JP2011064107A - Internal combustion engine control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine control device specifying a cylinder stopped in the middle of a compression stroke with high accuracy when an internal combustion engine is stopped. <P>SOLUTION: When the engine is stopped (S400: Yes), in-cylinder pressure reaches a final peak (S402: Yes), and the maximum value of a primary differential value of final in-cylinder pressure reaching the final peak is greater than a predetermined value (S404: Yes), the internal combustion engine control device determines that the piston of the final cylinder with the in-cylinder pressure finally reaching the peak turns back before a compression top dead center and the peak of the in-cylinder pressure is formed, and specifies the final cylinder as a cylinder with compression stopped (S406). When the maximum value of the primary differential value of the final in-cylinder pressure is lower than the predetermined value (S404: No), the internal combustion engine control device determines that the piston of the final cylinder exceeds the compression top dead center and reaches an expansion stroke and the peak of the in-cylinder pressure is formed, and specifies a cylinder reaching the compression stroke next to the final cylinder as a cylinder with compression stopped (S408). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の停止時に圧縮行程で停止する気筒を特定する内燃機関制御装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine control device that identifies a cylinder that stops in a compression stroke when the internal combustion engine is stopped.

内燃機関を速やかに始動するために、内燃機関の始動時に最も早く燃料を燃焼可能となる気筒を特定し、特定された気筒から燃料噴射を開始することが考えられる。特に、アイドルストップシステムにおいては、アイドルストップ状態から運転者が走行再開の操作をしたときに内燃機関が速やかに始動することにより運転者に不快感を与えないことが望まれる。   In order to quickly start the internal combustion engine, it is conceivable to specify a cylinder that can combust the fuel earliest when starting the internal combustion engine, and start fuel injection from the specified cylinder. In particular, in the idle stop system, it is desirable that the internal combustion engine is quickly started when the driver performs an operation to resume running from the idle stop state, so that the driver does not feel uncomfortable.

そこで、特許文献１では、内燃機関が停止するときに最後に筒内圧がピークになる気筒を検出し、この気筒が圧縮行程の途中で停止したと判断している。圧縮行程の途中で停止した気筒は内燃機関が始動するときに圧縮行程から開始する気筒であるから、特許文献１では、内燃機関が始動するときに圧縮行程から開始する気筒から燃料噴射を開始し、内燃機関を速やかに始動しようとしている。   Therefore, in Patent Document 1, when the internal combustion engine is stopped, the cylinder at which the in-cylinder pressure finally reaches a peak is detected, and it is determined that this cylinder has stopped in the middle of the compression stroke. Since the cylinder stopped in the middle of the compression stroke is a cylinder that starts from the compression stroke when the internal combustion engine is started, in Patent Document 1, fuel injection is started from the cylinder that starts from the compression stroke when the internal combustion engine is started. Trying to start the internal combustion engine quickly.

特開２００５−１２０９０５号公報JP 2005-120905 A

ところで、特許文献１では、内燃機関が停止するときにクランクシャフトが或る気筒の圧縮上死点に向けて進行するものの、圧縮上死点を越えられないために逆転し、このときに該当気筒の筒内圧に最後のピークが生じると判断している。確かに、内燃機関が停止するときにクランクシャフトが圧縮上死点に向けて進行するものの、圧縮上死点を越えられないために逆転することにより該当気筒の筒内圧が最後にピークになることは考えられる。   By the way, in Patent Document 1, although the crankshaft advances toward the compression top dead center of a certain cylinder when the internal combustion engine stops, the rotation is reversed because the compression top dead center cannot be exceeded. It is determined that the last peak occurs in the in-cylinder pressure. Certainly, when the internal combustion engine stops, the crankshaft advances toward the compression top dead center, but the cylinder pressure of the corresponding cylinder finally peaks due to reverse rotation because the compression top dead center cannot be exceeded. Is considered.

しかしながら、内燃機関が停止するときにクランクシャフトがある気筒の圧縮上死点に向けて進行し、該当気筒の圧縮上死点を越えて膨張行程の途中で停止しても、膨張行程の途中で停止した気筒において筒内圧が最後にピークになることがある。したがって、最後にピークになる気筒を検出するだけでは、その気筒が圧縮行程の途中で停止したのか、最後にピークになる気筒の次に圧縮行程になる気筒が圧縮行程の途中で停止したのかを判定することはできない。   However, when the internal combustion engine is stopped, the crankshaft proceeds toward the compression top dead center of the cylinder in which the crankshaft is located. The in-cylinder pressure may finally peak in the stopped cylinder. Therefore, just detecting the last peak cylinder indicates whether the cylinder stopped in the middle of the compression stroke or whether the cylinder that became the compression stroke next to the last peaked cylinder stopped in the middle of the compression stroke. It cannot be judged.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、内燃機関の停止時に、圧縮行程の途中で停止した気筒を高精度に特定する内燃機関制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine control device that accurately identifies a cylinder stopped in the middle of a compression stroke when the internal combustion engine is stopped.

本発明者は、内燃機関が停止するときに筒内圧が最後にピークになる最終気筒において、該当気筒のピストンが圧縮上死点を越えられずに逆転して圧縮行程の途中で停止するか、該当気筒のピストンが圧縮上死点を越えて膨張行程の途中で停止するかの何れでも、筒内圧が最後にピークになることに着目した。   In the final cylinder where the in-cylinder pressure finally peaks when the internal combustion engine stops, the piston of the corresponding cylinder reverses without exceeding the compression top dead center and stops in the middle of the compression stroke, It was noted that the in-cylinder pressure peaked at the end regardless of whether the piston of the cylinder exceeded the compression top dead center and stopped in the middle of the expansion stroke.

そして、本発明者は、該当気筒のピストンが圧縮上死点を越えて停止したか、あるいは圧縮上死点を越えられずに停止したかによって、最後にピークになる筒内圧の変化状態が異なること、つまり、圧縮上死点を越えられずに停止した筒内圧のピークの方が、圧縮上死点を越えて停止した筒内圧のピークよりも急峻になることを見いだした。   Then, the inventor determines the state of change in the in-cylinder pressure that finally peaks depending on whether the piston of the corresponding cylinder has stopped beyond the compression top dead center or stopped without exceeding the compression top dead center. In other words, the in-cylinder pressure peak stopped without exceeding the compression top dead center was found to be steeper than the in-cylinder pressure peak stopped after exceeding the compression top dead center.

そこで、請求項１から４に記載の発明によると、内燃機関の各気筒における筒内圧を取得する筒内圧取得手段と、筒内圧取得手段が取得する筒内圧に基づいて、内燃機関が停止するときに筒内圧が最後にピークになる最終気筒を検出する圧力ピーク検出手段と、最終気筒において最後にピークになる筒内圧の変化状態に基づいて、内燃機関が停止するときに最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを判定し、圧縮行程で停止した圧縮停止気筒を特定する圧縮気筒特定手段と、圧縮気筒特定手段が特定した圧縮停止気筒を記憶する記憶手段と、を備える。   Therefore, according to the first to fourth aspects of the invention, when the internal combustion engine stops based on the in-cylinder pressure acquisition means for acquiring the in-cylinder pressure in each cylinder of the internal combustion engine and the in-cylinder pressure acquired by the in-cylinder pressure acquisition means. Based on the pressure peak detecting means for detecting the final cylinder at which the in-cylinder pressure finally peaks, and the change state of the in-cylinder pressure at which the final cylinder reaches its peak, the piston of the final cylinder is compressed when the internal combustion engine stops. It is determined whether or not the top dead center has been exceeded, and includes a compression cylinder specifying means for specifying the compression stop cylinder stopped in the compression stroke, and a storage means for storing the compression stop cylinder specified by the compression cylinder specifying means.

これにより、最終気筒において最後にピークになる筒内圧の高低ではなく変化状態に基づいて、該当気筒のピストンが圧縮上死点を越えて停止したか、圧縮上死点を越えられずに逆転して停止したかを高精度に判定できる。   As a result, the piston of the corresponding cylinder has stopped beyond the compression top dead center or reversed without exceeding the compression top dead center based on the change state, not the level of the in-cylinder pressure that peaks at the last cylinder. Can be determined with high accuracy.

該当気筒のピストンが圧縮上死点を越えて停止した場合には、該当気筒の次に圧縮行程となる気筒が、内燃機関が停止するときに圧縮行程で停止した圧縮停止気筒となる。また、該当気筒のピストンが圧縮上死点を越えられずに逆転して停止した場合には、該当気筒が内燃機関が停止するときに圧縮行程で停止した圧縮停止気筒となる。   When the piston of the corresponding cylinder stops beyond the compression top dead center, the cylinder that is in the compression stroke next to the corresponding cylinder becomes the compression stop cylinder that is stopped in the compression stroke when the internal combustion engine is stopped. Further, when the piston of the corresponding cylinder is reversely stopped without exceeding the compression top dead center, the corresponding cylinder becomes a compression stop cylinder stopped in the compression stroke when the internal combustion engine stops.

そして、内燃機関が停止するときに圧縮行程で停止した圧縮停止気筒を誤判定することなく特定して記憶しておくことにより、内燃機関を始動するときに圧縮停止気筒で燃料を燃焼可能であれば、速やかに内燃機関を始動できる。   Then, by specifying and storing the compression stop cylinder stopped in the compression stroke when the internal combustion engine is stopped without erroneous determination, it is possible to burn the fuel in the compression stop cylinder when starting the internal combustion engine. Thus, the internal combustion engine can be started quickly.

これにより、気筒内で燃料が燃焼して内燃機関が始動する前に内燃機関を強制的に回転させるスタータの駆動時間が短くなる。その結果、スタータの耐久性が向上する。
また、アイドルストップシステムにおいては、アイドルストップ状態から運転者が走行再開の操作をしたときに内燃機関が速やかに始動できると、運転者に不快感を与えることがない。 This shortens the drive time of the starter that forcibly rotates the internal combustion engine before the internal combustion engine starts after the fuel burns in the cylinder. As a result, the durability of the starter is improved.
Further, in the idle stop system, if the internal combustion engine can be started quickly when the driver performs an operation to resume running from the idle stop state, the driver will not be uncomfortable.

請求項２に記載の発明によると、圧縮気筒特定手段は、最終気筒において最後にピークになる筒内圧の変化率に基づいて内燃機関が停止するときに最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを判定する。   According to the second aspect of the present invention, the compression cylinder specifying means causes the piston of the final cylinder to exceed the compression top dead center when the internal combustion engine stops based on the rate of change of the in-cylinder pressure that finally peaks in the final cylinder. It is determined whether or not.

圧縮上死点を越えられずに停止した筒内圧のピークの方が、圧縮上死点を越えて停止した筒内圧のピークよりも急峻になるので、圧縮上死点を越えられずに停止したときの筒内圧と、圧縮上死点を越えて停止したときの筒内圧とでは筒内圧の変化率が異なる。そこで、最終気筒において最後にピークになる筒内圧の変化率に基づいて、内燃機関が停止するときに最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを判定できる。   The in-cylinder pressure peak that stopped without exceeding the compression top dead center is steeper than the in-cylinder pressure peak that stopped after exceeding the compression top dead center, so it stopped without exceeding the compression top dead center. The rate of change of the in-cylinder pressure differs between the in-cylinder pressure at the time and the in-cylinder pressure when the cylinder stops after exceeding the compression top dead center. Therefore, based on the rate of change of the in-cylinder pressure that finally peaks in the final cylinder, it can be determined whether or not the piston of the final cylinder has exceeded the compression top dead center when the internal combustion engine is stopped.

請求項３に記載の発明によると、圧縮気筒特定手段は、最終気筒において最後にピークになる筒内圧の変化率の最大値と所定値とを比較して内燃機関が停止するときに最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを判定する。   According to the third aspect of the present invention, the compression cylinder specifying means compares the maximum value of the rate of change of the in-cylinder pressure that peaks last in the final cylinder with a predetermined value, and determines when the internal combustion engine stops. It is determined whether the piston has exceeded compression top dead center.

圧縮上死点を越えられずに停止した筒内圧のピークの方が、圧縮上死点を越えて停止した筒内圧のピークよりも急峻になるので、圧縮上死点を越えられずに停止したときの筒内圧と、圧縮上死点を越えて停止したときの筒内圧とでは変化率の最大値が異なる。したがって、最終気筒において最後にピークになる筒内圧の変化率の最大値と所定値とを比較することにより、内燃機関が停止するときに最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを高精度に判定できる。尚、最終気筒において最後にピークとなる筒内圧の変化率の最大値と比較する所定値は、一定値でもよいし、最終気筒における回転数をパラメータとして演算され回転数に応じて変化する可変値でもよい。   The in-cylinder pressure peak that stopped without exceeding the compression top dead center is steeper than the in-cylinder pressure peak that stopped after exceeding the compression top dead center, so it stopped without exceeding the compression top dead center. The maximum value of the rate of change differs between the in-cylinder pressure at the time and the in-cylinder pressure when the cylinder stops after exceeding the compression top dead center. Therefore, by comparing the maximum value of the rate of change of the in-cylinder pressure that finally peaks in the final cylinder with a predetermined value, it is determined whether or not the piston of the final cylinder has exceeded the compression top dead center when the internal combustion engine is stopped. Can be determined with high accuracy. Note that the predetermined value to be compared with the maximum value of the change rate of the in-cylinder pressure that peaks last in the final cylinder may be a constant value, or a variable value that is calculated according to the rotational speed in the final cylinder and changes according to the rotational speed. But you can.

請求項４に記載の発明によると、圧縮気筒特定手段は、最終気筒において最後にピークになる筒内圧の２次微分値に基づいて内燃機関が停止するときに最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを判定する。   According to the fourth aspect of the present invention, the compression cylinder specifying means is configured such that when the internal combustion engine is stopped based on the second-order differential value of the in-cylinder pressure that finally peaks in the final cylinder, the piston of the final cylinder is compressed top dead center. It is determined whether or not the number is exceeded.

圧縮上死点を越えられずに停止した筒内圧のピークの方が、圧縮上死点を越えて停止した筒内圧のピークよりも急峻になるので、圧縮上死点を越えられずに停止したときの筒内圧と、圧縮上死点を越えて停止したときの筒内圧とでは、筒内圧の高低ではなく波形が異なる。筒内圧の２次微分値は筒内圧の波形形状を表すので、最終気筒において最後にピークになる筒内圧の２次微分値に基づいて、内燃機関が停止するときに最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを判定できる。   The in-cylinder pressure peak that stopped without exceeding the compression top dead center is steeper than the in-cylinder pressure peak that stopped after exceeding the compression top dead center, so it stopped without exceeding the compression top dead center. The in-cylinder pressure at the time and the in-cylinder pressure when the cylinder stops after exceeding the compression top dead center are different from each other in the waveform, not the level of the cylinder pressure. Since the secondary differential value of the in-cylinder pressure represents the waveform shape of the in-cylinder pressure, the piston of the final cylinder is compressed when the internal combustion engine is stopped based on the secondary differential value of the in-cylinder pressure that finally peaks in the final cylinder. It can be determined whether or not the dead point has been exceeded.

尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。   The functions of the plurality of means provided in the present invention are realized by hardware resources whose functions are specified by the configuration itself, hardware resources whose functions are specified by a program, or a combination thereof. The functions of the plurality of means are not limited to those realized by hardware resources that are physically independent of each other.

本実施形態による燃料噴射システムを示すブロック図。The block diagram which shows the fuel-injection system by this embodiment. クランク角センサおよびカム角センサを示す模式図。The schematic diagram which shows a crank angle sensor and a cam angle sensor. エンジン始動時の噴射開始気筒を説明するＮＥ信号およびＧ信号。NE signal and G signal explaining the injection start cylinder at the time of engine start. エンジン停止時の各気筒の回転数と筒内圧と行程との関係を示すタイムチャート。The time chart which shows the relationship between the rotation speed of each cylinder at the time of an engine stop, cylinder pressure, and stroke. エンジン停止時の各気筒の回転数と筒内圧と行程との関係を示す他のタイムチャート。The other time chart which shows the relationship between the rotation speed of each cylinder at the time of an engine stop, in-cylinder pressure, and stroke. 圧縮停止気筒および噴射開始気筒の特定ルーチン。Specific routine for compression stop cylinder and injection start cylinder.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による燃料噴射システムを図１に示す。
（燃料噴射システム２０）
本実施形態の蓄圧式の燃料噴射システム２０は、高圧ポンプ３２、コモンレール３４、燃料噴射弁４０、筒内圧センサ（Combustion Pressure Sensor：ＣＰＳ）４２、電子制御装置（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）６０等から構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A fuel injection system according to an embodiment of the present invention is shown in FIG.
(Fuel injection system 20)
A pressure accumulation type fuel injection system 20 of the present embodiment includes a high pressure pump 32, a common rail 34, a fuel injection valve 40, a cylinder pressure sensor (CPS) 42, an electronic control unit (ECU) 60, and the like. It is configured.

燃料噴射システム２０が燃料を供給するディーゼルエンジン（以下、単にエンジンとも言う。）１２は４気筒の内燃機関である。尚、エンジンは、４気筒以外の気筒数の多気筒エンジンであってもよい。   A diesel engine (hereinafter also simply referred to as an engine) 12 to which the fuel injection system 20 supplies fuel is a four-cylinder internal combustion engine. The engine may be a multi-cylinder engine having a number of cylinders other than four cylinders.

ターボチャージャのコンプレッサ２は、同軸上に配置されたタービン４により回転駆動される。コンプレッサ２で圧縮された吸気は、インタークーラ６を通り、吸気絞り弁８で流量を調整され、エンジン１２の各気筒に吸入される。吸気絞り弁８は、軽負荷領域ではＥＧＲをより多く入れるために絞られるが、高負荷領域では吸気量増大やポンピングロスの低減等のために、ほぼ全開状態に保持される。エンジン１２に吸入される吸気の圧力は、吸気圧センサ１０で検出される。   The turbocharger compressor 2 is rotationally driven by a turbine 4 arranged coaxially. The intake air compressed by the compressor 2 passes through the intercooler 6, the flow rate is adjusted by the intake throttle valve 8, and is sucked into each cylinder of the engine 12. The intake throttle valve 8 is throttled in order to put more EGR in the light load region, but is kept almost fully open in the high load region in order to increase the intake amount and reduce pumping loss. The pressure of the intake air taken into the engine 12 is detected by the intake pressure sensor 10.

ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)弁１４は、ＥＧＲクーラ１６で冷却されたエンジン１２の排気を吸気側に環流する流量を調整する。
高圧ポンプ３２は、カムシャフトのカムの回転にともないプランジャが往復移動することにより、燃料タンク３０から加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。ＥＣＵ６０が高圧ポンプ３２の図示しない調量弁に供給する電流値を制御することにより、高圧ポンプ３２が吸入行程で吸入する燃料吸入量が調量される。そして、燃料吸入量が調量されることにより、高圧ポンプ３２の燃料吐出量が調量される。 An EGR (Exhaust Gas Recirculation) valve 14 adjusts the flow rate of circulating the exhaust of the engine 12 cooled by the EGR cooler 16 to the intake side.
The high-pressure pump 32 is a known pump that pressurizes the fuel sucked into the pressurizing chamber from the fuel tank 30 when the plunger reciprocates as the cam of the camshaft rotates. By controlling the current value supplied to the metering valve (not shown) of the high pressure pump 32 by the ECU 60, the fuel suction amount sucked in the suction stroke by the high pressure pump 32 is metered. Then, the fuel discharge amount of the high-pressure pump 32 is adjusted by adjusting the fuel intake amount.

コモンレール３４は、高圧ポンプ３２が圧送する燃料を蓄圧しエンジン運転状態に応じた所定の高圧に燃料圧力を保持する。コモンレール３４の圧力（以下、「コモンレール圧」とも言う。）は、高圧ポンプ３２の吐出量およびコモンレール３４に設置された図示しない減圧弁により制御される。   The common rail 34 accumulates the fuel pumped by the high-pressure pump 32 and holds the fuel pressure at a predetermined high pressure according to the engine operating state. The pressure of the common rail 34 (hereinafter also referred to as “common rail pressure”) is controlled by a discharge amount of the high-pressure pump 32 and a pressure reducing valve (not shown) installed on the common rail 34.

燃料噴射弁４０は、エンジン１２の各気筒に設置され、コモンレール３４が蓄圧している燃料を気筒内に噴射する。燃料噴射弁４０は、エンジン１２の１回の燃焼サイクルにおいてパイロット噴射、メイン噴射およびポスト噴射等を含む多段噴射を行う。燃料噴射弁４０は、ノズルニードルに閉弁方向に燃料圧力を加える制御室の圧力を制御することにより燃料噴射量を制御する公知の電磁駆動式の弁である。   The fuel injection valve 40 is installed in each cylinder of the engine 12 and injects fuel stored in the common rail 34 into the cylinder. The fuel injection valve 40 performs multistage injection including pilot injection, main injection, post injection, and the like in one combustion cycle of the engine 12. The fuel injection valve 40 is a known electromagnetically driven valve that controls the fuel injection amount by controlling the pressure of a control chamber that applies fuel pressure to the nozzle needle in the valve closing direction.

ＣＰＳ４２は、図示しないグロープラグと一体に各気筒に設けられており、エンジン１２の筒内圧を検出する圧力センサである。
図２に示すように、クランク角センサ４４は、エンジン１２のクランクシャフトに固定されたクランクロータ４６の外周に対向して設けられている電磁ピックアップ式のセンサである。クランクロータ４６の外周には、所定角度（例えば１０°）毎の間隔で歯４７が形成されており、歯列の途中には歯が欠損（例えば２個）した欠歯部４８が１つ設けられている。 The CPS 42 is a pressure sensor that is provided in each cylinder integrally with a glow plug (not shown) and detects the in-cylinder pressure of the engine 12.
As shown in FIG. 2, the crank angle sensor 44 is an electromagnetic pickup type sensor provided facing the outer periphery of the crank rotor 46 fixed to the crankshaft of the engine 12. Teeth 47 are formed on the outer periphery of the crank rotor 46 at intervals of a predetermined angle (for example, 10 °), and one missing tooth portion 48 having missing teeth (for example, two) is provided in the middle of the dentition. It has been.

尚、クランクロータ４６の外周に形成される歯４７の間隔は１０°に限るものではなく、１０°より小さくてもよいし、大きくてもよい。クランクシャフトの回転位置を高精度に検出するのであれば、歯４７の間隔を１０°より小さくすることが望ましい。   The interval between the teeth 47 formed on the outer periphery of the crank rotor 46 is not limited to 10 °, and may be smaller or larger than 10 °. If the rotational position of the crankshaft is detected with high accuracy, it is desirable to make the interval between the teeth 47 smaller than 10 °.

クランク角センサ４４は、クランクシャフトが１０°回転する毎（１０°ＣＡ毎）にパルス状のクランク角信号（ＮＥ信号とも言う。）を出力する。そして、クランクロータ４６の欠歯部４８にクランク角センサ４４が対向する基準位置にクランクシャフトの回転位置（以下、クランク角位置とも言う。）が達したときには、欠歯部４８のためにクランク角信号の立ち上がりエッジ間隔が長くなる。これにより、クランク角信号には、１０°ＣＡ毎に有効エッジとしての立ち上がりエッジが発生するとともに、クランク角位置が基準位置に来ると、立ち上がりエッジが欠落した箇所が現れることとなる。   The crank angle sensor 44 outputs a pulsed crank angle signal (also referred to as an NE signal) every time the crankshaft rotates 10 ° (every 10 ° CA). When the rotation position of the crankshaft (hereinafter also referred to as a crank angle position) reaches the reference position where the crank angle sensor 44 faces the tooth missing portion 48 of the crank rotor 46, the crank angle for the tooth missing portion 48 is reached. The rising edge interval of the signal becomes longer. As a result, a rising edge as an effective edge occurs every 10 ° CA in the crank angle signal, and when the crank angle position reaches the reference position, a portion where the rising edge is missing appears.

ＥＣＵ６０は、クランク角信号に基づいてクランク位置を検出するとともに、単位時間当たりのクランク角信号のパルス数を算出することにより、エンジン回転数を検出する。
カム角センサ５０は、クランクシャフトの回転に対して１／２の比率で回転するエンジン１２のカムシャフトに固定されたカムロータ５２の外周に対向して設けられている電磁ピックアップ式のセンサである。カムロータ５２の外周には、所定角度（本実施形態では９０°）毎の間隔で形成された歯５３が４個形成されており、４個のうちの１個の歯５３の回転方向前方に、４個の歯５３とは別に余分歯５４が１つ設けられている。４個の歯５３は、ピストンが圧縮ＴＤＣに向けて上昇した際、燃料が圧縮着火するために必要な筒内圧に達するためのクランク行程が確保できる回転位置、例えば上死点よりも６０°ＣＡ前になるように設定されている。また、余分歯５４の位置はクランクロータ４６の欠歯部４８に対応する範囲内に設定されている。 The ECU 60 detects the engine position by detecting the crank position based on the crank angle signal and calculating the number of pulses of the crank angle signal per unit time.
The cam angle sensor 50 is an electromagnetic pickup type sensor provided facing the outer periphery of the cam rotor 52 fixed to the camshaft of the engine 12 that rotates at a ratio of 1/2 with respect to the rotation of the crankshaft. Four teeth 53 formed at intervals of a predetermined angle (90 ° in the present embodiment) are formed on the outer periphery of the cam rotor 52, and one tooth 53 out of the four teeth 53 is in front of the rotation direction. Apart from the four teeth 53, one extra tooth 54 is provided. The four teeth 53 are rotational positions at which a crank stroke can be secured for reaching the in-cylinder pressure required for fuel to ignite when the piston rises toward the compression TDC, for example, 60 ° CA from the top dead center. It is set to be in front. Further, the position of the extra tooth 54 is set within a range corresponding to the missing tooth portion 48 of the crank rotor 46.

カム角センサ５０は、カムシャフトが９０°（１８０°ＣＡ）回転する毎にパルス状のカム角信号（Ｇ信号とも言う。）を出力する。そして、カムシャフトの回転位置がカムロータ５２の余分歯５４にカム角センサ５０が対向する基準位置に達したときにもパルス信号を出力する。   The cam angle sensor 50 outputs a pulsed cam angle signal (also referred to as a G signal) every time the cam shaft rotates 90 ° (180 ° CA). A pulse signal is also output when the rotational position of the camshaft reaches a reference position where the cam angle sensor 50 faces the extra teeth 54 of the cam rotor 52.

以上のクランク角センサ４４、クランクロータ４６、カム角センサ５０、カムロータ５２の構成により、図３に示すように、クランク角信号の欠歯部相当箇所で余分歯５４に相当するカム角信号が検出される場合は、クランク角位置は＃１気筒の圧縮行程の下死点付近にあると判別できる。また、クランク角信号の欠歯部相当箇所で余分歯５４に相当するカム角信号が検出されない場合には、クランク角位置は＃４気筒の圧縮行程の下死点付近にあると判別できる。これにより、圧縮行程を開始する気筒を判別できる。   With the configuration of the crank angle sensor 44, the crank rotor 46, the cam angle sensor 50, and the cam rotor 52, as shown in FIG. 3, a cam angle signal corresponding to the extra tooth 54 is detected at a portion corresponding to the missing tooth portion of the crank angle signal. In this case, it can be determined that the crank angle position is near the bottom dead center of the compression stroke of the # 1 cylinder. Further, if the cam angle signal corresponding to the extra tooth 54 is not detected at the portion corresponding to the missing tooth portion of the crank angle signal, it can be determined that the crank angle position is near the bottom dead center of the compression stroke of the # 4 cylinder. Thereby, the cylinder which starts a compression stroke can be discriminated.

ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ６２、ＲＡＭ６４、ＲＯＭ６６、フラッシュメモリ６８等の書き換え可能な記憶装置を有するマイクロコンピュータにより主に構成されている。ＥＣＵ６０は、ＥＣＵ６０のＲＯＭ６６、フラッシュメモリ６８等の記憶装置に記憶されている制御プログラムをＣＰＵ６２が実行することにより、吸気圧センサ１０、ＣＰＳ４２、クランク角センサ４４、カム角センサ５０等の各種センサから取得したエンジン運転状態に基づいて高圧ポンプ３２の調量弁および燃料噴射弁４０への通電を制御する。   The ECU 60 is mainly configured by a microcomputer having a rewritable storage device such as a CPU 62, a RAM 64, a ROM 66, and a flash memory 68. The ECU 60 executes control programs stored in the storage device such as the ROM 66 and the flash memory 68 of the ECU 60 by the CPU 62, so that the ECU 60 receives various sensors such as the intake pressure sensor 10, the CPS 42, the crank angle sensor 44, and the cam angle sensor 50. The energization to the metering valve of the high-pressure pump 32 and the fuel injection valve 40 is controlled based on the acquired engine operating state.

ＥＣＵ６０は、各種センサから得たエンジン運転状態に基づいて燃料噴射弁４０の噴射時期および噴射量を制御する。ＥＣＵ６０は、燃料噴射弁４０の噴射時期および噴射量を制御する噴射指令信号として噴射パルス信号を出力する。噴射パルス信号のパルス幅が長くなると、燃料噴射弁４０の制御室が低圧側に開放される時間が長くなるので、噴射量が増加する。ＥＣＵ６０は、噴射パルス信号のパルス幅と噴射量との関係を表す噴射量特性を、噴射圧であるコモンレール圧毎にマップとしてＲＯＭ６６またはフラッシュメモリ６８等の記憶装置に記憶している。   The ECU 60 controls the injection timing and the injection amount of the fuel injection valve 40 based on the engine operating state obtained from various sensors. The ECU 60 outputs an injection pulse signal as an injection command signal for controlling the injection timing and the injection amount of the fuel injection valve 40. When the pulse width of the injection pulse signal is increased, the time during which the control chamber of the fuel injection valve 40 is opened to the low pressure side is increased, so that the injection amount is increased. The ECU 60 stores an injection amount characteristic representing the relationship between the pulse width of the injection pulse signal and the injection amount in a storage device such as the ROM 66 or the flash memory 68 as a map for each common rail pressure that is an injection pressure.

（エンジン１２が停止するときの筒内圧の変化状態）
図４および図５に、エンジン１２が停止するときにＣＰＳ４２の出力信号に基づいてＥＣＵ６０が取得する各気筒の筒内圧の変化状態を示す。 (Change state of in-cylinder pressure when the engine 12 stops)
4 and 5 show a change state of the in-cylinder pressure of each cylinder acquired by the ECU 60 based on the output signal of the CPS 42 when the engine 12 is stopped.

燃料噴射弁４０からの燃料噴射を停止してからも、エンジン１２は慣性で回転する。この間、各気筒の筒内圧は圧縮上死点（圧縮ＴＤＣ）を中心としてピークを形成する。そして、図４に示すように、＃１気筒においてピストンが圧縮ＴＤＣを越えられずに逆転し、＃１気筒が圧縮行程の途中で停止することによりエンジン１２が停止する場合、＃１気筒の筒内圧は最後のピークを形成する。尚、エンジン１２が停止するときに筒内圧が最後にピークを形成する気筒を最終気筒とも言う。   Even after the fuel injection from the fuel injection valve 40 is stopped, the engine 12 rotates with inertia. During this time, the in-cylinder pressure of each cylinder forms a peak around the compression top dead center (compression TDC). As shown in FIG. 4, when the engine 12 stops in the # 1 cylinder because the piston reverses without exceeding the compression TDC and the # 1 cylinder stops in the middle of the compression stroke, the cylinder of the # 1 cylinder The internal pressure forms the last peak. The cylinder in which the in-cylinder pressure finally peaks when the engine 12 stops is also referred to as the final cylinder.

一方、図５に示すように、＃１気筒においてピストンが圧縮ＴＤＣを越え、膨張行程の途中で停止してエンジン１２が停止する場合にも、＃１気筒の筒内圧は最後のピークを形成する。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the in-cylinder pressure of the # 1 cylinder forms the last peak even when the piston exceeds the compression TDC in the # 1 cylinder and stops in the middle of the expansion stroke and the engine 12 stops. .

このように、＃１気筒の筒内圧が最後のピークを形成することからだけでは、＃１気筒が圧縮行程の途中で停止したのか、膨張行程の途中で停止したのかを判定することはできない。   In this way, it is impossible to determine whether the # 1 cylinder has stopped in the middle of the compression stroke or in the middle of the expansion stroke only because the in-cylinder pressure of the # 1 cylinder forms the last peak.

ただし、図４および図５に示すように、ピストンが圧縮ＴＤＣを越えられずに逆転して圧縮行程の途中で停止する場合と、ピストンが圧縮ＴＤＣを越えて膨張行程の途中で停止する場合とで、最後にピークになる筒内圧（最終筒内圧とも言う。）の変化状態が異なることが分かる。ピストンが圧縮ＴＤＣを越えられずに逆転して圧縮行程の途中で停止するときの筒内圧（図４参照）の方が、ピストンが圧縮ＴＤＣを越えて膨張行程の途中で停止するときの筒内圧（図５参照）よりも急峻である。   However, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the piston reverses without exceeding the compression TDC and stops in the middle of the compression stroke, and the piston stops in the middle of the expansion stroke beyond the compression TDC. Thus, it can be seen that the change state of the in-cylinder pressure (also referred to as the final in-cylinder pressure) that peaks last differs. The in-cylinder pressure when the piston stops in the middle of the compression stroke after being reversed without exceeding the compression TDC (see FIG. 4) is the in-cylinder pressure when the piston exceeds the compression TDC and stops in the middle of the expansion stroke. It is steeper than (see FIG. 5).

そこで、本実施形態では、エンジン１２が停止するときの最終筒内圧の変化状態として、最終筒内圧の変化率を算出し、最終筒内圧における変化率の最大値と所定値とを比較する。本実施形態では、最終筒内圧の変化率として１次微分値を算出する。尚、最終気筒において最後にピークとなる筒内圧の変化率の最大値と比較する所定値は、一定値でもよいし、最終気筒における回転数をパラメータとして演算され回転数に応じて変化する可変値でもよい。   Therefore, in the present embodiment, the change rate of the final in-cylinder pressure is calculated as the change state of the final in-cylinder pressure when the engine 12 stops, and the maximum value of the change rate in the final in-cylinder pressure is compared with a predetermined value. In the present embodiment, the primary differential value is calculated as the rate of change of the final in-cylinder pressure. Note that the predetermined value to be compared with the maximum value of the change rate of the in-cylinder pressure that peaks last in the final cylinder may be a constant value, or a variable value that is calculated according to the rotational speed in the final cylinder and changes according to the rotational speed. But you can.

筒内圧の波形が急峻な方が、１次微分値の最大値は大きくなる。したがって、所定値を適切に設定すれば、最終筒内圧の１次微分値の最大値と所定値とを比較することにより、最終筒内圧の高低に関わらず最終気筒が圧縮行程で停止したか、膨張行程で停止したかを高精度に判定できる。   The steeper in-cylinder pressure waveform increases the maximum value of the primary differential value. Therefore, if the predetermined value is appropriately set, the maximum value of the primary differential value of the final in-cylinder pressure is compared with the predetermined value to determine whether the final cylinder has stopped in the compression stroke regardless of the final in-cylinder pressure. It can be determined with high accuracy whether or not it has stopped in the expansion stroke.

最終気筒が圧縮行程で停止した場合には、当然最終気筒が圧縮行程の途中で停止した気筒になる。エンジン１２が停止するときに圧縮行程の途中で停止した気筒を圧縮停止気筒とも言う。図４の場合には＃１気筒が圧縮停止気筒になる。   When the final cylinder stops in the compression stroke, the final cylinder naturally becomes a cylinder stopped in the middle of the compression stroke. A cylinder that stops in the middle of the compression stroke when the engine 12 stops is also referred to as a compression stop cylinder. In the case of FIG. 4, the # 1 cylinder is the compression stop cylinder.

最終気筒が膨張行程で停止した場合には、最終気筒の次に圧縮行程になる気筒、図５の場合には＃３気筒が圧縮停止気筒になる。
ＥＣＵ６０は、エンジンスタートスイッチのオフによりエンジン１２が停止するときには、フラッシュメモリ６８または図示しないバックアップＲＡＭに圧縮停止気筒を記憶する。ＥＣＵ６０は、アイドルストップによりエンジン１２が停止するときには、圧縮停止気筒をＲＡＭ６４に記憶してもよい。 When the final cylinder stops in the expansion stroke, the cylinder that becomes the compression stroke next to the final cylinder, and in the case of FIG. 5, the # 3 cylinder becomes the compression stop cylinder.
When the engine 12 is stopped by turning off the engine start switch, the ECU 60 stores the compression stop cylinder in the flash memory 68 or a backup RAM (not shown). The ECU 60 may store the compression stop cylinder in the RAM 64 when the engine 12 stops due to idle stop.

（エンジン始動時の制御）
ＥＣＵ６０は、エンジン１２が停止したときに圧縮停止気筒を特定して記憶している。そして、エンジン１２を始動すると、カム角センサ５０がＧ信号を検出するか、あるいは圧縮停止気筒においてＣＰＳ４２の出力信号に基づいて圧縮ＴＤＣを越えたことを検出するかのいずれが先かによって、圧縮停止気筒において燃料を着火可能であるかを判定する。圧縮ＴＤＣを越えたことは、筒内圧がピークになることにより検出できる。 (Control at engine start)
The ECU 60 specifies and stores a compression stop cylinder when the engine 12 is stopped. Then, when the engine 12 is started, the cam angle sensor 50 detects the G signal, or the compression stop cylinder detects whether the compression TDC has been exceeded based on the output signal of the CPS 42 or not. It is determined whether fuel can be ignited in the stopped cylinder. Exceeding the compression TDC can be detected by the peak in-cylinder pressure.

前述したように、カムロータ５２の外周に形成されている４個の歯５３は、回転位置が上死点よりも６０°ＣＡ前になるように設定されている。したがって、カム角センサ５０が歯５３を検出することにより出力するＧ信号は、圧縮ＴＤＣよりも６０°ＣＡ前に検出される。   As described above, the four teeth 53 formed on the outer periphery of the cam rotor 52 are set so that the rotational position is 60 ° CA before the top dead center. Therefore, the G signal output when the cam angle sensor 50 detects the teeth 53 is detected 60 ° CA before the compression TDC.

尚、４個の歯５３のうちの１個の歯５３の回転方向前方に形成されている余分歯５４の回転位置は、クランクロータ４６の欠歯部４８に対応する範囲内に設定されているので、余分歯５４を検出することによりカム角センサ５０が出力するＧ信号は、クランク角センサ４４が欠歯部４８を検出することにより、圧縮停止気筒において燃料を着火可能であるかを判定する対象から除外できる。   The rotational position of the extra tooth 54 formed in the rotational direction forward of one tooth 53 of the four teeth 53 is set within a range corresponding to the missing tooth portion 48 of the crank rotor 46. Therefore, the G signal output from the cam angle sensor 50 by detecting the extra teeth 54 determines whether the fuel can be ignited in the compression stop cylinder by the crank angle sensor 44 detecting the missing tooth portion 48. Can be excluded from the target.

したがって、スタータモータを駆動しエンジン１２の始動を開始してから圧縮ＴＤＣよりも先にカム角センサ５０により歯５３に対応するＧ信号が検出される場合には、例えば図３において、圧縮ＴＤＣよりも６０°ＣＡ以上前の圧縮行程の停止位置（実線矢印参照）で圧縮停止気筒である＃１気筒が停止していることになる。図３において、欠歯部４８を除くＮＥ信号の間隔は１０°ＣＡである。この停止位置においては、エンジン１２を始動して＃１気筒のピストンが圧縮ＴＤＣに向けて上昇すると、燃料が圧縮着火するために必要な筒内圧に達する。この場合には、圧縮停止気筒である＃１気筒で燃料を噴射してエンジン１２を始動できる。   Therefore, when the G signal corresponding to the tooth 53 is detected by the cam angle sensor 50 before the compression TDC after the starter motor is driven and the engine 12 is started, for example, in FIG. In other words, the # 1 cylinder, which is the compression stop cylinder, is stopped at the stop position (see the solid line arrow) of the compression stroke before 60 ° CA or more. In FIG. 3, the NE signal interval excluding the missing tooth portion 48 is 10 ° CA. In this stop position, when the engine 12 is started and the piston of the # 1 cylinder rises toward the compression TDC, the in-cylinder pressure necessary for the fuel to perform compression ignition is reached. In this case, the engine 12 can be started by injecting fuel in the # 1 cylinder which is the compression stop cylinder.

圧縮停止気筒において燃料を着火可能であれば、スタータによるクランキングにともない圧縮停止気筒で燃料を噴射して着火し、エンジン１２を速やかに始動できる。ディーゼルエンジン１２に限らず、例えばガソリンエンジンにおいても、エンジン始動時に圧縮停止気筒で燃料に点火できるのであれば、スタータによるクランキングにともないエンジンを速やかに始動できる。   If the fuel can be ignited in the compression stop cylinder, the fuel can be injected and ignited in the compression stop cylinder according to the cranking by the starter, and the engine 12 can be started quickly. Not only the diesel engine 12 but also a gasoline engine, for example, if the fuel can be ignited in the compression stop cylinder when starting the engine, the engine can be started quickly in accordance with cranking by the starter.

一方、カム角センサ５０により歯５３に対応するＧ信号が検出されるよりも先に圧縮ＴＤＣが検出されるということは、圧縮ＴＤＣの６０°ＣＡ前よりも後の圧縮行程の停止位置（点線矢印参照）で圧縮停止気筒である＃１気筒が停止していることになる。この停止位置においては、エンジン１２を始動して＃１気筒のピストンが圧縮ＴＤＣに向けて上昇しても、燃料が圧縮着火するために必要な筒内圧に達しない。この場合には、圧縮停止気筒である＃１気筒の次に圧縮行程となる＃３気筒で燃料を噴射してエンジン１２を始動する。   On the other hand, the fact that the compression TDC is detected before the G signal corresponding to the tooth 53 is detected by the cam angle sensor 50 means that the stop position of the compression stroke after 60 ° CA before the compression TDC (dotted line). As shown in the arrow), the # 1 cylinder which is the compression stop cylinder is stopped. In this stop position, even if the engine 12 is started and the piston of the # 1 cylinder rises toward the compression TDC, the in-cylinder pressure necessary for the fuel to perform compression ignition does not reach. In this case, the engine 12 is started by injecting fuel in the # 3 cylinder which is the compression stroke next to the # 1 cylinder which is the compression stop cylinder.

このように、エンジン１２の始動を開始するときに圧縮停止気筒で燃料を噴射して着火可能か否かを判定することは、最終気筒が圧縮行程で停止したか膨張行程で停止したかを判定し、圧縮停止気筒が正しく特定されている場合に可能である。   As described above, when starting the engine 12 is started, it is determined whether or not the fuel can be ignited by injecting fuel in the compression stop cylinder. Whether the final cylinder has stopped in the compression stroke or in the expansion stroke is determined. This is possible when the compression stop cylinder is correctly specified.

これに対し、エンジン１２が停止するときに圧縮ＴＤＣを越えて気筒が停止することを考慮せず、筒内圧が最後のピークになる気筒を圧縮停止気筒として特定する場合には、＃１の圧縮ＴＤＣを越えてエンジン１２が停止すると、圧縮行程で停止したのは＃３気筒であるにも関わらず、筒内圧が最後のピークとなる＃１気筒が圧縮停止気筒と特定される。   On the other hand, if the cylinder where the in-cylinder pressure reaches the last peak is specified as the compression stopped cylinder without considering that the cylinder stops after exceeding the compression TDC when the engine 12 is stopped, the compression of # 1 is performed. When the engine 12 stops exceeding TDC, the # 1 cylinder in which the in-cylinder pressure reaches the last peak is identified as the compression stopped cylinder, although the # 3 cylinder stopped in the compression stroke.

したがって、エンジン１２を始動するときには、圧縮停止気筒と誤判定している＃１気筒において、カム角センサ５０が歯５３に対応するＧ信号を検出するか、あるいはＣＰＳ４２の出力信号に基づいて圧縮ＴＤＣを越えたことを検出するかのいずれが先かによって、＃１気筒で燃料を噴射してエンジン１２を始動するか否かを判定することになる。   Therefore, when the engine 12 is started, the cam angle sensor 50 detects the G signal corresponding to the tooth 53 in the # 1 cylinder erroneously determined as the compression stop cylinder, or the compression TDC based on the output signal of the CPS 42. It is determined whether or not to start the engine 12 by injecting fuel in the # 1 cylinder depending on which of the above is detected first.

しかし、実際には、＃３気筒が圧縮停止気筒であるから、膨張行程に移行している＃１気筒で燃料を噴射しても燃料は着火しないのでエンジン１２は始動できない。
ＥＣＵ６０が圧縮停止気筒を＃３気筒ではなく＃１気筒と誤判定していることを知るのは、ＮＥ信号が欠歯部４８に対応する箇所になり、気筒判別が実施されるときである。気筒判別が実施されると、圧縮行程の気筒に対して燃料を噴射して着火させることにより、エンジン１２を始動できる。圧縮停止気筒を＃３気筒ではなく＃１気筒と誤判定している場合には、＃４気筒の圧縮行程で燃料を噴射して着火させることにより、エンジン１２を始動できる。 However, since the # 3 cylinder is actually a compression stopped cylinder, the engine 12 cannot be started because the fuel is not ignited even if the fuel is injected into the # 1 cylinder which has shifted to the expansion stroke.
The ECU 60 knows that the compression stop cylinder is erroneously determined as the # 1 cylinder instead of the # 3 cylinder when the NE signal is in a position corresponding to the missing tooth portion 48 and the cylinder determination is performed. When the cylinder discrimination is performed, the engine 12 can be started by injecting fuel into the cylinder in the compression stroke and igniting it. If the compression stop cylinder is erroneously determined to be # 1 cylinder instead of # 3 cylinder, the engine 12 can be started by injecting and igniting fuel in the compression stroke of the # 4 cylinder.

したがって、エンジン１２が停止するときに圧縮ＴＤＣを越えて気筒が停止することを考慮しない場合には、本実施形態のように、エンジン１２が停止するときに圧縮ＴＤＣを越えて気筒が停止することを考慮し圧縮停止気筒を高精度に特定する場合に比べ、最大で１８０°ＣＡだけエンジン１２の着火始動が遅れることになる。   Therefore, when it is not considered that the cylinder stops beyond the compression TDC when the engine 12 stops, the cylinder stops beyond the compression TDC when the engine 12 stops as in the present embodiment. Considering the above, the ignition start of the engine 12 is delayed by 180 ° CA at the maximum as compared with the case where the compression stop cylinder is specified with high accuracy.

言い換えれば、本実施形態では、最終筒内圧における１次微分値の最大値と所定値とを比較することにより、最終気筒が圧縮行程で停止したか、膨張行程で停止したかを高精度に判定できる。その結果、エンジン１２が停止するときに圧縮行程で停止する気筒を高精度に特定できるので、停止位置が圧縮停止気筒で燃料を着火可能なクランク角位置であれば、圧縮停止気筒で燃料を噴射して着火させ、エンジン１２を速やかに始動できる。   In other words, in this embodiment, the maximum value of the primary differential value in the final in-cylinder pressure is compared with a predetermined value, so that it is determined with high accuracy whether the final cylinder has stopped in the compression stroke or in the expansion stroke. it can. As a result, since the cylinder that stops in the compression stroke when the engine 12 stops can be specified with high accuracy, if the stop position is the crank angle position where the fuel can be ignited in the compression stop cylinder, the fuel is injected in the compression stop cylinder. The engine 12 can be ignited and the engine 12 can be started quickly.

これより、スタータによるクランキング時間が短くなりスタータの駆動時間が短くなるので、スタータの耐久性が向上する。
また、アイドルストップシステムにおいては、アイドルストップ状態から運転者が走行再開の操作をしたときにエンジン１２が速やかに始動できると、運転者に不快感を与えることがない。 Thus, the cranking time by the starter is shortened and the drive time of the starter is shortened, so that the durability of the starter is improved.
Further, in the idle stop system, if the engine 12 can be started quickly when the driver performs an operation to resume running from the idle stop state, the driver will not be uncomfortable.

このように、ＥＣＵ６０は、エンジン１２が停止したときの圧縮停止気筒に基づいて、エンジン１２を始動するときに最初に燃料噴射を開始する噴射開始気筒を特定する噴射開始気筒特定手段として機能する。   As described above, the ECU 60 functions as an injection start cylinder specifying unit that specifies an injection start cylinder that starts fuel injection first when the engine 12 is started based on the compression stop cylinder when the engine 12 is stopped.

（圧縮停止気筒特定ルーチン、噴射開始気筒特定ルーチン）
図６に、エンジン停止時に圧縮行程で停止する圧縮停止気筒の特定ルーチン、ならびにエンジン始動時に噴射を開始する噴射開始気筒の特定ルーチンを示す。図６のルーチンは常時実行される。図６において「Ｓ」はステップを表している。 (Compression stop cylinder identification routine, injection start cylinder identification routine)
FIG. 6 shows a routine for specifying a compression stop cylinder that stops in the compression stroke when the engine is stopped, and a routine for specifying an injection start cylinder that starts injection when the engine is started. The routine of FIG. 6 is always executed. In FIG. 6, “S” represents a step.

Ｓ４００において、ＥＣＵ６０は、エンジン停止条件が成立しているか否かを判定する。以下の場合、ＥＣＵ６０はエンジン停止条件が成立していると判定する。
・ＡＴ車の場合は、例えば車速が０でブレーキペダルが踏まれている。
・ＭＴ車の場合は、例えば車速が０、シフトレバーがニュートラル。 In S400, the ECU 60 determines whether or not an engine stop condition is satisfied. In the following cases, the ECU 60 determines that the engine stop condition is satisfied.
In the case of an AT vehicle, for example, the vehicle speed is 0 and the brake pedal is depressed.
-In the case of MT cars, for example, the vehicle speed is 0 and the shift lever is neutral.

エンジン停止条件が成立していない場合（Ｓ４００：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０はＳ４１０に処理を移行する。
エンジン停止条件が成立している場合（Ｓ４００：Ｙｅｓ）、Ｓ４０２においてＥＣＵ６０は、全気筒の燃料噴射弁４０からの燃料噴射を停止し、筒内圧が最後のピークになるまで待機する。筒内圧が最後のピークになると（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、Ｓ４０４においてＥＣＵ６０は、最後のピークになった筒内圧Ｐ（ｉ：ｉ＝１、２、３、４）について時間に対する１次微分値を算出し、１次微分値の最大値と所定値とを比較する。 When the engine stop condition is not satisfied (S400: No), the ECU 60 proceeds to S410.
When the engine stop condition is satisfied (S400: Yes), in S402, the ECU 60 stops the fuel injection from the fuel injection valves 40 of all the cylinders and waits until the in-cylinder pressure reaches the final peak. When the in-cylinder pressure reaches the last peak (S402: Yes), in S404, the ECU 60 calculates a first-order differential value with respect to time for the in-cylinder pressure P (i: i = 1, 2, 3, 4) that has reached the last peak. Then, the maximum value of the primary differential value is compared with a predetermined value.

Ｐ（ｉ）について１次微分値の最大値が所定値よりも大きい場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は最後のピークになった筒内圧Ｐ（ｉ）の変化状態が急峻であり、最終気筒のピストンが圧縮ＴＤＣの前で逆転したことにより筒内圧のピークが形成されたと判断する。これにより、Ｓ４０６においてＥＣＵ６０は、最後に筒内圧がピークになった気筒（ｉ）を圧縮停止気筒（ｊ）と特定して本ルーチンを終了する。   When the maximum value of the primary differential value for P (i) is larger than the predetermined value (S404: Yes), the ECU 60 has a steep change in the in-cylinder pressure P (i), which is the last peak, and the final cylinder. It is determined that the peak of the in-cylinder pressure is formed by the reverse rotation of the piston before the compression TDC. Thereby, in S406, the ECU 60 identifies the cylinder (i) having the peak in-cylinder pressure as the compression stop cylinder (j), and ends this routine.

Ｐ（ｉ）について１次微分値の最大値が所定値以下の場合（Ｓ４０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０は最後のピークになった筒内圧Ｐ（ｉ）の変化状態が緩やかであり、最終気筒のピストンが圧縮ＴＤＣを越えて膨張行程に達したことにより筒内圧のピークが形成されたと判断する。これにより、Ｓ４０８においてＥＣＵ６０は、最後に筒内圧がピークになった気筒（ｉ）の次に圧縮行程になる気筒を圧縮停止気筒（ｊ）と特定して本ルーチンを終了する。   When the maximum value of the primary differential value for P (i) is less than or equal to a predetermined value (S404: No), the ECU 60 has a gentle change in the in-cylinder pressure P (i), and the piston of the final cylinder. It is judged that the peak of the in-cylinder pressure is formed when the pressure reaches the expansion stroke beyond the compression TDC. As a result, in S408, the ECU 60 identifies the cylinder that will be in the compression stroke next to the cylinder (i) at which the in-cylinder pressure finally reached a peak as the compression stop cylinder (j), and ends this routine.

Ｓ４００においてエンジン停止条件が成立していない場合（Ｓ４００：Ｎｏ）、Ｓ４１０においてＥＣＵ６０は、エンジン始動条件が成立しているか否かを判定する。以下の場合、ＥＣＵ６０はエンジン始動条件が成立していると判定する。
・ＡＴ車の場合は、例えばブレーキペダルが開放された。
・ＭＴ車の場合は、例えばクラッチペダルが踏まれた。 When the engine stop condition is not satisfied in S400 (S400: No), the ECU 60 determines in S410 whether the engine start condition is satisfied. In the following cases, the ECU 60 determines that the engine start condition is satisfied.
・ For AT cars, for example, the brake pedal was released.
・ In the case of MT cars, for example, the clutch pedal was depressed.

エンジン始動条件が成立していない場合（Ｓ４１０：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０は本ルーチンを終了する。
エンジン始動条件が成立している場合（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、Ｓ４１２においてＥＣＵ６０は、エンジン１２が停止するときに圧縮行程で停止した圧縮停止気筒（ｊ）を記憶しているか否かを判定する。圧縮停止気筒（ｊ）を記憶していない場合とは、例えばＣＰＳ４２が異常であるか、エンジンスタートスイッチのオフによるエンジン停止中にバッテリが交換されたことにより記憶されていた圧縮停止気筒（ｊ）の情報が消失したか、などが考えられる。 If the engine start condition is not satisfied (S410: No), the ECU 60 ends this routine.
When the engine start condition is satisfied (S410: Yes), in S412, the ECU 60 determines whether or not the compression stop cylinder (j) stopped in the compression stroke when the engine 12 stops is stored. The case where the compression stop cylinder (j) is not stored means that, for example, the compression stop cylinder (j) stored because the CPS 42 is abnormal or the battery is replaced while the engine is stopped by turning off the engine start switch. The information may have been lost.

圧縮停止気筒（ｊ）を記憶していない場合（Ｓ４１２：Ｎｏ）、Ｓ４２４においてＥＣＵ６０は、クランク角信号の欠歯とＧ信号との関係から気筒を判別し、圧縮行程の気筒に燃料を噴射する通常制御によりエンジン１２を始動させる。   When the compression stop cylinder (j) is not stored (S412: No), in S424, the ECU 60 determines the cylinder from the relationship between the missing tooth of the crank angle signal and the G signal, and injects fuel into the cylinder in the compression stroke. The engine 12 is started by normal control.

圧縮停止気筒（ｊ）を記憶している場合（Ｓ４１２：Ｙｅｓ）、Ｓ４１４においてＥＣＵ６０は、スタータモータを駆動してエンジン１２をクランキングする。そして、Ｓ４１６、Ｓ４１８において、クランキングを開始してから、カム角センサ５０が歯５３に対応するＧ信号を検出するか、あるいはＣＰＳ４２の出力信号に基づいて圧縮ＴＤＣを越えたことを検出するかのいずれが先かを判定する。   When the compression stop cylinder (j) is stored (S412: Yes), in S414, the ECU 60 drives the starter motor to crank the engine 12. In S416 and S418, after the cranking is started, whether the cam angle sensor 50 detects the G signal corresponding to the tooth 53, or detects that the compression TDC has been exceeded based on the output signal of the CPS 42 It is determined which one is first.

Ｇ信号を先に検出すると（Ｓ４１６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は、圧縮停止気筒（ｊ）において停止位置が燃料を噴射して着火可能なクランク角位置を越えていないと判断し、Ｓ４２０において圧縮停止気筒（ｊ）から燃料噴射を開始して本ルーチンを終了する。   When the G signal is detected first (S416: Yes), the ECU 60 determines that the stop position in the compression stop cylinder (j) does not exceed the crank angle position where fuel can be injected and ignited, and the compression stop cylinder in S420. Fuel injection is started from (j) and this routine is terminated.

圧縮ＴＤＣを先に検出すると（Ｓ４１６：Ｎｏ、Ｓ４１８：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は、圧縮停止気筒（ｊ）において停止位置が燃料を噴射して着火可能なクランク角位置を越えていると判断し、Ｓ４２２において圧縮停止気筒（ｊ）の次に圧縮行程になる気筒から燃料噴射を開始して本ルーチンを終了する。   When the compression TDC is detected first (S416: No, S418: Yes), the ECU 60 determines that the stop position exceeds the crank angle position where fuel can be injected and ignited in the compression stop cylinder (j), and S422. Then, fuel injection is started from the cylinder that is in the compression stroke next to the compression stop cylinder (j), and this routine is completed.

本実施形態では、ＥＣＵ６０が本発明の内燃機関制御装置に相当し、ＲＡＭ６４またはフラッシュメモリ６８が本発明の記憶手段に相当する。また、図６のＳ４０２およびＳ４０４の処理が本発明の筒内圧取得手段および圧力ピーク検出手段が実行する機能に相当し、Ｓ４０４〜Ｓ４０８の処理が本発明の圧縮停止気筒特定手段が実行する機能に相当し、Ｓ４１０〜Ｓ４１８の処理が噴射開始気筒特定手段が実行する機能に相当する。   In the present embodiment, the ECU 60 corresponds to the internal combustion engine control device of the present invention, and the RAM 64 or the flash memory 68 corresponds to the storage means of the present invention. 6 corresponds to the function executed by the in-cylinder pressure acquiring means and the pressure peak detecting means of the present invention, and the processes of S404 to S408 are functions performed by the compression stop cylinder specifying means of the present invention. Correspondingly, the processing of S410 to S418 corresponds to the function executed by the injection start cylinder specifying means.

以上説明した上記実施形態では、エンジン１２が停止するときに最後に筒内圧がピークになる最終気筒の最終筒内圧の変化状態として、最終筒内圧の変化率である１次微分値を算出し、最終筒内圧における１次微分値の最大値と所定値とを比較する。これにより、最終気筒において、ピストンが圧縮ＴＤＣの前で逆転して圧縮行程で停止したのか、ピストンが圧縮ＴＤＣを越えて膨張行程で停止したのかを高精度に判定できる。その結果、エンジン１２が停止したときに圧縮行程で停止した圧縮停止気筒を高精度に特定できる。   In the above-described embodiment, as a change state of the final in-cylinder pressure of the final cylinder at which the in-cylinder pressure finally peaks when the engine 12 stops, a primary differential value that is a change rate of the final in-cylinder pressure is calculated. The maximum value of the primary differential value at the final in-cylinder pressure is compared with a predetermined value. Thereby, in the final cylinder, it can be determined with high accuracy whether the piston reversely rotates before the compression TDC and stops in the compression stroke or whether the piston exceeds the compression TDC and stops in the expansion stroke. As a result, it is possible to specify with high accuracy the compression stop cylinder that has stopped in the compression stroke when the engine 12 is stopped.

したがって、エンジン１２を始動するときに、圧縮停止気筒で燃料を噴射して着火可能であれば、圧縮停止気筒から燃料噴射を開始してエンジン１２を速やかに始動できる。
［他の実施形態］
上記実施形態では、最後に筒内圧がピークになる最終気筒の最終筒内圧の変化状態として、筒内圧の一次微分値を算出した。これ以外にも、最終筒内圧の変化状態として２次微分値を算出してもよい。２次微分値から最終筒内圧の波形形状、つまり最終筒内圧のピークの急峻度合いが分かる。したがって、最終筒内圧の２次微分値に基づいて、最終気筒が圧縮行程で停止したのか、あるいは膨張行程で停止したのかを判定し圧縮停止気筒を特定できる。 Therefore, when the engine 12 is started, if the fuel can be injected and ignited in the compression stop cylinder, the fuel injection can be started from the compression stop cylinder and the engine 12 can be started quickly.
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the first derivative value of the in-cylinder pressure is calculated as the change state of the final in-cylinder pressure of the final cylinder in which the in-cylinder pressure finally peaks. In addition to this, a secondary differential value may be calculated as a change state of the final in-cylinder pressure. From the secondary differential value, the waveform shape of the final in-cylinder pressure, that is, the sharpness of the peak of the final in-cylinder pressure is known. Therefore, based on the second derivative value of the final in-cylinder pressure, it can be determined whether the final cylinder has stopped in the compression stroke or in the expansion stroke, and the compression stop cylinder can be specified.

例えば、圧縮ＴＤＣにおける筒内圧の２次微分値の絶対値は、筒内圧の高低に関わらず筒内圧の急峻な方が大きくなる。したがって、圧縮ＴＤＣにおける最終筒内圧の２次微分値と所定値とを比較することにより、最終気筒が圧縮行程で停止したのか、あるいは膨張行程で停止したのかを判定し圧縮停止気筒を特定できる。   For example, the absolute value of the second-order differential value of the in-cylinder pressure in the compression TDC becomes larger when the in-cylinder pressure is steep, regardless of the level of the in-cylinder pressure. Therefore, by comparing the secondary differential value of the final in-cylinder pressure in the compression TDC with a predetermined value, it is possible to determine whether the final cylinder has stopped in the compression stroke or in the expansion stroke, and to specify the compression stopped cylinder.

また、上記実施形態において実施した圧縮停止気筒の特定は、前述したようにディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンにおいても実施できる。その結果、ガソリンエンジンにおいても、圧縮停止気筒で燃料を噴射して点火することによりエンジンを始動できるのであれば、速やかにエンジンを始動できる。   Further, the compression stop cylinder specified in the above embodiment can be specified not only in the diesel engine but also in the gasoline engine as described above. As a result, even in a gasoline engine, if the engine can be started by injecting and igniting fuel in the compression stop cylinder, the engine can be started quickly.

上記実施形態では、筒内圧取得手段、圧力ピーク検出手段、および圧縮停止気筒特定手段の機能を制御プログラムにより機能が特定されるＥＣＵ６０により実現している。これに対し、上記手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。   In the above embodiment, the functions of the in-cylinder pressure acquisition means, the pressure peak detection means, and the compression stop cylinder specifying means are realized by the ECU 60 whose functions are specified by the control program. On the other hand, at least a part of the functions of the above means may be realized by hardware whose function is specified by the circuit configuration itself.

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

１２：ディーゼルエンジン（内燃機関）、４２：ＣＰＳ（筒内圧センサ）、６０：ＥＣＵ（内燃機関制御装置、筒内圧取得手段、圧力ピーク検出手段、圧縮停止気筒特定手段）、６４：ＲＡＭ（記憶手段）、６８：フラッシュメモリ（記憶手段） 12: Diesel engine (internal combustion engine), 42: CPS (in-cylinder pressure sensor), 60: ECU (internal combustion engine controller, in-cylinder pressure acquisition means, pressure peak detection means, compression stop cylinder identification means), 64: RAM (storage means) ), 68: Flash memory (storage means)

Claims (4)

内燃機関の各気筒における筒内圧を取得する筒内圧取得手段と、
前記筒内圧取得手段が取得する筒内圧に基づいて、前記内燃機関が停止するときに筒内圧が最後にピークになる最終気筒を検出する圧力ピーク検出手段と、
前記最終気筒において最後にピークになる筒内圧の変化状態に基づいて、前記内燃機関が停止するときに前記最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを判定し、圧縮行程で停止した圧縮停止気筒を特定する圧縮停止気筒特定手段と、
前記圧縮停止気筒特定手段が特定した前記圧縮停止気筒を記憶する記憶手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関制御装置。 In-cylinder pressure acquisition means for acquiring in-cylinder pressure in each cylinder of the internal combustion engine;
Pressure peak detecting means for detecting a final cylinder at which the in-cylinder pressure finally peaks when the internal combustion engine stops based on the in-cylinder pressure acquired by the in-cylinder pressure acquiring means;
Based on the state of change of the in-cylinder pressure that finally peaks in the final cylinder, it is determined whether the piston of the final cylinder has exceeded the compression top dead center when the internal combustion engine is stopped, and stopped in the compression stroke A compression stop cylinder specifying means for specifying a compression stop cylinder;
Storage means for storing the compression stop cylinder specified by the compression stop cylinder specifying means;
An internal combustion engine control device comprising: 前記圧縮停止気筒特定手段は、前記最終気筒において最後にピークになる筒内圧の変化率に基づいて前記内燃機関が停止するときに前記最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。   The compression stop cylinder specifying means determines whether or not the piston of the final cylinder has exceeded the compression top dead center when the internal combustion engine is stopped based on the rate of change of the in-cylinder pressure that finally peaks in the final cylinder. The internal combustion engine control device according to claim 1, wherein: 前記圧縮停止気筒特定手段は、前記最終気筒において最後にピークになる筒内圧の変化率の最大値と所定値とを比較して前記内燃機関が停止するときに前記最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関制御装置。   The compression stop cylinder specifying means compares the maximum value of the change rate of the in-cylinder pressure that finally peaks in the final cylinder with a predetermined value, and when the internal combustion engine stops, the piston of the final cylinder is compression dead. The internal combustion engine control device according to claim 2, wherein it is determined whether or not a point has been exceeded. 前記圧縮停止気筒特定手段は、前記最終気筒において最後にピークになる筒内圧の２次微分値に基づいて前記内燃機関が停止するときに前記最終気筒のピストンが圧縮上死点を超えたか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。   The compression stop cylinder specifying means determines whether or not the piston of the final cylinder has exceeded a compression top dead center when the internal combustion engine is stopped based on a second-order differential value of the in-cylinder pressure that peaks last in the final cylinder. The internal combustion engine controller according to claim 1, wherein:
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