JP2006170068A - Vehicle control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle control device capable of improving restarting performance, while properly maintaining a residual quantity of a battery. <P>SOLUTION: This vehicle control device has a restarting motor control means 45 for adjusting driving force or load to a crankshaft by switching a restarting motor to any of an operation state, a neutral state or a power generation state so that a position of a piston becomes a preset stopping position when stopping an engine in an expansion stroke cylinder, after a predetermined time passes, while driving the crankshaft by putting the restarting motor in the operation state over the predetermined time, after stopping fuel supply by realizing an automatic stopping condition; and changes a driving control mode of the restarting motor by the restarting motor control means 45 on the basis of a detecting result of a battery residual quantity sensor 36. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、その後、所定の再始動条件が成立したときに再始動させるように構成された車両の制御装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle control device configured to automatically stop an engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and then restart when a predetermined restart condition is satisfied.

近年、燃費低減及びＣＯ2排出量の抑制等を図るため、アイドル運転時等に所定の自動停止条件が成立したときに燃料供給を停止して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。 In recent years, in order to reduce fuel consumption and control CO 2 emissions, the fuel supply is stopped and the engine is automatically stopped when a predetermined automatic stop condition is satisfied during idle operation, etc., and then the driver A technology for automatic engine stop control (so-called idle stop control) has been developed in which the engine is automatically restarted when a restart condition such as when the vehicle is started is established.

この種のアイドルストップ制御においては、エンジン停止後における再始動性能を向上すべく、エンジン停止時に膨張行程となる気筒（以下、膨張行程気筒と称す）に対してエンジン停止前に予め燃料を噴射しておき（以下、停止前噴射と称す）、この燃料を再始動時に燃焼させることも行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３４２８７６号公報（特に〔０１８３〕段落及び〔図２３〕） In this type of idle stop control, in order to improve the restart performance after the engine is stopped, fuel is injected in advance into the cylinder that is in the expansion stroke when the engine is stopped (hereinafter referred to as the expansion stroke cylinder) before the engine stops. In addition (hereinafter referred to as pre-stop injection), this fuel is burned at the time of restart (for example, see Patent Document 1).
JP 2001-342876 (particularly [0183] paragraph and [FIG. 23])

ところで、上記アイドルストップ制御に係る技術として、エンジンの出力軸を駆動させる再始動モータをさらに設け、この再始動モータを再始動条件成立時に作動状態とすることにより、エンジンの再始動をアシストする技術も提案されている。上記再始動モータは、車両に搭載されたバッテリの電力供給により上記出力軸を駆動させる作動状態と、当該出力軸に対する駆動連結を解除するニュートラル状態と、上記出力軸からの逆作動により発電して上記バッテリに充電する発電状態とを切換可能に構成されている。   By the way, as a technique related to the idle stop control, a restart motor for driving the output shaft of the engine is further provided, and the restart motor is activated when the restart condition is satisfied, thereby assisting the engine restart. Has also been proposed. The restart motor generates power by operating an output shaft driven by power supplied from a battery mounted on a vehicle, a neutral state releasing a drive connection to the output shaft, and a reverse operation from the output shaft. The power generation state for charging the battery can be switched.

そして、本願出願人は、上記燃料供給の停止後、エンジンの停止前（すなわち、自動停止期間中）に、上記再始動モータを作動状態とする以下２つの制御方法に想到した。   The applicant of the present application has conceived the following two control methods for setting the restart motor in an operating state after stopping the fuel supply and before stopping the engine (that is, during the automatic stop period).

１）上記燃料供給の停止後に再始動モータを作動状態として出力軸を駆動することによりエンジン回転数を所定の回転数に維持する制御。   1) Control for maintaining the engine speed at a predetermined speed by driving the output shaft with the restart motor operating after the fuel supply is stopped.

この制御によれば、エンジン停止前に気筒内の掃気を行うことができるので、エンジンの再始動時の燃焼不良等を抑制して、再始動性能を向上させることができる。   According to this control, scavenging in the cylinders can be performed before the engine is stopped, so that it is possible to improve the restart performance by suppressing combustion failure or the like when the engine is restarted.

２）燃料供給を停止後、エンジンが惰性で回転している期間中に、上記再始動モータを上記作動状態、ニュートラル状態又は発電状態の何れかに切り換えることにより出力軸に対する駆動力又は負荷を調整して、ピストンを予め設定された位置に停止させる制御。   2) After the fuel supply is stopped, the driving force or load on the output shaft is adjusted by switching the restart motor to one of the operating state, neutral state or power generation state while the engine is rotating inertially. Then, control to stop the piston at a preset position.

この制御によれば、上記膨張行程気筒について、そのピストンを再始動時の点火に適した位置（例えば、下死点寄りの位置）で停止させることができるので、上記停止前噴射された燃料により生成された混合気の点火による出力を効果的に発揮させることができ、再始動性能を向上させることができる。   According to this control, since the piston of the expansion stroke cylinder can be stopped at a position suitable for ignition at the time of restart (for example, a position near the bottom dead center), the fuel injected before the stop is used. The output by ignition of the produced air-fuel mixture can be effectively exhibited, and the restart performance can be improved.

しかしながら、上記１及び２の何れの制御であっても、これらの制御を無条件に実行すると、バッテリの残量によっては、当該バッテリの過充電又は残量不足を引き起こすおそれがあった。   However, in any of the controls 1 and 2, if these controls are executed unconditionally, depending on the remaining amount of the battery, the battery may be overcharged or insufficient.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、バッテリの残量を適正に維持しながら再始動性能を向上させることができる車両の制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can improve restart performance while properly maintaining the remaining battery level.

上記課題を解決するために本発明は、バッテリの電力供給によりエンジンの出力軸を駆動させる作動状態と、当該出力軸に対する駆動連結を解除するニュートラル状態と、上記出力軸からの逆作動により発電して当該電力を上記バッテリに充電する発電状態とを切換可能な再始動モータを備えた車両において、エンジンのアイドル運転状態で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燃料供給を停止させてエンジンを自動停止させるとともに、エンジンの自動停止時に少なくとも膨張行程となる気筒に対してエンジンの停止直前に燃料を噴射させる一方、エンジンの自動停止後に予め設定された再始動条件が成立したときに、上記再始動モータを上記作動状態として上記出力軸を駆動させるとともに、上記停止直前の燃料噴射により生成された混合気に点火してエンジンを再始動させる車両の制御装置であって、上記燃料供給の停止後、所定時間にわたり上記再始動モータを作動状態として上記出力軸を駆動させる一方、上記所定時間の経過後、上記膨張行程となる気筒におけるエンジン停止時のピストン位置が予め設定された停止位置となるように上記再始動モータを作動状態、ニュートラル状態又は発電状態の何れかに切り換えることにより出力軸に対する駆動力又は負荷を調整するモータ制御手段を備え、上記バッテリの残量を検出する残量検出手段の検出結果に基づいて、上記モータ制御手段による再始動モータの駆動制御の態様を変化させるものである。   In order to solve the above-described problems, the present invention generates power by operating an output shaft of an engine by supplying power from a battery, a neutral state in which drive connection to the output shaft is released, and a reverse operation from the output shaft. In a vehicle having a restart motor capable of switching between a power generation state in which the electric power is charged to the battery, the fuel supply is stopped when a preset automatic engine stop condition is satisfied in the engine idle operation state. When the engine is automatically stopped and fuel is injected into the cylinder that is at least in the expansion stroke when the engine is automatically stopped immediately before the engine is stopped, while a preset restart condition is satisfied after the engine is automatically stopped. The restart motor is in the operating state to drive the output shaft and to inject fuel immediately before the stop. A vehicle control apparatus for igniting an air-fuel mixture generated and restarting an engine, wherein after the fuel supply is stopped, the restart motor is operated for a predetermined time to drive the output shaft, After a predetermined time has elapsed, by switching the restart motor to any one of an operating state, a neutral state, and a power generation state so that the piston position at the time of engine stop in the cylinder in the expansion stroke becomes a preset stop position. Motor control means for adjusting the driving force or load on the output shaft is provided, and the mode of restart motor drive control by the motor control means is changed based on the detection result of the remaining capacity detection means for detecting the remaining battery level. It is something to be made.

本発明によれば、バッテリの残量に応じてモータ制御手段による駆動制御の態様を変化させることができるので、当該バッテリの過充電又は残量不足を抑制しなから、再始動モータを上記所定時間駆動することにより気筒内の掃気を促進させる、又はエンジン停止時に膨張行程となる気筒（以下、膨張行程気筒と称す）のピストンを予め設定された停止位置（例えば、再始動に適した下死点寄りの位置）に停止させることができる。   According to the present invention, the mode of drive control by the motor control means can be changed in accordance with the remaining amount of the battery. Therefore, since the overcharge or the shortage of the remaining amount of the battery is not suppressed, Drives the scavenging in the cylinder by driving for a period of time, or sets the piston of a cylinder that is in an expansion stroke when the engine is stopped (hereinafter referred to as an expansion stroke cylinder) to a preset stop position (for example, bottom dead suitable for restart) It can be stopped at a point near the point).

したがって、本発明によれば、バッテリ残量を適正に維持しながら、上記掃気によって再始動時の混合気の燃焼不良を抑制する、又はエンジンの停止前に噴射（以下、停止前噴射と称す）された燃料により生成された混合気の点火による出力を効果的に発揮させることにより再始動性能を向上させることができる。   Therefore, according to the present invention, while maintaining the remaining amount of the battery properly, the scavenging suppresses the combustion failure of the air-fuel mixture at the time of restart, or the fuel is injected before the engine is stopped (hereinafter referred to as pre-stop injection). The restart performance can be improved by effectively demonstrating the output of the air-fuel mixture generated by the generated fuel.

上記駆動制御の態様としては、上記バッテリの残量が比較的多い場合、一律に上記所定時間だけ再始動モータを駆動するようにしてもよいが、上記バッテリの残量が予め設定された上限値よりも多い場合に、当該残量が上記上限値よりも少ない場合と比較して、上記所定時間を長く設定することが特に好ましい。   As an aspect of the drive control, when the remaining amount of the battery is relatively large, the restart motor may be uniformly driven for the predetermined time. However, the remaining amount of the battery is an upper limit value set in advance. It is particularly preferable to set the predetermined time longer when the remaining amount is larger than when the remaining amount is smaller than the upper limit.

この構成によれば、上記上限値よりもバッテリの残量が多い場合に、再始動モータの駆動時間を長くすることにより、バッテリの残量を減らすことができるので、当該所定時間の経過後に実行される上記ピストン停止位置の調整時において、再始動モータを発電状態とした場合にバッテリが過充電となるのを抑制することができ、当該バッテリの残量をより適正に維持することができる。   According to this configuration, when the remaining amount of the battery is larger than the upper limit value, the remaining amount of the battery can be reduced by increasing the driving time of the restart motor, so that the processing is executed after the predetermined time has elapsed. When adjusting the piston stop position, the battery can be prevented from being overcharged when the restart motor is in a power generation state, and the remaining amount of the battery can be more appropriately maintained.

さらに、上記駆動制御の態様としては、所定時間の経過後にバッテリ残量が比較的少ない場合には、上記ピストン停止位置の調整のための制御を停止させるようにしてもよいが、上記所定時間の経過後に上記バッテリの残量が予め設定された下限値よりも少ない場合には、上記再始動モータをニュートラル状態又は発電状態の何れかに切り換えることにより出力軸に対する負荷のみを調整して、上記膨張行程となる気筒のピストンの停止位置を調整することが好ましい。   Furthermore, as an aspect of the drive control, when the remaining battery level is relatively low after the lapse of a predetermined time, the control for adjusting the piston stop position may be stopped. If the remaining amount of the battery is less than a preset lower limit after the lapse of time, only the load on the output shaft is adjusted by switching the restart motor to either the neutral state or the power generation state, and the expansion It is preferable to adjust the stop position of the piston of the cylinder to be the stroke.

この構成によれば、上記所定時間の経過後にバッテリ残量が上記下限値よりも少ない場合に、上記再始動モータをニュートラル状態又は発電状態の何れかにしているので、バッテリの電力を消費しないだけでなく必要に応じて充電しながら、ピストン停止位置を調整することができ、より確実にバッテリの残量不足を抑制することができる。   According to this configuration, when the remaining battery amount is less than the lower limit value after the lapse of the predetermined time, the restart motor is set to either the neutral state or the power generation state, so that it does not consume battery power. In addition, the piston stop position can be adjusted while charging as necessary, and the shortage of the remaining amount of the battery can be more reliably suppressed.

本発明によれば、バッテリの残量を適正に維持しながら再始動性能を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the restart performance while appropriately maintaining the remaining amount of the battery.

図１及び図２は、本発明の実施形態によるエンジンの概略構成を示している。これらの図において、エンジン本体１には、気筒２が配設され、各気筒２には、ピストン３が嵌挿されることにより、その上方に燃焼室４が形成されている。上記ピストン３は、図外のコンロッドを介してクランクシャフト５に連結されている。   1 and 2 show a schematic configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. In these drawings, a cylinder 2 is disposed in the engine body 1, and a piston 3 is fitted into each cylinder 2 so that a combustion chamber 4 is formed thereabove. The piston 3 is connected to the crankshaft 5 via a connecting rod (not shown).

上記気筒２の燃焼室４には、その頂部に点火プラグ１３が装備されているとともに、吸気ポート６及び排気ポート７が開口し、この吸気ポート６には、燃料噴射弁８が設けられている。この燃料噴射弁８は、図外のニードル弁及びソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、このパルス入力時に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吸気ポート６に噴射するように構成されている。   The combustion chamber 4 of the cylinder 2 is equipped with a spark plug 13 at the top, and an intake port 6 and an exhaust port 7 are opened. A fuel injection valve 8 is provided in the intake port 6. . The fuel injection valve 8 includes a needle valve and a solenoid that are not shown in the figure, and when a pulse signal is input, the fuel injection valve 8 is driven and opened for a time corresponding to the pulse width when the pulse is input. A corresponding amount of fuel is injected into the intake port 6.

上記吸気ポート６及び排気ポート７には、吸気弁６ａ及び排気弁７ａがそれぞれ装備されている。これらの吸気弁６ａ及び排気弁７ａは、カムシャフト等を有する動弁機構により駆動されるようになっている。そして、各気筒２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２の吸気弁６ａ及び排気弁７ａの開閉タイミングが設定されている。   The intake port 6 and the exhaust port 7 are equipped with an intake valve 6a and an exhaust valve 7a, respectively. The intake valve 6a and the exhaust valve 7a are driven by a valve operating mechanism having a camshaft or the like. The opening / closing timings of the intake valve 6a and the exhaust valve 7a of each cylinder 2 are set so that each cylinder 2 performs a combustion cycle with a predetermined phase difference.

上記吸気ポート６及び排気ポート７には、吸気通路９及び排気通路１０が接続されている。この吸気通路９には、ロータリバルブからなるスロットル弁１２が配設されている。このスロットル弁１２は、アクチュエータ１２ａにより駆動されるようになっている。また、エンジン本体１のクランクシャフト５に対し、その回転角を検出するクランク角センサ１４が設けられている。   An intake passage 9 and an exhaust passage 10 are connected to the intake port 6 and the exhaust port 7. A throttle valve 12 made up of a rotary valve is disposed in the intake passage 9. The throttle valve 12 is driven by an actuator 12a. In addition, a crank angle sensor 14 that detects the rotation angle of the crankshaft 5 of the engine body 1 is provided.

図２に示すように、上記クランクシャフト５には、その一端部にエンジン本体１の回転を変速して車輪１５に伝達するトランスミッション１６が配設されているとともに、他端部にエンジンの再始動装置が配設されている。この再始動装置は、車両に搭載されたバッテリ１８からインバータ１９を介して供給された電力により回転駆動される再始動モータ２０と、この再始動モータ２０の駆動力をクランクシャフト５に伝達するチェーン又はベルトを有する動力伝達機構２１とを有している。上記再始動モータ２０は、内蔵された図略のクラッチにより、上記バッテリ１８からの供給電力により上記クランクシャフト５を駆動させる作動状態、上記クランクシャフト５に対する駆動連結を解除したニュートラル状態、又は上記クランクシャフト５からの逆作動により発電して上記バッテリ１８に充電する充電状態の何れかの状態に切換可能とされている。   As shown in FIG. 2, the crankshaft 5 is provided with a transmission 16 for shifting the rotation of the engine body 1 and transmitting it to the wheels 15 at one end thereof, and restarting the engine at the other end. A device is provided. The restart device includes a restart motor 20 that is rotationally driven by electric power supplied from a battery 18 mounted on a vehicle via an inverter 19, and a chain that transmits the driving force of the restart motor 20 to the crankshaft 5. Or it has the power transmission mechanism 21 which has a belt. The restart motor 20 is in an operating state in which the crankshaft 5 is driven by power supplied from the battery 18 by a built-in clutch (not shown), in a neutral state in which driving connection to the crankshaft 5 is released, or in the crank The battery 18 can be switched to any one of the charged states in which power is generated by the reverse operation from the shaft 5 and the battery 18 is charged.

そして、上記再始動装置は、エンジンの再始動時に後述するＥＣＵ（エンジンコントロールユニット：図３参照）３０から出力される制御信号に応じ、上記再始動モータ２０が上記作動状態となってクランクシャフト５を回転駆動し、上記ニュートラル状態となってクランクシャフト５に対する負荷を解除し、上記発電状態となって発電してこの電力を上記バッテリ１８に充電するように構成されている。また、上記再始動モータ２０には、その回転角を検出する回転角センサ２２が設けられている。   In the restart device, the restart motor 20 enters the operating state in response to a control signal output from an ECU (engine control unit: see FIG. 3) 30 described later when the engine is restarted. Is driven in a neutral state, the load on the crankshaft 5 is released, the power generation state is reached, power is generated, and the battery 18 is charged with this power. The restart motor 20 is provided with a rotation angle sensor 22 for detecting the rotation angle.

上記ＥＣＵ３０には、図３に示すように、アクセルペダルの踏込状態を検出するアクセルセンサ３２と、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ３３、運転者によるイグニッションキーの操作に応じてＯＮ又はＯＦＦ操作されるイグニッションスイッチ３４、ブレーキペダルの踏込状態を検出するブレーキスイッチ３５又は、バッテリ残量を検出するバッテリ残量センサ３６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。   As shown in FIG. 3, the ECU 30 includes an accelerator sensor 32 that detects the depression state of the accelerator pedal, a shift position sensor 33 that detects the operation position of the shift lever, and is turned on or off according to the operation of the ignition key by the driver. Each detection signal output from the ignition switch 34 that is turned OFF, the brake switch 35 that detects the depression state of the brake pedal, or the battery remaining amount sensor 36 that detects the remaining amount of the battery is input.

また、上記ＥＣＵ３０には、エンジン回転数を検出するクランク角センサ１４、上記再始動モータ２０の回転角を検出する回転角センサ２２、エンジンの冷却水温度若しくは潤滑油温度等の気筒内温度に関する値に基づいてエンジンの気筒内温度を検出するエンジン温度センサ３７又は、吸気管内の負圧を検出する吸気管負圧センサ４０からそれぞれ出力される検出信号が入力されるようになっている。   The ECU 30 includes a crank angle sensor 14 for detecting the engine speed, a rotation angle sensor 22 for detecting the rotation angle of the restart motor 20, and a value relating to the in-cylinder temperature such as the engine coolant temperature or the lubricating oil temperature. The detection signals output from the engine temperature sensor 37 for detecting the in-cylinder temperature of the engine or the intake pipe negative pressure sensor 40 for detecting the negative pressure in the intake pipe are input.

そして、上記ＥＣＵ３０には、スロットル弁１２の開度を制御するスロットル弁制御手段４１と、燃料噴射弁８から噴射される燃料の噴射タイミング及び噴射量を制御する燃料噴射制御手段４２と、点火プラグ１３による混合気の点火タイミングを制御する点火制御手段４３と、エンジンの自動停止制御を実行する自動停止制御手段４４と、エンジンの自動停止時及び再始動時に上記インバータ２２に制御信号を出力して再始動モータ２０の駆動を制御する再始動モータ制御手段４５とが設けられている。   The ECU 30 includes a throttle valve control means 41 for controlling the opening degree of the throttle valve 12, a fuel injection control means 42 for controlling the injection timing and the injection amount of fuel injected from the fuel injection valve 8, and an ignition plug. 13, an ignition control means 43 for controlling the ignition timing of the air-fuel mixture, an automatic stop control means 44 for executing an automatic engine stop control, and a control signal to the inverter 22 when the engine is automatically stopped and restarted. Restart motor control means 45 for controlling the driving of the restart motor 20 is provided.

上記スロットル弁制御手段４１は、クランク角センサ１４からのクランク角速度情報に基づいて算出されたエンジン回転速度や、アクセルセンサ３２からのアクセル開度情報等に応じて必要なスロットル弁１２の開度を演算し、この演算結果に対応した制御信号を上記アクチュエータ１２ａに出力してスロットル弁１２を開閉制御するように構成されている。   The throttle valve control means 41 determines the required opening of the throttle valve 12 according to the engine rotational speed calculated based on the crank angular speed information from the crank angle sensor 14, the accelerator opening information from the accelerator sensor 32, and the like. The throttle valve 12 is controlled to open and close by calculating and outputting a control signal corresponding to the calculation result to the actuator 12a.

また、上記燃料噴射制御手段４２及び点火制御手段４３は、上記アクセル開度情報やエンジン回転数情報に加え、エアフローセンサ３９により検出された吸気流量情報や、エンジン温度センサ３７により検出されたエンジン温度情報等に基づき、必要な燃料噴射量とその噴射時期及び適正な混合気の点火時期を演算し、この演算結果に対応した制御信号を燃料噴射弁８及び点火プラグ１３に出力するようになっている。   The fuel injection control means 42 and the ignition control means 43 include the intake air flow information detected by the air flow sensor 39 and the engine temperature detected by the engine temperature sensor 37 in addition to the accelerator opening information and engine speed information. Based on the information, etc., the required fuel injection amount, its injection timing, and the appropriate mixture ignition timing are calculated, and a control signal corresponding to the calculation result is output to the fuel injection valve 8 and the spark plug 13. Yes.

また、スロットル弁制御手段４１、燃料噴射制御手段４２、点火制御手段４３及び再始動モータ制御手段４５は、エンジンの自動停止を行う場合に、上記制御に加えて、次に述べる自動停止制御手段４４から出力される制御信号に対応した制御を実行するものである。すなわち、自動停止制御手段４４は、上記シフトポジションセンサ３３、ブレーキスイッチ３５及びバッテリ残量センサ３６等の出力信号に応じてエンジンの自動停止条件が成立したか否かを判別し、この自動停止条件が成立したことが確認された場合に、所定のタイミングで燃料噴射弁８からの燃料噴射を停止させるとともに、点火プラグ１３による混合気の点火を停止させることにより、エンジンを自動停止させるようになっている。   Further, the throttle valve control means 41, the fuel injection control means 42, the ignition control means 43, and the restart motor control means 45, in addition to the above control, perform the automatic stop control means 44 described below when the engine is automatically stopped. The control corresponding to the control signal output from is executed. That is, the automatic stop control means 44 determines whether or not an automatic engine stop condition is satisfied according to output signals from the shift position sensor 33, the brake switch 35, the battery remaining amount sensor 36, and the like. Is confirmed, the fuel injection from the fuel injection valve 8 is stopped at a predetermined timing, and the ignition of the air-fuel mixture by the spark plug 13 is stopped to automatically stop the engine. ing.

そして、上記自動停止制御手段４４によりエンジンを自動停止させる際には、エンジンの自動停止時に膨張行程になる気筒（以下、膨張行程気筒と称す）及び圧縮行程になる気筒（以下、圧縮行程気筒と称す）、つまり、エンジンの停止後に吸気弁６ａ及び排気弁７ａが閉止状態となって燃焼室４が密閉される気筒を予測して特定するとともに、これらの気筒に対してエンジンの停止直前に所定のタイミングで燃料を噴射する（以下、停止前噴射と称す）制御が実行されるようになっている。   When the engine is automatically stopped by the automatic stop control means 44, a cylinder that is in an expansion stroke (hereinafter referred to as an expansion stroke cylinder) and a cylinder that is in a compression stroke (hereinafter referred to as a compression stroke cylinder) when the engine is automatically stopped. That is, the cylinders in which the intake valve 6a and the exhaust valve 7a are closed after the engine is stopped and the combustion chamber 4 is sealed are predicted and specified, and the cylinders are predetermined immediately before the engine is stopped. The fuel is injected at the timing (hereinafter referred to as pre-stop injection).

また、上記自動停止条件が成立して燃料噴射が停止された後に所定の設定時間が経過するまでの間、上記再始動モータ２０を上記作動状態としてクランクシャフト５に駆動トルクを付与することにより、エンジン回転数の低下を抑制する制御、例えば、エンジン回転数を一定値（アイドル回転数）に維持する制御が実行されるとともに、上記設定時間よりも短い所定時間にわたってスロットル弁１２を予め設定された所定開度に開放操作する制御が上記スロットル弁制御手段４１により実行されるように構成されている。   In addition, by applying the driving torque to the crankshaft 5 with the restart motor 20 in the operating state until the predetermined set time elapses after the automatic stop condition is satisfied and the fuel injection is stopped, Control for suppressing a decrease in engine speed, for example, control for maintaining the engine speed at a constant value (idle speed) is executed, and the throttle valve 12 is preset for a predetermined time shorter than the set time. The throttle valve control means 41 is configured to execute the control for opening to a predetermined opening degree.

さらに、上記設定時間が経過した後においては、エンジンが惰性で回転し、徐々に回転数が低下することになるが、上記自動停止制御手段４４及び再始動モータ制御手段４５は、この回転数の低下が予め実験等で求められた目標回転数となるように、上記再始動モータ２０の上記作動状態、ニュートラル状態、又は発電状態を切り換えることにより、上記クランクシャフト５に対する駆動力又は負荷を調整するようになっている。   Further, after the set time elapses, the engine rotates by inertia and the rotational speed gradually decreases. However, the automatic stop control means 44 and the restart motor control means 45 have the same rotational speed. The driving force or load on the crankshaft 5 is adjusted by switching the operation state, neutral state, or power generation state of the restart motor 20 so that the reduction becomes the target rotational speed obtained in advance through experiments or the like. It is like that.

上記自動停止制御手段４４は、エンジンの自動停止状態で上記各センサの出力信号に応じてエンジンの再始動条件が成立したか否かを判定し、再始動条件が成立したことが確認された場合に、上記再始動モータ２０を上記作動状態にするとともに、上記停止前噴射された燃料により生成された混合気に点火し、かつ、エンジンの再始動時に吸気行程及び排気行程にある気筒にそれぞれ燃料を順次噴射して所定のタイミングで点火することにより、エンジンを自動的に再始動させるように構成されている。   The automatic stop control means 44 determines whether or not the engine restart condition is satisfied according to the output signal of each sensor in the engine automatic stop state, and it is confirmed that the restart condition is satisfied. In addition, the restart motor 20 is put into the operating state, the air-fuel mixture generated by the fuel injected before the stop is ignited, and the cylinders in the intake stroke and the exhaust stroke are restarted when the engine is restarted. Are sequentially injected and ignited at a predetermined timing, whereby the engine is automatically restarted.

上記自動停止制御手段４４によるエンジンの再始動制御を実行する際には、エンジンの停止時点から再始動時点までの停止継続時間が測定され、この停止継続時間に基づいて上記再始動モータ制御手段４５により再始動モータ２０の駆動トルクが調節されるようになっている。すなわち、上記ＥＣＵ３０内に設けられたタイマーによりエンジンが自動停止状態となった後に再始動条件が成立するまでの時間が停止継続時間として計測され、この停止継続時間が長い場合には、短い場合に比べて上記再始動モータ２０の駆動トルクが小さな値に設定されるようになっている。このように、停止継続時間に応じて再始動モータ２０の駆動トルクを調整することにより、再始動モータ２０から不要な駆動トルクがクランクシャフト５に付与されることに起因した電力の消費及び騒音の発生を抑制しつつ、必要な駆動トルクを付与してエンジンを適正に再始動させることができる。   When executing the engine restart control by the automatic stop control means 44, the stop duration time from the engine stop time to the restart time is measured, and the restart motor control means 45 is based on the stop duration time. Thus, the driving torque of the restart motor 20 is adjusted. That is, the time until the restart condition is satisfied after the engine is automatically stopped by the timer provided in the ECU 30 is measured as the stop duration. If this stop duration is long, In comparison, the driving torque of the restart motor 20 is set to a small value. In this way, by adjusting the drive torque of the restart motor 20 according to the stop duration time, power consumption and noise caused by unnecessary drive torque being applied to the crankshaft 5 from the restart motor 20 are reduced. While suppressing the generation, it is possible to properly restart the engine by applying a necessary driving torque.

例えば、エンジンの停止継続時間が長い場合には、エンジンの停止直前に噴射された燃料が充分に気化又は霧化した状態となり、混合気の燃焼による出力トルクが充分に得られるため、停止継続時間が短い場合に比べて上記再始動モータ２０の駆動トルクを小さな値に設定することにより、不要な電力消費を抑制することができる。一方、エンジンの停止継続時間が短い場合には、エンジンの停止直前に噴射された燃料の気化又は霧化が不充分となり、混合気の燃焼による出力トルクが充分に得られない傾向があるため、再始動モータ２０の駆動トルクを大きな値に設定することにより、エンジンを適正に再始動させることができるという利点がある。   For example, when the engine stop duration is long, the fuel injected just before the engine stop is sufficiently vaporized or atomized, and the output torque due to the combustion of the air-fuel mixture is sufficiently obtained. By setting the driving torque of the restart motor 20 to a small value as compared with the case where the power is short, unnecessary power consumption can be suppressed. On the other hand, when the engine stop duration is short, the fuel injected or atomized just before the engine stops is insufficiently vaporized, and the output torque due to the combustion of the mixture tends to be insufficient. There is an advantage that the engine can be restarted properly by setting the driving torque of the restart motor 20 to a large value.

さらに、上記エンジンの自動停止中にイグニッションスイッチ３４が運転者によりＯＦＦ操作されたことが検出された場合には、この時点で、エンジンの停止直前に上記気筒２（膨張行程気筒又は圧縮行程気筒）に燃料が噴射されることにより生成された混合気に点火する制御が、上記点火制御手段４３において実行されるようになっている。   Further, when it is detected that the ignition switch 34 is turned off by the driver during the automatic stop of the engine, the cylinder 2 (expansion stroke cylinder or compression stroke cylinder) immediately before the stop of the engine is detected at this time. The ignition control means 43 performs control for igniting the air-fuel mixture generated by fuel injection.

上記のように構成されたエンジンの制御装置により実行されるエンジンの自動停止及び再始動時における制御動作を、図４及び図５に示すタイムチャートに基づいて具体的に説明する。なお、図４では、４気筒のエンジンを例に挙げ、これら各気筒２を＃１気筒２Ａ、＃２気筒２Ｂ、＃３気筒２Ｃ及び＃４気筒２Ｄと称し、エンジンの自動停止制御が開始された時点からのエンジン回転数、充填効率又はクランク角の推移及び、スロットル弁１２の開閉及び再始動モータ２０の作動又は停止のタイミングをそれぞれ示している。また、図４及び図５は、＃１気筒２Ａが膨張行程気筒となる場合について示したものである。   The control operation at the time of automatic engine stop and restart executed by the engine control apparatus configured as described above will be specifically described based on the time charts shown in FIGS. In FIG. 4, a four-cylinder engine is taken as an example, and these cylinders 2 are referred to as # 1 cylinder 2A, # 2 cylinder 2B, # 3 cylinder 2C, and # 4 cylinder 2D, and automatic engine stop control is started. The engine speed, the charging efficiency or the crank angle from the point in time, the opening / closing of the throttle valve 12 and the timing of operation or stop of the restart motor 20 are shown. FIGS. 4 and 5 show the case where the # 1 cylinder 2A is an expansion stroke cylinder.

上記エンジンの制御装置では、自動停止条件が成立した後の時点ｔ０において噴射燃料をカットするとともに混合気の点火を停止する。これにより、エンジンは惰性での回転を開始することになるが、上記時点ｔ０においては、同時に再始動モータ２０を上記作動状態に切り換えて、エンジンの回転数をアイドル回転数に維持するようになっている。さらに、上記時点ｔ０においては、スロットル弁１２の開放動作も実行され、上記再始動モータ２０によるエンジン回転数を維持することと相俟って各気筒２内の掃気が実行されるようになっている。   In the engine control apparatus, the injected fuel is cut and the ignition of the air-fuel mixture is stopped at time t0 after the automatic stop condition is satisfied. As a result, the engine starts to rotate by inertia, but at the time point t0, the restart motor 20 is simultaneously switched to the above operating state to maintain the engine speed at the idle speed. ing. Further, at the time point t0, the opening operation of the throttle valve 12 is also executed, and scavenging in each cylinder 2 is executed in combination with maintaining the engine speed by the restart motor 20. Yes.

そして、上記時点ｔ０から後述する開放時間Ｙが経過した時点ｔ１において、スロットル弁１２を閉止させるとともに、上記時点ｔ０からモータ作動時間Ｚが経過した時点ｔ２において再始動モータ２０を上記ニュートラル状態に切り換える。   The throttle valve 12 is closed at a time t1 when a later-described opening time Y has elapsed from the time t0, and the restart motor 20 is switched to the neutral state at a time t2 when the motor operating time Z has elapsed from the time t0. .

上記時点ｔ２において再始動モータ２０を上記ニュートラル状態に切り換えると、エンジンは、惰性での回転を開始してその回転数が徐々に低下していく。ここで、本実施形態のエンジンの制御装置では、例えば、時点ｔ３、ｔ４、ｔ５に示すように、予め実験等で求められたエンジンの目標回転数Ｌ１と、実際の回転数Ｌ２とを比較することにより、その回転数偏差δ１、δ２、δ３を検出して、当該偏差δ１、δ２、δ３を埋めるように、すなわち、上記減衰ラインＬ１上に実際の回転数Ｌ２を乗せるように再始動モータ２０を上記作動状態、ニュートラル状態又は発電状態の何れかに切り換えるようになっている。   When the restart motor 20 is switched to the neutral state at the time point t2, the engine starts rotating by inertia and the rotational speed gradually decreases. Here, in the engine control apparatus of the present embodiment, for example, as shown at time points t3, t4, and t5, the target engine speed L1 obtained in advance through experiments or the like is compared with the actual engine speed L2. Thus, the rotational speed deviations δ1, δ2, and δ3 are detected, and the restart motor 20 is arranged so as to fill the deviations δ1, δ2, and δ3, that is, to place the actual rotational speed L2 on the attenuation line L1. Is switched to one of the operating state, neutral state and power generation state.

また、エンジンが停止する直前においては、膨張行程気筒及び圧縮行程気筒に対して燃料噴射Ｆ１、Ｆ２（以下、停止前噴射Ｆ１、Ｆ２と称す）を実行し、エンジンが自動停止した後再始動する場合には、図５に示すように、これら停止前噴射Ｆ１、Ｆ２の燃料により生成された混合気を順次点火Ｂ１、Ｂ２することにより、エンジンを再始動させるようになっている。   Further, immediately before the engine is stopped, fuel injections F1 and F2 (hereinafter referred to as pre-stop injections F1 and F2) are performed on the expansion stroke cylinder and the compression stroke cylinder, and the engine is automatically stopped and restarted. In this case, as shown in FIG. 5, the engine is restarted by sequentially igniting the air-fuel mixture generated by the fuel of these pre-stop injections F1 and F2 B1 and B2.

以下、上記エンジンの制御装置により実行される処理について、図４、図５のタイムチャート及び図６〜図８に示すフローチャートに基づいて説明する。   Hereinafter, processing executed by the engine control apparatus will be described based on the time charts of FIGS. 4 and 5 and the flowcharts of FIGS.

この制御動作がスタートすると、各種センサ類から出力された検出信号を入力した後（ステップＳ１）、エンジンが自動停止状態にあるか否かを判定し（ステップＳ２）、ＮＯと判定された場合には、上記検出信号に基づき、エンジンの自動停止条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的には、上記各種センサ類の検出信号に基づき、車速がゼロの状態で、ブレーキスイッチ３５のＯＮ状態が所定時間にわたり継続し、かつ、バッテリ残量が予め設定された所定の基準値以上であることが確認された場合には、エンジンの自動停止条件が成立したと判定され、上記要件の一つでも満足されていない場合には、自動停止条件が成立していないと判定されるようになっている。   When this control operation is started, detection signals output from various sensors are input (step S1), and then it is determined whether or not the engine is in an automatic stop state (step S2). Determines whether or not the engine automatic stop condition is satisfied based on the detection signal (step S3). Specifically, based on the detection signals of the above various sensors, the vehicle speed is zero, the brake switch 35 remains on for a predetermined time, and the remaining battery level is equal to or higher than a predetermined reference value. If it is confirmed that the automatic stop condition of the engine is satisfied, it is determined that the automatic stop condition is not satisfied when one of the above requirements is not satisfied. It has become.

上記ステップＳ３でＮＯと判定されてエンジンの自動停止条件が成立していないことが確認された場合には、エンジン回転数と吸気量とに応じた通常の燃料噴射制御及び点火制御を実行する（ステップＳ４）。   If it is determined NO in step S3 and it is confirmed that the engine automatic stop condition is not satisfied, normal fuel injection control and ignition control are executed in accordance with the engine speed and the intake air amount ( Step S4).

上記ステップＳ３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場合には、後述する燃料カット後におけるスロットル弁１２の目標開度Ｇと、その開放時間Ｙ及び燃料カット後における空転サイクル数Ｆの設定制御を実行するとともに、この空転サイクル数Ｆに基づいて再始動モータ２０を上記作動状態とする設定時間、つまり、モータ作動時間Ｚを設定する制御を実行する（ステップＳ５）。   If it is determined YES in step S3 and it is confirmed that the engine automatic stop condition is satisfied, the target opening degree G of the throttle valve 12 after the fuel cut described later, its opening time Y, and after the fuel cut will be described. The setting control of the idling cycle number F is performed, and the setting time for setting the restart motor 20 in the operating state based on the idling cycle number F, that is, the control for setting the motor operating time Z is executed (step S5). ).

次いで、通常の燃料噴射及び点火を停止して燃料カットを実行するとともに、スロットル弁１２を開放操作して、その開度を上記ステップＳ５で設定された目標スロットル開度Ｇとし、かつ、上記再始動モータ２０を作動状態としてエンジン回転数をアイドル回転数に維持する制御を実行する（ステップＳ６：時点ｔ０）。また、上記ステップＳ５で設定された開放時間Ｙが経過したか否かを判定し（ステップＳ７）、ＹＥＳと判定された時点ｔ１で、スロットル弁１２を閉止状態とした後（ステップＳ８）、ステップＳ５で設定されたモータ作動時間Ｚが経過したか否かを判定する（ステップＳ９）。   Next, normal fuel injection and ignition are stopped, fuel cut is performed, the throttle valve 12 is opened, the opening degree is set to the target throttle opening degree G set in step S5, and the re-opening is performed. Control is performed to maintain the engine speed at the idling speed with the starter motor 20 in the operating state (step S6: time t0). Further, it is determined whether or not the opening time Y set in step S5 has elapsed (step S7), and the throttle valve 12 is closed at a time t1 when it is determined YES (step S8). It is determined whether or not the motor operating time Z set in S5 has elapsed (step S9).

上記ステップＳ９でＹＥＳと判定されてモータ作動時間Ｚが経過したことが確認された場合には、この時点ｔ２で上記再始動モータ２０を上記ニュートラル状態に切り換えた後（ステップＳ１０）、エンジン回転数Ｎが、膨張行程気筒及び圧縮行程気筒を特定するために予め行った実験等に基づいて設定された基準回転数Ｒとなったか否かを判定する（ステップＳ１１）。   If it is determined YES in step S9 and it is confirmed that the motor operating time Z has elapsed, the restart motor 20 is switched to the neutral state at this time t2 (step S10), and then the engine speed is increased. It is determined whether or not N has reached a reference rotational speed R set based on an experiment or the like conducted in advance to specify the expansion stroke cylinder and the compression stroke cylinder (step S11).

次いで、上記ステップＳ１１の基準回転数Ｒに基づいて特定された膨張行程気筒（図４では＃１気筒２Ａ）のクランクアングルが圧縮上死点ＴＤＣの前５４０°（ＡＴＤＣ−５４０ｄｅｇ）となった時点の後に、当該膨張行程気筒の吸気ポート６に対する燃料噴射Ｆ１を行うとともに、上記膨張行程気筒のクランクアングルが３６０°となった時点の後に、圧縮行程気筒（図４では＃３気筒２Ｃ）の吸気ポート６に燃料噴射Ｆ２を行う（ステップＳ１２）。   Next, when the crank angle of the expansion stroke cylinder (# 1 cylinder 2A in FIG. 4) specified based on the reference rotational speed R in step S11 becomes 540 ° (ATDC-540 deg) before the compression top dead center TDC. After that, fuel injection F1 to the intake port 6 of the expansion stroke cylinder is performed, and after the crank angle of the expansion stroke cylinder reaches 360 °, intake of the compression stroke cylinder (# 3 cylinder 2C in FIG. 4) Fuel injection F2 is performed to the port 6 (step S12).

上記エンジンの停止直前における停止前噴射Ｆ１、Ｆ２を行った後、後述するモータアシスト制御を実行するとともに（ステップＳ１３）、エンジン回転数Ｎが０になったか否かを判定し（ステップＳ１４）、ＹＥＳと判定されてエンジンが自動停止状態となったことが確認された時点ｔ６で、上記停止継続時間Ｔの計測を開始する（ステップＳ１５）。   After performing the pre-stop injections F1 and F2 immediately before the stop of the engine, motor assist control described later is executed (step S13), and it is determined whether or not the engine speed N has become 0 (step S14). At time t6 when it is determined YES and it is confirmed that the engine is in the automatic stop state, measurement of the stop duration T is started (step S15).

一方、上記ステップＳ２でＹＥＳと判定され、現在エンジンが自動停止状態にあることが確認された場合には、運転者によるイグニッションスイッチ３４のＯＦＦ操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１６）。このステップＳ１６でＹＥＳと判定され、運転者が停車することを意図してイグニッションスイッチ３４をＯＦＦ操作したことが確認された場合には、膨張行程気筒及び圧縮行程気筒に上記停止前噴射Ｆ１、Ｆ２が行われることにより生成された混合気に対する点火を同時に行うとともに（ステップＳ１７）、上記停止継続時間Ｔの計測値をリセットした後（ステップＳ１８）、リターンする。   On the other hand, if it is determined YES in step S2 and it is confirmed that the engine is currently in the automatic stop state, it is determined whether or not the driver has performed an OFF operation of the ignition switch 34 (step S16). . If it is determined YES in step S16 and it is confirmed that the driver has turned off the ignition switch 34 with the intention of stopping, the pre-stop injections F1, F2 are applied to the expansion stroke cylinder and the compression stroke cylinder. Is performed at the same time (step S17), the measured value of the stop duration T is reset (step S18), and the process returns.

また、上記ステップＳ１６でＮＯと判定され、イグニッションスイッチ３４のＯＦＦ操作が行われていないことが確認された場合には、エンジンの再始動条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１９）。上記再始動条件としては、ブレーキスイッチ３５がＯＦＦ状態となったこと、ブレーキ負圧（吸気管負圧）が所定値以下となったこと、停止継続時間Ｔが所定値以上となったこと、又はバッテリ残量が所定値未満となったこと等があり、これらの要件の一つでも満足された場合に、エンジンの再始動条件が成立したものと判定される。   If it is determined NO in step S16 and it is confirmed that the ignition switch 34 is not turned OFF, it is determined whether or not the engine restart condition is satisfied (step S19). As the restart condition, the brake switch 35 is turned off, the brake negative pressure (intake pipe negative pressure) is less than a predetermined value, the stop duration T is more than a predetermined value, or If the remaining battery level is less than a predetermined value or the like and one of these requirements is satisfied, it is determined that the engine restart condition is satisfied.

上記ステップＳ１９でエンジンの再始動条件が成立したと判定されると、上記再始動モータ２０の駆動トルクをテーブルから読み出す等により設定する（ステップＳ２０）。上記停止継続時間Ｔの計測値に対応した駆動トルクを設定するためのテーブルは、停止継続時間Ｔに基づいて設定され、この停止継続時間Ｔが長い場合には、短い場合に比べて駆動トルクが小さな値に設定されている。また、上記再始動条件の成立時点（図５では時点ｔ７）で再始動モータ２０を作動状態に切り換えるとともに、停止前噴射Ｆ１、Ｆ２により生成された混合気に対して所定のタイミングで点火（図５では点火Ｂ１、Ｂ２）を行うことによりエンジンを再始動させる（ステップＳ２１）。   If it is determined in step S19 that the engine restart condition is satisfied, the driving torque of the restart motor 20 is set by reading from the table (step S20). The table for setting the drive torque corresponding to the measured value of the stop duration T is set based on the stop duration T. When the stop duration T is long, the drive torque is higher than when the stop duration is short. It is set to a small value. In addition, the restart motor 20 is switched to the operating state when the restart condition is satisfied (time t7 in FIG. 5), and the air-fuel mixture generated by the pre-stop injections F1 and F2 is ignited at a predetermined timing (FIG. 5, ignition B1, B2) is performed to restart the engine (step S21).

そして、上記再始動条件の成立時点ｔ７で吸気行程にある気筒２（図５では＃４気筒２Ｄ）及び排気行程にある気筒２（図５では＃２気筒２Ｂ）に対する燃料噴射（図５では燃料噴射Ｆ３、Ｆ４）を行なうとともに（ステップＳ２２）、これらの気筒２が圧縮上死点となった時点で順次、混合気の点火（図５の例では点火Ｂ３、Ｂ４）を行った後（ステップＳ２３）、上記停止継続時間Ｔの計測値を０にリセットする（ステップＳ２４）。   Fuel injection (in FIG. 5, fuel in FIG. 5) to the cylinder 2 (# 4 cylinder 2D in FIG. 5) and the cylinder 2 (# 2 cylinder 2B in FIG. 5) in the exhaust stroke at the time t7 when the restart condition is satisfied. (Injection F3, F4) (step S22), and after igniting the air-fuel mixture (ignitions B3, B4 in the example of FIG. 5) sequentially when these cylinders 2 become compression top dead center (step S22) S23), the measured value of the stop duration T is reset to 0 (step S24).

次に、上記ステップＳ５で実行されるスロットル弁１２の目標開度Ｇ、開放時間Ｙ、空転サイクル数Ｆ及びモータ作動時間Ｚを設定する制御の具体例を、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、燃料カット前におけるエンジン温度センサ３７及び吸気温センサ３８の検出値に基づき、各気筒２の冷却に必要な吸入空気量Ａ及び許容圧縮圧力Ｂを設定する（ステップＳ２５）。上記吸入空気量Ａは、停止前噴射された再始動用燃料が上記膨張行程気筒及び圧縮行程気筒に供給されて圧縮されるまでに気筒２内を通過する吸気量であって、上記エンジン温度及び吸気温度が高いほど、上記吸入空気総量Ａも大きな値となる。また、上記許容圧縮圧力Ｂは、停止前噴射した燃料により生成された混合気が、圧縮上死点近傍で自己着火することのない限界圧力であって気筒内温度に依存した値である。   Next, a specific example of the control for setting the target opening degree G, the opening time Y, the idling cycle number F, and the motor operating time Z of the throttle valve 12 executed in step S5 will be described based on the flowchart shown in FIG. To do. When the control operation starts, the intake air amount A and the allowable compression pressure B necessary for cooling each cylinder 2 are set based on the detected values of the engine temperature sensor 37 and the intake air temperature sensor 38 before the fuel cut (step S25). . The intake air amount A is the amount of intake air that passes through the cylinder 2 until the restart fuel injected before stop is supplied to the expansion stroke cylinder and the compression stroke cylinder and compressed, and the engine temperature and The higher the intake air temperature, the greater the total intake air amount A. The allowable compression pressure B is a limit pressure at which the air-fuel mixture generated by the fuel injected before stop does not self-ignite near the compression top dead center, and is a value depending on the in-cylinder temperature.

次いで、予め設定された掃気用吸気量Ｃ、つまり、燃料カット前に噴射された最後の燃料が燃焼した後、停止前噴射された再始動用の燃料が気筒に供給されるまでの間に気筒２内を通過する吸気量Ｃと、上記ステップ２９で設定された吸入空気総量Ａとを比較し、そのうちの大きい方を目標吸気総量Ｄとして設定する（ステップＳ２６）。   Next, after the preset scavenging intake air amount C, that is, the last fuel injected before the fuel cut burns, the restart fuel injected before the stop is supplied to the cylinder. 2 is compared with the total intake air amount A set at step 29, and the larger one is set as the target total intake amount D (step S26).

また、燃料カット後の気筒内圧力を上記ステップＳ２５で求めた許容圧縮圧力Ｂ以下とし、かつ、エンジンの停止時の振動を抑制し得る値に、吸気の充填効率変化パターンＥを設定する（ステップＳ２７）。この充填効率変化パターンＥを上記のように設定するのは、エンジンの自動停止時に再始動用燃料が噴射された気筒（膨張行程気筒及び圧縮行程気筒）が圧縮上死点となった時点における吸気の充填効率が予め設定された上限値Ｂａ（図４参照）以下となるように制限することにより、エンジンの停止前に上記気筒で圧縮自己着火が生じるのを防止するとともに、エンジンの騒音や振動によって運転者が違和感を受けるのを防止するためである。   Further, the intake charging efficiency change pattern E is set to a value that allows the cylinder pressure after the fuel cut to be equal to or lower than the allowable compression pressure B obtained in step S25 and that can suppress vibration when the engine is stopped (step S25). S27). The charging efficiency change pattern E is set as described above because the intake air at the time when the cylinder (the expansion stroke cylinder and the compression stroke cylinder) into which the restart fuel is injected when the engine is automatically stopped becomes the compression top dead center. By restricting the charging efficiency of the cylinder to be equal to or lower than a preset upper limit value Ba (see FIG. 4), it is possible to prevent compression self-ignition from occurring in the cylinder before stopping the engine, and to prevent noise and vibration of the engine. This is to prevent the driver from feeling uncomfortable.

次いで、上記目標吸気総量Ｄ及び吸気の充填効率パターンＥを満足するように、燃料カット後の空転サイクル数Ｆ及び目標スロットル開度Ｇと、この目標スロットル開度Ｇにスロットル弁１２を開放する開放時間Ｙとを予め設定されたマップから読み出して設定する（ステップＳ２８）。上記燃料カット後の空転サイクル数Ｆを設定するためのマップは、図１０に示すように、吸気の充填効率パターンＥと、目標吸気総量Ｄとをパラメータとし、吸気の充填効率パターン（充填効率の変化割合）Ｅが大きいほど、空転サイクル数Ｆが小さな値となり、目標吸気総量Ｄが多いほど空転サイクル数Ｆが大きな値となるように設定されている。   Next, in order to satisfy the target intake total amount D and the charging efficiency pattern E of the intake air, the number of idling cycles F and the target throttle opening G after the fuel cut, and the opening of the throttle valve 12 to the target throttle opening G are opened. The time Y is read from a preset map and set (step S28). As shown in FIG. 10, the map for setting the number of idling cycles F after the fuel cut has an intake charge efficiency pattern E and a target intake total amount D as parameters, and an intake charge efficiency pattern (of the charge efficiency). The change rate is set such that the greater the E, the smaller the idle cycle number F, and the greater the target intake total amount D, the greater the idle cycle number F.

上記燃料カット後の目標スロットル開度Ｇは、図１１に示すように、吸気の充填効率パターンＥと、目標吸気総量Ｄとをパラメータとし、吸気の充填効率パターン（充填効率の変化割合）Ｅが大きいほど、目標スロットル開度Ｇが大きな値となり、目標吸気総量Ｄが多いほど目標スロットル開度Ｇが大きな値となるように設定され、かつ、上記開放時間Ｙも上記目標スロットル開度Ｇと同様に吸気の充填効率パターン（充填効率の変化割合）Ｅが大きいほど、大きな値となり、目標吸気総量Ｄが多いほど大きな値となるように設定されている。   As shown in FIG. 11, the target throttle opening degree G after the fuel cut uses the intake charge efficiency pattern E and the target intake total amount D as parameters, and the intake charge efficiency pattern (fill efficiency change rate) E is The larger the target throttle opening G is, the larger the target throttle opening G is. The larger the target intake air amount D is, the larger the target throttle opening G is, and the opening time Y is the same as the target throttle opening G. In addition, the larger the intake charge efficiency pattern (filling efficiency change rate) E, the larger the value, and the larger the target intake total amount D, the larger the value.

次いで、上記バッテリ残量センサ３６の検出結果に基づいて、現時点でのバッテリ残量が予め設定された上限値Ｐ１よりも少ないか否かを判定する（ステップＳ２９）。   Next, based on the detection result of the battery remaining amount sensor 36, it is determined whether or not the current battery remaining amount is smaller than a preset upper limit value P1 (step S29).

上記ステップＳ２９でＹＥＳと判定されると、上記燃料カット後の空転サイクル数Ｆを満足するように、再始動モータ２０を作動状態としてクランクシャフト５に駆動トルクを付与する設定時間、つまり、燃料カット後にエンジン回転数を一定値（アイドル回転数）に維持するためのモータ作動時間Ｚを算出する（ステップＳ３０）。具体的には、アイドル回転状態にあるエンジンを燃料カットした場合に、停止状態となるまでの時間を実験等により求め、この時間と空転サイクル数Ｆに対応した時間とに基づき、上記モータ作動時間Ｚを算出する。   If YES is determined in step S29, the set time for applying the driving torque to the crankshaft 5 with the restart motor 20 in an operating state so as to satisfy the number of idling cycles F after the fuel cut, that is, the fuel cut Later, a motor operation time Z for maintaining the engine speed at a constant value (idle speed) is calculated (step S30). Specifically, when the engine in the idle rotation state is fuel cut, the time until the engine is stopped is obtained by experiments or the like, and the motor operating time is calculated based on this time and the time corresponding to the idling cycle number F. Z is calculated.

一方、上記ステップＳ２９でＮＯと判定される、すなわち、バッテリ残量が上記上限値Ｐ１よりも多いと判定されると、上記燃料カット後の空転サイクル数Ｆを満足し、かつ、再始動モータ２０の駆動後のバッテリ残量が上記上限値Ｐ１未満となるモータ作動時間Ｚ、つまり、上記ステップＳ３０で算出されるものよりも長いモータ作動時間Ｚを算出する（ステップＳ３１）。具体的には、例えば、上記ステップＳ３０で算出されるモータ作動時間Ｚの経過時点におけるクランク角を、整数倍サイクル（７２０°×整数）だけ進ませるためのモータ作動時間Ｚを算出する。   On the other hand, if it is determined NO in step S29, that is, if it is determined that the remaining battery level is greater than the upper limit value P1, the number of idling cycles F after the fuel cut is satisfied, and the restart motor 20 The motor operating time Z when the remaining battery level after driving is less than the upper limit value P1, that is, the motor operating time Z longer than that calculated in step S30 is calculated (step S31). Specifically, for example, the motor operating time Z for advancing the crank angle at the time when the motor operating time Z calculated in step S30 has elapsed by an integer multiple cycle (720 ° × integer) is calculated.

次に、上記ステップＳ１３で実行されるモータアシスト制御を、図４、図１２、及び図１３に基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、膨張行程気筒になると判定された＃１気筒２Ａのクランク角が所定値となる時点ｔ３、ｔ４又はｔ５が到来した所定のタイミングにおいて、実際のエンジン回転数Ｌ２と、予め実験により求められた目標回転数Ｌ１との回転数偏差δ１、δ２又はδ３を算出するとともに（ステップＳ３２）、バッテリ残量が予め設定された下限値Ｐ２（図４参照）未満であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。   Next, the motor assist control executed in step S13 will be described based on FIG. 4, FIG. 12, and FIG. When the above control operation is started, the actual engine speed L2 is preliminarily determined at a predetermined timing when the crank angle of the # 1 cylinder 2A determined to become the expansion stroke cylinder reaches a predetermined value at a time point t3, t4 or t5. A rotational speed deviation δ1, δ2 or δ3 with respect to the target rotational speed L1 obtained by the experiment is calculated (step S32), and whether or not the remaining battery level is less than a preset lower limit P2 (see FIG. 4). Is determined (step S33).

上記ステップＳ３３でＮＯと判定される、すなわち、バッテリ残量が上記下限値Ｐ２よりも多いと判定されると、当該モータアシスト制御を通常モードに設定する（ステップＳ３４）。ここで、通常モードとは、図４に示すように、上記回転数偏差δ１〜δ３が正の値、つまり、実際のエンジン回転数Ｌ２が目標回転数Ｌ１よりも大きい場合には上記再始動モータ２０を発電状態として上記クランクシャフト５に対して負荷をかける一方、上記回転数偏差δ１〜δ３が負の値、つまり、実際のエンジン回転数Ｌ２が目標回転数Ｌ１よりも小さい場合には上記再始動モータ２０を作動状態として上記クランクシャフト５を駆動（正転）させるためのモードである。   If it is determined as NO in step S33, that is, if it is determined that the remaining battery level is greater than the lower limit value P2, the motor assist control is set to the normal mode (step S34). Here, as shown in FIG. 4, the normal mode refers to the restart motor when the rotational speed deviations δ1 to δ3 are positive values, that is, when the actual engine rotational speed L2 is larger than the target rotational speed L1. When the engine 20 is in a power generation state and a load is applied to the crankshaft 5 while the engine speed deviations δ1 to δ3 are negative values, that is, the actual engine speed L2 is smaller than the target engine speed L1, This is a mode for driving (normally rotating) the crankshaft 5 with the starter motor 20 in an operating state.

一方、上記ステップＳ３３でＹＥＳと判定される、すなわち、バッテリ残量が上記下限値Ｐ２よりも少ないと判定されると、当該モータアシスト制御を発電用モードに設定する（ステップＳ３５）。ここで、発電用モードとは、当該モータアシスト制御中に上記再始動モータ２０を発電状態又はニュートラル状態の何れかのみに切り換える制御であり、例えば、図１３の（ａ）に示すように、上記回転数偏差δ１〜δ３が正の値である場合には上記通常モードと同様に、上記再始動モータ２０を発電状態として上記クランクシャフト５に対して負荷をかける一方、上記回転数偏差δ１〜δ３が負の値である場合には、再始動モータ２０をニュートラル状態として上記クランクシャフト５を無負荷の状態とする。   On the other hand, if it is determined YES in step S33, that is, if it is determined that the remaining battery level is less than the lower limit P2, the motor assist control is set to the power generation mode (step S35). Here, the power generation mode is a control for switching the restart motor 20 to only the power generation state or the neutral state during the motor assist control. For example, as shown in FIG. When the rotational speed deviations δ1 to δ3 are positive values, the rotational speed deviations δ1 to δ3 are applied to the crankshaft 5 while the restart motor 20 is in a power generation state, as in the normal mode. Is a negative value, the restart motor 20 is in a neutral state and the crankshaft 5 is in an unloaded state.

さらに、上記発電用モードに設定する場合には、上記制御に代えて、又は加えて図１３の（ｂ）のように、上記回転数偏差δ１〜δ３が正になりやすい、つまり、実際のエンジン回転数Ｌ２が目標回転数Ｌ１よりも大きくなりやすいような処理を実行することもできる。具体的には、上記発電用モードに設定した時点で、上記目標回転数Ｌ１を上記通常モード時に設定するものよりも低いもの（以下、低目標回転数Ｌ１ａと称す）に設定する。ここで、低目標回転数Ｌ１ａは、上記ステップＳ１２で判別された膨張行程気筒（図４では＃１気筒２Ａ）が、より手前のサイクルで膨張行程気筒となるように予め実験等で求められたものであって、上記ＥＣＵ３０に予め記憶されたものである。このように低目標回転数Ｌ１ａを設定することにより、上記再始動モータ２０を発電状態とする機会を増やしてバッテリ残量を増やすことができる。   Further, when the power generation mode is set, the rotational speed deviations δ1 to δ3 are likely to be positive as shown in FIG. 13B instead of or in addition to the above control, that is, the actual engine It is also possible to execute a process such that the rotation speed L2 tends to be larger than the target rotation speed L1. Specifically, when the power generation mode is set, the target rotational speed L1 is set to be lower than that set in the normal mode (hereinafter referred to as the low target rotational speed L1a). Here, the low target rotation speed L1a is obtained in advance by experiments or the like so that the expansion stroke cylinder (# 1 cylinder 2A in FIG. 4) determined in step S12 becomes the expansion stroke cylinder in the earlier cycle. Which is stored in the ECU 30 in advance. By setting the low target rotational speed L1a in this manner, the remaining amount of the battery can be increased by increasing the opportunity for the restart motor 20 to generate power.

上記ステップＳ３４、Ｓ３５を実行した後、上記ステップＳ３２で算出された回転数偏差δ１、δ２又はδ３に対応した再始動モータ２０の駆動トルク、つまり停止時アシスト力を求める（ステップＳ３６）。   After executing Steps S34 and S35, the driving torque of the restart motor 20 corresponding to the rotational speed deviation δ1, δ2 or δ3 calculated in Step S32, that is, the stop assist force is obtained (Step S36).

例えば、図４に示すように、＃１気筒２Ａのクランク角が圧縮上死点ＴＤＣの前の１８０°又は圧縮上死点ＴＤＣとなった時点ｔ３又はｔ５におけるエンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌ１以上であり、上記時点ｔ３又はｔ５における回転数偏差δ１又はδ３が正の値であることが確認された場合には、エンジン回転数Ｎを目標回転数Ｌ１に近づけるために、上記回転数偏差δ１又はδ３に対応した逆トルク（再始動モータ２０を発電状態として得られるブレーキトルク）を算出する。一方、＃１気筒２Ａのクランク角が圧縮上死点ＴＤＣの前の９０°となった時点ｔ４におけるエンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌ１以下であり、上記時点ｔ４における回転数偏差δ２が負の値であることが確認された場合には、上記回転数偏差δ２に対応した正駆動トルク（再始動モータ２０を作動状態として得られる駆動トルク）を算出する。   For example, as shown in FIG. 4, the engine speed N at the time t3 or t5 when the crank angle of the # 1 cylinder 2A becomes 180 ° before the compression top dead center TDC or the compression top dead center TDC is the target speed L1. When it is confirmed that the rotational speed deviation δ1 or δ3 at the time point t3 or t5 is a positive value, the rotational speed deviation δ1 is used to bring the engine rotational speed N closer to the target rotational speed L1. Alternatively, the reverse torque corresponding to δ3 (brake torque obtained with the restart motor 20 in the power generation state) is calculated. On the other hand, the engine speed N at the time t4 when the crank angle of the # 1 cylinder 2A becomes 90 ° before the compression top dead center TDC is equal to or less than the target speed L1, and the speed deviation δ2 at the time t4 is negative. When it is confirmed that the value is a value, a positive drive torque (drive torque obtained with the restart motor 20 in the operating state) corresponding to the rotational speed deviation δ2 is calculated.

そして、再始動モータ２０に作動指令信号を出力することにより（ステップＳ３７）、上記ステップＳ３６で求められた停止時アシスト力をクランクシャフト５に作用させる。このステップＳ３７では、上記通常モード又は発電モードのうち、設定されているモードに応じて停止時アシスト力を作用させることになる。つまり、上記通常モードに設定されている場合には、上記ステップＳ３６で算出された停止時アシスト力を無条件でクランクシャフト５に作用させる一方、上記発電モードに設定されている場合には、図１３の（ａ）に示すように、上記回転数偏差δ１、δ２又はδ３が正の値である場合に再始動モータ２０によるブレーキトルクをクランクシャフト５に対して作用させるとともに回転数偏差δ１、δ２又はδ３が負の値である場合に再始動モータ２０をニュートラル状態として、クランクシャフト５に対して負荷を作用させない。   Then, by outputting an operation command signal to the restart motor 20 (step S37), the stop assist force obtained in step S36 is applied to the crankshaft 5. In step S37, the stop assist force is applied according to the set mode of the normal mode or the power generation mode. In other words, when the normal mode is set, the stop assist force calculated at step S36 is applied to the crankshaft 5 unconditionally, while when the power generation mode is set, 13 (a), when the rotational speed deviation δ1, δ2, or δ3 is a positive value, the brake torque from the restart motor 20 is applied to the crankshaft 5 and the rotational speed deviations δ1, δ2 Alternatively, when δ3 is a negative value, the restart motor 20 is set to the neutral state, and no load is applied to the crankshaft 5.

次いで、エンジン停止前の最後の圧縮上死点ＴＤＣを経過したか否か、つまり時点ｔ５を経過したか否かを判別し（ステップＳ３８）、ＮＯと判定されると、上記ステップＳ３２からの処理を繰り返し実行する。   Next, it is determined whether or not the last compression top dead center TDC before the engine has stopped, that is, whether or not the time t5 has elapsed (step S38). If NO is determined, the processing from step S32 is performed. Repeatedly.

一方、上記ステップＳ３８でＹＥＳと判定されると、膨張行程気筒になると判定された＃１気筒２Ａのクランク角が目標停止位置となった時点、つまり、当該＃１気筒２Ａのクランク角が圧縮上死点ＴＤＣ後の１２０°となった時点におけるエンジン回転数Ｎに基づき、停止時に発生するエンジンの逆転量を予測する（ステップＳ３９）。その後、上記逆転量に対応した作動指令信号を再始動モータ２０に出力することにより、上記逆転量の予測値に対応した正駆動トルクをクランクシャフト５に付与する（ステップＳ４０）。   On the other hand, if YES is determined in step S38, the crank angle of the # 1 cylinder 2A determined to become the expansion stroke cylinder reaches the target stop position, that is, the crank angle of the # 1 cylinder 2A is compressed. Based on the engine speed N at 120 ° after the dead center TDC, the amount of reverse rotation of the engine that occurs at the time of stop is predicted (step S39). Thereafter, by outputting an operation command signal corresponding to the reverse rotation amount to the restart motor 20, a positive drive torque corresponding to the predicted value of the reverse rotation amount is applied to the crankshaft 5 (step S40).

すなわち、エンジン停止に至る場合、圧縮行程気筒ではピストン３が上死点に近づくにつれて当該気筒内の空気が圧縮されてピストン３を押し返す方向に圧力が作用し、これによりエンジンが逆転して上記気筒のピストン３が下死点側に押し返されるとともに、膨張行程にある気筒のピストン３上死点側に移動し、それに伴い当該気筒内の空気が圧縮され、その圧力で膨張行程にある気筒のピストン３が下死点側に押し返される逆転現象が生じるため、この逆転量に対応した正駆動トルクをクランクシャフト５に作用させることにより、このクランクシャフト５の停止位置を目標停止位置に正確に一致させることが可能となる。   That is, when the engine is stopped, in the compression stroke cylinder, as the piston 3 approaches the top dead center, the air in the cylinder is compressed and pressure is applied in a direction to push the piston 3 back. The piston 3 of the cylinder is pushed back to the bottom dead center side and moves to the top dead center side of the piston 3 in the cylinder in the expansion stroke. As a result, the air in the cylinder is compressed. Since a reverse rotation phenomenon occurs in which the piston 3 is pushed back to the bottom dead center side, a positive drive torque corresponding to the reverse rotation amount is applied to the crankshaft 5 so that the stop position of the crankshaft 5 is accurately set to the target stop position. It is possible to match.

なお、上記モータアシスト制御では、バッテリ１８の残量が下限値Ｐ２よりも少ない場合に発電用モードに設定するようにしているが、図１４に示すように、上記残量が下限値Ｐ２よりも少ない場合に、現在の運転条件を加味して上記発電モードに設定するか否かを判別させるようにしてもよい。以下の説明では、上述した図１２のモータアシスト制御と相違する点（ステップＳ３３１）について主に説明する。   In the motor assist control, the power generation mode is set when the remaining amount of the battery 18 is less than the lower limit value P2. However, as shown in FIG. 14, the remaining amount is lower than the lower limit value P2. In the case where the number is small, it may be determined whether or not the power generation mode is set in consideration of the current operating conditions. In the following description, a point (step S331) that is different from the motor assist control of FIG. 12 described above will be mainly described.

当実施形態のモータアシスト制御では、上記ステップＳ３３においてＮＯと判定される、つまり、バッテリ１８の残量が下限値Ｐ２よりも大きいと判定されると、上記実施形態と同様に通常モードに設定する（ステップＳ３４）一方、上記ステップＳ３３でＮＯと判定され、上記残量が下限値Ｐ２より少ないと確認された場合に、走行抵抗の低い運転状態にあるか否かを判別する（ステップＳ３３１）。   In the motor assist control of this embodiment, when it is determined as NO in step S33, that is, when it is determined that the remaining amount of the battery 18 is larger than the lower limit value P2, the normal mode is set as in the above embodiment. (Step S34) On the other hand, when it is determined NO in Step S33 and it is confirmed that the remaining amount is less than the lower limit value P2, it is determined whether or not the driving state is low in running resistance (Step S331).

具体的に、このステップＳ３３１では、惰性で回転しているエンジンの回転数が上記目標回転数Ｌ１よりも高くなり易い運転状態（例えば、下り坂を走行している場合等）にあるか否かを判別する。このステップＳ３３１でＹＥＳと判定されると、上記発電モードに設定し（ステップＳ３５）、以下、上記ステップＳ３６以降の処理を実行する。   Specifically, in step S331, whether or not the engine speed that is rotating by inertia is in an operating state in which the engine speed tends to be higher than the target speed L1 (for example, when traveling downhill). Is determined. If YES is determined in this step S331, the power generation mode is set (step S35), and the processing after the step S36 is executed thereafter.

一方、上記ステップＳ３３１でＮＯと判定される、つまり、走行抵抗が比較的高い運転状態（例えば、上り坂を走行してる場合等）であると判定されると、クランクシャフト５に対する停止時アシスト力の付加（ステップＳ３５〜ステップＳ３７の処理）を省略して、上記ステップＳ３８以降の処理を実行する。   On the other hand, when it is determined NO in step S331, that is, when it is determined that the driving resistance is relatively high (for example, when traveling on an uphill), the assist force at the time of stopping against the crankshaft 5 is determined. Is omitted (steps S35 to S37), and the processing after step S38 is executed.

この実施形態によれば、バッテリ１８の残量が少ない場合に、運転状態に応じて発電用モードに設定するか、若しくは停止時アシスト力の付加を省略するかを選択することができるので、確実にバッテリ１８の上がりを防止しながら、不要な処理を省略することにより当該処理の速度を向上させることができる。   According to this embodiment, when the remaining amount of the battery 18 is low, it is possible to select whether to set the mode for power generation according to the operating state or to omit the addition of the assist power at the time of stopping. In addition, it is possible to improve the speed of the processing by omitting unnecessary processing while preventing the battery 18 from rising.

なお、上記のように所定時点における実際のエンジン回転数Ｎと、予め実験により求められた目標回転数との回転数偏差δに基づき、上記再始動モータ２０から付与される駆動トルクを制御することにより、上記気筒のクランク角が目標停止位置となった時点エンジンを停止させるようにした上記実施形態に代え、例えばエアフローセンサ３９及びクランク角センサ１４の出力信号等に応じて算出された吸気の充填効率に基づき、所定のタイミングでクランク軸トルクを算出し、この値に基づいて上記再始動モータ２０によって付与される駆動トルクを制御するようにしてもよい。   Note that the drive torque applied from the restart motor 20 is controlled based on the rotational speed deviation δ between the actual engine rotational speed N at a predetermined time point and the target rotational speed obtained in advance through experiments as described above. Thus, instead of the above-described embodiment in which the engine is stopped when the crank angle of the cylinder reaches the target stop position, for example, charging of intake air calculated according to output signals of the air flow sensor 39 and the crank angle sensor 14 is performed. The crankshaft torque may be calculated at a predetermined timing based on the efficiency, and the drive torque applied by the restart motor 20 may be controlled based on this value.

例えば、図１５に示すように、上記吸気の充填効率に基づいて＃１気筒２Ａの膨張トルクを求めるとともに、＃３気筒２Ｃの圧縮トルク、＃４気筒２Ｄの吸気抵抗、＃２気筒２Ｂの排気抵抗及びエンジン全体の機械抵抗を求め、これらの値を上記＃１気筒２Ａの膨張トルクから減算することにより、クランク軸トルクを算出するようにしてもよい。そして、上記クランク軸トルクの算出値と、予め設定された目標軸トルクとの偏差に基づき、上記再始動モータ２０によって付与される駆動トルクを制御するようにしてもよい。   For example, as shown in FIG. 15, the expansion torque of the # 1 cylinder 2A is obtained based on the intake charging efficiency, the compression torque of the # 3 cylinder 2C, the intake resistance of the # 4 cylinder 2D, and the exhaust of the # 2 cylinder 2B. The crankshaft torque may be calculated by obtaining the resistance and the mechanical resistance of the entire engine and subtracting these values from the expansion torque of the # 1 cylinder 2A. The drive torque applied by the restart motor 20 may be controlled based on the deviation between the calculated value of the crankshaft torque and a preset target shaft torque.

また、図１６に示すように、吸気の充填効率と、エンジン回転数とをパラメータとして予め設定されたマップからクランク軸トルクのピーク値を読み出し、この値と、予め設定された目標軸トルクとの偏差に基づき、上記再始動モータ２０によって付与される駆動トルクを制御するようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 16, the peak value of the crankshaft torque is read from a preset map with the intake charging efficiency and the engine speed as parameters, and this value and the preset target shaft torque are Based on the deviation, the driving torque applied by the restart motor 20 may be controlled.

さらに、図１７に示すように、所定時点ｔ３から上記エンジン回転数Ｌ２と目標回転数Ｌ１との偏差を順次算出し、あるいは上記クランク軸トルクと目標クランク軸トルクとの偏差を順次算出し、これらの偏差に基づいて上記再始動モータ２０により付与される駆動トルクをフィードバック制御することにより、上記膨張行程気筒のクランク位置が目標停止位置となった時点でエンジンを停止させるようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 17, the deviation between the engine speed L2 and the target speed L1 is sequentially calculated from a predetermined time point t3, or the deviation between the crankshaft torque and the target crankshaft torque is sequentially calculated. The engine may be stopped when the crank position of the expansion stroke cylinder reaches the target stop position by performing feedback control of the driving torque applied by the restart motor 20 based on the deviation of the above.

以上説明したように、自動停止条件が成立して燃料供給を停止した後、所定時間にわたり再始動モータ２０を作動状態として上記クランクシャフト５を駆動させる一方、上記所定時間の経過後、上記膨張行程気筒におけるエンジン停止時のピストン３の位置が予め設定された停止位置となるように上記再始動モータ２０を作動状態、ニュートラル状態又は発電状態の何れかに切り換えることにより上記クランクシャフト５に対する駆動力又は付加を調整する再始動モータ制御手段４５を備え、バッテリ残量センサ３６の検出結果に基づいて、上記再始動モータ制御手段４５による再始動モータ２０の駆動制御の態様を変化させるようにした上記実施形態によれば、バッテリ１８の過充電又は残量不足を抑制しながら、再始動モータ２０を上記所定時間駆動することにより気筒内の掃気を促進させる、又は膨張行程気筒のピストン３を予め設定された停止位置（例えば、下死点寄りの位置）に停止させることができる。   As described above, after the automatic stop condition is satisfied and the fuel supply is stopped, the restart motor 20 is operated for a predetermined time to drive the crankshaft 5. After the predetermined time has elapsed, the expansion stroke is performed. By switching the restart motor 20 to any one of an operating state, a neutral state, and a power generation state so that the position of the piston 3 when the engine is stopped in the cylinder becomes a preset stop position, The above-described embodiment is provided with the restart motor control means 45 for adjusting the addition, and the mode of the drive control of the restart motor 20 by the restart motor control means 45 is changed based on the detection result of the battery remaining amount sensor 36. According to the embodiment, the restart motor 20 is controlled while the overcharge of the battery 18 or the shortage of the remaining amount is suppressed. To promote scavenging in the cylinder by driving the constant time, or preset stop position of the piston 3 of the expansion-stroke cylinder (e.g., the position of the bottom dead point closer) can be stopped.

したがって、上記実施形態によれば、バッテリ１８の残量を適正に維持しながら、上記掃気によって再始動時の混合気の燃焼不良を抑制する、又は停止前噴射された燃料により生成された混合気の点火による出力を効果的に発揮させることにより再始動性能を向上させることができる。   Therefore, according to the embodiment, while maintaining the remaining amount of the battery 18 properly, the scavenging suppresses the combustion failure of the air-fuel mixture at the time of restart, or the air-fuel mixture generated by the fuel injected before stopping. The restart performance can be improved by effectively demonstrating the output by ignition.

上記駆動制御の態様としては、上記バッテリ１８の残量が比較的多い場合、一律に上記所定時間だけ再始動モータ２０を駆動するようにしてもよいが、上記バッテリ１８の残量が予め設定された上限値Ｐ１よりも多い場合に、当該残量が上記上限値Ｐ１よりも少ない場合と比較して、上記所定時間を長く設定することが好ましい。   As a mode of the drive control, when the remaining amount of the battery 18 is relatively large, the restart motor 20 may be uniformly driven for the predetermined time, but the remaining amount of the battery 18 is set in advance. When the amount is larger than the upper limit value P1, it is preferable to set the predetermined time longer than when the remaining amount is smaller than the upper limit value P1.

この構成によれば、上記上限値Ｐ１よりもバッテリ１８の残量が多い場合に、再始動モータ２０の駆動時間を長くすることにより、バッテリ１８の残量を減らすことができるので、当該所定時間の経過後に実行される上記ピストン３の停止位置の調整時において、再始動モータ２０を発電状態とした場合にバッテリ１８が過充電となるのを抑制することができ、当該バッテリ１８の残量をより適正に維持することができる。   According to this configuration, when the remaining amount of the battery 18 is larger than the upper limit value P1, the remaining amount of the battery 18 can be reduced by increasing the driving time of the restart motor 20, so that the predetermined time When the stop position of the piston 3 is adjusted after the elapse of time, the battery 18 can be prevented from being overcharged when the restart motor 20 is in a power generation state, and the remaining amount of the battery 18 can be reduced. It can be maintained more appropriately.

さらに、上記駆動制御の態様としては、所定時間の経過後にバッテリ１８の残量が比較的少ない場合には、上記ピストン３の停止位置の調整のための制御を停止させるようにしてもよいが、上記所定時間の経過後に上記バッテリ１８の残量が予め設定された下限値Ｐ２よりも少ない場合には、上記再始動モータ２０をニュートラル状態又は発電状態の何れかに切り換えることによりクランクシャフト５に対する負荷のみを調整して、上記膨張行程気筒のピストン３の停止位置を調整することが特に好ましい。   Furthermore, as an aspect of the drive control, when the remaining amount of the battery 18 is relatively small after a predetermined time has elapsed, the control for adjusting the stop position of the piston 3 may be stopped. When the remaining amount of the battery 18 is less than the preset lower limit P2 after the predetermined time has elapsed, the load on the crankshaft 5 is switched by switching the restart motor 20 to either the neutral state or the power generation state. It is particularly preferable to adjust only the stop position of the piston 3 of the expansion stroke cylinder.

この構成によれば、上記所定時間の経過後にバッテリ１８の残量が上記下限値Ｐ２よりも少ない場合に、上記再始動モータ２０をニュートラル状態又は発電状態の何れかにしているので、バッテリ１８の電力を消費しないだけでなく必要に応じて充電しながら、ピストン３の停止位置を調整することができ、より確実にバッテリ１８の残量不足を抑制することができる。   According to this configuration, when the remaining amount of the battery 18 is less than the lower limit value P2 after the predetermined time has elapsed, the restart motor 20 is set to either the neutral state or the power generation state. The stop position of the piston 3 can be adjusted while not only consuming electric power but also being charged as necessary, and the shortage of the remaining amount of the battery 18 can be more reliably suppressed.

本発明に係る制御装置を備えたエンジンの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the engine provided with the control apparatus which concerns on this invention. 図１のエンジンの再始動装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the restart apparatus of the engine of FIG. 本発明の車両の制御装置の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the control apparatus of the vehicle of this invention. 図３の制御装置の制御動作を示すタイムチャートであり、膨張行程気筒を＃１気筒に設定した場合の制御を示したものである。FIG. 4 is a time chart showing the control operation of the control device of FIG. 3, showing control when the expansion stroke cylinder is set to # 1 cylinder. FIG. 図３の制御装置の制御動作におけるエンジンの自動停止から再始動までの範囲を拡大して示すタイムチャートであり、膨張行程気筒を＃１気筒に設定した場合の制御を示したものである。FIG. 4 is a time chart showing an enlarged range from engine automatic stop to restart in the control operation of the control device of FIG. 3, showing control when the expansion stroke cylinder is set to # 1 cylinder. 図３の制御装置の制御動作を示すフローチャートである（１／３）。It is a flowchart which shows the control action of the control apparatus of FIG. 3 (1/3). 図３の制御装置の制御動作を示すフローチャートである（２／３）。It is a flowchart which shows the control action of the control apparatus of FIG. 3 (2/3). 図３の制御装置の制御動作を示すフローチャートである（３／３）。It is a flowchart which shows the control action of the control apparatus of FIG. 3 (3/3). 図６の燃料カット回転数及び目標スロットル開度の設定制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the setting control operation | movement of the fuel cut rotation speed and target throttle opening of FIG. エンジンの空転サイクル数を設定するためのマップの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the map for setting the number of idling cycles of an engine. 目標スロットル開度を設定するためのマップの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the map for setting a target throttle opening. 図７のモータアシスト制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the motor assist control operation | movement of FIG. 図１２の発電モードで実行される制御動作を示すタイムチャートであり、（ａ）は再始動モータを発電状態又はニュートラル状態に切り換える制御、（ｂ）は目標回転数を低めに設定する制御をそれぞれ示している。It is a time chart which shows the control operation performed by the power generation mode of FIG. 12, (a) is the control which switches a restart motor to a power generation state or a neutral state, (b) is the control which sets a target rotational speed low, respectively. Show. 図７のモータアシスト制御動作の別の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example of the motor assist control operation | movement of FIG. クランク軸トルクを算出するための具体的構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific structure for calculating a crankshaft torque. 軸トルクピーク値を求めるためのマップの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the map for calculating | requiring an axial torque peak value. モータアシスト制御動作の別の例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows another example of motor assist control operation.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン本体
２ 気筒
５ クランクシャフト（出力軸）
１８ バッテリ
２０ 再始動モータ
３６ バッテリ残量センサ
４５ 再始動モータ制御手段（モータ制御手段）
Ｐ１ 上限値
Ｐ２ 下限値 1 Engine body 2 Cylinder 5 Crankshaft (output shaft)
18 Battery 20 Restart motor 36 Battery level sensor 45 Restart motor control means (motor control means)
P1 upper limit P2 lower limit

Claims (3)

バッテリの電力供給によりエンジンの出力軸を駆動させる作動状態と、当該出力軸に対する駆動連結を解除するニュートラル状態と、上記出力軸からの逆作動により発電して当該電力を上記バッテリに充電する発電状態とを切換可能な再始動モータを備えた車両において、エンジンのアイドル運転状態で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燃料供給を停止させてエンジンを自動停止させるとともに、エンジンの自動停止時に少なくとも膨張行程となる気筒に対してエンジンの停止直前に燃料を噴射させる一方、エンジンの自動停止後に予め設定された再始動条件が成立したときに、上記再始動モータを上記作動状態として上記出力軸を駆動させるとともに、上記停止直前の燃料噴射により生成された混合気に点火してエンジンを再始動させる車両の制御装置であって、
上記燃料供給の停止後、所定時間にわたり上記再始動モータを作動状態として上記出力軸を駆動させる一方、上記所定時間の経過後、上記膨張行程となる気筒におけるエンジン停止時のピストン位置が予め設定された停止位置となるように上記再始動モータを作動状態、ニュートラル状態又は発電状態の何れかに切り換えることにより出力軸に対する駆動力又は負荷を調整するモータ制御手段を備え、
上記バッテリの残量を検出する残量検出手段の検出結果に基づいて、上記モータ制御手段による再始動モータの駆動制御の態様を変化させることを特徴とする車両の制御装置。 An operating state in which the output shaft of the engine is driven by supplying power from the battery, a neutral state in which the drive connection to the output shaft is released, and a power generating state in which the battery is charged with power generated by reverse operation from the output shaft. In a vehicle equipped with a restart motor that can be switched between, the fuel supply is stopped and the engine is automatically stopped when the preset engine automatic stop condition is satisfied in the engine idle operation state. While the fuel is injected into the cylinder that is at least in the expansion stroke at the time of stop immediately before the engine is stopped, the restart motor is set to the operating state when the preset restart condition is satisfied after the engine is automatically stopped. While driving the output shaft, the air-fuel mixture generated by the fuel injection immediately before the stop is ignited and A control apparatus for a vehicle to restart the gin,
After the fuel supply is stopped, the restart motor is operated for a predetermined time to drive the output shaft, and after the predetermined time has elapsed, the piston position at the time of engine stop in the cylinder that is in the expansion stroke is preset. Motor control means for adjusting the driving force or load on the output shaft by switching the restart motor to any of the operating state, neutral state or power generation state so as to be in the stopped position;
A control apparatus for a vehicle, characterized in that, based on the detection result of the remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of the battery, the aspect of drive control of the restart motor by the motor control means is changed. 上記バッテリの残量が予め設定された上限値よりも多い場合に、当該残量が上記上限値よりも少ない場合と比較して、上記所定時間を長く設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。   2. The predetermined time is set longer when the remaining amount of the battery is larger than a preset upper limit value, compared to a case where the remaining amount is smaller than the upper limit value. The vehicle control device described. 上記所定時間の経過後に上記バッテリの残量が予め設定された下限値よりも少ない場合には、上記再始動モータをニュートラル状態又は発電状態の何れかに切り換えることにより出力軸に対する負荷のみを調整して、上記膨張行程となる気筒のピストンの停止位置を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。   If the remaining amount of the battery is less than a preset lower limit after the predetermined time has elapsed, only the load on the output shaft is adjusted by switching the restart motor to either the neutral state or the power generation state. The vehicle control device according to claim 1, wherein a stop position of a piston of a cylinder that is in the expansion stroke is adjusted.
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