Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP3772892B2 - Engine starter - Google Patents

Engine starter Download PDF

Info

Publication number
JP3772892B2
JP3772892B2 JP2004135369A JP2004135369A JP3772892B2 JP 3772892 B2 JP3772892 B2 JP 3772892B2 JP 2004135369 A JP2004135369 A JP 2004135369A JP 2004135369 A JP2004135369 A JP 2004135369A JP 3772892 B2 JP3772892 B2 JP 3772892B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
speed
cylinder
stopped
alternator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004135369A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005315203A (en
Inventor
雅之 鐵野
淳一 田賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2004135369A priority Critical patent/JP3772892B2/en
Priority to EP05009349.1A priority patent/EP1591657B8/en
Publication of JP2005315203A publication Critical patent/JP2005315203A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3772892B2 publication Critical patent/JP3772892B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F02N99/002Starting combustion engines by ignition means
    • F02N99/006Providing a combustible mixture inside the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F02N2019/008Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation the engine being stopped in a particular position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

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。
実開昭60−128975号公報 特開2001−173473号公報
As a countermeasure against such a problem, for example, as shown in Patent Document 1 below, a braking device is provided for the crankshaft of the engine, and the piston of the cylinder that is stopped in the expansion stroke stops at an appropriate position during the stroke. If it is determined that the engine automatic stop condition is satisfied, as shown in Patent Document 2 below, the lean air-fuel ratio injection mode is selected and the intake pressure is increased as shown in Patent Document 2 below. The compression pressure is increased so that the piston of the cylinder that is stopped in the expansion stroke can be stopped at a predetermined position.
Japanese Utility Model Publication No. 60-128975 JP 2001-173473 A

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 Patent Document 1, it is necessary to provide a device for braking the crankshaft of the engine separately from the braking device for the vehicle, and the piston of the cylinder that is stopped in the expansion stroke is provided. In order to stop at an appropriate position, the braking device must be controlled with high accuracy, and there is a problem that this control is difficult.

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 Patent Document 2 described above, even when a configuration is adopted in which the intake pressure is increased and the compression pressure is increased when the automatic engine stop condition is satisfied, the degree of decrease in the engine speed is also reduced. When the change occurs, the stop position of the piston fluctuates, and there is a problem that it is difficult to properly stop the piston at a position suitable for restarting the engine.

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 claim 10 is the engine starter according to any one of claims 1 to 9, wherein when the engine is automatically stopped, the engine is in an operation state of stratified lean combustion or uniform combustion. The engine speed when stopping fuel injection is set to a higher value in the stratified lean combustion operation state than in the uniform combustion operation state.

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 claim 2, when the fuel injection is stopped and the engine is automatically stopped, the engine speed is detected when the crank angle of the engine reaches a preset detection angle. When the rotational speed of the engine is low, the target generated current is set to a small value to reduce the rotational resistance of the crankshaft, so that the piston of the cylinder that is in the expansion stroke when the engine is stopped is suitable for engine restart. It is possible to appropriately execute the control for stopping at the specified position.

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 claim 3, the generated current of the alternator is calculated based on the engine speed detected at the time when the piston passes the compression top dead center and the engine speed becomes temporarily stable. By controlling, it is possible to effectively improve the control accuracy when adjusting the rotational resistance of the crankshaft in response to the state of decrease in the engine rotational speed.

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 main body 1 having a cylinder head 10 and a cylinder block 11 and an ECU 2 for engine control. The engine body 1 is provided with four cylinders 12A to 12D, and a piston 13 connected to the crankshaft 3 is fitted into each of the cylinders 12A to 12D so that a combustion chamber 14 is provided above the cylinder 13. Is formed.

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 spark plug 15 is installed at the top of the combustion chamber 14 of each of the cylinders 12 </ b> A to 12 </ b> D so that the plug tip faces the combustion chamber 14. A fuel injection valve 16 that directly injects fuel into the combustion chamber 14 is provided on the side of the combustion chamber 14. This fuel injection valve 16 incorporates a needle valve and a solenoid (not shown), and is driven and opened for a time corresponding to the pulse width of the pulse signal input from the ECU 2, and has an amount corresponding to the valve opening time. The fuel is injected toward the vicinity of the electrode of the spark plug 15.

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 intake port 17 and an exhaust port 18 that open toward the combustion chamber 14 are provided above the combustion chamber 14 of each of the cylinders 12A to 12D, and an intake valve 19 and an exhaust gas are connected to these ports 17 and 18, respectively. Each valve 20 is equipped. The intake valve 19 and the exhaust valve 20 are driven by a valve operating mechanism having a camshaft (not shown), so that each cylinder 12A to 12D performs a combustion cycle with a predetermined phase difference. The opening / closing timings of the 12D intake / exhaust valves 19, 20 are set.

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 intake passage 21 and an exhaust passage 22 are connected to the intake port 17 and the exhaust port 18. As shown in FIG. 2, the downstream side of the intake passage 21 close to the intake port 17 is an independent branch intake passage 21a corresponding to each of the cylinders 12A to 12D. The upstream ends of the branch intake passages 21a are respectively It communicates with the surge tank 21b. A common intake passage 21c is provided upstream of the surge tank 21b, and a throttle valve 23 driven by an actuator 24 is provided in the common intake passage 21c. An air flow sensor 25 for detecting the intake flow rate and an intake pressure sensor 26 for detecting the intake pressure (negative pressure) are disposed on the upstream side and the downstream side of the throttle valve 23, respectively.

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 engine body 1 is provided with an alternator (generator) 28 connected to the crankshaft 3 by a timing belt or the like. The alternator 28 includes a regulator circuit 28a that adjusts the target generated current by controlling the current of a field coil (not shown) and adjusting the output voltage, and the control from the ECU 2 that is input to the regulator circuit 28a. Based on the signal, the control of the target generated current corresponding to the electric load of the vehicle and the voltage of the vehicle-mounted battery is executed at normal times.

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 crank angle sensors 30 and 31 for detecting the rotation angle of the crankshaft 3, and the rotation speed of the engine is detected based on a detection signal output from one crank angle sensor 30. In addition, as will be described later, the rotation direction and the rotation angle of the crankshaft 3 are detected based on detection signals out of phase output from the crank angle sensors 30 and 31.

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 ECU 2 includes a cam angle sensor 32 for detecting a specific rotational position for cylinder identification provided on the camshaft, a water temperature sensor 33 for detecting the coolant temperature of the engine, and an accelerator corresponding to the accelerator operation amount of the driver. The detection signals output from the accelerator sensor 34 for detecting the opening and the brake sensor 35 for detecting that the driver has performed the brake operation are input.

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 ECU 2 receives the detection signals from the sensors 25, 26, 30 to 35, and outputs a control signal for controlling the fuel injection amount and the injection timing to the fuel injection valve 16. 15 is configured to output a control signal for controlling the ignition timing to the ignition device 27 attached to 15 and to output a control signal for controlling the throttle opening degree to the actuator 24 of the throttle valve 23. Has been. Further, as will be described later, when a preset automatic engine stop condition is satisfied, fuel injection to each of the cylinders 12A to 12D is stopped (fuel cut) at a predetermined timing to automatically stop the engine. At the same time, control for automatically restarting the engine is executed when a restart condition is satisfied, for example, when an accelerator operation is performed by the driver.

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 piston 13 is stopped in the middle of the compression stroke, so that the piston 13 is pushed down to slightly reverse the crankshaft 3. As a result, when the engine is automatically stopped, the piston 13 of the expansion stroke cylinder in which the piston 13 is stopped in the middle of the expansion stroke is temporarily raised, and the air-fuel mixture in the cylinder is compressed and ignited and burned. Thus, a drive torque in the normal rotation direction is applied to the crankshaft 3 to restart the engine.

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 piston 13 is in the middle of the expansion stroke when the engine is automatically stopped.

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 piston 13 of the expansion stroke cylinder is positioned on the bottom dead center side of the stroke center, the amount of air in the cylinder increases and sufficient combustion energy is obtained. However, when the piston 13 of the expansion stroke cylinder is extremely positioned on the bottom dead center side, the amount of air in the compression stroke cylinder becomes too small and sufficient combustion energy for reversing the crankshaft 3 is obtained. Disappear.

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 piston 13 can be stopped within an appropriate range of 100 ° to 120 ° CA, a predetermined amount of air is secured in the compression stroke cylinder, and the crankshaft 3 can be slightly reversed by the initial combustion. Combustion energy can be obtained. In addition, by securing a large amount of air in the expansion stroke cylinder, it is possible to generate sufficient combustion energy for normal rotation of the crankshaft 3 and reliably restart the engine.

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 ECU 2 sets the target rotational speed of the engine to the normal idle speed when the engine is not automatically stopped at the time t0 when the automatic engine stop condition is satisfied. Control is performed to stabilize by setting a value higher than the rotational speed. For example, in an engine in which a normal idle rotation speed is set to 650 rpm (the automatic transmission is in the drive range), the target rotation speed (idle rotation speed when the automatic stop condition is satisfied) is set to about 810 rpm (the automatic transmission is in the neutral range). ) Is executed to stabilize the engine rotational speed Ne at a rotational speed slightly higher than the normal idle rotational speed, and fuel injection is performed at time t1 when the engine rotational speed Ne is stabilized at the target rotational speed. The engine speed Ne is stopped to decrease the engine speed Ne.

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 throttle valve 23 so that the intake flow rate becomes larger than the intake flow rate) and reducing the intake throttle amount, the intake flow rate sucked into the cylinders 12A to 12D of the engine is sufficiently secured. It is supposed to be. That is, when the combustion state immediately before the time point t1 is uniform combustion with the air-fuel ratio in the cylinder set to λ (excess air ratio) = 1 or in the vicinity thereof, the throttle at the fuel injection stop time point t1. Increasing the boost pressure (intake pressure) Bt by increasing the opening degree K of the valve 23 to, for example, about 30% of the fully opened state, thereby reducing the intake flow rate sucked into the cylinders 12A to 12D of the engine. In order to ensure scavenging of the combustion gas by setting it to a state that is a predetermined amount higher than the minimum intake flow rate necessary for continuing the engine, the target generated current Ge of the alternator 28 is set to the above-mentioned automatic at the fuel injection stop time t1. The rotational resistance of the crankshaft 3 is reduced by lowering the stop condition from the time point t0.

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 throttle valve 23 is closed at the time point t2 when it is confirmed that the engine rotational speed Ne has decreased to a preset reference speed (for example, 760 rpm) or less. . The boost pressure Bt begins to decrease from the time t2 when the throttle valve 23 is closed, and the intake flow rate introduced into each cylinder of the engine decreases, so that the common intake air between the opening time t1 and the closing time t2 of the throttle valve 23 is reduced. As the air introduced into the passage 21c passes through the surge tank 21b and the branch intake passage 21a, as shown in FIG. 5, the fourth cylinder 12D, the second cylinder 12B, the first cylinder 12A, and the The cylinders are introduced in the order of the three cylinders 12C with a predetermined transport delay. Then, considering the intake transport delay, the opening time t1 and the closing time t2 of the throttle valve 23 are set to appropriate timings, so that the expansion stroke is greater than that of the third cylinder 12C that is in the compression stroke when the engine is stopped. More air is introduced into the first cylinder 12A.

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 alternator 28 is temporarily increased, and the engine top dead center rotational speed as will be described later. At time t3 when ne is within the predetermined range, the target power generation current Ge of the alternator 28 is reduced to a value corresponding to the reduced state of the engine rotational speed Ne, so that a reference set based on experimental results conducted in advance Control is performed to reduce the rotational speed Ne of the engine along the line.

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 crankshaft 3, the flywheel, etc. from the fuel injection stop time t1 is caused by mechanical loss due to frictional resistance or pump work of each cylinder 12A to 12D. When consumed, the crankshaft 3 of the engine is rotated several times by inertia, and in a 4-cylinder 4-cycle engine, it stops after reaching the compression top dead center of about 10 times. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the engine rotational speed Ne temporarily drops each time the cylinders 12 </ b> A to 12 </ b> D reach the compression top dead center, and then exceed the compression top dead center. The engine rotational speed Ne gradually decreases while repeating the up-down that rises again at the time.

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 first cylinder 12A and the third cylinder 12C as 0 ° CA, and the alternate long and short dash line indicates the second cylinder 12B and the fourth cylinder 12D. The crank angle with the top dead center at 0 ° CA is shown. In a four-cylinder, four-cycle engine, there is a phase shift of 180 ° CA between the cylinders 12A, 12C indicated by the solid line and the cylinders 12B, 12C indicated by the alternate long and short dash line. The time chart indicates that compression top dead center is reached.

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t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t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 cylinder 12C greet compression top dead center after the time t 5 to the front stop of the engine exceeds the last compression TDC, increased air pressure with the rise of the piston 13 by inertial force, by the compression reaction force The piston 13 is pushed back to reverse the crankshaft 3. Since the air pressure of the expansion stroke cylinder 12A increases due to the reverse rotation of the crankshaft 3, the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A is pushed back to the bottom dead center side according to the compression reaction force, and the crankshaft 3 rotates forward again. First, the reverse rotation and forward rotation of the crankshaft 3 are repeated several times, and the piston 13 stops after reciprocating. The stop position of the piston 13 is substantially determined by the balance of the compression reaction force in the compression stroke cylinder 12C and the expansion stroke cylinder 12A, and is influenced by the frictional resistance of the engine and exceeds the last compression top dead center. rotational inertia of time t 5 of the engine, i.e. also vary according to the level of the engine rotational speed Ne.

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 piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A in the expansion stroke within the appropriate range R suitable for restart when the engine automatically stops, first, the expansion stroke cylinder 12A and the compression stroke cylinder 12C are used. The intake flow rates for both cylinders 12A and 12C are adjusted so that the compression reaction force of each of the cylinders 12A and 12C is sufficiently large and the compression reaction force of the expansion stroke cylinder 12A is greater than the compression reaction force of the compression stroke cylinder 12C by a predetermined value or more. There is a need. For this reason, in the present embodiment, a predetermined amount of air is supplied to both the expansion stroke cylinder 12A and the compression stroke cylinder 12C by setting the opening K of the throttle valve 23 to a large value at the fuel injection stop time t1. After the intake, the throttle valve 23 is closed at a time t2 when a predetermined time has elapsed, and the opening K is reduced to adjust the intake air amount.

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 throttle valve 23, the intake port 17, the branch intake passage 21a, and the like, the behavior of the air flowing through them changes, so that during each automatic stop period of the engine Variations occur in the intake air flow rate sucked into the cylinders 12A to 12D. Further, even if the opening / closing control of the throttle valve 23 is performed as described above due to differences in engine friction resistance due to individual engine differences and engine temperature, the cylinder 12A and the cylinder 12A that are in the expansion stroke when the engine is stopped In some cases, the piston stop position of the cylinder 12C in the compression stroke cannot be within the appropriate range R.

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 cylinders 12A to 12D pass through the compression top dead center as shown in an example in FIG. It was noted that there is a clear correlation between the engine rotational speed (top dead center rotational speed) ne and the piston stop position of the cylinder 12A in the expansion stroke at the time of engine stop. As shown in FIGS. 4 and 5, the piston 13 of each cylinder 12 </ b> A to 12 </ b> D passes through the compression top dead center in the process in which the engine speed Ne decreases after the time t <b> 1 when the fuel injection is stopped. The engine rotational speed, that is, the top dead center rotational speed ne is detected, and the target generated current Ge of the alternator 28 is controlled in accordance with the detected value of the top dead center rotational speed ne, thereby reducing the degree of decrease in the engine rotational speed Ne. I try to adjust it.

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 throttle valve 23 is kept open for a predetermined period thereafter. The piston 13 provided in each cylinder 12A to 12D of the engine that rotates due to inertia measures the top dead center rotational speed ne when the piston 13 passes through the compression top dead center, and the piston position of the expansion stroke cylinder 12A when the engine is stopped. The piston position is plotted on the vertical axis, and the top dead center rotational speed ne of the engine is plotted on the horizontal axis, and the relationship between the two is graphed. By repeating this operation, a distribution map showing the correlation between the top dead center rotational speed ne during the engine stop operation period and the piston stop position in the expansion stroke cylinder 12A is obtained.

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 expansion stroke cylinder 12A. In the example shown in FIG. If the top dead center rotation speed ne in the sixth to second before the range is within the range indicated by hatching, the stop position of the piston 13 is within a range R suitable for engine restart (100 after the compression top dead center). It can be seen that it falls within the range of (° to 120 ° CA).

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 piston 13 becomes substantially constant and falls within the substantially appropriate range R regardless of the top dead center rotational speed ne. I understand.

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 expansion stroke cylinder 12A and the compression stroke cylinder 12C when the engine is stopped. It is considered that this is because a large amount of air is filled and the piston stop position is concentrated toward the center of the stroke due to the compression reaction force of the air. It should be noted that the piston stop position is distributed to the lower left side at the low rotation side of 320 rpm or less, after the piston 13 reciprocating in each cylinder 12A to 12D is reversed on the compression top dead center side, and then the frictional resistance, etc. This is considered to be because the vehicle cannot be returned to the center of the stroke by being decelerated by the stop and stops.

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 throttle valve 23 is kept closed without opening the fuel injection after the fuel injection is stopped, as shown by the broken line in FIG. The stop position of the piston 13 changes according to the height of the top dead center rotational speed ne. This is because if the throttle valve 23 is kept closed, the intake negative pressure is maintained at a high level (the intake pressure is low), and the compression reaction of the cylinders that become the expansion stroke cylinder 12A and the compression stroke cylinder 12C after the engine is stopped. This is because the influence of the rotational speed (rotational inertia) of the engine and the frictional resistance becomes relatively large because the force becomes small.

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 cylinder 12A to 12D while suppressing the effects of rotational inertia and frictional resistance, the opening degree K of the throttle valve 23 is a relatively large value (for example, 30% opening degree of full opening). It is preferable to set to. Further, in order to maintain the engine speed Ne at a speed at which the piston 13 can be stopped at an appropriate position, the target generated current Ge of the alternator 28 is set to 0, for example, at the fuel injection stop time t1. It is like that.

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 throttle valve 23 is reduced, and the target power generation current Ge of the alternator 28 is increased to a preset initial value. After the execution, at the time t3 when the engine top dead center rotational speed ne falls within the predetermined range, the target power generation current Ge of the alternator 28 is decreased to a value corresponding to the decreased state of the engine rotational speed Ne, and the crankshaft 3 By adjusting the rotational resistance of the engine and changing the engine external load in accordance with the degree of decrease in the engine rotational speed Ne, the engine rotational speed Ne is decreased along a reference line set based on experiments conducted in advance. I try to let them.

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 alternator 28 can be sufficiently exerted (for example, 420 rpm), the alternator 28 described above. Becomes an operating state, and control for adjusting the degree of decrease in the engine rotational speed Ne is executed.

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 alternator 28 is increased at the time point t2 when the engine speed Ne is decreased to the reference speed N2 or less is larger than the maximum value of the target generated current Ge read from the map. The target generated current Ge of the alternator 28 is controlled based on the detected value of the top dead center rotational speed ne by lowering the target generated current Ge that has been set and increased to the initial value at the time t2 at the time t3. It is configured as follows. For example, when the target generated current Ge read from the map is set to 0 to 50A, the initial value is set to a value higher than 50A that is the maximum value, for example, 60A. Then, after the target generated current Ge is set to 60 A at the time t2, the amount of decrease in the target generated current Ge is set based on the value read from the map at the time t3, and the alternator is set based on this value. Control for lowering the 28 target power generation current Ge is performed.

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t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 alternator 28 as described above, at the time point t 5 that has passed through the last compression TDC, the crank shaft 3, flywheel, piston 13 and the kinetic energy and the compression stroke of the connecting rod or the like has The potential energy of the air compressed in the cylinder 12C is commensurate with the frictional resistance loss and the like acting thereafter, and the piston 13 of the cylinder 12A that is in the expansion stroke when the engine is stopped is in a range suitable for restarting the engine. It is possible to stop within R.

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 ECU 2 will be described based on the flowcharts shown in FIGS. When this control operation starts, it is determined whether or not an automatic stop permission flag F for determining whether or not the engine is in an operating state capable of executing the automatic stop control is ON (step S1). This automatic stop permission flag F is satisfied when the vehicle speed is a predetermined value (for example, 10 km / h) or more, the steering angle is not more than a predetermined value, the battery voltage is not less than a reference value, and the air conditioner is in an OFF state. In addition, it is determined that the engine can be automatically stopped and is turned on.

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 accelerator sensor 34 is in an OFF state and the brake sensor 35 is in an ON state (step S2). When it is confirmed that the engine is in a state, it is determined whether or not the engine speed Ne is larger than a reference value F / C · ON for fuel cut during deceleration that is set in advance to about 1100 rpm (step S1). S3) If NO is determined, the process proceeds to the following step S7.

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 cylinders 12A to 12D is in a lean combustion state in which the air-fuel ratio in the cylinders 12A to 12D is set to a value considerably larger than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, an operation state of stratified lean combustion (step S7). Is determined, a target engine speed of the engine is set to a value higher than a normal idle speed (about 650 rpm) by a predetermined amount, for example, about 750 rpm, and this speed is maintained (step S8). If it is determined NO in step S7 and it is confirmed that the air-fuel ratio in the cylinder is in a uniform combustion operation state in which the air-fuel ratio in the cylinder is set to the stoichiometric air-fuel ratio or near the stoichiometric air-fuel ratio, the target engine speed Is set to a value higher than 750 rpm, for example, about 800 rpm, and this speed is maintained (step S9).

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 accelerator sensor 34 is in the ON state or the brake sensor 35 is in the OFF state, that is, whether or not the deceleration state is released (step S10). Returning to step S1, the above control operation is repeated. If it is determined NO in step S10 and it is confirmed that the deceleration state is not released, it is determined whether or not the vehicle speed is 0, that is, whether or not the vehicle is stopped and the automatic stop condition is satisfied. Determination is made (step S11).

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 cylinder 12A to 12D ( The exhaust gas recirculation is stopped by closing (not shown) (step S14).

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 throttle valve 23 is operated in the valve opening direction so that the opening degree K of the throttle valve 23 is feedback-controlled so that the boost pressure Bt becomes the target pressure P1 set to about −400 mmHg, for example (step S16). Then, the shift range of the automatic transmission is set to neutral and is set to a no-load state (step S17).

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 cylinder 12A to 12D is large and the cylinder 12A to 12D is in a stratified lean combustion state in which the scavenging performance of each cylinder 12A to 12D can be sufficiently ensured, each cylinder 12A to 12D. The target rotational speed N1 is set to a lower value than in a uniform combustion state in which the amount of air introduced into the cylinder is small and it is difficult to sufficiently secure the scavenging performance of the cylinders 12A to 12D. As a result, while scavenging performance is ensured in the stratified lean combustion state, adverse effects such as deterioration of fuel consumption and generation of unpleasant combustion noise occur due to the engine rotational speed Ne becoming higher than necessary. There is an advantage that can be prevented.

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 accelerator sensor 34 is turned off or the brake sensor 35 is turned on during the determination operation, the process returns without stopping the fuel injection. Thereby, it is possible to prevent an inappropriate automatic stop of the engine from being performed in a case where the vehicle speed is shifted to 0 immediately after the vehicle speed becomes zero.

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 alternator 28 is set to 0 to stop power generation (step S21), and the throttle valve 23 is opened to set the opening degree K to about 30%, for example. (Step S22).

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 ignition device 27 is stopped (step S24). Next, by determining whether or not the engine rotational speed Ne has become equal to or lower than the reference speed N2 set to about 760 rpm in advance (step S25), the engine rotation is stopped after the fuel injection stop time t1 shown in FIG. It is determined whether or not the speed Ne has started to decrease. At a time t2 when it is determined YES, the throttle valve 23 is closed and its opening degree K is set to 0% (step S26). As a result, the boost pressure Bt that has risen so as to approach the atmospheric pressure when the throttle valve 23 is opened in step S22 starts to decrease with a predetermined time difference in accordance with the closing operation of the throttle valve 23.

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 alternator 28 is started by setting the target power generation current Ge of the alternator 28 to an initial value set to about 60 A in advance (step S27). Note that the engine top dead center is replaced with the above embodiment in which the throttle valve 23 is closed at the time t2 when it is determined in step S25 that the engine rotational speed Ne is equal to or lower than the reference speed N2. For example, when it is determined that the rotational speed ne is equal to or lower than the reference speed N2 set to about 760 rpm, for example, the throttle valve 23 is closed and power generation control of the alternator 28 is started. Good.

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 alternator 28 is set (step S29). That is, as shown in FIG. 11, the higher the engine top dead center rotational speed ne is, the higher the engine top dead center rotational speed ne is read from the map where the target power generation current Ge is set to a larger value. Based on this value, control is performed to reduce the target generated current Ge of the alternator 28 from the initial value (60A) to the value read from the map.

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t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 time t 4 when passing through the second compression top dead center before the engine stop, for example 260rpm It is determined whether it is within the range of -400 rpm (step S30). The fuel injection amount increases as the engine top dead center rotational speed ne increases at time t4 when it is determined as YES in this step S30 and it is confirmed that the second compression top dead center before the engine stop is passed. From the map (not shown) set to (2), the fuel injection amount for the cylinder 12C that is in the compression stroke when the engine is stopped is set, and fuel is injected in the latter half of the compression stroke of the cylinder 12C (step S31). When the fuel injected into the cylinder 12C is vaporized, the temperature in the cylinder is lowered, and the increase in the internal pressure is suppressed.

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 cylinders 12A to 12C sequentially passes the compression top dead center is detected, and the value is stored.

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 piston 13 tends to stop at a later position in each stroke (a position closer to the bottom dead center in the expansion stroke cylinder 12A) (step S34). . Specifically, when the final top dead center rotational speed ne1 is equal to or higher than a predetermined rotational speed N4 (for example, N4 = 200 rpm) and the boost pressure Bt2 is equal to or lower than a predetermined pressure P2 (for example, P2 = −200 mmHg) (vacuum side) ), The piston stop position in the expansion stroke cylinder 12A is 100 ° to 120 ° CA after the compression top dead center with respect to the appropriate range R. Since there is a large tendency to stop at a position close to 120 ° CA, YES is determined in step S34.

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 expansion stroke cylinder 12A. There is a possibility that the piston stop position stops at a position close to 100 ° CA or 100 ° CA or less with respect to an appropriate range R of 100 ° to 120 ° CA after compression top dead center. Therefore, in order to stop the piston 13 within the proper range R more reliably, the throttle valve 23 is opened. For example, the throttle valve 23 is opened so that the opening degree K of the throttle valve 23 is set to the first opening degree K1 set to about 40% of full opening (step S35), and the intake air flow rate is increased to thereby increase the intake stroke. The intake resistance of the cylinder 12D is reduced. As a result, the engine is likely to stop at a later position in the stroke, and as a result, the stop position of the piston 13 in the expansion stroke cylinder 12A is prevented from exceeding the lower limit (100 ° CA) within the appropriate range R. become.

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 compression stroke cylinder 12C is small, and the compression reaction force is small. There is already a condition where 13 is likely to stop at a later position in the stroke. Therefore, the throttle valve 23 is operated so that the opening degree K of the throttle valve 23 becomes the second opening degree K2 set to, for example, about 5% (step S36). The second opening K2 may be a smaller opening or a closed state according to engine characteristics and the like. In this way, an appropriate intake resistance is generated in the intake stroke cylinder 12D, and the occurrence of a situation in which the stop position of the piston 13 exceeds the appropriate range R and becomes further late is effectively prevented.

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 piston 13 detected when the engine is automatically stopped, the amount of air in the compression stroke cylinder 12C and the expansion stroke cylinder 12A is calculated (step S103). That is, the combustion chamber volumes of the compression stroke cylinder 12C and the expansion stroke cylinder 12A are obtained from the stop position of the piston 13. When the engine is automatically stopped, the engine is stopped after several revolutions after the fuel injection is stopped. Therefore, the expansion stroke cylinder 12A is also filled with fresh air, and the compression stroke cylinder 12C and the expansion cylinder 12C are expanded while the engine is stopped. Since the inside of the stroke cylinder 12A is at substantially atmospheric pressure, the amount of fresh air is obtained from the combustion chamber volume.

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 crank angle sensors 30 and 31 is the bottom dead center in the appropriate stop range R (BTDC 60 to 80 ° CA before top dead center) in the compression stroke cylinder 12C. It is determined whether or not the vehicle is near the BDC (step S104). If it is determined YES in step S104 and it is confirmed that the amount of air in the compression stroke cylinder 12C is relatively large, the air amount of the compression stroke cylinder 12C calculated in step S103 is λ (air The first fuel injection is performed so that the air-fuel ratio (excess ratio)> 1 (for example, air-fuel ratio = about 20) (step S105). This air-fuel ratio is obtained from the first air-fuel ratio map M1 for the first time of the compression stroke cylinder 12C set in advance according to the stop position of the piston 13, and is set to a lean air-fuel ratio of λ> 1. This prevents excessive combustion energy for reverse rotation even when the amount of air in the compression stroke cylinder 12C is relatively large.

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 compression stroke cylinder 12C is relatively small, the air-fuel ratio satisfying λ ≦ 1 with respect to the air amount in the compression stroke cylinder 12C calculated in step S103. The first fuel injection is performed so as to become (step S106). This air-fuel ratio is obtained from the first second air-fuel ratio map M2 of the compression stroke cylinder 12C set in advance according to the stop position of the piston 13, and satisfies λ ≦ 1 (theoretical air-fuel ratio or richer air-fuel ratio). By setting, even when the amount of air in the compression stroke cylinder 12C is small, sufficient combustion energy for reverse rotation can be obtained.

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 cylinder 12C is ignited after the elapse of a predetermined time set in consideration of the vaporization time from the first fuel injection to the compression stroke cylinder 12C (step S107). Then, it is determined whether or not the piston 13 has moved based on whether or not the edges of the crank angle sensors 30 and 31, that is, the rising or falling edge of the crank angle signal are detected within a certain time after ignition (step S 108). When it is determined NO and it is confirmed that the piston 13 has not moved due to misfire, the compression stroke cylinder 12C is re-ignited (step S109).

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 piston 13 has moved, the split ratio of split fuel injection to the expansion stroke cylinder 12A (based on the piston stop position and the in-cylinder temperature estimated in step S102) The ratio of the first stage injection and the second stage injection is calculated (step S121). The latter injection ratio is set to a larger value as the piston stop position in the expansion stroke cylinder 12A is closer to the bottom dead center or as the in-cylinder temperature is higher.

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 expansion stroke cylinder 12A calculated in step S103 (step S122). The air-fuel ratio at this time is obtained from an air-fuel ratio map M3 for the expansion stroke cylinder 12A set in advance according to the stop position of the piston 13. Further, the first stage fuel injection amount for the expansion stroke cylinder 12A is calculated and injected based on the fuel injection amount to the expansion stroke cylinder 12A calculated in step S122 and the split ratio calculated in step S121. Step S123).

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 expansion stroke cylinder 12A is calculated (step S124). The second injection timing is a timing when the air in the cylinder is compressed after the piston 13 starts moving toward the top dead center (reverse rotation of the engine), and the vaporization latent heat of the injected fuel is reduced to the compression pressure. Is set so that the piston 13 approaches the top dead center, and the time for the second injected fuel to evaporate by the ignition timing is set as long as possible. .

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 expansion stroke cylinder 12A is calculated based on the fuel injection amount for the expansion stroke cylinder 12A calculated in step S122 and the split ratio calculated in step S121 (step S125). ), And is injected at the second injection timing calculated in step S124 (step S126).

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 expansion stroke cylinder 12A, ignition is performed when a predetermined delay time has elapsed (step S127). This delay time is obtained from the ignition map M4 for the expansion stroke cylinder 12A set in advance according to the stop position of the piston 13. Due to the initial combustion in the expansion stroke cylinder 12A by the ignition, the engine turns from reverse rotation to normal rotation. Therefore, the piston 13 of the compression stroke cylinder 12C moves to the top dead center side and starts to compress the gas in the cylinder (burned gas burned by the ignition in step S107).

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 compression stroke cylinder 12C (step S128). The fuel injection amount at this time is such that the entire air-fuel ratio based on the total injection amount with the first injection amount becomes richer (for example, about 6) than the combustible air-fuel ratio (lower limit is 7 to 8). It is obtained from the second air-fuel ratio map M5 for the compression stroke cylinder 12C set in advance according to the stop position of the piston 13. The compression top dead center can be easily exceeded by reducing the compression pressure in the vicinity of the compression top dead center of the compression stroke cylinder 12C according to the latent heat of vaporization caused by the second injection fuel in the compression stroke cylinder 12C. It becomes.

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 compression stroke cylinder 12C is performed only to reduce the compression pressure in the cylinder, and ignition and combustion are not performed on this, and it is richer than the combustible air-fuel ratio. Therefore, self-ignition does not occur, and the non-combustible fuel is made harmless by subsequently reacting with oxygen stored in the exhaust gas purification catalyst in the exhaust passage 22.

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 compression stroke cylinder 12C does not burn as described above, the next combustion following the first combustion in the expansion stroke cylinder 12A is the intake stroke cylinder 12D, that is, as shown in FIG. This is the first combustion in the fourth cylinder that was in the intake stroke when stopped. As energy for the piston 13 of the intake stroke cylinder 12D to exceed the compression top dead center, a part of the initial combustion energy in the expansion stroke cylinder 12A is used, and the initial combustion energy in the expansion stroke cylinder 12A is compressed. The stroke cylinder 12C is used both for overcoming the compression top dead center and for the intake stroke cylinder 12D for exceeding the compression top dead center.

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 intake stroke cylinder 12D to exceed the compression top dead center is small for a smooth start. For this purpose, the air density in the cylinder 12D is estimated, and the intake stroke cylinder 12D is estimated from the estimated value. After calculating the amount of air (step S140), an air-fuel ratio correction value for preventing self-ignition is calculated based on the in-cylinder temperature estimated in step S102 (step S141). That is, when self-ignition occurs, a force (reverse torque) that pushes the piston 13 back to the bottom dead center before the compression top dead center is generated by the combustion, and much energy is required to exceed the compression top dead center. Since it is consumed, it is not desirable. Therefore, in order to suppress the reverse torque, the air-fuel ratio is corrected to the lean side so that compression self-ignition does not occur.

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 intake stroke cylinder 12D is calculated based on the air amount of the intake stroke cylinder 12D calculated in step S140 and the air-fuel ratio in consideration of the air-fuel ratio correction value calculated in step S141 ( Step S142). Then, fuel is injected into the intake stroke cylinder 12D. In this fuel injection, the compression pressure is reduced by the latent heat of vaporization, that is, the energy required to exceed the compression top dead center is reduced. The process is delayed until the later stage of the compression stroke (step S143), and the delay amount is calculated based on the automatic engine stop period, the intake air temperature, the engine water temperature, and the like.

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 intake stroke cylinder 12D, the compression pressure is reduced to the compression top dead center and easily exceeds the top dead center. Directional torque will be generated.

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 intake stroke cylinder 12D, which causes an acceleration shock or gives the driver a feeling of strangeness. This is not desirable. The increase in the engine rotation speed is immediately after starting (after the first combustion in the intake stroke cylinder 12D) because the intake pressure (pressure downstream of the throttle valve 23) during the automatic stop period is substantially atmospheric pressure. It is generated when the combustion energy in each of the cylinders 12A to 12D temporarily becomes larger than the combustion energy during normal idle operation. For this purpose, in steps S145 to S158 described below, control for suppressing the engine speed from rising is performed.

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 alternator 28 higher than usual (step S145), and the rotational resistance (external load of the engine) of the crankshaft 3 is increased by the power generation of the alternator 28, thereby rotating the engine speed. Suppresses the rising of.

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 intake pressure sensor 26 is higher than the intake pressure during normal idling when the engine is not automatically stopped (step S150). Since the engine speed is likely to rise, the amount of combustion energy generated is reduced by making the opening of the throttle valve 23 smaller than the throttle opening during normal idle operation (step S151). Suppress.

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 exhaust passage 22 is equal to or lower than the activation temperature (step S152). If YES is determined, the target air-fuel ratio in the cylinder is set to λ ≦ The rich air-fuel ratio is set to 1 (step S153), and the ignition timing is delayed after top dead center (step S154). Thereby, the temperature rise of the catalyst is promoted, and the amount of combustion energy generated is suppressed by the delay of the ignition timing.

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 alternator 28 is entered (step S160).

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 compression stroke cylinder 12C (third cylinder), and combustion is performed by the ignition (FIG. 15). (1)) is performed. With the combustion pressure (part a in FIG. 16) due to this combustion (1), the piston 13 of the compression stroke cylinder 12C is pushed down to the bottom dead center side, and the engine is driven in the reverse direction. Here, the first fuel injection J3 of the compression stroke cylinder 12C becomes a lean air-fuel ratio (λ> 1) when the air amount is relatively large, and a stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio (λ ≦ 1) when it is small. Therefore, an appropriate combustion energy for reversing the engine, that is, a combustion energy that does not excessively reverse the compression top dead center while sufficiently compressing the air in the expansion stroke cylinder 12A. Obtainable.

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 piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A (first cylinder) starts to move in the direction of the top dead center. Immediately thereafter, the first fuel injection J1 in the expansion stroke cylinder 12A is performed and vaporization starts. Then, when the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A moves to the top dead center side (preferably closer to the top dead center from the stroke center) and the air in the cylinder 12A is compressed, the second (rear stage) fuel injection J2 is performed. Is done. The compression pressure is reduced by the latent heat of vaporization of the injected fuel, and the piston 13 comes closer to the top dead center, so that the density of the compressed air (air mixture) increases (part b in FIG. 16).

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 piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A is sufficiently close to top dead center, the cylinder 12A is ignited, and the first injected fuel (J1) and the second injected fuel (J2) whose vaporization is promoted are promoted. ) Are combusted ((2) in FIG. 15), and the engine is driven in the forward rotation direction by the combustion pressure (c portion in FIG. 16).

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 compression stroke cylinder 12C at an appropriate timing (J4) ((3) in FIG. 15), but the compression stroke cylinder 12C is not combusted, The compression pressure of the compression stroke cylinder 12C is reduced by the latent heat of vaporization caused by fuel injection (part d in FIG. 16), and accordingly, the compression top dead center (the first compression top dead center from the start of starting) is exceeded. The initial combustion energy of the consumed expansion stroke cylinder 12A is reduced.

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 intake stroke cylinder 12D, which is the next combustion cylinder, is set to an appropriate timing ((4) in FIG. 15) for reducing the temperature in the cylinder and the compression pressure by the vaporization latent heat of the fuel. As shown, for example, after the middle stage of the compression stroke), self-ignition before the compression top dead center is prevented in the compression stroke of the intake stroke cylinder 12D. Further, in combination with the ignition timing of the intake stroke cylinder 12D being set after the compression top dead center, combustion before the compression top dead center is prevented (part e in FIG. 16). That is, by reducing the compression pressure by the fuel injection (J5) and not performing the combustion before the compression top dead center, the energy of the first combustion in the expansion stroke cylinder 12A becomes the compression top dead center (the second compression from the engine start start time). It is possible to suppress consumption to exceed the top dead center.

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 expansion stroke cylinder 12A. The top dead center ((4) in FIG. 15) can be exceeded, and smooth and reliable startability can be ensured, and thereafter ((5), (6) in FIG. ) Makes the air-fuel ratio lean (λ> 1) or delays the ignition timing in accordance with the temperature of the catalyst, and shifts to normal operation while preventing blow-up.

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 cylinder 12A that is in a stopped state at least in the expansion stroke to cause ignition and combustion when Since the engine rotational speed at the time of stopping the fuel injection is set to a value higher than the normal idle rotational speed, the engine speed between the fuel injection stop time t1 and the engine is stopped. (The number of strokes of intake, compression, expansion, and exhaust) can be sufficiently secured. Therefore, the engine rotational speed Ne is reduced along a preset reference line, and the target power generation current Ge of the alternator 28 is controlled in the process to adjust the rotational resistance of the crankshaft 3, so that the engine is restarted. There is an advantage that the automatic stop control for stopping the piston 13 within the range R suitable for starting can be properly executed.

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 alternator 28 can be sufficiently exerted. Before the engine rotation speed Ne is set, a target generated current Ge of the alternator 28 corresponding to the reduced state of the engine rotational speed Ne is set, and the alternator 28 is operated to adjust the rotational resistance of the crankshaft 3 to an appropriate value. The piston of the cylinder that is in the expansion stroke at the time of stopping can be stopped at a position suitable for restarting the engine.

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 alternator 28 is set to a small value, whereby control for reducing the rotational resistance of the crankshaft 3 is executed. Therefore, the external load of the engine is reduced in accordance with the degree of decrease in the engine rotational speed Ne, so that the stop operation period from the fuel injection stop time until the engine is stopped is the stop corresponding to the reference line. It is possible to effectively prevent the operation period from becoming shorter, and to stop the piston 13 of the cylinder that is in the expansion stroke at the time of stopping the engine at a position suitable for restarting the engine.

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 alternator 28 is set to a large value, whereby control for increasing the rotational resistance of the crankshaft 3 is executed. As a result, it is possible to effectively prevent the stop operation period from when the fuel injection is stopped until the engine is stopped to be longer than the stop operation period corresponding to the reference line. Thus, the piston 13 of the cylinder 12A that is in the expansion stroke can be stopped at a position suitable for restarting the engine.

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 alternator 28 is based on the engine top dead center rotational speed ne when the piston 13 in which the engine rotational speed Ne is temporarily stabilized passes the compression top dead center. Therefore, the expansion stroke is reached when the engine is stopped by adjusting the rotational resistance of the crankshaft 3 to an appropriate value in response to the reduced state of the engine rotational speed Ne that changes after the fuel injection is stopped. Control for stopping the piston of the cylinder 12A at a position suitable for restarting the engine can be appropriately executed.

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 piston 13 passes the center position of the stroke is set as a detected angle, and the target generated current Ge is set based on the engine rotational speed Ne detected when the detected angle is reached. It is also possible. However, when the piston 13 passes through the center position of the stroke, the engine rotational speed Ne is in a significantly fluctuating state, and it is difficult to accurately determine the reduced state of the engine rotational speed Ne. As shown in the embodiment, the target generated current Ge of the alternator 28 is calculated based on the engine top dead center rotational speed ne when the piston 13 in which the engine rotational speed Ne is temporarily stabilized passes the compression top dead center. It is desirable to set.

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 alternator 28 can be appropriately controlled so as to decrease the engine rotational speed Ne along a preset reference line. In this way, by adjusting the target generated current Ge of the alternator 28 based on the fourth top dead center speed ne before the engine is stopped, the second top dead center before the engine is stopped. The rotational resistance of the engine is changed so that the number of times ne and the like are within the range indicated by hatching in FIG. 6, and the piston 13 of the cylinder 12A that is in the expansion stroke when the engine is stopped is positioned at a position suitable for engine restart. Can be stopped.

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 piston 13 of the cylinder 12A, which is in the expansion stroke when the engine is stopped, at a position suitable for restarting the engine, the generated current of the alternator 28 is controlled immediately before the engine is stopped. It is desirable to adjust the rotational resistance of the crankshaft 3. However, immediately before the engine is stopped, the rotational speed Ne of the engine becomes low and the power generation function of the alternator 28 is not fully exhibited. Therefore, even if the target power generation current Ge is changed, the rotational resistance of the crankshaft 3 Cannot be changed so significantly, and it is difficult to accurately adjust the decrease state of the engine rotational speed Ne. For this reason, in order to stop the piston 13 of the cylinder cover 2A, which is in the expansion stroke when the engine is stopped, at an appropriate position, before the engine stops, for example, before the engine stops, It is desirable to set the target generated current Ge of the alternator 28 to a value corresponding to the degree of decrease in the engine rotational speed at the time when the fourth compression top dead center is reached.

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 alternator 28 is in an operating state, the degree of decrease in the engine rotational speed Ne is remarkably changed. It is difficult. Therefore, after the fuel injection is stopped, the engine rotational speed Ne or the engine top dead center rotational speed ne is set to a predetermined speed, for example, a region lower than a normal idle rotational speed (650 rpm) at which the engine is not automatically stopped. It is preferable to change the rotational resistance of the engine by setting the target generated current Ge of the alternator 28 to a value corresponding to the degree of decrease in the engine rotational speed when the rotational speed falls below the set rotational speed.

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 alternator 28 is in the middle stage of the decrease in the engine speed Ne after the fuel injection is stopped (for example, during the third to sixth compression top dead centers before the engine is stopped). By setting Ge to a value corresponding to the degree of decrease in engine rotation speed, the power generation function of the alternator 28 can be sufficiently exerted, and control failure due to the large rotation inertia of the engine can be prevented, and the engine The piston 13 of the cylinder 12A that is in the expansion stroke at the time of stopping can be stopped at a position suitable for restarting the engine.

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 alternator 28 is increased to an initial value set to a large value in advance, and then a value corresponding to the reduced state of the engine speed Ne at a predetermined timing. Since the target power generation current Ge of the alternator 28 is set to the engine, the control for stopping the piston 13 of the cylinder 12A, which is in the expansion stroke when the engine is stopped, at a position suitable for restarting the engine is executed more effectively. can do.

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 alternator 28 can accurately adjust the rotational resistance of the crankshaft 3 in a wide range by adjusting the target generated current Ge to an arbitrary value from about 0 A to about 60 A, for example, as shown in FIG. Thus, it is known that it takes about 0.1 sec (seconds) to raise the generated current by setting the target generated current Ge from a small current value of about 10 A to a large current value of about 60 A, for example. Yes. On the other hand, when the target generated current Ge of the alternator 28 is set to a small current value of about 10 A from a large current value of about 60 A, for example, the generated current can be changed instantaneously. It is. Therefore, at the initial stage of the operation for automatically stopping the engine, the target power generation current Ge of the alternator 28 is increased to an initial value, so that the power generation capability of the alternator 28 can be sufficiently exhibited. When the engine top dead center rotational speed ne when passing through the top dead center is detected and the target generated current Ge is set based on the top dead center rotational speed ne, the engine rotational speed Ne There is an advantage that the control for adjusting the rotational resistance of the crankshaft 3 corresponding to the lowered state can be executed quickly and accurately.

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 cylinders 12A to 12D is sufficiently reduced by reducing the intake throttle amount in a region where the engine rotational speed Ne is sufficiently high at the initial stage of the operation for automatically stopping the engine. Since it is configured to ensure, the scavenging performance of each of the cylinders 12A to 12D can be effectively improved, and the automatic stop period from the stop point t1 of fuel injection until the engine is stopped while reducing the pumping loss. By preventing the engine from becoming shorter, it is possible to effectively execute control for stopping the piston 13 of the cylinder 12A, which is in the expansion stroke at the time of stopping the engine, at a position suitable for restarting the engine during the automatic stop period. There are advantages.

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 cylinders 12A to 12D with the opening K of the throttle valve 23 set to about 30% immediately after the fuel injection is stopped. An automatic stop operation with sufficiently high engine rotation speed when the flow rate is sufficiently secured and the target power generation current Ge of the alternator 28 is set to 0 at a predetermined timing to temporarily stop power generation. In the initial stage, both the rotational resistance of the crankshaft 3 and the pumping loss can be reduced while ensuring the scavenging performance. Therefore, it is possible to prevent the engine speed Ne from being significantly reduced at the initial stage of the operation of automatically stopping the engine, and thereafter, the target power generation current Ge of the alternator 28 is brought into a state where the engine speed Ne is reduced at a predetermined timing. By setting the corresponding value and adjusting the rotational resistance of the crankshaft 3 to an appropriate value, control is performed to stop the piston 13 of the cylinder 12A, which is in the expansion stroke at the time of engine stop, at a position suitable for engine restart. Has the advantage of being able to perform more effectively.

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 engine 23, the amount of air introduced into the cylinder 12A that is in the expansion stroke when the engine is stopped by closing the throttle valve 23 at an appropriate time. Is adjusted to be larger than the cylinder 12C in the compression stroke, and the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A is within a range R suitable for restarting the engine, that is, a position slightly offset from the center of the stroke to the bottom dead center side. Can be stopped.

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 throttle valve 23 so that the intake negative pressure Bt becomes a constant value. The engine automatic stop control for reducing the engine rotation speed Ne along the reference line thus made can be executed more appropriately.

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t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 time t 5 the piston 13 reaches its end of compression top dead center, whether the piston 13 tends to stop at the position of the second half side of the stroke Since the determination is made and the opening degree K of the throttle valve 23 is adjusted according to the determination result, the stroke amount of the piston 13 immediately before the engine is stopped is appropriately adjusted to be within a range R suitable for restarting the engine. Thus, the automatic stop control for stopping the piston 13 can be properly executed.

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 piston 13 tend to stop at a position near the latter half of the stroke depending on whether or not the final top dead center rotational speed ne1 is 200 rpm or more and the boost pressure Bt2 satisfies the condition that P2 = −200 mmHg or less? If NO is determined, the opening degree K of the throttle valve 23 is set to a first opening degree set in advance to about 40% to reduce the intake resistance of the intake stroke cylinder 12D. Thus, it is possible to effectively prevent the position of the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A from exceeding the lower limit of the appropriate range R. On the other hand, if the determination result is YES, the opening degree K of the throttle valve 23 is set to a second opening degree of about 5%, and an appropriate intake resistance is generated in the intake stroke cylinder 12D, whereby the piston 13 There is an advantage that it is possible to prevent the stop position from exceeding the appropriate range R and further toward the later stage.

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 throttle valve 23 disposed on the upstream side of the surge tank 21b is used to adjust the intake flow rate to each of the cylinders 12A to 12D has been described. The present invention is not limited to this, and a known variable valve mechanism that changes the lift amount of the intake valve 19 provided in each of the cylinders 12A to 12D is provided to adjust the intake flow rate to each of the cylinders 12A to 12D. Alternatively, the intake flow rate to each of the cylinders 12A to 12D is adjusted using a multiple throttle valve in which a valve body is individually provided in the branch intake passage 21a connected to each of the cylinders 12A to 12D. You may comprise as follows.

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 throttle valve 23; Although the operation of increasing the target generated current Ge of the alternator 28 is simultaneously performed, it is not always necessary to match the operation time points of the two, and the opening time of the throttle valve 23 is decreased according to the increase timing of the target generated current Ge of the alternator 28. You may make it shift slightly back and forth from the time t2.

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 crankshaft 3 is slightly reversed first by causing the compression stroke cylinder 12C to perform the first combustion. Although the ignition is performed after rotating and compressing the air-fuel mixture in the expansion stroke cylinder 12A, the engine starter according to the present invention is not limited to this, and the expansion stroke cylinder 12A is first ignited. May be configured to restart the engine.

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 expansion stroke cylinder 12A is divided injection (J1 + J2). This is achieved by reducing the compression pressure due to the latent heat of vaporization and ensuring the vaporization performance. It is also possible to formulate a timing (predetermined fuel injection timing) that can be compatible with the above as much as possible through experiments or the like, and to perform one fuel injection at the predetermined fuel injection timing. Further, the divided fuel injection performed for the first combustion in the expansion stroke cylinder 12A when the engine is restarted may be divided into three or more as required.

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.

本発明に係る始動装置を備えたエンジンの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an engine provided with a starter according to the present invention. エンジンの吸気系および排気系の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the intake system and exhaust system of an engine. エンジンの停止時に膨張行程および圧縮行程になる気筒のピストン停止位置と空気量との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the piston stop position and air quantity of the cylinder which becomes an expansion stroke and a compression stroke at the time of an engine stop. エンジン停止時におけるエンジン回転速度の変化状態等を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change state etc. of the engine speed at the time of an engine stop. エンジン停止時におけるスロットル開度および目標発電電流の変化状態等を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change state etc. of the throttle opening degree and the target generated current when the engine is stopped. エンジン停止時のエンジン回転速度とピストン停止位置との相関関係を示す分布図である。It is a distribution map which shows the correlation with the engine speed at the time of an engine stop, and a piston stop position. エンジン停止前の2番目における上死点回転速度とピストン停止位置との相関関係を示す分布図である。It is a distribution map which shows the correlation with the top dead center rotational speed and piston stop position in the 2nd before an engine stop. エンジンの自動停止制御動作の前半部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the first half of the engine automatic stop control operation. エンジンの自動停止制御動作の中盤部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the middle part of an engine automatic stop control operation | movement. エンジンの自動停止制御動作の後半部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the second half part of the engine automatic stop control operation. エンジンの回転速度に応じてオルタネータの目標発電電流を設定するためのマップの一例を示す図表である。It is a graph which shows an example of the map for setting the target electric power generation current of an alternator according to the rotational speed of an engine. エンジンの再始動時における制御動作の前半部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the first half of the control action at the time of engine restart. エンジンの再始動時における制御動作の中盤部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the middle part of control action at the time of engine restart. エンジンの再始動時における制御動作の後半部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the latter half part of the control action at the time of engine restart. エンジンの再始動時における燃焼動作等を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the combustion operation etc. at the time of engine restart. エンジンの再始動時におけるエンジン回転速度の変化状態等を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change state etc. of the engine speed at the time of engine restart. オルタネータの発電電流の変化状態を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change state of the electric power generation current of an alternator.

符号の説明Explanation of symbols

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 Crankshaft 13 Piston 16 Fuel Injection Valve 23 Throttle Valve 28 Alternator

Claims (10)

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.
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、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ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの始動装置。   When the engine is automatically stopped, the engine speed is detected when the engine crank angle reaches a preset detection angle. When the engine speed is low, the alternator 2. The engine starting device according to claim 1, wherein the target generated current is set to a small value. 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の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ことを特徴とする請求項2に記載のエンジンの始動装置。   3. The engine starter according to claim 2, wherein a target generated current of the alternator is set based on an engine rotational speed detected when the piston passes through the compression top dead center. エンジンの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ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のエンジンの始動装置。   The alternator target power generation current is set to a value corresponding to a reduced state of the engine speed before at least the second compression top dead center before the engine is stopped. The engine starter according to claim 1. 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ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のエンジンの始動装置。   When the engine is automatically stopped, the target generator current of the alternator is set to a value corresponding to the reduced state of the engine speed when the engine speed drops below a predetermined speed after stopping fuel injection. The engine starting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the engine starting device is provided. 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ことを特徴とする請求項5に記載のエンジンの始動装置。   When the engine is automatically stopped, when the engine speed drops to a predetermined speed set in a region lower than the normal idle speed, the alternator target power generation is set to a value corresponding to the reduced engine speed state. 6. The engine starting device according to claim 5, wherein an electric current is set. 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ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のエンジンの始動装置。   When the engine is automatically stopped, the target generator current of the alternator is increased to an initial value set to a large value in advance, and then the target generator current of the alternator is set to a value corresponding to the reduced state of the engine speed. The engine starting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the engine starting device is any one of the above. 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ことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のエンジンの始動装置。   8. The intake throttle amount is adjusted in a direction to increase an intake flow rate drawn into each cylinder of the engine immediately after stopping the fuel injection when the engine is automatically stopped. The engine starting device according to the item. 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ことを特徴とする請求項8に記載のエンジンの始動装置。   When the engine is automatically stopped, after adjusting the intake throttle amount so as to increase the intake flow rate sucked into each cylinder of the engine, the target generator current of the alternator is set to a value corresponding to the reduced state of the engine speed. 9. The engine starting device according to claim 8, wherein control is executed. 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ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のエンジンの始動装置。   When the engine is automatically stopped, it is determined whether the engine is operating in stratified lean combustion or homogeneous combustion, and the engine rotation speed when stopping fuel injection is uniform in the stratified lean combustion operating state. The engine starting device according to any one of claims 1 to 9, wherein the engine starting device is set to a value higher than that in a combustion operation state.
JP2004135369A 2004-04-30 2004-04-30 Engine starter Expired - Fee Related JP3772892B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004135369A JP3772892B2 (en) 2004-04-30 2004-04-30 Engine starter
EP05009349.1A EP1591657B8 (en) 2004-04-30 2005-04-28 Engine starting system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004135369A JP3772892B2 (en) 2004-04-30 2004-04-30 Engine starter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005315203A JP2005315203A (en) 2005-11-10
JP3772892B2 true JP3772892B2 (en) 2006-05-10

Family

ID=35442882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004135369A Expired - Fee Related JP3772892B2 (en) 2004-04-30 2004-04-30 Engine starter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3772892B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4702143B2 (en) * 2006-03-31 2011-06-15 マツダ株式会社 Engine starter
JP4666286B2 (en) * 2007-03-05 2011-04-06 株式会社デンソー Engine rotation stop control device
JP4799654B2 (en) * 2009-09-28 2011-10-26 本田技研工業株式会社 Power generation control device for internal combustion engine
JP6111985B2 (en) * 2013-11-14 2017-04-12 マツダ株式会社 Control device for premixed compression ignition engine
JP6620668B2 (en) * 2016-05-10 2019-12-18 株式会社デンソー Engine control device
DE102019215898A1 (en) * 2019-10-16 2021-04-22 Robert Bosch Gmbh Method for switching off an internal combustion engine
CN118872196A (en) * 2022-03-18 2024-10-29 日产自动车株式会社 Generator control method and generator control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005315203A (en) 2005-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3772891B2 (en) Engine starter
JP4412025B2 (en) Engine starter
EP1591657B1 (en) Engine starting system
JP3841058B2 (en) Engine starter
JP4899591B2 (en) Engine starter
JP3772892B2 (en) Engine starter
JP4395726B2 (en) Engine starter
JP3772890B2 (en) Engine starter
JP4254607B2 (en) Engine starter
JP4293075B2 (en) 4-cycle multi-cylinder engine starter
JP4315056B2 (en) Engine starter
JP4329589B2 (en) Engine starter
JP4341477B2 (en) Engine starter
JP4296989B2 (en) Engine starter
JP4341475B2 (en) Engine starter
JP4259375B2 (en) Engine starter
JP4329591B2 (en) Engine starter
JP2006052695A (en) Engine starting device
JP4604948B2 (en) Multi-cylinder engine starter
JP4244840B2 (en) Engine starter
JP4577179B2 (en) Multi-cylinder engine starter
JP4442303B2 (en) Engine starter
JP4363245B2 (en) Engine starter
JP4821336B2 (en) Engine cylinder identification device
JP4200937B2 (en) Engine starter

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050819

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20050819

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20050926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051101

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3772892

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110224

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120224

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140224

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees