JP2006046213A - Automatic stop/start control method for diesel engine and automatic stop/start control system of diesel engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、アイドリングストップ状態からエンジンを再始動するためのディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法及びシステムの技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a diesel engine automatic stop / start control method and system for restarting an engine from an idling stop state, for example.
近時、環境保全若しくは省資源エネルギー化等の観点から、アイドリング時の燃料消費量及び排出ガスの低減などを図るため、車両が停止すると内燃機関(以下、「エンジン」ともいう。)を自動停止し、停止状態から発進指示があるとエンジンを自動的に再始動して車両を発進させるエコノミーランニングシステム(以下、エコランと称す。)についての技術開発が盛んに行われている。 Recently, in order to reduce fuel consumption and exhaust gas when idling, from the viewpoint of environmental conservation or resource saving energy, when the vehicle stops, the internal combustion engine (hereinafter also referred to as “engine”) is automatically stopped. However, technological development has been actively conducted on an economy running system (hereinafter referred to as “eco-run”) that automatically restarts an engine when a start instruction is issued from a stopped state.
例えば、特許文献1は、内燃機関の自動停止の機会を確保して燃費改善を図ることができる内燃機関の自動停止制御装置を提供している。特許文献2は、始動時において速やかに圧縮気筒の気筒順に燃料噴射を行うことができるエンジン制御装置を提供している。特許文献3は、エンジンを所望のクランク角で停止することによってエンジン始動性の向上を図った内燃機関の制御装置を提供している。特許文献4によれば、1回の燃料圧送によって複数回の燃料噴射を行う蓄圧式燃料噴射装置が開示されており、燃料が圧送される蓄圧室内の燃料圧のばらつきを低減するために、燃料圧送時期及び燃料噴射時期が重なるようにしている。
For example,
ガソリンエンジンにおいては、上述の如くエコランシステムは検討されており、アイドリングストップ状態から再度エンジンを始動する際の始動性を高めるために、停止位置の検出及び制御が行われている。ガソリンエンジンはディーゼルエンジンに比べて要求燃圧が低いことや、4気筒のガソリンエンジンの場合に燃焼系統が1圧送2噴射になっていないため、第1圧縮気筒のクランク位置について精度良く検出しているものの、ポンプの位相は未検出である。 In the gasoline engine, the eco-run system has been studied as described above, and the stop position is detected and controlled in order to improve the startability when the engine is started again from the idling stop state. The gasoline engine has a lower required fuel pressure than the diesel engine, and in the case of a four-cylinder gasoline engine, the combustion system is not one-pump two-injection, so the crank position of the first compression cylinder is accurately detected. However, the phase of the pump is not detected.
しかしながら、ガソリンエンジンに比べて高燃圧が要求される1圧送2噴射のコモンレール式ディーゼルエンジンにおいては、燃料をコモンレールに圧送する燃料ポンプの位相によっては、燃料の圧送よりコモンレールから気筒への燃料の噴射が先に行われてしまう場合がある。コモンレールのレール圧が低い場合には、気筒への燃料噴射が不能となる場合があり、ディーゼルエンジンが速やかに始動されない場合がある。 However, in a common rail type diesel engine with one pressure and two injections, which requires a higher fuel pressure than a gasoline engine, depending on the phase of the fuel pump that pumps fuel to the common rail, fuel is injected from the common rail to the cylinder by pumping fuel. May be done first. When the rail pressure of the common rail is low, fuel injection into the cylinder may not be possible, and the diesel engine may not be started quickly.
よって、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、始動性に優れたディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法及びディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムを提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a diesel engine automatic stop / start control method and a diesel engine automatic stop / start control system excellent in startability.
本発明に係る第1のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法は上記課題を解決す The first automatic stop / start control method for a diesel engine according to the present invention solves the above problems.
るために、燃料が1回圧送される毎に燃料が複数回噴射される多気筒ディーゼルエンジンの自動停止及び始動を制御するディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法であって、前記ディーゼルエンジンの自動停止条件が成立した場合に、遅くとも前記ディーゼルエンジンを再度始動するまでの間に、前記ディーゼルエンジンが停止する又は停止した停止位相を決定する決定工程と、前記停止位相から燃料を噴射する噴射位相までの間に燃料を圧送する圧送位相が存在するか否かを判定する位相判定工程と、前記圧送位相が存在しないと判定された場合に、前記停止位相から前記噴射位相までの間に前記圧送位相が存在するように前記停止位相を変更する変更工程と、前記ディーゼルエンジンを再度始動する際に、前記圧送位相に圧送された燃料を前記噴射位相に噴射する噴射工程とを備える。 An automatic stop / start control method for a diesel engine that controls automatic stop and start of a multi-cylinder diesel engine in which fuel is injected multiple times each time the fuel is pumped once. When a stop condition is satisfied, a determination step for determining a stop phase at which the diesel engine stops or stops before the diesel engine is restarted at the latest, and from the stop phase to an injection phase for injecting fuel A phase determination step for determining whether or not there is a pumping phase for pumping fuel between the pumping phase and the pumping phase between the stop phase and the injection phase when it is determined that the pumping phase does not exist The change step of changing the stop phase so that there is, and when the diesel engine is started again, the pumping phase was pumped And a injection step of injecting the injection phase the charge.
本発明に係る第1のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法によれば、先ず、1回の燃料圧送につき複数回燃料が噴射される複数の気筒を備えたディーゼルエンジンを自動停止する。ここで、本発明に係る「自動停止」とは、例えば、信号待ち等で車両を一時的に停止する際に、車両に搭載されたディーゼルエンジンを一時的に停止することを意味する。即ち、車両をアイドリングストップ状態にすることを意味する。本発明に係る「自動停止条件」とは、通常駆動状態からアイドリングストップ状態に移行する際に基準になる条件であり、例えば、車両が停止し、ブレーキがかけられ、エンジンの回転数が所定のエンジン回転数以下になった場合がアイドリングストップ状態に移行するための一つの条件になる。 According to the first automatic stop / start control method for a diesel engine according to the present invention, first, a diesel engine having a plurality of cylinders in which fuel is injected a plurality of times per one fuel pumping is automatically stopped. Here, the “automatic stop” according to the present invention means, for example, that the diesel engine mounted on the vehicle is temporarily stopped when the vehicle is temporarily stopped due to a signal or the like. That is, it means that the vehicle is brought into an idling stop state. The “automatic stop condition” according to the present invention is a condition that becomes a reference when shifting from the normal drive state to the idling stop state. For example, the vehicle is stopped, the brake is applied, and the engine speed is a predetermined value. One condition for shifting to the idling stop state is when the engine speed is lower than the engine speed.
アイドリングストップ状態から再度ディーゼルエンジンを始動する際には、遅くともディーゼルエンジンが再始動されるまでに停止位相が決定される。本発明に係る「停止位相」とは、ディーゼルエンジンが備える気筒内を往復するピストンの停止位置であり、より具体的には、ピストンが停止した際のクランク角度を意味する。ディーゼルエンジンの停止位相は、遅くともディーゼルエンジンが再始動されるまでに決定されていればよい。例えば、自動停止条件が成立した後、ディーゼルエンジンが自動停止される前に停止位相が、算出、推定等によって決定されてもよいし、ディーゼルエンジンが自動停止された後に停止位相が、検出、測定等によって決定されてもよい。 When the diesel engine is started again from the idling stop state, the stop phase is determined before the diesel engine is restarted at the latest. The “stop phase” according to the present invention is a stop position of a piston that reciprocates in a cylinder of a diesel engine, and more specifically means a crank angle when the piston stops. The stop phase of the diesel engine only needs to be determined before the diesel engine is restarted at the latest. For example, after the automatic stop condition is established, the stop phase may be determined by calculation, estimation, etc. before the diesel engine is automatically stopped, or the stop phase is detected and measured after the diesel engine is automatically stopped. Etc. may be determined.
本発明に係る第1のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法によれば、前記停止位相から前記燃料を噴射する噴射位相までの間に前記燃料を圧送する圧送位相が存在するか否かを判定する。ディーゼルエンジンは、例えば、コモンレールに1回燃料を圧送した後、当該コモンレールから複数回に分けて各気筒に噴射された燃料を燃焼させる。本発明に係る「噴射位相」とは、クランク角度上における燃料噴射時期を意味し、停止位相から噴射位相までの間に圧送位相が存在しない場合には、ディーゼルエンジンを再始動した際の最初の噴射位相において燃料の噴射が困難になる。より具体的には、コモンレール内のレール圧が低下しており、ディーゼルエンジンの再始動後、最初に到来する噴射位相において十分な噴射用圧力で燃料を噴射することが困難になり、ディーゼルエンジンの始動性に問題が生じる場合がある。 According to the first automatic stop / start control method for a diesel engine according to the present invention, it is determined whether there is a pumping phase for pumping the fuel between the stop phase and an injection phase for injecting the fuel. To do. For example, after a fuel is pumped once to a common rail, the diesel engine burns the fuel injected into each cylinder in a plurality of times from the common rail. The “injection phase” according to the present invention means the fuel injection timing on the crank angle, and when there is no pumping phase between the stop phase and the injection phase, the first time when the diesel engine is restarted It becomes difficult to inject fuel in the injection phase. More specifically, the rail pressure in the common rail has dropped, and after restarting the diesel engine, it becomes difficult to inject fuel with sufficient injection pressure in the injection phase that comes first. There may be a problem with startability.
そこで、本発明に係る第1のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法によれば、前記停止位相から前記噴射位相までの間に前記圧送位相が存在するように、例えばクランクシャフトを必要最小限だけ回転させることで、前記停止位相を変更する。停止位相を変更することによって、先ず、ディーゼルエンジンの再始動後に圧送位相が到来し、燃料が圧送される。次に、噴射位相が到来し、十分な噴射用圧力で気筒に燃料を噴射することによって、ディーゼルエンジンの再始動後、即座に十分な量の燃料を燃焼させることができる。これにより、速やかにディーゼルエンジンを始動させることが可能になり、ディーゼルエンジンの始動性を向上させることができる。 Therefore, according to the first automatic stop / start control method for a diesel engine according to the present invention, for example, only a crankshaft is provided to a minimum necessary so that the pumping phase exists between the stop phase and the injection phase. The stop phase is changed by rotating. By changing the stop phase, first, after the diesel engine is restarted, the pumping phase arrives and the fuel is pumped. Next, when the injection phase arrives and fuel is injected into the cylinder at a sufficient injection pressure, a sufficient amount of fuel can be burned immediately after the diesel engine is restarted. As a result, the diesel engine can be started quickly, and the startability of the diesel engine can be improved.
本発明に係る第1のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法の一の態様においては、前記変更工程は、前記停止位相を変更するためにクランクシャフトに回転力を伝達する常時噛合いギヤ機構が駆動される駆動時間を算出する駆動時間算出工程と、前記常時噛合いギヤ機構を前記駆動時間だけ更に駆動する駆動工程とを含む。 In one aspect of the first automatic stop / start control method for a diesel engine according to the present invention, the changing step includes a constantly meshing gear mechanism that transmits a rotational force to a crankshaft to change the stop phase. A driving time calculating step of calculating a driving time to be driven; and a driving step of further driving the constantly meshing gear mechanism for the driving time.
この態様によれば、停止位相及び噴射位相の間に圧送位相が存在するように、クランクシャフトに回転力を伝達し、ディーゼルエンジンの停止位相を制御する。即ち、停止位相と、ディーゼルエンジンの再始動後に最初に到来する噴射位相との間に圧送位相が存在するように、停止位相を制御する。より具体的には、ディーゼルエンジンの再始動後に最初に噴射位相が到来する気筒を圧縮行程直前の状態にしておくために、クランクシャフトを所要の角度だけ回転させ、当該気筒のピストンの停止位置を変更する。常時噛合いギヤ機構は、例えば、始動モータで発生した回転力をクランクシャフトに伝達し、当該クランクシャフトシャフトを所要の角度だけ回転させることにより、ピストンの停止位置を変更する。常時噛合いギヤ機構が駆動される駆動時間は、クランクシャフトを駆動する角度に相当しており、常時噛合いギヤ機構は、停止位置を変更するために算出された駆動時間だけ更に駆動される。常時噛合いギヤ機構によれば、始動モータから回転力をクランクシャフトに伝達するギヤが常時噛合っており、エンジンが停止していない状態でも狙いの停止位置でエンジンが停止するようにクランクに回転力を伝達することができる。したがって、エンジンが停止する直前の比較的低回転の領域でもスムーズにクランクシャフトに回転力を伝達することができる。したがって、エンジンの自動停止直前、及び自動停止後のどちらの時期においてもスムーズに停止位相を変更することが可能である。 According to this aspect, the rotational force is transmitted to the crankshaft so that the pumping phase exists between the stop phase and the injection phase, and the stop phase of the diesel engine is controlled. That is, the stop phase is controlled so that there is a pumping phase between the stop phase and the injection phase that comes first after the diesel engine is restarted. More specifically, in order to keep the cylinder in which the injection phase first arrives after restarting the diesel engine just before the compression stroke, the crankshaft is rotated by a required angle, and the piston stop position of the cylinder is set. change. The constant meshing gear mechanism, for example, transmits the rotational force generated by the starting motor to the crankshaft, and changes the stop position of the piston by rotating the crankshaft shaft by a required angle. The driving time during which the constant meshing gear mechanism is driven corresponds to the angle for driving the crankshaft, and the constant meshing gear mechanism is further driven for the driving time calculated to change the stop position. According to the constant meshing gear mechanism, the gear that transmits the rotational force from the starting motor to the crankshaft is always meshed, and the crank rotates so that the engine stops at the target stop position even when the engine is not stopped. Can transmit power. Therefore, the rotational force can be smoothly transmitted to the crankshaft even in a relatively low rotation region immediately before the engine stops. Therefore, it is possible to smoothly change the stop phase both before and after the automatic stop of the engine.
尚、このようなクランクシャフトを回転させることによる停止位相を変更する動作は、エンジンが停止する直前に行われてもよいし、エンジンの停止中に行われてもよいし、エンジンを再始動する直前に行われてもよい。 The operation for changing the stop phase by rotating the crankshaft may be performed immediately before the engine is stopped, may be performed while the engine is stopped, or the engine is restarted. It may be performed immediately before.
本発明に係る第2のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法は上記課題を解決するために、燃料が1回圧送される毎に燃料が複数回噴射される多気筒ディーゼルエンジンの自動停止及び始動を制御するディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法であって、前記ディーゼルエンジンが備える複数の気筒について、前記ディーゼルエンジンの自動停止条件が成立した場合に、遅くとも前記ディーゼルエンジンを再度始動するまでの間に、前記ディーゼルエンジンが停止する又は停止した停止位相を決定する決定工程と、前記複数の気筒のうち燃料を噴射する噴射位相が最初に到来する一の気筒について、前記停止位相から前記一の気筒の噴射位相までの間に燃料を圧送する圧送位相が存在するか否かを判定する位相判定工程と、前記ディーゼルエンジンを再度始動する際に、前記圧送位相が存在しないと判定された前記一の気筒については前記噴射位相に噴射せず、前記一の気筒の次に噴射位相が到来する他の気筒について前記圧送位相に圧送された燃料を前記他の気筒の噴射位相に噴射する噴射工程とを備える。 In order to solve the above problems, a second diesel engine automatic stop / start control method according to the present invention automatically stops and starts a multi-cylinder diesel engine in which fuel is injected a plurality of times each time the fuel is pumped once. A diesel engine automatic stop / start control method for controlling the diesel engine, wherein when the diesel engine automatic stop condition is satisfied for a plurality of cylinders of the diesel engine, the diesel engine is restarted at the latest A determination step of determining a stop phase at which the diesel engine is stopped or stopped, and one cylinder from which the injection phase for injecting fuel first arrives among the plurality of cylinders from the stop phase to the one cylinder A phase determination step for determining whether or not there is a pumping phase for pumping the fuel before the injection phase of When the diesel engine is restarted, the one cylinder determined not to have the pumping phase does not inject into the injection phase, and the other cylinder in which the injection phase comes next to the one cylinder does not perform the pumping. An injection step of injecting the fuel pumped to the phase into the injection phase of the other cylinder.
本発明に係る第2のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法によれば、先ず、1回の燃料圧送につき複数回燃料が噴射される複数の気筒を備えたディーゼルエンジンを自動停止する。ディーゼルエンジンの停止位相は、遅くともディーゼルエンジンが再始動されるまでに決定されていればよい。例えば、自動停止条件が成立した後、ディーゼルエンジンが自動停止される前に停止位相が決定されてもよいし、ディーゼルエンジンが自動停止された後に停止位相が決定されてもよい。 According to the second automatic stop / start control method for a diesel engine according to the present invention, first, the diesel engine having a plurality of cylinders in which fuel is injected a plurality of times per one fuel pressure feed is automatically stopped. The stop phase of the diesel engine only needs to be determined before the diesel engine is restarted at the latest. For example, after the automatic stop condition is satisfied, the stop phase may be determined before the diesel engine is automatically stopped, or the stop phase may be determined after the diesel engine is automatically stopped.
本発明に係る第2のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法によれば、前記複数の気筒のうち燃料を噴射する噴射位相が最初に到来する一の気筒について、前記停止位相から前記一の気筒の噴射位相までの間に燃料を圧送する圧送位相が存在するか否かを判定する。続いて、前記ディーゼルエンジンを再度始動する際に、前記圧送位相が存在しないと判定された一の気筒については前記噴射位相に噴射せず、前記一の気筒の次に噴射位相が到来する他の気筒について前記圧送位相に圧送された燃料を前記他の気筒の噴射位相に噴射する。即ち、ディーゼルエンジンの停止位相及び噴射位相の間に圧送位相が存在しない一の気筒に対しては燃料を噴射せず、ディーゼルエンジンの停止位相及び噴射位相の間に圧送位相が存在する他の気筒に対して燃料を噴射する。 According to the second automatic stop / start control method for a diesel engine according to the present invention, for one cylinder in which the injection phase for injecting fuel first arrives among the plurality of cylinders, the one cylinder from the stop phase It is determined whether or not there is a pumping phase for pumping fuel before the injection phase. Subsequently, when the diesel engine is started again, one cylinder determined to have no pumping phase is not injected into the injection phase, and another injection phase arrives next to the one cylinder. The fuel pumped into the pumping phase for the cylinder is injected into the injection phase of the other cylinder. That is, fuel is not injected into one cylinder that does not have a pumping phase between the stop phase and the injection phase of the diesel engine, and other cylinders that have a pumping phase between the stop phase and the injection phase of the diesel engine. Is injected with fuel.
ここで、4つの気筒(♯1〜♯4)を備え、燃料を1回圧送する毎に2つの気筒に順次1回ずつ燃料を噴射する1圧送2噴射の方式で燃料噴射が行われるディーゼルエンジンを例に挙げて本発明について説明する。このようなディーゼルエンジンでは、通常、4つの気筒(♯1〜♯4)に対して♯1、♯3、♯4、♯2の順に燃料を噴射するが、例えば、停止位相が♯1前となった場合停止位相と♯1に燃料を噴射する噴射位相との間に圧送位相が存在しない場合には、ディーゼルエンジンの始動時に♯1の気筒には燃料を噴射することなく、♯1の次に噴射位相が到来する♯3から燃料の噴射を開始する。♯1に燃料を噴射する噴射位相と♯3に燃料を噴射する噴射位相との間には、圧送位相が存在することになり、圧送位相後に最初に噴射位相が到来する♯3の気筒から燃料を噴射する。即ち、一の気筒が♯1の気筒に相当し、他の気筒が♯3の気筒に相当することになる。したがって、♯1に代わって♯3の気筒から燃料を噴射することにより、♯3の気筒に十分な噴射用圧力で燃料を噴射することが可能である。よって、ディーゼルエンジンを速やかに始動させることができ、ディーゼルエンジンの始動性を向上させることが可能である。 Here, a diesel engine having four cylinders (# 1 to # 4), in which fuel injection is performed by a one-pressure-feed-two-injection system in which fuel is injected into the two cylinders once every time the fuel is pumped once. The present invention will be described by taking as an example. In such a diesel engine, fuel is normally injected into four cylinders (# 1 to # 4) in the order of # 1, # 3, # 4, and # 2. For example, the stop phase is before # 1. If there is no pumping phase between the stop phase and the injection phase for injecting fuel into # 1, the next to # 1 is not injected into the # 1 cylinder when the diesel engine is started. Fuel injection is started from # 3 when the injection phase arrives. There is a pumping phase between the injection phase in which fuel is injected into # 1 and the injection phase in which fuel is injected into # 3, and fuel is supplied from the cylinder of # 3 where the injection phase first arrives after the pumping phase. Inject. That is, one cylinder corresponds to the # 1 cylinder and the other cylinder corresponds to the # 3 cylinder. Therefore, by injecting fuel from the # 3 cylinder instead of # 1, it is possible to inject the fuel to the # 3 cylinder at a sufficient injection pressure. Therefore, the diesel engine can be started quickly, and the startability of the diesel engine can be improved.
本発明に係る第2のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法の一の態様においては、前記位相判定工程に先立って、前記燃料を噴射するための噴射用圧力が所定の圧力以上であるか否かを判定する圧力判定工程を更に備え、前記噴射用圧力が前記所定の圧力以上でないと判定された場合に前記位相判定工程が実行され、前記噴射用圧力が前記所定の圧力以上であると判定された場合に、前記位相判定工程が実行されないと共に前記噴射工程では前記複数の気筒の全ての夫々の噴射位相に前記燃料を噴射する。 In an aspect of the second diesel engine automatic stop / start control method according to the present invention, prior to the phase determination step, the injection pressure for injecting the fuel is equal to or higher than a predetermined pressure. A pressure determination step for determining whether the injection pressure is not equal to or higher than the predetermined pressure, the phase determination step is executed, and it is determined that the injection pressure is equal to or higher than the predetermined pressure. In this case, the phase determination step is not executed, and the fuel is injected into all the injection phases of the plurality of cylinders in the injection step.
この態様によれば、先ず、圧力判定工程によって、一の気筒に燃料を噴射する噴射位相において噴射用圧力が所定の圧力以上であるか否かが判定される。噴射用圧力が所定の圧力以上ではない場合には、一の気筒に燃料を噴射することなく、他の気筒に燃料の噴射をすることによってディーゼルエンジンを始動させる。噴射用圧力が所定の圧力以上である場合には、停止位相の後、最初に噴射位相が到来する一の気筒から燃料の噴射を行う。即ち、この態様においては、噴射用圧力が所定の圧力以上である場合には、そのまま一の気筒に対して燃料を噴射することによってディーゼルエンジンを始動させ、噴射用圧力が所定の圧力以上でない場合に、他の気筒に対して夫々の噴射位相に燃料を噴射することによってディーゼルエンジンの始動を開始する。この態様によれば、噴射用圧力が所定の圧力以上であるか否かを判定することによって、一の気筒へ燃料を噴射することによってディーゼルエンジンを始動することも可能であり、他の気筒への燃料噴射からディーゼルエンジンを始動する場合に比べて、停止位相を制御する手間を省きつつ、ディーゼルエンジンの始動性を向上させることができる。また、一の気筒に燃料を噴射した後は、他の気筒の全てについて夫々の噴射位相に燃料を噴射して燃料を燃焼させることにより、ディーゼルエンジンを始動した後にそのまま駆動状態に移行することができる。 According to this aspect, first, in the pressure determination step, it is determined whether or not the injection pressure is equal to or higher than the predetermined pressure in the injection phase in which the fuel is injected into one cylinder. When the injection pressure is not equal to or higher than the predetermined pressure, the diesel engine is started by injecting fuel into another cylinder without injecting fuel into one cylinder. When the injection pressure is equal to or higher than the predetermined pressure, after the stop phase, fuel is injected from one cylinder where the injection phase first arrives. That is, in this embodiment, when the injection pressure is equal to or higher than the predetermined pressure, the diesel engine is started by directly injecting fuel into one cylinder, and the injection pressure is not higher than the predetermined pressure. In addition, starting of the diesel engine is started by injecting fuel to the other cylinders in respective injection phases. According to this aspect, it is possible to start a diesel engine by injecting fuel into one cylinder by determining whether or not the injection pressure is equal to or higher than a predetermined pressure, and to another cylinder. Compared to the case where the diesel engine is started from this fuel injection, the startability of the diesel engine can be improved while saving the trouble of controlling the stop phase. In addition, after injecting fuel into one cylinder, the fuel can be injected into the respective injection phases of all the other cylinders and the fuel can be burned, so that the diesel engine can be shifted to the driving state after starting. it can.
本発明に係る第2のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法の他の態様においては、前記ディーゼルエンジンを再度始動する際に、前記一の気筒について筒内圧力を減圧する減圧工程を更に備える。 In another aspect of the second diesel engine automatic stop / start control method according to the present invention, the method further includes a depressurization step of depressurizing an in-cylinder pressure of the one cylinder when the diesel engine is started again.
この態様によれば、ディーゼルエンジンの始動時に燃料が噴射されない一の気筒の筒内圧力を減圧することによって、ディーゼルエンジンの始動時に他の気筒のピストンと連動して駆動される一の気筒のピストンに対して、圧縮反力を低減することができる。より具体的には、例えば、変更される前の停止位相において一の気筒が圧縮行程にあった場合、燃料が噴射されない一の気筒内を往復駆動するピストンに対しては、圧縮反力等によって生じる無駄なトルクを低減することが、エンジン回転の立ち上がりを早めるためには望ましい。したがって、例えば、デコンプ等により一の気筒の筒内圧力を低減することにより、ディーゼルエンジンが備える複数の気筒で消費されるトルクを低減することができ、ディーゼルエンジンを速やかに、且つ効率良く始動させることが可能になる。 According to this aspect, by reducing the in-cylinder pressure of one cylinder to which fuel is not injected when starting the diesel engine, the piston of one cylinder that is driven in conjunction with the pistons of the other cylinders when starting the diesel engine On the other hand, the compression reaction force can be reduced. More specifically, for example, when one cylinder is in the compression stroke in the stop phase before being changed, a piston that reciprocates in one cylinder where fuel is not injected is caused by a compression reaction force or the like. It is desirable to reduce the generated wasted torque in order to speed up the engine rotation. Therefore, for example, by reducing the in-cylinder pressure of one cylinder by decompression or the like, it is possible to reduce the torque consumed in a plurality of cylinders included in the diesel engine, and to start the diesel engine quickly and efficiently. It becomes possible.
本発明に係る第1のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムは上記課題を解決するために、燃料が1回圧送される毎に前記燃料が複数回噴射される多気筒ディーゼルエンジンの自動停止及び始動を制御するディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムであって、前記ディーゼルエンジンの自動停止条件が成立した場合に、遅くとも前記ディーゼルエンジンを再度始動するまでの間に、前記ディーゼルエンジンが停止する又は停止した停止位相を決定する決定手段と、前記停止位相から前記燃料を噴射する噴射位相までの間に前記燃料を圧送する圧送位相が存在するか否かを判定する位相判定手段と、前記圧送位相が存在しないと判定された場合に、前記停止位相から前記噴射位相までの間に前記圧送位相が存在するように前記停止位相を変更する変更手段と、前記ディーゼルエンジンを再度始動する際に、前記圧送位相に圧送された燃料を前記噴射位相に噴射する噴射手段とを備える。 In order to solve the above-described problem, a first diesel engine automatic stop / start control system according to the present invention automatically stops a multi-cylinder diesel engine in which the fuel is injected a plurality of times each time the fuel is pumped once. An automatic stop / start control system for a diesel engine for controlling start, wherein when the automatic stop condition for the diesel engine is satisfied, the diesel engine is stopped before the diesel engine is started again at the latest or Determining means for determining a stopped stop phase; phase determining means for determining whether or not there is a pumping phase for pumping the fuel between the stop phase and an injection phase for injecting the fuel; and the pumping phase If it is determined that the pumping phase is present between the stop phase and the injection phase, Comprising changing means for changing the stop phase, when starting the diesel engine again, and injection means for injecting the fuel pumped into the pumping phase to the ejection phase.
本発明に係る第1のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムによれば、上述した本発明の第1のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法と同様に、ディーゼルエンジンの再始動後、即座に十分な量の燃料を燃焼させることができ、速やかにディーゼルエンジンを始動させることが可能である。したがって、ディーゼルエンジンの始動性を向上させることができる。 According to the first automatic stop / start control system for a diesel engine according to the present invention, immediately after the restart of the diesel engine, as in the first automatic stop / start control method for a diesel engine of the present invention described above. A sufficient amount of fuel can be burned and the diesel engine can be started quickly. Therefore, the startability of the diesel engine can be improved.
本発明に係る第2のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムは上記課題を解決するために、燃料が1回圧送される毎に燃料が複数回噴射される多気筒ディーゼルエンジンの自動停止及び始動を制御するディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムであって、前記ディーゼルエンジンが備える複数の気筒について、前記ディーゼルエンジンの自動停止条件が成立した場合に、遅くとも前記ディーゼルエンジンを再度始動するまでの間に、前記ディーゼルエンジンが停止する又は停止した停止位相を決定する決定手段と、前記複数の気筒のうち燃料を噴射する噴射位相が最初に到来する一の気筒について、前記停止位相から前記一の気筒の噴射位相までの間に前記燃料を圧送する圧送位相が存在するか否かを判定する位相判定手段と、前記ディーゼルエンジンを再度始動する際に、前記圧送位相が存在しないと判定された前記一の気筒については前記噴射位相に噴射せず、前記一の気筒の次に噴射位相が到来する他の気筒について前記圧送位相に圧送された燃料を前記他の気筒の噴射位相に噴射する噴射手段とを備える。 In order to solve the above problems, a second diesel engine automatic stop / start control system according to the present invention automatically stops and starts a multi-cylinder diesel engine in which fuel is injected a plurality of times each time the fuel is pumped once. A diesel engine automatic stop / start control system for controlling a diesel engine, and when a diesel engine automatic stop condition is satisfied for a plurality of cylinders included in the diesel engine, the diesel engine is restarted at the latest Determining means for determining a stop phase at which the diesel engine is stopped or stopped, and one cylinder from which the injection phase for injecting fuel first arrives among the plurality of cylinders from the stop phase to the one cylinder A phase determination unit for determining whether or not there is a pumping phase for pumping the fuel before the injection phase of When the diesel engine is started again, the one cylinder determined not to have the pumping phase does not inject into the injection phase, and another injection phase comes after the one cylinder. Injection means for injecting the fuel pumped into the pumping phase into the injection phase of the other cylinder.
本発明に係る第2のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムによれば、上述した第2の本発明のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法と同様に、噴射用圧力の値に応じて一の気筒、又は他の気筒に燃料を噴射することが可能である。よって、噴射用圧力の値に応じて停止位置を変更することなく、ディーゼルエンジンの再始動後、即座に十分な量の燃料を燃焼させることができ、速やかにディーゼルエンジンを始動させることが可能である。 According to the second automatic stop / start control system for a diesel engine according to the present invention, as in the above-described automatic stop / start control method for a diesel engine according to the second present invention, the control is performed according to the value of the injection pressure. It is possible to inject fuel into one cylinder or another cylinder. Therefore, a sufficient amount of fuel can be burned immediately after restarting the diesel engine without changing the stop position according to the injection pressure value, and the diesel engine can be started quickly. is there.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
以下、図面を参照しながら、本実施形態に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法及びシステムについて詳細に説明する。 Hereinafter, a diesel engine automatic stop / start control method and system according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
先ず、図1から図5を参照して、第1実施形態に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法及びシステムについて詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムを、エコラン可能であり且つ1圧送2噴射のコモンレール式のディーゼルエンジンに適用したものである。
(First embodiment)
First, a diesel engine automatic stop / start control method and system according to a first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. In this embodiment, the automatic stop / start control system for a diesel engine according to the present invention is applied to a common rail type diesel engine capable of eco-running and of 1-pressure feed and 2-injection.
先ず、図1乃至図3を参照しながら、本実施形態に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムの構成について説明する。図1は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムを備えたディーゼルエンジン1の全体構成を示す図であり、図2はクランク角センサの構成を説明するための図であり、図3は、クランク角の算出方法を説明するための図である。尚、ディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムの各部の機能は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法を説明する際に併せて詳細に説明する。
First, the configuration of a diesel engine automatic stop / start control system according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a
図1において、ディーゼルエンジン1は、複数の気筒を備えたエンジン本体10と、ディーゼルエンジン1の自動停止及び始動を制御するディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システム(以下、制御システムと称す。)100を備えて構成される。ディーゼルエンジン1は、複数(図では4つ)の気筒(シリンダ)11が一方向に並べられ、気筒11内をピストンが往復自在に駆動される多気筒直列式ディーゼルエンジンである。
In FIG. 1, a
エンジン本体10は、図示しないシリンダーブロックに配設された複数の気筒11、気筒11内を摺動可能なピストン、ターボチャージャ14、インタークーラ15、吸気マニホールド16、コモンレール17、燃料噴射弁18、排気マニホールド19、EGR(EGR:Exhaust Gas Recirculation)クーラ触媒部20、EGRクーラ21、EGR弁22、触媒部23、燃料ポンプ24を備えて構成される。尚、本実施形態に係るディーゼルエンジン1においては、クーラ触媒部20は必須ではなく、クーラ触媒部20を含まないディーゼルエンジンもディーゼルエンジン1の範疇に含まれる。
The
コモンレール17は、燃料ポンプ24から圧送される燃料を一時的に貯め、燃料噴射弁18を介して気筒11に燃料を供給する。燃料ポンプ24は、所定の圧送位相に燃料をコモンレール17に圧送する。本発明に係る「噴射手段」の一例である燃料噴射弁18は、各気筒11に設けられており、ECU130の制御下で噴射位相に燃料を噴射する。
The
インタークーラ15は、ターボチャージャ14を介して取り込まれる吸気を冷却し、冷却された吸気を吸気マニホールド16に供給する。吸気マニホールド16の吸気取り込み側には、エアスロットルバルブ25が配設されており、エアスロットルバルブ25の開閉を調整することによって吸気マニホールド16に取り込まれる吸気の流量を調整する。吸気マニホールド16は、吸気を各気筒11に均等に供給する。
The
EGRクーラ21、EGR弁22、排気に含まれる有害物質を除去或いは浄化するためのEGRクーラ触媒部20、及びこれらを連結するパイプは、排気をエンジン本体10の吸気として再循環させるためのEGR系統を構成する。EGR系統によれば、気筒11の燃焼室の燃焼温度を下げることができ、窒素酸化物の生成、及び吸入空気量の増加による排気微粒子の生成を抑制することができる。
An
ターボチャージャ14は、例えば、タービン及びコンプレッサ(いずれも不図示)を備えてなり、タービンが排気マニホールド19内を流れる排気のエネルギーにより回転する。コンプレッサは、タービンの回転によって発生した動力によって作動し、吸気管26内の空気を圧縮して燃焼室側に供給することができる。即ち、ターボチャージャ14は、燃焼室に対する吸入空気量を制御する機能を備えている。
The
触媒部23は、エンジン本体10の排気側に配設されており、排気に含まれる有害物質を除去或いは浄化する。触媒部23は、例えば、排気に含まれる有害物質を除去或いは浄化するための吸蔵還元型NOx触媒を担持したパティキュレートフィルタシステムを搭載している。
The
エンジン本体10が備える各部は、制御システム100により制御される。制御システム100は、センサ部110、スイッチ部120、電子制御ユニット(ECU:Engine Control Unit)130、常時噛合いギヤ機構140、可変動弁機構150を備える。
Each part of the
ECU130は、デジタルコンピュータからなり、双方向性バス131によって互いに接続されたROM132、RAM133、CPU134、バックアップRAM135、入力ポート136、及び出力ポート137を備える。ECU130は、センサ部110及びスイッチ部120から送られる各種情報に基づいて、エンジン本体部10、常時噛合いギヤ機構140、及び可変動弁機構150の動作を制御する。ECU130は、本発明に係る「決定手段」、「位相判定手段」、「駆動時間算出手段」の一例を兼ねる。
The
センサ部110は、アクセル踏み込み量センサ111、クランク角センサ112、本発明に係る「レール圧検知手段」の一例であるレール圧センサ113、ポンプ位相センサ114、及びエンジン回転数センサ115を備える。クランク角センサ112は、クランクシャフトが回転する際のクランク角度を検出する。ポンプ位相センサ114は、燃料ポンプ24からコモンレール17に燃料を圧送する圧送位相を検出する。
The
図2において、各気筒11には、コンロッド32に接続されて気筒11内を往復自在に駆動されるピストン33が配置されており、クランク角センサ112は、ピストン33を駆動するクランクシャフト34の回転角度(以下、「クランク角度」と呼ぶ。)を検出する。
In FIG. 2, each
クランク角センサ112は、クランクシャフト34近傍で互いに位相をずらして配置されたクランク角センサ112a及び122bの2つのセンサを備えており、これらクランク角センサ112a及び112bとしては、例えば、被検出物(例えば、金属など)を検出することが可能な磁気式センサを用いることができ、より具体的には、磁気抵抗素子(MRE)センサを用いることができる。クランクシャフト34の外周表面には、凹凸が形成された歯車(以下、「シグナルロータ」と呼ぶ。)が設けられており、クランク角センサ112は、シグナルロータの歯数を検出する。クランク角センサ112は、例えば、約10°CA(クランク角度)の分解能でクランクシャフト34のクランク角度を検出することができる。クランクシャフト34が回転するとシグナルロータもそれに連動して回転する。このとき、クランク角センサ112は、そのシグナルロータの歯数を検出し、パルス信号としてECU130に出力する。ECU130は、クランク角センサ112から出力されたパルス信号をカウントして、それをクランク角度に変換する。クランク角センサ112は、ディーゼルエンジン1内に直接設けられるため、クランク角度を絶対角度として検出することができる。
The
図3は、クランク角センサ112a及び112bの出力を示すチャートであり、図3(a)はクランクシャフト34を正転させた場合の出力を示し、図3(b)はクランクシャフト34を逆転させた場合の出力を示す。MRE1がクランク角センサ112aの出力を示し、MRE2がクランク角センサ112bの出力を示す。
3 is a chart showing the outputs of the
図2、図3(a)及び(b)において、クランク角センサ112a及び112bは、クランクシャフト34の周方向に沿って位相をずらして配置されているため、シグナルロータを検出した際のクランク角センサ112a及び112bの出力の間には位相差が生じる。ECU130がこれら2つのクランク角センサ112a及び112bの出力の位相差を比較することにより、エンジンの正転及び逆転を判断する。ECU130は、クランクシャフト34の回転方向の正逆に応じて夫々検出されたクランク角度を加減算することによってクランク角度を10°CAの精度で検出することが可能である。
2, 3 (a) and 3 (b), the
再び、図1において、レール圧センサ113は、コモンレール17のレール圧を検出し、レール圧に関する情報をECU130に出力する。レール圧は、1回燃料が圧送された後にエンジンが停止した場合には減圧弁によって低下する傾向にあり、レール圧を検出しておくことはディーゼルエンジンの始動性を高めるためには重要になる。
In FIG. 1 again, the
本発明に係る「変更手段」の一例を構成する常時噛合いギヤ機構140は、ギヤ列141及び始動モータ142を備える。始動モータ142は、ECU130の指令によって回転力を発生し、ギヤ列141は、始動モータ142から伝達された回転力をエンジン本体10のクランクシャフトに伝達する。より具体的には、ギヤ列141は、始動モータ141のピニオンギヤに常時噛合う常時噛合いギヤを含み、始動モータ141で発生した回転力が、ギヤ列142、ギヤ列142に噛合うリングギヤ、リングギヤによって回転されるフライホイールを介してクランクシャフトに伝達される。また、始動モータ142は、始動モータ142の駆動を制御するECU130の制御下で、本発明に係る「駆動手段」の一例を兼ねる。
The constantly meshing
可変動弁機構(VVT:Variable Valve Timing)150は、本発明に係る「減圧手段」の一例を構成しており、気筒11の燃焼室に吸気を送り込むための吸気弁、燃料が燃焼した後の排気を排出するための排気弁を備えている。吸気弁は、ECU130の制御指令によって開閉される。例えば、圧縮行程にある気筒においては、吸気弁を閉じる時期を遅角することによって筒内圧力が上昇しないようにする。より具体的には、吸気弁の閉時期を遅角することによってデコンプし、圧縮行程にある気筒の筒内圧力を実質的に減圧することができる。このように、可変動弁機構150は、各気筒毎に独立して弁開閉を制御可能である点に特徴を有している。
A variable valve timing mechanism (VVT: Variable Valve Timing) 150 constitutes an example of the “pressure reducing means” according to the present invention, an intake valve for sending intake air into the combustion chamber of the
スイッチ部120は、イグニッション(IG)スイッチ121、及びスターターモータ(SM)スイッチ122を備える。ECU130は、IGスイッチ121の出力信号に基づき、IGスイッチ121のオン/オフ状態を検出する。IGスイッチ121がオン状態からオフ状態とされると、燃料噴射弁18による燃料噴射等が停止され、ディーゼルエンジン1の運転が停止される。SMスイッチ122は、主にディーゼルエンジン1の始動時に用いられる。
The
次に、図1に加えて、図4及び図5を参照しながら、本実施形態に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法について詳細に説明する。ディーゼルエンジン1を搭載した車両は、走行停止時にはアイドリングストップ状態に移行し、ディーゼルエンジン1を自動停止する。その後、運転者が、ブレーキペダルから足を離し、更にアクセルペダルを踏むことによりディーゼルエンジン1が自動的に再始動される。ディーゼルエンジン1をスムーズに始動させるためには、自動停止時から再始動時までの間に、エンジンの停止位相を最適な状態に制御しておくことが重要になる。尚、停止位相とは、ディーゼルエンジン1が停止した際のクランク角度を意味する。ここに、図4は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法の自動停止及び始動処理ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図5は、クランク角度に対する燃料の噴射位相、及び燃料ポンプから燃料を圧送する圧送位相の関係を示す図である。尚、本例のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法では、ディーゼルエンジンを自動停止する際の処理に特徴があり、ECU130で行う算出処理等は、ECU130に含まれるCPU134が実行する。
Next, the diesel engine automatic stop / start control method according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5 in addition to FIG. 1. A vehicle equipped with the
図1及び図4において、先ず、ディーゼルエンジン1を搭載する車両を信号待ちで停止させる停止操作が行われると、停止操作時にエンジン回転数Neが低下する割合及びエンジン回転数Neを算出すると共に、燃料ポンプ24が燃料を圧送するポンプ位相を検出する(S101)。エンジン回転数Ne及びエンジン回転数Neが低下する割合は、エンジン回転数センサ115によって検出される。ポンプ位相は、ポンプ位相検出センサ114によって検出され、ディーゼルエンジン1を自動停止した後の圧送位相がECU130によって算出される。
In FIG. 1 and FIG. 4, first, when a stop operation is performed to stop a vehicle equipped with the
続いて、ECU130は、ディーゼルエンジン1の停止判定を行う(S102)。ディーゼルエンジン1の停止直前判定を行う際には、例えば、エンジン回転数Neが所定の回転数Ne0以下になったか否かで判定する。ディーゼルエンジン1の回転数Neが所定の回転数Ne0より大きい場合には、再度ステップS101に戻り、ステップS101の処理を行う。
Subsequently, the
エンジン回転数Neが所定の回転数以下であると判定された場合には、ECU130が、エンジンの停止位相を算出する(S103)。停止位相は、エンジンを自動停止させた際のクランク角度であり、検出されたエンジン回転数Neに基づいて算出される。ディーゼルエンジン1を搭載した車両をアイドリングストップさせる場合には、停止操作時のエンジン回転数に応じてディーゼルエンジン1が有する慣性エネルギーもまちまちであり、慣性エネルギーに連動して停止位相もアイドリングストップ毎に異なる。このため、ECU130は、例えば、アイドリングストップ直前のエンジン回転数Neに基づいて停止位相を算出する。尚、エンジンの停止位相を算出する時期は、ディーゼルエンジン1がアイドリングストップ、即ち自動停止される直前に限定されるものではなく、例えば、ディーゼルエンジンが停止した後にクランク角センサが直接停止位相を検出してもよい。つまり、遅くともディーゼルエンジン1を再度始動する前に停止位相が決定していればよい。
When it is determined that the engine speed Ne is equal to or lower than the predetermined speed, the
続いて、ECU130は、停止位相が圧送期間に含まれるか否かを判定する(S104)。より具体的には、停止位相と燃料を噴射する噴射位相との間に圧送位相が存在するか否かが判定される。
Subsequently, the
ここで、図5を参照しながら、停止位相、圧送位相、及び噴射位相の関係について詳細に説明する。図5は、上段側から噴射位相、圧送位相、及びピストンのリフト量を順に示している。 Here, the relationship among the stop phase, the pumping phase, and the injection phase will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 shows the injection phase, the pumping phase, and the lift amount of the piston in order from the upper side.
図5において、エンジン本体10が備える4つの気筒11を順に♯1、♯2、♯3、♯4と呼ぶ。4つの気筒11の夫々には、燃料を噴射する噴射位相が♯1、♯3、♯4、♯2の順に到来する。噴射位相は、ECU130から燃料噴射弁18に出力される噴射指令によって決定される。本実施形態のディーゼルエンジン1は、燃料ポンプ24からコモンレール17への1回の燃料圧送毎に、2つの気筒に1回ずつ燃料を噴射する1圧送2噴射方式の燃料供給方式を採用している。したがって、ディーゼルエンジン1が通常駆動されている場合には、連続する圧送位相の間には2回噴射位相が存在することになる。例えば、圧送位相Bの後には♯3及び♯4の噴射位相が順次到来し、圧送位相Aの後には♯2及び♯1の噴射位相が順次到来する。
In FIG. 5, the four
ここで、♯4の噴射位相と♯2の噴射位相との間の期間には、圧送位相Aが存在することから、便宜上、♯4の噴射位相と♯2の噴射位相との間の期間を圧送期間TAと呼ぶ。同様に、♯3の噴射位相と♯4の噴射位相との間には圧送位相が存在しない期間であって、♯3の噴射位相と♯4の噴射位相との間の期間を非圧送期間TBと呼ぶ。
Here, since the pumping phase A exists in the period between the
圧送期間TAに含まれる停止位相a、及び非圧送期間TBに含まれる停止位相bの夫々でディーゼルエンジン1が停止した場合のディーゼルエンジン1の始動性について考えてみる。
Consider the startability of the
コモンレール17には圧送位相Bに燃料が圧送され、♯3の噴射位相で燃料が噴射されており、♯3の噴射位相の後に位置する停止位相bではレール圧が低下している。したがって、ディーゼルエンジン1を停止位相bで自動停止した後に再度ディーゼルエンジン1を始動させる場合には、始動後最初に到来する♯4の噴射位相では十分な噴射用圧力によって燃料を噴射することが困難である。更に、♯4の気筒には始動後最初に圧縮行程が到来することから、♯4の圧縮行程で十分な量の燃料を燃焼させることができず、ディーゼルエンジン1を速やかに始動させることが難しい。
Fuel is pumped to the
一方、停止位相aは、♯4の噴射位相及び圧送位相Aの間に存在する。ディーゼルエンジン1が停止位相aで停止した後にディーゼルエンジン1を始動するための始動要求があった場合、先ず、コモンレール17に圧送位相Aに燃料が圧送される。続いて、♯2の噴射位相が到来し、レール圧が高圧に維持されたコモンレール17から♯2の噴射位相に対応する気筒11に十分な噴射用圧力で燃料が噴射される。したがって、ディーゼルエンジン1が停止位相aで停止した場合には、ディーゼルエンジン1を再度始動する際に、♯2の気筒に最初に圧縮行程が到来し、♯2の噴射位相で燃料が噴射されることによって十分な燃料を燃焼させることができ、ディーゼルエンジン1を速やかに始動させることが可能である。
On the other hand, the stop phase a exists between the
上述した停止位相a及びbの関係を考慮した上で、再び、図4及び図5において、圧送位相がエンジンの停止位相及び噴射位相の間に存在しないと判断された場合、即ち、エンジン停止位相が非圧送期間に含まれる場合には、圧送位相がエンジン停止位相及び噴射位相の間に存在するようにエンジン停止位相を変更する。エンジン停止位相を変更するためには、クランクシャフトを回転させることによって、ピストンの停止位置を変更する。よって、ピストンの停止位置を変更するために、始動モータの駆動時間を算出する(S105)。より具体的には、ECU130が、圧送位相、噴射位相、及びステップS103で算出された停止位相に基づいてクランクシャフトを駆動する駆動時間を算出し、始動モータ142に駆動指令を送る。始動モータ142は、ECU130から送られた駆動指令に基づいて所要の時間だけ回転力を発生し、常時噛合いギヤ機構140に含まれるギヤ列141を介してクランクシャフトを回転させる。これにより、例えば、ディーゼルエンジン1が停止位相bで停止する場合であっても、始動モータ142で発生する回転力によって♯4の気筒内を往復するピストンの圧縮上死点を越えるようにクラックシャフトを回転させ、ディーゼルエンジン1の停止位相を停止位相bから停止位相aに変更することができる。即ち、クランクシャフトによって駆動されるピストンの停止位置が変更される。そして、再度、ステップS101に戻り、続けてステップS102及びS103を実行した後、ステップS104において、圧送位相がエンジン停止位相及び噴射位相の間に存在すると判定された場合には、そのままエンジン停止操作を終了し、ディーゼルエンジン1をアイドリングストップ状態にする。そして、始動要求があった場合に、最初に到来する圧送位相に燃料を圧送した後、十分な噴射用圧力で燃料が噴射されることによってディーゼルエンジン1が始動される。
In consideration of the relationship between the stop phases a and b described above, in FIGS. 4 and 5 again, when it is determined that the pumping phase does not exist between the engine stop phase and the injection phase, that is, the engine stop phase. Is included in the non-pumping period, the engine stop phase is changed so that the pumping phase exists between the engine stop phase and the injection phase. In order to change the engine stop phase, the piston stop position is changed by rotating the crankshaft. Therefore, in order to change the stop position of the piston, the driving time of the starting motor is calculated (S105). More specifically,
このようなディーゼルエンジンの自動停止・始動が制御方法によれば、アイドリングストップ状態から再度ディーゼルエンジン1を始動する際に、燃料が圧送されたコモンレール17から燃料噴射弁18を介して十分な噴射用圧力で燃料を噴射することが可能である。したがって、ディーゼルエンジン1の始動時に、燃焼に要する燃料を即座に燃焼室に噴射することが可能であり、ディーゼルエンジンのスムーズに始動させることが可能である。
According to the control method of such automatic stop / start of the diesel engine, when the
(第2実施形態)
図6及び図7を参照して、第2実施形態に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法及びシステムについて詳細に説明する。ここに、図6は、本実施形態のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法の処理ルーチンを示すフローチャートであり、図7は、レール圧が低下していく様子を模式的に示した図である。本実施形態は、第1実施形態の場合と同様に、本発明に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムを、エコラン可能であり且つ1圧送2噴射のコモンレール式のディーゼルエンジンに適用したものである。第2実施形態は、ハードウエア構成については、第1実施形態とほぼ同様であり、制御方法が第1実施形態と異なる。即ち、第2実施形態は、第1実施形態の場合と異なり、停止位相を変更することなくスムーズなエンジンの始動を可能にする点に特徴を有する。以下、第2実施形態に係る、第1実施形態と異なる点について説明する。
(Second Embodiment)
With reference to FIG.6 and FIG.7, the automatic stop and start control method and system of the diesel engine which concern on 2nd Embodiment are demonstrated in detail. FIG. 6 is a flowchart showing a processing routine of the diesel engine automatic stop / start control method according to the present embodiment, and FIG. 7 is a diagram schematically showing how the rail pressure decreases. . In this embodiment, as in the case of the first embodiment, the automatic stop / start control system for a diesel engine according to the present invention is applied to a common rail type diesel engine capable of eco-running and of one pressure feed and two injections. is there. In the second embodiment, the hardware configuration is almost the same as that in the first embodiment, and the control method is different from that in the first embodiment. That is, unlike the first embodiment, the second embodiment is characterized in that the engine can be started smoothly without changing the stop phase. Hereinafter, differences from the first embodiment according to the second embodiment will be described.
図6において、本実施形態では先ず、ディーゼルエンジン1の停止操作が行われると、ECU130が、エンジン停止制御を行うと共にクランク角センサ112によってクランク位置が検出される。(S201)。ステップS201においては、エンジン回転数センサ115によってエンジン回転数Neも検出される。
In FIG. 6, in the present embodiment, first, when a stop operation of the
続いて、ECU130は、エンジン回転数Neが所定のエンジン回転数Ne0以下であるか否かを判定する(S202)。ここで、エンジン回転数Neが所定のエンジン回転数Ne0より大きいと判定された場合には、再度ステップS201に戻る。エンジン回転数Neがエンジン回転数Ne0以下である場合には、自動停止条件が成立したと判定され、次のステップの処理を行う。尚、エンジン回転数Ne0は、例えば50rpmとされる。
Subsequently, the
続いて、エンジンの停止位相を算出すると共に、ディーゼルエンジン1を再度始動した際に最初に燃料噴射が行われる予定の気筒を算出する(S203)。このような気筒は、エンジンの停止位相において圧縮行程の直前にある気筒である。また、ポンプ位相センサ114によって燃料ポンプ24の圧送位相が検出される。ここまでの処理によってディーゼルエンジン1は自動停止される。
Subsequently, the engine stop phase is calculated, and the cylinder in which fuel injection is scheduled to be performed first when the
次に、上述した自動停止処理に続いて行われる始動時の処理について説明する。先ず、始動要求が行われる(S204)。始動要求は、例えば、アクセル踏み込み量センサ111によって検出された踏み込み量や、ブレーキペダルの踏み込み量に基づいて判断される。 Next, processing at the time of starting performed following the above-described automatic stop processing will be described. First, a start request is made (S204). The start request is determined based on, for example, the depression amount detected by the accelerator depression amount sensor 111 or the depression amount of the brake pedal.
続いて、ディーゼルエンジン1を再度始動する直前に検出されたレール圧が所定の圧力以上であるか否かを判定する(S205)。
Subsequently, it is determined whether or not the rail pressure detected immediately before starting the
図7において、レール圧はエンジンが停止された後、減圧弁によってレール圧が急激に低下する。例えば、図中横軸は燃料が圧送されてから経過した経過時間であり、図中横軸全体の幅が噴射位相間の時間間隔に相当する。このような短時間でレール圧は燃料を噴射可能な圧力以下にまで低下してしまう。 In FIG. 7, after the engine is stopped, the rail pressure is rapidly reduced by the pressure reducing valve. For example, the horizontal axis in the figure is the elapsed time that has elapsed since the fuel was pumped, and the width of the entire horizontal axis in the figure corresponds to the time interval between injection phases. In such a short time, the rail pressure falls below the pressure at which fuel can be injected.
再び、図6において、レール圧が所定の圧力以上である場合には、そのまま、始動制御を終了し、始動後最初に噴射位相が到来する気筒に対して燃料を噴射することによってディーゼルエンジン1を始動する。一方、レール圧が所定の圧力より低い場合には、ステップS203で検出したポンプ位相に基づいて圧送位相を算出しておく。
In FIG. 6 again, when the rail pressure is equal to or higher than the predetermined pressure, the start control is ended as it is, and the
続いて、エンジンの停止位相が、圧送期間に含まれるか否かを判定する(S206)。
エンジン停止位相が圧送期間に含まれる場合には、エンジン始動後最初に噴射位相が到来する第1圧縮気筒に燃料を噴射し、ディーゼルエンジン1を始動する(S207)。エンジンの停止位相が圧送期間に含まれない場合には、エンジンの停止位相の後、最初に噴射位相が到来する第1圧縮気筒に燃料を噴射せず、第1圧縮気筒の次に噴射位相が到来する第2圧縮気筒を、ディーゼルエンジン1を始動する際に最初に燃料を噴射する新しい第1圧縮気筒として選択する(S208)。
Subsequently, it is determined whether or not the engine stop phase is included in the pumping period (S206).
When the engine stop phase is included in the pumping period, the fuel is injected into the first compression cylinder in which the injection phase first arrives after the engine is started, and the
ここで、図5及び図6を参照しながら、ステップS208について更に詳細に説明する。ステップS208において、エンジン停止位置が圧送期間に含まれない場合とは、エンジン停止が停止位相bである場合を意味する。このとき、第1圧縮気筒、即ち♯4の気筒が本発明に係る「一の気筒」の一例に該当し、第2圧縮気筒、即ち♯2の気筒が本発明に係る「他の気筒」の一例に該当する。したがって、圧送位相Aの後に噴射位相が到来する♯2の気筒がエンジンを始動させる際の新しい第1圧縮気筒として選択される。 Here, step S208 will be described in more detail with reference to FIGS. In step S208, the case where the engine stop position is not included in the pumping period means that the engine stop is in the stop phase b. At this time, the first compression cylinder, that is, the # 4 cylinder corresponds to an example of “one cylinder” according to the present invention, and the second compression cylinder, that is, the # 2 cylinder, corresponds to the “other cylinder” according to the present invention. This is an example. Therefore, the # 2 cylinder whose injection phase comes after the pumping phase A is selected as a new first compression cylinder when the engine is started.
再び、図6において、燃料が噴射されない旧第1圧縮気筒の筒内圧力を減圧する(S209)。ステップS209では、例えば、ECU130の制御下で可変動弁機構150を作動させることによって筒内圧力を減圧することができる。より具体的には、旧第1圧縮気筒の吸気弁を閉じる閉時期を遅角することによって、旧第1圧縮気筒が圧縮行程にある場合でも筒内圧力が上昇しないようにデコンプすることができる。これにより、ディーゼルエンジン1を始動する際の始動トルクを低減することができ、ディーゼルエンジンの始動性を更に高めることが可能である。ステップS209の後、ディーゼルエンジン1を通常運転に移行させ、始動制御を終了する。
In FIG. 6 again, the in-cylinder pressure of the old first compression cylinder in which fuel is not injected is reduced (S209). In step S209, for example, the in-cylinder pressure can be reduced by operating the
以上説明したように、第2実施形態に係るディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法によれば、ディーゼルエンジン1を再度始動する際に、十分なレール圧を有するコモンレール17から燃料を噴射することが可能であり、ディーゼルエンジンを速やかに始動させることができる。更に、デコンプによって始動トルクを低減することも可能であり、更に始動性を高めることができる。
As explained above, according to the diesel engine automatic stop / start control method according to the second embodiment, when the
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法及びディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the scope or spirit of the invention that can be read from the claims and the entire specification. An engine automatic stop / start control method and a diesel engine automatic stop / start control system are also included in the technical scope of the present invention.
ディーゼルエンジン 1、燃料噴射弁 18、制御システム 100、レール圧センサ 113、常時噛合いギヤ機構 140、始動モータ 142、可変動弁機構 150
Claims (7)
前記ディーゼルエンジンの自動停止条件が成立した場合に、遅くとも前記ディーゼルエンジンを再度始動するまでの間に、前記ディーゼルエンジンが停止する又は停止した停止位相を決定する決定工程と、
前記停止位相から燃料を噴射する噴射位相までの間に燃料を圧送する圧送位相が存在するか否かを判定する位相判定工程と、
前記圧送位相が存在しないと判定された場合に、前記停止位相から前記噴射位相までの間に前記圧送位相が存在するように前記停止位相を変更する変更工程と、
前記ディーゼルエンジンを再度始動する際に、前記圧送位相に圧送された燃料を前記噴射位相に噴射する噴射工程と
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法。 A diesel engine automatic stop / start control method for controlling automatic stop and start of a multi-cylinder diesel engine in which fuel is injected multiple times each time fuel is pumped once,
A determination step of determining a stop phase in which the diesel engine is stopped or stopped before the diesel engine is restarted at the latest when the automatic stop condition of the diesel engine is satisfied;
A phase determination step for determining whether there is a pumping phase for pumping fuel between the stop phase and an injection phase for injecting fuel; and
A change step of changing the stop phase so that the pumping phase exists between the stop phase and the injection phase when it is determined that the pumping phase does not exist;
An automatic stopping / starting control method for a diesel engine, comprising: an injection step of injecting fuel, which has been pumped into the pumping phase, into the injection phase when the diesel engine is started again.
を特徴とする請求項1に記載のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法。 The changing step includes a driving time calculating step of calculating a driving time for driving a constantly meshing gear mechanism that transmits a rotational force to the crankshaft to change the stop phase, and driving the constantly meshing gear mechanism. The diesel engine automatic stop / start control method according to claim 1, further comprising a drive step of further driving for a time.
前記ディーゼルエンジンが備える複数の気筒について、前記ディーゼルエンジンの自動停止条件が成立した場合に、遅くとも前記ディーゼルエンジンを再度始動するまでの間に、前記ディーゼルエンジンが停止する又は停止した停止位相を決定する決定工程と、
前記複数の気筒のうち燃料を噴射する噴射位相が最初に到来する一の気筒について、前記停止位相から前記一の気筒の噴射位相までの間に燃料を圧送する圧送位相が存在するか否かを判定する位相判定工程と、
前記ディーゼルエンジンを再度始動する際に、前記圧送位相が存在しないと判定された前記一の気筒については前記噴射位相に噴射せず、前記一の気筒の次に噴射位相が到来する他の気筒について前記圧送位相に圧送された燃料を前記他の気筒の噴射位相に噴射する噴射工程と
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法。 A diesel engine automatic stop / start control method for controlling automatic stop and start of a multi-cylinder diesel engine in which fuel is injected multiple times each time fuel is pumped once,
When a diesel engine automatic stop condition is satisfied for a plurality of cylinders included in the diesel engine, the stop phase of the diesel engine is stopped or stopped before the diesel engine is restarted at the latest. A decision process;
Whether or not there is a pumping phase for pumping fuel between the stop phase and the injection phase of the one cylinder for one of the plurality of cylinders in which the injection phase for injecting fuel first arrives. A phase determination step for determining;
When the diesel engine is restarted, the one cylinder determined not to have the pumping phase does not inject into the injection phase, and the other cylinder in which the injection phase comes next to the one cylinder An automatic stop / start control method for a diesel engine, comprising: an injection step of injecting fuel pumped to the pumping phase to an injection phase of the other cylinder.
前記噴射用圧力が前記所定の圧力以上でないと判定された場合に、前記位相判定工程が実行され、
前記噴射用圧力が前記所定の圧力以上であると判定された場合に、前記位相判定工程が実行されないと共に前記噴射工程では前記複数の気筒の全ての夫々の噴射位相に前記燃料を噴射すること
を特徴とする請求項3に記載のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法。 Prior to the phase determination step, further comprising a pressure determination step of determining whether or not an injection pressure for injecting the fuel is equal to or higher than a predetermined pressure,
When it is determined that the injection pressure is not equal to or higher than the predetermined pressure, the phase determination step is executed,
When it is determined that the injection pressure is equal to or higher than the predetermined pressure, the phase determination step is not executed, and in the injection step, the fuel is injected into all the injection phases of the plurality of cylinders. The diesel engine automatic stop / start control method according to claim 3,
を特徴とする請求項3又は4に記載のディーゼルエンジンの自動停止・始動制御方法。 5. The diesel engine automatic stop / start control method according to claim 3, further comprising a depressurizing step of reducing an in-cylinder pressure of the one cylinder when the diesel engine is started again. 6.
前記ディーゼルエンジンの自動停止条件が成立した場合に、遅くとも前記ディーゼルエンジンを再度始動するまでの間に、前記ディーゼルエンジンが停止する又は停止した停止位相を決定する決定手段と、
前記停止位相から燃料を噴射する噴射位相までの間に燃料を圧送する圧送位相が存在するか否かを判定する位相判定手段と、
前記圧送位相が存在しないと判定された場合に、前記停止位相から前記噴射位相までの間に前記圧送位相が存在するように前記停止位相を変更する変更手段と、
前記ディーゼルエンジンを再度始動する際に、前記圧送位相に圧送された燃料を前記噴射位相に噴射する噴射手段と
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システム。 An automatic stop / start control system for a diesel engine for controlling automatic stop and start of a multi-cylinder diesel engine in which the fuel is injected a plurality of times each time the fuel is pumped once,
Determining means for determining a stop phase in which the diesel engine is stopped or stopped before the diesel engine is restarted at the latest when the automatic stop condition of the diesel engine is satisfied;
Phase determining means for determining whether or not there is a pumping phase for pumping fuel between the stop phase and an injection phase for injecting fuel; and
Changing means for changing the stop phase so that the pumping phase exists between the stop phase and the injection phase when it is determined that the pumping phase does not exist;
An automatic stop / start control system for a diesel engine, comprising: an injection unit that injects the fuel pumped into the pumping phase into the injection phase when the diesel engine is started again.
前記ディーゼルエンジンが備える複数の気筒について、前記ディーゼルエンジンの自動停止条件が成立した場合に、遅くとも前記ディーゼルエンジンを再度始動するまでの間に、前記ディーゼルエンジンが停止する又は停止した停止位相を決定する決定手段と、
前記複数の気筒のうち燃料を噴射する噴射位相が最初に到来する一の気筒について、前記停止位相から前記一の気筒の噴射位相までの間に前記燃料を圧送する圧送位相が存在するか否かを判定する位相判定手段と、
前記ディーゼルエンジンを再度始動する際に、前記圧送位相が存在しないと判定された前記一の気筒については前記噴射位相に噴射せず、前記一の気筒の次に噴射位相が到来する他の気筒について前記圧送位相に圧送された燃料を前記他の気筒の噴射位相に噴射する噴射手段と
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの自動停止・始動制御システム。
An automatic stop / start control system for a diesel engine that controls automatic stop and start of a multi-cylinder diesel engine in which fuel is injected multiple times each time the fuel is pumped once,
When the diesel engine automatic stop condition is satisfied for the plurality of cylinders included in the diesel engine, the stop phase of the diesel engine is stopped or stopped before the diesel engine is restarted at the latest. A determination means;
Whether or not there is a pumping phase for pumping the fuel between the stop phase and the injection phase of the one cylinder for one of the plurality of cylinders in which the injection phase for injecting fuel first arrives Phase determination means for determining
When the diesel engine is restarted, the one cylinder determined not to have the pumping phase does not inject into the injection phase, and the other cylinder in which the injection phase comes next to the one cylinder An automatic stop / start control system for a diesel engine, comprising: an injection unit that injects fuel pumped into the pumping phase into an injection phase of the other cylinder.
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