JP3772892B2 - Engine starter - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの始動装置に関し、エンジンのアイドル運転状態等において予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止させるとともに、この状態で再始動条件が成立したときにエンジンを自動的に再始動させるように構成されたエンジンの始動装置に関するものである。 The present invention relates to an engine starting device, and when an engine automatic stop condition set in advance in an engine idling state or the like is satisfied, the engine is automatically stopped and a restart condition is satisfied in this state. The present invention relates to an engine starter configured to automatically restart the engine.
近年、燃費低減およびCO2排出量の抑制等を図るため、アイドル運転時等にエンジンを自動的に一旦停止させ、その後に運転者により車両の発進操作が行われる等の再始動条件が成立した時点で、エンジンを自動的に再始動させるようにしたエンジンの自動停止制御(いわゆるアイドルストップ制御)の技術が開発されている。このアイドルストップ制御時における再始動は、車両の発進操作等に応じてエンジンを即座に始動させる迅速性が要求されるが、従来から一般的に行われているように、スタータモータによりエンジンの出力軸を駆動するクランキングを経てエンジンを再始動させる方法によると、スタータモータが頻繁に作動状態となって電力が消費されるとともに、スタータモータの寿命が短くなる等の問題がある。 In recent years, in order to reduce fuel consumption and reduce CO 2 emissions, a restart condition has been established such that the engine is automatically stopped temporarily during idling and the vehicle is then started by the driver. At the time, a technology for automatic engine stop control (so-called idle stop control) that automatically restarts the engine has been developed. The restart at the time of the idle stop control requires a quickness to immediately start the engine in accordance with the start operation of the vehicle or the like, but the engine output by the starter motor is generally performed conventionally. According to the method of restarting the engine through cranking that drives the shaft, there are problems that the starter motor is frequently operated and power is consumed, and that the life of the starter motor is shortened.
そこで、膨張行程で停止状態にある気筒内に燃料を噴射して点火、燃焼させることにより、その燃焼エネルギーでエンジンを即時的に始動させることが望ましい。しかし、上記のように膨張行程で停止状態にある気筒のピストン停止位置が不適切である場合、例えば上死点あるいは下死点に極めて近い位置にピストンが停止している場合には、気筒内の空気量が著しく少なくなって燃焼エネルギーが充分に得られなくなり、あるいは燃焼エネルギーがピストンに作用する行程が短すぎる等により、エンジンを正常に始動させることができない可能性がある。 Therefore, it is desirable to immediately start the engine with the combustion energy by injecting fuel into a cylinder that is in a stopped state in the expansion stroke to ignite and burn the cylinder. However, when the piston stop position of the cylinder that is in the stopped state in the expansion stroke as described above is inappropriate, for example, when the piston is stopped at a position very close to top dead center or bottom dead center, There is a possibility that the engine cannot be started normally due to the fact that the amount of air is so small that combustion energy cannot be obtained sufficiently or the stroke of the combustion energy acting on the piston is too short.
このような問題の対策として、例えば下記特許文献1に示されるように、エンジンのクランク軸に対して制動装置を設け、膨張行程で停止状態となる気筒のピストンが行程途中の適正位置で停止するように上記制動装置を制御し、あるいは下記特許文献2に示すように、エンジンの自動停止条件が成立したと判定されると、希薄空燃比噴射モードを選択して吸気圧力を増大させることにより、膨張行程で停止状態となる気筒のピストンを所定位置で停止させることが可能なように圧縮圧力を上昇させることが行われている。
上記特許文献1に開示されたエンジンの始動装置によると、車両の制動装置とは別にエンジンのクランク軸を制動するための装置を設ける必要があり、しかも膨張行程で停止状態となる気筒のピストンを適正位置に停止させるには上記制動装置を精度良くコントロールしなければならず、このコントロールが困難であるという問題がある。
According to the engine starting device disclosed in
一方、上記特許文献2に開示されているように、エンジンの自動停止条件が成立した時点で、吸気圧力を増大させて圧縮圧力を上昇させるように構成した場合においても、エンジン回転速度の低下度合が変化すると、ピストンの停止位置が変動してエンジンの再始動に適した位置にピストンを適正に停止させることが困難であるという問題がある。
On the other hand, as disclosed in
本発明は上記の事情に鑑み、簡単な構成でエンジンの自動停止時にピストンを適正位置に停止させてエンジンを確実に再始動させることができるエンジンの始動装置を提供するものである。 In view of the above circumstances, the present invention provides an engine starter capable of reliably restarting an engine by stopping a piston at an appropriate position when the engine is automatically stopped with a simple configuration.
請求項1に係る本発明は、予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときに、エンジンの運転を継続させるための燃料供給を停止してエンジンを自動的に停止させるとともに、自動停止状態にあるエンジンの再始動条件が成立したときに、少なくとも膨張行程で自動停止した気筒内に燃料を噴射して点火、燃焼を行わせることによりエンジンを自動的に再始動させるように構成された4サイクル多気筒のエンジンの始動装置であって、エンジンにより駆動されるオルタネータと、
エンジンの自動停止時に燃料噴射を停止する際のエンジンの回転速度を通常のアイドル回転速度よりも高い目標回転速度に設定して、エンジンの回転速度を該目標回転速度で安定させる制御を実行し、エンジンの回転速度が該目標回転速度で安定したら燃料噴射を停止させるとともに、燃料噴射の停止後におけるエンジンの停止動作期間中に、エンジンの回転速度が予め設定された所定値以下に低下するまでにオルタネータの目標発電電流をエンジン回転速度の低下状態に対応した値に設定する自動停止制御手段とを備えたものである。
According to the first aspect of the present invention, when a preset automatic engine stop condition is satisfied, the fuel supply for continuing the operation of the engine is stopped and the engine is automatically stopped. The engine is automatically restarted by injecting fuel into a cylinder that has been automatically stopped at least during the expansion stroke to cause ignition and combustion when the engine restart condition is established. A cycle multi-cylinder engine starter, an alternator driven by the engine,
Executing the control to stabilize the engine rotation speed at the target rotation speed by setting the engine rotation speed when stopping fuel injection during the automatic engine stop to a target rotation speed higher than the normal idle rotation speed ; When the engine rotation speed stabilizes at the target rotation speed, the fuel injection is stopped, and during the engine stop operation period after the fuel injection is stopped, the engine rotation speed decreases to a predetermined value or less. And an automatic stop control means for setting the target generated current of the alternator to a value corresponding to the reduced state of the engine rotational speed.
請求項2に係る本発明は、上記請求項1に記載のエンジンの始動装置において、エンジンを自動停止させる際に、エンジンのクランク角が予め設定された検出角度となった時点でエンジン回転速度を検出し、このエンジンの回転速度が低い場合には、高い場合に比べてオルタネータの目標発電電流を小さな値に設定するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the engine starting device according to the first aspect, when the engine is automatically stopped, the engine rotation speed is set when the crank angle of the engine reaches a preset detection angle. When the detected engine speed is low, the target generator current of the alternator is set to a smaller value than when the engine speed is high.
請求項3に係る本発明は、上記請求項2に記載のエンジンの始動装置において、ピストンが圧縮上死点を通過する時点で検出されたエンジン回転速度に基づいてオルタネータの目標発電電流を設定するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the engine starting device according to the second aspect, a target generated current of the alternator is set based on an engine speed detected when the piston passes through the compression top dead center. Is.
請求項4に係る本発明は、上記請求項1〜3の何れか1項に記載のエンジンの始動装置において、エンジン停止前の少なくとも二番目の圧縮上死点を超えるまでに、オルタネータの目標発電電流をエンジン回転速度の低下状態に対応した値に設定するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the engine starter according to any one of the first to third aspects, wherein at least the second compression top dead center before the engine is stopped exceeds the target power generation of the alternator. The electric current is set to a value corresponding to the reduced state of the engine speed.
請求項5に係る本発明は、上記請求項1〜4の何れか1項に記載のエンジンの始動装置において、エンジンを自動停止させる際に、燃料噴射の停止後にエンジンの回転速度が予め設定された所定速度以下に低下した時点で、オルタネータの目標発電電流をエンジン回転速度の低下状態に対応した値に設定するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the engine starting device according to any one of the first to fourth aspects, when the engine is automatically stopped, the engine speed is preset after the fuel injection is stopped. When the speed drops below the predetermined speed, the alternator's target generated current is set to a value corresponding to the reduced state of the engine speed.
請求項6に係る本発明は、上記請求項5に記載のエンジンの始動装置において、エンジンを自動停止させる際に、エンジンの回転速度が、通常のアイドル回転速度よりも低い領域に設定された所定速度に低下した時点で、エンジン回転速度の低下状態に対応した値にオルタネータの目標発電電流を設定するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the engine starter according to the fifth aspect of the present invention, when the engine is automatically stopped, the engine rotational speed is set to a predetermined region lower than the normal idle rotational speed. When the speed is reduced, the target generator current of the alternator is set to a value corresponding to the reduced state of the engine speed.
請求項7に係る本発明は、上記請求項1〜6の何れか1項に記載のエンジンの始動装置において、エンジンを自動停止させる際に、オルタネータの目標発電電流を予め大きな値に設定された初期値に上昇させた後に、エンジン回転速度の低下状態に対応した値にオルタネータの目標発電電流を設定するものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the engine starting device according to any one of the first to sixth aspects, when the engine is automatically stopped, a target generated current of the alternator is set to a large value in advance. After raising the initial value, the target generator current of the alternator is set to a value corresponding to the reduced state of the engine speed.
請求項8に係る本発明は、上記請求項1〜7の何れか1項に記載のエンジンの始動装置において、エンジンを自動停止させる際に、燃料噴射を停止した直後にエンジンの各気筒に吸入される吸気流量を増大する方向に吸気絞り量を調節するものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the engine starting device according to any one of the first to seventh aspects, when the engine is automatically stopped, the fuel is sucked into each cylinder immediately after the fuel injection is stopped. The intake throttle amount is adjusted so as to increase the intake flow rate.
請求項9に係る本発明は、上記請求項8に記載のエンジンの始動装置において、エンジンを自動停止させる際に、エンジンの各気筒に吸入される吸気流量を増大する方向に吸気絞り量を調節した後に、エンジン回転速度の低下状態に対応した値にオルタネータの目標発電電流を設定する制御を実行するものである。また、請求項10に係る本発明は、上記請求項1〜9の何れか1項に記載のエンジンの始動装置において、エンジンを自動停止させる際に、エンジンが成層リーン燃焼の運転状態か均一燃焼の運転状態かを判別し、燃料噴射を停止する際のエンジンの回転速度を、成層リーン燃焼の運転状態の場合は均一燃焼の運転状態の場合よりも高い値に設定するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the engine starting device according to the eighth aspect of the invention, when the engine is automatically stopped , the intake throttle amount is adjusted in a direction to increase the intake flow rate taken into each cylinder of the engine. After that, the control for setting the target generated current of the alternator to the value corresponding to the reduced state of the engine rotation speed is executed. Further, the present invention according to
請求項1に係る発明によれば、エンジンの自動停止条件が成立してエンジンを自動停止させる際に、エンジンの回転速度を、エンジンを自動停止させない通常のアイドル回転速度よりも高い値として燃料噴射を停止することにより、この燃料噴射の停止後におけるエンジンの停止動作期間を充分に確保することができる。そして、上記燃料噴射の停止後に、エンジンの回転速度が所定値以下に低下してオルタネータの発電機能を充分に発揮することができなくなる前に、上記オルタネータの目標発電電流をエンジン回転速度の低下状態に対応した値に設定してクランク軸の回転抵抗を適正値に調節することにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒のピストンをエンジンの再始動に適した位置に停止させることができる。 According to the first aspect of the present invention, when the engine automatic stop condition is satisfied and the engine is automatically stopped, the engine rotation speed is set to a value higher than a normal idle rotation speed at which the engine is not automatically stopped. By stopping this, it is possible to sufficiently secure the engine stop operation period after the fuel injection is stopped. Then, after the fuel injection is stopped, the alternator target power generation current is reduced to a state where the engine rotational speed is reduced before the engine rotational speed drops below a predetermined value and the alternator cannot fully perform the power generation function. By adjusting the rotation resistance of the crankshaft to an appropriate value by setting it to a value corresponding to the above, the piston of the cylinder that is in the expansion stroke at the time of engine stop can be stopped at a position suitable for restarting the engine.
請求項2に係る発明によれば、燃料噴射を停止してエンジンを自動停止させる際に、エンジンのクランク角が予め設定された検出角度となった時点でエンジンの回転速度を検出し、このエンジンの回転速度が低い場合には、上記目標発電電流を小さな値に設定してクランク軸の回転抵抗を低減することにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒のピストンをエンジンの再始動に適した位置に停止させる制御を適正に実行することができる。
According to the invention of
請求項3に係る発明によれば、ピストンが圧縮上死点を通過してエンジンの回転速度が一時的に安定した状態となる時期に検出されたエンジンの回転速度に基づき、オルタネータの発電電流を制御することにより、エンジン回転速度の低下状態に対応してクランク軸の回転抵抗を調節する際の制御精度を効果的に向上させることができる。
According to the invention of
請求項4に係る発明によれば、燃料噴射を停止してエンジンを自動停止させる際に、オルタネータの発電能力を充分に発揮することができる状態で、オルタネータの目標発電電流をエンジン回転速度の低下状態に対応した値に設定してクランク軸の回転抵抗を調節することにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒のピストンをエンジンの再始動に適した位置に停止させる制御を適正に実行できるという利点がある。 According to the fourth aspect of the invention, when the fuel injection is stopped and the engine is automatically stopped, the alternator's target power generation current is reduced in the engine rotational speed in a state in which the power generation capability of the alternator can be sufficiently exhibited. By setting the value corresponding to the state and adjusting the rotation resistance of the crankshaft, it is possible to properly execute control for stopping the piston of the cylinder that is in the expansion stroke at the time of stopping the engine at a position suitable for restarting the engine. There is an advantage.
請求項5および請求項6に係る発明によれば、エンジンを自動停止させる際に、エンジンの回転速度が例えば通常のアイドル回転速度よりも低い値に設定された所定速度以下に低下し、エンジンの回転慣性がある程度低くなった状態で、オルタネータの目標発電電流をエンジン回転速度の低下状態に対応した値に設定してクランク軸の回転抵抗を調節することにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒のピストンをエンジンの再始動に適した位置に停止させる制御を適正に実行することができる。 According to the fifth and sixth aspects of the invention, when the engine is automatically stopped, the rotational speed of the engine decreases, for example, below a predetermined speed set to a value lower than the normal idle rotational speed, When the rotational inertia is low to some extent, the target power generation current of the alternator is set to a value corresponding to the reduced state of the engine rotational speed, and the rotational resistance of the crankshaft is adjusted. Control for stopping the piston of the cylinder at a position suitable for restarting the engine can be appropriately executed.
請求項7に係る発明によれば、燃料噴射を停止してエンジンを自動停止させる際に、エンジンの回転速度が所定値以下に低下する前に、オルタネータの目標発電電流を初期値に上昇させることにより、オルタネータの発電能力を充分に発揮し得る状態とした後に、エンジン回転速度の低下状態に対応して設定された目標発電電流の低下状態に対応し値にオルタネータの目標発電電流を設定することにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒のピストンをエンジンの再始動に適した位置に停止させるように、エンジン回転速度の低下状態に対応してクランク軸の回転抵抗を適正値に調節することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the fuel injection is stopped and the engine is automatically stopped, the target power generation current of the alternator is increased to the initial value before the rotational speed of the engine decreases below a predetermined value. To set the alternator's target power generation current to a value corresponding to the target power generation current decrease state set corresponding to the engine rotation speed decrease state after making the power generation capacity of the alternator fully operational Thus, the rotation resistance of the crankshaft is adjusted to an appropriate value in accordance with the reduced state of the engine rotational speed so that the piston of the cylinder that is in the expansion stroke when the engine is stopped is stopped at a position suitable for restarting the engine. be able to.
請求項8に係る発明によれば、エンジンを自動停止させる際に、吸気絞り量を小さくして気筒内に充分な量の吸気を導入させることにより、各気筒の掃気性を効果的に向上させることができる。 According to the eighth aspect of the present invention, when the engine is automatically stopped, the scavenging performance of each cylinder is effectively improved by reducing the intake throttle amount and introducing a sufficient amount of intake air into the cylinder. be able to.
請求項9に係る発明によれば、エンジンを自動停止させる際に、燃料噴射を停止した直後においてエンジンの回転速度が充分に高い状態で、吸気絞り量を小さくして気筒内に充分な量の吸気を導入させることにより、燃料噴射の停止後におけるエンジンの停止動作期間を充分に確保して各気筒の掃気性を効果的に向上させることができるとともに、オルタネータの目標発電電流をエンジン回転速度の低下状態に対応した値に設定することにより、クランク軸の回転抵抗およびポンピングロスの両方を適正値に調節できるという利点がある。 According to the ninth aspect of the present invention, when the engine is automatically stopped, the intake throttle amount is reduced to a sufficient amount in the cylinder while the rotational speed of the engine is sufficiently high immediately after the fuel injection is stopped. By introducing the intake air, it is possible to effectively secure the scavenging performance of each cylinder by sufficiently securing the engine stop operation period after the fuel injection is stopped, and to change the target generator current of the alternator to the engine speed. By setting the value corresponding to the lowered state, there is an advantage that both the rotation resistance of the crankshaft and the pumping loss can be adjusted to appropriate values.
図1および図2は本発明に係るエンジンの始動装置を有する4サイクル火花点火式エンジンの概略構成を示している。このエンジンには、シリンダヘッド10およびシリンダブロック11を有するエンジン本体1と、エンジン制御用のECU2とを備えている。上記エンジン本体1には、四つの気筒12A〜12Dが設けられるとともに、各気筒12A〜12Dの内部には、クランク軸3に連結されたピストン13が嵌挿されることにより、その上方に燃焼室14が形成されている。
1 and 2 show a schematic configuration of a four-cycle spark ignition engine having an engine starter according to the present invention. The engine includes an engine
上記各気筒12A〜12Dの燃焼室14の頂部には、プラグ先端が燃焼室14内に臨むように点火プラグ15が設置されている。また、上記燃焼室14の側方には、燃焼室14内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁16が設けられている。この燃料噴射弁16は、図外のニードル弁およびソレノイドを内蔵し、上記ECU2から入力されたパルス信号のパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を上記点火プラグ15の電極付近に向けて噴射するように構成されている。
A
また、上記各気筒12A〜12Dの燃焼室14の上部には、燃焼室14に向かって開口する吸気ポート17および排気ポート18が設けられるとともに、これらのポート17,18に、吸気弁19および排気弁20がそれぞれ装備されている。上記吸気弁19および排気弁20は、図示を省略したカムシャフト等を有する動弁機構によって駆動されることにより、各気筒12A〜12Dが所定の位相差をもって燃焼サイクルを行うように各気筒12A〜12Dの吸・排気弁19,20の開閉タイミングが設定されている。
In addition, an
上記吸気ポート17および排気ポート18には、吸気通路21および排気通路22が接続されている。上記吸気ポート17に近い吸気通路21の下流側は、図2に示すように、各気筒12A〜12Dに対応して独立した分岐吸気通路21aとされ、この各分岐吸気通路21aの上流端がそれぞれサージタンク21bに連通している。このサージタンク21bよりも上流側には共通吸気通路21cが設けられるとともに、この共通吸気通路21cには、アクチュエータ24により駆動されるスロットル弁23が配設されている。このスロットル弁23の上流側および下流側には、それぞれ吸気流量を検出するエアフローセンサ25と、吸気圧力(負圧)を検出する吸気圧センサ26とが配設されている。
An
また、上記エンジン本体1には、タイミングベルト等によりクランク軸3に連結されたオルタネータ(発電機)28が付設されている。このオルタネータ28は、図示を省略したフィールドコイルの電流を制御して出力電圧を調節することにより目標発電電流を調整するレギュレータ回路28aを内蔵し、このレギュレータ回路28aに入力される上記ECU2からの制御信号に基づき、通常時に車両の電気負荷および車載バッテリーの電圧等に対応した目標発電電流の制御が実行されるように構成されている。
The
さらに、上記エンジンには、クランク軸3の回転角を検出する2つのクランク角センサ30,31が設けられ、一方のクランク角センサ30から出力される検出信号に基づいてエンジンの回転速度が検出されるとともに、後述するように上記両クランク角センサ30,31から出力される位相のずれた検出信号に基づいてクランク軸3の回転方向および回転角度が検出されるようになっている。
Further, the engine is provided with two
上記ECU2には、カムシャフトに設けられた気筒識別用の特定回転位置を検出するカム角センサ32と、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ33と、運転者のアクセル操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセルセンサ34と、運転者がブレーキ操作を行ったことを検出するブレーキセンサ35からそれぞれ出力される各検出信号が入力されるようになっている。
The
そして、ECU2は、上記各センサ25,26,30〜35からの検出信号を受け、燃料噴射弁16に対して燃料の噴射量および噴射時期を制御するための制御信号を出力するとともに、点火プラグ15に付設された点火装置27に対して点火時期を制御するため制御信号を出力し、かつ上記スロットル弁23のアクチュエータ24に対してスロットル開度を制御するための制御信号を出力するように構成されている。また、後述するように、予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときに各気筒12A〜12Dへの燃料噴射を所定のタイミングで停止(燃料カット)して、エンジンを自動的に停止させるとともに、その後に運転者によるアクセル操作が行われる等により再始動条件が成立したときにエンジンを自動的に再始動させる制御が実行されるようになっている。
The
具体的には、エンジンの自動停止時に圧縮行程の途中でピストン13が停止した圧縮行程気筒で初回の燃焼を行わせることにより、そのピストン13を押し下げてクランク軸3を少しだけ逆転させる。これによってエンジンの自動停止時に膨張行程の途中でピストン13が停止した膨張行程気筒のピストン13を一旦上昇させ、その気筒内の混合気を圧縮した状態で、この混合気に点火して燃焼させることにより、クランク軸3に正転方向の駆動トルクを与えてエンジンを再始動させるように構成されている。
Specifically, when the engine is automatically stopped, the first combustion is performed in the compression stroke cylinder in which the
上記のようにして原則的に再始動モータ等を使用することなく、特定の気筒に噴射された燃料に点火するだけでエンジンを適正に再始動させるためには、上記膨張行程気筒の混合気を燃焼させることにより得られる燃焼エネルギーを充分に確保し、これに続いて圧縮上死点を迎える気筒がその圧縮反力に打ち勝って圧縮上死点を超えるようにしなければならない。したがって、エンジンの自動停止時にピストン13が膨張行程の途中にある上記膨張行程気筒内に充分な空気量を確保しておく必要がある。
In order to properly restart the engine by simply igniting the fuel injected into a specific cylinder without using a restart motor or the like in principle as described above, the air-fuel mixture in the expansion stroke cylinder is changed. Combustion energy obtained by burning must be sufficiently secured, and a cylinder that reaches the compression top dead center must overcome the compression reaction force and exceed the compression top dead center. Therefore, it is necessary to ensure a sufficient amount of air in the expansion stroke cylinder in which the
すなわち、図3(a),(b)に示すように、エンジンの停止時点で膨張行程および圧縮行程になる気筒では、それぞれ位相が180°CAだけずれているため、各ピストン13が互いに逆方向に作動し、膨張行程気筒のピストン13が行程中央よりも下死点側に位置していれば、その気筒の空気量が多くなって充分な燃焼エネルギーが得られる。しかし、上記膨張行程気筒のピストン13が極端に下死点側に位置した状態となると、圧縮行程気筒内の空気量が少なくなり過ぎてクランク軸3を逆転させるための燃焼エネルギーが充分に得られなくなる。
That is, as shown in FIGS. 3A and 3B, in the cylinders that are in the expansion stroke and the compression stroke when the engine is stopped, the phases are shifted by 180 ° CA. If the
これに対して上記膨張行程気筒の行程中央、つまり圧縮上死点後のクランク角が90°CAとなる位置よりもやや下死点側の所定範囲R、例えば圧縮上死点後のクランク角が100°〜120°CAとなる適正範囲内にピストン13を停止させることができれば、圧縮行程気筒内に所定量の空気が確保されて上記初回の燃焼によりクランク軸3を少しだけ逆転させ得る程度の燃焼エネルギーが得られることになる。しかも、膨張行程気筒内に多くの空気量を確保することにより、クランク軸3を正転させるための燃焼エネルギーを充分に発生させてエンジンを確実に再始動させることが可能となる。
On the other hand, a predetermined range R slightly lower than the position where the crank angle after the compression top dead center is 90 ° CA, for example, the crank angle after the compression top dead center, is the stroke center of the expansion stroke cylinder. If the
そこで、上記ECU2に設けられた自動停止制御手段により、図4に示すように、エンジンの自動停止条件が成立した時点t0で、エンジンの目標回転速度を、エンジンを自動停止させないときの通常のアイドル回転速度よりも高い値に設定して安定させる制御を実行する。例えば、通常のアイドル回転速度が650rpm(自動変速機がドライブレンジ)に設定されたエンジンでは、上記目標回転速度(自動停止条件成立時のアイドル回転速度)を、810rpm程度(自動変速機はニュートラルレンジ)に設定することにより、エンジンの回転速度Neを通常のアイドル回転速度よりも少し高い回転速度で安定させる制御を実行し、エンジンの回転速度Neが目標回転速度で安定した時点t1で燃料噴射を停止させてエンジンの回転速度Neを低下させるようになっている。
Therefore, as shown in FIG. 4, the automatic stop control means provided in the
また、エンジンを自動停止させる制御動作の初期段階である上記燃料噴射の停止時点t1で、気筒内の空燃比が、通常のアイドル時おける吸気流量(エンジン運転を継続させるために必要な最小限の吸気流量)よりも吸気流量が多くなるように上記スロットル弁23の開度Kを設定して吸気絞り量を小さくすることにより、エンジンの気筒12A〜12Dに吸入される吸気流量を、充分に確保するようになっている。つまり、上記時点t1の直前における燃焼状態が、気筒内の空燃比をλ(空気過剰率)=1ないしその付近に設定された均一燃焼にある場合には、上記燃料噴射の停止時点t1でスロットル弁23の開度Kを、例えば全開の30%程度の開度に増大させてブースト圧(吸気圧力)Btを上昇させることにより、エンジンの気筒12A〜12Dに吸入される吸気流量を、エンジン運転の継続に必要な最小限の吸気流量よりも所定量だけ多い状態に設定して燃焼ガスの掃気性を確保するとともに、上記燃料噴射の停止時点t1で、オルタネータ28の目標発電電流Geを上記自動停止条件の成立時点t0よりも低下させることにより、クランク軸3の回転抵抗を低減するように構成されている。
Further, at the fuel injection stop time t1, which is the initial stage of the control operation for automatically stopping the engine, the air-fuel ratio in the cylinder is changed to the intake flow rate at the normal idling (minimum required for continuing the engine operation). By setting the opening degree K of the
上記の時点t1で燃焼噴射を停止することにより、エンジンの回転速度Neが、予め設定された基準速度(例えば760rpm)以下に低下したことが確認された時点t2で、上記スロットル弁23を閉止する。このスロットル弁23が閉止された時点t2からブースト圧Btが低下し始めてエンジンの各気筒に導入される吸気流量が減少し、上記スロットル弁23の開放時点t1から閉止時点t2までの間に共通吸気通路21cに導入された空気が、サージタンク21bおよび分岐吸気通路21aを経由することにより、図5に示すように、吸気行程を迎える第4気筒12D、第2気筒12B、第1気筒12Aおよび第3気筒12Cの順に所定の輸送遅れをもって導入される。そして、上記吸気の輸送遅れを考慮しつつ、スロットル弁23の開放時点t1および閉止時点t2を適正時期に設定することにより、エンジンの停止時に圧縮行程となる第3気筒12Cよりも、膨張行程となる第1気筒12Aに対して、より多くの空気が導入されることになる。
By stopping the combustion injection at the time point t1, the
また、エンジンの回転速度Neが基準速度N2以下に低下したことが確認された時点t2で、オルタネータ28の目標発電電流Geを一時的に増大させ、かつ後述するようにエンジンの上死点回転速度neが所定範囲内となった時点t3で、オルタネータ28の目標発電電流Geをエンジン回転速度Neの低下状態に対応した値に低下させることにより、予め行った実験結果等に基づいて設定された基準ラインに沿ってエンジンの回転速度Neを低下させる制御を実行するように構成されている。
Further, at the time t2 when it is confirmed that the engine rotational speed Ne has decreased below the reference speed N2, the target generated current Ge of the
上記のようにエンジンを自動停止させる際に、燃料噴射の停止時点t1から、クランク軸3やフライホイール等が有する運動エネルギーが摩擦抵抗による機械的な損失や、各気筒12A〜12Dのポンプ仕事によって消費されることにより、エンジンのクランク軸3は惰性で数回転し、4気筒4サイクルのエンジンでは10回前後の圧縮上死点を迎えた後に停止する。具体的には、図4および図5に示すように、上記各気筒12A〜12Dが圧縮上死点を迎える度にエンジンの回転速度Neが一時的に落ち込んだ後に、圧縮上死点を超えた時点で再び上昇するというアップダウンを繰り返しながらエンジン回転速度Neが次第に低下する。
When the engine is automatically stopped as described above, the kinetic energy of the
なお、図5に示すクランク角CAのタイムチャートは、実線が第1気筒12Aおよび第3気筒12Cの上死点(TDC)を0°CAとし、一点鎖線が第2気筒12Bおよび第4気筒12Dの上死点を0°CAとしたクランク角を示している。4気筒4サイクルのエンジンでは、上記実線で示す気筒12A,12Cと、一点鎖線で示す気筒12B,12Cとの間に180°CAの位相ずれがあるため、180°CA毎に何れかの気筒が圧縮上死点を迎えることが上記タイムチャートにより表されている。
In the time chart of the crank angle CA shown in FIG. 5, the solid line indicates the top dead center (TDC) of the
そして、エンジンの停止前に最後の圧縮上死点を超えた時点t5の後に圧縮上死点を迎える気筒12Cでは、慣性力によるピストン13の上昇に伴って空気圧が高まり、その圧縮反力によりピストン13が押し返されてクランク軸3が逆転する。このクランク軸3の逆転によって膨張行程気筒12Aの空気圧が上昇するため、その圧縮反力に応じて膨張行程気筒12Aのピストン13が下死点側に押し返されてクランク軸3が再び正転し始め、このクランク軸3の逆転と正転とが数回繰り返されてピストン13が往復作動した後に停止することになる。このピストン13の停止位置は、上記圧縮行程気筒12Cおよび膨張行程気筒12Aにおける圧縮反力のバランスにより略決定されるとともに、エンジンの摩擦抵抗等の影響を受け、上記最後の圧縮上死点を超えた時点t5のエンジンの回転慣性、つまりエンジン回転速度Neの高低によっても変化する。
Then, the
したがって、エンジンが自動停止する際に膨張行程にある膨張行程気筒12Aのピストン13を再始動に適した上記適正範囲R内に停止させるためには、まず上記膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程程気筒12Cの圧縮反力がそれぞれ充分に大きくなり、かつ膨張行程気筒12Aの圧縮反力が圧縮行程気筒12Cの圧縮反力よりも所定値以上大きくなるように、両気筒12A,12Cに対する吸気流量を調節する必要がある。このために、当実施形態では、燃料噴射の停止時点t1でスロットル弁23の開度Kを大きな値に設定することにより、上記膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程気筒12Cの両方に所定量の空気を吸入させた後、所定時間が経過した時点t2で上記スロットル弁23を閉止してその開度Kを低減することにより上記吸入空気量を調節するようにしている。
Therefore, in order to stop the
ただし、実際のエンジンでは、スロットル弁23、吸気ポート17および分岐吸気通路21a等の形状に個体差があることにより、それらを流通する空気の挙動が変化するため、エンジンの自動停止期間中に各気筒12A〜12Dに吸入される吸気流量にバラツキが生じる。また、エンジンの個体差およびエンジン温度の高低によってもエンジンの摩擦抵抗に差が生じて、上記のようにスロットル弁23の開閉制御を行っても、エンジンの停止時点で膨張行程にある気筒12Aおよび圧縮行程にある気筒12Cのピストン停止位置を適正範囲R内に納めることができない場合がある。
However, in an actual engine, because there are individual differences in the shapes of the
この点につき、本発明では、エンジンの自動停止期間中においてエンジンの回転速度Neが低下する過程で、図6に一例を示すように、各気筒12A〜12Dが圧縮上死点を通過する際のエンジン回転速度(上死点回転速度)neと、エンジンの停止時点で膨張行程にある気筒12Aのピストン停止位置との間に明確な相関関係があることに着目した。そして、図4および図5に示すように、燃料噴射を停止した時点t1の後にエンジンの回転速度Neが低下する過程で、各気筒12A〜12Dのピストン13が圧縮上死点を通過する際のエンジン回転速度、つまり上死点回転速度neをそれぞれ検出し、この上死点回転速度neの検出値に応じてオルタネータ28の目標発電電流Geを制御することにより、エンジン回転速度Neの落ち込み度合を調節するようにしている。
In this regard, according to the present invention, when the engine speed Ne decreases during the automatic engine stop period, the
すなわち、図6は、上記のようにエンジンの回転速度Neが所定速度となった時点t1で燃料噴射を停止し、その後の所定期間に亘りスロットル弁23を開弁状態に維持するようにして、惰性により回転するエンジンの各気筒12A〜12Dに設けられたピストン13が圧縮上死点を通過する際の上死点回転速度neを計測するとともに、エンジンの停止時点における膨張行程気筒12Aのピストン位置を調べ、このピストン位置を縦軸に取るとともに、上記エンジンの上死点回転速度neを横軸に取って、両者の関係をグラフ化したものである。この作業を繰り返してエンジンの停止動作期間中における上記上死点回転速度neと、膨張行程気筒12Aにおけるピストン停止位置との相関関係を示す分布図が得られることになる。
That is, in FIG. 6, as described above, the fuel injection is stopped at the time t1 when the rotational speed Ne of the engine becomes a predetermined speed, and the
上記の分布図から、エンジンの停止動作期間中における上死点回転速度neと膨張行程気筒12Aにおけるピストン停止位置と間に所定の相関関係が見られ、図6に示す例では、エンジンが停止状態となる前の6番目〜2番目における上死点回転速度neがハッチングで示す範囲内にあれば、上記ピストン13の停止位置がエンジンの再始動に適した範囲R(圧縮上死点後の100°〜120°CA)に入ることが分かる。
From the above distribution chart, a predetermined correlation is found between the top dead center rotational speed ne during the engine stop operation period and the piston stop position in the
特に、エンジンが停止状態となる前の2番目の上死点回転速度neについてみれば、図7に示すように、上記上死点回転速度neが略280rpm〜380rpmの範囲内にあるとともに、約320rpmを境にしてそれ以下の低回転側では、上記上死点回転速度neが低下するのに伴ってピストン停止位置が徐々に上死点寄りに変化している。一方、上記上死点回転速度neが320rpm以上の高回転側では、この上死点回転速度neの高低に拘わらず、ピストン13の停止位置が概ね一定になり、略適正範囲R内に入ることが分かる。
Particularly, regarding the second top dead center rotational speed ne before the engine is stopped, the top dead center rotational speed ne is within the range of about 280 rpm to 380 rpm as shown in FIG. On the low rotation side below 320 rpm, the piston stop position gradually changes closer to the top dead center as the top dead center rotation speed ne decreases. On the other hand, on the high rotation side where the top dead center rotational speed ne is 320 rpm or higher, the stop position of the
上記のような特徴的な分布傾向が見られるのは、エンジンの上死点回転速度neが320rpm以上の高回転側にあると、エンジン停止時の膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程気筒12Cにそれぞれ充分な量の空気が充填され、この空気の圧縮反力によってピストン停止位置が行程の中央寄りに集中するためであると考えられる。なお、上記320rpm以下の低回転側でピストン停止位置が左下がりの分布状態となるのは、各気筒内12A〜12Dで往復動するピストン13が圧縮上死点側で反転した後、摩擦抵抗等により減速されて行程中央まで戻ることができずに停止するためであると考えられる。
The characteristic distribution tendency as described above can be seen when the engine top dead center rotational speed ne is on the high rotation side of 320 rpm or more, which is sufficient for the
一方、燃料噴射の停止後にスロットル弁23を開放操作することなく、これを閉止状態に維持した場合には、図7に破線で示すように、一様な右肩上がりの分布状態となり、エンジンの上死点回転速度neの高低に応じてピストン13の停止位置が変化することになる。これは、スロットル弁23を閉じたままに維持すると、吸気負圧が大きい(吸気の圧力が低い)状態に維持され、エンジンの停止後に膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程気筒12Cになる気筒の圧縮反力が小さくなるために、エンジンの回転速度(回転慣性)と摩擦抵抗との影響が相対的に大きくなるからである。
On the other hand, when the
したがって、図4および図5に示すように、燃料噴射を停止した時点t1から所定時間が経過するまで、つまりエンジン回転速度Neが基準速度(例えば760rpm程度)以下に低下する時点t2までは、上記回転慣性および摩擦抵抗の影響を抑制しつつ、各気筒12A〜12Dの掃気性を充分に確保するために、スロットル弁23の開度Kを比較的大きな値(例えば全開の30%の開度)に設定することが好ましい。また、上記ピストン13を適正位置に停止させる制御が可能な速度にエンジンの回転速度Neを維持するために、上記燃料噴射の停止時点t1でオルタネータ28の目標発電電流Geが例えば0に設定されるようになっている。
Therefore, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, until a predetermined time elapses from the time point t1 when the fuel injection is stopped, that is, until the time point t2 when the engine speed Ne drops below the reference speed (for example, about 760 rpm), In order to sufficiently secure the scavenging performance of each
そして、エンジン回転速度Neが基準速度N2以下に低下した時点t2で、上記スロットル弁23の開度Kを低減するとともに、オルタネータ28の目標発電電流Geを予め設定された初期値に上昇させる制御を実行した後、エンジンの上死点回転速度neが所定範囲内になった時点t3で、上記オルタネータ28の目標発電電流Geをエンジン回転速度Neの低下状態に対応した値に低下させてクランク軸3の回転抵抗を調節し、エンジンの外部負荷をエンジン回転速度Neの低下度合に対応させて変化させることにより、予め行った実験等に基づいて設定された基準ラインに沿ってエンジン回転速度Neを低下させるようにしている。
Then, at the time t2 when the engine speed Ne is decreased to the reference speed N2 or less, the opening K of the
具体的には、上記基準ラインに沿ってエンジンの回転速度Neが低下している過程でエンジンの上死点回転速度neを検出し、この上死点回転速度neが、例えば480rpm〜540rpm内にあると判定されることにより、エンジンが停止状態となる前の4番目の圧縮上死点を通過した状態にあることが確認された時点t3の上死点回転速度neに基づき、エンジンの上死点回転速度neが高い程、目標発電電流Geが大きな値に設定された図11に示すマップから、上記上死点回転速度neの検出値に対応した目標発電電流Geを読み出し、この値をオルタネータ28の目標発電電流Geとして設定するように構成されている。これにより、エンジン回転速度Neが所定値以下に低下する前、つまりオルタネータ28の発電機能を充分に発揮し得る回転速度(例えば420rpm)以下にエンジンの回転速度Neが低下する前に、上記オルタネータ28が作動状態となってエンジン回転速度Neの落ち込み度合が調節する制御が実行されることになる。
Specifically, the engine top dead center rotational speed ne is detected in the process in which the engine rotational speed Ne decreases along the reference line, and the top dead center rotational speed ne falls within, for example, 480 rpm to 540 rpm. When it is determined that the engine has passed through the fourth compression top dead center before the engine is stopped, the top dead center of the engine is determined based on the top dead center rotational speed ne at time t3. The target generated current Ge corresponding to the detected value of the top dead center rotational speed ne is read from the map shown in FIG. 11 in which the target generated current Ge is set to a larger value as the point rotational speed ne is higher, and this value is read as an alternator. It is configured to set as 28 target generated current Ge. As a result, before the engine rotational speed Ne decreases below the predetermined value, that is, before the engine rotational speed Ne decreases below the rotational speed at which the power generation function of the
また、エンジン回転速度Neが基準速度N2以下に低下した時点t2でオルタネータ28の目標発電電流Geを上昇させる際の初期値は、上記マップから読み出される目標発電電流Geの最大値よりも大きな値に設定され、上記時点t2において初期値に上昇させた目標発電電流Geを上記時点t3で低下させることにより、上記上死点回転速度neの検出値に基づいてオルタネータ28の目標発電電流Geを制御するように構成されている。例えば、上記マップから読み出される目標発電電流Geが0〜50Aに設定されている場合には、その最大値である50Aよりも高い値、例えば60Aに上記初期値が設定されている。そして、上記時点t2で目標発電電流Geが60Aに設定された後、上記時点t3でマップから読み出された値に基づいて上記目標発電電流Geの低下量が設定され、この値に基づいてオルタネータ28の目標発電電流Geを低下させる制御が実行されるようになっている。
Further, the initial value when the target generated current Ge of the
上記のようにしてオルタネータ28の発電電流を制御することにより、最後の圧縮上死点を通過した時点t5で、クランク軸3、フライホイール、ピストン13およびコネクティングロッド等が有する運動エネルギーや圧縮行程気筒12Cで圧縮された空気が有する位置エネルギー等が、その後に作用する摩擦抵抗損失等と見合うものとなり、エンジンの停止状態で膨張行程となる気筒12Aのピストン13をエンジンの再始動に適した範囲R内に停止させることが可能になる。
By controlling the power generation current of
上記ECU2の自動停止制御手段によりエンジンを自動停止させる際の制御動作を、図8〜図10に示すフローチャートに基づいて説明する。この制御動作がスタートすると、エンジンの自動停止制御を実行することが可能な運転状態にあるか否かを判定する自動停止許可フラグFがONであるか否かを判定する(ステップS1)。この自動停止許可フラグFは、車速が所定値(例えば10km/h)以上、操舵角が所定値以下、バッテリー電圧が基準値以上、かつエアコンがOFF状態にある等の条件が満たされている場合に、エンジンの自動停止が可能な状態にあると判断してON状態となるように設定されている。
A control operation when the engine is automatically stopped by the automatic stop control means of the
上記ステップS1でYESと判定された場合には、アクセルセンサ34がOFF状態であり、かつブレーキセンサ35がON状態であるか否かが判定され(ステップS2)、YESと判定されて車両が減速状態にあることが確認された場合には、エンジン回転速度Neが、予め1100rpm程度に設定された減速時燃料カット用の判断基準値F/C・ONよりも大きいか否かを判定し(ステップS3)、NOと判定された場合には、下記ステップS7に移行する。
If YES is determined in step S1, it is determined whether the
上記ステップS3でYESと判定されてエンジン回転速度Neが上記減速時燃料カット用の判断基準値F/C・ONよりも大きいことが確認された場合には、減速時の燃料カット(FC)を実行する(ステップS4)。次いで、エンジン回転速度Neが、予め900rpm程度に設定された燃料復帰用の判断基準値F/C・OFF以下に低下したか否かを判定し(ステップS5)、YESと判定された時点で、上記減速時の燃料カット(FC)を終了して通常の燃料噴射状態に復帰する(ステップS6)。 If it is determined YES in step S3 and it is confirmed that the engine speed Ne is larger than the determination reference value F / C · ON for fuel cut during deceleration, the fuel cut (FC) during deceleration is determined. Execute (step S4). Next, it is determined whether or not the engine rotational speed Ne has dropped below a fuel return determination reference value F / C · OFF that is set to about 900 rpm in advance (step S5). When it is determined YES, The fuel cut (FC) at the time of deceleration is terminated and the normal fuel injection state is restored (step S6).
次いで、現在、気筒12A〜12D内の空燃比が理論空燃比よりもかなり大きい値に設定されたリーン燃焼状態、つまり成層リーン燃焼の運転状態にあるか否かを判定し(ステップS7)、YESと判定された場合には、エンジンの目標回転速度を、通常のアイドル回転速度(650rpm程度)よりも所定量だけ高い値、例えば750rpm程度に設定して、この速度を維持する(ステップS8)。また、上記ステップS7でNOと判定されて気筒内の空燃比が理論空燃比ないし理論空燃比付近に設定された均一燃焼の運転状態にあることが確認された場合には、エンジンの目標回転速度を、上記750rpmよりさらに高い値、例えば800rpm程度に設定して、この速度を維持する(ステップS9)。
Next, it is determined whether or not the air-fuel ratio in the
そして、アクセルセンサ34がON状態となり、あるいはブレーキセンサ35がOFF状態となったか否か、つまり減速状態が解除されたか否かを判定し(ステップS10)、YESと判定された場合には、上記ステップS1にリターンして上記制御動作を繰り返す。また、上記ステップS10でNOと判定されて減速状態が解除されていないことが確認された場合には、車速が0か否か、つまり停車状態となって自動停止条件が成立したか否かを判定する(ステップS11)。
Then, it is determined whether or not the
上記ステップS11でYESと判定されて停車状態となったことが確認された場合には、この時点t0で気筒内の空燃比が理論空燃比よりもかなり大きい値に設定されたリーン燃焼状態、つまり成層燃焼状態にあるか否かを判定し(ステップS12)、YESと判定されて現在、エンジンが成層リーン燃焼の運転状態にあることが確認された場合には、エンジンの目標回転速度N1を、通常のアイドル回転速度(650rpm)よりも所定量だけ高い値、例えば810rpm程度に設定するとともに(ステップS13)、各気筒12A〜12Dの掃気性を向上させるためにEGR通路に設けられたEGR弁(図示せず)を閉止して排気還流を停止させる(ステップS14)。
If it is determined as YES in step S11 and it is confirmed that the vehicle is stopped, the lean combustion state in which the air-fuel ratio in the cylinder is set to a value considerably larger than the stoichiometric air-fuel ratio at this time t0, that is, It is determined whether or not the engine is in a stratified combustion state (step S12). If it is determined YES and it is confirmed that the engine is currently in an operation state of stratified lean combustion, the target rotational speed N1 of the engine is A value higher than the normal idle rotation speed (650 rpm) by a predetermined amount, for example, about 810 rpm (step S13), and an EGR valve (provided in the EGR passage) for improving the scavenging performance of each
また、上記ステップS12でNOと判定されてエンジンが成層リーン燃焼の運転状態にないことが確認された場合、例えば、触媒温度の低下、ないしNOx触媒のリフレッシュを図るために、気筒内の空燃比が理論空燃比ないし理論空燃比付近に設定された均一燃焼状態にあることが確認された場合には、エンジンの目標回転速度N1を、上記810rpmよりさらに高い値、例えば860rpm程度に設定し(ステップS15)、かつスロットル弁23を開弁方向に操作してブースト圧Btが例えば−400mmHg程度に設定された目標圧P1となるようにスロットル弁23の開度Kをフィードバック制御するとともに(ステップS16)、自動変速機のシフトレンジをニュートラルに設定して無負荷状態とする(ステップS17)。
When it is determined NO in step S12 and it is confirmed that the engine is not in the stratified lean combustion operation state, for example, in order to lower the catalyst temperature or refresh the NOx catalyst, the air-fuel ratio in the cylinder Is the stoichiometric air-fuel ratio or the uniform combustion state set near the stoichiometric air-fuel ratio, the target engine speed N1 of the engine is set to a value higher than the above-mentioned 810 rpm, for example, about 860 rpm (step S15), and the
上記のようにステップS1で車速が10km/hよりも大きい走行時にあってエンジンの自動停止許可フラグFがON状態にあることが確認されるとともに、ステップS2で車両が減速状態(ブレーキセンサが35ON状態)にあることが確認された場合に、エンジンの目標回転速度N1をエンジンの燃焼状態に対応した所定値として安定させる制御を実行するように構成したため、エンジン回転速度Neが通常のアイドル回転速度(650rpm)に低下する前に、エンジンの自動停止制御を実行することができる。したがって、通常のアイドル回転速度まで一旦、低下したエンジン回転速度Neを、上記目標回転速度N1まで上昇させるように構成した場合のように、エンジン回転速度Neの上昇に伴う不快感が運転者に与えられたり、エンジンを自動停止させるまでの時間が必要以上に長くなったりする等の弊害が生じるのを防止することができる。 As described above, in step S1, it is confirmed that the engine automatic stop permission flag F is in the ON state when the vehicle speed is higher than 10 km / h, and in step S2, the vehicle is decelerating (the brake sensor is turned on by 35 ON). When it is confirmed that the target engine speed N1 is stabilized at a predetermined value corresponding to the combustion state of the engine, the engine speed Ne is set to the normal idle speed. Before the speed drops to (650 rpm), the engine automatic stop control can be executed. Accordingly, the driver feels uncomfortable with the increase in the engine rotational speed Ne as in the case where the engine rotational speed Ne once decreased to the normal idle rotational speed is increased to the target rotational speed N1. It is possible to prevent the occurrence of a bad effect such as the time until the engine is automatically stopped or the time until the engine is automatically stopped longer than necessary.
また、上記のように各気筒12A〜12D内に導入される空気量が多く、各気筒12A〜12Dの掃気性を充分に確保可能な成層リーン燃焼状態にある場合には、各気筒12A〜12D内に導入される空気量が少なく、各気筒12A〜12Dの掃気性を充分に確保することが困難な均一燃焼状態にある場合に比べ、上記目標回転速度N1を低い値に設定するように構成したため、上記成層リーン燃焼状態で掃気性を確保しつつ、エンジン回転速度Neが必要以上に高くなることに起因して燃費が悪化したり、不快な燃焼音が発生したりする等の弊害が生じるのを防止できるという利点がある。
Further, as described above, when the amount of air introduced into each
さらに、上記ステップS11で車速が0であると判定されてエンジンの自動停止条件が成立したことが確認された時点t0で、上記ステップS13,S15においてエンジンの目標回転速度N1が所定値に設定されるとともに、上記ステップS17において自動変速機のシフトレンジがドライブ状態(Dレンジ)からニュートラル状態(Nレンジ)にシフトされることにより、自動変速機の負荷が軽減されるため、図4に示されるように、エンジン回転速度Neが、自動停止条件の成立時点t0からやや上昇することになる。 Further, at the time t0 when it is determined in step S11 that the vehicle speed is 0 and it is confirmed that the engine automatic stop condition is satisfied, the target engine speed N1 of the engine is set to a predetermined value in steps S13 and S15. In addition, since the shift range of the automatic transmission is shifted from the drive state (D range) to the neutral state (N range) in step S17, the load on the automatic transmission is reduced, which is shown in FIG. Thus, the engine rotation speed Ne slightly increases from the time point t0 when the automatic stop condition is satisfied.
次いで、上記ステップS11でYESと判定されてエンジンの自動停止条件が成立したことが確認された時点t0の後に、予め1sec(秒)程度に設定された所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS18)。このステップS18でNOと判定された場合には、この判定動作を繰り返し、YESと判定された時点で、燃料噴射の停止条件(FC条件)が成立したか否か、具体的にはエンジン回転速度Neが目標回転速度N1となるとともに、ブースト圧Btが上記目標圧P1となった状態で安定したか否かを判定する(ステップS19)。なお、上記判定動作中にアクセルセンサ34がOFF状態となり、あるいはブレーキセンサ35がON状態となった場合には、燃料噴射を停止させることなく、リターンする。これにより、車速が0となった直後に、走行状態に移行するような場合に、不適切なエンジンの自動停止が行われるのを防止することができる。
Next, it is determined whether or not a predetermined time set in advance to about 1 sec (seconds) has elapsed after a time point t0 when it is determined YES in step S11 and it is confirmed that the automatic engine stop condition is satisfied. (Step S18). If it is determined NO in step S18, this determination operation is repeated, and if it is determined YES, whether or not the fuel injection stop condition (FC condition) is satisfied, specifically, the engine speed. It is determined whether or not Ne becomes the target rotational speed N1 and the boost pressure Bt is stabilized in a state where the target pressure P1 is reached (step S19). If the
そして、上記ステップS19でYESと判定され、エンジン回転速度Neおよびブースト圧Btが安定した状態となったことが確認された時点(図4および図5の時点t1)で、燃料噴射を停止させた後(ステップS20)、オルタネータ28の目標発電電流Geを0に設定して発電を停止させるとともに(ステップS21)、スロットル弁23を開弁して、その開度Kを例えば30%程度に設定する(ステップS22)。
Then, when it is determined YES in step S19 and it is confirmed that the engine speed Ne and the boost pressure Bt are stable (time t1 in FIGS. 4 and 5), the fuel injection is stopped. After (step S20), the target power generation current Ge of the
その後、上記ステップS20で燃料噴射が停止された時点t1から所定時間が経過したか否か、つまり燃料噴射の停止後に2回の圧縮上死点を迎えてその前に噴射された燃料の燃焼が終了したか否かを判定し(ステップS23)、YESと判定された時点で上記点火装置27による点火を停止させる(ステップS24)。次いで、エンジンの回転速度Neが予め760rpm程度に設定された基準速度N2以下となったか否かを判定することにより(ステップS25)、図4に示す燃料噴射の停止時点t1の後に、エンジンの回転速度Neが低下し始めたか否かを判定し、YESと判定された時点t2でスロットル弁23を閉止状態としてその開度Kを0%とする(ステップS26)。この結果、上記ステップS22でスロットル弁23が開放されて大気圧に近付くように上昇したブースト圧Btが、上記スロットル弁23の閉止操作に応じて所定の時間差をもって低下し始めることになる。
Thereafter, whether or not a predetermined time has elapsed from the time point t1 when the fuel injection is stopped in the above step S20, that is, the combustion of the fuel injected before reaching the two compression top dead centers after the fuel injection is stopped is performed. It is determined whether or not the process has been completed (step S23), and when it is determined YES, the ignition by the
また、オルタネータ28の目標発電電流Geを予め60A程度に設定された初期値に設定してオルタネータ28を作動させる発電制御を開始する(ステップS27)。なお、上記ステップS25でエンジンの回転速度Neが基準速度N2以下となったと判定された時点t2でスロットル弁23を閉弁状態とするように構成された上記実施形態に代え、エンジンの上死点回転速度neが、例えば760rpm程度に設定された基準速度N2以下になったと判定された時点で、スロットル弁23を閉弁状態とするとともに、オルタネータ28の発電制御を開始するように構成してもよい。
Further, the power generation control for operating the
次いで、エンジンの上死点回転速度neが第1所定範囲内にあるか否かを判定する(ステップS28)。この第1所定範囲は、予め設定された基準ラインに沿ってエンジンの回転速度Neが低下している過程で、例えばエンジンが停止状態となる前の4番目の圧縮上死点を通過する時点t3における上死点回転速度neに基づいて設定された値であり、具体的には480rpm〜540rpmの範囲内に設定されている。 Next, it is determined whether or not the engine top dead center rotational speed ne is within the first predetermined range (step S28). This first predetermined range is a time point t3 when the engine passes through the fourth compression top dead center before the engine is stopped, for example, in the process in which the rotational speed Ne of the engine decreases along a preset reference line. Is a value set based on the top dead center rotational speed ne, and specifically, is set within the range of 480 rpm to 540 rpm.
上記ステップS28でYESと判定され、エンジンの上死点回転速度neが上記所定範囲(480rpm〜540rpm)内にあることが確認された場合には、その時点t3の上死点回転速度neに対応したオルタネータ28の目標発電電流Geを設定する(ステップS29)。すなわち、図11に示すように、エンジンの上死点回転速度neが高い程、目標発電電流Geが大きな値に設定されたマップから上死点回転速度neに対応した目標発電電流Geを読み出し、この値に基づいてオルタネータ28の目標発電電流Geを上記初期値(60A)から、上記マップから読み出された値に低下させる制御を実行する。
When it is determined YES in step S28 and it is confirmed that the engine top dead center rotational speed ne is within the predetermined range (480 rpm to 540 rpm), it corresponds to the top dead center rotational speed ne at that time t3. The target generated current Ge of the generated
次いで、エンジンの上死点回転速度neが、エンジン停止前の2番目の圧縮上死点を通過する時点t4における上死点回転速度neに基づいて設定された第2所定範囲内、例えば260rpm〜400rpmの範囲内にあるか否かを判定する(ステップS30)。このステップS30でYESと判定され、エンジン停止前の2番目の圧縮上死点を通過したことが確認された時点t4で、エンジンの上死点回転速度neが高い程、燃料噴射量が大きな値に設定された図外のマップから、エンジンの停止時に圧縮行程となる気筒12Cに対する燃料噴射量を設定し、この気筒12Cの圧縮行程後半で燃料噴射を行う(ステップS31)。この気筒12Cに噴射された燃料が気化することによって気筒内温度が低下し、その内部圧力の上昇が抑制されることになる。
Then, dead center rotational speed ne on the engine, the second predetermined range set based on the TDC engine speed ne at the
そして、エンジンの上死点回転速度neが所定値N3以下であるか否かを判定する(ステップS32)。この所定値N3は、予め設定された基準ラインに沿ってエンジンの回転速度Neが低下している過程で最後の圧縮上死点を超える際の上死点回転速度neに対応した値であり、例えば260rpm程度に設定されている。また、各気筒12A〜12Cが順次圧縮上死点を通過する各時点のブースト圧Btが検知され、その値が記憶される。
Then, it is determined whether or not the engine top dead center rotational speed ne is equal to or less than a predetermined value N3 (step S32). This predetermined value N3 is a value corresponding to the top dead center rotational speed ne when exceeding the last compression top dead center in the process in which the engine rotational speed Ne is decreasing along a preset reference line, For example, it is set to about 260 rpm. Further, the boost pressure Bt at each time point when each of the
上記ステップS32でYESと判定されてエンジンの上死点回転速度neが上記所定値N3以下になったこと、つまりエンジンが最後の圧縮上死点を通過したことが確認された場合には、この時点t5で、その1回前の圧縮上死点を通過する際のブースト圧Btを読み出し、この値をエンジン停止前の2番目の圧縮上死点(TDC)におけるブースト圧Btとして設定する(ステップS33)。 If it is determined YES in step S32 and it is confirmed that the engine top dead center rotational speed ne is equal to or lower than the predetermined value N3, that is, the engine has passed the last compression top dead center, At time t5, the boost pressure Bt at the time of passing through the previous compression top dead center is read, and this value is set as the boost pressure Bt at the second compression top dead center (TDC) before engine stop (step). S33).
そして、エンジンが最後の圧縮上死点を迎える時点t5における上死点回転速度ne(以下、最終上死点回転速度ne1という)と、エンジン停止前の2番目の圧縮上死点におけるブースト圧Bt(以下、ブースト圧Bt2という)とに基づき、ピストン13が各行程の後期寄り位置(膨張行程気筒12Aでは下死点寄りの位置)で停止する傾向があるか否かを判定する(ステップS34)。具体的には、最終上死点回転速度ne1が所定回転速度N4(例えばN4=200rpm)以上であり、かつ上記ブースト圧Bt2が所定圧力P2(例えばP2=−200mmHg)以下であるとき(真空側であるとき)に、上記行程の後期寄りの位置で停止する傾向が大きい、つまり膨張行程気筒12Aにおけるピストン停止位置が、圧縮上死点後100°〜120°CAとなる適正範囲Rに対して120°CAに近い位置で停止する傾向が大きいため、上記ステップS34でYESと判定される。
The top dead center rotational speed ne at the time t5 when the engine reaches the final compression top dead center (hereinafter referred to as the final top dead center rotational speed ne1) and the boost pressure Bt at the second compression top dead center before the engine stops. Based on (hereinafter referred to as boost pressure Bt2), it is determined whether or not the
上記ステップS34でNOと判定された場合には、エンジンが上記のように行程の後期寄りの位置で停止する傾向が顕著ではなく、行程の比較的に前期寄りの位置、つまり膨張行程気筒12Aにおけるピストン停止位置が、圧縮上死点後100°〜120°CAとなる適正範囲Rに対して100°CAに近い位置または100°CA以下で停止する可能性がある。そこで、ピストン13を上記適正範囲R内により確実に停止させるために、スロットル弁23を開放操作する。例えばスロットル弁23の開度Kを、全開の40%程度に設定された第1開度K1とするようにスロットル弁23を開弁し(ステップS35)、吸気流量を増加させることにより、吸気行程気筒12Dの吸気抵抗を減少させる。この結果、エンジンが行程の後期寄りの位置で停止し易くなり、結果的に膨張行程気筒12Aにおけるピストン13の停止位置が適正範囲R内の下限(100°CA)を超えることが防止されることになる。
When it is determined NO in step S34, the engine does not tend to stop at a position near the latter stage of the stroke as described above, and the position at a relatively earlier stage of the stroke, that is, in the
一方、上記ステップS34でYESと判定された場合には、エンジンの回転慣性が大きいとともに、圧縮行程気筒12Cへの最終吸気行程における吸気流量が少なく、その圧縮反力が小さい状態にあって、ピストン13が行程の後期寄りの位置で停止し易い条件が既に揃っている。そこで、スロットル弁23の開度Kを、例えば5%程度に設定された第2開度K2とするようにスロットル弁23を操作する(ステップS36)。上記第2開度K2は、エンジンの特性等に応じ、さらに小開度、あるいは閉止状態としてもよい。このようにして吸気行程気筒12Dに適度の吸気抵抗が生じ、ピストン13の停止位置が上記適正範囲Rを超えてさらに後期側となるという事態の発生が効果的に防止される。
On the other hand, if it is determined YES in step S34, the rotational inertia of the engine is large, the intake air flow rate in the final intake stroke to the
次いで、エンジンが停止状態になったか否かを判定し(ステップS37)、YESと判定された時点で、自動変速機のシフトレンジをニュートラル状態からドライブ状態(Dレンジ)に復帰させるとともに(ステップS38)、自動停止許可フラグFをOFFとした後に(ステップS39)、制御動作を終了する。 Next, it is determined whether or not the engine is stopped (step S37). When it is determined YES, the shift range of the automatic transmission is returned from the neutral state to the drive state (D range) (step S38). ) After turning off the automatic stop permission flag F (step S39), the control operation is terminated.
上記のようにして自動停止状態となったエンジンを再始動させる際の制御動作を図12〜図14に示すフローチャートと、図15および図16に示すタイムチャートとに基づいて説明する。まず、所定のエンジン再始動条件が成立したか否かを判定し(ステップS101)、YESと判定された場合、例えば、停車状態から発進のためのアクセル操作等が行われた場合、バッテリー電圧が低下した場合、あるいはエアコンが作動した場合等には、エンジン水温、自動停止からの経過時間、吸気温度等に基づいて筒内温度を推定する(ステップS102)。 A control operation for restarting the engine that has been automatically stopped as described above will be described based on the flowcharts shown in FIGS. 12 to 14 and the time charts shown in FIGS. 15 and 16. First, it is determined whether or not a predetermined engine restart condition is satisfied (step S101). If YES is determined, for example, if an accelerator operation for starting from a stopped state is performed, the battery voltage is When the air temperature decreases or when the air conditioner is activated, the in-cylinder temperature is estimated based on the engine water temperature, the elapsed time since automatic stop, the intake air temperature, and the like (step S102).
そして、エンジンの自動停止時に検出されたピストン13の停止位置に基づき、圧縮行程気筒12Cおよび膨張行程気筒12A内の空気量を算出する(ステップS103)。つまり、上記ピストン13の停止位置から圧縮行程気筒12Cおよび膨張行程気筒12Aの燃焼室容積が求められる。なお、エンジンの自動停止時には、燃料噴射の停止後にエンジンが数回転してから停止するので膨張行程気筒12Aも新気で満たされた状態にあり、かつ、エンジン停止中に圧縮行程気筒12Cおよび膨張行程気筒12Aの内部が略大気圧となっているので、上記燃焼室容積から新気量が求められることになる。
Based on the stop position of the
次に、上記クランク角センサ30,31の出力信号に応じて検出されたピストン停止位置が、圧縮行程気筒12Cにおける適正停止範囲R(上死点前BTDC60〜80°CA)のうち、下死点BDC寄りにあるか否かが判定される(ステップS104)。このステップS104でYESと判定され、圧縮行程気筒12C内の空気量が比較的多いことが確認された場合には、上記ステップS103で算出された圧縮行程気筒12Cの空気量に対し、λ(空気過剰率)>1なる空燃比(例えば空燃比=20程度)となるように1回目の燃料噴射を行う(ステップS105)。この空燃比は、ピストン13の停止位置に応じて予め設定された圧縮行程気筒12Cの1回目用第1空燃比マップM1から求められ、λ>1というリーン空燃比に設定される。これにより、圧縮行程気筒12C内の空気量が比較的多いときであっても、逆転のための燃焼エネルギーが過多となることが防止される。
Next, the piston stop position detected in accordance with the output signals of the
一方、上記ステップS104でNOと判定され、圧縮行程気筒12C内の空気量が比較的に少ないときは、上記ステップS103で算出された圧縮行程気筒12Cの空気量に対してλ≦1なる空燃比となるように1回目の燃料噴射を行う(ステップS106)。この空燃比は、ピストン13の停止位置に応じて予め設定された圧縮行程気筒12Cの1回目用第2空燃比マップM2から求められ、λ≦1(理論空燃比ないしはそれよりリッチ空燃比)に設定されることにより、圧縮行程気筒12C内の空気量が少ないときであっても、逆転のための燃焼エネルギーが充分に得られるようになっている。
On the other hand, when it is determined NO in step S104 and the air amount in the
次に、圧縮行程気筒12Cへの1回目燃料噴射から気化時間を考慮して設定した所定時間の経過後に、当該気筒12Cに対して点火を行う(ステップS107)。そして、点火後の一定時間内にクランク角センサ30,31のエッジ、つまりクランク角信号の立ち上がり又は立ち下がりが検出されたか否かにより、ピストン13が動いたか否かを判定し(ステップS108)、NOと判定されて失火によりピストン13が動かなかったことが確認された場合には、圧縮行程気筒12Cに対して再点火を行う(ステップS109)。
Next, the
上記ステップS108でYESと判定されてピストン13が動いたことが確認されると、ピストン停止位置および上記ステップS102で推定した筒内温度に基づいて、膨張行程気筒12Aに対する分割燃料噴射の分割比(1回目の前段噴射と2回目の後段噴射との比率)を算出する(ステップS121)。上記後段の噴射比率は、膨張行程気筒12Aにおけるピストン停止位置が下死点寄りであるほど、また筒内温度が高いほど大きな値に設定される。
If it is determined YES in step S108 and it is confirmed that the
次に、上記ステップS103で算出した膨張行程気筒12Aの空気量に対して所定の空燃比(λ≦1)となるように燃料噴射量を算出する(ステップS122)。この際の空燃比は、ピストン13の停止位置に応じて予め設定された膨張行程気筒12A用の空燃比マップM3から求められる。また、ステップS122で算出された膨張行程気筒12Aへの燃料噴射量とステップS121で算出された分割比とによって、膨張行程気筒12Aに対する前段(1回目)の燃料噴射量を算出し、噴射する(ステップS123)。
Next, the fuel injection amount is calculated so that a predetermined air-fuel ratio (λ ≦ 1) is obtained with respect to the air amount of the
次に、上記ステップS102で推定された筒内温度に基づき、膨張行程気筒12Aに対する後段(2回目)の燃料噴射時期を算出する(ステップS124)。この2回目の噴射時期は、ピストン13が上死点側への移動(エンジンの逆転)を開始した後に、気筒内の空気が圧縮されている時期であるとともに、噴射燃料の気化潜熱が圧縮圧力を効果的に減少させるように、つまりピストン13を上死点へ近付けるように設定され、かつこの2回目の噴射燃料が点火時期までに気化する時間が可及的に長くなるように設定される。
Next, based on the in-cylinder temperature estimated in step S102, the subsequent (second) fuel injection timing for the
次に、ステップS122で算出された膨張行程気筒12Aへの燃料噴射量とステップS121で算出された分割比とによって、膨張行程気筒12Aに対する後段(2回目)の燃料噴射量を算出し(ステップS125)、上記ステップS124で算出された2回目の噴射時期に噴射する(ステップS126)。
Next, the subsequent (second) fuel injection amount for the
上記膨張行程気筒12Aへの2回目の燃料噴射後に、所定のディレイ時間が経過した時点で点火する(ステップS127)。このディレイ時間は、ピストン13の停止位置に応じて予め設定された膨張行程気筒12A用の点火マップM4から求められる。上記点火による膨張行程気筒12Aでの初回燃焼により、エンジンは逆転から正転に転ずる。したがって、圧縮行程気筒12Cのピストン13が上死点側に移動し、気筒内のガス(上記ステップS107の点火によって燃焼した既燃ガス)を圧縮し始める。
After the second fuel injection into the
次に、燃料の気化時間を考慮に入れ、圧縮行程気筒12Cに2回目の燃料を噴射する(ステップS128)。この際の燃料噴射量は、1回目の噴射量とを合計した噴射量に基づく全体の空燃比が可燃空燃比(下限は7〜8)よりもさらにリッチ(例えば6程度)になるように、ピストン13の停止位置に応じて予め設定された圧縮行程気筒12Cの2回目用空燃比マップM5から求められる。この圧縮行程気筒12Cにおける2回目の噴射燃料による気化潜熱に応じて、圧縮行程気筒12Cの圧縮上死点付近における圧縮圧力が低減されることにより、当該圧縮上死点を容易に越えることが可能となる。
Next, taking into account the fuel vaporization time, the second time fuel is injected into the
なお、上記圧縮行程気筒12Cへの2回目の燃料噴射は、専ら筒内の圧縮圧力を低減させるためになされるものであって、これに対する点火、燃焼は行われず、可燃空燃比よりもリッチなために自着火も起こらず、この不燃燃料は、その後に排気通路22の排気ガス浄化触媒に吸蔵されている酸素と反応して、無害化される。
Note that the second fuel injection into the
上記のように圧縮行程気筒12Cにおいて2回目に噴射された燃料は燃焼しないので、膨張行程気筒12Aでの最初の燃焼に続く次の燃焼は、図16に示すように、吸気行程気筒12D、つまり停止時に吸気行程にあった第4気筒での最初の燃焼となる。この吸気行程気筒12Dのピストン13が圧縮上死点を越えるためのエネルギーとしては、膨張行程気筒12Aにおける初回燃焼のエネルギーの一部が充てられ、上記膨張行程気筒12Aにおける初回燃焼のエネルギーが、圧縮行程気筒12Cが圧縮上死点を乗り超えるためと吸気行程気筒12Dが圧縮上死点を越えるためとの両方に供される。
Since the fuel injected for the second time in the
したがって、円滑な始動のためには吸気行程気筒12Dが圧縮上死点を越えるためのエネルギーが小さいことが望ましく、このために気筒12D内の空気密度を推定し、その推定値から吸気行程気筒12Dの空気量を算定した後(ステップS140)、上記ステップS102で推定した筒内温度に基づいて、自着火を防止するための空燃比補正値を算出する(ステップS141)。すなわち自着火が起こると、その燃焼によって圧縮上死点に至る前にピストン13を下死点側に押し戻す力(逆トルク)が発生し、その分だけ圧縮上死点を越えるためのエネルギーが多く消費されるので望ましくない。そこで、上記逆トルクを抑制するために空燃比をリーン側に補正し、圧縮自己着火が起こらないようにしている。
Therefore, it is desirable that the energy required for the
次に、上記ステップS140で算定した吸気行程気筒12Dの空気量と、上記ステップS141で算出した空燃比補正値を考慮した空燃比とに基づき、吸気行程気筒12Dへの燃料噴射量を算出する(ステップS142)。そして、上記吸気行程気筒12Dに対する燃料噴射を行うが、この燃料噴射は、その気化潜熱によって圧縮圧力が低減されるように、つまり圧縮上死点を越えるための必要エネルギーが低減されるように、圧縮行程の後期まで遅延され(ステップS143)、その遅延量は、エンジンの自動停止期間、吸気温度、エンジン水温等に基づいて算出される。
Next, the fuel injection amount to the
また、上記逆トルクの発生を抑制するため、点火時期を上死点以降に遅延して点火する(ステップS144)。以上の制御が実行されることにより、吸気行程気筒12Dにおいて、圧縮上死点まではその圧縮圧力が小さくなって上死点を越え易くなり、上死点を過ぎた時点で燃焼エネルギーによる正転方向のトルクが発生することになる。
Further, in order to suppress the occurrence of the reverse torque, ignition is performed with a delay after the top dead center (step S144). By executing the control described above, in the
上記ステップS144の後、通常の制御状態に移行してもよいが、当実施形態では、さらにエンジン回転速度の吹上がりを抑制する制御を行っている。このエンジン回転速度の吹上がりとは、吸気行程気筒12Dでの初回燃焼以降、エンジン回転速度が必要以上に急上昇することをいい、加速ショックが発生したり、運転者に違和感が与えられたりする原因となるので望ましくない。上記エンジン回転速度の吹上がりは、自動停止期間中の吸気圧力(スロットル弁23より下流の圧力)が略大気圧となっているために、始動直後(吸気行程気筒12Dでの初回燃焼以降)の各気筒12A〜12Dでの燃焼エネルギーが通常のアイドル運転時の燃焼エネルギーに比べて一時的に大きくなることにより発生する。このために下記のステップS145〜S158で、上記エンジン回転速度の吹上がりを抑制する制御を行っている。
After step S144, the control state may be shifted to a normal control state, but in this embodiment, control for further suppressing the increase in engine speed is performed. This increase in engine rotation speed means that the engine rotation speed suddenly increases more than necessary after the initial combustion in the
まず、オルタネータ28の目標電流値を通常より高めに設定して発電を開始し(ステップS145)、このオルタネータ28の発電によってクランクシャフト3の回転抵抗(エンジンの外部負荷)を増大させてエンジン回転速度の吹上がりを抑制する。
First, power generation is started by setting the target current value of the
次に、吸気圧センサ26によって検出された吸気圧力が、エンジンの自動停止を行わない場合の通常のアイドル時における吸気圧力より高いか否かを判定し(ステップS150)、YESと判定されると、エンジン回転速度の吹上がりが起こり易い状態となっているので、スロットル弁23の開度を通常のアイドル運転時におけるスロットル開度よりもさらに小さくすることにより(ステップS151)、燃焼エネルギーの発生量を抑制する。
Next, it is determined whether or not the intake pressure detected by the
そして、排気通路22に設けられた排気ガス浄化触媒の温度が活性温度以下であるか否かを判定し(ステップS152)、YESと判定された場合には、気筒内の目標空燃比をλ≦1なるリッチ空燃比に設定するとともに(ステップS153)、点火時期を上死点以降に遅延させる(ステップS154)。これにより、上記触媒の温度上昇が促進されるとともに、点火時期の遅延によって燃焼エネルギーの発生量が抑制される。
Then, it is determined whether or not the temperature of the exhaust gas purification catalyst provided in the
一方、上記ステップS152でNOと判定されて排気ガス浄化触媒の温度が活性温度よりも高いことが確認された場合には、気筒内の目標空燃比をλ>1のリーン空燃比に設定して成層リーンの燃焼状態とする(ステップS158)。このリーン燃焼によって燃料の消費が抑制されつつ、燃焼エネルギーの発生量が抑制されることになる。 On the other hand, if it is determined NO in step S152 and it is confirmed that the temperature of the exhaust gas purification catalyst is higher than the activation temperature, the target air-fuel ratio in the cylinder is set to a lean air-fuel ratio with λ> 1. A stratified lean combustion state is set (step S158). This lean combustion suppresses fuel consumption and suppresses the amount of combustion energy generated.
上記ステップS154またはステップS158を経てステップS150に戻り、このステップS150でNOと判定されてエンジンの自動停止を行わない場合の通常のアイドル時によりも吸気圧力が低下したことが確認されるまで、上記制御動作が繰り返される。このステップS150でNOと判定されると、もはやエンジン回転速度の吹上がりが生じる虞がないので、オルタネータ28の発電電流も含めて通常の制御状態に移行する(ステップS160)。
The process returns to step S150 through step S154 or step S158, and it is determined that the intake pressure has decreased even during normal idling when it is determined NO in step S150 and the engine is not automatically stopped. The control operation is repeated. If it is determined NO in step S150, there is no possibility that the engine speed will increase any more, so that the normal control state including the generated current of the
上記の再始動制御が実行されることにより、図15および図16に示すように、先ず圧縮行程気筒12C(第3気筒)において1回目の燃料噴射J3が行われ、その点火によって燃焼(図15中の(1))が行われる。この燃焼(1)による燃焼圧(図16中のa部分)で、圧縮行程気筒12Cのピストン13が下死点側に押し下げられてエンジンが逆転方向に駆動される。ここで、圧縮行程気筒12Cの1回目の燃料噴射J3が、比較的空気量の多いときにはリーン空燃比(λ>1)、少ないときには理論空燃比ないしはそれよりリッチ空燃比(λ≦1)となるように噴射されるので、エンジン逆転のための適度な燃焼エネルギー、すなわち膨張行程気筒12A内の空気を充分圧縮しつつ、その圧縮上死点を超えて逆転し過ぎることのない程度の燃焼エネルギーを得ることができる。
By executing the restart control, as shown in FIGS. 15 and 16, first, the first fuel injection J3 is performed in the
上記エンジンの逆回転開始に伴って膨張行程気筒12A(第1気筒)のピストン13が上死点方向に動き始める。また、その直後に膨張行程気筒12Aでの1回目(前段)の燃料噴射J1が行われ、気化し始める。そして、膨張行程気筒12Aのピストン13が上死点側(望ましくは行程中央より上死点寄り)に移動し、上記気筒12A内の空気が圧縮された時点で2回目(後段)の燃料噴射J2が行われる。この噴射燃料の気化潜熱によって圧縮圧力が低減し、ピストン13がより上死点に近付くので圧縮空気(混合気)の密度が増大する(図16中のb部分)。
As the engine starts reverse rotation, the
上記膨張行程気筒12Aのピストン13が上死点に充分に近付いた時点で当該気筒12Aに対する点火が行われて、気化が促進された1回目の噴射燃料(J1)と2回目の噴射燃料(J2)とが燃焼し(図15中の(2))、その燃焼圧(図16中のc部分)によりエンジンが正転方向に駆動される。
When the
また、圧縮行程気筒12Cに対して適当なタイミングで可燃空燃比よりもリッチな燃料が噴射(J4)されることにより(図15中の(3))、この圧縮行程気筒12Cでは燃焼させないものの、燃料噴射による気化潜熱によって上記圧縮行程気筒12Cの圧縮圧力が低減され(図16中のd部分)、これに応じて当該圧縮上死点(始動開始から最初の圧縮上死点)を超えるために消費される膨張行程気筒12Aの最初の燃焼エネルギーが低減されることになる。
In addition, fuel richer than the combustible air-fuel ratio is injected into the
さらに、次の燃焼気筒である吸気行程気筒12Dにおける燃料噴射(J5)の時期を、燃料の気化潜熱によって気筒内の温度、および圧縮圧力を低下させる適正なタイミング(図15中の(4)に示すように、例えば圧縮行程の中期以降)に設定しているため、上記吸気行程気筒12Dの圧縮行程で圧縮上死点前に自着火することが防止される。また、上記吸気行程気筒12Dの点火時期が圧縮上死点以降に設定されていることも相俟って、圧縮上死点前での燃焼が防止される(図16中のe部分)。つまり燃料噴射(J5)による圧縮圧力の低減と圧縮上死点前の燃焼を行わないことにより、膨張行程気筒12Aにおける初回燃焼のエネルギーが上記圧縮上死点(エンジン始動開始時点から2番目の圧縮上死点)を超えるために消費されるのを抑制することができる。
Furthermore, the timing of fuel injection (J5) in the
このようにして膨張行程気筒12Aにおける初回燃焼(図15中の(2))のエネルギーにより、再始動開始後の最初の圧縮上死点(図15中の(3))と、2番目の圧縮上死点(図15中の(4))とを超えることが可能となり、円滑で確実な始動性を確保することができ、それ以降(図15中の(5)、(6)・・・)は、触媒の温度に応じて空燃比をリーン(λ>1)にしたり、点火時期を遅延させたりして、吹上がりを防止しつつ通常運転に移行する。
Thus, the first compression top dead center ((3) in FIG. 15) after the start of restart and the second compression by the energy of the first combustion ((2) in FIG. 15) in the
上記のように予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときに、エンジンの運転を継続させる燃料噴射を停止してエンジンを自動的に停止させるとともに、自動停止状態にあるエンジンの再始動条件が成立したときに、少なくとも膨張行程で停止状態にある気筒12Aに燃料を噴射して点火、燃焼を行わせることによりエンジンを再始動させるように構成されたエンジンの始動装置において、エンジンの自動停止時に燃料噴射を停止する際のエンジンの回転速度を通常のアイドル回転速度よりも高い値に設定するように構成したため、燃料噴射の停止時点t1からエンジンが停止状態となるまでの間におけるエンジン回転数(吸気、圧縮、膨張、排気の行程数)を充分に確保することができる。したがって、予め設定された基準ラインに沿ってエンジン回転速度Neを低下させるとともに、その過程で上記オルタネータ28の目標発電電流Geを制御してクランク軸3の回転抵抗を調節することにより、エンジンの再始動に適した範囲R内にピストン13を停止させる自動停止制御を適正に実行できるという利点がある。
When the preset engine automatic stop condition is satisfied as described above, the fuel injection for continuing the operation of the engine is stopped to automatically stop the engine, and the engine restart condition in the automatic stop state. In the engine starter configured to restart the engine by injecting fuel into the
そして、上記燃料噴射の停止後に、エンジンの回転速度Neが所定値以下に低下する前、つまりオルタネータ28の発電機能を充分に発揮し得る回転速度(例えば420rpm)以下にエンジンの回転速度Neが低下する前に、このエンジン回転速度Neの低下状態に対応したオルタネータ28の目標発電電流Geを設定し、このオルタネータ28を作動させてクランク軸3の回転抵抗を適正値に調節することにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒のピストンをエンジンの再始動に適した位置に停止させることができる。
Then, after the fuel injection is stopped, the engine rotation speed Ne is decreased to a value lower than a predetermined value, that is, to a rotation speed (for example, 420 rpm) at which the power generation function of the
例えば、何らかの原因でエンジン回転速度Neが予め設定された基準ラインよりも急激に低下する状態にあり、上記燃料噴射の停止時点からエンジンが停止状態となるまでの停止動作期間が、上記基準ラインに対応した停止動作期間よりもよりも短くなる傾向がある場合には、エンジンのクランク角が予め設定された検出角度となった時点t3で検出されるエンジンの回転速度Neが通常時よりも低くなるので、これに対応して上記オルタネータ28の目標発電電流Geが小さな値に設定されることにより、クランク軸3の回転抵抗を低減する制御が実行されることになる。したがって、上記エンジン回転速度Neの低下度合に応じてエンジンの外部負荷が軽減されることにより、燃料噴射の停止時点からエンジンが停止状態となるまでの停止動作期間が、上記基準ラインに対応した停止動作期間よりもよりも短くなるのを効果的に防止し、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒のピストン13をエンジンの再始動に適した位置に停止させることができる。
For example, the engine rotational speed Ne is in a state of suddenly lower than a preset reference line for some reason, and the stop operation period from when the fuel injection is stopped until the engine is stopped is the reference line. When there is a tendency to become shorter than the corresponding stop operation period, the engine rotation speed Ne detected at time t3 when the crank angle of the engine reaches a preset detection angle becomes lower than normal. Therefore, in response to this, the target power generation current Ge of the
一方、エンジン回転速度Neが予め設定された基準ラインよりも緩やかに低下する状態にあり、上記燃料噴射の停止時点からエンジンが停止状態となるまでの停止動作期間が、上記基準ラインに対応した停止動作期間よりもよりも長くなる傾向がある場合には、エンジンのクランク角が予め設定された検出角度となった時点t3で検出されるエンジンの回転速度Neが通常時よりも高くなるので、これに対応して上記オルタネータ28の目標発電電流Geが大きな値に設定されることにより、クランク軸3の回転抵抗を増大させる制御が実行される。この結果、燃料噴射の停止時点からエンジンが停止状態となるまでの停止動作期間が、上記基準ラインに対応した停止動作期間よりもよりも長くなるのを効果的に防止して、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒12Aのピストン13をエンジンの再始動に適した位置に停止させることができる。
On the other hand, the engine rotation speed Ne is in a state of gradually decreasing from a preset reference line, and the stop operation period from the fuel injection stop time until the engine is stopped is a stop corresponding to the reference line. When there is a tendency to become longer than the operation period, the engine rotational speed Ne detected at the time point t3 when the crank angle of the engine becomes a preset detection angle becomes higher than the normal time. In response to this, the target generated current Ge of the
また、上記実施形態では、エンジン回転速度Neが一時的に安定した状態となるピストン13が圧縮上死点を通過するときのエンジンの上死点回転速度neに基づき、オルタネータ28の目標発電電流Geを設定するように構成したため、燃料噴射の停止後に変化するエンジン回転速度Neの低下状態に対応させてクランク軸3の回転抵抗を適正値に調節することにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒12Aのピストンをエンジンの再始動に適した位置に停止させる制御を適正に実行することができる。
In the above embodiment, the target generated current Ge of the
なお、上記ピストン13が行程中央位置を通過する時点等のクランク角を検出角度として設定し、この検出角度となった時点で検出されたエンジンの回転速度Neに基づいて目標発電電流Geを設定することも可能である。しかし、ピストン13が行程中央位置を通過する時点では、エンジンの回転速度Neが顕著に変動する状態にあり、エンジンの回転速度Neの低下状態を正確に判別することが困難であるため、上記実施形態に示すように、エンジン回転速度Neが一時的に安定した状態となるピストン13が圧縮上死点を通過するときのエンジンの上死点回転速度neに基づき、オルタネータ28の目標発電電流Geを設定することが望ましい。
The crank angle at the time when the
上記実施形態では、エンジンを自動停止させる際に、エンジンの回転速度Neが予め設定された基準速度N2となって燃料噴射が停止された後に、所定時間が経過して例えばエンジン停止前の4番目の圧縮上死点を迎えたことが確認された時点t3で、その上死点回転速度neを検出するとともに、この上死点回転速度neに対応した目標発電電流Geを図11に示すマップから読み出して設定するように構成したため、予め設定された基準ラインに沿ってエンジン回転速度Neを低下させるようにオルタネータ28の目標発電電流Geを適正に制御することができる。このようにエンジンが停止状態となる前の4番目の上死点回数速度neに基づいてオルタネータ28の目標発電電流Geを調節することにより、エンジンが停止状態となる前の2番目の上死点回数速度ne等が図6のハッチングで示す範囲内に収まるようにエンジンの回転抵抗を変化させて、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒12Aのピストン13をエンジンの再始動に適した位置に停止させることができる。
In the above-described embodiment, when the engine is automatically stopped, after the fuel injection is stopped after the engine rotation speed Ne becomes the preset reference speed N2, for example, the fourth time before the engine stops. At the time t3 when it is confirmed that the compression top dead center is reached, the top dead center rotational speed ne is detected, and the target generated current Ge corresponding to the top dead center rotational speed ne is determined from the map shown in FIG. Since it is configured to read and set, the target generated current Ge of the
すなわち、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒12Aのピストン13をエンジンの再始動に適した位置に停止させるためには、エンジンが停止状態となる直前に上記オルタネータ28の発電電流を制御してクランク軸3の回転抵抗を調節することが望ましい。しかし、エンジンが停止状態となる直前には、エンジンの回転速度Neが低くなって上記オルタネータ28の発電機能が充分に発揮されないので、その目標発電電流Geを変化させてもクランク軸3の回転抵抗をそれ程顕著に変動させることができず、エンジン回転速度Neの低下状態を正確に調節することは困難である。このため、上記エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒被2Aのピストン13を適正位置に停止させるには、エンジンの停止前の少なくとも2番目の圧縮上死点を超えるまでに、例えばエンジン停止前の4番目の圧縮上死点を迎える時点等において、エンジン回転速度の低下度合に対応した値にオルタネータ28の目標発電電流Geを設定することが望ましい。
That is, in order to stop the
また、燃料噴射を停止した直後においてエンジンの回転速度Neが比較的に高い段階では、エンジンの回転慣性が大きいので、上記オルタネータ28を作動状態としてもエンジン回転数Neの低下度合を顕著に変化させることは困難である。このため、上記燃料噴射の停止後にエンジン回転速度Ne、もしくはエンジンの上死点回転速度neが予め設定された所定速度、例えばエンジンを自動停止させない通常のアイドル回転速度(650rpm)よりも低い領域に設定された回転速度以下に低下した時点で、オルタネータ28の目標発電電流Geをエンジン回転速度の低下度合に対応した値に設定してエンジンの回転抵抗を変化させることが好ましい。
Further, at a stage where the engine rotational speed Ne is relatively high immediately after the fuel injection is stopped, the rotational inertia of the engine is large. Therefore, even when the
したがって、燃料噴射の停止後にエンジン回転速度Neが低下する過程の中期段階で(例えばエンジンの停止前の3番目〜6番目の圧縮上死点を迎える時点の間に)、オルタネータ28の目標発電電流Geをエンジン回転速度の低下度合に対応した値に設定することにより、上記オルタネータ28の発電機能を充分に発揮させるとともに、エンジンの回転慣性が大きいことに起因した制御不良を防止して、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒12Aのピストン13をエンジンの再始動に適した位置に停止させることができる。
Therefore, the target generated current of the
また、上記実施形態では、燃料噴射の停止後にオルタネータ28の目標発電電流Geを予め大きな値に設定された初期値に上昇させた後に、所定のタイミングでエンジン回転速度Neの低下状態に対応した値にオルタネータ28の目標発電電流Geを設定するように構成したため、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒12Aのピストン13をエンジンの再始動に適した位置に停止させる制御を、より効果的に実行することができる。
In the above embodiment, after the fuel injection is stopped, the target generated current Ge of the
すなわち、上記オルタネータ28は、目標発電電流Geを例えば0Aから60A程度までの任意の値に調節することにより、クランク軸3の回転抵抗を広範囲において正確に調節することができるとともに、図17に示すように、目標発電電流Geを例えば10A程度の小さな電流値から60A程度の大きな電流値に設定して発電電流を上昇させる場合に、0.1sec(秒)程度の時間を要することが知られている。これに対し、オルタネータ28の目標発電電流Geを、例えば60A程度の大きな電流値から10A程度の小さな電流値に設定して発電電流を下降させる場合には、瞬時に発電電流を変化させることが可能である。したがって、上記エンジンを自動停止させる動作の初期に、オルタネータ28の目標発電電流Geを初期値に上昇させることにより、オルタネータ28の発電能力を充分に発揮し得る状態とした後に、例えばピストン13が圧縮上死点を通過するときのエンジンの上死点回転速度neを検出し、この上死点回転速度neに基づいて目標発電電流Geを設定するように構成した場合には、エンジン回転速度Neの低下状態に対応してクランク軸3の回転抵抗を調節する制御を迅速かつ正確に実行できるという利点がある。
That is, the
また、上記実施形態では、エンジンを自動停止させる動作の初期にあってエンジン回転速度Neが充分に高い領域で、吸気絞り量を小さくして気筒12A〜12D内に導入される吸気流量を充分に確保するように構成したため、各気筒12A〜12Dの掃気性を効果的に向上させることができるとともに、ポンピングロスを低減して燃料噴射の停止時点t1からエンジンが停止状態となるまでの自動停止期間が短くなるのを防止することにより、この自動停止期間中にエンジンの停止時点で膨張行程となる気筒12Aのピストン13をエンジンの再始動に適した位置に停止させる制御を効果的に実行できるという利点がある。
In the above-described embodiment, the intake flow rate introduced into the
特に、上記実施形態に示すように、エンジンを自動停止させる際に、燃料噴射を停止した直後にスロットル弁23の開度Kを30%程度に設定して気筒12A〜12D内に導入される吸気流量を充分に確保するとともに、所定のタイミングでオルタネータ28の目標発電電流Geを0に設定して一時的に発電を停止させるように構成した場合には、エンジン回転速度が充分に高い自動停止動作の初期に、掃気性を確保しつつ、クランク軸3の回転抵抗およびポンピングロスの両方を低減することができる。したがって、エンジンを自動停止させる動作の初期に、エンジンの回転数Neが顕著に低下するのを防止できるとともに、その後に所定のタイミングでオルタネータ28の目標発電電流Geをエンジン回転速度Neの低下状態に対応した値に設定してクランク軸3の回転抵抗を適正値に調節することにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒12Aのピストン13をエンジンの再始動に適した位置に停止させる制御を、より効果的に実行できるという利点がある。
In particular, as shown in the above embodiment, when the engine is automatically stopped, the intake air introduced into the
さらに、上記実施形態では、エンジンを自動停止させる動作の初期、つまり燃料噴射の停止後にエンジンの回転速度Neが、760rpm程度に予め設定された基準速度N2よりも低下した時点t2で、上記スロットル弁23の開度Kを低減して吸気流量を減少させるように構成したため、上記スロットル弁23を適正時期に閉止することにより、エンジンの停止時点で膨張行程となる気筒12A内に導入される空気量が圧縮行程となる気筒12Cよりも大きくなるように調節して、膨張行程気筒12Aのピストン13をエンジンの再始動に適した範囲R内、つまり行程中央よりもやや下死点側に片寄った位置に停止させることができる。
Further, in the above-described embodiment, at the time t2 when the engine rotation speed Ne drops below the reference speed N2 set in advance to about 760 rpm after the stop of fuel injection, that is, at the beginning of the operation for automatically stopping the engine. Since the intake air flow rate is reduced by reducing the opening degree K of the
また、上記実施形態に示すように、エンジンを自動停止させる動作の初期に、自動変速機をニュートラル状態として外乱によるエンジン回転速度Neの変動を抑制した状態で、燃料噴射を停止してエンジンの回転速度Neを低下させるように構成した場合には、エンジンの再始動に適した位置にピストンを停止させる自動停止制御を適正に実行できるという利点がある。 Further, as shown in the above-described embodiment, at the initial stage of the operation of automatically stopping the engine, the automatic transmission is set to the neutral state and the fuel injection is stopped to suppress the rotation of the engine while the fluctuation of the engine rotational speed Ne due to the disturbance is suppressed. When it is configured to reduce the speed Ne, there is an advantage that automatic stop control for stopping the piston at a position suitable for restarting the engine can be appropriately executed.
さらに、上記実施形態では、エンジンの自動停止条件が成立した時点t0で、エンジンの目標回転速度N1を、上記通常のアイドル回転速度よりも高い値に設定してエンジン回転速度Neのフィードバック制御を行うとともに、吸気負圧Btが一定値となるように上記スロットル弁23からなる吸気流量調節手段を制御してエンジンの運転状態を安定させた状態で、燃料噴射を停止させるように構成したため、予め設定された基準ラインに沿ってエンジン回転速度Neを低下させるエンジンの自動停止制御を、より適正に実行することができる。
Further, in the above-described embodiment, at the time t0 when the engine automatic stop condition is satisfied, the target engine speed N1 is set to a value higher than the normal idle engine speed, and feedback control of the engine speed Ne is performed. At the same time, the fuel injection is stopped in a state where the engine operating state is stabilized by controlling the intake flow rate adjusting means including the
また、上記実施形態では、ピストン13が最後の圧縮上死点を迎える時点t5における上死点回転速度ne1に基づき、ピストン13が行程の後半寄りの位置で停止する傾向があるか否かを判定し、その判定結果に応じてスロットル弁23の開度Kを調節するように構成したため、エンジンの停止直前におけるピストン13のストローク量を適正に調節してエンジンの再始動に適した範囲R内にピストン13を停止させる自動停止制御を適正に実行することができる。
In the above embodiment, based on the TDC engine speed ne1 at the
例えば最終上死点回転速度ne1が200rpm以上であり、かつ上記ブースト圧Bt2がP2=−200mmHg以下である条件を満たすか否かによってピストン13が行程の後半寄りの位置で停止する傾向があるか否かを判定し、NOと判定された場合には、スロットル弁23の開度Kを40%程度に予め設定された第1開度に設定して、吸気行程気筒12Dの吸気抵抗を減少させることにより、膨張行程気筒12Aのピストン13の位置が適正範囲Rの下限を超えた状態となるのを効果的に防止することができる。一方、上記判定結果がYESの場合には、スロットル弁23の開度Kを5%程度の第2開度に設定して、吸気行程気筒12Dに適度の吸気抵抗を生じさせることにより、ピストン13の停止位置が上記適正範囲Rを超えてさらに後期側となるのを防止できるという利点がある。
For example, does the
なお、上記実施形態では、サージタンク21bの上流側に配設されたスロットル弁23からなる吸気流量調節手段により各気筒12A〜12Dへの吸気流量を調節するように構成した例について説明したが、これに限らず、各気筒12A〜12Dに設けられた吸気弁19のリフト量を変更する周知の可変動弁機構を設けることにより、上記各気筒12A〜12Dへの吸気流量を調節するように構成してもよく、あるいは各気筒12A〜12Dに接続された分岐吸気通路21aに個別に弁体が配設された多連型スロットル弁を用いて上記各気筒12A〜12Dへの吸気流量を調節するように構成してもよい。
In the above embodiment, an example in which the intake flow rate adjusting means including the
さらに、上記実施形態において、エンジンの回転速度Neが、燃料噴射の停止後に760rpm程度に予め設定された基準速度N2よりも低下した時点t2で、スロットル弁23の開度Kを減少させる動作と、オルタネータ28の目標発電電流Geを増大させる動作を同時に行っているが、必ずしも両者の動作時点を合せる必要はなく、オルタネータ28の目標発電電流Geの増大時期を、スロットル弁23の開度を減少させる時点t2より少し前後にずらすようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, at the time t2 when the engine rotational speed Ne is lower than the reference speed N2 set in advance to about 760 rpm after the fuel injection is stopped, the operation of decreasing the opening K of the
また、上記実施形態におけるエンジンの始動装置では、自動停止状態にあるエンジンを再始動させる際に、圧縮行程気筒12Cに第1回の燃焼を行わせることにより、最初にクランク軸3を少しだけ逆回転させて膨張行程気筒12A内の混合気を圧縮した後に点火するようにしているが、本発明に係るエンジンの始動装置は、これに限るものではなく、膨張行程気筒12Aに対して最初に点火を行うことによりエンジンを再始動させるように構成してもよい。
Further, in the engine starter in the above embodiment, when the engine in the automatic stop state is restarted, the
さらに、上記実施形態では、エンジンの再始動時に、膨張行程気筒12Aで初回燃焼のための燃料噴射を分割噴射(J1+J2)としたが、これを、気化潜熱による圧縮圧力の低減と気化性能の確保とが可及的に両立できるタイミング(所定燃料噴射時期)を実験等によって策定し、この所定燃料噴射時期における1回の燃料噴射としてもよい。また、エンジンの再始動時に、膨張行程気筒12Aにおいて最初の燃焼のために行う分割燃料噴射は、必要に応じて3分割以上としてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, when the engine is restarted, the fuel injection for the initial combustion in the
また、上記実施形態では省略しているが、エンジン再始動時において、所定の条件成立時、例えばピストン停止位置が適正停止範囲R内にない場合や、始動後の所定時期までにエンジン回転速度が所定値に達しない等に、スタータモータによるアシストを伴う制御を行うようにしてもよい。 Although omitted in the above embodiment, when the engine is restarted, when the predetermined condition is satisfied, for example, when the piston stop position is not within the proper stop range R, or when the engine rotation speed is increased by the predetermined time after the start. You may make it perform control accompanied by the assist by a starter motor, when it does not reach a predetermined value.
2 ECU(自動停止制御手段)
3 クランク軸
13 ピストン
16 燃料噴射弁
23 スロットル弁
28 オルタネータ
2 ECU (automatic stop control means)
3
Claims (10)
エンジンの自動停止時に燃料噴射を停止する際のエンジンの回転速度を通常のアイドル回転速度よりも高い目標回転速度に設定して、エンジンの回転速度を該目標回転速度で安定させる制御を実行し、エンジンの回転速度が該目標回転速度で安定したら燃料噴射を停止させるとともに、燃料噴射の停止後におけるエンジンの停止動作期間中に、エンジンの回転速度が予め設定された所定値以下に低下するまでにオルタネータの目標発電電流をエンジン回転速度の低下状態に対応した値に設定する自動停止制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの始動装置。 When the preset automatic engine stop condition is satisfied, the fuel supply for continuing the engine operation is stopped to automatically stop the engine, and the restart condition for the engine in the automatic stop state is satisfied. A four-cycle multi-cylinder engine starter configured to automatically restart the engine by injecting fuel into a cylinder that has been automatically stopped at least during the expansion stroke, and performing ignition and combustion. An alternator driven by an engine,
Executing a control to stabilize the engine rotational speed at the target rotational speed by setting the rotational speed of the engine when stopping fuel injection during the automatic engine stop to a target rotational speed higher than the normal idle rotational speed ; When the engine rotation speed stabilizes at the target rotation speed, fuel injection is stopped, and during the engine stop operation period after the fuel injection stops, until the engine rotation speed drops below a predetermined value set in advance. An engine starter comprising: an automatic stop control means for setting a target generated current of the alternator to a value corresponding to a reduced state of the engine speed.
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