転運転
を行ってから燃料を噴射して始動を行うことで、燃料の
霧化促進とＥＧＲ効果により燃焼時のＨＣ排出を抑制す
る。このため、いずれの運転条件においてもＨＣの排出
量を低減することができる。
動時の空転運転時に排出されるＨＣ量が多いと予想され
る場合には、空転運転を短縮して燃料を噴射して始動を
行い、ＨＣ量が少ないと予想される場合には、空転運転
を行ってから燃料を噴射して始動を行うことで、燃料の
霧化促進とＥＧＲ効果により燃焼時のＨＣ排出を抑制す
る。このため、いずれの運転条件においてもＨＣの排出
量を低減することができる。
【００３９】あるいは、本発明によれば、停止時に吸気
系に付着した燃料を吸着剤に吸着させることで始動時の
未燃ＨＣの排出を効果的に抑制する。
系に付着した燃料を吸着剤に吸着させることで始動時の
未燃ＨＣの排出を効果的に抑制する。
【図１】本発明に係る内燃機関の始動制御装置を有する
ハイブリッド車両の概略構成図である。
ハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】図１におけるＶＶＴの動作を説明する図であ
る。
る。
【図３】図１の内燃機関における始動時の制御処理の一
例を示すフローチャートである。
例を示すフローチャートである。
【図４】図３における排出予想処理の詳細を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】図３における排出予想処理の第２の判定処理の
詳細を示すフローチャートである。
詳細を示すフローチャートである。
【図６】図３における排出予想処理の第３の判定処理の
詳細を示すフローチャートである。
詳細を示すフローチャートである。
【図７】図１の内燃機関の停止時の処理を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】図７の停止処理の後の再始動時の処理を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１…エンジン、２…動力分割機構、３、４…モータジェ
ネレータ、５…減速機、６…駆動輪、７…インバータ、
８…蓄電池、９…エンジンＥＣＵ、１０…吸気管、１１
…電子制御スロットル、１２…負圧センサ、１３…イン
ジェクタ、１４…吸気バルブ、１５、３２…カム、１６
…ＶＶＴ、１７…カムポジションセンサ、１８…エアフ
ィルタ、２０…燃焼室、２１…点火プラグ、２２…シリ
ンダ、２３…ピストン、２４…水温センサ、２５…コン
ロッド、２６…クランクシャフト、２７…回転数セン
サ、３０…排気管、３１…排気バルブ、３３…Ｏ2セン
サ。
ネレータ、５…減速機、６…駆動輪、７…インバータ、
８…蓄電池、９…エンジンＥＣＵ、１０…吸気管、１１
…電子制御スロットル、１２…負圧センサ、１３…イン
ジェクタ、１４…吸気バルブ、１５、３２…カム、１６
…ＶＶＴ、１７…カムポジションセンサ、１８…エアフ
ィルタ、２０…燃焼室、２１…点火プラグ、２２…シリ
ンダ、２３…ピストン、２４…水温センサ、２５…コン
ロッド、２６…クランクシャフト、２７…回転数セン
サ、３０…排気管、３１…排気バルブ、３３…Ｏ2セン
サ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０２Ｄ 41/04 ３３０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｂ
45/00 ３１４ ３６４Ｋ
３６４ Ｆ０２Ｍ 33/04
Ｆ０２Ｍ 33/04 Ｆ０２Ｎ 15/00 ＺＨＶＺ
Ｆ０２Ｎ 15/00 ＺＨＶ Ｂ６０Ｋ 6/04
Ｆターム(参考） 3G084 BA13 BA15 BA23 BA28 CA01
DA10 FA11 FA33 FA34 FA36
3G092 AA01 AA11 AB02 AC02 BB01
BB06 DA03 DA12 DE03S
EA16 FA15 GA01 HA05Z
HE01Z HE02Z HF19Z
3G093 AA07 AA16 AB00 CA01 DA01
DA03 DA05 DA07 DB23 EA05
FA11 FB02
3G301 HA00 HA19 JA21 KA01 LB02
LC03 MA24 NA08 NC01 NE01
NE23 PA07Z PD03Z PE01Z
PE08Z PE10Z
Claims (7)
- 【請求項１】 内燃機関の始動時に燃料噴射を停止する
空転運転を行い、機関状態が所定の条件を満たしてから
燃料噴射を開始して機関を始動させる内燃機関の始動制
御装置において、 前記空転運転により始動時点の吸気系、機関に付着した
燃料が機関を経由して排出される量が所定以上か否かを
判定する判定手段をさらに備え、前記判定手段が排出量
は所定以上と判定した場合には、前記所定の条件が満た
されない場合でも機関回転数が所定の回転数に達したら
燃料噴射を開始して機関を始動させる内燃機関の始動制
御装置。 - 【請求項２】 前記所定の条件とは、可変動弁機構によ
ってバルブオーバーラップが所定以上に設定された状態
である請求項１記載の内燃機関の始動制御装置。 - 【請求項３】 前記判定手段は、前回の機関停止直前に
所定以上の燃料カット運転が行われていない場合に、排
出量が所定以上と判定する請求項１または２に記載の内
燃機関の始動制御装置。 - 【請求項４】 前記判定手段は、燃料噴射装置の燃料洩
れ量を推定し、推定した洩れ量が多い場合に排出量が所
定以上と判定する請求項１または２に記載の内燃機関の
始動制御装置。 - 【請求項５】 前記判定手段は、始動時の前記可変動弁
機構の立ち上がり時間を記憶し、前回始動時の該立ち上
がり時間が長い場合に排出量が所定以上と判定する請求
項２に記載の内燃機関の始動制御装置。 - 【請求項６】 内燃機関の始動時に燃料噴射を停止する
空転運転を行い、機関状態が所定の条件を満たしてから
燃料噴射を開始して機関を始動させる内燃機関の始動制
御装置において、 吸気系、機関に付着した燃料を除去する付着燃料除去装
置を備えており、機関停止から前記空転運転前までの間
に前記付着燃料除去装置を作動させる内燃機関の始動制
御装置。 - 【請求項７】 前記付着燃料除去装置は、吸気系に配置
される燃料吸着材を有している請求項６記載の内燃機関
の始動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101663A JP3714274B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 内燃機関の始動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101663A JP3714274B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 内燃機関の始動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003293827A true JP2003293827A (ja) | 2003-10-15 |
| JP3714274B2 JP3714274B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=29241914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002101663A Expired - Fee Related JP3714274B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 内燃機関の始動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3714274B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187140A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| JP2010208394A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103807038A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 上海汽车集团股份有限公司 | Isg型混合动力汽车的发动机转速控制装置及方法 |
-
2002
- 2002-04-03 JP JP2002101663A patent/JP3714274B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187140A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| JP4640184B2 (ja) * | 2006-01-16 | 2011-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| JP2010208394A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3714274B2 (ja) | 2005-11-09 |
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