JP2021193297A

JP2021193297A - Device and method of controlling starting of port fuel injection type engine

Info

Publication number: JP2021193297A
Application number: JP2021079525A
Authority: JP
Inventors: マンジュナス，バサバイア; Manjunath Basavaiah; ケタンパターナヤク，ウトゥカル; Ketan Pattanayak Utkal
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2020-05-27
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2021-12-23

Abstract

To provide an electronic control device for starting a port fuel injection type engine having an asymmetric crank wheel.SOLUTION: An electronic control device 200 includes one or more interface 210, and receives a crank signal from a crank shaft sensor 215 and a cam signal from a cam shaft sensor 220. A processor 230 transmits a first command, and starts fuel injection to one or more cylinders of a port fuel injection type engine, when detecting at least one of a first state and a second state. The first state includes the discrimination of a falling edge of the crank signal to detect a gap of an asymmetric crank wheel. The second state includes the determination of a specified pattern of the cam signal before detecting a first gap of the asymmetric crank wheel.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジンの始動を制御するための装置及び方法に関する。より具体的には、非対称クランクホイールを有するＰＦＩ型エンジンの迅速な始動に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for controlling the start of a port fuel injection (PFI) type engine. More specifically, it relates to a rapid start of a PFI type engine having an asymmetric crank wheel.

ＰＦＩ型エンジンでは、燃料は気筒マニホールドの吸気ポートの中に噴霧され、空気／燃料の混合物は、吸気弁が開くと気筒ヘッドの中に引き込まれる。空気／燃料の混合物は、圧縮されて点火され、内燃機関を始動する。低温状態及び通常状態における始動のための時間は、排気ガスと燃費に影響を与える可能性があるため、短縮する必要がある。低温状態の間にエンジンを始動するためには、車両における燃焼温度が低いために濃縮された空気／燃料の混合物が必要である。追加の燃料は、低温でエンジンを暖機するために必要である。したがって、最初のサイクルは、低温始動の間、非常に重要である。さもなければ、それはより高い燃料消費と排気問題につながる。 In a PFI engine, fuel is sprayed into the intake port of the cylinder manifold and the air / fuel mixture is drawn into the cylinder head when the intake valve is opened. The air / fuel mixture is compressed and ignited to start the internal combustion engine. The time for starting in cold and normal conditions needs to be shortened as it can affect exhaust gas and fuel economy. In order to start the engine during cold conditions, a concentrated air / fuel mixture is required due to the low combustion temperature in the vehicle. Additional fuel is needed to warm the engine at low temperatures. Therefore, the first cycle is very important during cold start. Otherwise, it leads to higher fuel consumption and exhaust problems.

現在、「ビッグバン(big bang)噴射」と呼ばれる噴射方法では、クランクとカムホイールの両方による同期が遂行される前であっても、燃料は時間ベースのタスクにおいてエンジンのすべての気筒に同時に事前噴射され、しかしながらそれは未燃燃料の排気と汚染につながっている。 Currently, in an injection method called "big bang injection", fuel is pre-injected into all cylinders of the engine simultaneously in a time-based task, even before synchronization by both the crank and cam wheel is performed. However, it leads to the exhaust and pollution of unburned fuel.

特許文献１は、ＩＣエンジン用の噴射制御装置を開示している。この公報は、特殊なタイプの非対称クランクホイールでのみ特定のギャップを検出し、１つの特定の気筒にのみ燃料を噴射することについて開示している。 Patent Document 1 discloses an injection control device for an IC engine. This publication discloses that only a special type of asymmetric crankwheel detects a particular gap and injects fuel into only one particular cylinder.

特開２００５−２０７３９４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-207394

本発明は、非対称クランクホイールを有する、ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジンを始動するための電子制御装置を開示する。電子制御装置は、１つ以上のインタフェースを含み、クランクシャフトセンサからのクランク信号及びカムシャフトセンサからのカム信号を受信する。プロセッサは、第１の状態及び第２の状態のうちの少なくとも１つを検出すると、第１のコマンドを送信して、ＰＦＩ型エンジンの１つ以上の気筒への燃料噴射を開始する。第１の状態は、クランク信号の立ち下がりエッジを判別してクランクシャフトセンサホイールのギャップを検出することを含む。第２の状態は、クランクシャフトセンサホイールの第１のギャップを検出する前にカム信号の特定のパターンを決定することを含む。 The present invention discloses an electronic control device for starting a port fuel injection (PFI) type engine having an asymmetric crank wheel. The electronic control unit includes one or more interfaces and receives a crank signal from the crankshaft sensor and a cam signal from the camshaft sensor. When the processor detects at least one of the first state and the second state, it sends a first command to start fuel injection into one or more cylinders of the PFI type engine. The first state includes determining the falling edge of the crank signal to detect a gap in the crankshaft sensor wheel. The second state involves determining a particular pattern of cam signals before detecting the first gap in the crankshaft sensor wheel.

プロセッサは、第１の状態を検出すると、第１のコマンドを送信して、ＰＦＩ型エンジンのすべての気筒への燃料噴射を開始する。プロセッサは、第２の状態を検出すると、ＰＦＩ型エンジンの気筒の上死点（ＴＤＣ）を検出する。更に、プロセッサは、第２の状態を検出すると、吸気行程中の特定の気筒を判別する。プロセッサは、第１のコマンドを送信して、燃料を吸気行程中の特定の気筒の吸気マニホールドの中に噴射する。プロセッサは更に、第３の状態及び第４の状態のうちの１つを判別すると、第２のコマンドを送信して、ＰＦＩ型エンジンの少なくとも１つの気筒の少なくとも１つのスパークプラグに点火する。第３の状態は、第１の状態を検出した後に、カム信号の特定のパターンを決定することを含む。第４の状態は、第２の状態を検出した後に、クランク信号を使用してクランクホイールのギャップを判別することを含む。プロセッサは、第３の状態を検出すると、燃焼行程中の気筒を判別する。プロセッサは、第２のコマンドを送信して、燃焼行程中の気筒内の圧縮空気／燃料の混合物に点火し、ＰＦＩ型エンジンを始動する。プロセッサは、第４の状態を判別すると、第２のコマンドを送信して、特定の気筒内の圧縮空気／燃料の混合物に点火する。 When the processor detects the first state, it sends a first command to start fuel injection to all cylinders of the PFI type engine. When the processor detects the second state, it detects the top dead center (TDC) of the cylinder of the PFI type engine. Further, when the processor detects the second state, it determines a particular cylinder during the intake stroke. The processor sends a first command to inject fuel into the intake manifold of a particular cylinder during the intake stroke. Upon determining one of the third and fourth states, the processor further sends a second command to ignite at least one spark plug in at least one cylinder of the PFI engine. The third state involves determining a particular pattern of cam signals after detecting the first state. The fourth state includes detecting the crank wheel gap using the crank signal after detecting the second state. When the processor detects the third state, it determines which cylinder is in the combustion stroke. The processor sends a second command to ignite the compressed air / fuel mixture in the cylinder during the combustion stroke and start the PFI engine. Upon determining the fourth state, the processor sends a second command to ignite the compressed air / fuel mixture in a particular cylinder.

ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジンの始動を制御する方法も開示される。ＰＦＩ型エンジンは非対称クランクホイールを含む。方法は、クランクシャフトセンサからクランク信号を受信するステップと、カムシャフトセンサからカム信号を受信するステップとを含む。第１のコマンドは、プロセッサによって第１の状態及び第２の状態のうちの少なくとも１つを検出すると、送信されて、ＰＦＩ型エンジンの１つ以上の気筒への燃料噴射を開始する。第１の状態は、クランク信号の立ち下がりエッジを判別して、非対称クランクホイールのギャップを検出することを含む。第２の状態は、非対称クランクホイールのギャップを検出する前に、カム信号の特定のパターンを決定することを含む。第１のコマンドは、第１の状態を検出すると送信され、ＰＦＩ型エンジンのすべての気筒への燃料噴射を開始する。ＰＦＩ型エンジンの気筒の上死点（ＴＤＣ）は、第２の状態を検出すると決定される。 Also disclosed are methods of controlling the start of a Port Fuel Injection (PFI) engine. PFI type engines include asymmetric crank wheels. The method includes a step of receiving a crank signal from the crankshaft sensor and a step of receiving a cam signal from the camshaft sensor. When the processor detects at least one of the first state and the second state, the first command is transmitted to start fuel injection into one or more cylinders of the PFI type engine. The first state includes determining the falling edge of the crank signal to detect an asymmetric crankwheel gap. The second state involves determining a particular pattern of cam signals before detecting an asymmetric crankwheel gap. The first command is transmitted when the first state is detected, and starts fuel injection to all the cylinders of the PFI type engine. The top dead center (TDC) of the cylinder of the PFI type engine is determined to detect the second state.

吸気行程中の特定の気筒は、第２の状態を検出すると判別される。第１のコマンドが送信され、燃料を、吸気行程中の特定の気筒の気筒マニホールドの吸気マニホールドの中に噴射する。第２のコマンドは、第３の状態及び第４の状態のうちの少なくとも１つを判別すると送信され、ＰＦＩ型エンジンの少なくとも１つの気筒の少なくとも１つのスパークプラグに点火する。第３の状態は、第１の状態を検出した後に、カム信号の特定のパターンを決定することを含む。第４の状態は、第２の状態を検出した後に、クランク信号を使用して非対称クランクホイールのギャップを判別することを含む。 A particular cylinder during the intake stroke is determined to detect a second state. A first command is transmitted to inject fuel into the intake manifold of the cylinder manifold of a particular cylinder during the intake stroke. The second command is transmitted when it determines at least one of the third and fourth states and ignites at least one spark plug in at least one cylinder of the PFI engine. The third state involves determining a particular pattern of cam signals after detecting the first state. The fourth state includes detecting the gap of the asymmetric crankwheel using the crank signal after detecting the second state.

燃焼行程中の気筒は、第３の状態を検出すると判別される。第２のコマンドが送信され、燃焼行程中の気筒内の圧縮空気／燃料の混合物に点火して、ＰＦＩ型エンジンを始動する。第２のコマンドは、第４の状態を判別すると送信され、特定の気筒内の圧縮空気／燃料の混合物に点火する。 The cylinder during the combustion stroke is determined to detect a third state. A second command is sent to ignite the compressed air / fuel mixture in the cylinder during the combustion stroke to start the PFI engine. The second command is transmitted upon determining the fourth state and ignites the compressed air / fuel mixture in a particular cylinder.

本開示の一実施形態は、以下の添付の図面を参照して説明される。
本発明の一実施形態による、ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジン用の燃料噴射システムの概略ブロック図を示す。本発明の一実施形態による、ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジンの始動のための電子制御装置の概略ブロック図を示す。本発明の一実施形態による、例として示される非対称クランクホイールの概略図を示す。本発明の一実施形態による、クランク信号、カム信号、それらの相互関係のパターンを示し、また、４気筒ＰＦＩ型エンジンにおいてそれらを使用する燃料噴射及び点火の制御を示す。本発明の一実施形態による、クランク信号、カム信号、それらの相互関係のパターンを示し、また、４気筒ＰＦＩ型エンジンにおいてそれらを使用する燃料噴射及び点火の制御を示す。本発明の一実施形態による、ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジンの始動を制御するための方法のフローチャートを示す。本発明の一実施形態による、ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジンの始動を制御するための方法の更なるステップを説明するフローチャートを示す。 One embodiment of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings below.
FIG. 6 shows a schematic block diagram of a fuel injection system for a Port Fuel Injection (PFI) engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a schematic block diagram of an electronic control device for starting a port fuel injection (PFI) engine according to an embodiment of the present invention. A schematic diagram of an asymmetric crank wheel shown as an example according to an embodiment of the present invention is shown. The patterns of crank signals, cam signals, and their interrelationships according to one embodiment of the present invention are shown, and fuel injection and ignition control using them in a 4-cylinder PFI engine is shown. The patterns of crank signals, cam signals, and their interrelationships according to one embodiment of the present invention are shown, and fuel injection and ignition control using them in a 4-cylinder PFI engine is shown. A flowchart of a method for controlling the start of a port fuel injection (PFI) type engine according to an embodiment of the present invention is shown. A flowchart illustrating a further step of the method for controlling the start of a Port Fuel Injection (PFI) engine according to an embodiment of the present invention is shown.

図１は、本発明の一実施形態による、ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジン用の燃料噴射システムの概略ブロック図を示す。ＰＦＩ型エンジン１０は、図１に４気筒エンジンとして示される。空気は、フィルタ２０によって浄化され、吸気経路３０を介して引き込まれる。タンク４０からの燃料は、それぞれの燃料インジェクタ６０によって気筒の吸気マニホールド５０の中に噴射される。空気／燃料の混合物は、吸気弁が開放されると気筒の内側に引き込まれる。本発明の電子制御装置２００は、ＰＦＩ型エンジン１０の燃料噴射点火及び別の動作を制御する。 FIG. 1 shows a schematic block diagram of a fuel injection system for a Port Fuel Injection (PFI) engine according to an embodiment of the present invention. The PFI type engine 10 is shown in FIG. 1 as a 4-cylinder engine. The air is purified by the filter 20 and drawn through the intake path 30. The fuel from the tank 40 is injected into the intake manifold 50 of the cylinder by each fuel injector 60. The air / fuel mixture is drawn inside the cylinder when the intake valve is opened. The electronic control device 200 of the present invention controls fuel injection ignition and another operation of the PFI type engine 10.

図２は、本発明の一実施形態による、ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジンを始動するための電子制御装置の概略ブロック図を示す。ＰＦＩ型エンジン１０は、非対称クランクホイールを含む。電子制御装置２００は、１つ以上のインタフェース２１０を含み、車両の様々なセンサから信号を受信し、車両の様々なアクチュエータに信号及びコマンドを送信する。インタフェース２１０は、Ｉ／Ｏピンの形状をとり得る。クランクシャフトセンサ２１５はクランク信号を送信し、カムシャフトセンサ２２０はインタフェース２１０を介して電子制御装置２００にカム信号を送信する。 FIG. 2 shows a schematic block diagram of an electronic control unit for starting a port fuel injection (PFI) engine according to an embodiment of the present invention. The PFI type engine 10 includes an asymmetric crank wheel. The electronic control device 200 includes one or more interfaces 210, receives signals from various sensors in the vehicle, and sends signals and commands to various actuators in the vehicle. The interface 210 may take the form of an I / O pin. The crankshaft sensor 215 transmits a crank signal, and the camshaft sensor 220 transmits a cam signal to the electronic control device 200 via the interface 210.

電子制御装置２００は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）、エンジン制御ユニット、エンジン管理システム（ＥＭＳ）などであり得る。電子制御装置２００は、プロセッサ２３０を含み、プロセッサ２３０はクランクシャフトセンサ２１５及びカムシャフトセンサ２２０からの受信信号を処理する。プロセッサ２３０は、第１の状態又は第２の状態のいずれかの発生を検出すると、第１のコマンドを送信して、ＰＦＩ型エンジン１０の１つ以上の気筒への燃料噴射を開始する。第１の状態及び第２の状態は、以下の段落で説明する。第１のコマンドは、インタフェース２１０（すなわち、出力インタフェース）を介して、ＰＦＩ型エンジン１０の燃料インジェクタ２４０に送信され得る。 The electronic control unit 200 may be an electronic control unit (ECU), an engine control unit, an engine management system (EMS), or the like. The electronic control device 200 includes a processor 230, which processes the received signals from the crankshaft sensor 215 and the camshaft sensor 220. Upon detecting the occurrence of either the first state or the second state, the processor 230 sends a first command to initiate fuel injection into one or more cylinders of the PFI engine 10. The first and second states are described in the following paragraphs. The first command may be transmitted to the fuel injector 240 of the PFI type engine 10 via the interface 210 (ie, the output interface).

第１の状態は、クランク信号の立ち下がりエッジをプロセッサ２３０によって判別して、クランクホイール又はクランクシャフトセンサホイール、すなわち非対称クランクホイール３００のギャップを検出することを含む。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、本発明の一実施形態による、例としての２つの非対称クランクホイール３００の概略図を示す。３６０クランク角に等間隔の歯と複数のギャップ（例えば３６−２−２、３６−２−２−２など）を備えるクランクホイールは、非対称クランクホイール３００と呼ばれる。 The first state includes determining the falling edge of the crank signal by the processor 230 to detect a gap in the crankwheel or crankshaft sensor wheel, i.e., the asymmetric crankwheel 300. 3 (a) and 3 (b) show schematic views of two asymmetric crankwheels 300 as an example according to an embodiment of the present invention. A crank wheel having 360 crank angles with evenly spaced teeth and multiple gaps (eg, 36-2-2, 36-2-2-2, etc.) is referred to as an asymmetric crankwheel 300.

自動車産業において一般的に使用されるクランクホイールのパターンは、３６−２−２、３６−２−２−２であり、ここで、最初の数字はホイールの歯の総数を表す。ダッシュ「−」の後の２番目以降の数字は、３６０クランク角でのギャップ（欠歯）の数を示す。図３（ａ）は、「３６個の歯」及び「２つのギャップ」３１０を備える非対称クランクホイール３００を示し、２つのギャップは２つの欠歯によって引き起こされる。図３（ｂ）は、「３６個の歯」及び「３つのギャップ」３１０を備える非対称クランクホイール３００を示し、３つのギャップは２つの欠歯によって引き起こされる。クランクシャフトセンサ２１５は、非対称クランクホイール３００のギャップ３１０を、クランク信号の立ち下がりエッジを判別することによって検出する。 Commonly used crank wheel patterns in the automotive industry are 36-2-2, 36-2-2-2, where the first number represents the total number of teeth on the wheel. The second and subsequent numbers after the dash "-" indicate the number of gaps (missing teeth) at the 360 crank angle. FIG. 3 (a) shows an asymmetric crankwheel 300 with "36 teeth" and "two gaps" 310, where the two gaps are caused by two missing teeth. FIG. 3B shows an asymmetric crankwheel 300 with "36 teeth" and "3 gaps" 310, where the three gaps are caused by two missing teeth. The crankshaft sensor 215 detects the gap 310 of the asymmetric crankwheel 300 by discriminating the falling edge of the crank signal.

第２の状態は、非対称クランクホイール３００のギャップを検出する前に、カム信号の特定のパターンを決定することを含む。プロセッサ３０は、第１の状態又は第２の状態のいずれかを検出する場合に、第１のコマンドを送信して、ＰＦＩ型エンジン１０の１つ以上の気筒への燃料噴射を開始する。例えば、プロセッサ２３０は、第１のコマンドを送信して燃料インジェクタ２４０を作動させ、ＰＦＩ型エンジン１０の気筒の吸気マニホールド５０への燃料噴射を開始する。 The second state involves determining a particular pattern of cam signals before detecting a gap in the asymmetric crankwheel 300. When detecting either the first state or the second state, the processor 30 sends a first command to start fuel injection into one or more cylinders of the PFI type engine 10. For example, the processor 230 sends a first command to activate the fuel injector 240 and start fuel injection into the intake manifold 50 of the cylinder of the PFI type engine 10.

プロセッサ２３０が第２の状態（すなわち、クランクシャフトセンサ信号のギャップを検出する前にカム信号の特定のパターン）を検出する場合、プロセッサ２３０は、ＰＦＩ型エンジン１０の気筒の上死点（ＴＤＣ）を検出する。例えば、４気筒エンジンなどの多気筒エンジンでは、プロセッサ２３０は、気筒のＴＤＣを検出する場合に、４気筒の中で「吸気行程」中の気筒を判別する。プロセッサ２３０は、第１のコマンドを送信し、吸気行程中のその特定の気筒の気筒マニホールドの吸気マニホールド５０の中に燃料を噴射する。 If processor 230 detects a second condition (ie, a particular pattern of cam signal before detecting a gap in the crankshaft sensor signal), processor 230 is the top dead center (TDC) of the cylinder of the PFI engine 10. Is detected. For example, in a multi-cylinder engine such as a 4-cylinder engine, the processor 230 determines which of the four cylinders is in the "intake stroke" when detecting the TDC of the cylinder. Processor 230 sends a first command to inject fuel into the intake manifold 50 of the cylinder manifold of that particular cylinder during the intake stroke.

図４ａ及び図４ｂは、本発明の一実施形態による、クランク信号、カム信号、及びそれらの相互関係のパターンを示し、４気筒ＰＦＩ型エンジン１０においてそれらを使用する燃料噴射及び点火の制御を示す。プロセッサ２３０が、図４ａに示されるように、第１の状態（ＦｉｒＣ）（すなわち、クランク信号の立ち下がりエッジ（ギャップ１））を判別する場合に、プロセッサ２３０は、ＰＦＩ型エンジン１０の１つ以上の気筒への燃料噴射を開始する。 4a and 4b show patterns of crank signals, cam signals, and their interrelationships according to one embodiment of the invention and show fuel injection and ignition control using them in a 4-cylinder PFI engine 10. .. When the processor 230 determines the first state (FireC) (that is, the falling edge of the crank signal (gap 1)) as shown in FIG. 4a, the processor 230 is one of the PFI type engines 10. Start fuel injection to the above cylinders.

図４ｂに示されるように、プロセッサ２３０は、第２の状態（ＳＣ）（すなわち、カム信号の特定なパターン）を判別する場合に、次に気筒１のＴＤＣを検出する。次に、プロセッサ２３０は、カム信号パターンに基づいて、気筒３が「吸気行程」中であることを判別する。プロセッサ２３０は、第１のコマンドを気筒３の燃料インジェクタ（６０、２４０）に送信して、気筒３の吸気マニホールド５０への燃料噴射を開始する。 As shown in FIG. 4b, the processor 230 then detects the TDC of the cylinder 1 when determining the second state (SC) (ie, a particular pattern of cam signals). Next, the processor 230 determines that the cylinder 3 is in the "intake stroke" based on the cam signal pattern. The processor 230 transmits the first command to the fuel injectors (60, 240) of the cylinder 3 to start fuel injection to the intake manifold 50 of the cylinder 3.

更に、プロセッサ２３０は、その後に第３の状態又は第４の状態のいずれかを検出する場合に、第２のコマンドを送信して、ＰＦＩ型エンジン１０の１つ以上の気筒のスパークプラグ２５０を点火する。第３の状態及び第４の状態は、以下の段落で説明される。 Further, if the processor 230 subsequently detects either a third state or a fourth state, it sends a second command to plug the spark plug 250 of one or more cylinders of the PFI engine 10. Ignite. The third and fourth states are described in the following paragraphs.

第１の状態の検出に続いて、プロセッサ２３０がカム信号の特定のパターンを決定する場合、それは第３の状態と呼ばれる。第３の状態を検出すると、プロセッサ２３０は、燃焼行程中の気筒を判別する。プロセッサ２３０は、第２のコマンドを送信して、燃焼行程中の気筒内の圧縮空気／燃料の混合物を点火し、ＰＦＩ型エンジン１０を始動する。 If the processor 230 determines a particular pattern of cam signals following the detection of the first state, it is called the third state. Upon detecting the third state, the processor 230 determines which cylinder is in the combustion stroke. The processor 230 sends a second command to ignite the compressed air / fuel mixture in the cylinder during the combustion stroke to start the PFI engine 10.

例えば、図４ａに示されるように、第３の状態（ＴＣ）は、プロセッサ２３０により、カム信号の特定のパターンを検出することによって検出される。この状態は、図４ａではＳ０として表される。プロセッサ２３０は、気筒２が「燃焼行程」中であることを判別し、第２のコマンドを気筒２のスパークプラグ５０に送信して、点火を開始する。 For example, as shown in FIG. 4a, the third state (TC) is detected by the processor 230 by detecting a particular pattern of cam signals. This state is represented as S0 in FIG. 4a. The processor 230 determines that the cylinder 2 is in the "combustion stroke" and sends a second command to the spark plug 50 of the cylinder 2 to initiate ignition.

同様に、第２の状態の検出後、プロセッサ２３０がクランク信号を使用してクランクホイール３００のギャップを判別する場合、それは第４の状態と呼ばれる。クランクホイール３００のギャップは、クランク信号の立ち下がりエッジを検出することによって判別される。プロセッサ２３０は、第４の状態を判別すると、第２のコマンドを送信して、特定の気筒内の圧縮空気／燃料の混合物に点火する。 Similarly, if the processor 230 uses the crank signal to determine the gap in the crankwheel 300 after the detection of the second state, it is called the fourth state. The gap of the crank wheel 300 is determined by detecting the falling edge of the crank signal. Upon determining the fourth state, the processor 230 sends a second command to ignite the compressed air / fuel mixture in a particular cylinder.

図４ｂに関して説明された前の例のように、プロセッサ２３０は、第４の状態（ＦＣ）、すなわち、クランク信号の立ち下がりエッジ／ギャップ（ギャップ１）を使用してクランクホイール３００のギャップを検出する。プロセッサ２３０は、第２のコマンドをスパークプラグ２５０に送信して、「燃焼行程」中の気筒３内の圧縮空気／燃料の混合物に点火する。 As in the previous example described with respect to FIG. 4b, the processor 230 uses a fourth state (FC), ie, the falling edge / gap (gap 1) of the crank signal to detect the gap in the crankwheel 300. do. Processor 230 sends a second command to the spark plug 250 to ignite the compressed air / fuel mixture in cylinder 3 during the "combustion stroke".

プロセッサ２３０は、既存のアプローチと比較して、ＰＦＩ型エンジン１０の非常に迅速な始動を可能にし、有害な粒子及びＮＯｘの排気を低減する。燃料噴射は適切な時間と速度で開始されるため、未燃燃料が排気ガスに到達するシナリオは発生せず、したがって、排気経路での自動火災と爆発が回避される。最適な燃料量が気筒に噴射され、したがって、それはより良い燃焼をもたらす。最適な気筒温度は、低温始動シナリオでの不点火を回避することにより維持される。電子制御装置は、通常状態及び低温始動状態の既存のＰＦＩシステムと比較して、システム全体の動作を改善する。電子制御装置２００は、「ビッグバン型噴射」と比較して、より速く効率的な噴射を可能にする。それはエンジン１０のより迅速な始動を可能にする。本発明は、始動停止ベースのシナリオ及び低温始動シナリオの両方に適用可能である。更に、すべてのタイプの非対称クランクホイールに適用可能であり、特殊なタイプの非対称クランクホイールのみに限定しない。 Processor 230 allows for a very quick start of the PFI engine 10 compared to existing approaches, reducing harmful particles and NOx emissions. Since the fuel injection is started at an appropriate time and speed, there is no scenario in which unburned fuel reaches the exhaust gas, thus avoiding automatic fires and explosions in the exhaust path. The optimum amount of fuel is injected into the cylinder, thus it results in better combustion. Optimal cylinder temperature is maintained by avoiding non-ignition in low temperature starting scenarios. The electronic control device improves the operation of the entire system as compared with the existing PFI system in the normal state and the low temperature start state. The electronic control device 200 enables faster and more efficient injection as compared with "Big Bang type injection". It allows a quicker start of the engine 10. The present invention is applicable to both start-stop based scenarios and cold start scenarios. Furthermore, it is applicable to all types of asymmetric crank wheels and is not limited to special types of asymmetric crank wheels.

図５は、本発明の一実施形態による、ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジンの始動を制御するための方法のフローチャートを示す。この方法は、プロセッサ２３０によって、クランクシャフトセンサ２１５からのクランク信号とカムシャフトセンサ２２０からのカム信号を受信することを含む（ステップ５００）。プロセッサ２３０は、ＥＣＵ、ＥＭＳ、又はエンジン制御ユニットなどの電子制御装置２００のマイクロプロセッサであり得る。プロセッサ２３０は、受信信号を分析し、ステップ５１０で第１の状態の発生を検出し、又はステップ５２０で第２の状態の発生を検出する。ステップ５３０で、第１のコマンドは、第１の状態又は第２の状態のいずれかをプロセッサ２３０によって検出すると、燃料インジェクタ２４０に送信され、ＰＦＩ型エンジン１０の１つ以上の気筒への燃料噴射を開始する。 FIG. 5 shows a flow chart of a method for controlling the start of a port fuel injection (PFI) engine according to an embodiment of the present invention. The method comprises receiving a crank signal from the crankshaft sensor 215 and a cam signal from the camshaft sensor 220 by the processor 230 (step 500). The processor 230 can be a microprocessor of an electronic control unit 200 such as an ECU, an EMS, or an engine control unit. The processor 230 analyzes the received signal and detects the occurrence of the first state in step 510 or the occurrence of the second state in step 520. In step 530, when the processor 230 detects either the first state or the second state, the first command is transmitted to the fuel injector 240 to inject fuel into one or more cylinders of the PFI engine 10. To start.

第１の状態は、クランク信号の立ち下がりエッジを判別して、クランクシャフトセンサホイール、すなわち非対称クランクホイール３００のギャップを検出することを含む。第２の状態は、非対称クランクホイール３００の第１のギャップを検出する前に、カム信号の特定のパターンを決定することを含む。第１のコマンドは、第１の状態を検出すると送信されて、ＰＦＩ型エンジン１０の１つ以上の気筒への燃料噴射を開始する。ＰＦＩ型エンジン１０の気筒の上死点（ＴＤＣ）は、第２の状態を検出すると決定される。吸気行程中の特定の気筒は、第２の状態を検出すると判別される。第１のコマンドが送信されて、吸気行程中の特定の気筒の吸気マニホールド５０の中に燃料を噴射する。 The first state includes determining the falling edge of the crank signal to detect a gap in the crankshaft sensor wheel, i.e., the asymmetric crank wheel 300. The second state involves determining a particular pattern of cam signals prior to detecting the first gap in the asymmetric crankwheel 300. The first command is transmitted when it detects the first state and initiates fuel injection into one or more cylinders of the PFI engine 10. The top dead center (TDC) of the cylinder of the PFI type engine 10 is determined to detect the second state. A particular cylinder during the intake stroke is determined to detect a second state. A first command is transmitted to inject fuel into the intake manifold 50 of a particular cylinder during the intake stroke.

図６は、本発明の一実施形態による、ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジンの始動を制御するための方法の更なるステップを説明するフローチャートを示す。ＰＦＩ型エンジン１０は、非対称クランクホイール３００を含む。第１の状態又は第２の状態のいずれかの検出に続き、プロセッサ２３０は、ステップ６００でクランク信号及びカム信号を分析する。プロセッサ２３０は、第３の状態又は第４の状態のいずれかの発生を、ステップ６１０及びステップ６２０でそれぞれ確認する。第２のコマンドは、ステップ６３０で、第３の状態又は第４の状態のいずれかを判別すると送信されて、ＰＦＩ型エンジン１０の少なくとも１つの気筒の少なくとも１つのスパークプラグ２５０を点火する。 FIG. 6 shows a flow chart illustrating further steps of a method for controlling the start of a Port Fuel Injection (PFI) engine according to an embodiment of the invention. The PFI type engine 10 includes an asymmetric crank wheel 300. Following the detection of either the first state or the second state, the processor 230 analyzes the crank signal and the cam signal in step 600. The processor 230 confirms the occurrence of either the third state or the fourth state in step 610 and step 620, respectively. The second command is transmitted in step 630 to determine either the third state or the fourth state to ignite at least one spark plug 250 in at least one cylinder of the PFI engine 10.

第３の状態は、第１の状態を検出した後に、カム信号の特定のパターンを決定することを含む。第４の状態は、第２の状態を検出した後に、クランク信号を使用してクランクホイール３００のギャップを判別することを含む。 The third state involves determining a particular pattern of cam signals after detecting the first state. The fourth state includes detecting the gap of the crank wheel 300 using the crank signal after detecting the second state.

燃焼行程中の気筒は、第３の状態を検出すると判別される。第２のコマンドが送信され、燃焼行程中の気筒内の圧縮空気／燃料の混合物を点火して、ＰＦＩ型エンジン１０を始動する。第２のコマンドは、第４の状態を判別すると送信され、特定の気筒内の圧縮空気／燃料の混合物を点火する。 The cylinder during the combustion stroke is determined to detect a third state. A second command is sent to ignite the compressed air / fuel mixture in the cylinder during the combustion stroke to start the PFI engine 10. The second command is transmitted upon determining the fourth state and ignites the compressed air / fuel mixture in a particular cylinder.

ＰＦＩ型エンジン１０の始動を制御するための方法は単純であり、実装のために複雑な変更を必要としない。この方法は、通常状態及び低温状態の間の始動速度を向上させるのに効果的であり、また汚染を制御する。燃料噴射は適切な時間と速度で開始されるため、未燃燃料が排気経路に到達するシナリオは発生せず、したがって、排気経路での自動火災と爆発が回避される。最適な燃料量が気筒に噴射され、したがって、より良い燃焼をもたらす。この方法は、低温始動シナリオ中の不点火を回避する。本発明は、任意のタイプの非対称クランクホイールを有するエンジンに適用可能であり得る。本発明は、速度及び効率の点で「ビッグバン型噴射」よりもはるかに優れている。それはエンジンのより迅速な始動を可能にする。本発明は、始動停止ベースのシナリオ及び低温始動シナリオの両方に適用可能である。 The method for controlling the start of the PFI type engine 10 is simple and does not require complicated changes for implementation. This method is effective in improving the starting speed between normal and cold conditions and also controls contamination. Since the fuel injection is started at an appropriate time and speed, there is no scenario in which unburned fuel reaches the exhaust path, thus avoiding automatic fires and explosions in the exhaust path. The optimum amount of fuel is injected into the cylinder, thus resulting in better combustion. This method avoids non-ignition during cold start scenarios. The present invention may be applicable to engines with any type of asymmetric crank wheel. The present invention is far superior to the "Big Bang type injection" in terms of speed and efficiency. It allows for a quicker start of the engine. The present invention is applicable to both start-stop based scenarios and cold start scenarios.

上記明細書で説明された実施形態は、例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではないことを理解すべきである。多くのそのような実施形態と、明細書で説明される実施形態における別の修正及び変更が想定される。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ制限される。 It should be understood that the embodiments described herein are merely exemplary and do not limit the scope of the invention. Many such embodiments and other modifications and changes in the embodiments described herein are envisioned. The scope of the invention is limited only by the claims.

１０：ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジン
２０：フィルタ
３０：吸気経路
４０：タンク
５０：吸気マニホールド
６０：燃料インジェクタ
２００：電子制御装置
２１０：インタフェース
２１５：クランクシャフトセンサ
２２０：カムシャフトセンサ
２３０：プロセッサ
２４０：燃料インジェクタ
２５０：スパークプラグ
３００：非対称クランクホイール
３１０：ギャップ
10: Port fuel injection (PFI) type engine 20: Filter 30: Intake path 40: Tank 50: Intake manifold 60: Fuel injector 200: Electronic control device 210: Interface 215: Crankshaft sensor 220: Camshaft sensor 230: Processor 240 : Fuel injector 250: Spark plug 300: Asymmetric crankwheel 310: Gap

Claims

ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジン（１０）の始動のための電子制御装置（２００）であって、前記ＰＦＩ型エンジン（１０）が非対称クランクホイール（３００）を含み、
前記電子制御装置（２００）において特徴付けられる、クランクシャフトセンサ（２１５）からのクランク信号及びカムシャフトセンサ（２２０）からのカム信号を受信するための少なくとも１つのインタフェース（２１０）と、
第１の状態及び第２の状態のうちの少なくとも１つを検出すると、第１のコマンドを送信して、前記ＰＦＩ型エンジン（１０）の少なくとも１つの気筒への燃料噴射を開始するプロセッサ（２３０）であって、
前記第１の状態は、前記クランク信号の立ち下がりエッジを判別して、前記非対称クランクホイール（３００）のギャップを検出することを含み、また、
前記第２の状態は、前記クランクシャフトセンサホイール（３００）の前記ギャップを検出する前に、前記カム信号の特定のパターンを決定することを含む、プロセッサ（２３０）と、を備える、
電子制御装置（２００） An electronic control device (200) for starting a port fuel injection (PFI) type engine (10), wherein the PFI type engine (10) includes an asymmetric crank wheel (300).
The at least one interface (210) for receiving the crank signal from the crankshaft sensor (215) and the cam signal from the camshaft sensor (220), characterized in the electronic control unit (200).
Upon detecting at least one of the first state and the second state, a processor (230) that sends a first command to start fuel injection into at least one cylinder of the PFI type engine (10). ) And
The first state includes determining the falling edge of the crank signal to detect a gap in the asymmetric crank wheel (300), and also.
The second state comprises a processor (230) comprising determining a particular pattern of the cam signal prior to detecting the gap in the crankshaft sensor wheel (300).
Electronic control device (200)

前記プロセッサ（２３０）は、前記第１の状態を検出すると、前記第１のコマンドを送信して、ＰＦＩ型エンジン（１０）のすべての気筒への燃料噴射を開始する、請求項１に記載の電子制御装置（２００）。 The first aspect of the present invention, wherein when the processor (230) detects the first state, the first command is transmitted to start fuel injection to all the cylinders of the PFI type engine (10). Electronic control device (200).

前記プロセッサ（２３０）は、前記第２の状態を検出すると、ＰＦＩ型エンジン（１０）の気筒の上死点（ＴＤＣ）を検出する、請求項１に記載の電子制御装置（２００）。 The electronic control device (200) according to claim 1, wherein the processor (230) detects the top dead center (TDC) of the cylinder of the PFI type engine (10) when the second state is detected.

前記プロセッサ（２３０）は、前記上死点（ＴＤＣ）を検出すると、吸気行程中の特定の気筒を判別する、請求項３に記載の電子制御装置（２００）。 The electronic control device (200) according to claim 3, wherein the processor (230) determines a specific cylinder in the intake stroke when the top dead center (TDC) is detected.

前記プロセッサ（２３０）は、第１のコマンドを送信して、吸気行程中の前記特定の気筒の吸気マニホールド（５０）の中へ燃料を噴射する、請求項４に記載の電子制御装置（２００）。 The electronic control device (200) according to claim 4, wherein the processor (230) transmits a first command to inject fuel into the intake manifold (50) of the particular cylinder during the intake stroke. ..

前記プロセッサ（２３０）は、第３の状態及び第４の状態のうちの少なくとも１つを判別すると、第２のコマンドを更に送信して、前記ＰＦＩ型エンジン（１０）の前記少なくとも１つの気筒の少なくとも１つのスパークプラグ（２５０）を点火し、
前記第３の状態は、前記第１の状態を検出した後、前記カム信号の特定のパターンを決定することを含み、また、
前記第４の状態は、前記第２の状態を検出した後、前記クランク信号を使用して、前記非対称クランクホイール（３００）のギャップを判別することを含む、
請求項１に記載の電子制御装置（２００）。 When the processor (230) determines at least one of the third state and the fourth state, it further transmits a second command to the at least one cylinder of the PFI type engine (10). Ignite at least one spark plug (250) and
The third state comprises detecting a particular pattern of the cam signal after detecting the first state and also.
The fourth state comprises detecting the gap of the asymmetric crank wheel (300) using the crank signal after detecting the second state.
The electronic control device (200) according to claim 1.

前記プロセッサ（２３０）は、前記第３の状態を検出すると、燃焼行程中の気筒を判別する、請求項６に記載の電子制御装置（２００）。 The electronic control device (200) according to claim 6, wherein the processor (230) determines a cylinder during a combustion stroke when the third state is detected.

前記プロセッサ（２３０）は、前記第２のコマンドを送信して、燃焼行程中の前記気筒内の圧縮空気／燃料の混合物に点火して、前記ＰＦＩ型エンジン（１０）を始動する、請求項７に記載の電子制御装置（２００）。 7. The processor (230) transmits the second command to ignite the compressed air / fuel mixture in the cylinder during the combustion stroke to start the PFI type engine (10). The electronic control device (200) according to the above.

前記プロセッサ（２３０）は、前記第４の状態を判別すると、前記第２のコマンドを送信して、前記特定の気筒内の圧縮空気／燃料の混合物に点火する、請求項６に記載の電子制御装置（２００）。 The electronic control according to claim 6, wherein when the processor (230) determines the fourth state, the second command is transmitted to ignite the compressed air / fuel mixture in the specific cylinder. Device (200).

ポート燃料噴射（ＰＦＩ）型エンジン（１０）の始動を制御するための方法であって、前記ＰＦＩ型エンジン（１０）は非対称クランクホイール（３００）を含み、
前記方法で特徴付けられる、クランクシャフトセンサ（２１５）からのクランク信号及びカムシャフトセンサ（２２０）からのカム信号をプロセッサ（２３０）によって受信するステップと、
前記プロセッサ（２３０）によって第１の状態及び第２の状態のうちの少なくとも１つを検出すると、第１のコマンドを送信して、前記ＰＦＩ型エンジン（１０）の少なくとも１つの気筒への燃料噴射を開始するステップであって、

前記第１の状態は、前記クランク信号の立ち下がりエッジを判別して、非対称クランクホイール（３００）のギャップを検出することを含み、また、
ここで前記第２の状態は、前記非対称クランクホイール（３００）の前記第１のギャップを検出する前に、前記カム信号の特定のパターンを決定することを含む、ステップと、を含む、
方法。 A method for controlling the start of a port fuel injection (PFI) engine (10), wherein the PFI engine (10) includes an asymmetric crankwheel (300).
The step of receiving the crank signal from the crankshaft sensor (215) and the cam signal from the camshaft sensor (220) by the processor (230), which is characterized by the above method.
When the processor (230) detects at least one of the first state and the second state, it sends a first command to inject fuel into at least one cylinder of the PFI type engine (10). Is the step to start

The first state includes determining the falling edge of the crank signal to detect a gap in the asymmetric crankwheel (300), and also.
Here, the second state comprises a step, comprising determining a particular pattern of the cam signal prior to detecting the first gap in the asymmetric crankwheel (300).
Method.

前記第１の状態を検出すると、前記第１のコマンドが送信され、ＰＦＩ型エンジン（１０）のすべての気筒への燃料噴射を開始する、請求項１０に記載の方法。 The method according to claim 10, wherein when the first state is detected, the first command is transmitted to start fuel injection to all the cylinders of the PFI type engine (10).

ＰＦＩ型エンジン（１０）の気筒の上死点（ＴＤＣ）は、前記第２の状態を検出すると決定される、請求項１０に記載の方法。 The method of claim 10, wherein the top dead center (TDC) of the cylinder of the PFI type engine (10) is determined to detect the second state.

吸気行程中の特定の気筒は、前記ＴＤＣを検出すると判別される、請求項１２に記載の方法。 12. The method of claim 12, wherein the particular cylinder during the intake stroke is determined to detect the TDC.

前記第１のコマンドが送信されて、吸気行程中の前記特定の気筒の気筒マニホールドの吸気マニホールド（５０）の中へ燃料を噴射する、請求項１３に記載の方法。 13. The method of claim 13, wherein the first command is transmitted to inject fuel into the intake manifold (50) of the cylinder manifold of the particular cylinder during the intake stroke.

第２のコマンドは、第３の状態及び第４の状態のうちの少なくとも１つを判別すると、送信されて、前記ＰＦＩ型エンジン（１０）の前記少なくとも１つの気筒の少なくとも１つのスパークプラグ（２５０）を点火し、
前記第３の状態は、前記第１の状態を検出した後、前記カム信号の特定のパターンを決定することを含み、また、
前記第４の状態は、前記第２の状態を検出した後、前記クランク信号を使用して、非対称クランクホイール（３００）のギャップを判別することを含む、
請求項１０に記載の方法。 The second command is transmitted when it determines at least one of the third state and the fourth state, and is transmitted to at least one spark plug (250) of the at least one cylinder of the PFI type engine (10). ) Is ignited,
The third state comprises detecting a particular pattern of the cam signal after detecting the first state and also.
The fourth state comprises detecting the gap of the asymmetric crankwheel (300) using the crank signal after detecting the second state.
The method according to claim 10.

燃焼行程中の気筒は、前記第３の状態を検出すると判別される、請求項１５に記載の方法。 15. The method of claim 15, wherein the cylinder during the combustion stroke is determined to detect the third state.

前記第２のコマンドが送信されて、燃焼行程中の前記気筒内の圧縮空気／燃料の混合物に点火し、前記ＰＦＩ型エンジン（１０）を始動する、請求項１６に記載の方法。 16. The method of claim 16, wherein the second command is transmitted to ignite the compressed air / fuel mixture in the cylinder during the combustion stroke to start the PFI engine (10).

前記第２のコマンドは、前記第４の状態を判別すると送信されて、前記特定の気筒内の圧縮空気／燃料の混合物に点火する、請求項１５に記載の方法。
15. The method of claim 15, wherein the second command is transmitted upon determining the fourth state to ignite the compressed air / fuel mixture in the particular cylinder.