JP7752014B2 - Engine control unit - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの始動時燃料噴射量を設定するエンジン制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device that sets the fuel injection amount at engine startup.
例えば自動車等の車両に搭載されるエンジンにおいては、暖機未了時、特に低温環境下において、フリクショントルクの増大により始動性が悪化することに対処するため、エンジンの冷却水温を検出し、検出値が低温である場合には始動時燃料噴射量を増量補正することが知られている。 For example, in engines installed in vehicles such as automobiles, when the engine is not yet warmed up, particularly in low-temperature environments, increased friction torque can cause poor starting performance. To address this issue, it is known that the engine coolant temperature is detected, and if the detected value is low, the amount of fuel injected at startup is increased.
このような始動時燃料噴射量の設定に関する技術として、例えば特許文献1には、エンジンの冷却水温を検出する水温センサの故障が検出された場合に、エンジン始動時における水温センサからの入力信号を所定の始動時設定値に切り替えて燃料噴射量を増量補正することが記載されている。
特許文献2には、機関始動時の水温センサ故障時に、水温センサの入力出力が始動時設定値に切り替えられるとともに、その後の燃料噴射量、機関回転数から始動時設定値を徐々に増加補正することが記載されている。
また、始動時のエンジンのフリクション推定に関する技術として、例えば特許文献3には、電動モータがクラッチを介して内燃エンジンをクランキングするハイブリッド駆動電気車両において、電動モータが回転している状態でクラッチを締結し、クラッチが締結に至る前の半クラッチ状態での電動モータの消費電力に基づいて内燃エンジンのフリクショントルクを推定することが記載されている。
As a technology for setting such a fuel injection amount at startup, for example, Patent Document 1 describes a technique in which, when a failure is detected in a water temperature sensor that detects the engine's cooling water temperature, the input signal from the water temperature sensor at engine startup is switched to a predetermined startup set value, and the fuel injection amount is increased.
Patent Document 2 describes that when the water temperature sensor fails during engine start-up, the input/output of the water temperature sensor is switched to a start-up set value, and the start-up set value is gradually increased and corrected based on the subsequent fuel injection amount and engine speed.
Furthermore, as a technology relating to estimating engine friction at start-up, for example, Patent Document 3 describes a hybrid-drive electric vehicle in which an electric motor cranks an internal combustion engine via a clutch, in which the clutch is engaged while the electric motor is rotating, and the friction torque of the internal combustion engine is estimated based on the power consumption of the electric motor in a half-clutch state before the clutch is engaged.
上述した特許文献1,2においては、水温センサの故障時に、水温センサの出力値に代えて予め設定した所定値に切り替えることで始動性の確保を図っている。
このような技術では、始動時燃料噴射量はエンジンの暖機状態や外気温に関わらず一律に設定されることから、始動性がシビアな低温状態などでは十分な始動性を確保できないことが懸念される。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、水温センサの検出値に依存せず始動性能を確保したエンジン制御装置を提供することである。
In the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, when the water temperature sensor fails, the output value of the water temperature sensor is replaced with a predetermined value that has been set in advance, thereby ensuring startability.
With this technology, the amount of fuel injected at startup is set uniformly regardless of the engine's warm-up state or the outside temperature, which raises concerns that sufficient starting performance may not be ensured in low-temperature conditions where starting is difficult.
In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide an engine control device that ensures starting performance without relying on the detected value of a water temperature sensor.
上述した課題を解決するため、本発明のエンジン制御装置は、始動時に出力軸を回転駆動するスタータモータと、前記スタータモータに電力を供給する電源と、燃焼室と吸気ポートの少なくとも一方に燃料を噴射する燃料噴射装置とを有するエンジンを制御するエンジン制御装置であって、前記電源の電圧を検出する電圧検出部と、前記出力軸の回転数を検出する回転数検出部と、前記スタータモータによる前記出力軸の回転駆動開始後、前記出力軸の累積回転数が2サイクル以下であるタイミングで検出された前記回転数、及び、前記電圧に基づいて、前記燃料噴射装置における始動時燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定部とを備え、前記燃料噴射量設定部は、前記回転数の減少に応じて前記始動時燃料噴射量が増量されるように、且つ前記電圧が高いほど前記始動時燃料噴射量が増量されるように前記始動時燃料噴射量を設定することを特徴とする。
これによれば、スタータモータによる出力軸の回転駆動開始後の出力軸の角加速度により、温度の変化に応じて変動するエンジンのフリクションを把握することができる。
また、スタータモータの駆動力が電源(典型的にはバッテリ)の出力電圧により変動することから、電源の電圧を検出することにより、より正確にフリクションを把握することができる。
そして、このように把握されたエンジンのフリクションに応じて始動時燃料噴射量を設定(増量補正)することにより、水温センサの検出値に依存せずにエンジンの始動性を確保することができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the engine control device of the present invention is an engine control device that controls an engine having a starter motor that rotates an output shaft at start-up, a power source that supplies power to the starter motor, and a fuel injection device that injects fuel into at least one of a combustion chamber and an intake port, and is equipped with a voltage detection unit that detects the voltage of the power source, a rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the output shaft, and a fuel injection amount setting unit that sets a startup fuel injection amount in the fuel injection device based on the rotation speed detected at a timing when the cumulative rotation speed of the output shaft is two cycles or less after the starter motor begins to rotate the output shaft, and based on the voltage, and is characterized in that the fuel injection amount setting unit sets the startup fuel injection amount so that the startup fuel injection amount increases as the rotation speed decreases, and so that the startup fuel injection amount increases as the voltage increases .
This makes it possible to grasp the engine friction, which varies in accordance with changes in temperature, from the angular acceleration of the output shaft after the starter motor starts to rotate the output shaft.
Furthermore, since the driving force of the starter motor varies depending on the output voltage of the power source (typically a battery), friction can be determined more accurately by detecting the voltage of the power source.
By setting the fuel injection amount at startup (increasing correction) in accordance with the engine friction thus determined, engine startability can be ensured without relying on the value detected by the water temperature sensor.
本発明において、前記燃料噴射量設定部は、前記電圧が同等である場合に前記角加速度の減少に応じて前記始動時燃料噴射量を増量する構成とすることができる。
これによれば、例えば低温時などのエンジンのフリクションが増大する場合に始動時燃料噴射量を増量することにより、エンジンの始動性を確保することができる。
In the present invention, the fuel injection amount setting section may be configured to increase the startup fuel injection amount in accordance with a decrease in the angular acceleration when the voltage is constant.
According to this, when the friction of the engine increases, for example, at low temperatures, the amount of fuel injected at startup is increased, thereby ensuring the startability of the engine.
本発明において、前記燃料噴射量設定部は、前記スタータモータによる前記出力軸の回転駆動開始後、前記出力軸の累積回転数が2サイクル以下であるタイミングで検出された前記角加速度に基づいて前記始動時燃料噴射量を設定する構成とすることができる。
本発明においては出力軸の角加速度を用いてエンジンのフリクションを判別するため、出力軸の累積回転数が2サイクル(4ストロークエンジンの場合には4回転)以下であるような短時間であっても始動時燃料噴射量を適切に設定することが可能であり、エンジンの始動を早期化して車両の商品性を高めることができる。
In the present invention, the fuel injection amount setting unit can be configured to set the startup fuel injection amount based on the angular acceleration detected at a timing when the cumulative rotation number of the output shaft is two cycles or less after the starter motor begins to rotate the output shaft.
In the present invention, engine friction is determined using the angular acceleration of the output shaft, so it is possible to appropriately set the amount of fuel injection at startup even for a short period of time such that the cumulative number of rotations of the output shaft is less than two cycles (four rotations in the case of a four-stroke engine), thereby enabling the engine to start earlier and improving the marketability of the vehicle.
本発明において、前記エンジンの冷却水温を検出する水温センサと、前記水温センサの異常を検出する水温センサ異常検出部とを備え、前記燃料噴射量設定部は、前記水温センサが正常である場合には前記水温センサが検出した前記冷却水温に基づいて前記始動時燃料噴射量を設定するとともに、前記水温センサが異常である場合には前記角加速度及び前記電圧に基づいて前記始動時燃料噴射量を設定する構成とすることができる。
これによれば、水温センサが正常である場合には、水温センサが検出する冷却水温に応じて始動時燃料噴射量を設定することにより、エンジン始動時の初爆時期を早め、早期にエンジンを始動完了することができる。
一方、水温センサに異常が発生した場合であっても、出力軸の角速度と電源の電圧に基づいて始動時燃料噴射量を設定することによって、エンジンの始動性を確保し、始動不能な状況を回避することができる。
In the present invention, the engine may be provided with a water temperature sensor that detects the temperature of cooling water, and a water temperature sensor abnormality detection unit that detects an abnormality in the water temperature sensor, and the fuel injection amount setting unit may be configured to set the startup fuel injection amount based on the cooling water temperature detected by the water temperature sensor when the water temperature sensor is normal, and to set the startup fuel injection amount based on the angular acceleration and the voltage when the water temperature sensor is abnormal.
According to this, when the water temperature sensor is normal, the amount of fuel injected at startup is set according to the cooling water temperature detected by the water temperature sensor, thereby advancing the timing of initial combustion at engine startup and enabling the engine to be started quickly.
On the other hand, even if an abnormality occurs in the water temperature sensor, the start-up fuel injection amount can be set based on the angular velocity of the output shaft and the voltage of the power supply, thereby ensuring the startability of the engine and avoiding situations where it cannot be started.
以上説明したように、本発明によれば、水温センサの検出値に依存せず始動性能を確保したエンジン制御装置を提供することができる。 As described above, the present invention makes it possible to provide an engine control device that ensures starting performance without relying on the detection value of the water temperature sensor.
以下、本発明を適用したエンジン制御装置の実施形態について説明する。
実施形態のエンジン制御装置は、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載されるエンジン及びその補機類を統括的に制御するものである。
実施形態において、エンジンは、一例として水平対向4気筒の直噴ガソリンエンジンであるが、シリンダレイアウトや気筒数などは特に限定されない。
An embodiment of an engine control device to which the present invention is applied will be described below.
The engine control device of the embodiment comprehensively controls an engine and its accessories that are installed as a power source for driving an automobile such as a passenger car, for example.
In the embodiment, the engine is, for example, a horizontally opposed four-cylinder direct injection gasoline engine, but the cylinder layout, the number of cylinders, etc. are not particularly limited.
図1は、実施形態の触媒温度推定装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
エンジン1は、クランクシャフト10、シリンダブロック20(20R,20L)、シリンダヘッド30(30R,30L)、インテークシステム40、エキゾーストシステム50、EGR装置60、エンジン制御ユニット(ECU)100等を有して構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an engine having a catalyst temperature estimation device according to an embodiment.
The engine 1 is configured with a crankshaft 10, a cylinder block 20 (20R, 20L), a cylinder head 30 (30R, 30L), an intake system 40, an exhaust system 50, an EGR device 60, an engine control unit (ECU) 100, etc.
クランクシャフト10は、エンジン1の出力軸となる回転軸である。
クランクシャフト10の一方の端部には、図示しない変速機等の動力伝達機構が接続されている。
クランクシャフト10には、回転軸から偏心して配置されたクランクピンが形成されている。クランクピンには、図示しないコネクティングロッドを介して図示しないピストンが連結されている。
クランクシャフト10の端部には、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク角センサ11が設けられている。
クランク角センサ11の出力は、エンジン制御ユニット100に伝達される。
エンジン制御ユニット100は、クランク角センサ11の出力に基づいて、エンジン回転数(クランクシャフト回転速度)を算出する。
エンジン1の始動時に、後述するスタータモータ111によるクランクシャフト10の駆動(クランキング)を開始してから、所定のタイミング(一例として2サイクル後)におけるエンジン回転数は、クランキング開始後2サイクルにおけるクランクシャフト10の平均角加速度を示す指標として利用することが可能である。
クランク角センサ11は、本発明の角加速度検出部としての機能を有する。
The crankshaft 10 is a rotating shaft that serves as the output shaft of the engine 1 .
One end of the crankshaft 10 is connected to a power transmission mechanism such as a transmission (not shown).
A crank pin is formed on the crankshaft 10 and is disposed eccentrically from the rotation axis of the crankshaft 10. A piston (not shown) is connected to the crank pin via a connecting rod (not shown).
A crank angle sensor 11 is provided at the end of the crankshaft 10 to detect the angular position of the crankshaft.
The output of the crank angle sensor 11 is transmitted to the engine control unit 100 .
The engine control unit 100 calculates the engine speed (crankshaft rotation speed) based on the output of the crank angle sensor 11 .
When starting the engine 1, the engine speed at a predetermined timing (for example, two cycles after) after the start of driving (cranking) of the crankshaft 10 by the starter motor 111 described later can be used as an indicator of the average angular acceleration of the crankshaft 10 in two cycles after the start of cranking.
The crank angle sensor 11 functions as an angular acceleration detector of the present invention.
シリンダブロック20は、クランクシャフト10を、車体に縦置き搭載する場合における左右方向から挟みこむように、右側シリンダブロック20R、左側シリンダブロック20Lからなる二分割として構成されている。
シリンダブロック20の中央部には、クランクケース部が設けられている。
クランクケース部は、クランクシャフト10を収容する空間部である。
クランクケース部には、クランクシャフト10のジャーナル部を回転可能に支持するメインベアリングが設けられている。
クランクケース部を挟んで左右に配置される右側シリンダブロック20R、左側シリンダブロック20Lの内部には、図示しないピストンが挿入され内部で往復するシリンダが例えば2気筒ずつ(4気筒の場合)形成されている。
The cylinder block 20 is divided into two parts, a right cylinder block 20R and a left cylinder block 20L, so that the crankshaft 10 is sandwiched between them in the left and right direction when the crankshaft 10 is mounted longitudinally on the vehicle body.
A crankcase portion is provided in the center of the cylinder block 20 .
The crankcase portion is a space portion that accommodates the crankshaft 10 .
The crankcase portion is provided with a main bearing that rotatably supports the journal portion of the crankshaft 10 .
The right cylinder block 20R and the left cylinder block 20L are arranged on either side of the crankcase section, and each block has, for example, two cylinders (in the case of four cylinders) into which pistons (not shown) are inserted and which reciprocate inside.
シリンダブロック20には、水温センサ21が設けられている。
水温センサ21は、エンジン1を冷却する冷却水の温度を検出する温度センサである。
水温センサ21の出力は、エンジン制御ユニット100に伝達される。
The cylinder block 20 is provided with a water temperature sensor 21 .
The water temperature sensor 21 is a temperature sensor that detects the temperature of the cooling water that cools the engine 1.
The output of the water temperature sensor 21 is transmitted to the engine control unit 100 .
シリンダヘッド30(右側シリンダヘッド30R、左側シリンダヘッド30L)は、シリンダブロック20のクランクシャフト10とは反対側の端部(左右端部)にそれぞれ設けられている。
シリンダヘッド30は、燃焼室31、点火プラグ32、吸気ポート33、排気ポート34、吸気バルブ35、排気バルブ36、吸気カムシャフト37、排気カムシャフト38、インジェクタ39等を備えて構成されている。
燃焼室31は、シリンダヘッド30のピストン冠面と対向する箇所を、例えばペントルーフ状に凹ませて形成されている。
点火プラグ32は、エンジン制御ユニット100からの点火信号に応じてスパークを発生し、混合気に点火するものである。
点火プラグ32は、シリンダの軸方向から見て燃焼室31の中央に設けられている。
The cylinder heads 30 (right cylinder head 30R, left cylinder head 30L) are provided at the ends (left and right ends) of the cylinder block 20 opposite the crankshaft 10, respectively.
The cylinder head 30 is configured to include a combustion chamber 31, an ignition plug 32, an intake port 33, an exhaust port 34, an intake valve 35, an exhaust valve 36, an intake camshaft 37, an exhaust camshaft 38, an injector 39, etc.
The combustion chamber 31 is formed by recessing a portion of the cylinder head 30 facing the piston crown surface, for example, in a pent roof shape.
The spark plug 32 generates a spark in response to an ignition signal from the engine control unit 100 to ignite the air-fuel mixture.
The spark plug 32 is provided in the center of the combustion chamber 31 when viewed in the axial direction of the cylinder.
吸気ポート33は、燃焼用空気(新気)を燃焼室31に導入する流路である。
排気ポート34は、燃焼室31から既燃ガス(排気)を排出する流路である。
吸気バルブ35、排気バルブ36は、吸気ポート33、排気ポート34を所定のバルブタイミングで開閉するものである。
吸気バルブ35、排気バルブ36は、各気筒に例えば2本ずつ設けられる。
吸気バルブ35、排気バルブ36は、クランクシャフト10の1/2の回転数で同期して回転する吸気カムシャフト37、排気カムシャフト38によって開閉される。
吸気カムシャフト37、排気カムシャフト38のカムスプロケット部には、各カムシャフトの位相を進角・遅角させて各バルブの開弁時期、閉弁時期を変化させる図示しないバルブタイミング可変機構が設けられている。
インジェクタ39は、エンジン制御ユニット100が発する開弁信号に応じて、燃焼室31内に燃料を噴射して混合気を形成する燃料噴射部である。
インジェクタ39は、燃料を噴射するノズル部が、燃焼室31の内面における吸気ポート33側の領域からシリンダ内に露出するよう設けられている。
The intake port 33 is a flow path that introduces combustion air (fresh air) into the combustion chamber 31 .
The exhaust port 34 is a flow path for discharging burned gas (exhaust gas) from the combustion chamber 31 .
The intake valve 35 and the exhaust valve 36 open and close the intake port 33 and the exhaust port 34 at predetermined valve timing.
For example, two intake valves 35 and two exhaust valves 36 are provided for each cylinder.
The intake valve 35 and the exhaust valve 36 are opened and closed by an intake camshaft 37 and an exhaust camshaft 38 which rotate in synchronization with each other at half the rotation speed of the crankshaft 10 .
The cam sprocket portions of the intake camshaft 37 and the exhaust camshaft 38 are provided with variable valve timing mechanisms (not shown) that advance or retard the phase of each camshaft to change the opening and closing timing of each valve.
The injector 39 is a fuel injection unit that injects fuel into the combustion chamber 31 to form an air-fuel mixture in response to a valve-opening signal issued by the engine control unit 100 .
The injector 39 is provided so that a nozzle portion for injecting fuel is exposed inside the cylinder from an area on the intake port 33 side of the inner surface of the combustion chamber 31 .
インテークシステム40は、空気を導入して吸気ポート33に導入する吸気装置である。
インテークシステム40は、インテークダクト41、チャンバ42、エアクリーナ43、エアフローメータ44、スロットルバルブ45、インテークマニホールド46、吸気圧センサ47等を備えて構成されている。
The intake system 40 is an intake device that introduces air into the intake port 33 .
The intake system 40 includes an intake duct 41, a chamber 42, an air cleaner 43, an air flow meter 44, a throttle valve 45, an intake manifold 46, an intake pressure sensor 47, and the like.
インテークダクト41は、外気を導入して吸気ポート33に導入する流路である。
チャンバ42は、インテークダクト41の入口部近傍に連通して設けられた空間部である。
エアクリーナ43は、空気を濾過してダスト等を取り除くものである。
エアクリーナ43は、インテークダクト41におけるチャンバ42との連通箇所の下流側に設けられている。
エアフローメータ44は、インテークダクト41内を通過する空気流量(エンジン1の吸入空気量)を計測するものである。
エアフローメータ44は、エアクリーナ43の出口近傍に設けられている。
エアフローメータ44の出力は、エンジン制御ユニット100に伝達される。
The intake duct 41 is a flow path that introduces outside air into the intake port 33 .
The chamber 42 is a space provided in communication with the vicinity of the inlet of the intake duct 41 .
The air cleaner 43 filters the air to remove dust and other particles.
The air cleaner 43 is provided downstream of the point where the intake duct 41 communicates with the chamber 42 .
The air flow meter 44 measures the flow rate of air passing through the intake duct 41 (the amount of intake air of the engine 1).
The air flow meter 44 is provided near the outlet of the air cleaner 43 .
The output of the air flow meter 44 is transmitted to the engine control unit 100 .
スロットルバルブ45は、空気の流量を調節してエンジン1の出力を制御するバタフライバルブである。
スロットルバルブ45は、インテークダクト41におけるインテークマニホールド46との接続部近傍に設けられている。
スロットルバルブ45は、エンジン制御ユニット100がドライバ要求トルク等に応じて設定する目標スロットル開度に応じて、図示しない電動式のスロットルアクチュエータによって開閉駆動される。
また、スロットルバルブ45には、その開度を検出するスロットルセンサが設けられ、その出力はエンジン制御ユニット100に伝達される。
インテークマニホールド46は、空気を各気筒の吸気ポート33に分配する分岐管である。
インテークマニホールド46は、スロットルバルブ45の下流側に設けられている。
吸気圧センサ47は、インテークマニホールド46内の空気の圧力(吸気圧力)を検出するものである。
吸気圧センサ47の出力は、エンジン制御ユニット100に伝達される。
The throttle valve 45 is a butterfly valve that adjusts the flow rate of air to control the output of the engine 1 .
The throttle valve 45 is provided in the intake duct 41 near the connection with the intake manifold 46 .
The throttle valve 45 is driven to open and close by an electric throttle actuator (not shown) in accordance with a target throttle opening degree set by the engine control unit 100 in accordance with the driver's required torque and the like.
The throttle valve 45 is also provided with a throttle sensor that detects the opening of the throttle valve 45, and the output of the throttle sensor is transmitted to the engine control unit 100.
The intake manifold 46 is a branch pipe that distributes air to the intake ports 33 of each cylinder.
The intake manifold 46 is provided downstream of the throttle valve 45 .
The intake pressure sensor 47 detects the pressure of the air in the intake manifold 46 (intake pressure).
The output of the intake pressure sensor 47 is transmitted to the engine control unit 100 .
エキゾーストシステム50は、排気ポート34から排出された排気(排ガス)を外部に排出する排気装置である。
エキゾーストシステム50は、エキゾーストマニホールド51、エキゾーストパイプ52、触媒コンバータ53、NOXトラップ触媒54、空燃比センサ55等を有して構成されている。
The exhaust system 50 is an exhaust device that discharges exhaust gases (exhaust gases) discharged from the exhaust ports 34 to the outside.
The exhaust system 50 includes an exhaust manifold 51, an exhaust pipe 52, a catalytic converter 53, a NOx trap catalyst 54, an air-fuel ratio sensor 55, and the like.
エキゾーストマニホールド51は、各気筒の排気ポート34から出た排気を集合させる集合管である。
エキゾーストパイプ52は、エキゾーストマニホールド51から出た排気を外部に排出する管路(排気流路)である。
触媒コンバータ53は、エキゾーストパイプ52の中間部分に設けられ、排気中のHC、NOX、CO等を浄化する三元触媒を備えている。
三元触媒は、プラチナ、ロジウム、パラジウム等の貴金属を、アルミナ等の担体に担持させたものであり、エンジン1の空燃比がストイキ(理論空燃比)近傍の領域において浄化機能を発揮する。
触媒コンバータ53は、エキゾーストパイプ52におけるエキゾーストマニホールド51の出口に隣接する領域に設けられている。
The exhaust manifold 51 is a collecting pipe that collects the exhaust gases emitted from the exhaust ports 34 of the cylinders.
The exhaust pipe 52 is a pipe (exhaust flow path) that discharges the exhaust gas from the exhaust manifold 51 to the outside.
The catalytic converter 53 is provided in the middle of the exhaust pipe 52 and includes a three-way catalyst that purifies HC, NOx , CO, and the like in the exhaust gas.
A three-way catalyst is a catalyst in which a precious metal such as platinum, rhodium, or palladium is supported on a carrier such as alumina, and performs purification functions when the air-fuel ratio of the engine 1 is in the range close to stoichiometric (theoretical air-fuel ratio).
The catalytic converter 53 is provided in a region of the exhaust pipe 52 adjacent to the outlet of the exhaust manifold 51 .
NOXトラップ触媒54は、三元触媒の活性範囲に対して空気過剰(λ>1)となるリーン運転時に、排ガス中のNOXを一時的にトラップ(吸蔵)し、リッチ運転時に還元(N2化)するNOx吸蔵還元触媒である。
NOXトラップ触媒54は、エキゾーストパイプ52における触媒コンバータ53の下流側の領域に設けられている。
The NOx trap catalyst 54 is a NOx storage reduction catalyst that temporarily traps (stores) NOx in the exhaust gas during lean operation when there is an excess of air (λ>1) relative to the active range of the three-way catalyst, and reduces it (to N2 ) during rich operation.
The NOx trap catalyst 54 is provided in the exhaust pipe 52 in a region downstream of the catalytic converter 53 .
空燃比センサ(A/Fセンサ)55は、エキゾーストパイプ52における触媒コンバータ53の入口近傍の部分に設けられ、当該箇所を通過する排ガス中の酸素量に応じた電圧を発生することにより、排ガス中の酸素量と相関するλ値(空気過剰率)を検出するものである。
実際のエンジンの吸入空気量をL、理論上必要な最小空気量をL0とするとき、
λ=L/L0として表される。
λ値は、排ガス中に残存する酸素量を示す指標として用いることができる。
空燃比センサ55として、例えば、制限電流方式のリーンセンサと、ジルコニアセンサとを統合したワイドバンドセンサなどを用いることができる。
The air-fuel ratio sensor (A/F sensor) 55 is provided in the exhaust pipe 52 near the inlet of the catalytic converter 53, and detects the λ value (excess air ratio) which correlates with the amount of oxygen in the exhaust gas passing through that location by generating a voltage corresponding to the amount of oxygen in the exhaust gas.
When the actual intake air volume of the engine is L and the theoretically required minimum air volume is L0 ,
It is expressed as λ=L/ L0 .
The λ value can be used as an index showing the amount of oxygen remaining in the exhaust gas.
As the air-fuel ratio sensor 55, for example, a wideband sensor that combines a limited current type lean sensor and a zirconia sensor can be used.
EGR装置60は、エキゾーストマニホールド51から排気の一部をEGRガスとして抽出し、インテークマニホールド46内に導入する排気再循環(EGR)を行うものである。
EGR装置60は、EGR流路61、EGRクーラ62、EGRバルブ63等を備えている。
EGR流路61は、エキゾーストマニホールド51から、インテークマニホールド46に排気(EGRガス)を導入する管路である。
EGRクーラ62は、EGR流路61を流れるEGRガスを、エンジン1の冷却水との熱交換によって冷却するものである。
EGRクーラ62は、EGR流路61の途中に設けられている。
EGRバルブ63は、EGR流路61内を通過するEGRガスの流量を調節する調量弁である。
EGRバルブ63は、EGR流路61におけるEGRクーラ62の下流側に設けられている。
EGRバルブ63は、ソレノイド等の電動アクチュエータによって駆動され開閉する弁体を有し、エンジン制御ユニット100によって、所定の目標EGR率(EGRガス流量/吸気流量)に基づいて設定された開度マップを用いて開度を制御される。
The EGR device 60 performs exhaust gas recirculation (EGR) by extracting a portion of the exhaust gas from the exhaust manifold 51 as EGR gas and introducing it into the intake manifold 46 .
The EGR device 60 includes an EGR passage 61, an EGR cooler 62, an EGR valve 63, and the like.
The EGR passage 61 is a pipe that introduces exhaust gas (EGR gas) from the exhaust manifold 51 to the intake manifold 46 .
The EGR cooler 62 cools the EGR gas flowing through the EGR passage 61 by heat exchange with the cooling water of the engine 1 .
The EGR cooler 62 is provided midway along the EGR passage 61 .
The EGR valve 63 is a regulating valve that adjusts the flow rate of EGR gas passing through the EGR passage 61 .
The EGR valve 63 is provided in the EGR passage 61 downstream of the EGR cooler 62 .
The EGR valve 63 has a valve body that is driven to open and close by an electric actuator such as a solenoid, and its opening is controlled by the engine control unit 100 using an opening map set based on a predetermined target EGR rate (EGR gas flow rate/intake air flow rate).
エンジン制御ユニット(ECU)100は、エンジン1、及び、その補機類を、統括的に制御するエンジン制御装置である。
エンジン制御ユニット100は、CPU等の情報処理手段、RAMやROM等の記憶手段、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を備えて構成されている。
また、エンジン制御ユニット100には、ドライバによる図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ101が設けられている。
The engine control unit (ECU) 100 is an engine control device that controls the engine 1 and its accessories in an integrated manner.
The engine control unit 100 is configured to include an information processing means such as a CPU, storage means such as a RAM and a ROM, an input/output interface, and a bus connecting these.
The engine control unit 100 is also provided with an accelerator pedal sensor 101 that detects the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) by the driver.
エンジン制御ユニット100は、アクセルペダルセンサ101の出力等に基づいて、ドライバ要求トルクを設定する機能を備えている。
エンジン制御ユニット100は、エンジン1が実際に発生するトルクが、設定されたドライバ要求トルクに近づくよう、スロットルバルブ開度、過給圧、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、バルブタイミング等を制御する。
エンジン制御ユニット100は、エンジン1の始動後に暖機が完了した状態における定常運転時においては、空燃比が所定の目標空燃比範囲(一例として、三元触媒の活性範囲内(ストイキ)や、所定のリーン空燃比範囲)内となるよう燃料噴射量を制御する空燃比フィードバック制御を行う。
また、エンジン制御ユニット100は、エンジン1の冷間始動時においては、始動性を確保するために、以下説明する始動時燃料噴射量設定(増量補正)を行っている。
The engine control unit 100 has a function of setting a driver-requested torque based on the output of the accelerator pedal sensor 101 and the like.
The engine control unit 100 controls the throttle valve opening, boost pressure, fuel injection amount, fuel injection timing, ignition timing, valve timing, etc. so that the torque actually generated by the engine 1 approaches the set driver requested torque.
During steady-state operation after the engine 1 has been started and has completed warming up, the engine control unit 100 performs air-fuel ratio feedback control to control the fuel injection amount so that the air-fuel ratio is within a predetermined target air-fuel ratio range (for example, within the activation range of the three-way catalyst (stoichiometry) or a predetermined lean air-fuel ratio range).
Furthermore, when the engine 1 is cold started, the engine control unit 100 performs a starting fuel injection amount setting (increase correction) as described below in order to ensure startability.
図2は、実施形態のエンジン制御装置における始動時燃料噴射量設定に関する構成を示すブロック図である。
エンジン制御装置100は、エンジン1を始動する始動装置110を制御する機能を有する。
始動装置110は、スタータモータ111、スタータリレー112等を有して構成されている。
スタータモータ111は、バッテリ120から供給される電力によってクランクシャフト10を回転駆動(クランキング)する電動モータである。
スタータモータ111は、例えば、減速歯車を介してクランクシャフト10端部に取り付けられたフライホイールの外縁部を駆動する構成とすることができるが、これに限らず、例えばベルト及びプーリを介してクランクシャフト10と連結され、エンジン1の運転時には発電を行う機能を有するインテグレーテッドスタータジェネレータ(ISG)を用いてもよい。
スタータリレー112は、エンジン制御装置100からの指令に応じて、バッテリ120からスタータモータ111へ通電される通電状態と、通電が遮断される遮断状態とを切り替える継電器である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration related to setting of a fuel injection amount at startup in the engine control device according to the embodiment.
The engine control device 100 has a function of controlling a starting device 110 that starts the engine 1 .
The starting device 110 includes a starter motor 111, a starter relay 112, and the like.
The starter motor 111 is an electric motor that rotates (cranks) the crankshaft 10 using electric power supplied from a battery 120 .
The starter motor 111 can be configured, for example, to drive the outer edge of a flywheel attached to the end of the crankshaft 10 via a reduction gear, but is not limited to this. For example, an integrated starter generator (ISG) connected to the crankshaft 10 via a belt and pulley and having the function of generating electricity when the engine 1 is operating may also be used.
The starter relay 112 is a relay that switches between a power-on state in which power is supplied from the battery 120 to the starter motor 111 and a power-off state in which power is cut off in response to a command from the engine control device 100 .
バッテリ120は、車両の電装品に電力を供給する例えば12Vや48V等の定格電圧を有する2次電池である。
バッテリ120からスタータリレー112に電力を供給する回路には、バッテリ120の出力電圧を検出する電圧センサ121が設けられている。
電圧センサ121の検出値は、エンジン制御ユニット100に伝達される。
The battery 120 is a secondary battery having a rated voltage of, for example, 12V or 48V, which supplies power to the electrical components of the vehicle.
A voltage sensor 121 that detects the output voltage of the battery 120 is provided in a circuit that supplies power from the battery 120 to the starter relay 112 .
The detected value of the voltage sensor 121 is transmitted to the engine control unit 100 .
以下、実施形態のエンジン制御装置における冷間(未暖機)エンジン始動時の燃料噴射増量制御について説明する。
図3は、実施形態のエンジン制御装置におけるエンジン始動時の燃料噴射増量制御の概要を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
Hereinafter, the fuel injection increase control at the time of starting a cold (unwarmed) engine in the engine control device of the embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of fuel injection increase control at engine start in the engine control device of the embodiment.
Each step will be explained in order below.
<ステップS01:水温センサフェール判定>
エンジン制御ユニット100は、公知のオンボード診断技術を用いて、水温センサ21及びその配線等に異常(センサの故障や配線の断線など)がないか判別する。
例えば、水温センサ21の出力電圧が所定の正常範囲にない場合に、水温センサ21の異常(フェール)が発生していると判別する。
水温センサ21の異常(フェール)が発生している場合はステップS03に進み、その他の場合はステップS02に進む。
<Step S01: Water Temperature Sensor Failure Determination>
The engine control unit 100 uses known on-board diagnostic techniques to determine whether there is an abnormality in the water temperature sensor 21 or its wiring (such as a sensor failure or a broken wire).
For example, if the output voltage of the water temperature sensor 21 is not within a predetermined normal range, it is determined that an abnormality (failure) has occurred in the water temperature sensor 21.
If an abnormality (failure) has occurred in the water temperature sensor 21, the process proceeds to step S03, and otherwise the process proceeds to step S02.
<ステップS02:水温センサ出力に基づき始動時燃料噴射量設定>
エンジン制御ユニット100は、クランキング開始後でありかつ空燃比フィードバック制御が開始される前に適用される燃料噴射量である始動時燃料噴射量を、水温センサ21の出力に基づいて設定する。
始動時にインジェクタ39に供給される燃料の圧力(燃圧)が一定の場合には、燃料噴射量は燃料噴射信号のパルス幅(開弁時間と相関する)により制御することが可能である。始動時燃料噴射量は、燃料噴射信号のパルス幅として設定することができる。
具体的には、水温センサ21が検出する冷却水温が低温となるのに応じて、例えば潤滑油の粘性増加などによるフリクションの増大に対応するため、始動時燃料噴射量を増量(パルス幅を拡大・噴射時間を延長)する。
その後、ステップS05に進む。
<Step S02: Setting fuel injection amount at startup based on water temperature sensor output>
The engine control unit 100 sets the startup fuel injection amount, which is the fuel injection amount to be applied after cranking has started and before air-fuel ratio feedback control is started, based on the output of the water temperature sensor 21.
When the pressure of the fuel supplied to the injector 39 at the time of starting is constant, the fuel injection amount can be controlled by the pulse width of the fuel injection signal (which correlates with the valve opening time). The fuel injection amount at the time of starting can be set as the pulse width of the fuel injection signal.
Specifically, as the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 21 becomes lower, the amount of fuel injected at startup is increased (the pulse width is widened and the injection time is extended) to accommodate increased friction due to, for example, increased viscosity of the lubricating oil.
Then, proceed to step S05.
<ステップS03:クランキング開始後2サイクル経過時の回転数・電圧取得>
エンジン制御ユニット100は、クランク角センサ11の出力に基づいて、スタータモータ101によるクランクシャフト10のクランキングが開始されてから、クランクシャフト10が4回転する(各気筒において2サイクルが経過する)タイミングを取得する。
そして、2サイクル経過時におけるクランクシャフト10の回転速度(いわゆるエンジン回転数)を検出する。
2サイクル経過時におけるクランクシャフト10の回転速度は、クランキング開始後2サイクルにおけるクランクシャフト10の平均角加速度を示すパラメータとして利用される。
また、エンジン制御ユニット100は、電圧センサ121により、クランキング開始直後におけるバッテリ120の出力電圧を検出する。
<Step S03: Obtaining rotation speed and voltage two cycles after cranking starts>
Based on the output of the crank angle sensor 11, the engine control unit 100 obtains the timing at which the crankshaft 10 rotates four times (two cycles elapse in each cylinder) after the starter motor 101 starts cranking the crankshaft 10.
Then, the rotation speed of the crankshaft 10 (so-called engine speed) after two cycles have elapsed is detected.
The rotational speed of the crankshaft 10 after two cycles has elapsed is used as a parameter indicating the average angular acceleration of the crankshaft 10 during two cycles after the start of cranking.
Furthermore, the engine control unit 100 detects the output voltage of the battery 120 immediately after cranking starts, using the voltage sensor 121 .
図4は、実施形態のエンジン制御装置を有するエンジンにおける水温センサフェール状態でのエンジン始動時のバッテリ電圧及びエンジン回転数の推移の一例を示す図である。
図4において、横軸は時間を示し、縦軸はバッテリ120の出力電圧、及び、エンジン回転数(クランクシャフト10の回転速度)を示している。
バッテリ電圧120は、クランキング開始時に降下し、その後徐々に回復する。
また、エンジン回転数は、クランキング開始時に増大するが、目標アイドル回転数(一例として500乃至600rpm程度)よりは低くなっている。
その後、燃料噴射が開始されて着火(爆発)するとエンジン回転数は急激に増大し、一旦目標アイドル回転数を超過(オーバーシュート)した後、吸入空気量をフィードバック制御すること等により、アイドル回転数に収束する。
本実施形態においては、燃料噴射開始の直前であるクランキング開始後2サイクル経過時の回転数、電圧を取得している。
回転数、電圧の取得後、ステップS04に進む。
FIG. 4 is a diagram showing an example of changes in the battery voltage and engine speed during engine start-up in a state where the water temperature sensor of an engine having the engine control device of the embodiment has failed.
In FIG. 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the output voltage of the battery 120 and the engine speed (the rotational speed of the crankshaft 10).
The battery voltage 120 drops when cranking starts and then gradually recovers.
Furthermore, the engine speed increases when cranking starts, but is lower than the target idle speed (for example, about 500 to 600 rpm).
After that, when fuel injection begins and ignition (explosion) occurs, the engine speed increases rapidly and once exceeds (overshoots) the target idle speed, after which it converges to the idle speed by feedback control of the intake air amount, etc.
In this embodiment, the rotation speed and voltage are acquired two cycles after the start of cranking, which is immediately before the start of fuel injection.
After acquiring the rotation speed and voltage, the process proceeds to step S04.
<ステップS04:回転数-電圧マップから始動時燃料噴射量設定>
エンジン制御ユニット100は、予め準備され記憶部に保持された回転数-電圧マップを用いて、始動時燃料噴射量を設定する。
回転数-電圧マップは、クランクシャフト10の回転速度(回転数)、及び、バッテリ120の出力電圧を入力として、始動時燃料噴射量が読みだされる3次元マップである。
例えば、バッテリ120の出力電圧が一定である場合には、エンジン1が低温であるほど、フリクションが増加して回転数が低下することになる。
このため、回転数の低下に応じて、増加するフリクションに抗するトルクを得られるよう、始動時燃料噴射量は増加する傾向に設定される。
一方、例えばエンジン1の温度が一定、つまりフリクションが一定である場合には、バッテリ120の出力電圧が高いほど、スタータモータのトルクが増大して回転数が高くなることになる。
このため、あるエンジン回転数に対する始動時燃料噴射量は、バッテリ120の出力電圧の増大に応じて増量される傾向に設定される。(同一のエンジン回転数を得るために高電圧が必要であるということは、フリクションが大きいことを意味している。)
始動時燃料噴射量の設定後、ステップS05に進む。
<Step S04: Setting fuel injection amount at startup from rotation speed-voltage map>
The engine control unit 100 sets the fuel injection amount at startup using a rotation speed-voltage map that is prepared in advance and stored in a memory unit.
The rotation speed-voltage map is a three-dimensional map from which the rotation speed (rotation speed) of the crankshaft 10 and the output voltage of the battery 120 are input and the fuel injection amount at startup is read out.
For example, when the output voltage of the battery 120 is constant, the lower the temperature of the engine 1, the more friction there is and the lower the rotation speed becomes.
For this reason, the fuel injection amount at startup is set to increase in accordance with a decrease in rotation speed so as to obtain torque that resists the increasing friction.
On the other hand, if the temperature of the engine 1 is constant, that is, the friction is constant, the higher the output voltage of the battery 120, the greater the torque of the starter motor and the higher the rotation speed.
For this reason, the fuel injection amount at startup for a certain engine speed is set to tend to increase as the output voltage of the battery 120 increases (the fact that a higher voltage is required to achieve the same engine speed means that friction is greater).
After setting the fuel injection amount at startup, the process proceeds to step S05.
<ステップS05:燃料噴射開始>
エンジン制御ユニット100は、ステップS02又はステップS04において設定した始動時燃料噴射量を用いて、インジェクタ39に噴射指令(噴射パルス信号)を与え、燃料噴射を開始させる。
その後、一連の処理を終了する。
エンジン1の完爆判定(例えばエンジン回転数が所定の閾値以上)が成立し、さらに各センサ、触媒が活性温度に到達後、燃料噴射量の制御は通常の空燃比フィードバック制御に移行する。
<Step S05: Start of fuel injection>
The engine control unit 100 uses the startup fuel injection amount set in step S02 or step S04 to issue an injection command (injection pulse signal) to the injector 39 to start fuel injection.
Then, the series of processes ends.
Once the engine 1 is determined to have completely exploded (for example, when the engine speed is equal to or greater than a predetermined threshold) and the sensors and catalysts reach their activation temperatures, the control of the fuel injection amount shifts to normal air-fuel ratio feedback control.
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)スタータモータ111による出力軸の回転駆動開始後2サイクルのクランクシャフト10の平均角加速度を示すエンジン回転数により、温度の変化に応じて変動するエンジン1のフリクションを把握することができる。
また、スタータモータ111の駆動力がバッテリ120の出力電圧により変動することから、バッテリ120の出力電圧を検出することにより、より正確にフリクションを把握することができる。
そして、このように把握されたエンジン1のフリクションに応じて始動時燃料噴射量を設定(増量補正)することにより、水温センサの検出値に依存せずにエンジン1の始動性を確保することができる。
(2)バッテリ120の出力電圧が同等である場合に、エンジン回転数の減少に応じて始動時燃料噴射量を増量することにより、例えば低温時などのエンジン1のフリクションが増大する場合に始動時燃料噴射量を増量してエンジン1の始動性を確保することができる。
(3)スタータモータ111によるクランクシャフト10の回転駆動開始後、クランクシャフトの累積回転数が2サイクルであるタイミングで検出されたエンジン回転数(始動後2サイクルの平均角加速度を示す)に基づいて始動時燃料噴射量を設定することにより、短時間であっても始動時燃料噴射量を適切に設定することが可能であり、エンジンの始動を早期化して車両の商品性を高めることができる。
(4)水温センサ21が正常である場合には、水温センサ21が検出する冷却水温に応じて始動時燃料噴射量を設定することにより、エンジン始動時の初爆時期を早め、早期にエンジン1を始動完了することができる。
一方、水温センサ21に異常が発生した場合であっても、クランクシャフト10の角速度とバッテリ120の電圧に基づいて始動時燃料噴射量を設定することによって、エンジン1の始動性を確保し、始動不能な状況を回避することができる。
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The engine speed, which indicates the average angular acceleration of the crankshaft 10 for two cycles after the starter motor 111 starts rotating the output shaft, allows the friction of the engine 1, which fluctuates in accordance with changes in temperature, to be determined.
Furthermore, since the driving force of the starter motor 111 varies depending on the output voltage of the battery 120, by detecting the output voltage of the battery 120, it is possible to grasp the friction more accurately.
By setting (increasing) the fuel injection amount at startup according to the friction of the engine 1 thus determined, the startability of the engine 1 can be ensured without depending on the detection value of the water temperature sensor.
(2) When the output voltage of the battery 120 is the same, the amount of fuel injected at startup is increased in accordance with a decrease in the engine speed, so that when friction in the engine 1 increases, for example, at low temperatures, the amount of fuel injected at startup can be increased to ensure the startability of the engine 1.
(3) By setting the startup fuel injection amount based on the engine speed (indicating the average angular acceleration of two cycles after startup) detected at the timing when the cumulative number of rotations of the crankshaft is two cycles after the starter motor 111 starts rotating the crankshaft 10, it is possible to appropriately set the startup fuel injection amount even in a short period of time, thereby speeding up engine startup and improving the marketability of the vehicle.
(4) When the water temperature sensor 21 is normal, the amount of fuel injected at startup is set according to the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 21, thereby advancing the timing of initial combustion at engine startup and completing the startup of the engine 1 earlier.
On the other hand, even if an abnormality occurs in the water temperature sensor 21, the startability of the engine 1 can be ensured and a situation in which it cannot be started can be avoided by setting the amount of fuel injection at startup based on the angular velocity of the crankshaft 10 and the voltage of the battery 120.
(変形例)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)エンジン制御装置、エンジンや、エンジンが搭載される車両等の構成は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更することが可能である。
例えば、エンジンのシリンダレイアウト、気筒数、過給の有無、燃料噴射方式、その他補機類の構成等は、適宜変更することが可能である。
(2)実施形態においては、クランクシャフトの回転駆動開始後2サイクル時の回転数(回転速度)を、クランクシャフトの角加速度を示す指標として用いているが、これに限らず、他の手法により出力軸の角加速度(あるいは角加速度を示す指標)を求めてもよい。例えば、所定のサンプリング周期で出力軸の回転角度位置を取得し、角度位置を時間により2回微分して角加速度を求めてもよい。
さらに、始動時燃料噴射量を設定するための角加速度を求めるタイミングも、駆動開始後2サイクルに限定されず、適宜変更することが可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The configurations of the engine control device, the engine, the vehicle in which the engine is mounted, etc. are not limited to those in the above-described embodiment, and may be modified as appropriate.
For example, the engine cylinder layout, the number of cylinders, whether or not supercharging is performed, the fuel injection method, the configuration of other auxiliary equipment, etc. can be changed as appropriate.
(2) In the embodiment, the rotational speed (rotational velocity) of the crankshaft during two cycles after the start of rotational driving is used as an index indicating the angular acceleration of the crankshaft, but this is not limiting and the angular acceleration of the output shaft (or an index indicating the angular acceleration) may be obtained by other methods. For example, the rotational angular position of the output shaft may be acquired at a predetermined sampling period, and the angular acceleration may be obtained by differentiating the angular position twice with respect to time.
Furthermore, the timing for obtaining the angular acceleration for setting the fuel injection amount at startup is not limited to two cycles after the start of driving, and can be changed as appropriate.
1 エンジン
10 クランクシャフト 11 クランク角センサ
20 シリンダブロック
20R 右側シリンダブロック 20L 左側シリンダブロック
21 水温センサ 30 シリンダヘッド
30R 右側シリンダヘッド 30L 左側シリンダヘッド
31 燃焼室
32 点火プラグ 33 吸気ポート
34 排気ポート 35 吸気バルブ
36 排気バルブ 37 吸気カムシャフト
38 排気カムシャフト 39 インジェクタ
40 インテークシステム 41 インテークダクト
42 チャンバ 43 エアクリーナ
44 エアフローメータ 45 スロットルバルブ
46 インテークマニホールド 47 吸気圧センサ
50 エキゾーストシステム 51 エキゾーストマニホールド
52 エキゾーストパイプ 53 触媒コンバータ
54 NOxトラップ触媒 55 空燃比センサ
60 EGR装置 61 EGR流路
62 EGRクーラ 63 EGRバルブ
100 エンジン制御ユニット(ECU)
110 始動装置 111 スタータモータ
112 スタータリレー 120 バッテリ
121 電圧センサ
1 Engine 10 Crankshaft 11 Crank angle sensor 20 Cylinder block 20R Right cylinder block 20L Left cylinder block 21 Water temperature sensor 30 Cylinder head 30R Right cylinder head 30L Left cylinder head 31 Combustion chamber 32 Spark plug 33 Intake port 34 Exhaust port 35 Intake valve 36 Exhaust valve 37 Intake camshaft 38 Exhaust camshaft 39 Injector 40 Intake system 41 Intake duct 42 Chamber 43 Air cleaner 44 Air flow meter 45 Throttle valve 46 Intake manifold 47 Intake pressure sensor 50 Exhaust system 51 Exhaust manifold 52 Exhaust pipe 53 Catalytic converter 54 NOx trap catalyst 55 Air-fuel ratio sensor 60 EGR device 61 EGR flow path 62 EGR cooler 63 EGR valve 100 Engine control unit (ECU)
110 Starting device 111 Starter motor 112 Starter relay 120 Battery 121 Voltage sensor
Claims (2)
前記スタータモータに電力を供給する電源と、
燃焼室と吸気ポートの少なくとも一方に燃料を噴射する燃料噴射装置と
を有するエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
前記電源の電圧を検出する電圧検出部と、
前記出力軸の回転数を検出する回転数検出部と、
前記スタータモータによる前記出力軸の回転駆動開始後、前記出力軸の累積回転数が2サイクル以下であるタイミングで検出された前記回転数、及び、前記電圧に基づいて、前記燃料噴射装置における始動時燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定部とを備え、
前記燃料噴射量設定部は、前記回転数の減少に応じて前記始動時燃料噴射量が増量されるように、且つ前記電圧が高いほど前記始動時燃料噴射量が増量されるように前記始動時燃料噴射量を設定すること
を特徴とするエンジン制御装置。 a starter motor that rotates and drives the output shaft at start-up;
a power supply that supplies power to the starter motor;
An engine control device for controlling an engine having a fuel injection device that injects fuel into at least one of a combustion chamber and an intake port,
a voltage detection unit that detects the voltage of the power supply;
a rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the output shaft;
a fuel injection amount setting unit that sets a startup fuel injection amount of the fuel injection device based on the rotation speed detected at a timing when the cumulative rotation number of the output shaft is two cycles or less after the starter motor starts to rotate the output shaft, and the voltage ,
the fuel injection amount setting unit sets the startup fuel injection amount so that the startup fuel injection amount increases in accordance with a decrease in the rotation speed and so that the startup fuel injection amount increases as the voltage increases .
前記水温センサの異常を検出する水温センサ異常検出部とを備え、
前記燃料噴射量設定部は、前記水温センサが正常である場合には前記水温センサが検出した前記冷却水温に基づいて前記始動時燃料噴射量を設定するとともに、前記水温センサが異常である場合には前記回転数及び前記電圧に基づいて前記始動時燃料噴射量を設定すること
を特徴とする請求項1に記載のエンジン制御装置。 a water temperature sensor for detecting a cooling water temperature of the engine;
a water temperature sensor abnormality detection unit that detects an abnormality in the water temperature sensor,
2. The engine control device according to claim 1, wherein the fuel injection amount setting unit sets the startup fuel injection amount based on the cooling water temperature detected by the water temperature sensor when the water temperature sensor is normal, and sets the startup fuel injection amount based on the rotation speed and the voltage when the water temperature sensor is abnormal .
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- 2021-10-01 JP JP2021162550A patent/JP7752014B2/en active Active
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