JP4321261B2 - Engine starter - Google Patents

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Description

本発明は、アイドル時等に自動で停止したエンジンを再始動要求に応じて自動で始動するようにしたエンジンの始動装置に関し、特に、その再始動時に所定気筒内に噴射供給する燃料量の補正制御の技術分野に属する。   The present invention relates to an engine starting device that automatically starts an engine that has been automatically stopped when idling or the like in response to a restart request, and more particularly, correction of the amount of fuel supplied to be injected into a predetermined cylinder during the restart. It belongs to the technical field of control.

従来より、燃費低減及びＣＯ2排出量抑制等を目的として、アイドル時にエンジンを自動で停止するようにしたエンジン制御システム（アイドルストップシステム）が知られている。このようなシステムでは、発進操作等のエンジン再始動要求に対して即座にエンジンを始動しなくてはならないが、始動モータによるクランキングを経てエンジンを始動するという一般的な始動方法では始動時間がやや長くなるきらいがあり、また、クランキングに伴う振動や騒音が運転者に違和感を与えるという不具合もある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an engine control system (idle stop system) is known in which an engine is automatically stopped during idling for the purpose of reducing fuel consumption and suppressing CO 2 emission. In such a system, the engine must be started immediately in response to an engine restart request such as a start operation. However, in a general starting method in which the engine is started through cranking by the starting motor, the starting time is short. There is a tendency that it becomes slightly longer, and there is also a problem that vibration and noise accompanying cranking make the driver feel uncomfortable.

さらに、そのようにエンジンがアイドル状態になる度に停止及び再始動を行うとすると、イグニッションスイッチが操作されたときにのみ始動する通常のシステムに比べて格段に始動回数が多くなってしまうので、始動モータに著しく高い耐久性が要求されることになり、無用のコスト増大を招くという問題もある。   In addition, if the engine is stopped and restarted every time the engine is in an idle state, the number of times of starting is significantly increased compared to a normal system that starts only when the ignition switch is operated. The starter motor is required to have extremely high durability, and there is a problem that unnecessary cost increases.

そのため、近年では、例えば特許文献１、２に開示される筒内直噴式エンジンのように、停止状態で膨張行程にある気筒内に燃料を噴射供給して、点火、燃焼させることにより、始動モータの力を借りることなく、エンジンをそれ自体の力で始動するようにしたものが開発されている。
実開昭６０−１２８９７５号公報 特表２００３−５１７１３４号公報 Therefore, in recent years, for example, as in a direct injection engine disclosed in Patent Literatures 1 and 2, fuel is injected and supplied into a cylinder that is in an expansion stroke in a stopped state, and then a starting motor is ignited and burned. The one that started the engine with its own power without borrowing the power of has been developed.
Japanese Utility Model Publication No. 60-128975 Special table 2003-517134 gazette

ところで、前記従来例（特許文献１、２）のような直噴式エンジンでは、高圧の気筒内に燃料を直接、噴射することから、各気筒毎の燃料噴射弁に供給する燃料の圧力をかなり高くしており、このことから、エンジン停止のために各気筒への燃料供給を停止した後に、該気筒内に臨む燃料噴射弁の噴孔から少量の燃料が漏れ出すことになる。この燃料は、高温の気筒内で気化して混合気を形成するが、その後、イグニッション操作に応じてエンジンが始動されるときには、クランキングに伴い気筒から排出されて、排気通路の触媒コンバータにより無害化されることになる。   By the way, in the direct injection engine as in the conventional example (Patent Documents 1 and 2), the fuel is directly injected into the high-pressure cylinder, so the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve for each cylinder is considerably high. Therefore, after stopping the fuel supply to each cylinder in order to stop the engine, a small amount of fuel leaks from the nozzle hole of the fuel injection valve facing the cylinder. This fuel is vaporized in the high-temperature cylinder to form an air-fuel mixture, but when the engine is subsequently started in response to the ignition operation, it is discharged from the cylinder along with cranking and harmless by the catalytic converter in the exhaust passage. Will be converted.

しかし、前記自動停止後の再始動時のように、イグニッション操作に依らずエンジンを自力で始動させるときには、クランキングを行わないことから、前記の如く気筒内に漏れ出た燃料の混合気が残留したままであり、これに加えて始動のための燃料が噴射供給されると、気筒内は空燃比の過度にリッチな状態になってしまい、燃焼状態が悪化して始動に失敗する虞れがある。   However, when the engine is started on its own without relying on the ignition operation, such as when restarting after the automatic stop, cranking is not performed, so that the fuel mixture leaked into the cylinder remains as described above. In addition to this, if fuel for starting is injected and supplied, the air-fuel ratio in the cylinder becomes excessively rich, and the combustion state may deteriorate and start-up may fail. is there.

そこで、再始動時に気筒内に噴射する燃料の量を当該気筒内に残留する燃料の分だけ減少補正することが考えられるが、各気筒内に漏れ出す燃料の量には燃料噴射弁の個体ばらつきの影響が大きく、また、経年変化による影響も大きいので、燃料噴射量を適切に補正するためには各気筒毎の燃料の漏れ量をそれぞれ検出する必要がある。   Therefore, it is conceivable to correct the amount of fuel injected into the cylinder at the time of restart by the amount of fuel remaining in the cylinder. However, the amount of fuel leaking into each cylinder varies depending on individual variations of the fuel injection valve. Therefore, in order to appropriately correct the fuel injection amount, it is necessary to detect the fuel leakage amount for each cylinder.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンを自動で停止し、その後に自動で再始動するようにしたエンジンの始動装置において、その停止から再始動までの間に燃料噴射弁から気筒内に漏れ出す燃料量の求め方に工夫を凝らし、簡単な構成で再始動時の燃料供給量を適切に補正できるようにすることにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to restart the engine from the stop in the engine starter which automatically stops the engine and then restarts automatically. In the meantime, a method for obtaining the amount of fuel leaking from the fuel injection valve into the cylinder is devised so that the fuel supply amount at restart can be appropriately corrected with a simple configuration.

前記の目的を達成するために、本願発明では、各気筒への燃料供給を停止してエンジンを停止させた後に燃料噴射弁の噴孔から少しずつ漏れ出す燃料によって、気筒内の空燃比が徐々に着火可能な状態に近づいていくことに着目し、停止後の所定気筒に非常に短い時間間隔で繰り返し点火して、これにより着火が起きるまでの時間から当該気筒における燃料漏れ量の時間変化を推定するようにした。   In order to achieve the above object, in the present invention, after the fuel supply to each cylinder is stopped and the engine is stopped, the air-fuel ratio in the cylinder is gradually increased by the fuel leaking little by little from the injection hole of the fuel injection valve. Focusing on the approach to the state where ignition is possible, a predetermined cylinder after being stopped is repeatedly ignited at very short time intervals, so that the time change of the fuel leakage amount in the cylinder from the time until ignition occurs is determined. Estimated.

具体的に、請求項１の発明は、多気筒エンジンの運転中に所定の停止条件が成立したとき、各気筒への燃料供給を停止して、エンジンを自動で停止させる自動停止手段と、エンジンの前記自動停止後に所定の再始動条件が成立したとき、少なくとも膨張行程で停止している気筒内に燃料を噴射供給し、点火して燃焼させることにより、始動モータを用いずに自動で再始動する自動始動手段と、を備えたエンジンの始動装置を対象とする。   Specifically, the invention of claim 1 includes an automatic stop means for automatically stopping the engine by stopping fuel supply to each cylinder when a predetermined stop condition is satisfied during operation of the multi-cylinder engine, When a predetermined restart condition is satisfied after the automatic stop, fuel is injected and supplied into at least the cylinder stopped in the expansion stroke, and ignited and burned to automatically restart without using a starter motor. And an automatic engine starting device.

そして、エンジンを手動で停止させるための操作が行われる操作手段と、この操作手段が操作されたときに前記各気筒への燃料供給を停止して、エンジンを停止させる手動停止手段と、このエンジン手動停止手段によりエンジンが停止されたとき、所定気筒に繰り返し点火する停止後点火手段と、その点火によって前記所定気筒内の混合気に着火したことを判別する判別手段と、エンジンの停止から前記判別手段により着火が判別されるまでの時間を計測して、少なくともその計測時間に基づいて当該気筒における燃料漏れ量の時間変化特性を推定し且つ記憶する学習手段と、を備える構成とする。   An operation means for performing an operation for manually stopping the engine, a manual stop means for stopping the engine by stopping fuel supply to each cylinder when the operation means is operated, and the engine When the engine is stopped by the manual stop means, the post-stop ignition means for repeatedly igniting the predetermined cylinder, the determination means for determining that the air-fuel mixture in the predetermined cylinder has been ignited by the ignition, and the determination from the stop of the engine Learning means for measuring a time until ignition is determined by the means, and estimating and storing a time change characteristic of the fuel leakage amount in the cylinder based on at least the measurement time.

前記の構成により、エンジンの運転中に操作手段が操作され、これに応じて手動停止手段により各気筒への燃料供給が停止されて、エンジンが停止したときには、停止後点火手段によって所定気筒に繰り返し点火が行われる。このとき、当該気筒内では、燃料噴射弁の噴孔から少しずつ漏れ出す燃料が気化して混合気を形成し、時間の経過とともに空燃比が徐々にリッチ側に変化していく。そして、その空燃比がリーン側の着火限界を超えると混合気に着火して、このことが判別手段により判別される。   With the above-described configuration, when the operation unit is operated during the operation of the engine, the fuel supply to each cylinder is stopped by the manual stop unit in response to this, and when the engine stops, the post-stop ignition unit repeats the predetermined cylinder. Ignition is performed. At this time, in the cylinder, the fuel leaking little by little from the nozzle hole of the fuel injection valve is vaporized to form an air-fuel mixture, and the air-fuel ratio gradually changes to the rich side as time passes. When the air-fuel ratio exceeds the lean ignition limit, the air-fuel mixture is ignited, and this is determined by the determining means.

そうして、少なくとも、エンジンの停止から前記着火の判別までの時間に基づいて、学習手段により当該気筒における燃料漏れ量の時間変化の特性が推定されて、記憶される。すなわち、前記着火判別の時点で気筒内の空燃比は混合気のリーン側の着火限界に対応するものになっていると考えられるから、このときの気筒内容積から残留する燃料の量を計算することができ、この燃料の量とエンジン停止からの経過時間とに基づいて、燃料漏れ量の時間変化の特性を推定することができる。   Then, based on at least the time from the stop of the engine to the determination of the ignition, the characteristic of the time variation of the fuel leakage amount in the cylinder is estimated and stored by the learning means. In other words, since it is considered that the air-fuel ratio in the cylinder corresponds to the lean ignition limit of the air-fuel mixture at the time of the ignition discrimination, the amount of remaining fuel is calculated from the cylinder volume at this time. Based on the amount of the fuel and the elapsed time from the engine stop, it is possible to estimate the characteristics of the time variation of the fuel leakage amount.

具体的には、例えば、エンジンの停止後に停止後点火手段により点火する気筒内の空気量を検出する検出手段を備えるとともに、前記学習手段により、混合気のリーン側の着火限界に対応づけて予め設定された空燃比と前記検出された空気量とに基づいて、判別手段による着火判別時点での燃料漏れ量を算出し、この燃料漏れ量と前記着火判別までの計測時間とに基づいて、燃料漏れ量の時間変化特性を推定するようにすればよい（請求項６の発明）
そのようにして、各気筒毎に燃料漏れ量の時間変化の特性を学習しておけば、エンジンが自動停止後に自動で再始動されるときにも、その停止中に気筒内に漏れ出した燃料の量を停止時間に応じて求めることができるので、その分、始動のために新たに気筒内に噴射供給する燃料の量を補正すればよい。 Specifically, for example, a detection unit that detects the amount of air in the cylinder that is ignited by the post-stop ignition unit after the engine is stopped is provided in advance, and the learning unit associates in advance with the lean ignition limit of the air-fuel mixture. Based on the set air-fuel ratio and the detected air amount, a fuel leakage amount at the time of ignition determination by the determination means is calculated, and based on this fuel leakage amount and the measurement time until the ignition determination, the fuel leakage amount is calculated. What is necessary is just to estimate the time change characteristic of the leakage amount (the invention of claim 6).
In this way, if the characteristics of the time variation of the fuel leakage amount are learned for each cylinder, even when the engine is automatically restarted after the automatic stop, the fuel leaked into the cylinder during the stop Therefore, the amount of fuel newly injected and supplied into the cylinder for starting may be corrected accordingly.

すなわち、例えば、前記自動始動手段が、膨張行程で停止している気筒内に燃料を噴射供給して、点火するものである場合に、エンジンの停止から前記自動始動手段による燃料供給までの時間、及び、学習手段により記憶されている当該気筒の燃料漏れ量の時間変化特性に基づいて、該自動始動手段による前記膨張行程気筒への燃料供給量を補正する補正手段を備えればよい（請求項２の発明）。こうすれば、再始動時に膨張行程にある気筒内に残留する燃料の量に応じて、この気筒内に新たに噴射供給する燃料の量を適切に補正して、空燃比の過度のリッチ化等を防止し、良好な燃焼によりエンジンの始動性を安定的に確保することができる。   That is, for example, when the automatic start means is to inject and supply fuel into a cylinder stopped in the expansion stroke and ignite, the time from the engine stop to the fuel supply by the automatic start means, And correction means for correcting the fuel supply amount to the expansion stroke cylinder by the automatic start means based on the time variation characteristic of the fuel leakage amount of the cylinder stored by the learning means. Invention of 2). In this way, according to the amount of fuel remaining in the cylinder that is in the expansion stroke at the time of restart, the amount of fuel newly injected and supplied into this cylinder is appropriately corrected so that the air-fuel ratio becomes excessively rich, etc. The engine startability can be stably ensured by good combustion.

或いは、前記自動始動手段が、圧縮行程で停止している気筒内に燃料を噴射供給して、点火することにより、エンジンを一旦、逆転作動させるとともに、これに伴い圧縮される膨張行程気筒内にも燃料を噴射供給し、且つ逆転作動後に点火することにより、エンジンを始動するものである場合に、エンジンの停止から前記自動始動手段による前記各気筒への燃料供給までの時間、及び、学習手段により記憶されている当該各気筒毎の燃料漏れ量の時間変化特性に基づいて、該自動始動手段による各気筒への燃料供給量をそれぞれ補正する補正手段を備えればよい（請求項３の発明）。   Alternatively, the automatic starting means injects fuel into the cylinder stopped in the compression stroke and ignites it, thereby causing the engine to operate once in reverse and in the expansion stroke cylinder compressed accordingly. In the case where the engine is started by injecting and supplying fuel and igniting after reverse operation, the time from the stop of the engine to the fuel supply to each cylinder by the automatic starting means, and learning means And a correction means for correcting the amount of fuel supplied to each cylinder by the automatic start means based on the time variation characteristic of the fuel leakage amount for each cylinder stored in (5). ).

この場合には、エンジンの再始動時には、最初の逆転作動によって膨張行程気筒のピストンが上死点側に移動することから、この気筒の有効ストロークが長くなり、また、気筒内の密度及び圧力の高い状態で燃焼が行われることになる。これにより、大きな燃焼圧を得ることができ、始動トルクの増大によって始動性が向上する。   In this case, when the engine is restarted, the piston of the expansion stroke cylinder moves to the top dead center side by the first reverse rotation operation, so that the effective stroke of this cylinder becomes long, and the density and pressure in the cylinder are increased. Combustion is performed at a high state. Thereby, a large combustion pressure can be obtained, and the startability is improved by increasing the start torque.

そして、そのように燃焼が行われる圧縮行程気筒及び膨張行程気筒の両方で、前記請求項２の発明と同様に気筒内への燃料漏れに起因する空燃比の変動が抑制されて、良好な燃焼が行われることで、前記の如く向上したエンジンの始動性を安定的に確保することができる。   In both the compression stroke cylinder and the expansion stroke cylinder in which combustion is performed in this manner, the air-fuel ratio fluctuation caused by the fuel leakage into the cylinder is suppressed as in the invention of claim 2, and good combustion is achieved. As a result, the engine startability improved as described above can be stably secured.

前記の如く気筒内に漏れ出す燃料によって形成される比較的リーンな混合気に点火して、その着火を判別するためには、例えば、着火による気筒内圧力の上昇を圧力センサにより検出すればよく、或いはこれによるピストンの動きをクランク角センサにより検出するようにしてもよい。そのためには当該気筒内が密閉されていなくてはならないから、前記停止後点火手段は、吸気弁及び排気弁がいずれも閉じている気筒に点火するものとするのが好ましく（請求項４の発明）、換言すれば、圧縮行程又は膨張行程のいずれかで停止している気筒に点火するものとすればよい（請求項５の発明）。   In order to ignite a relatively lean air-fuel mixture formed by fuel leaking into the cylinder as described above and determine the ignition, for example, a rise in the cylinder pressure due to the ignition may be detected by a pressure sensor. Alternatively, the movement of the piston due to this may be detected by a crank angle sensor. For this purpose, since the inside of the cylinder must be sealed, the post-stop ignition means preferably ignites a cylinder in which both the intake valve and the exhaust valve are closed (invention of claim 4). In other words, the cylinder stopped in either the compression stroke or the expansion stroke may be ignited (invention of claim 5).

ここで、前記のようにエンジン停止後の所定気筒に繰り返し点火して、着火までの経過時間から燃料の漏れ量を推定することができるのは、エンジンが手動で停止されたときに限らず、アイドルストップ等の自動停止のときであってもよい。しかし、アイドルストップ等の自動停止後にエンジンの膨張行程気筒内で混合気に着火すると、そのことによって気筒内の空気が消費され、既燃ガスが発生することから、その後、エンジンを自動で始動させようとしても、該膨張行程気筒では良好な燃焼を行うことは困難であり、始動性が損なわれる虞れがある。   Here, it is not only when the engine is manually stopped that the amount of fuel leakage can be estimated from the elapsed time until ignition by repeatedly igniting the predetermined cylinder after the engine is stopped as described above. It may be at the time of automatic stop such as idle stop. However, if the air-fuel mixture is ignited in the expansion stroke cylinder of the engine after an automatic stop such as an idle stop, the air in the cylinder is consumed and burned gas is generated, and then the engine is automatically started. Even so, it is difficult to perform good combustion in the expansion stroke cylinder, and the startability may be impaired.

この点を考慮して、請求項７の発明では、前記請求項１の発明と同じ前提構成のエンジン始動装置を対象として、自動停止手段によりエンジンが停止されたとき、予め設定した回数に１回の割合で所定気筒に繰り返し点火する停止後点火手段と、その点火によって所定気筒内の混合気に着火したことを判別する判別手段と、エンジンの停止から前記判別手段により着火が判別されるまでの時間を計測して、少なくともその計測時間に基づいて当該気筒における燃料漏れ量の時間変化特性を推定し且つ記憶する学習手段と、を備え、これにより、アイドルストップ等、エンジンの自動停止時にも前記請求項１の発明と同様に各気筒の燃料漏れ量を学習できるようにするとともに、その上で、前記判別手段により着火が判別された後にエンジンの再始動条件が成立したときには、前記自動始動手段により始動モータを用いてエンジンを確実に始動できるようにした。   In view of this point, the invention of claim 7 is directed to the engine starting device having the same premise structure as that of the invention of claim 1, and once in a preset number of times when the engine is stopped by the automatic stop means. The post-stop ignition means for repeatedly igniting the predetermined cylinder at a ratio of the above, the determination means for determining that the air-fuel mixture in the predetermined cylinder has been ignited by the ignition, and until the ignition is determined by the determination means from the stop of the engine Learning means for measuring time and estimating and storing a time change characteristic of the amount of fuel leakage in the cylinder based on at least the measurement time. As in the first aspect of the invention, it is possible to learn the fuel leakage amount of each cylinder, and after that, after the ignition is determined by the determination means, the engine When the start condition is satisfied, and to reliably start the engine using the starter motor by the automatic start means.

このことで、エンジンが手動で停止されるときに限らず、それよりも格段に頻度の高い自動始動時にも時折、燃料漏れ量の学習が行われるようになり、これにより、燃料噴射弁の個体ばらつきやその経年変化を早期に学習して、自動始動時の燃料噴射制御に反映させることができる。   This makes it possible to learn the amount of fuel leakage not only when the engine is manually stopped, but also at the time of automatic start, which is much more frequent than that. Variations and changes over time can be learned early and reflected in fuel injection control at the time of automatic start.

以上、説明したように、本願の請求項１〜５の発明に係るエンジンの始動装置によると、アイドル時等にエンジンを自動で停止し、その後に自動で且つ自力で再始動するようにした始動装置において、エンジンが手動操作に応じて停止したときに所定気筒に繰り返し点火して、これにより着火が起きるまでの時間から当該気筒における燃料漏れ量の時間変化特性を学習するようにしたので、この学習結果に基づいて自動始動時の燃料供給量を適切に補正し、燃料漏れに起因する気筒内の空燃比変動を抑えて、良好な燃焼によりエンジンの始動性を安定確保できる。   As described above, according to the engine starting device according to the first to fifth aspects of the present invention, the engine is automatically stopped at the time of idling or the like, and then the engine is automatically and restarted automatically. In the apparatus, when the engine is stopped in response to manual operation, a predetermined cylinder is repeatedly ignited, so that the time variation characteristic of the fuel leakage amount in the cylinder is learned from the time until ignition occurs. Based on the learning result, the fuel supply amount at the time of automatic start is appropriately corrected, the fluctuation of the air-fuel ratio in the cylinder due to fuel leakage is suppressed, and stable startability of the engine can be ensured by good combustion.

また、請求項６の発明によると、燃料漏れ量の学習をエンジンの手動停止時に限らず、自動停止時にも行えるようにしたので、早期に学習の効果を得ることができる。しかも、学習後にエンジンを自動で始動するときには、始動モータを用いて確実な始動が行える。
According to the invention of claim 6, since the learning of the fuel leakage amount can be performed not only at the time of manual stop of the engine but also at the time of automatic stop, the effect of learning can be obtained at an early stage. Moreover, when the engine is automatically started after learning, a reliable start can be performed using the start motor.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.

−エンジン制御システムの概略構成−
図１及び図２は、本発明に係るエンジン始動装置を含むエンジン制御システムの実施形態を示し、このエンジンシステムＥは、シリンダヘッド１０及びシリンダブロック１１を備えたエンジン１と、該エンジン１を制御するためのＥＣＵ２（エンジンコントローラ）とを備えている。前記エンジン１には、図２に示すように４つの気筒１２Ａ〜１２Ｄが設けられていて、該各気筒１２Ａ〜１２Ｄの内部には、図１に示すように、クランク軸３に連結されるピストン１３がそれぞれ嵌挿され、これにより、前記各気筒１２Ａ〜１２Ｄ内部でピストン１３の上方には燃焼室１４が形成されている。 -Schematic configuration of engine control system-
1 and 2 show an embodiment of an engine control system including an engine starter according to the present invention. The engine system E controls an engine 1 including a cylinder head 10 and a cylinder block 11, and controls the engine 1. ECU2 (engine controller) for carrying out. As shown in FIG. 2, the engine 1 is provided with four cylinders 12A to 12D. Inside each of the cylinders 12A to 12D, pistons connected to the crankshaft 3 as shown in FIG. Thus, a combustion chamber 14 is formed above the piston 13 in each of the cylinders 12A to 12D.

ここで、一般的に、多気筒４サイクルエンジンにおいては、各気筒が所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなる燃焼サイクルを行うようになっており、この実施形態の４気筒エンジンの場合、気筒列方向一端側から１番気筒１２Ａ、２番気筒１２Ｂ、３番気筒１２Ｃ、４番気筒１２Ｄと呼ぶと、図６(e)に示すように、１番気筒（＃１）、３番気筒（＃３）、４番気筒（＃４）、２番気筒（＃２）の順にクランク角で１８０度ずつの位相差をもって燃焼が行われるようになっている。   Here, in general, in a multi-cylinder four-cycle engine, each cylinder performs a combustion cycle composed of intake, compression, expansion, and exhaust strokes with a predetermined phase difference. In the case of a cylinder engine, when the first cylinder 12A, the second cylinder 12B, the third cylinder 12C, and the fourth cylinder 12D are called from one end in the cylinder row direction, as shown in FIG. 6 (e), the first cylinder (# 1 ) Combustion is performed with a phase difference of 180 degrees in crank angle in the order of the third cylinder (# 3), the fourth cylinder (# 4), and the second cylinder (# 2).

前記各気筒１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれの燃焼室１４の頂部には、該燃焼室１４内の混合気に点火して燃焼させるための点火プラグ１５が設けられていて、それらの各点火プラグ１５先端の電極が前記燃焼室１４を臨むように配置されている。また、前記燃焼室１４の側方（図１の右方向）には、先端の噴孔を燃焼室１４に臨ませて燃料噴射弁１６が配設されている。この燃料噴射弁１６は、図示しないニードル弁及びソレノイドを内蔵し、前記ＥＣＵ２からのパルス信号の入力によりそのパルス幅に対応する時間だけ開弁駆動されて、その駆動時間に応じた量の燃料を各気筒１２Ａ〜１２Ｄ内に直接、噴射するように構成されている。そして、その燃料の噴射方向が前記点火プラグ１５の電極付近に向かうように調整されている。   A spark plug 15 for igniting and burning the air-fuel mixture in the combustion chamber 14 is provided at the top of each combustion chamber 14 of each of the cylinders 12A to 12D. An electrode is disposed so as to face the combustion chamber 14. Further, a fuel injection valve 16 is disposed on the side of the combustion chamber 14 (right direction in FIG. 1) with the tip injection hole facing the combustion chamber 14. This fuel injection valve 16 incorporates a needle valve and a solenoid (not shown) and is driven to open for a time corresponding to the pulse width in response to the input of a pulse signal from the ECU 2 so that an amount of fuel corresponding to the driving time is supplied. The cylinders 12A to 12D are configured to inject directly. The fuel injection direction is adjusted so as to be directed to the vicinity of the electrode of the spark plug 15.

また、前記燃料噴射弁１６には、図示しないが、燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して燃料が供給されるようになっており、その燃料供給圧は、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの圧縮行程中期以降で高圧の気筒内燃焼室１４に燃料を噴射できるように、その燃焼室１４の圧力よりも高い値に設定されている。   Although not shown, fuel is supplied to the fuel injection valve 16 via a fuel supply passage or the like by a fuel pump, and the fuel supply pressure is in the middle of the compression stroke of each cylinder 12A to 12D. Thereafter, the pressure is set higher than the pressure in the combustion chamber 14 so that fuel can be injected into the high-pressure in-cylinder combustion chamber 14.

前記各気筒１２Ａ〜１２Ｄの燃焼室１４の上部には、該燃焼室１４に向かって開口する吸気ポート１７及び排気ポート１８が設けられていて、これらのポート１７，１８に吸気弁１９及び排気弁２０がそれぞれ配設されている。これらの吸気弁１９及び排気弁２０は、図示省略のカムシャフト等からなる動弁機構により駆動され、上述のとおり、各気筒１２Ａ〜１２Ｄが所定の位相差をもって燃焼サイクルを行うように、該各気筒毎の吸・排気弁１９，２０の開閉タイミングが設定されている。   An intake port 17 and an exhaust port 18 that open toward the combustion chamber 14 are provided in the upper part of the combustion chamber 14 of each of the cylinders 12A to 12D. An intake valve 19 and an exhaust valve are provided in these ports 17 and 18, respectively. 20 are arranged respectively. These intake valve 19 and exhaust valve 20 are driven by a valve operating mechanism including a camshaft (not shown), and as described above, each of the cylinders 12A to 12D performs a combustion cycle with a predetermined phase difference. The opening / closing timing of the intake / exhaust valves 19 and 20 for each cylinder is set.

また、前記吸気ポート１７及び排気ポート１８にそれぞれ連通するように吸気通路２１及び排気通路２２が設けられており、図２に示すように、前記吸気ポート１７に近い吸気通路２１の下流側は各気筒１２Ａ〜１２Ｄ毎に独立の分岐吸気通路２１ａとされ、この各分岐吸気通路２１ａの上流端がそれぞれサージタンク２１ｂに連通している。このサージタンク２１ｂよりも上流の吸気通路２１は各気筒１２Ａ〜１２Ｄに共通の共通吸気通路２１ｃであり、この通路２１ｃには例えばバタフライ弁により通路断面積を調節して吸気流を絞るスロットル弁２３と、これを駆動するアクチュエータ２４とが配設され、さらに、図２にのみ示すが、スロットル弁２３の上流側及び下流側には、それぞれ、吸気量を検出するためのエアフローセンサ２５と吸気圧力（負圧）を検出するための吸気圧センサ２６とが配設されている。   Further, an intake passage 21 and an exhaust passage 22 are provided so as to communicate with the intake port 17 and the exhaust port 18, respectively. As shown in FIG. An independent branch intake passage 21a is provided for each of the cylinders 12A to 12D, and the upstream end of each branch intake passage 21a communicates with the surge tank 21b. The intake passage 21 upstream of the surge tank 21b is a common intake passage 21c common to the cylinders 12A to 12D. The throttle valve 23 adjusts the cross-sectional area of the passage 21c by, for example, a butterfly valve to restrict the intake flow. 2 and an actuator 24 for driving the air flow sensor. Further, as shown only in FIG. 2, on the upstream side and the downstream side of the throttle valve 23, an air flow sensor 25 and an intake pressure for detecting the intake air amount, respectively. An intake pressure sensor 26 for detecting (negative pressure) is provided.

一方、前記各気筒１２Ａ〜１２Ｄからの排気が集合する排気通路２２の集合部下流には、排気を浄化するための触媒２９が配設されている。この触媒２９は、例えば、排気の空燃比状態が理論空燃比近傍にあるときにＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化率が極めて高い、いわゆる三元触媒であり、これは排気中の酸素濃度が比較的高い酸素過剰雰囲気でこれを吸蔵する酸素吸蔵能を有し、酸素濃度の比較的低いときには吸蔵している酸素を放出して、ＨＣ、ＣＯ等と反応させるものである。なお、触媒２９は、三元触媒に限らず、前記のような酸素吸蔵能を有するものであればよく、例えば、酸素過剰雰囲気でもＮＯｘを浄化可能ないわゆるリーンＮＯｘ触媒であってもよい。   On the other hand, a catalyst 29 for purifying the exhaust is disposed downstream of the collection portion of the exhaust passage 22 where exhaust from the cylinders 12A to 12D collects. This catalyst 29 is, for example, a so-called three-way catalyst in which the purification rate of HC, CO, and NOx is extremely high when the air-fuel ratio state of the exhaust is in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio, and this is a relatively high oxygen concentration in the exhaust. It has an oxygen storage capacity for storing it in a high oxygen excess atmosphere. When the oxygen concentration is relatively low, the stored oxygen is released and reacted with HC, CO and the like. The catalyst 29 is not limited to a three-way catalyst, and may be any catalyst having an oxygen storage capacity as described above. For example, the catalyst 29 may be a so-called lean NOx catalyst that can purify NOx even in an oxygen-excess atmosphere.

また、前記エンジン１には、ベルト等によりクランク軸３に駆動連結されたオルタネータ２８が付設されている。このオルタネータ２８には、詳細は図示しないが、フィールドコイルの電流を制御することによって出力電圧を変更し、これにより発電量を調整するレギュレータ回路２８ａが内蔵されており、このレギュレータ回路２８ａに前記ＥＣＵ２からの制御指令（例えば電圧）が入力されることで、基本的には車両の電装品の電気負荷と車載バッテリ電圧とに応じて発電量が制御されるようになっている。このようにしてオルタネータ２８の発電量が変更されるときには、これに伴いその駆動力、即ちエンジン１の外部負荷の大きさが変化することになる。   The engine 1 is provided with an alternator 28 that is drivingly connected to the crankshaft 3 by a belt or the like. Although not shown in detail, the alternator 28 includes a regulator circuit 28a that changes the output voltage by controlling the current of the field coil and thereby adjusts the amount of power generation, and the regulator circuit 28a includes the ECU 2. By inputting a control command (for example, voltage) from the vehicle, the amount of power generation is basically controlled in accordance with the electric load of the vehicle electrical component and the in-vehicle battery voltage. When the power generation amount of the alternator 28 is changed in this way, the driving force, that is, the magnitude of the external load of the engine 1 changes accordingly.

さらに、前記エンジンシステムＥには、前記クランク軸３の回転角を検出する２つのクランク角センサ３０，３１が設けられており、主に一方のクランク角センサ３０からの信号に基づいてエンジン回転速度を求めるとともに、詳しくは後述するが、それら２つのクランク角センサ３０，３１から出力される互いに位相のずれたクランク角信号によって、前記クランク軸３の回転方向及び回転角度を検出するようになっている。加えて、このエンジンシステムＥには、カムシャフトの特定の回転位置を検出して気筒識別信号として出力するカム角センサ３２、エンジン１の運転・停止を手動で切替えるオンオフ操作が行われる操作手段としてのイグニッションスイッチ３３（ＩＧスイッチ）、アクセル操作量を検出するアクセル開度センサ３４等が配設されている。   Further, the engine system E is provided with two crank angle sensors 30 and 31 for detecting the rotation angle of the crankshaft 3, and the engine rotation speed is mainly based on a signal from one crank angle sensor 30. As will be described in detail later, the rotation direction and the rotation angle of the crankshaft 3 are detected by the crank angle signals output from the two crank angle sensors 30 and 31 that are out of phase with each other. Yes. In addition, the engine system E includes a cam angle sensor 32 that detects a specific rotational position of the camshaft and outputs it as a cylinder identification signal, and an operation unit that performs an on / off operation for manually switching between operation and stop of the engine 1. An ignition switch 33 (IG switch), an accelerator opening sensor 34 for detecting an accelerator operation amount, and the like are provided.

前記ＥＣＵ２は、前記各センサ及びスイッチ２５，２６，３０〜３４からの信号を受け、前記燃料噴射弁１６に対して燃料噴射量及びその噴射時期を制御する信号を出力するとともに、点火プラグ１５の点火装置２７に対して点火時期を制御する信号を出力し、さらに、前記スロットル弁２３のアクチュエータ２４に対してスロットル開度を制御する信号を出力する。そして、以下に詳述するが、前記ＥＣＵ２は、アイドル時において所定のエンジン停止条件が成立したときに、各気筒１２Ａ〜１２Ｄへの燃料供給を停止して（燃料カット）自動的にエンジンを停止させるとともに、その後、運転者のアクセル操作等により所定のエンジン再始動条件が成立したときには、自動的にエンジン１を再始動させるようになっている。   The ECU 2 receives signals from the sensors and switches 25, 26, 30 to 34, outputs a signal for controlling the fuel injection amount and the injection timing to the fuel injection valve 16, and controls the ignition plug 15. A signal for controlling the ignition timing is output to the ignition device 27, and a signal for controlling the throttle opening is output to the actuator 24 of the throttle valve 23. As will be described in detail below, the ECU 2 stops the fuel supply to each cylinder 12A to 12D (fuel cut) and automatically stops the engine when a predetermined engine stop condition is satisfied during idling. After that, when a predetermined engine restart condition is satisfied by the driver's accelerator operation or the like, the engine 1 is automatically restarted.

すなわち、前記エンジン１を自動で再始動させるときには、始動モータの力を借りることなく、エンジン１を自力で始動させるのであるが、この実施形態では、図３に模式的に示すように、まず、ピストン１３が圧縮行程の途中で停止している気筒１２（図の例では＃１気筒１２Ａであり、以下、停止時圧縮行程気筒ともいう）で最初の燃焼を行わせて、ピストン１３を押し下げることにより、クランク軸３を少しだけ逆転させ（同図(a)）、これにより、膨張行程にある気筒１２（図の例では＃２気筒１２Ｂであり、以下、停止時膨張行程気筒ともいう）のピストン１３を上昇させて、この気筒１２Ｂ内の混合気を圧縮する（同図(b)）。そして、そのようにして圧縮されて温度及び圧力の高くなった膨張行程気筒１２Ｂ内の混合気に点火して、燃焼させることにより、クランク軸３に正転方向のトルクを与えて、エンジン１を始動するようにしている。   That is, when the engine 1 is automatically restarted, the engine 1 is started by itself without borrowing the power of the starting motor. In this embodiment, as schematically shown in FIG. The first combustion is performed in the cylinder 12 in which the piston 13 is stopped in the middle of the compression stroke (# 1 cylinder 12A in the example in the figure, hereinafter also referred to as the compression stroke cylinder when stopped), and the piston 13 is pushed down. Thus, the crankshaft 3 is slightly rotated reversely ((a) in the figure), so that the cylinder 12 in the expansion stroke (# 2 cylinder 12B in the example in the figure, hereinafter also referred to as the stop expansion stroke cylinder). The piston 13 is raised to compress the air-fuel mixture in the cylinder 12B ((b) in the figure). Then, by igniting and burning the air-fuel mixture in the expansion stroke cylinder 12B that has been compressed and thus increased in temperature and pressure, a torque in the forward rotation direction is given to the crankshaft 3, and the engine 1 is I try to start it.

そのようにエンジン１を自力で始動させるためには、前記停止時膨張行程気筒１２Ｂの燃焼によってクランク軸３にできるだけ大きな正転方向のトルクを与え、これにより、同図(c)に示すように続いて圧縮上死点（以下、ＴＤＣと略称）を迎える気筒１２Ａが、その圧縮反力（圧縮圧力）に打ち勝ってＴＤＣを越えるようにしなければならない。従って、エンジン１の確実な始動のためには前記停止時膨張行程気筒１２Ｂ内に燃焼のための空気を十分に確保しておく必要がある。   In order to start the engine 1 by itself, the torque in the forward rotation direction as large as possible is applied to the crankshaft 3 by the combustion of the expansion stroke cylinder 12B at the time of stop, and as shown in FIG. Subsequently, the cylinder 12A that reaches compression top dead center (hereinafter abbreviated as TDC) must overcome the compression reaction force (compression pressure) and exceed TDC. Therefore, in order to start the engine 1 reliably, it is necessary to ensure sufficient air for combustion in the stop-time expansion stroke cylinder 12B.

そのために、この実施形態では、アイドル時にエンジン１を自動で停止させるときに、まず、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの掃気が十分に行われるように、アイドル回転速度よりもやや高い所定回転速度で燃料カットを行うとともに、その後の所定期間、スロットル弁２３を開いて、予め設定した開度になるように制御する。そして、そのスロットル弁２３を予め設定した適切なタイミングで閉じることで、前記停止時膨張行程気筒１２Ｂ及び停止時圧縮行程気筒１２Ａへそれぞれ吸入される空気量が十分に多くなり、且つ該膨張行程気筒１２Ｂの空気量が圧縮行程気筒１２Ａよりもやや多くなるようにしている。   Therefore, in this embodiment, when the engine 1 is automatically stopped during idling, first, the fuel is cut at a predetermined rotational speed slightly higher than the idling rotational speed so that the scavenging of each cylinder 12A to 12D is sufficiently performed. At the same time, the throttle valve 23 is opened for a predetermined period of time to control the opening degree to be set in advance. Then, by closing the throttle valve 23 at an appropriate preset timing, the amount of air sucked into the stop expansion stroke cylinder 12B and the stop compression stroke cylinder 12A is sufficiently increased, and the expansion stroke cylinder The air amount of 12B is set to be slightly larger than that of the compression stroke cylinder 12A.

こうすることで、その２つの気筒１２Ａ，Ｂ内の空気の圧縮圧力のバランスによって、膨張行程気筒１２Ｂのピストン１３が行程中央部から多少、下死点（ＢＤＣ）寄りの再始動に好適な所定範囲Ｒ（後述）内に停止するようになる。   By doing so, the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12B is somewhat suitable for restarting near the bottom dead center (BDC) from the center of the stroke due to the balance of the compression pressure of the air in the two cylinders 12A and 12B. It stops within a range R (described later).

−エンジンの自動停止制御−
次に、前記ＥＣＵ２によりエンジン１を自動で停止する制御について、主に図４〜７を参照して説明する。なお、図４及び図５は停止制御の手順を示すフローチャート図であり、図６は、燃料カットから惰性で回転するエンジン１が停止するまでの間（以下、停止動作期間ともいう）におけるエンジン回転速度、クランク角及び各気筒１２Ａ〜１２Ｄの行程の変化を互いに対応づけて示すとともに、その間に行われるスロットル開度の制御と、これによる吸気圧力（吸気管負圧）の変化とを模式的に示す説明図である。 -Automatic engine stop control-
Next, control for automatically stopping the engine 1 by the ECU 2 will be described mainly with reference to FIGS. 4 and 5 are flowcharts showing the procedure of the stop control, and FIG. 6 shows the engine rotation during the period from the fuel cut to the inertial rotation of the engine 1 (hereinafter also referred to as a stop operation period). Changes in speed, crank angle, and stroke of each cylinder 12A to 12D are shown in association with each other, and the control of the throttle opening performed during that time and the change in intake pressure (intake pipe negative pressure) thereby are schematically shown. It is explanatory drawing shown.

また、図７は、前記停止動作期間において徐々に回転が低下するエンジン１のＴＤＣ回転速度（後述）と、停止後の膨張行程気筒１２におけるピストン停止位置との相関関係を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a correlation between the TDC rotational speed (described later) of the engine 1 whose rotation gradually decreases during the stop operation period, and the piston stop position in the expansion stroke cylinder 12 after the stop.

まず、前記図６(a)に示すように、エンジン１の運転中に所定の設定回転速度（図例では８００ｒｐｍ）で燃料カットが行われると（時刻ｔ０）、そのときにクランク軸３やフライホイール等の運動部分が有する運動エネルギーが機械的な摩擦や各気筒１２Ａ〜１２Ｄのポンプ仕事によって消費されることで、エンジン回転速度が徐々に低下し、エンジン１は惰性で数回転した後に停止することになる。詳しくは、そのようにエンジン１が惰性で回転する間、エンジン回転速度は、微視的には各気筒１２Ａ〜１２Ｄの圧縮上死点（ＴＤＣ）を迎える毎に一時的に大きく落ち込み、ＴＤＣを越えると再び上昇する、というようにアップダウンを繰り返しながら低下して行く。そして、例えば図示の如く約８００ｒｐｍで燃料カットした場合には、通常はＴＤＣを８、９回越えて、その最後のＴＤＣを越えた後に（時刻ｔ３）、その次のＴＤＣを越えることができなくなって、停止に至る（時刻ｔ４〜ｔ６）。   First, as shown in FIG. 6 (a), when a fuel cut is performed at a predetermined set rotational speed (800 rpm in the illustrated example) during operation of the engine 1 (time t0), the crankshaft 3 and fly The kinetic energy of a moving part such as a wheel is consumed by mechanical friction and pumping work of each cylinder 12A to 12D, so that the engine rotation speed gradually decreases, and the engine 1 stops after several revolutions due to inertia. It will be. In detail, while the engine 1 rotates by inertia, the engine rotation speed temporarily decreases greatly every time the compression top dead center (TDC) of each of the cylinders 12A to 12D is reached. When it exceeds, it rises again, and it goes down while repeating up and down. For example, when the fuel is cut at about 800 rpm as shown in the figure, the TDC is usually exceeded 8 or 9 times, and after the last TDC (time t3), the next TDC cannot be exceeded. To stop (time t4 to t6).

すなわち、前記の如くＴＤＣを越えることができずに圧縮行程に留まる気筒１２（図の＃１気筒１２Ａ）では、慣性力によるピストン１３の上昇に伴い空気圧が高まり、その圧縮反力によってピストン１３が一旦、停止（時刻ｔ４）した後に、ＢＤＣに向かって押し返される。これによりクランク軸３は逆転し、同図(a)に示すようにエンジン回転速度が負値になるが、そうすると、今度は膨張行程にある気筒１２（前記最後のＴＤＣを越えて膨張行程に移行した気筒であり、図例では＃２気筒１２Ｂ）の空気圧が上昇して、ピストン１３にＢＤＣ側への圧縮反力が作用し、この圧縮反力によって該膨張行程気筒１２のピストン１３が一旦、停止（時刻ｔ５）した後に、ＢＤＣに向かって押し返される。こうしてクランク軸３は再び正転し、エンジン回転速度は正値に戻る。   That is, as described above, in the cylinder 12 (# 1 cylinder 12A in the figure) that cannot exceed TDC and remains in the compression stroke, the air pressure increases as the piston 13 rises due to inertial force, and the compression reaction force causes the piston 13 to move. Once stopped (time t4), it is pushed back toward the BDC. As a result, the crankshaft 3 reverses and the engine speed becomes a negative value as shown in FIG. 5A. Then, this time, the cylinder 12 in the expansion stroke (transition to the expansion stroke beyond the last TDC) is performed. In this example, the air pressure of the # 2 cylinder 12B) rises, and a compression reaction force to the BDC side acts on the piston 13, and the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12 is temporarily caused by this compression reaction force. After stopping (time t5), it is pushed back toward the BDC. Thus, the crankshaft 3 rotates forward again, and the engine speed returns to a positive value.

そのように、圧縮行程気筒１２及び膨張行程気筒１２のピストン１３にそれぞれ逆向きに作用する圧縮反力によって、各気筒１２Ａ〜１２Ｄのピストン１３はそれぞれ数回、往復作動した後に停止することになるが（時刻ｔ６）、その停止位置は、前記圧縮及び膨張行程気筒１２の圧縮反力のバランスによって概略決定されるとともに、エンジン１の摩擦等の影響を受けて、停止前に最後にＴＤＣを越えるときのエンジン１の回転慣性、即ち最後にＴＤＣを越えるときのエンジン回転速度の高低に応じて変化することになる。   As described above, the pistons 13 of the cylinders 12 </ b> A to 12 </ b> D are reciprocated several times and stopped after the compression reaction forces acting in the opposite directions on the pistons 13 of the compression stroke cylinder 12 and the expansion stroke cylinder 12. (Time t6), the stop position is roughly determined by the balance between the compression reaction forces of the compression and expansion stroke cylinders 12, and finally exceeds TDC before the stop due to the influence of the friction of the engine 1 and the like. It changes according to the rotational inertia of the engine 1 at the time, that is, the level of the engine speed when the TDC is finally exceeded.

従って、エンジン停止時に膨張行程にある気筒１２のピストン１３を再始動に適した所定範囲Ｒ内に停止させるためには、まず、その停止時膨張行程気筒１２及び停止時圧縮行程気筒１２の圧縮反力がいずれも十分に大きくなり、且つ膨張行程気筒１２の圧縮反力が圧縮行程気筒１２よりも所定以上、大きな適切なバランスとなるように、両方の気筒１２への吸入空気量を調節する必要がある。このために、この実施形態では、図６(c)に示すように、燃料カット後に直ちに開いたスロットル弁２３（時刻ｔ１）を所定期間の経過後に閉じて（時刻ｔ２）、同図(d)に示すように一時的に吸気管負圧を減少させる（吸気量は増大）ことで、停止時の圧縮及び膨張行程気筒１２にそれぞれ所要量の空気が吸入されるようにしている。   Therefore, in order to stop the piston 13 of the cylinder 12 in the expansion stroke when the engine is stopped within the predetermined range R suitable for restarting, first, the compression reaction of the expansion stroke cylinder 12 at the stop time and the compression stroke cylinder 12 at the stop time is first. It is necessary to adjust the amount of intake air to both cylinders 12 so that the force is sufficiently large and the compression reaction force of the expansion stroke cylinder 12 is in a suitable balance larger than the compression stroke cylinder 12 by a predetermined amount or more. There is. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6 (c), the throttle valve 23 (time t1) opened immediately after the fuel cut is closed after the lapse of a predetermined period (time t2). As shown, the intake pipe negative pressure is temporarily reduced (intake amount is increased), so that the required amount of air is sucked into the compression and expansion stroke cylinders 12 when stopped.

但し、実際のエンジン１ではスロットル弁２３自体や吸気ポート１７、分岐吸気通路２１ａ等の形状に個体ばらつきがあり、それらを流通する空気流の挙動が変化することもあって、エンジン１の停止動作期間に各気筒１２Ａ〜１２Ｄに流入する空気の量には或る程度のばらつきを生じるから、上述のようなスロットル弁２３の開閉制御を行ったとしても、それだけではエンジン停止時に圧縮行程や膨張行程になる気筒１２のピストン停止位置を正確に目標とする範囲Ｒ内に収めるることは難しい。   However, the actual engine 1 has individual variations in the shape of the throttle valve 23 itself, the intake port 17, the branch intake passage 21a, and the like, and the behavior of the air flow that circulates there may change. Since the amount of air flowing into each of the cylinders 12A to 12D varies to some extent during the period, even if the opening / closing control of the throttle valve 23 as described above is performed, it is only that when the engine is stopped, the compression stroke or the expansion stroke It is difficult to accurately set the piston stop position of the cylinder 12 to be within the target range R.

この点につき、この実施形態では、図７に一例を示すように、停止動作期間においてエンジン回転速度が徐々に低下する過程で、各気筒１２Ａ〜１２Ｄが順次、ＴＤＣを通過するときのエンジン回転速度（以下、ＴＤＣ回転速度ともいう）と、エンジン停止後に膨張行程にある気筒１２のピストン停止位置との間に明確な相関関係があることに着目して、前記図６(a)に示すようにエンジン回転速度が低下する過程で１８０°ＣＡ毎のＴＤＣ回転速度をそれぞれ検出し、この検出値に応じてオルタネータ２８の発電量やスロットル弁２３の開度を制御することにより、エンジン回転の落ち具合を調整するようにしている。   In this regard, in this embodiment, as shown in an example in FIG. 7, the engine rotation speed when each of the cylinders 12 </ b> A to 12 </ b> D sequentially passes TDC in the process of gradually decreasing the engine rotation speed during the stop operation period. Focusing on the fact that there is a clear correlation between (hereinafter also referred to as TDC rotational speed) and the piston stop position of the cylinder 12 in the expansion stroke after the engine is stopped, as shown in FIG. By detecting the TDC rotational speed at every 180 ° CA in the process of decreasing the engine rotational speed, and controlling the power generation amount of the alternator 28 and the opening degree of the throttle valve 23 according to the detected value, the degree of decrease in the engine rotational speed is detected. To adjust.

詳しくは、前記図７は、上述の如くエンジン回転速度が略８００ｒｐｍのときに燃料カットを行い、その後の所定期間、スロットル弁２３を開状態に維持するようにして、惰性で回転するエンジン１の各気筒１２Ａ〜１２ＤがＴＤＣを越える度に、そのときのエンジン回転速度（ＴＤＣ回転速度）を計測するとともに、そうして停止した後の膨張行程気筒１２のピストン位置を調べて、このピストン位置を縦軸に、また、前記ＴＤＣ回転速度を横軸に取って、両者の関係を表したものである。このような作業を所定回数、繰り返すことで、エンジン停止動作期間におけるＴＤＣ回転速度と停止後の膨張行程気筒１２におけるピストン停止位置との間の相関関係を表す分布図が得られる。   Specifically, FIG. 7 shows that the engine 1 that rotates by inertia is cut off when the engine speed is approximately 800 rpm as described above, and the throttle valve 23 is kept open for a predetermined period thereafter. Each time the cylinders 12A to 12D exceed TDC, the engine rotational speed (TDC rotational speed) at that time is measured, and the piston position of the expansion stroke cylinder 12 after being stopped is examined, and this piston position is determined. The relationship between the two is shown with the vertical axis and the TDC rotational speed on the horizontal axis. By repeating such an operation a predetermined number of times, a distribution diagram showing a correlation between the TDC rotational speed during the engine stop operation period and the piston stop position in the expansion stroke cylinder 12 after the stop is obtained.

図の例では、エンジン停止前の最後のＴＤＣを越えるときの回転速度は示されておらず、燃料カット直後のＴＤＣ回転速度（図例では最後から数えて９番目のもの）から最後の１つ前のＴＤＣ回転速度（最後から数えて２番目のもの）までのデータが示されている。この最後から９〜２番目のＴＤＣ回転速度は、それぞれ一塊りとなって分布しており、特に図示の６〜２番目のものにおいて明らかなように、ＴＤＣ回転速度が或る特定の範囲（図に斜線を入れて示す範囲）にあれば、ピストン停止位置が再始動に好適な範囲Ｒ（図の例ではＡＴＤＣ１００〜１２０°ＣＡ）に入ることが分かる。   In the example in the figure, the rotation speed when the last TDC before the engine stop is not shown, but the last one from the TDC rotation speed immediately after the fuel cut (the ninth in the example counted from the end) is not shown. Data up to the previous TDC rotational speed (second one from the end) is shown. The 9th to 2nd TDC rotation speeds from the last are distributed in a lump, and as is apparent in the 6th to 2nd ones shown in the figure, the TDC rotation speed is within a certain range (see FIG. If it is within a range indicated by hatching, it can be seen that the piston stop position falls within a range R suitable for restart (ATDC 100 to 120 ° CA in the example in the figure).

前記の如く、膨張行程気筒１２のピストン１３がエンジン１の再始動に好適な所定範囲Ｒに停止することになるＴＤＣ回転速度の特定の範囲を以下、この明細書では適正回転速度範囲と呼ぶものとする。そして、この実施形態では、以下に詳述するが、前記図６(a)のようにエンジン回転速度がアップダウンを繰り返しながら低下するときに、各気筒１２Ａ〜１２Ｄ毎のＴＤＣ回転速度をそれぞれ検出し、この検出値と前記適正回転速度範囲とを比較して、両者の速度偏差に応じてオルタネータ２８の発電量やスロットル弁２３の開度を制御するようにしている。   As described above, the specific range of the TDC rotational speed at which the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12 stops within the predetermined range R suitable for restarting the engine 1 is hereinafter referred to as an appropriate rotational speed range in this specification. And In this embodiment, as will be described in detail below, when the engine speed decreases while repeating up and down as shown in FIG. 6 (a), the TDC rotation speed for each cylinder 12A to 12D is detected. Then, the detected value is compared with the appropriate rotational speed range, and the power generation amount of the alternator 28 and the opening degree of the throttle valve 23 are controlled according to the speed deviation between them.

すなわち、まず、燃料カット直後の所定期間は、上述の如く、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの掃気等のためにスロットル弁２３を比較的大きく開いており、このスロットルの開度をさらに調整しても気筒１２のポンプ仕事量があまり変化しないから、これによるエンジン回転速度の調整は難しい。そこで、この間は意図的にオルタネータ２８を発電作動させるとともに、その発電量を変更制御して、そのための発電駆動力の大きさを変化させることにより、エンジン回転速度の低下の度合い調整する。この際、ＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲の下限寄りになるように、即ちエンジン回転がやや落ち気味になるように、オルタネータ２８の発電量を大きめに制御する。   That is, first, during a predetermined period immediately after the fuel cut, as described above, the throttle valve 23 is opened relatively large for scavenging of each of the cylinders 12A to 12D. Even if the throttle opening is further adjusted, the cylinder Since the pump work of 12 does not change so much, it is difficult to adjust the engine speed. Therefore, during this period, the alternator 28 is intentionally operated to generate power, and the amount of power generation is controlled by changing the magnitude of the power generation driving force for that purpose, thereby adjusting the degree of decrease in engine rotation speed. At this time, the power generation amount of the alternator 28 is controlled to be large so that the TDC rotation speed is close to the lower limit of the appropriate rotation speed range, that is, the engine rotation is slightly lowered.

また、前記所定期間の経過後は、スロットル弁２３の開度を制御してエンジン１のポンプ仕事量を調整することによって、エンジン回転速度の低下の度合いを調整する。但し、サージタンク２１ｂの上流に配置したスロットル弁２３の場合、これを閉じる側に制御しても各気筒１２Ａ〜１２Ｄの吸気量の変化は鈍いから、前記のように予めオルタネータ２８の制御によってエンジン回転速度を低めに誘導しておいて、ＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲よりも低くなったときにのみ、エンジン回転速度の低下が緩やかになるようにスロットル開度を開き側に制御するようにしている。   Further, after the predetermined period has elapsed, the degree of decrease in the engine rotation speed is adjusted by adjusting the pump work amount of the engine 1 by controlling the opening degree of the throttle valve 23. However, in the case of the throttle valve 23 arranged upstream of the surge tank 21b, the change in the intake air amount of each of the cylinders 12A to 12D is slow even if the throttle valve 23 is controlled to close, so that the engine is previously controlled by the alternator 28 as described above. Only when the TDC rotational speed is lower than the appropriate rotational speed range, the throttle opening is controlled to the open side so that the decrease in the engine rotational speed is moderated. ing.

そのように、オルタネータ２８の発電制御とスロットル弁２３の開度の制御とによってエンジン回転速度の低下の度合いを調整して、遅くとも最後のＴＤＣを通過するまでにＴＤＣ回転速度が前記適正回転速度範囲に収まるようにすれば、この時点でクランク軸３やフライホイール、或いはピストン１３、コネクティングロッド等の運動部分が有する運動エネルギーや圧縮行程気筒１２の高圧空気が有する位置エネルギー等が、その後に作用する摩擦等と見合うものになって、エンジン１の停止時に膨張行程にある気筒１２のピストン１３を前記の再始動に適した所定範囲Ｒ内に停止させることができるのである。   As described above, the degree of decrease in the engine rotation speed is adjusted by the power generation control of the alternator 28 and the control of the opening degree of the throttle valve 23, and the TDC rotation speed is within the proper rotation speed range before passing the last TDC at the latest. If so, the kinetic energy of the moving parts such as the crankshaft 3, the flywheel, or the piston 13 and the connecting rod at this time, or the potential energy of the high pressure air of the compression stroke cylinder 12 acts thereafter. This is commensurate with friction and the like, and the piston 13 of the cylinder 12 in the expansion stroke when the engine 1 is stopped can be stopped within a predetermined range R suitable for the restart.

次に、上述したエンジン自動停止制御の具体的な手順を図４及び図５のフローチャートに基づいて説明すると、このフローはエンジン運転中の所定のタイミングでスタートして（ＳＴＡＲＴ）、ステップＳＡ１ではアイドルストップの条件（IDL Stop条件）が成立したか否かの判定を行う。この判定は、車速、ブレーキの作動状況、エンジン水温等に基づいて行うもので、例えば車速が所定速度よりも小さく、ブレーキが作動していて、エンジン水温が所定範囲内にあり、さらにエンジン１を停止させることに特に不都合のない状況であれば、アイドルストップ条件が成立したものとする。   Next, the specific procedure of the above-described engine automatic stop control will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 4 and 5. This flow starts at a predetermined timing during engine operation (START), and in step SA1, idle is performed. Judges whether or not the stop condition (IDL Stop condition) is satisfied. This determination is made based on the vehicle speed, the operating condition of the brake, the engine water temperature, etc. For example, the vehicle speed is smaller than a predetermined speed, the brake is operating, the engine water temperature is within a predetermined range, and the engine 1 is If there is no particular inconvenience for stopping, it is assumed that the idle stop condition is satisfied.

前記図４のステップＳＡ１でアイドルストップ条件が成立したとき（ＹＥＳの場合）には、続くステップＳＡ２で、いずれか１つの気筒１２（例えば１番気筒１２Ａ）を特定して、エンジンを停止させる所定の条件が成立したかどうかの判定を行う。すなわち、エンジン回転速度が燃料カットの設定回転速度（この実施形態では略８００ｒｐｍ）であるかどうか、前記特定した気筒１２が予め設定した行程（例えば吸気行程）にあるかどうか等を判定する。   When the idle stop condition is satisfied in step SA1 of FIG. 4 (in the case of YES), in the subsequent step SA2, any one cylinder 12 (for example, the first cylinder 12A) is specified and the engine is stopped. It is determined whether or not the above condition is satisfied. That is, it is determined whether or not the engine rotation speed is a fuel cut set rotation speed (approximately 800 rpm in this embodiment), whether or not the specified cylinder 12 is in a preset stroke (for example, an intake stroke).

そして、全ての条件が成立してＹＥＳと判定されれば、ステップＳＡ３に進んで、各気筒１２Ａ〜１２Ｄへの燃料噴射を停止し（燃料ｃｕｔ）、続くステップＳＡ４ではスロットル弁２３を設定開度になるように開く（スロットルｏｐｅｎ）。これにより、図６(c)(d)に示すように各気筒１２Ａ〜１２Ｄへの吸気量が増大し、十分な掃気が行われるとともに、排気通路２２に配設された触媒２９にも多量の新気が供給されることになり、この触媒２９に吸蔵される酸素の量が十分に多くなる。   If all the conditions are satisfied and it is determined YES, the process proceeds to step SA3 to stop the fuel injection to each cylinder 12A to 12D (fuel cut), and in the subsequent step SA4, the throttle valve 23 is set to the set opening degree. Open (throttle open). As a result, as shown in FIGS. 6C and 6D, the amount of intake air to each of the cylinders 12A to 12D is increased, sufficient scavenging is performed, and the catalyst 29 disposed in the exhaust passage 22 has a large amount. As fresh air is supplied, the amount of oxygen stored in the catalyst 29 is sufficiently increased.

続いて、ステップＳＡ５において、クランク角センサ３０からの信号により求められるＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲にあるかどうか判定する（ＴＤＣ時の回転速度が所定範囲内？）。この判定がＹＥＳでＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲にあれば、ステップＳＡ６に進み、今度はエンジン回転速度が所定回転速度以下かどうか判定する。この所定回転速度は、吸気の輸送遅れを考慮して、図６(c)(d)に示すように停止時膨張行程気筒１２（図例では＃２気筒１２Ｂ）への吸気量が停止時圧縮行程気筒１２（図例では＃１気筒１２Ａ）よりも多くなるようなタイミングでスロットル弁２３を閉じるためのものであって、同図の時刻ｔ２に対応し、この実施形態では例えば約５００〜６００ｒｐｍの範囲に設定されている。そして、エンジン回転速度が前記所定回転速度以下になれば（ステップＳＡ６でＹＥＳ）、後述のステップＳＡ９に進む一方、エンジン回転速度が所定回転速度よりも高ければ（ＮＯの場合）、前記ステップＳＡ５にリターンする。   Subsequently, in step SA5, it is determined whether or not the TDC rotational speed obtained from the signal from the crank angle sensor 30 is within an appropriate rotational speed range (is the rotational speed at TDC within a predetermined range?). If this determination is YES and the TDC rotational speed is in the appropriate rotational speed range, the process proceeds to step SA6, where it is determined whether the engine rotational speed is equal to or lower than the predetermined rotational speed. This predetermined rotational speed takes into account the intake transport delay, and as shown in FIGS. 6 (c) and 6 (d), the intake amount to the stop expansion stroke cylinder 12 (# 2 cylinder 12B in the example) is compressed when stopped. This is for closing the throttle valve 23 at a timing higher than that of the stroke cylinder 12 (# 1 cylinder 12A in the figure), and corresponds to the time t2 in the figure, and in this embodiment, for example, about 500 to 600 rpm. Is set in the range. If the engine rotational speed is equal to or lower than the predetermined rotational speed (YES in step SA6), the process proceeds to step SA9 described later. On the other hand, if the engine rotational speed is higher than the predetermined rotational speed (in the case of NO), the process proceeds to step SA5. Return.

前記ステップＳ５においてＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲にないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ７に進み、ＴＤＣ回転速度と適正回転速度範囲との間の回転速度の偏差に基づいてオルタネータ２８の発電量を算出する。この発電量は、例えばエンジン回転速度、適正回転速度範囲からの速度偏差及び現在の発電量に応じて予め設定されたマップから読み出され、例えばＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲の上限よりも高いときには、エンジン１の負荷が増えるようにオルタネータ２８の発電量を増大させる一方、ＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲の下限よりも低いときには、エンジン１の負荷が減るように発電量を減少させるものである。また、前記マップにおいて発電量の目標値は、ＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲の下限付近になるよう大きめに設定されている。   If it is determined in step S5 that the TDC rotational speed is not within the proper rotational speed range (in the case of NO), the process proceeds to step SA7, and based on the rotational speed deviation between the TDC rotational speed and the proper rotational speed range. The power generation amount of the alternator 28 is calculated. This power generation amount is read from, for example, a map set in advance according to the engine rotation speed, the speed deviation from the appropriate rotation speed range, and the current power generation amount. For example, the TDC rotation speed is higher than the upper limit of the appropriate rotation speed range. Sometimes, the power generation amount of the alternator 28 is increased so that the load on the engine 1 is increased, while when the TDC rotational speed is lower than the lower limit of the appropriate rotational speed range, the power generation amount is decreased so that the load on the engine 1 is decreased. is there. In the map, the target value of the power generation amount is set to be large so that the TDC rotational speed is near the lower limit of the appropriate rotational speed range.

そして、前記ステップＳＡ７に続くステップＳＡ８では、前記の算出結果に応じてオルタネータ２８のレギュレータ回路２８ａに制御指令を出力する（オルタネータ発電）。このオルタネータ２８の発電作動によってエンジン１の負荷が調整されることで、惰性で回転するエンジン１の回転速度の軌跡は高回転側又は低回転側のいずれかにシフトされて、徐々に目標とする軌跡に近づいて行く。そうして、エンジン回転速度が前記ステップＳＡ６の所定回転速度以下になれば（ＹＥＳ）、ステップＳＡ９に進んで、スロットル弁２３を閉じて（スロットルｃｌｏｓｅ）、図５のステップＳＡ１０に進む。   In step SA8 following step SA7, a control command is output to the regulator circuit 28a of the alternator 28 according to the calculation result (alternator power generation). By adjusting the load of the engine 1 by the power generation operation of the alternator 28, the trajectory of the rotational speed of the engine 1 rotating by inertia is shifted to either the high rotation side or the low rotation side, and gradually becomes the target. Approach the trail. If the engine rotational speed becomes equal to or lower than the predetermined rotational speed in step SA6 (YES), the process proceeds to step SA9, the throttle valve 23 is closed (throttle close), and the process proceeds to step SA10 in FIG.

図５のフローのステップＳＡ１０では、前記ステップＳＡ５と同様にＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲にあるかどうか判定し、判定がＹＥＳでＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲にあれば、ステップＳＡ１１に進む一方、ＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲にないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ１２に進み、ＴＤＣ回転速度の適正回転速度範囲からの偏差に基づいてスロットル弁２３の開度を算出する。このスロットル開度は、例えばエンジン回転速度、適正回転速度範囲からの速度偏差及び現在の開度に応じて予め設定されたマップから読み出され、ＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲の下限よりも低いときには、エンジン１のポンプ仕事量が減少するようにスロットル開度を増大する（図６(c)のＴＶＯ）一方、ＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲の上限よりも高いときには、スロットル制御を行わないように設定されている。   In step SA10 of the flow of FIG. 5, it is determined whether the TDC rotational speed is in the proper rotational speed range as in step SA5. If the determination is YES and the TDC rotational speed is in the proper rotational speed range, the process proceeds to step SA11. On the other hand, when it is determined that the TDC rotational speed is not within the appropriate rotational speed range (in the case of NO), the process proceeds to step SA12, and the opening degree of the throttle valve 23 is determined based on the deviation of the TDC rotational speed from the appropriate rotational speed range. Is calculated. The throttle opening is read from a map set in advance according to, for example, the engine speed, the speed deviation from the appropriate speed range, and the current opening, and the TDC speed is lower than the lower limit of the proper speed range. Sometimes, the throttle opening is increased so that the pump work of the engine 1 is reduced (TVO in FIG. 6 (c)). On the other hand, when the TDC rotational speed is higher than the upper limit of the appropriate rotational speed range, the throttle control is not performed. Is set to

すなわち、サージタンク２１ｂ上流のスロットル弁２３を用いる場合には、吸気を絞る側への応答遅れが大きくなり、十分な制御性が得られないから、上述の如く、予めオルタネータ２８の発電作動による負荷を大きめにして、エンジン回転速度の低下度合いを大きく（回転速度を低めに）しておいて、ＴＤＣ回転速度が適正回転速度範囲の下限よりも低いときにのみ、スロットル弁２３を開く側に駆動してエンジン回転速度の低下の度合いを緩やかにするのである。そして、続くステップＳＡ１３でスロットル弁２３のアクチュエータ２４を駆動して（スロットル駆動）、前記ステップＳＡ１１に進む。   In other words, when the throttle valve 23 upstream of the surge tank 21b is used, the response delay toward the throttle side of the intake air becomes large and sufficient controllability cannot be obtained. Is increased, the degree of decrease in engine rotational speed is increased (lower rotational speed), and the throttle valve 23 is driven to open only when the TDC rotational speed is lower than the lower limit of the appropriate rotational speed range. As a result, the degree of decrease in engine speed is moderated. In step SA13, the actuator 24 of the throttle valve 23 is driven (throttle driving), and the process proceeds to step SA11.

前記のようなオルタネータ２８及びスロットル弁２３の制御によって、燃料カット後のエンジン回転速度の低下度合いを調整することで、図６(a)に示すようにアップダウンを繰り返しながら徐々に低下するエンジン回転速度の軌跡を徐々に修正して、遅くとも最後のＴＤＣまでには適正回転速度範囲に収めることが可能になる。   By controlling the alternator 28 and the throttle valve 23 as described above, by adjusting the degree of decrease in the engine speed after the fuel cut, the engine speed gradually decreases while repeating up and down as shown in FIG. The speed trajectory is gradually corrected so that it can be within the proper rotational speed range by the last TDC at the latest.

そして、ステップＳＡ１１では、検出したＴＤＣ回転速度が所定値Ａ以下かどうか判定する。この所定値Ａは、予め実験的に求めたエンジン停止前の最後のＴＤＣ回転速度に対応づけて設定したものであり、前記ステップＳＡ１０で求めたＴＤＣ回転速度が所定値Ａよりも高ければ（判定がＮＯの場合）、エンジン１は最後のＴＤＣを未だ通過していないので、上述のスロットル弁２３の制御を継続すべく、ステップＳＡ１０にリターンする。   In step SA11, it is determined whether or not the detected TDC rotational speed is equal to or less than a predetermined value A. This predetermined value A is set in association with the last TDC rotational speed before the engine stop determined experimentally in advance. If the TDC rotational speed determined in step SA10 is higher than the predetermined value A (determination) When NO is NO), the engine 1 has not yet passed through the last TDC, so the routine returns to step SA10 to continue the control of the throttle valve 23 described above.

一方、ＴＤＣ回転速度が所定値Ａ以下ならば（判定がＹＥＳの場合）、エンジン１は最後のＴＤＣを既に通過しているので、その後は、上述の如く、各々圧縮行程及び膨張行程にある２つの気筒１２，１２の圧縮反力によって正転側及び逆転側に数回、回転作動した後に、停止することになる。そこで、ステップＳＡ１４に進んで、クランク角センサ３０，３１からの信号に基づいてエンジン１の停止（完全な停止）を確認し、ＹＥＳでエンジン１の停止が確認されれば、ステップＳＡ２２に進んで、後述のサブルーチン（図８，９参照）により、２つのクランク角センサ３０，３１から出力される互いに位相のずれたクランク角信号に基づいて、膨張行程にある気筒１２のピストン停止位置を検出し、これをＥＣＵ２のメモリに記憶して、エンジン停止制御を完了する（ＥＮＤ）。   On the other hand, if the TDC rotational speed is equal to or less than the predetermined value A (when the determination is YES), the engine 1 has already passed through the last TDC, and thereafter, as described above, 2 in each of the compression stroke and the expansion stroke. Due to the compression reaction force of the two cylinders 12, 12, the cylinder is rotated several times in the forward direction and the reverse side and then stopped. Therefore, the process proceeds to step SA14, where the stop (complete stop) of the engine 1 is confirmed based on the signals from the crank angle sensors 30, 31, and if the stop of the engine 1 is confirmed as YES, the process proceeds to step SA22. The piston stop position of the cylinder 12 in the expansion stroke is detected based on the crank angle signals output from the two crank angle sensors 30 and 31 and out of phase by a subroutine (see FIGS. 8 and 9) described later. This is stored in the memory of the ECU 2 and the engine stop control is completed (END).

すなわち、前記のようにエンジン１の停止の直前には、クランク軸３が正逆両方に数回、回動するので、クランク角センサ３０からの信号をカウントするのみではピストン停止位置を検出することはできない。そこで、この実施形態では、２つのクランク角センサ３０，３１から出力される互いに位相のずれたクランク角信号に基づいて、以下のようにクランク軸３の回転方向及び回転角度を検出し、これにより各気筒１２Ａ〜１２ＤのＴＤＣ又はＢＤＣに対するクランク角、即ちピストン停止位置を検出するようにしている。   That is, as described above, the crankshaft 3 rotates several times in both forward and reverse directions immediately before the engine 1 is stopped, so that the piston stop position is detected only by counting the signal from the crank angle sensor 30. I can't. Therefore, in this embodiment, the rotation direction and the rotation angle of the crankshaft 3 are detected as follows based on the crank angle signals output from the two crank angle sensors 30 and 31 and shifted from each other. A crank angle with respect to TDC or BDC of each cylinder 12A to 12D, that is, a piston stop position is detected.

具体的に図８は、ピストンの停止位置を検出するためのサブルーチンを示すフローチャートであり、このフローがスタートすると、ステップＳＣ１で、第１クランク角信号ＣＡ１（第１クランク角センサ３０からの出力信号）及び第２クランク角信号ＣＡ２（第２クランク角センサ３１からの出力信号）に基づいて、ＥＣＵ２が前記第１クランク角信号ＣＡ１の立ち上がり時に前記第２クランク角信号ＣＡ２がＬｏｗ、Ｈｉｇｈのいずれであるか、或いは、前記第１クランク角信号ＣＡ１の立ち下がり時に前記第２クランク角信号ＣＡ２がＨｉｇｈ、Ｌｏｗのいずれであるか、を判定する。つまり、これらの信号ＣＡ１，ＣＡ２の位相の関係が図９（ａ）のようになるか、又は図９（ｂ）のようになるかを判別して、これによりエンジン１の正転、反転を判別する。   Specifically, FIG. 8 is a flowchart showing a subroutine for detecting the stop position of the piston. When this flow starts, in step SC1, the first crank angle signal CA1 (the output signal from the first crank angle sensor 30) is shown. ) And the second crank angle signal CA2 (output signal from the second crank angle sensor 31), when the ECU 2 rises the first crank angle signal CA1, the second crank angle signal CA2 is either Low or High. It is also determined whether the second crank angle signal CA2 is High or Low when the first crank angle signal CA1 falls. That is, it is determined whether the phase relationship between these signals CA1 and CA2 is as shown in FIG. 9A or FIG. 9B, and the normal rotation and inversion of the engine 1 are thereby performed. Determine.

より詳しくは、エンジンの正転時には、図９（ａ）のように、第１クランク角信号ＣＡ１に対して第２クランク角信号ＣＡ２が半パルス幅程度の位相遅れを生じることになり、前記第１クランク角信号ＣＡ１の立ち上がり時に第２クランク角信号ＣＡ２がＬｏｗに、前記第１クランク角信号ＣＡ１の立ち下がり時に第２クランク角信号ＣＡ２がＨｉｇｈになる。一方、エンジンの逆転時には、図９（ｂ）のように、前記第１クランク角信号ＣＡ１に対して第２クランク角信号ＣＡ２が半パルス幅程度の位相の進みを生じることになり、上述のエンジン正転時とは逆に、前記第１クランク角信号ＣＡ１の立ち上がり時に第２クランク角信号ＣＡ２がＨｉｇｈに、前記第１クランク各信号ＣＡ１の立ち下がり時に第２クランク角信号ＣＡ２がＬｏｗになるからである。   More specifically, during forward rotation of the engine, as shown in FIG. 9A, the second crank angle signal CA2 causes a phase delay of about a half pulse width with respect to the first crank angle signal CA1, and the first The second crank angle signal CA2 becomes Low when the first crank angle signal CA1 rises, and the second crank angle signal CA2 becomes High when the first crank angle signal CA1 falls. On the other hand, at the time of reverse rotation of the engine, as shown in FIG. 9B, the second crank angle signal CA2 has a phase advance of about a half pulse width with respect to the first crank angle signal CA1. Contrary to the forward rotation, the second crank angle signal CA2 becomes High when the first crank angle signal CA1 rises, and the second crank angle signal CA2 becomes Low when the first crank signals CA1 fall. It is.

そして、前記フローのステップＳＣ１でエンジン１が正転状態であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、エンジン１の正転方向のクランク角変化を計測するためのＣＡカウンタのカウント数を増やし、反対に逆転状態であると判定された場合（ＮＯの場合）には前記ＣＡカウンタのカウント数を減らすようにする。ここで、第１クランク角信号ＣＡ１及び第２クランク角信号ＣＡ２の立ち上がり及び立ち下がりは、クランク軸３の回転により所定角度毎（この実施形態では、立ち上がり又は立ち下がりのそれぞれの間隔が略１０度毎）に生じるように設定されているため、第１クランク角信号ＣＡ１の立ち上がり及び立ち下がり時の第２クランク角信号ＣＡ２の状態により、前記のようにしてエンジン１の正転・逆転を判定することができるとともに、前記第１クランク角信号ＣＡ１及び第２クランク角信号ＣＡ２の立ち上がり又は立ち下がりの回数によって、クランク軸３の回転角度を求めることができる。こうして、エンジン停止時に上述の如くクランク軸３が正逆、両方に回動しても、そのことに依らず正確にクランク角を検出して、ピストン停止位置を求めることができる。   When it is determined in step SC1 of the flow that the engine 1 is in the normal rotation state (in the case of YES), the count number of the CA counter for measuring the crank angle change in the normal rotation direction of the engine 1 is set. On the contrary, when it is determined that the reverse rotation state is established (in the case of NO), the count number of the CA counter is decreased. Here, the rise and fall of the first crank angle signal CA1 and the second crank angle signal CA2 are caused by rotation of the crankshaft 3 for each predetermined angle (in this embodiment, the interval between the rise and fall is approximately 10 degrees). Therefore, the forward / reverse rotation of the engine 1 is determined as described above according to the state of the second crank angle signal CA2 when the first crank angle signal CA1 rises and falls. In addition, the rotation angle of the crankshaft 3 can be obtained from the number of rising or falling edges of the first crank angle signal CA1 and the second crank angle signal CA2. In this way, even when the crankshaft 3 rotates in the forward and reverse directions as described above when the engine is stopped, the crank angle can be accurately detected regardless of this and the piston stop position can be obtained.

前記図４及び図５に示すエンジン自動停止制御のフローのステップＳＡ１〜ＳＡ３により、エンジン１の運転中に所定の停止条件が成立したとき、各気筒１２Ａ〜１２Ｄへの燃料供給を停止して、エンジン１を自動で停止させる自動停止手段２ａが構成されている。   When the predetermined stop condition is satisfied during the operation of the engine 1 by the steps SA1 to SA3 of the engine automatic stop control flow shown in FIGS. 4 and 5, the fuel supply to each of the cylinders 12A to 12D is stopped, An automatic stop means 2a for automatically stopping the engine 1 is configured.

以上、詳述したエンジン自動停止制御によると、アイドル時に燃料カットによりエンジン１を自動停止させるときに最初の所定期間、スロットル弁２３を開いて、停止後に各々膨張行程及び吸気行程になる気筒１２，１２にそれぞれ所要量の空気が吸入されるようにするとともに、オルタネータ２８及びスロットル弁２３の制御によりエンジン回転速度の低下の度合いを調整することで、エンジン停止後の膨張行程気筒１２においてピストン１３を再始動に好適な所定範囲Ｒに停止させることができる。   As described above, according to the engine automatic stop control described in detail, when the engine 1 is automatically stopped by the fuel cut when idling, the throttle valve 23 is opened for the first predetermined period, and after the stop, the cylinders 12, which respectively become the expansion stroke and the intake stroke, The required amount of air is sucked into each of the cylinders 12 and the degree of decrease in the engine speed is adjusted by controlling the alternator 28 and the throttle valve 23, so that the piston 13 is moved in the expansion stroke cylinder 12 after the engine is stopped. It can be stopped within a predetermined range R suitable for restart.

また、前記の如くエンジン停止動作期間において所定期間、スロットル弁２３が開かれることで、各気筒１２Ａ〜１２Ｄ内の既燃ガスが殆ど全て筒外へ掃気されて、それぞれ新気で満たされるとともに、排気通路２２の触媒２９における酸素吸蔵量の多い状態になる。但し、エンジン１の停止後は吸排気弁１９，２０の閉じている膨張行程気筒１２や圧縮行程気筒１２であってもすぐに空気圧がリークすることから、各気筒１２Ａ〜１２Ｄには、それぞれピストン停止位置に対応する容積内に略大気圧の新気（空気）が存在する状態になる。   Further, as described above, when the throttle valve 23 is opened for a predetermined period in the engine stop operation period, almost all the burned gas in each of the cylinders 12A to 12D is scavenged out of the cylinder and filled with fresh air. A large amount of oxygen is stored in the catalyst 29 in the exhaust passage 22. However, after the engine 1 is stopped, the air pressure leaks immediately even in the expansion stroke cylinder 12 and the compression stroke cylinder 12 in which the intake and exhaust valves 19 and 20 are closed, so that each of the cylinders 12A to 12D has a piston. There is a state where fresh air (air) at approximately atmospheric pressure exists in the volume corresponding to the stop position.

−エンジンの自動始動制御−
次に、上述のようにアイドル時に自動で停止したエンジン１を自動で再始動する場合について、図３及び図１０〜１３に基づいて説明する。なお、図１０及び図１１は、始動制御の手順を示すフローチャートであり、図１２は、始動時の各気筒１２Ａ〜１２Ｄ毎の燃料噴射及び点火の時期を当該各気筒１２Ａ〜１２Ｄの行程の変化と吸排気弁の開閉状態とに対応づけて示した行程図である。また、図１３は、前記始動時の各気筒１２Ａ〜１２Ｄ毎の燃料噴射及び点火によって、当該各気筒１２Ａ〜１２Ｄの筒内圧やエンジン１の始動トルク及びエンジン回転速度が変化する様子を、そのときの吸気圧の低下と、これに応じて変更される点火時期の変化とともに示したタイムチャートである。 −Automatic engine start control−
Next, the case where the engine 1 that has been automatically stopped at the time of idling as described above is automatically restarted will be described with reference to FIGS. 3 and 10 to 13. FIGS. 10 and 11 are flowcharts showing the procedure of start control. FIG. 12 shows the timing of fuel injection and ignition for each cylinder 12A to 12D at the start, and the change of the stroke of each cylinder 12A to 12D. FIG. 3 is a stroke diagram corresponding to open / close states of intake and exhaust valves. FIG. 13 shows a state in which the in-cylinder pressure of each cylinder 12A to 12D, the starting torque of the engine 1, and the engine rotation speed change due to fuel injection and ignition for each cylinder 12A to 12D at the time of the start. 6 is a time chart showing together with a decrease in the intake pressure of the engine and a change in the ignition timing that is changed in accordance therewith.

この実施形態のエンジン１の自動始動制御は、上述したようにエンジン１を自力で始動させるものであり、前記図３及び図１２に一例を示すように、最初に停止時圧縮行程気筒１２Ａ（＃１気筒）で燃焼を行わせてエンジン１を一旦、逆転作動させ（図３(a)、図１２のａ１，ａ２）、これにより停止時膨張行程気筒１２Ｂ（＃２気筒）内を圧縮して、温度及び圧力の上昇した当該膨張行程気筒１２Ｂ内の混合気に点火して、燃焼させる（図３(b)、図１２のａ３，ａ４）。こうすることで、該膨張行程気筒１２Ｂの燃焼圧が十分、高くなるとともに、有効なストロークが長くなって、大きな始動トルクが得られるようになる。   The automatic start control of the engine 1 of this embodiment is to start the engine 1 by itself as described above. As shown in the example in FIGS. 3 and 12, the compression stroke cylinder 12A (# The engine 1 is temporarily operated reversely (Fig. 3 (a), a1 and a2 in Fig. 12), thereby compressing the expansion stroke cylinder 12B (# 2 cylinder) when stopped. Then, the air-fuel mixture in the expansion stroke cylinder 12B whose temperature and pressure have increased is ignited and burned (FIG. 3 (b), a3, a4 in FIG. 12). By doing so, the combustion pressure of the expansion stroke cylinder 12B becomes sufficiently high, and the effective stroke becomes long, so that a large starting torque can be obtained.

しかし、そのように最初に停止時圧縮行程気筒１２Ａで燃焼を行わせると、この燃焼による既燃ガスが気筒１２Ａ内に充満することから、この気筒１２Ａが図３(c)に示すように始動時の最初のＴＤＣを迎えるときに、ピストン１３に作用する圧縮反力がかなり大きなものとなって、そのＴＤＣを越えることができずに始動に失敗する虞れがある。また、圧縮反力に打ち勝ってＴＤＣを越えることができたとしても、そのときのエンジン回転速度の落ち込みが大きくなるし、既燃ガスの充満する気筒１２Ａでは燃焼により始動トルクを得ることができないから、エンジン回転をスムーズに上昇させることは難しい。   However, when combustion is initially performed in the compression stroke cylinder 12A at the time of stop as described above, the burned gas resulting from this combustion is filled in the cylinder 12A, so that the cylinder 12A is started as shown in FIG. 3 (c). When the first TDC of the time is reached, the compression reaction force acting on the piston 13 becomes considerably large, and there is a possibility that the start fails because the compression reaction force cannot be exceeded. Even if the compression reaction force can be overcome and TDC can be exceeded, the engine rotational speed at that time becomes large, and the starting torque cannot be obtained by combustion in the cylinder 12A filled with burned gas. It is difficult to increase the engine speed smoothly.

また、前記＃１気筒１２Ａの次の点火順の＃３気筒１２Ｃは吸気行程で停止していたものであり（以下、停止時吸気行程気筒ともいう）、この気筒１２Ｃ内の空気がエンジン停止中に気筒壁面からの放熱により暖められて、かなり温度の高い状態になっている上に、吸気通路２１内で暖められた空気を吸入してフル充填状態になるので、圧縮行程では気筒１２Ｃ内の温度及び圧力がかなり高くなって、圧縮反力によるエンジン回転の落ち込みが大きくなるとともに、非常に自着火の発生しやすい状態になる。そして、自着火が発生すれば、これによりエンジン１に大きな逆転トルクが作用して、始動に失敗してしまう。   The # 3 cylinder 12C in the next ignition order of the # 1 cylinder 12A is stopped in the intake stroke (hereinafter also referred to as a stop-time intake stroke cylinder), and the air in the cylinder 12C is stopped in the engine. In addition, since the air is warmed by heat radiation from the cylinder wall surface and is in a considerably high temperature state, the air warmed in the intake passage 21 is sucked into a full filling state. The temperature and pressure become considerably high, and the engine rotation drop due to the compression reaction force becomes large, and the auto-ignition easily occurs. If self-ignition occurs, a large reverse torque acts on the engine 1 and the engine fails to start.

そのような問題点に鑑みて、この実施形態の始動制御では、まず前記停止時圧縮行程気筒１２Ａを空燃比のリッチな状態で燃焼させて、エンジン１の逆転トルクを確保し、これにより停止時膨張行程気筒１２Ｂを十分に圧縮して、この気筒１２Ｂの燃焼による正転方向の始動トルクを大幅に増大させる。その上で、エンジン１の正転作動に伴い前記停止時圧縮行程気筒１２Ａが圧縮されるときに追加の燃料噴射を行い（図１２のａ５）、その気化潜熱による冷却効果で圧縮圧力を低下させることで、図３(c)に示すように、当該気筒１２Ａが始動時に最初に迎えるＴＤＣを確実に越えて、エンジン１の正転方向の回転が持続するようにする。   In view of such a problem, in the start control of this embodiment, first, the compression stroke cylinder 12A at the time of stop is burned in a rich state of the air-fuel ratio, and the reverse rotation torque of the engine 1 is ensured. The expansion stroke cylinder 12B is sufficiently compressed, and the starting torque in the forward rotation direction due to the combustion of the cylinder 12B is greatly increased. In addition, additional fuel injection is performed when the stop-time compression stroke cylinder 12A is compressed in accordance with the forward rotation operation of the engine 1 (a5 in FIG. 12), and the compression pressure is reduced by the cooling effect due to the latent heat of vaporization. Thus, as shown in FIG. 3 (c), the rotation of the engine 1 in the forward rotation direction is maintained so as to surely exceed the TDC that the cylinder 12A first meets when starting.

また、前記停止時圧縮行程気筒１２Ａの次の点火順の停止時吸気行程気筒１２Ｃ（＃３気筒）に対しては、この気筒１２Ｃが圧縮行程に移行して温度及び圧力が高くなった状態で燃料を噴射し（図１２のａ６）、その気化潜熱による冷却効果で圧縮圧力を低下させるとともに、自着火の発生を防止する。さらに、この気筒１２Ｃの点火時期をＴＤＣ以降に遅角させることで（図１２のａ７）、ＴＤＣ前の燃焼により気筒内圧が上昇すること回避して、エンジン回転の落ち込みを小さくし、図３(d)の如く始動時の２番目のＴＤＣを通過した後に、点火、燃焼させることで、エンジン回転を立ち上げるようにしている。   Further, with respect to the stop-time intake stroke cylinder 12C (# 3 cylinder) in the next ignition sequence of the stop-time compression stroke cylinder 12A, the cylinder 12C is shifted to the compression stroke and the temperature and pressure are increased. The fuel is injected (a6 in FIG. 12), and the compression pressure is reduced by the cooling effect by the latent heat of vaporization, and the occurrence of self-ignition is prevented. Further, by retarding the ignition timing of the cylinder 12C after the TDC (a7 in FIG. 12), it is avoided that the cylinder internal pressure increases due to the combustion before the TDC, and the drop in the engine rotation is reduced. As shown in d), after passing through the second TDC at the time of start, the engine rotation is started by igniting and burning.

次に、始動制御の具体的な手順について図１０及び図１１のフローチャートに基づいて説明すると、このフローはエンジン停止状態からスタートし（ＳＴＡＲＴ）、まず、図１０のステップＳＢ１において所定のエンジン再始動条件が成立したか否かを判定する。この再始動条件とは、停車状態から発進するためにブレーキが解除された場合やアクセル操作等が行われた場合、エアコン等の動作のためにエンジンの運転が必要になった場合等であり、このような条件が成立していなければ、成立するまで待機する一方、再始動条件が成立すれば（ステップＳＢ１でＹＥＳ）、ステップＳＢ２へ進む。   Next, the specific procedure of the start control will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 10 and 11. This flow starts from the engine stop state (START), and first, predetermined engine restart is performed at step SB1 of FIG. It is determined whether the condition is satisfied. This restart condition is when the brake is released to start from the stop state, when the accelerator operation is performed, when the engine is required to operate the air conditioner, etc. If such a condition is not satisfied, the process waits until the condition is satisfied. If the restart condition is satisfied (YES in step SB1), the process proceeds to step SB2.

ステップＳＢ２では、上述のサブルーチン（図８、９参照）により求められたピストン１３の停止位置に基づいて、停止時圧縮行程気筒１２（図３では＃１気筒１２Ａ）及び停止時膨張行程気筒１２（図３では＃２気筒１２Ｂ）内の空気量をそれぞれ算出する。すなわち、ピストン１３の停止位置から前記停止時圧縮行程気筒１２及び停止時膨張行程気筒１２内の容積をそれぞれ求めるとともに、前記の如くエンジン１の各気筒１２Ａ〜１２Ｄ内が殆ど大気圧状態の新気で満たされていると仮定して、前記両気筒１２，１２の空気量をそれぞれ算出する。   In step SB2, the stop compression stroke cylinder 12 (# 1 cylinder 12A in FIG. 3) and the stop expansion stroke cylinder 12 (see FIG. 3) are determined based on the stop position of the piston 13 obtained by the above-described subroutine (see FIGS. 8 and 9). In FIG. 3, the amount of air in the # 2 cylinder 12B) is calculated. That is, the volumes in the stop compression stroke cylinder 12 and the stop expansion stroke cylinder 12 are determined from the stop position of the piston 13, and the cylinders 12A to 12D of the engine 1 are almost in the atmospheric pressure state as described above. Assuming that the above is satisfied, the air amounts of the cylinders 12 and 12 are calculated.

続いてステップＳＢ３では、前記ステップＳＢ２で算出した停止時圧縮行程気筒１２の空気量に対して所定の空燃比（圧縮行程気筒１回目用Ａ／Ｆ）となるような燃料噴射量を算出して、該圧縮行程気筒１２に燃料を噴射する。具体的には、前記空燃比は、エンジン停止時のピストン停止位置等に対応付けて予め設定された空燃比マップから求められ、これにより、前記圧縮行程気筒１２の空燃比は理論空燃比よりもリッチな値（Ａ／Ｆで略１１〜１４の範囲が好ましく、略１３がさらに好ましい）に設定される。   Subsequently, in step SB3, a fuel injection amount is calculated such that a predetermined air-fuel ratio (A / F for the first compression stroke cylinder) is obtained with respect to the air amount of the compression stroke cylinder 12 at the time of stop calculated in step SB2. The fuel is injected into the compression stroke cylinder 12. Specifically, the air-fuel ratio is obtained from an air-fuel ratio map set in advance in association with the piston stop position or the like when the engine is stopped, so that the air-fuel ratio of the compression stroke cylinder 12 is greater than the stoichiometric air-fuel ratio. It is set to a rich value (A / F is preferably in the range of approximately 11 to 14, more preferably approximately 13).

ここで、前記停止時圧縮行程気筒１２内にはエンジン１の停止から再始動までの間に、燃料噴射弁１６の噴孔から燃料が漏れ出しているので、その分は燃料噴射量を減少補正する必要がある。そこで、この実施形態では、詳しくは後述するが、エンジン１の停止後に各気筒１２Ａ〜１２Ｄ内に漏れ出す燃料の量を停止後の時間経過に対応付けて学習し、該各気筒１２Ａ〜１２Ｄ毎に燃料漏れ特性テーブル（燃料漏れ量の時間変化特性）として記憶しており、前記ステップＳＢ１３では、エンジン停止から前記圧縮行程気筒１２への燃料噴射までの時間に対応する燃料漏れ量を前記のテーブルから読み出して、その分、燃料噴射量を減少補正するようにしている。   Here, since fuel leaks from the injection hole of the fuel injection valve 16 between the stop and restart of the engine 1 in the stop-time compression stroke cylinder 12, the fuel injection amount is reduced and corrected accordingly. There is a need to. Therefore, in this embodiment, as will be described in detail later, the amount of fuel leaking into each of the cylinders 12A to 12D after the engine 1 is stopped is learned in association with the passage of time after the stop, and each cylinder 12A to 12D is learned. Is stored as a fuel leakage characteristic table (time variation characteristic of the fuel leakage amount). In step SB13, the fuel leakage amount corresponding to the time from the engine stop to the fuel injection into the compression stroke cylinder 12 is stored in the table. The fuel injection amount is corrected to decrease accordingly.

次に、ステップＳＢ４において、停止時圧縮行程気筒１２への燃料噴射から燃料の気化時間を考慮して設定される所定時間の経過後に、当該気筒１２の点火プラグ１５に通電して、混合気に点火する。そして、ステップＳＢ５で、前記ステップＳＢ４の点火から一定時間内にクランク角センサ３０，３１からの信号のエッジ（クランク角信号の立ち上がり又は立ち下がり）が検出されたか否かにより、ピストン１３が動いたかどうかを判定し（クランク角信号の検出による判定は上述のサブルーチンによる）、失火等のためにピストン１３が動かなかった場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＢ６に戻って前記圧縮行程気筒１２に対して繰り返し点火する。   Next, in step SB4, after elapse of a predetermined time set in consideration of the fuel vaporization time from the fuel injection to the stop-time compression stroke cylinder 12, the spark plug 15 of the cylinder 12 is energized to become the air-fuel mixture. Ignite. In step SB5, whether or not the piston 13 has moved depending on whether or not the edge of the signal from the crank angle sensors 30 and 31 (rising or falling of the crank angle signal) is detected within a predetermined time from the ignition in step SB4. If the piston 13 does not move due to misfire or the like (in the case of NO), the process returns to step SB6 to the compression stroke cylinder 12. Repetitively ignite.

一方、前記ステップＳＢ５でクランク角信号のエッジが検出されて（ＹＥＳの場合）、ピストン１３が動いた、すなわちエンジン１が逆回転を始めたと判定された場合には、ステップＳＢ７に進んで、前記ステップＳＢ２で算出された停止時膨張行程気筒１２の空気量に対して所定の空燃比（膨張行程気筒１２用Ａ／Ｆ）となるように該膨張行程気筒１２に燃料を噴射する。この際、空燃比は前記停止時圧縮行程気筒１２と同様に（ステップＳＢ３参照）エンジン停止時のピストン停止位置等に対応付けて予め設定されたマップから求めて、略理論空燃比もしくはそれよりも若干リッチな値に設定し、さらに、エンジン停止中の燃料の漏れ量を考慮して、燃料噴射量を補正する。   On the other hand, when the edge of the crank angle signal is detected in step SB5 (in the case of YES) and it is determined that the piston 13 has moved, that is, the engine 1 has started reverse rotation, the routine proceeds to step SB7, where Fuel is injected into the expansion stroke cylinder 12 so as to be a predetermined air-fuel ratio (A / F for the expansion stroke cylinder 12) with respect to the air amount of the expansion stroke cylinder 12 at the time of stop calculated in step SB2. At this time, the air-fuel ratio is obtained from a map set in advance in association with the piston stop position at the time of engine stop in the same manner as the compression stroke cylinder 12 at the time of stop (see step SB3). A slightly rich value is set, and the fuel injection amount is corrected in consideration of the amount of fuel leakage while the engine is stopped.

そして、続くステップＳＢ８では、前記エンジン１の逆転作動を検出してから所定時間（点火ディレイ）の経過後に膨張行程気筒１２に点火して、燃焼させる。この点火ディレイ時間は、エンジン１の逆転作動により停止時膨張行程気筒１２のピストン１３が上昇して、この気筒１２内の混合気が十分に圧縮され、且つその圧縮反力によってピストン１３が殆ど停止するまでの時間に対応するものであり、エンジン停止時のピストン停止位置等に対応付けて予め設定されたマップから求められる。このように膨張行程気筒１２内で十分に圧縮された混合気に点火して、燃焼させることで、エンジン１は十分に大きなトルクでもって正転方向に回転し始める。   In the subsequent step SB8, the expansion stroke cylinder 12 is ignited and combusted after a predetermined time (ignition delay) has elapsed since the reverse rotation operation of the engine 1 was detected. During this ignition delay time, the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12 at the time of stop rises due to the reverse rotation operation of the engine 1, the air-fuel mixture in the cylinder 12 is sufficiently compressed, and the piston 13 is almost stopped by the compression reaction force. This corresponds to the time until the engine is stopped, and is obtained from a map set in advance in association with the piston stop position when the engine is stopped. By igniting and burning the air-fuel mixture sufficiently compressed in the expansion stroke cylinder 12 in this way, the engine 1 starts to rotate in the forward direction with a sufficiently large torque.

続いてステップＳＢ９では、前記エンジン１の正転作動に伴い最初のＴＤＣを迎える前記停止時圧縮行程気筒１２に対して、この気筒１２に対する２回目の燃料噴射（追加の燃料噴射）を、燃料の気化時間を考慮した所定のタイミングで実行する。こうして噴射された燃料が気化するときに周囲のガスから熱を奪うことによって（気化潜熱）、圧縮行程気筒１２内の温度が下がり、筒内圧力が低下するため、当該気筒１２内に既燃ガスが充満していても、その圧縮反力を低下させることができ、ピストン１３がＴＤＣを確実に越えられるようになる。このことで、前記ステップＳＢ８における停止時膨張行程気筒１２の燃焼により開始されたエンジン１の正転作動が持続され、停止時圧縮行程気筒１２がＴＤＣを越えて、各気筒１２Ａ〜１２Ｄがそれぞれ次の行程へと進むことになる。   Subsequently, at step SB9, the second-time fuel injection (additional fuel injection) for the cylinder 12 is performed on the compression stroke cylinder 12 at the time of stopping when the engine 1 reaches the first TDC as the engine 1 rotates forward. It is executed at a predetermined timing considering the vaporization time. When the fuel injected in this way is vaporized, it takes heat from the surrounding gas (vaporization latent heat), thereby lowering the temperature in the compression stroke cylinder 12 and lowering the in-cylinder pressure. Even if is filled, the compression reaction force can be reduced, and the piston 13 can reliably exceed TDC. Thus, the forward rotation operation of the engine 1 started by the combustion of the stop-time expansion stroke cylinder 12 in step SB8 is continued, the stop-time compression stroke cylinder 12 exceeds TDC, and each of the cylinders 12A to 12D follows. It will proceed to the process of.

前記ステップＳＢ９に続いて、図１１のステップＳＢ１０では、前記のように開始されたエンジン１の正転作動によって停止時の吸気行程気筒１２（図３では＃３気筒１２Ｃ）内に充填される空気の量を算出する。すなわち、停止時吸気行程気筒１２は、前記停止時圧縮行程気筒１２に続いて始動時の２番目のＴＤＣを迎えるものであるが、上述したように、その気筒１２内には比較的高温の空気が略大気圧状態でフル充填されていて、非常に自着火の発生しやすい状態になっている。   Subsequent to step SB9, in step SB10 of FIG. 11, the air charged in the intake stroke cylinder 12 (# 3 cylinder 12C in FIG. 3) at the time of stop by the forward rotation operation of the engine 1 started as described above. Calculate the amount of In other words, the intake stroke cylinder 12 at the time of stop is the second TDC at the start time following the compression stroke cylinder 12 at the time of stop, but as described above, relatively high temperature air is present in the cylinder 12. Is fully filled at approximately atmospheric pressure and is very prone to self-ignition.

そこで、前記ステップＳＢ１０では、エンジン水温、エンジン停止時間、吸気温度等から推定される筒内温度と大気圧とに基づいて、前記停止時吸気行程気筒１２内の空気の密度を推定し、この推定値に基づいて当該気筒１２内の空気充填量を算出する。そして、続くステップＳＢ１１では、主に前記筒内温度の推定値に基づいて、自着火を防止するための空燃比のリッチ側への補正値を算出し、続くステップＳＢ１２において、前記補正値を加味して決定した空燃比と、前記ステップＳＢ１０で算出された気筒１２内の空気充填量とに基づいて、該停止時吸気行程気筒１２への燃料噴射量を算出する。   Therefore, in step SB10, the air density in the intake stroke cylinder 12 at the time of stop is estimated based on the in-cylinder temperature and the atmospheric pressure estimated from the engine water temperature, the engine stop time, the intake air temperature, and the like. The air filling amount in the cylinder 12 is calculated based on the value. In the subsequent step SB11, a correction value to the rich side of the air-fuel ratio for preventing self-ignition is calculated mainly based on the estimated value of the in-cylinder temperature, and in the subsequent step SB12, the correction value is considered. Based on the air-fuel ratio determined in this way and the air charge amount in the cylinder 12 calculated in step SB10, the fuel injection amount to the stop-time intake stroke cylinder 12 is calculated.

続いて、ステップＳＢ１３において、前記停止時吸気行程気筒１２が圧縮行程に移行した後に、その気筒１２内に圧縮行程の中期以降で燃料を噴射する。こうすることで、燃料の気化潜熱により、前記停止時圧縮行程気筒１２の場合と同様に気筒１２内の温度及び圧力が低下するので、前記の如く当該気筒１２内が比較的高温の空気により満たされていても、圧縮に伴う温度及び圧力の上昇を抑えて自着火の発生を防止することができる。また、気筒１２の圧縮圧力も低下するので、その分、ＴＤＣ通火時のエンジン回転の落ち込みが小さくなる。   Subsequently, in step SB13, after the stop-time intake stroke cylinder 12 shifts to the compression stroke, fuel is injected into the cylinder 12 after the middle stage of the compression stroke. By doing so, the temperature and pressure in the cylinder 12 are reduced due to the latent heat of vaporization of the fuel, as in the case of the compression stroke cylinder 12 at the time of stop, so that the cylinder 12 is filled with relatively high temperature air as described above. Even if it is, it can suppress the raise of the temperature and pressure accompanying compression, and can prevent generation | occurrence | production of self-ignition. In addition, since the compression pressure of the cylinder 12 is also reduced, the drop in engine rotation during TDC ignition is reduced accordingly.

そして、ステップＳＢ１４において、前記停止時吸気行程気筒１２が圧縮行程からＴＤＣを越えて、膨張行程に移行した後に点火プラグ１５に通電して、当該気筒１２内の混合気に点火する。この点火時期も通常の始動モータを用いたエンジン始動時であれば、ＴＤＣよりも進角側（例えばＴＤＣ前６°ＣＡくらい）に設定するものであるが、この実施形態のように始動モータを用いず、自力で始動する場合には、ＴＤＣ前の点火、燃焼による気筒内圧の上昇が逆転方向のトルクとなってエンジン始動の妨げとなる虞れがあるので、これを回避するために、点火時期をＴＤＣ後まで遅角させたものである。   In step SB14, after the stop-time intake stroke cylinder 12 exceeds the TDC from the compression stroke and shifts to the expansion stroke, the spark plug 15 is energized to ignite the air-fuel mixture in the cylinder 12. If this ignition timing is also at the time of engine start using a normal starter motor, it is set to an advance side from TDC (for example, about 6 ° CA before TDC). When starting the engine on its own without using it, the ignition before the TDC and the increase in the cylinder pressure due to combustion may become a torque in the reverse direction, which may hinder the engine start. The timing is delayed until after TDC.

続いて、ステップＳＢ１５では、吸気圧センサ２６からの信号に基づいて、スロットル弁２３よりも下流の吸気通路２１の吸気圧（吸気管負圧）が予め設定した値よりも高いかどうか判定する。この設定値は、この値よりも吸気圧が低く（負圧が大きく）なれば、気筒１２への吸気の充填量があまり多くはならず、エンジン１が大きく吹け上がらなくなるような値であり、具体的には実験等により求められ、エンジン１の暖機後のアイドル運転時における吸気圧状態よりも少し高圧側に設定されている。   Subsequently, in step SB15, based on the signal from the intake pressure sensor 26, it is determined whether or not the intake pressure (intake pipe negative pressure) in the intake passage 21 downstream of the throttle valve 23 is higher than a preset value. This set value is a value such that if the intake pressure is lower than this value (the negative pressure is increased), the amount of intake air charged into the cylinder 12 does not increase so much that the engine 1 does not blow up significantly. Specifically, it is obtained by an experiment or the like, and is set slightly higher than the intake pressure state during idling after the engine 1 is warmed up.

そうして、吸気圧が前記設定値よりも高いとき（ステップＳＢ１５でＹＥＳ）には、ステップＳＢ１６に進み、前記停止時吸気行程気筒１２に続いてＴＤＣを迎える気筒１２（図３では＃４気筒１２Ｄ）、即ち停止時排気行程気筒１２の点火時期もＴＤＣ以降に遅角させて、前記ステップＳＢ１５へリターンする。そして、吸気圧が前記設定値以下になるまでの間は、前記ステップＳＢ１５でＹＥＳと判定して、ステップＳＢ１６に進み、その後、順番に点火時期を迎える各気筒１２Ｂ，１２Ａ，…の点火時期もそれぞれＴＤＣ以降に遅角させる。一方、吸気圧が前記設定値よりも低くなれば、ステップＳＢ１５でＮＯと判定してステップＳＢ１７に進み、点火時期をＴＤＣ前に設定する（通常制御に移行）。   Then, when the intake pressure is higher than the set value (YES in step SB15), the process proceeds to step SB16, and the cylinder 12 that reaches TDC following the intake stroke cylinder 12 at the time of stop (# 4 cylinder in FIG. 3). 12D), that is, the ignition timing of the stop-time exhaust stroke cylinder 12 is also retarded after TDC, and the process returns to step SB15. Until the intake pressure becomes equal to or lower than the set value, the determination at step SB15 is YES, the process proceeds to step SB16, and the ignition timings of the cylinders 12B, 12A,. Each is retarded after TDC. On the other hand, if the intake pressure is lower than the set value, NO is determined in step SB15, the process proceeds to step SB17, and the ignition timing is set before TDC (transition to normal control).

すなわち、このフローでは、エンジン１の始動開始に伴い吸気行程に移行する前記停止時排気行程気筒１２Ｄと、その後、順番に吸気行程を迎える各気筒１２Ｂ，１２Ａ，…とにそれぞれ吸気通路２１から大気圧に近い状態の空気が吸入されて、それらの気筒１２の吸気充填量が多くなることを考慮して、吸気圧が比較的高い間は各気筒１２Ａ〜１２Ｄの点火時期をＴＤＣ以降に遅角することで、燃焼トルクの増大を抑えて、エンジン１の急な吹け上がりを防止するようにしている。   In other words, in this flow, the stop exhaust stroke cylinder 12D that shifts to the intake stroke with the start of the engine 1 and the cylinders 12B, 12A,... Considering that air in a state close to atmospheric pressure is sucked and the intake charge amount of those cylinders 12 increases, the ignition timing of each cylinder 12A to 12D is retarded after TDC while the intake pressure is relatively high. By doing so, an increase in combustion torque is suppressed, and a sudden increase in the engine 1 is prevented.

前記図１０に示す始動制御のフローのステップＳＢ１〜ＳＢ８により、エンジン１の自動停止後に所定の再始動条件が成立したとき、停止時圧縮行程気筒１２内に燃料を噴射して、点火することにより、エンジン１を一旦、逆転作動させるとともに、これに伴い圧縮される停止時膨張行程気筒１２内にも燃料を噴射し、且つ逆転作動後に点火することにより、始動モータを用いずに自動で再始動する自動始動手段２ｂが構成されている。   When a predetermined restart condition is established after the engine 1 is automatically stopped by the steps SB1 to SB8 of the start control flow shown in FIG. 10, fuel is injected into the stop-time compression stroke cylinder 12 and ignited. The engine 1 is once reversely operated, and fuel is also injected into the expansion stroke cylinder 12 at the time of stop, which is compressed accordingly, and is ignited after the reverse operation, thereby automatically restarting without using the starting motor. The automatic starting means 2b which performs is comprised.

特に、そのうちのステップＳＢ３，ＳＢ７において、エンジン停止中の燃料漏れ量を考慮して、始動のための燃料噴射量を補正する、という制御手順が補正手段２ｃに対応しており、この補正手段２ｃは、エンジン１の停止から前記自動始動手段２ｂによる各気筒１２への燃料供給までの時間と、該各気筒１２毎に学習した燃料漏れ量の特性とに基づいて、燃料噴射量を補正するようになっている。   In particular, in steps SB3 and SB7, the control procedure of correcting the fuel injection amount for starting in consideration of the amount of fuel leakage while the engine is stopped corresponds to the correcting means 2c. This correcting means 2c The fuel injection amount is corrected based on the time from the stop of the engine 1 to the fuel supply to each cylinder 12 by the automatic start means 2b and the characteristic of the fuel leakage amount learned for each cylinder 12. It has become.

以上、詳述したエンジン自動始動制御によると、アイドル時に自動停止したエンジン１を再始動要求に応じて始動モータ等を用いることなく自力で再始動させることができる。すなわち、主に図１３に示すように、エンジン１の停止中に再始動要求があったときには（時刻ｔ０）、まず、図１３(a)に符号ａ１として示すように、圧縮行程で停止している＃１気筒１２Ａの燃料噴射弁１６が作動されて、当該気筒１２Ａ内に燃料が噴射され、これにより当該気筒１２内に空燃比のリッチな混合気が形成される。このリッチ混合気に点火プラグ１７により点火されて（ａ２）燃焼すると、同図(e)にＴ１として示すようにマイナス方向のトルク（逆転トルク）が発生し、これによりクランク軸３が逆転方向（図１２の左方向）に回動する（時刻ｔ１）。このため、同図(f)の如くエンジン回転速度は一時的に負の値になる。   As described above, according to the engine automatic start control described in detail, the engine 1 automatically stopped at the time of idling can be restarted by itself without using a start motor or the like in response to a restart request. That is, as shown mainly in FIG. 13, when a restart request is made while the engine 1 is stopped (time t0), first, as shown by reference numeral a1 in FIG. The fuel injection valve 16 of the # 1 cylinder 12 </ b> A is operated, and fuel is injected into the cylinder 12 </ b> A, thereby forming a rich air-fuel mixture in the cylinder 12. When the rich air-fuel mixture is ignited by the spark plug 17 and burned (a2), a negative torque (reverse torque) is generated as indicated by T1 in FIG. It rotates in the left direction of FIG. 12 (time t1). For this reason, the engine speed temporarily becomes a negative value as shown in FIG.

前記エンジン１の逆転作動がクランク角センサ３０，３１からの信号により検出されると、同図(b)の如く、停止時膨張行程気筒１２（＃２気筒１２Ｂ）の燃料噴射弁１６が作動されて（ａ３）、当該気筒１２Ｂ内に混合気が形成され、逆転作動によるピストン１３の上昇によって圧縮される。この際、前記の逆転トルクＴ１が十分に大きいことから、停止時膨張行程気筒１２Ｂのピストン１３はＴＤＣの近傍まで上昇し、気筒１２Ｂ内の混合気が十分に圧縮されて温度及び圧力の高い状態になる。そして、その圧縮圧力によりエンジン１の回転方向が逆転から正転に反転したとき、即ち、同図(f)に示すようにエンジン回転速度が負値から零に戻った直後に点火が行われると（同図(b)のａ４）、これにより大きな燃焼圧が発生し、同図(e)にＴ２として示すように始動トルクが立ち上がって、同図(f)の如くエンジン回転速度が上昇する（時刻ｔ２：正転開始）。   When the reverse rotation operation of the engine 1 is detected by signals from the crank angle sensors 30, 31, the fuel injection valve 16 of the stop expansion stroke cylinder 12 (# 2 cylinder 12B) is operated as shown in FIG. (A3), an air-fuel mixture is formed in the cylinder 12B, and the air-fuel mixture is compressed by the upward movement of the piston 13 due to the reverse rotation operation. At this time, since the reverse torque T1 is sufficiently large, the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12B at the time of stop rises to the vicinity of the TDC, and the air-fuel mixture in the cylinder 12B is sufficiently compressed so that the temperature and pressure are high. become. When the engine 1 is rotated from the reverse direction to the normal direction by the compression pressure, that is, immediately after the engine speed returns from the negative value to zero as shown in FIG. (A4 in FIG. 4B), a large combustion pressure is generated thereby, the starting torque rises as shown by T2 in FIG. 4E, and the engine speed increases as shown in FIG. Time t2: Forward rotation start).

そして、その正転作動に伴い停止時圧縮行程気筒１２Ａ内が圧縮されるとき、同図(a)に示すように、その圧縮行程の中期以降で再び当該気筒１２Ａ内への燃料噴射（追加の燃料噴射）が行われて（ａ５）、燃料の気化潜熱により気筒１２Ａ内が冷却されることで、この追加の燃料噴射を行わない場合（図に破線で示す）に比べて気筒１２Ａ内の温度及び圧力の上昇が大幅に抑制される。これにより、エンジン１は始動時に最初に迎えるＴＤＣ（第１のＴＤＣ）を確実に越えることができるようになり、しかも、その際のエンジン回転の落ち込みが軽減される（同図(f)）。また、前記圧縮行程気筒１２Ａの冷却のために噴射された燃料は、その後、排気通路２２の触媒２９において吸蔵されている酸素と反応し、無害化されることになるので、何ら問題は生じない。   When the inside of the stop compression stroke cylinder 12A is compressed along with the forward rotation operation, fuel injection (additional addition) into the cylinder 12A again after the middle stage of the compression stroke, as shown in FIG. Fuel injection) is performed (a5), and the inside of the cylinder 12A is cooled by the latent heat of vaporization of the fuel, so that the temperature in the cylinder 12A is higher than that in the case where this additional fuel injection is not performed (shown by a broken line in the figure). And the increase in pressure is greatly suppressed. As a result, the engine 1 can surely exceed the first TDC (first TDC) that is first met at the time of start-up, and the drop in engine rotation at that time is reduced (f). Further, the fuel injected for cooling the compression stroke cylinder 12A subsequently reacts with oxygen stored in the catalyst 29 in the exhaust passage 22 and is rendered harmless, so that no problem occurs. .

前記のようにして停止時圧縮行程気筒１２Ａが始動時最初の第１ＴＤＣを越えた後に、これに伴い圧縮行程に移行した停止時吸気行程気筒１２Ｃ（＃３気筒）に対し、同図(c)に示すように圧縮行程中期以降に燃料の噴射が行われ（ａ６）、気化潜熱により気筒１２内が冷却される。このことで、圧縮による温度及び圧力の上昇が抑制されて、自着火の発生が防止されるとともに、気筒１２Ｃの圧縮反力が小さくなり、加えて、当該気筒１２Ｃへの点火時期がＴＤＣ以降まで遅角されることで、ＴＤＣ前の点火、燃焼による気筒内圧の上昇が回避される。これにより、エンジン回転の落ち込みが小さくなり、エンジン１は第２のＴＤＣも確実に越えることができるようになる。   FIG. 6 (c) shows the stop-time intake stroke cylinder 12C (# 3 cylinder) that has shifted to the compression stroke after the stop-time compression stroke cylinder 12A has exceeded the initial first TDC at the start as described above. As shown in FIG. 4, fuel is injected after the middle of the compression stroke (a6), and the inside of the cylinder 12 is cooled by the latent heat of vaporization. As a result, an increase in temperature and pressure due to compression is suppressed, the occurrence of self-ignition is prevented, and the compression reaction force of the cylinder 12C is reduced. In addition, the ignition timing for the cylinder 12C is until after TDC. By retarding, an increase in cylinder pressure due to ignition and combustion before TDC is avoided. As a result, the drop in engine rotation is reduced, and the engine 1 can reliably exceed the second TDC.

そして、その第２のＴＤＣを越えて膨張行程に移行した停止時吸気行程気筒１２Ｃに点火されて（ａ７：例えばＴＤＣ後２０°ＣＡくらい）、燃焼が行われると、エンジン１に正転方向のトルクが付加されて、同図(e)にＴ３として示すように始動トルクが立ち上がり、これにより、同図(f)の如くエンジン回転速度がアイドル回転速度（この例では６５０ｒｐｍ）近くまで上昇する。続いて、同図(d)に示すように、停止時排気行程気筒１２Ｄに対しその吸気行程で燃料が噴射されるとともに（ａ８）、ＴＤＣ（第３のＴＤＣ）以降で点火が行われ（ａ９：例えばＴＤＣ後１０°ＣＡくらい）、さらに、前記停止時膨張行程１２Ｂ及び停止時圧縮行程気筒１２Ａにもそれぞれ燃料噴射（ａ10，ａ12）及び点火（ａ11，ａ13）が行われて、同図(f)に示すようにエンジン回転が徐々にアイドル回転速度に収束してゆく。   Then, when the stopped intake stroke cylinder 12C that has shifted to the expansion stroke beyond the second TDC is ignited (a7: about 20 ° CA after TDC, for example) and combustion is performed, the engine 1 is rotated in the forward rotation direction. Torque is added, and the starting torque rises as indicated by T3 in FIG. 5 (e), and as a result, the engine speed increases to near the idle speed (650 rpm in this example) as shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 6 (d), fuel is injected into the exhaust stroke cylinder 12D at the stop time in the intake stroke (a8), and ignition is performed after TDC (third TDC) (a9). In addition, fuel injection (a10, a12) and ignition (a11, a13) are also applied to the stop expansion stroke 12B and the stop compression stroke cylinder 12A, respectively. As shown in f), the engine speed gradually converges to the idle speed.

−燃料漏れ量の学習−
上述したように、アイドルストップ等の後にエンジン１を自動で始動するときには、圧縮行程や膨張行程で停止している気筒１２，１２内に燃料を噴射供給し、これに点火して燃焼させることにより、始動モータを用いずに自力で始動させるのであるが、その際、該各気筒１２Ａ〜１２Ｄ内ではエンジン１の停止中に燃料噴射弁１６の噴孔から漏れ出した燃料が気化して、混合気が形成されている。そして、エンジン１を自力で始動させるときにはクランキングを行わないので、吸排気弁１９，２０の閉じている圧縮行程気筒１２や膨張行程気筒１２の内部には前記の如く混合気が存在しており、そこに始動のための燃料が噴射されると、気筒１２内は空燃比の過度にリッチな状態になってしまい、燃焼状態の悪化によって始動性が損なわれる虞れがある。 -Learning of fuel leakage-
As described above, when the engine 1 is automatically started after an idle stop or the like, fuel is injected and supplied into the cylinders 12 and 12 stopped in the compression stroke or the expansion stroke, and this is ignited and burned. In this case, the fuel leaked from the nozzle hole of the fuel injection valve 16 is vaporized and mixed in each of the cylinders 12A to 12D while the engine 1 is stopped. Qi is formed. Since the cranking is not performed when the engine 1 is started by itself, the air-fuel mixture exists in the compression stroke cylinder 12 and the expansion stroke cylinder 12 where the intake and exhaust valves 19 and 20 are closed as described above. If fuel for start-up is injected there, the air-fuel ratio in the cylinder 12 becomes excessively rich, and startability may be impaired due to deterioration of the combustion state.

この点を考慮して、この実施形態のエンジンシステムＥでは、エンジン１が手動で停止された後に、時間の経過に応じて各気筒１２Ａ〜１２Ｄ内に漏れ出す燃料の量を学習し、この学習結果に基づいて、自動始動の際に各気筒１２Ａ〜１２Ｄ内に新たに噴射する燃料の量を補正できるようにしている。すなわち、ＩＧスイッチ３３の操作に応じてエンジン１が停止（手動停止）されたときに、膨張行程で停止している気筒１２に予め設定した非常に短い時間間隔で繰り返し点火を行い、当該気筒１２内に漏れ出した燃料の混合気に着火する迄の時間を計測して、これにより燃料漏れ量の時間変化の特性を推定する。   Considering this point, in the engine system E of this embodiment, after the engine 1 is manually stopped, the amount of fuel leaking into each of the cylinders 12A to 12D is learned as time elapses. Based on the result, the amount of fuel newly injected into each of the cylinders 12A to 12D at the time of automatic start can be corrected. That is, when the engine 1 is stopped (manually stopped) according to the operation of the IG switch 33, the cylinder 12 that is stopped in the expansion stroke is repeatedly ignited at a preset very short time interval, and the cylinder 12 The time until the mixture of fuel leaking into the fuel is ignited is measured, and thereby the characteristics of the time variation of the fuel leakage amount are estimated.

そのような燃料漏れ特性の推定は前記エンジン１の手動停止時に限らず、自動停止のときにも行うことができるが、その場合には、自動停止後のエンジン１の膨張行程気筒１２内で混合気に着火することから、当該気筒１２内の空気が消費されるとともに、既燃ガスが発生することになり、その後、該膨張行程気筒１２で良好な燃焼を行うことができず、エンジン１を自力で始動できなくなる虞れがある。そこで、この実施形態では、前記燃料漏れ特性の推定はエンジン１が手動で停止されたときにのみ行い、この推定結果に基づいて各気筒１２Ａ〜１２Ｄ毎の燃料漏れ特性テーブルを更新する（学習）ようにしている。   Such estimation of the fuel leakage characteristic can be performed not only when the engine 1 is manually stopped but also when the engine 1 is automatically stopped. In this case, mixing is performed in the expansion stroke cylinder 12 of the engine 1 after the automatic stop. Since the air in the cylinder 12 is consumed due to ignition, burned gas is generated, and thereafter, the combustion cannot be performed in the expansion stroke cylinder 12 and the engine 1 is There is a possibility that the engine cannot be started on its own. Therefore, in this embodiment, the estimation of the fuel leakage characteristic is performed only when the engine 1 is manually stopped, and the fuel leakage characteristic table for each cylinder 12A to 12D is updated based on the estimation result (learning). I am doing so.

以下に、エンジン１の手動停止後に所定気筒１２の燃料漏れ特性を学習する制御の手順を、主に図１４のフローチャート図に基づいて説明する。このフローはエンジン１の運転状態からスタートし（ＳＴＡＲＴ）、まず、ステップＳＤ１でＩＧスイッチ３３がオフ操作されたかどうか判定する（ＩＧ．オフ？）。そして、オフ操作されていなければ、操作されるまで待機する一方、オフ操作されれば（ＹＥＳ）ステップＳＤ２へ進んで、上述の自動停止の場合と同様に（図４のフローを参照）各気筒１２Ａ〜１２Ｄへの燃料噴射を停止し（燃料ｃｕｔ）、続くステップＳＤ３においてスロットル弁２３を所定期間、開く（スロットル開閉）。これにより前記自動停止の場合と同様に各気筒１２Ａ〜１２Ｄの十分な掃気が行われ、また、排気通路２２の触媒２９に多量の新気が供給される。   Hereinafter, a control procedure for learning the fuel leakage characteristic of the predetermined cylinder 12 after the engine 1 is manually stopped will be described mainly based on the flowchart of FIG. This flow starts from the operating state of the engine 1 (START), and first, at step SD1, it is determined whether or not the IG switch 33 is turned off (IG. Off?). If it is not turned off, it waits until it is operated. If it is turned off (YES), the process proceeds to step SD2, and each cylinder is similar to the case of the automatic stop described above (see the flow of FIG. 4). Fuel injection to 12A to 12D is stopped (fuel cut), and in the subsequent step SD3, the throttle valve 23 is opened for a predetermined period (throttle opening / closing). As a result, as in the case of the automatic stop, sufficient scavenging of each of the cylinders 12A to 12D is performed, and a large amount of fresh air is supplied to the catalyst 29 in the exhaust passage 22.

続いて、ステップＳＤ４においても前記自動停止の場合と同様に、クランク角センサ３０，３１からの信号に基づいてエンジン１の停止（完全な停止）を確認し、エンジン１が停止するまでは（ＮＯ）待機する一方、エンジン１の停止が確認されれば（ＹＥＳ）、ステップＳＤ５に進んで、エンジン運転中の気筒識別の結果から膨張行程で停止する気筒１２を検出するとともに、前記クランク角信号に基づいてその気筒１２におけるピストンの停止位置を検出する。   Subsequently, also in step SD4, as in the case of the automatic stop, the stop (complete stop) of the engine 1 is confirmed based on the signals from the crank angle sensors 30, 31, and until the engine 1 stops (NO ) While waiting, if the stop of the engine 1 is confirmed (YES), the process proceeds to step SD5 to detect the cylinder 12 stopped in the expansion stroke from the result of cylinder identification during engine operation, and to the crank angle signal. Based on this, the stop position of the piston in the cylinder 12 is detected.

続いて、ステップＳＤ６では、前記膨張行程気筒１２のピストン停止位置に基づいて、上述した自動始動のフローのステップＳＢ２（図１０参照）と同様にして、当該気筒１２内の空気量を算出する。また、ステップＳＤ７では、図１５(a)に模式的に示すように、設定時間間隔（例えば２５ミリ秒間隔）で前記膨張行程気筒１２の点火プラグ１７に通電し（点火）、続くステップＳＤ８において、前記自動始動のフローのステップＳＢ５と同様に、クランク角センサ３０，３１からの信号のエッジが検出されたか否かにより、ピストン１３が動いたかどうか判定する。   Subsequently, in step SD6, based on the piston stop position of the expansion stroke cylinder 12, the air amount in the cylinder 12 is calculated in the same manner as in step SB2 (see FIG. 10) of the automatic start flow described above. In step SD7, as schematically shown in FIG. 15 (a), the ignition plug 17 of the expansion stroke cylinder 12 is energized (ignited) at a set time interval (for example, 25 millisecond intervals), and in subsequent step SD8. Similarly to step SB5 of the automatic start flow, whether or not the piston 13 has moved is determined based on whether or not the edge of the signal from the crank angle sensors 30 and 31 has been detected.

すなわち、エンジン１の停止後は、各気筒１２Ａ〜１２Ｄにおいてそれぞれ燃料噴射弁１６の噴孔から少しずつ漏れ出す燃料が高温の気筒１２内で気化して混合気を形成する。そして、吸気弁１９及び排気弁２０の閉じている圧縮行程気筒１２や膨張行程気筒１２においては、図１５(b)に示すように燃料の漏れ量が増加するに従って、当該気筒１２内の空燃比が徐々にリッチ側に変化してゆき、着火可能な状態になれば、前記の如く繰り返される点火によって混合気に着火し、燃焼することによりピストン１３が動いて、クランク角信号が立ち上がることになる（同図(c)のエッジ検出）。   That is, after the engine 1 is stopped, the fuel leaking little by little from the injection hole of the fuel injection valve 16 in each of the cylinders 12A to 12D is vaporized in the high-temperature cylinder 12 to form an air-fuel mixture. In the compression stroke cylinder 12 and the expansion stroke cylinder 12 in which the intake valve 19 and the exhaust valve 20 are closed, as shown in FIG. 15B, the air-fuel ratio in the cylinder 12 increases as the amount of fuel leakage increases. Gradually changes to the rich side, and when ignition is possible, the air-fuel mixture is ignited by repeated ignition as described above, and combustion causes the piston 13 to move and the crank angle signal to rise. (Edge detection in (c) of the figure).

従って、前記膨張行程気筒１２内に漏れ出した燃料の量が未だあまり多くなっておらず、当該気筒１２内の空燃比が着火限界よりもリーンであれば、いくら点火しても混合気には着火せず、前記ステップＳＤ８の判定はＮＯとなって、ステップＳＤ７にリターンし、点火を継続する。そして、時間の経過とともに膨張行程気筒１２内に漏れ出た燃料の量が多くなって、当該気筒１２内の空燃比が着火限界よりもリッチになれば、混合気に着火してピストン１３が動き、これによりクランク角信号のエッジが検出されると（ステップＳＤ８でＹＥＳ）、ステップＳＤ９に進んで、エンジン１の停止からの経過時間を計測しているタイマの値を読み込む。   Therefore, if the amount of fuel leaked into the expansion stroke cylinder 12 has not yet increased so much and the air-fuel ratio in the cylinder 12 is leaner than the ignition limit, no matter how much the air-fuel mixture is ignited, Without ignition, the determination in step SD8 is NO, the process returns to step SD7, and ignition is continued. When the amount of fuel leaked into the expansion stroke cylinder 12 increases with time and the air-fuel ratio in the cylinder 12 becomes richer than the ignition limit, the air-fuel mixture is ignited and the piston 13 moves. Then, when the edge of the crank angle signal is detected (YES in step SD8), the process proceeds to step SD9, and the value of the timer that measures the elapsed time from the stop of the engine 1 is read.

続いて、ステップＳＤ１０において、前記ステップＳＤ６にて求めた気筒１２内の空気量と、混合気のリーン側の着火限界に対応づけて予め設定された空燃比（例えばＡ／Ｆで４０くらい）とに基づいて、気筒１２内に漏れ出した燃料の量を算出し、この燃料の量と、前記ステップＳＤ９にて読み込んだ計測時間とに基づいて、当該気筒１２における燃料漏れ量の時間変化を推定する。続いて、ステップＳＤ１１において、前記膨張行程気筒１２の燃料漏れ特性テーブルを前記の推定結果により修正して、更新し（該当気筒の燃料漏れ特性を学習）、しかる後に制御終了となる（ＥＮＤ）。   Subsequently, in step SD10, the air amount in the cylinder 12 obtained in step SD6 and an air-fuel ratio (for example, about 40 at A / F) set in advance corresponding to the lean side ignition limit of the air-fuel mixture are set. The amount of fuel leaking into the cylinder 12 is calculated based on the above, and the time change of the fuel leakage amount in the cylinder 12 is estimated based on the amount of fuel and the measurement time read in step SD9. To do. Subsequently, in step SD11, the fuel leakage characteristic table of the expansion stroke cylinder 12 is corrected and updated based on the estimation result (learning the fuel leakage characteristic of the corresponding cylinder), and then the control ends (END).

ここで、前記の燃料漏れ特性テーブルというのは、前記図１５(b)に示されるように、時間の経過に伴って燃料の漏れ量が増加する様子を、横軸に時間経過を取り、縦軸に燃料の漏れ量を取って直線乃至曲線のグラフとして表したものである。すなわち、時間当たりの燃料の漏れ量が略一定であると近似すれば、燃料漏れ特性は、図に実線で示すような直線のグラフで表され、そのグラフの傾きが前記推定結果に応じて変更されることになる。なお、時間当たりの燃料の漏れ量は燃圧の高いときほど多いと考えることもできるので、図に破線で示すような曲線のグラフで表してもよい。   Here, as shown in FIG. 15 (b), the fuel leakage characteristic table indicates that the amount of fuel leakage increases with the passage of time. The amount of fuel leakage is taken on the shaft, and is represented as a straight or curved graph. In other words, if it is approximated that the amount of fuel leakage per hour is substantially constant, the fuel leakage characteristic is represented by a straight line graph as shown by a solid line in the figure, and the slope of the graph is changed according to the estimation result. Will be. In addition, since it can be considered that the amount of fuel leakage per hour increases as the fuel pressure increases, the amount of fuel leakage may be represented by a curve graph as shown by a broken line in the figure.

そして、こうして各気筒１２Ａ〜１２Ｄ毎に修正、更新される燃料漏れ特性テーブルからエンジン停止後の経過時間に対応する燃料漏れ量を読み出せば、該各気筒１２内に漏れ出した燃料の量を正確に推定することができ、これにより、上述した自動始動制御のフロー（図４参照）のステッップＳＢ３，ＳＢ７においてそれぞれ停止時圧縮行程気筒１２、停止時膨張行程気筒１２内に噴射する燃料の量を適切に補正することができる。   If the fuel leakage amount corresponding to the elapsed time after the engine stop is read from the fuel leakage characteristic table corrected and updated for each cylinder 12A to 12D in this way, the amount of fuel leaked into each cylinder 12 can be obtained. The amount of fuel injected into the stop-time compression stroke cylinder 12 and the stop-time expansion stroke cylinder 12 in steps SB3 and SB7 of the above-described automatic start control flow (see FIG. 4) can be accurately estimated. Can be corrected appropriately.

なお、前記のフローでは、エンジン１の停止後に膨張行程にある気筒１２に繰り返し点火して、この気筒１２における燃料漏れ特性を推定するようにしているが、この推定は、吸気弁１９及び排気弁２０が閉じている気筒１２であれば行うことができるので、圧縮行程にある気筒１２で行うようにしてもよい。   In the above flow, the cylinder 12 in the expansion stroke is repeatedly ignited after the engine 1 is stopped, and the fuel leakage characteristics in the cylinder 12 are estimated. This estimation is based on the intake valve 19 and the exhaust valve. Since it can be performed if the cylinder 12 is closed, 20 may be performed in the cylinder 12 in the compression stroke.

前記図１４に示した学習制御のフローのステップＳＤ２により、ＩＧスイッチ３３がオフ操作されたときに各気筒１２Ａ〜１２Ｄへの燃料供給を停止して、エンジン１を停止させる手動停止手段２ｄが構成されている。   Step SD2 of the learning control flow shown in FIG. 14 constitutes a manual stop means 2d for stopping the engine 1 by stopping the fuel supply to the cylinders 12A to 12D when the IG switch 33 is turned off. Has been.

また、前記フローのステップＳＤ６により、エンジン１の停止後に膨張行程にある気筒１２内の空気量を検出する検出手段２ｅが構成され、ステップＳＤ７により、エンジン１の停止後に膨張行程にある気筒１２に繰り返し点火する停止後点火手段２ｆが構成され、さらに、ステップＳＤ８により、前記の点火によって前記膨張行程気筒１２内の混合気に着火したことを判別する判別手段２ｇが構成されている。   Further, the detection means 2e for detecting the amount of air in the cylinder 12 in the expansion stroke after the engine 1 is stopped is configured by the step SD6 of the flow, and the cylinder 12 in the expansion stroke after the engine 1 is stopped is configured by the step SD7. An after-stop ignition means 2f that repeatedly ignites is configured, and further, at step SD8, a determination means 2g that determines that the air-fuel mixture in the expansion stroke cylinder 12 has been ignited by the ignition is configured.

そして、前記フローのステップＳＤ９〜ＳＤ１１により、前記膨張行程気筒１２内の空気量と、リーン側の着火限界に対応する設定空燃比とに基づいて、前記着火の判別時点における気筒１２内の燃料漏れ量を算出するとともに、エンジン１の停止から前記着火判別時までの時間を計測して、その計測時間と前記燃料漏れ量とに基づいて当該気筒１２の燃料漏れ特性（燃料漏れ量の時間変化特性）を推定し且つ記憶する学習手段２ｈが構成されている。   Then, in steps SD9 to SD11 of the flow, based on the air amount in the expansion stroke cylinder 12 and the set air-fuel ratio corresponding to the lean side ignition limit, the fuel leakage in the cylinder 12 at the ignition determination time point The amount of fuel is calculated, and the time from the stop of the engine 1 to the ignition determination time is measured. Based on the measured time and the fuel leakage amount, the fuel leakage characteristic of the cylinder 12 (time variation characteristic of the fuel leakage amount) ) Is estimated and stored.

したがって、この実施形態のエンジンシステムＥによると、エンジン１の運転中にＩＧスイッチ３３がオフ操作され、これに応じてエンジン１が停止したときに前記の学習制御（図１４，１５）が実行されて、膨張行程にある気筒１２に繰り返し点火が行われ、これにより混合気に着火するまでの経過時間から当該気筒１２における燃料漏れ量の時間変化が推定される。この推定結果に基づいて当該気筒１２の燃料漏れ特性テーブルが修正、更新される。   Therefore, according to the engine system E of this embodiment, the IG switch 33 is turned off during operation of the engine 1, and the learning control (FIGS. 14 and 15) is executed when the engine 1 is stopped accordingly. Thus, the cylinder 12 in the expansion stroke is repeatedly ignited, whereby the time change of the fuel leakage amount in the cylinder 12 is estimated from the elapsed time until the mixture is ignited. Based on this estimation result, the fuel leakage characteristic table of the cylinder 12 is corrected and updated.

一方、アイドル時にエンジン１が自動で停止するときには、上述した停止制御（図４〜６等）により、燃料カット後の所定期間、スロットル弁２３が開かれるとともに、その後、オルタネータ２８及びスロットル弁２３の制御によりエンジン回転速度の低下の度合いが調整されることにより、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの既燃ガスが掃気され、且つエンジン停止後の膨張行程気筒１２においてピストン１３を再始動に好適な所定範囲Ｒに停止させることができる。   On the other hand, when the engine 1 automatically stops during idling, the throttle valve 23 is opened for a predetermined period after the fuel cut by the above-described stop control (FIGS. 4 to 6 and the like), and thereafter, the alternator 28 and the throttle valve 23 are controlled. By adjusting the degree of decrease in the engine rotation speed by the control, the burned gas of each of the cylinders 12A to 12D is scavenged, and the predetermined range R suitable for restarting the piston 13 in the expansion stroke cylinder 12 after the engine is stopped. Can be stopped.

そして、その後のエンジン１の再始動時には、上述の始動制御（図１０〜１２等）により、圧縮行程にある気筒１２内に燃料が噴射されて点火され、これによりエンジン１が一旦、逆転作動するとともに、これに伴い圧縮される膨張行程気筒１２内にも燃料が噴射され、且つ逆転作動後に点火されることによって、該膨張行程気筒１２の燃焼による正転方向のトルクが十分に大きなものとなり、これにより始動モータを用いることなくエンジン１を自力で始動させることができる。   Then, when the engine 1 is restarted thereafter, the fuel is injected into the cylinder 12 in the compression stroke and ignited by the above-described start control (FIGS. 10 to 12, etc.), whereby the engine 1 is once reversely operated. Along with this, the fuel is also injected into the expansion stroke cylinder 12 that is compressed, and is ignited after the reverse operation, whereby the torque in the forward rotation direction due to the combustion of the expansion stroke cylinder 12 becomes sufficiently large. As a result, the engine 1 can be started by itself without using a starting motor.

しかも、その際、前記圧縮行程気筒１２及び膨張行程気筒１２内への燃料噴射量がエンジン１の停止から再始動までの時間経過に応じて、前記燃料漏れ特性テーブルに基づいて補正されることで、該各気筒１２内に燃料が漏れ出していても、その分、新たに噴射する燃料の量が適切に補正されて、各気筒１２内の空燃比が所期の狙い通りの適切なものとなり、このことによって前記各気筒１２の燃焼状態がいつも良好なものとなるので、前記エンジン１の自力始動をより確実なものとすることができる。   In addition, at that time, the fuel injection amount into the compression stroke cylinder 12 and the expansion stroke cylinder 12 is corrected based on the fuel leakage characteristic table according to the passage of time from the stop of the engine 1 to the restart. Even if fuel leaks into each cylinder 12, the amount of newly injected fuel is corrected accordingly, and the air-fuel ratio in each cylinder 12 becomes appropriate as intended. As a result, the combustion state of each cylinder 12 is always good, so that the self-starting of the engine 1 can be made more reliable.

なお、この実施形態のエンジンシステムＥでは、燃料漏れ特性の推定をエンジン１の手動停止時にのみ行うようにしているが、これに限らず、アイドルストップ等の自動停止のときにも燃料漏れ特性を推定することができる。但し、この場合には、上述したように、推定気筒１２内の空気が消費され、既燃ガスが発生することで、その後の自力始動が困難になるから、アイドルストップ後の再始動時であっても始動モータによりクランキングを行い、これによりエンジン１を確実に始動することが好ましい。   In the engine system E of this embodiment, the fuel leakage characteristic is estimated only when the engine 1 is manually stopped. However, the present invention is not limited to this, and the fuel leakage characteristic is also obtained during automatic stop such as idle stop. Can be estimated. However, in this case, as described above, the air in the estimated cylinder 12 is consumed and the burned gas is generated, which makes subsequent self-starting difficult. However, it is preferable to perform cranking by the starter motor and thereby reliably start the engine 1.

また、そのようにエンジン１の自動始動時にクランキングを行うと、これに伴う振動や騒音が運転者に違和感を与える虞れがあるので、好ましくは、自動停止のときに燃料漏れ特性の推定を行うのは例えば５０〜１００回に１回（予め設定した回数に１回）程度の割合とすべきである。このように自動始動時に時折、燃料漏れ特性の推定を行うようにするだけでも、元々、その自動停止の回数が手動停止に比べて格段に多いことから、燃料漏れ量の学習頻度が大幅に高くなり、これにより、燃料噴射弁１６の個体ばらつきやその経年変化を早期に学習して、自動始動時の燃料噴射制御に反映させることができる。   Further, if cranking is performed during the automatic start of the engine 1 as described above, there is a possibility that vibrations and noises associated with the cranking may give the driver a sense of incongruity. Therefore, it is preferable to estimate the fuel leakage characteristics during automatic stop. For example, it should be performed at a rate of about once every 50 to 100 times (once a preset number of times). Even if the fuel leakage characteristics are only occasionally estimated during automatic starting in this way, the frequency of learning of the amount of fuel leakage is significantly higher because the number of automatic stops is originally much higher than that of manual stopping. Thus, the individual variation of the fuel injection valve 16 and its secular change can be learned at an early stage and reflected in the fuel injection control at the time of automatic start.

さらに、本願発明は、この実施形態のように最初にエンジン１を少しだけ逆転させて、停止時膨張行程気筒１２の混合気を圧縮した後に点火するようにしたエンジンシステムＥだけでなく、最初に停止時膨張行程気筒１２に点火して、これによりエンジン１を再始動するようにしたものにも適用可能である。   Furthermore, the present invention is not limited to the engine system E in which the engine 1 is first slightly rotated reversely as in this embodiment, and the mixture in the expansion stroke cylinder 12 at the time of stop is compressed and then ignited. The present invention can also be applied to an engine in which the expansion stroke cylinder 12 at the time of stop is ignited so that the engine 1 is restarted.

本発明の実施形態に係るエンジン制御システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine control system according to an embodiment of the present invention. エンジンの吸気系及び排気系の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the intake system and exhaust system of an engine. エンジンの逆転始動の手順を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the procedure of reverse rotation start of an engine. エンジン自動停止の前半の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the first half of an engine automatic stop. エンジン自動停止の後半の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the second half of an engine automatic stop. エンジン停止動作期間におけるエンジン回転速度、クランク角、スロットル開度及び吸気管負圧の変化を、各気筒の行程の変化と対比して示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the engine speed in the engine stop operation period, a crank angle, the throttle opening, and the intake pipe negative pressure with the change of the stroke of each cylinder. エンジン停止動作期間におけるＴＤＣ回転速度とエンジン停止後のピストン停止位置との相関関係を示す分布図である。It is a distribution map which shows the correlation with the piston stop position after an engine stop and the TDC rotational speed in an engine stop operation period. エンジン停止時のピストン位置を検出するためのサブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the subroutine for detecting the piston position at the time of an engine stop. ２つのクランク角センサから出力されるクランク角信号を示す説明図であり、（ａ）はエンジン正転時、（ｂ）はエンジン逆転時のクランク角信号である。It is explanatory drawing which shows the crank angle signal output from two crank angle sensors, (a) is an engine normal rotation, (b) is a crank angle signal at the time of engine reverse rotation. エンジン自動始動の前半の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the first half of an engine automatic start. エンジン自動始動の後半の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the second half of an engine automatic start. 始動時の各気筒毎の燃料噴射及び点火タイミングを、各気筒の行程変化と吸排気弁の開閉状態とともに示す行程図である。FIG. 5 is a stroke diagram showing fuel injection and ignition timing for each cylinder at the start, together with stroke change of each cylinder and the open / closed state of the intake and exhaust valves. 始動時の各気筒毎の筒内圧とエンジンのトルク及び回転速度の変化を、吸気圧や点火時期の変化とともに示すタイムチャートである。3 is a time chart showing changes in in-cylinder pressure, engine torque and rotational speed for each cylinder at the time of starting, together with changes in intake pressure and ignition timing. 燃料漏れ量の学習制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the learning control of a fuel leak amount. エンジン停止後に燃料漏れ量が増大し、繰り返される点火によって混合気に着火するまでの様子を時間経過に沿って示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode until a fuel leak amount increases after an engine stop and it ignites an air-fuel | gaseous mixture by repeated ignition along time passage.

符号の説明Explanation of symbols

Ｅ エンジンシステム（エンジンの始動装置）
１ エンジン
２ ＥＣＵ（エンジンコントローラ）
２ａ 自動停止手段
２ｂ 自動始動手段
２ｃ 補正手段
２ｄ 手動停止手段
２ｅ 検出手段
２ｆ 停止後点火手段
２ｇ 判別手段
２ｈ 学習手段
１２Ａ〜１２Ｄ 気筒
１９ 吸気弁
２０ 排気弁
３３ イグニッションスイッチ（操作手段）
E Engine system (engine starter)
1 Engine 2 ECU (Engine Controller)
2a Automatic stop means 2b Automatic start means 2c Correction means 2d Manual stop means 2e Detection means 2f Post-stop ignition means 2g Discrimination means 2h Learning means 12A to 12D Cylinder 19 Intake valve 20 Exhaust valve 33 Ignition switch (operation means)

Claims (7)

多気筒エンジンの運転中に所定の停止条件が成立したとき、各気筒への燃料供給を停止して、エンジンを自動で停止させる自動停止手段と、
エンジンの前記自動停止後に所定の再始動条件が成立したとき、少なくとも膨張行程で停止している気筒内に燃料を噴射供給し、点火して燃焼させることにより、始動モータを用いずに自動で再始動する自動始動手段と、
を備えたエンジンの始動装置であって、
エンジンを手動で停止させるための操作が行われる操作手段と、
前記操作手段が操作されたときに前記各気筒への燃料供給を停止して、エンジンを停止させる手動停止手段と、
前記エンジン手動停止手段によりエンジンが停止されたとき、所定気筒に繰り返し点火する停止後点火手段と、
前記の点火によって前記所定気筒内の混合気に着火したことを判別する判別手段と、
エンジンの停止から前記判別手段により着火が判別されるまでの時間を計測して、少なくともその計測時間に基づいて当該気筒における燃料漏れ量の時間変化特性を推定し且つ記憶する学習手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの始動装置。 Automatic stop means for automatically stopping the engine by stopping fuel supply to each cylinder when a predetermined stop condition is satisfied during operation of the multi-cylinder engine;
When a predetermined restart condition is satisfied after the automatic stop of the engine, fuel is injected and supplied into at least the cylinder stopped in the expansion stroke, and is ignited and burned. Automatic starting means for starting; and
An engine starter comprising:
Operation means for performing an operation for manually stopping the engine;
Manual stop means for stopping fuel supply to each cylinder when the operation means is operated, and stopping the engine;
After-stop ignition means for repeatedly igniting a predetermined cylinder when the engine is stopped by the engine manual stop means;
Determining means for determining that the air-fuel mixture in the predetermined cylinder is ignited by the ignition;
Learning means for measuring a time from when the engine is stopped until ignition is discriminated by the discriminating means, and estimating and storing a time change characteristic of the fuel leakage amount in the cylinder based on at least the measurement time;
An engine starting device comprising: 自動始動手段は、膨張行程で停止している気筒内に燃料を噴射供給して、点火するものであり、
エンジンの停止から前記自動始動手段による燃料供給までの時間と、学習手段により記憶されている当該気筒の燃料漏れ量の時間変化特性とに基づいて、該自動始動手段による前記膨張行程気筒への燃料供給量を補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動装置。 The automatic starting means is for injecting and supplying fuel into a cylinder that is stopped in the expansion stroke, and igniting.
Based on the time from the stop of the engine to the fuel supply by the automatic start means and the time change characteristic of the fuel leakage amount of the cylinder stored by the learning means, the fuel to the expansion stroke cylinder by the automatic start means 2. The engine starting device according to claim 1, further comprising correction means for correcting the supply amount. 自動始動手段は、圧縮行程で停止している気筒内に燃料を噴射供給して、点火することにより、エンジンを一旦、逆転作動させるとともに、これに伴い圧縮される膨張行程気筒内にも燃料を噴射供給し、且つ逆転作動後に点火することにより、エンジンを始動するものであり、
エンジンの停止から前記自動始動手段による前記各気筒への燃料供給までの時間と、学習手段により記憶されている当該各気筒毎の燃料漏れ量の時間変化特性とに基づいて、該自動始動手段による各気筒への燃料供給量をそれぞれ補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動装置。 The automatic starting means injects and supplies fuel into the cylinders stopped in the compression stroke, and ignites them to temporarily reverse the engine, and also injects fuel into the expansion stroke cylinders compressed accordingly. The engine is started by supplying an injection and igniting after reverse rotation,
Based on the time from the engine stop to the fuel supply to each cylinder by the automatic starting means and the time variation characteristic of the fuel leakage amount for each cylinder stored by the learning means, the automatic starting means 2. The engine starting device according to claim 1, further comprising correction means for correcting the amount of fuel supplied to each cylinder. 停止後点火手段は、吸気弁及び排気弁がいずれも閉じている気筒に点火するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの始動装置。   The engine starting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the post-stop ignition means ignites a cylinder in which both the intake valve and the exhaust valve are closed. 停止後点火手段は、圧縮行程又は膨張行程のいずれかで停止している気筒に点火するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの始動装置。   The engine starting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the post-stop ignition means ignites a cylinder stopped in either the compression stroke or the expansion stroke. エンジンの停止後に停止後点火手段により点火する気筒内の空気量を検出する検出手段を備え、
学習手段は、混合気のリーン側の着火限界に対応づけて予め設定された空燃比と、前記検出された空気量とに基づいて、判別手段による着火判別時点での燃料漏れ量を算出し、この燃料漏れ量と前記着火判別までの計測時間とに基づいて、燃料漏れ量の時間変化特性を推定するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のエンジンの始動装置。 A detection means for detecting the amount of air in the cylinder that is ignited by the ignition means after stopping after the engine is stopped;
The learning means calculates the amount of fuel leakage at the time of ignition discrimination by the discrimination means based on the air-fuel ratio set in advance corresponding to the lean side ignition limit of the air-fuel mixture and the detected air amount, 6. The time variation characteristic of the fuel leakage amount is estimated on the basis of the fuel leakage amount and the measurement time until the ignition determination. The fuel leakage amount according to any one of claims 1 to 5, Engine starter. 多気筒エンジンの運転中に所定の停止条件が成立したとき、各気筒への燃料供給を停止して、エンジンを自動で停止させる自動停止手段と、
エンジンの前記自動停止後に所定の再始動条件が成立したとき、少なくとも膨張行程で停止している気筒内に燃料を噴射供給し、点火して燃焼させることにより、始動モータを用いずに自動で再始動する自動始動手段と、
を備えたエンジンの始動装置であって、
前記自動停止手段によりエンジンが停止されたとき、予め設定された回数に１回の割合で所定気筒に繰り返し点火する停止後点火手段と、
前記の点火によって前記所定気筒内の混合気に着火したことを判別する判別手段と、
エンジンの停止から前記判別手段により着火が判別されるまでの時間を計測して、少なくともその計測時間に基づいて当該気筒における燃料漏れ量の時間変化特性を推定し且つ記憶する学習手段と、を備え、
前記自動始動手段は、前記判別手段により着火が判別された後にエンジンの再始動条件が成立したときには、始動モータを用いてエンジンを始動するように構成されていることを特徴とするエンジンの始動装置。
Automatic stop means for automatically stopping the engine by stopping fuel supply to each cylinder when a predetermined stop condition is satisfied during operation of the multi-cylinder engine;
When a predetermined restart condition is satisfied after the automatic stop of the engine, fuel is injected and supplied into at least the cylinder stopped in the expansion stroke, and is ignited and burned. Automatic starting means for starting; and
An engine starter comprising:
Post-stop ignition means for repeatedly igniting a predetermined cylinder at a rate of once per preset number of times when the engine is stopped by the automatic stop means;
Determining means for determining that the air-fuel mixture in the predetermined cylinder is ignited by the ignition;
Learning means for measuring a time from when the engine is stopped until ignition is determined by the determination means, and estimating and storing a time change characteristic of the fuel leakage amount in the cylinder based on at least the measurement time. ,
The automatic starter is configured to start the engine using a starter motor when an engine restart condition is satisfied after ignition is determined by the determination unit. .
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