JP3567834B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン自動停止条件が成立するとエンジンを自動停止させ、所定の自動始動条件が成立するとエンジンを自動始動させるエンジンの制御装置、例えば、アイドルストップ制御を有するエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排気ガス対策や燃費向上の手法として、車両がアイドル状態で停止しているときにエンジンを自動的に停止させ、発進時に自動的に再始動させて円滑に発進させるようにしたアイドルストップ制御装置が各種提案されている。このような技術として、例えば、特公平５−１９５５２号公報に開示された「アイドルストップ装置」がある。
【０００３】
この公報に開示された「アイドルストップ装置」は、トランスミッションギヤ位置がニュートラルで、エンジンがアイドリング運転状態のときにエンジンを自動的に停止させる一方、このニュートラルでの停止状態からクラッチペダルの踏み込み、車速０、ブレーキスイッチＯＦＦの自動始動条件が成立したら、エンジンを自動的に再始動するようにしている。
【０００４】
ところで、このようなアイドルストップ装置にてエンジンを自動停止する場合、燃料カットによりエンジンを停止するが、エンジンの停止直後（停止処理実行直後または停止判定回転数検出直後）の所定期間内は慣性力によりクランク軸が回転しており、クランク軸停止直前には圧縮気筒の圧力に戻されて逆転することもある。そのため、この所定期間内にエンジンを再始動すると、スタータのピニオンギヤとエンジン側のリングギヤが衝突して適正に噛み合わなかったり、クランク軸の逆転時にはギヤに衝撃的な力が加わって歯が欠けることがある。そのため、エンジンの停止直後の所定期間内は、前述した自動始動条件が成立しても、エンジンの自動的な再始動を禁止することが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、エンジン停止直後の自動的な再始動を禁止した期間内に、ドライバが車両を発進させようとして、クラッチペダルを踏み込んでからトランスミッションギヤ位置を走行位置に操作してしまうと、この再始動禁止期間経過時点ではクラッチペダルは踏み込まれているもののトランスミッションギヤ位置がニュートラルでないために自動始動条件が成立せずにエンジンは再始動されない。このような状況が発生すると、ドライバはニュートラルでクラッチペダルを踏み込んだにも拘らず、エンジンが自動的に再始動しないため、違和感を感じたり、故障と勘違いしてしまったりする問題を生じる。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するものであって、エンジンを適正に且つ確実に始動させることで始動フィーリングの向上を図ったエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明のエンジンの制御装置では、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジンを自動停止させ、変速機が中立位置で且つクラッチペダルが踏込操作されていることを自動始動条件としてエンジンを自動始動可能とし、また、エンジンの自動停止から所定期間内は自動始動条件が成立してもエンジンの自動始動を禁止すると共に、所定期間内に自動始動条件が成立した場合には所定期間経過時点あるいは経過後規定期間内にクラッチペダルの踏込操作を検出すると変速機の作動位置に拘らずエンジンを自動始動させるようにしている。
【０００８】
従って、エンジンの自動停止から所定期間内はエンジンの自動始動を禁止することで、スタータのピニオンギヤとエンジン側のリングギヤとの衝突による損傷を防止できる一方、所定期間内に自動始動条件が成立した場合には所定期間経過後にエンジンを自動始動させることで、ドライバに違和感を与えたりすることなくエンジンを適正に且つ確実に始動して始動フィーリングを向上できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１に本発明の一実施形態に係るエンジンの制御装置を表す概略構成、図２にエンジンのアイドルストップ制御を表すフローチャート、図３にエンジンのアイドルストップ制御を表すタイムチャートを示す。
【００１１】
本実施形態のエンジンの制御装置において、図１に示すように、エンジン１１は４気筒の筒内噴射型の火花点火式エンジンであって、シリンダヘッドに気筒ごとに点火プラグ１２及びインジェクタ１３が取付けられ、図示しない燃焼室内にこのインジェクタ１３から燃料が直接噴射されるようになっている。このエンジン１１では、圧縮行程で燃料噴射を行う圧縮行程噴射モードと、吸気行程で燃料噴射を行う吸気行程噴射モードとが切り換え可能となっており、圧縮行程噴射モードでは、点火プラグの周囲に理論空燃比近傍の混合気を形成した上で超リーンな全体空燃比を実現する層状燃焼が可能であり、吸気行程噴射モードでは、燃焼室に均一な混合気を形成する均一燃焼が可能となっている。そして、このエンジン１１にはクラッチ１４を介して変速機１５が連結され、この変速機１５の出力軸は図示しないフロントデフを介して左右の駆動輪へ連結されている。
【００１２】
このエンジン１１には嵌脱式のスタータ１６が装着され、スタータ１６の作動時にはスタータ１６のピニオンギヤ１７がエンジン１１のフライホイールの外周に設けられたリングギヤ１８に噛み合ってエンジン１１をクランキングする一方、スタータ１６の非作動時にはピニオンギヤ１７とリングギヤ１８との噛み合いが解除されるようになっている。このスタータ１６において、スタータモータ１９は常開のリレー接点２０を介してバッテリ２１に接続され、リレー接点２０と対応するリレーコイル２２はイグニツションスイッチ２３のＳＴ接点２４を介してバッテリ２１に接続されている。従って、イグニツションスイッチ２３がＳＴ接点２４の位置まで操作されると、リレーコイル２２の励磁によりリレー接点２０が閉じられてスタータモータ１９が通電し、スタータ１６によりエンジン１１がクランキングされる。また、スタータ１６のリレーコイル２２はスタータ制御用のコントローラ２５のリレー接点２６及びイグニツションスイッチ２３のＯＮ接点２７を介してバッテリ２１に接続されており、リレー接点２６と対応するリレーコイル２８はバッテリ２１に接続されている。従って、イグニツションスイッチ２３がＯＮ接点２７の位置であっても、リレーコイル２８の励磁によりリレー接点２６が閉じられると、スタータモータ１９が通電してクランキングが行われる。
【００１３】
また、車両にはエンジン１１やスタータ制御用のコントローラ２５などを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２９が設けられ、このＥＣＵ２９には、入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処理装置及びタイマやカウンタ類が具備されており、このＥＣＵ２９により筒内噴射エンジン１１の総合的な制御が実施される。即ち、図示しないクランク角センサ、カム角センサ、スロットルポジションセンサ、エアフローセンサ、アクセルポジションセンサなどの各種センサ類の検出情報に加えて、イグニッションキースイッチ２３の信号、シフトポジションセンサ３０の信号がＥＣＵ２９に入力され、ＥＣＵ２９が各種センサ類の検出情報に基づいて、燃料噴射モードや燃料噴射量、点火時期等を決定し、点火プラグ１２、インジェクタ１３のドライバ、スロットル弁の駆動モータ等を駆動制御する。
【００１４】
ところで、本実施形態のエンジンの制御装置にあっては、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジン１１を自動停止させ、変速機が中立位置で且つクラッチペダルが踏込操作されていることを自動始動条件としてエンジン１１を自動始動させるアイドルストップ制御を有している。そして、エンジン１１の自動停止処理実行から所定期間内はこの自動始動条件が成立してもエンジン１１の自動始動を禁止すると共に、所定期間内に自動始動条件が成立した場合には所定期間経過時点あるいは経過後規定期間内にクラッチペダルの踏込操作を検出すると変速機の作動位置に拘らずエンジン１１を自動始動させるようにしている。
【００１５】
即ち、エンジン１１を燃料カット等により停止処理を実行すると、停止処理直後の所定期間内は慣性力によりクランク軸が回転しているため、この所定期間内にエンジン１１を再始動すると、スタータのピニオンギヤとエンジン側のリングギヤが衝突して適正に噛み合わなかったり、損傷してしまうことがある。そのため、エンジン１１の自動停止から所定期間内は自動始動条件が成立しても自動始動を禁止している。
【００１６】
また、エンジン１１の再始動禁止期間内に、ドライバがクラッチペダルを踏み込んでからトランスミッションギヤ位置を走行位置に操作すると、この再始動禁止期間経過時点では既にトランスミッションギヤ位置がニュートラルでないために自動始動条件が成立せずにエンジンは再始動されず、ドライバが違和感を感じたり、故障と勘違いしてしまったりする虞がある。そのため、再始動禁止期間内に自動始動条件が成立した場合にはこの期間経過時点あるいは経過後規定期間内にクラッチペダルの踏込操作を検出したら変速機の作動位置に拘らずエンジン１１を自動始動させるようにしている。
【００１７】
この場合、車両のクラッチペダル３１にはその作動位置を検出するクラッチスイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられている。クラッチスイッチＳＷ１は、ドライバによるクラッチペダル３１のフルストロークの踏み込みを検出するとＯＦＦ信号を出力し、それ以外のときにＯＮ信号を出力する。また、クラッチスイッチＳＷ２は、ドライバがクラッチペダル３１から足を離して図示しないスプリングにより定位置に戻っているときにはＯＮ信号を出力し、ドライバがクラッチペダル３１の踏み込みを開始するとＯＦＦ信号を出力する。ＥＣＵ２９はこの２つのクラッチスイッチＳＷ１，ＳＷ２の出力を受け、エンジン１１の再始動制御及び再始動禁止制御等を行っている。
【００１８】
なお、エンジン自動停止条件は、車速０状態の一定時間継続、シフトレバーの中立位置、クラッチスイッチＳＷ２のＯＮ（足を離す）などとしている。また、エンジン自動始動条件は、シフトレバーの中立位置、クラッチスイッチのＯＦＦ（踏み込み）などとしている。
【００１９】
ここで、本実施形態のエンジンの制御装置による始動制御について図２のフローチャート及び図３のタイムチャートに基づいて説明する。
【００２０】
図２に示すように、ステップＳ１１にて、車両が走行中であるかを、例えば、車速センサの出力により判定し、車両が走行中でなく停止していれば、ステップＳ１２にて、アイドルストップ条件（エンジン自動停止条件）が成立しているかどうか、つまり、シフトレバーが中立位置でクラッチスイッチＳＷ２のＯＮであれば、アイドルストップ条件が成立したと判定し、ステップＳ１３にてエンジン１１を停止する。
【００２１】
このようにエンジン１１を自動停止してから所定期間は、再始動禁止期間Ｔ（例えば１秒）であるため、ステップＳ１４にて、エンジン１１を停止してから再始動禁止期間Ｔが経過したかどうかを判定する。このステップＳ１４にて、再始動禁止期間Ｔが経過していれば、エンジン１１のクランク軸の回転が完全に停止しているとしてステップＳ１５以降の処理で、自動始動条件の成立を待ってエンジン１１を再始動する。
【００２２】
即ち、ステップＳ１５にて、シフトポジションセンサ３０の検出結果に基づいてシフトレバーのニュートラル（中立）位置が検出され、ステップＳ１６にて、クラッチスイッチＳＷ２のＯＦＦ信号によりドライバがクラッチペダル３１を踏み込んだと判定されると、エンジン自動始動条件が成立したために、ステップＳ１７にてエンジンを再始動する。つまり、ＥＣＵ２９がスタータ制御用のコントローラ２５のリレーコイル２８を励磁すると共に、噴射制御及び点火時期制御を開始し、リレーコイル２８の励磁によりリレー接点２６が閉じられるため、スタータ１６のスタータモータ１９が通電してクランキングが行われ、エンジン１１が適正に始動して車両は発進可能となる。
【００２３】
一方、ステップＳ１４にて、エンジン１１を停止してから再始動禁止期間Ｔが経過していなければ、エンジン１１のクランク軸の回転が完全に停止していないとして、再始動禁止期間Ｔ内でのエンジン１１の再始動を禁止すると共に、ステップＳ１８以降の処理で、再始動禁止期間Ｔの経過後に自動始動条件の成立を待ってエンジン１１を再始動する。
【００２４】
即ち、ステップＳ１８にて、シフトポジションセンサ３０の検出結果に基づいてシフトレバーのニュートラル（中立）位置が検出され、ステップＳ１９にて、クラッチスイッチＳＷ２のＯＦＦ信号によりドライバがクラッチペダル３１を踏み込んだと判定され、ステップＳ２０にて、再始動禁止期間Ｔの経過時点でクラッチスイッチＳＷ１のＯＦＦ信号によりドライバがクラッチペダル３１をフルストローク踏み込んでいると判定されると、エンジン自動始動条件が成立したために、ステップＳ１７にて、前述と同様に、エンジンを再始動する。
【００２５】
この場合、エンジン１１の再始動禁止期間Ｔ内にシフトレバーのニュートラル位置が検出され、クラッチペダル３１の踏み込みが検出されてから、ドライバがシフトレバーを走行位置に操作しても、再始動禁止期間Ｔの経過時点でドライバがクラッチペダル３１をフルストローク踏み込んでいれば、エンジン自動始動条件が成立したとしてエンジンを再始動する。この制御を詳細に説明すると、図３のタイムチャートに示すように、アイドルストップ条件が成立してエンジン１１が停止（ＯＦＦ）すると、再始動禁止期間Ｔがカウントされる。この再始動禁止期間Ｔ内に、ドライバがシフトレバーをニュートラル位置のままでクラッチペダル３１を踏み込んでいくと、クラッチスイッチＳＷ２及びＳＷ１が順にＯＦＦとなり、続いてドライバがシフトレバーを走行位置（ＬＯＷ位置）に操作する。この場合、再始動禁止期間Ｔの経過時点でシフトレバーがニュートラル位置になく走行位置にあっても、クラッチスイッチＳＷ１がＯＦＦであれば、ドライバはクラッチペダル３１をフルストローク踏み込んでいるため、エンジン１１を再始動するようにしている。なお、この再始動条件の成立を判定するタイミングは再始動禁止期間Ｔの経過時点に限られるものではなく、再始動禁止期間Ｔの経過時点からその経過後規定期間内（例えば、０．２秒）に設定することが望ましい。
【００２６】
このようにエンジン１１の再始動禁止期間Ｔ内に、シフトレバーのニュートラル位置とクラッチスイッチＳＷ２のＯＦＦとが検出され、再始動禁止期間Ｔ経過時点でのクラッチスイッチＳＷ１のＯＦＦが検出されたら、このときのシフトレバーの位置に拘らずエンジン１１を再始動することで、ドライバが自動始動条件が成立するような操作（ニュートラルでクラッチを踏む）をしたにも拘らず、エンジン１１が再始動せずにドライバが違和感を感じるような事態を招くことはなく、エンジン１１を確実に自動始動させることができる。
【００２７】
なお、上述した実施形態にて、再始動禁止期間ＴやクラッチスイッチＳＷ１を検出するための規定期間は、エンジン１１の形態や始動性等を考慮して適宜設定すればよいものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。また、上述した実施形態では、エンジン停止処理実行後に再始動禁止期間Ｔ設定したが、エンジン回転数が所定の停止判定回転数以下になったことを検出してから再始動禁止期間Ｔを設定してもよい。そして、この再始動禁止期間Ｔをタイマ等により時間として検出したが、エンジン１１のクランク軸の回転停止を検出するエンジン完全停止検出手段等を使用し、エンジン停止処理実行あるいは停止判定回転数検出からエンジン完全停止検出までとしてもよい。
【００２８】
更に、前述した図２及び図３の説明では、再始動禁止期間Ｔ内にニュートラルでクラッチペダル３１を踏み込んだことが検出され、再始動禁止期間Ｔの経過時点までクラッチペダル３１を踏み続けていれば、シフトレバー位置に拘らず自動始動が行われるものとしたが、クラッチペダル３１が踏み続けた場合だけでなく、クラッチペダル３１が踏み直した場合にも自動始動が実行されるようにしてもよい。即ち、再始動禁止期間Ｔ内に正しい自動始動操作（ニュートラルでクラッチペダル３１を踏み込む）を行った後、再始動禁止期間Ｔの経過時点でクラッチペダル３１の踏み込みが検出されれば、シフトレバー位置に拘らずエンジン１１を自動始動させるようにしてもよい。この場合、ドライバが異常と勘違いしてクラッチペダル３１を踏み直しても自動始動を有効にでき、ドライバが違和感を感じるような事態の発生をより少なくできる。そして、この場合は、前述の再始動禁止期間Ｔの経過後の規定時間内の条件も加えておくことがより望ましい。
【００２９】
また、クラッチペダル３１の作動位置を２つのクラッチスイッチＳＷ１，ＳＷ２に基づいて検出したが、クラッチスイッチＳＷ１のみ、あるいはクラッチスイッチＳＷ２のみで行ってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明のエンジンの制御装置によれば、エンジンの自動停止から所定期間内は自動始動条件が成立してもエンジンの自動始動を禁止することで、スタータのピニオンギヤとエンジン側のリングギヤとの衝突による損傷を防止することができる一方、この所定期間内に自動始動条件が成立した場合には所定期間経過時点あるいは経過後規定期間内にクラッチペダルの踏込操作を検出すると変速機の作動位置に拘らずエンジンを自動始動させることで、ドライバに違和感を与えたりすることなくエンジンを適正に且つ確実に始動して始動フィーリングを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの制御装置を表す概略構成図である。
【図２】エンジンのアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
【図３】エンジンのアイドルストップ制御を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
１１ エンジン
１２ インジェクタ
１３ 点火プラグ
１５ 変速機
１６ スタータ
２１ バッテリ
２９ 電子制御ユニット、ＥＣＵ
３０ シフトポジションセンサ
３１ クラッチペダル
ＳＷ１ クラッチスイッチ
ＳＷ２ クラッチスイッチ

Claims (1)

1. 所定のエンジン自動停止条件が成立すると該エンジンを自動停止させ、変速機が中立位置で且つクラッチペダルが踏込操作されていることを自動始動条件として前記エンジンを自動始動させるエンジンの制御装置において、前記エンジンの自動停止から所定期間内は前記自動始動条件が成立しても前記エンジンの自動始動を禁止すると共に、前記所定期間内に前記自動始動条件が成立した場合には該所定期間経過時点あるいは経過後規定期間内に前記クラッチペダルの踏込操作を検出すると前記変速機の作動位置に拘らず前記エンジンを自動始動させることを特徴とするエンジンの制御装置。

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