JP2006214332A - 内燃機関の制御装置及びその制御装置を備えた自動車 - Google Patents

内燃機関の制御装置及びその制御装置を備えた自動車 Download PDF

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Abstract

【課題】エンジン始動時のクランキング時コンプレッション振動を低減する。
【解決手段】内燃機関の停止に際し、当該内燃機関の複数の気筒のうち、変速機に近い位置に配置されている気筒が圧縮行程で止まるように機関停止を制御する。より具体的には、内燃機関の停止に際し、内燃機関の回転数が所定値未満となった時点（ステップＳＴ３）で、変速機に近い気筒＃４が圧縮行程で止まるまでの残回転角度を算出し（ステップＳＴ５）、その残回転角度の算出値に基づいて、電動機（例えばモータジェネレータ）を駆動制御して内燃機関のクランクシャフトを強制駆動することにより（ステップＳＴ６）、変速機に最も近い気筒＃４を圧縮行程で停止させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、さらに詳しくは、内燃機関の停止位置を制御する制御装置及びその制御装置を備えた自動車に関する。
近年、環境保護の観点から、内燃機関（以下、エンジンともいう）を搭載した自動車においては、燃費向上とエミッションの低減を目的として、自動車が交差点の信号待ちで停車した場合等において所定の条件が成立すると、エンジン燃焼室への燃料供給を停止（フューエルカット）してエンジンを停止するアイドリングストップ制御が採用されている。
また、このアイドリングストップによってエンジンが停止している状態から所定のエンジン始動条件が成立したときに、エンジンをスタータモータ等の電動機により再始動させるようにしている。このようなアイドリングストップ制御を適用した車両としては、いわゆるエコラン車や、駆動源としてエンジンとモータジェネレータ等の電動機とが搭載されたハイブリッド車がある。
アイドリングストップ制御において、エンジンの始動の際に良好な始動性を得るには、エンジン停止時の位置（例えばクランク角度）を制御することが有効である。また、アイドリングストップ制御に限られず、通常のエンジン始動においても良好な始動性を実現する上でエンジンの停止位置を制御することが重要である。さらに、ハイブリッド車では、走行中にエンジンの停止・再始動が頻繁に行われるので、その走行中におけるエンジンの停止位置を制御することも、ドライバビリティの向上をはかる上で重要である。
エンジンの停止を制御する方法としては、エンジンの停止に際し、モータジェネレータ等の電動機を駆動制御することにより、機関停止時のクランクシャフトを目的とする角度（例えばピストンが圧縮上死点となる直前の位置）で停止させ、始動時における駆動トルクを小さくする方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、エンジンの停止に際し、エンジン停止時に圧縮行程及び膨張行程となる気筒については、吸気量を増大させてピストンの上死点方向への移動に対する抵抗を与えることにより、ピストン停止位置を制御する方法（例えば、特許文献２参照）や、エンジンの停止制御において、気筒に新気を吸入することにより、クランク軸を所望の位置に停止させる方法がある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００４−０６８６３２号公報 特開２００４−１２４７５４号公報 特開２００４−１６２７０７号公報
ところで、上記した特許文献１等に記載の技術のように、エンジンの停止時において気筒を圧縮行程で停止させる制御では、始動時の駆動トルクを小さくすることは可能であるが、多気筒のうち、どの位置の気筒を圧縮行程で停止させるのかを管理することは行われていない。このため、圧縮行程で停止する気筒の位置によっては、以下に示すように、次回始動時のクランキング時コンプレッション振動が大きくなるという問題が発生する。
例えば、図８（Ａ）に示すように、変速機２０２から遠い位置に配置されている気筒＃１が圧縮行程を迎えるところでエンジン２０１が停止すると、次回始動時のクランキング時コンプレッション振動が大きくなる。すなわち、エンジン２０１と変速機２０２とが一
体的に構成されている場合が多く、その全体の重心Ｇはエンジン２０１と変速機２０２との間もしくは変速機２０２側に位置していることが多い。このため、変速機２０２から遠い位置に配置されている気筒＃１は重心Ｇに対して遠い位置となるので、クランキング始動時において気筒＃１が圧縮行程から始まると振動エネルギが大きくなる。
これに対し、図８（Ｂ）に示すように、変速機２０２に近い位置にある気筒＃４は重心Ｇからも近い位置にあるので、気筒＃４が圧縮行程を迎えるところでエンジン２０１が停止した場合、再始動時の振動エネルギが小さくて済む。従って、エンジン始動時のクランキング時コンプレッション振動を抑制するには、変速機に近い位置の気筒を圧縮行程で停止させることがよい。
本発明は、そのような点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、内燃機関の停止に際し、圧縮行程で停止させる気筒を、変速機に近い位置にある気筒とすることができ、次回始動時におけるクランキング時コンプレッション振動を低減することが可能な内燃機関の制御装置を提供すること、及び、そのような特徴を有する制御装置を備えた自動車を提供することにある。
本発明は、変速機が連結された多気筒内燃機関を制御する制御装置であって、前記内燃機関の停止に際し、当該内燃機関の複数の気筒のうち前記変速機に近い位置に配置されている気筒が圧縮行程で止まるように機関停止を制御する停止制御手段を備えていることを特徴としている。
本発明によれば、内燃機関の停止に際し、圧縮行程で停止させる気筒を、内燃機関と変速機の全体の重心に近い位置にある気筒とすることができるので、次回始動時におけるクランキング時コンプレッション振動を低減することができる。
上記停止制御手段の具体的な構成として、内燃機関の停止に際し、内燃機関のクランクシャフトを電動機にて強制駆動することにより、変速機に近い位置に配置されている気筒を圧縮行程で停止させるという構成を挙げることができる。より具体的には、内燃機関の回転数が所定値未満となった時点で、変速機に近い位置に配置されている気筒が圧縮行程で止まるまでの残回転角度を算出し、その残回転角度の算出値に基づいて前記電動機を駆動制御するという構成を挙げることができる。
本発明において、上記停止制御手段に加えて、内燃機関の始動に際し、変速機に近い位置に配置されている気筒から点火が開始されるように当該内燃機関の点火を制御する始動制御手段を設けておいてもよい。このように、エンジンの始動時に最初に点火を行う気筒を、変速機に近い位置に配置されている気筒とすることで、初爆時の振動も低減することができる。
本発明において、内燃機関の始動に際し、変速機に近い位置に配置されている気筒に新気が入るように、内燃機関の吸気通路に配置のスロットルバルブを開くタイミングを制御するようにしてもよい。このような構成を採用すると、エンジンの始動時に最初に点火を行う気筒（変速機に近い気筒）に、アイドリング運転等に必要な量の新気が入るようになるので、上記した初爆時の振動軽減効果に加えて、より良好なエンジン始動性を達成できる。
ここで、ハイブリッド車では、モータジェネレータ等の電動機の駆動力のみで走行（エンジン停止状態）しているときにエンジンを再始動する、というハイブリッド車特有の運転状態があり、その再始動時点でのアクセルの踏み込み量つまりドライバ要求駆動力を達
成することが要求される。そこで、本発明では、走行中に停止しているエンジンを再始動するに際し、エンジンの再始動時に最初に点火を行う気筒（変速機に近い気筒）に、ドライバ要求駆動力に応じた空気量（新気量）が入るように、スロットルバルブを開くタイミングを制御するという構成を採用する。そして、そのような構成を採用することによって、エンジンの再始動時において上記ドライバ要求駆動力を達成しながら、初爆時振動を抑制することが可能になる。その結果として、走行中のドライバビリティをより向上させることができる。
本発明の自動車は、以上のような特徴を有する内燃機関の制御装置を備え、内燃機関停止条件が成立した際に、内燃機関の複数の気筒のうち、変速機に近い位置に配置されている気筒が圧縮行程で止まるように機関停止を制御しているので、始動時におけるクランキング時コンプレッション振動を低減することができる。
なお、本発明を適用する自動車としては、例えば、ハイブリッド車、エコラン車、または、駆動源としてエンジンのみを搭載し、アイドリングストップ制御を行わない通常の自動車が挙げられる。
本発明によれば、内燃機関の停止に際し、変速機に近い位置に配置されている気筒を圧縮行程で停止させることができるので、次回始動時におけるクランキング時コンプレッション振動を低減することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明を適用する自動車の概略構成について図１を参照しながら説明する。
図１に示す自動車１は、ハイブリッド車であって、内燃機関であるエンジン２と、モータ及びジェネレータの機能を有するモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）３と、エンジン２及びモータジェネレータ３の駆動力を機械的に合成・分配して変速機（Ｔ／Ｍ）５に出力する遊星歯車装置（動力合成分配機構）４と、変速機５の出力軸と自動車１の駆動軸７とを連結するデファレンシャルギヤ６と、自動車駆動に利用する電力を供給及び回収するＨＶバッテリ８と、ＨＶバッテリ８の直流とモータジェネレータ３の交流との変換を行うインバータ９と、自動車駆動以外に利用する電力を供給及び回収する補機バッテリ１０と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１と、ＥＣＵ（電子制御ユニット）５０とを備えている。
なお、エンジン２と変速機５（モータジェネレータ３及び遊星歯車装置４も含む）とは一体的に構成されている。
エンジン２は、直列型４気筒ガソリンエンジンであって、４つの気筒＃１〜＃４が自動車１の前後方向に沿って配置（縦置き）されている。これら４つの気筒＃１〜＃４は、変速機５に近い側から、気筒＃４、気筒＃３、気筒＃２、気筒＃１の順で配置されている。
エンジン２は、図２に示すように、燃焼室２ａを形成するピストン２０及び出力軸であるクランクシャフト２５を備えている。ピストン２０はコネクティングロッド２６を介してクランクシャフト２５に連結されており、ピストン２０の往復運動がコネクティングロッド２６によってクランクシャフト２５の回転へと変換される。
クランクシャフト２５には、外周面に複数の突起２７ａ・・２７ａを有するシグナルロータ２７が取り付けられている。シグナルロータ２７の側方近傍にはクランクポジション
センサ４１が配置されている。クランクポジションセンサ４１は、クランクシャフト２５が回転する際にシグナルロータ２７の突起２７ａに対応するパルス状の信号を出力する。
エンジン２の燃焼室２ａには点火プラグ３１が配置されている。点火プラグ３１の点火時期はＥＣＵ５０によって制御される。
エンジン２の燃焼室２ａには吸気通路２１と排気通路２２が接続されている。吸気通路２１と燃焼室２ａとの間に吸気弁２３が設けられており、この吸気弁２３を開閉駆動することにより、吸気通路２１と燃焼室２ａとが連通または遮断される。また、排気通路２２と燃焼室２ａとの間に排気弁２４が設けられており、この排気弁２４を開閉駆動することにより、排気通路２２と燃焼室２ａとが連通または遮断される。これら吸気弁２３及び排気弁２４の開閉駆動は、クランクシャフト２５の回転が伝達される吸気カムシャフト及び排気カムシャフト（いずれも図示せず）の各回転によって行われる。
吸気通路２１には、エンジン２の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ３２が配置されている。スロットルバルブ３２はスロットルモータ３３によって駆動される。スロットルバルブ３２の開度はスロットルポジションセンサ４２によって検出される。スロットルポジションセンサ４２及び上記クランクポジションセンサ４１の出力信号はＥＣＵ５０に入力される（図１参照）。
そして、吸気通路２１には、燃料噴射用のインジェクタ（燃料噴射弁）３４が配置されている。インジェクタ３４には、燃料タンクから燃料ポンプ（いずれも図示せず）によって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路２１に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン２の燃焼室２ａに導入される。燃焼室２ａに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ３１にて点火されて燃焼する。この混合気の燃焼室２ａ内での燃焼により、ピストン２０が往復運動してクランクシャフト２５が回転する。
一方、モータジェネレータ３は、例えば三相交流同期型の電動機であって、モータとして機能するときは、ＨＶバッテリ８から電力の供給を受けて、発生させたトルクを駆動力として駆動軸７に伝達し自動車１を走行させるとともに、自動車１の減速時もしくは制動時には、ジェネレータとして機能し、回生動力を発生する。また、モータジェネレータ３は、エンジン２を始動する際のスタータモータとしても機能する。モータジェネレータ３において発生するトルクは、モータジェネレータ３に供給される電流の大きさにほぼ比例する。モータジェネレータ３の回転数は、交流電流の周波数によって制御される。
ＨＶバッテリ８は、モータジェネレータ３がモータとして機能する場合は、インバータ９を介してモータジェネレータ３に電力を供給する。また、モータジェネレータ３がジェネレータとして機能する場合は、インバータ９を介してモータジェネレータ３から電力を回収する。
インバータ９は、モータジェネレータ３とＨＶバッテリ８との間に設けられ、ＨＶバッテリ８の直流電流を３相交流電流に変換し、モータジェネレータ３に供給するとともに、モータジェネレータ３で発電された３相交流電流を直流電流に変換してＨＶバッテリ８に供給する。
補機バッテリ１０は、インバータ９の直流側に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ１１によって充電される。補機バッテリ１０の電力供給対象として、照明、オーディオ機器、エアコン用コンプレッサ、及び、ＥＣＵ５０などが挙げられる。
ＥＣＵ５０は、図示はしないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭなどを備えている。ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは、例えばエンジン２の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
そして、ＥＣＵ５０は、クランクポジションセンサ４１、スロットルポジションセンサ４２、車速センサ４３、アクセルポジションセンサ４４、シフトポジションセンサ４５、ブレーキペダルセンサ４６、及び、図示しない水温センサ、エアフローメータ、吸気温センサ、Ｏ2センサなどの各種センサの出力に基づいて、運転者の要求トルク、必要とされ
るエンジン出力、モータトルクなどを算出し、駆動力を制御する。また、ＥＣＵ５０は、モータジェネレータ３の制御、駆動力源の選択つまりエンジン２とモータジェネレータ３の切替制御、エンジン２とモータジェネレータ３が併用される場合はトルク配分の制御、さらに、下記のエンジン停止制御及び始動制御を含むエンジン２の各種制御などを実行する。なお、ＥＣＵ５０は、ＨＶバッテリ８及び補機バッテリ１０の充電状態及び温度の監視なども行う。
−エンジン停止制御−
次に、ＥＣＵ５０が実行するエンジン停止制御について説明する。
まず、エンジン２の停止時において、上述したように、エンジン２の４つの気筒＃１〜＃４のうち、変速機５から遠い位置に配置されている気筒＃１が圧縮行程を迎えるところでエンジン２が停止した場合、次回始動時（再始動時）のクランキング時コンプレッション振動が大きくなる（図８（Ａ）参照）。これに対し、変速機５から近い位置に配置されている気筒＃４が圧縮行程を迎えるところでエンジン２が停止した場合、次回始動時（再始動時）のクランキング時コンプレッション振動が小さくなる（図８（Ｂ）参照）。
以上のことから、エンジン始動時のクランキング時コンプレッション振動を抑制するには、変速機５に近い気筒＃４を圧縮行程で停止させることが要件となる。そこで、この実施形態では、エンジン２を停止する際に、図４に示すように、エンジン２の４つの気筒＃１〜＃４のうち、変速機５に最も近い位置に配置されている気筒＃４が圧縮行程で停止するように制御する。
ここで、気筒＃４の圧縮行程での停止位置は、この気筒＃４のピストン２０が圧縮行程のＴＤＣ（Ｔｏｐ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ）の直前となる位置（例えば、ピストン２０がＴＤＣ前３０°となる位置）で停止するように制御することが好ましい。
次に、ＥＣＵ５０が実行するエンジン停止制御の具体的な例を、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。この停止制御ルーチンは、所定時間周期（例えば１２ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。
まず、ステップＳＴ１において、所定のエンジン停止条件が成立した否かを判定し、その判定が肯定（ＹＥＳ）である場合つまりエンジン停止条件が成立している場合はステップＳＴ２に進む。一方、ステップＳＴ１の判定が否定判定（ＮＯ）である場合つまりエンジン停止条件が成立してない場合、この停止制御ルーチンを一旦終了する。
ここで、この例において、エンジン停止条件は、例えば、「アイドリングストップ条件」、「自動車走行中にエンジン２を停止する条件」、及び、「イグニッションスイッチ（
図示せず）ＯＦＦ」などである。
なお、アイドリングストップ条件は、自動車に搭載される変速機が自動変速機である場合、車速センサ４３からの車速検知信号に基づく車速が「０」であること、シフトポジションセンサ４５に基づくシフトレバー位置がニュートラルポジションであること、ブレーキペダルの踏み込み操作が行われていること（ブレーキペダルセンサ４６がＯＮであること）等が挙げられる。また、手動変速機である場合、アイドリングストップ条件は、例えば車速が「０」であること、シフトレバー位置がニュートラルポジションであること、クラッチペダルが踏み込まれていること等が挙げられる。
ステップＳＴ２において、エンジン２に対してフューエルカットを行った状態で、モータジェネレータ３を駆動してエンジン２の回転速度を減速する。このとき、モータジェネレータ３の駆動力にて、エンジン２のクランクシャフト２５に負トルクを与えるようにする。
ステップＳＴ３において、クランクポジションセンサ４１の出力から得られる現在のエンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ未満に低下した否かを判定し、エンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ未満になった時点でステップＳＴ４に進む。
ステップＳＴ４では、クランクポジションセンサ４１の出力から現在のクランクシャフト２５の回転角度（クランク角度ＣＡ）を読み込み、ステップＳＴ５において、その読み込んだクランク角度ＣＡと、エンジン２の停止位置の目標値つまり気筒＃４が圧縮行程となる位置（例えばＴＤＣ前３０°となる位置）とから、エンジン２の気筒＃４が圧縮行程で停止するための残回転角度を算出する。具体的には、例えば図４に示すように、現在のクランク角度ＣＡが９０°であり、気筒＃４のピストン２０を圧縮行程におけるＴＤＣ前３０°（クランク角度６９０°）で止める場合、残回転角度の算出値は６００°となる。
次に、ステップＳＴ６において、クランクシャフト２５をモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）３にて強制駆動するとともに、上記残回転角度の算出値を目標値としてモータジェネレータ３をフィードバック制御することによりエンジン２を停止させる。このようなフィードバック制御により、エンジン２の気筒＃４を圧縮行程で停止させることができる。なお、このフィードバック制御において、気筒＃４を圧縮行程で停止させるために、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）３にてクランクシャフト２５の回転をアシスト（正トルク付与）する場合もある。そして、このステップＳＴ６での制御が完了した後、停止制御ルーチンを一旦終了する。
ここで、以上の停止制御では、エンジン回転数Ｎｅが５００ｒｐｍ未満となった時点で残回転角度を算出しているが、本発明はこれに限定されない。要するに、残回転角度算出を開始するエンジン回転数Ｎｅは、ＥＣＵ５０のＣＰＵの処理能力に応じた値つまりＥＣＵ５０が現在のクランク角度ＣＡや各気筒のピストン位置（行程）を十分に認識できる回転数であればよく、５００ｒｐｍ以外の値であってもよい。ただし、残回転角度算出を開始するエンジン回転数Ｎｅを極端に低い値に設定した場合、気筒＃４を圧縮行程で終わらせるための制御時間が長くなるので好ましくない。
−エンジン始動制御−
次に、ＥＣＵ５０が実行するエンジン始動制御の具体的な例を、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ステップＳＴ１１において、エンジン始動条件が成立した否かを判定し、その判定が肯定（ＹＥＳ）である場合つまりエンジン始動条件が成立している場合はステップＳ
Ｔ１２に進む。
ここで、この例において、エンジン始動条件は、例えば、「自動車走行（モータジェネレータ３のみの駆動力による走行）中にエンジン２を始動する条件」、及び、「イグニッションスイッチＯＮ」などである。
ステップＳＴ１２において、モータジェネレータ３を駆動制御して、エンジン２のクランキングを行う。このクランキング開始時において、図６に示すように、エンジン２の気筒＃１〜＃４のうち、変速機５に最も近い位置の気筒＃４は圧縮行程から始動する。
ステップＳＴ１３では、上記モータジェネレータ３によるクランキング中に、スロットルモータ３３を制御して、エンジン２の気筒＃４に新気が入るようにスロットルバルブ３２を開くタイミングを制御するとともに、この気筒＃４への燃料噴射・点火を行い（図６参照）、次いで、気筒＃２→気筒＃１→＃３の順で燃料噴射・点火を行う（ステップＳＴ１４）。その後、この始動制御ルーチンを終了する。
以上の実施形態によれば、エンジン２の停止に際し、エンジン２の気筒＃１〜＃４のうち、変速機５に最も近い位置に配置されている気筒＃４つまりエンジン２と変速機５（モータジェネレータ３及び遊星歯車装置４も含む）の全体の重心に近い位置にある気筒＃４を圧縮行程で停止させることができるので、次回始動時におけるクランキング時コンプレッション振動を低減することができる。さらに、エンジン２の始動時に最初に燃料噴射・点火を行う気筒を、変速機５に最も近い位置に配置されている気筒＃４としているので、初爆時の振動も低減することができる。また、最初に点火を行う気筒＃４に運転に必要な量（例えばアイドリング運転に必要な量）の新気が入るようにしているので、より良好なエンジン始動性を得ることができる。
ここで、この実施形態の自動車１は、ハイブリッド車であるので、モータジェネレータ３の駆動力のみで走行（エンジン停止状態）しているときにエンジンを再始動する、というハイブリッド車特有の運転状態があり、その再始動時点でのアクセルの踏み込み量つまりドライバ要求駆動力を達成することが要求される。この実施形態では、モータジェネレータ３によるクランキング中に、図５のフロチャートのステップＳＴ１３において、スロットルモータ３３を制御してスロットルバルブ３２を開くタイミングを調整することにより、変速機５に最も近い気筒＃４にドライバ要求駆動力に応じた空気量（新気量）を入れることが可能であり、従って、エンジン２の再始動時において上記ドライバ要求駆動力を達成しながら、初爆時振動を抑制することが可能になる。その結果として、走行中にエンジン２の停止・再始動が頻繁に繰り返されても、良好なドライバビリティを確保することができる。
なお、以上の実施形態では、モータとジェネレータの双方の機能をもつモータジェネレータを搭載したハイブリッド車に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、モータとジェネレータとを個別に設けたハイブリッド車にも適用できる。
＜他の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。上述した実施形態では、駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを搭載したハイブリッド車に本発明を適用した場合について説明した。この実施形態では、駆動源としてエンジンのみを搭載したエコラン車に本発明を適用した例を説明する。
この例の自動車１０１は、図７に示すように、内燃機関であるエンジン２と、エンジン２に連結された変速機１０３と、変速機１０３の出力軸と自動車１０１の駆動軸１０５と
を連結するデファレンシャルギヤ１０４と、スタータモータ（電動機）１０６と、オルタネータ（発電機）１０７と、バッテリ１０８と、ＥＣＵ１５０とを備えている。なお、エンジン２と変速機１０３とは一体的に構成されている。
エンジン２は、４気筒ガソリンエンジン（直列型）であって、４つの気筒＃１〜＃４が自動車１０１の前後方向に沿って配置（縦置き）されている。これら４つの気筒＃１〜＃４は、変速機１０３に近い側から、気筒＃４、気筒＃３、気筒＃２、気筒＃１の順で配置されている。エンジン２には、クランクシャフト２５の回転角度を検出するためのクランクポジションセンサ４１（図２参照）が配置されている。
なお、この実施形態に用いるエンジン２は、上述した実施形態と同じであるので、その各部の構成の説明は省略する。
オルタネータ１０７は、エンジン２のクランクシャフト２５に例えばベルト等を介して連結されており、エンジン２の回転により発電する。オルタネータ１０７で発電された電力はバッテリ１０８に蓄電される。
スタータモータ１０６は、バッテリ１０８から供給される電力により回転駆動する。スタータモータ１０６の出力軸とエンジン２のクランクシャフト２５とは、プーリ１１２，１１３及びベルト１１１を介して連結されており、スタータモータ１０６の駆動力（回転力）をエンジン２のクランクシャフト２５に伝達することができ、その伝達駆動力によってエンジン２のクランクシャフト２５が回転する。スタータモータ１０６の駆動はＥＣＵ１５０によって制御される。
ＥＣＵ１５０は、クランクポジションセンサ４１、スロットルポジションセンサ４２、車速センサ４３、アクセルポジションセンサ４４、シフトポジションセンサ４５、ブレーキペダルセンサ４６、及び、図示しない水温センサ、エアフローメータ、吸気温センサ、Ｏ2センサなどの各種センサの出力に基づいてエンジン停止制御及び始動制御を含むエン
ジン２の各種制御などを実行する。
そして、この実施形態においても、ＥＣＵ１５０は、図３に示したフローチャート（停止制御ルーチン）と同様な処理によりエンジン停止制御を行って、エンジン２の＃４気筒を圧縮行程で停止させる。
ただし、この実施形態では、エコラン車を対象としているので、図３のフローチャートのステップＳＴ１のエンジン停止条件のうち、ハイブリッド車特有の停止条件、例えば「自動車走行中にエンジンを停止する条件」などの条件は含まれず、例えば「アイドリングストップ条件」、及び、「イグニッションスイッチ（図示せず）ＯＦＦ」などをエンジン停止条件とする。また、上述の実施形態では、図３のフローチャートのステップＳＴ２の「エンジン回転速度減速」、及び、ステップＳＴ５の「クランクシャフトを強制駆動」の各処理を、モータジェネレータを用いて行っているが、この実施形態では、それら「エンジン回転速度減速」及び「クランクシャフトを強制駆動」の各処理をスタータモータ１０６を用いて行う点が相違する。
さらに、ＥＣＵ１５０は、図５のフローチャート（始動制御ルーチン）と同様な処理により、エンジン２の始動制御を行って、エンジン始動時に最初に燃料噴射・点火を行う気筒を、変速機１０３に最も近い位置にある気筒＃４としている。
ただし、この実施形態では、エコラン車を対象としているので、図５のフローチャートのステップＳＴ１１のエンジン始動条件のうち、ハイブリッド車特有の始動条件、例えば
「自動車走行（モータジェネレータ３のみの駆動力による走行）中にエンジン２を始動する条件」などの条件は含まれず、例えば「ブレーキペダルの踏み込み解除（ブレーキペダルセンサ４６がＯＦＦ）」、及び、「イグニッションスイッチＯＮ」などをエンジン始動条件とする。また、上述の実施形態では、ステップＳＴ１２の「エンジン始動時のクランキング」をモータジェネレータを用いて行っているが、この実施形態では、エンジン始動時のクランキングにスタータモータ１０６を用いる点が相違する。
以上のように、この実施形態においても、エンジン２の停止に際し、エンジン２の気筒＃１〜＃４のうち、変速機１０３に最も近い位置に配置されている気筒＃４を圧縮行程で停止させることができるので、次回始動時におけるクランキング時コンプレッション振動を低減することができる。さらに、エンジン２の始動時に最初に燃料噴射・点火を行う気筒を、変速機１０３に最も近い位置に配置されている気筒＃４としているので、初爆時の振動も低減することができる。
なお、以上の実施形態では、ハイブリッド車またはエコラン車に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、駆動源としてエンジンのみを搭載し、アイドリングストップ制御を行わない通常の自動車にも適用できる。この場合、「イグニッションスイッチＯＦＦ」のみをエンジン停止条件とし、「イグニッションＯＮ」のみをエンジン始動条件として、図３及び図５のフローチャートを、エンジンを制御するＥＣＵが実行するようにすればよい。
以上の実施形態では、エンジンと変速機とを自動車の前後方向に沿って配置したＦＲ車（フロントエンジン・リヤドライブ車）に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、エンジンと変速機とを自動車の横方向に沿って配置した横置きタイプなどのＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ車）にも適用することが可能である。
以上の実施形態では、４気筒ガソリンエンジンの停止制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば筒６気筒ガソリンエンジンなど他の任意の気筒数の多気筒ガソリンエンジンの停止制御にも適用できる。また、本発明はＶ型多気筒ガソリンエンジンや横置き式多気筒ガソリンエンジンの停止制御にも適用できる。
さらに、ガソリンエンジンに限られることなく、例えばＬＰＧ（液化石油ガス）やＬＮＧ（液化天然ガス）などの他の燃料とする点火方式のエンジン、あるいは、ディーゼルエンジン等の停止制御にも適用可能であり、また、筒内直噴型エンジンの停止制御にも適用可能である。
本発明を適用する自動車の一例を示す概略構成図である。 図１の自動車に搭載するエンジンの概略構成図である。 ＥＣＵが実行するエンジン停止制御の一例を示すフローチャートである。 エンジン停止時の各気筒の行程を示す図である。 ＥＣＵが実行するエンジン始動制御の一例を示すフローチャートである。 エンジン始動時の各気筒の行程と燃料噴射・点火時期を示す図である。 本発明を適用する自動車の他の例を示す概略構成図である。 エンジン始動時のクランキング時コンプレッション振動の問題を模式的に示す図である。
符号の説明
１ 自動車（ハイブリッド車）
２ エンジン（内燃機関）
３ モータジェネレータ（電動機）
５ 変速機（Ｔ／Ｍ）
５０ ＥＣＵ

Claims (7)

  1. 変速機が連結された多気筒内燃機関を制御する制御装置であって、前記内燃機関の停止に際し、当該内燃機関の複数の気筒のうち前記変速機に近い位置に配置されている気筒が圧縮行程で止まるように機関停止を制御する停止制御手段を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記停止制御手段は、前記内燃機関の停止に際し、前記内燃機関のクランクシャフトを電動機にて強制駆動することにより、前記変速機に近い位置に配置されている気筒を圧縮行程で停止させることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記停止制御手段は、前記内燃機関の回転数が所定値未満となった時点で、前記変速機に近い位置に配置されている気筒が圧縮行程で止まるまでの残回転角度を算出し、その残回転角度の算出値に基づいて前記電動機を駆動制御することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
  4. 前記内燃機関の始動に際し、前記変速機に近い位置に配置されている気筒から点火が開始されるように当該内燃機関の点火を制御する始動制御手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
  5. 前記始動制御手段は、前記内燃機関の始動に際し、前記変速機に近い位置に配置されている気筒に新気が入るように当該内燃機関の吸気通路に配置のスロットルバルブを開くタイミングを制御することを特徴とする請求項４記載の内燃機関の制御装置。
  6. 前記変速機に近い位置に配置されている気筒に入れる新気が要求駆動力に応じた空気量であることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の制御装置。
  7. 請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置を備えた自動車であって、内燃機関停止条件が成立した際に、前記停止制御手段による機関停止が行われることを特徴とする自動車。
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