JP4683304B2 - エンジン停止制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態によるエンジン停止制御装置1により制御されるエンジン本体2の概略断面図であり、図2は、エンジン本体2を示す概略平面図である。これらの図1および図2に示すように、エンジン本体2は、シリンダヘッド3およびシリンダブロック4を備え、シリンダブロック4内には、複数の気筒6A,6B,6C,6Dが形成されている。各気筒6A〜6Dには、それぞれピストン8が嵌挿され、ピストン8の上方に燃焼室10が形成されている。各ピストン8は、コンロッドを介してクランクシャフト12に連結されている。
さらに、燃焼室10の側方部には、燃焼室10内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁16が設けられている。この燃料噴射弁16は、図示しないニードル弁およびソレノイドを内蔵しており、パルス信号が入力されることにより、パルスに対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を噴射するように構成されている。そして、燃料噴射弁16は、点火プラグ14付近に向けて燃料を噴射するように取り付けられている。なお、この燃料噴射弁16には、図示しない燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して、圧縮行程での燃料室内の圧力よりも高い圧力で燃料が供給されるように構成されている。
本実施形態では、燃焼再始動範囲は、エンジン停止時に膨張行程にある気筒のピストン8の位置が所定範囲内となるように設定され、具体的には、エンジン停止時に膨張行程にある気筒のピストン8のクランク角が100°〜120°である範囲に設定されている。
燃焼復帰範囲は、エンジンの停止時のピストン8の停止位置がエンジン停止後所定時間が経過してしまうと、燃焼により再始動させることはできないが、エンジン停止後所定時間内に燃焼によるエンジンの再始動を行えば、エンジン動作の復帰が可能な範囲であり、燃焼再始動範囲から所定量ずれた範囲である。本実施形態では、燃焼復帰範囲は、エンジン停止時に膨張行程にある気筒のピストン8のクランク角が90°〜100°または120°〜130°である範囲に設定されている。
このような構成により、エンジン復帰制御手段58は、エンジンの停止時のピストン8の停止位置が燃焼復帰範囲内にある場合には、運転者のアクセル踏み込み等のエンジンの再始動条件の成立を待たずに、エンジン停止後所定時間内に燃焼を再開させてエンジン動作を復帰させるように制御する。
図3に示すように、まず、エンジンが運転されている状態で、ECU48は、ステップS11においてエンジンを一時停止させる条件、即ちアイドルストップ条件が成立したか否かを判定する。この判定は、車速、エンジン温度(エンジン冷却水の温度)等に基づいて行われ、本実施形態では、車速が0の停車状態が所定時間以上継続し、且つエンジン温度が所定範囲内にあり、さらにエンジンを停止させることに格別の不都合がないことをアイドルストップ条件成立とする。
図5は、各気筒のピストン8の停止位置検出ルーチンを示す。このルーチンがスタートすると、ECU48は、ステップS31において、第一クランク角信号CA1(第一クランク角センサ36からの信号)および第二クランク角信号CA2(第二クランク角センサ38からの信号)を調べ、第一クランク各信号CA1の立ち上がり時に第二クランク角信号CA2がLowまたは第一クランク角信号CA1の立ち下がり時に第二クランク角信号CA2がHighであるか否かを判定する。要するに、これらの信号CA1,CA2の位相の関係が図6(A)のようになるか、図6(B)のようになるかを判別することにより、エンジンの正転時か逆転時かを判別する。
エンジン再始動条件が成立すると、ピストンの停止位置に基づいて圧縮行程気筒および膨張行程気筒の空気量を算出する。次いで、算出された圧縮行程気筒および膨張行程気筒の空気量に基づいて圧縮行程気筒および膨張行程気筒内が所定の空燃比となるように燃料を噴射する。この場合、圧縮行程気筒および膨張行程気筒の空燃比は、ピストンの停止位置に応じて作成されたマップからそれぞれ求められる。圧縮行程気筒および膨張行程気筒の空燃比は、ほぼ理論空燃比もしくはそれより多少リッチな空燃比となるように、予め各マップが設定されている。
クランク角センサのエッジが検出されたとき、エッジ検出後所定ディレイ時間が経過してから膨張行程気筒に対して点火を行う。ディレイ時間はピストンの停止位置に応じてマップから求められる。その後、通常のエンジン制御に移行する。
ステップS19においてYES、即ち第一クランク角センサ36および第二クランク角センサ38によって検出されたピストン位置が、燃焼復帰範囲、つまり本実施形態においてクランク角90°〜100°あるいは120°〜130°の範囲である場合には、エンジン停止後直ち(10秒以内)にエンジン燃焼復帰制御を行う。
続いて、ステップS20において、算出された圧縮行程気筒および膨張行程気筒の空気量に基づいて圧縮行程気筒および膨張行程気筒内が所定の空燃比となるように燃料を噴射する。この場合、圧縮行程気筒および膨張行程気筒の空燃比は、ピストンの停止位置に応じて作成されたマップからそれぞれ求められる。圧縮行程気筒および膨張行程気筒の空燃比は、ほぼ理論空燃比もしくはそれより多少リッチな空燃比となるように、予め各マップが設定されている。
ステップS22においてYES、即ちクランク角センサのエッジが検出されたとき、ステップS24に進み、エッジ検出後所定ディレイ時間が経過してから、膨張行程気筒に点火を行う。ディレイ時間はピストンの停止位置に応じてマップから求められる。
次に、所定クランク角となったとき圧縮行程気筒に対して点火を行う。それからスタータモータ46の駆動を停止し、通常の制御に移行する。このとき、クランク角センサ36,38によってピストン8の位置が予め把握できるので、スタータモータ46の始動と同時に燃料を噴射することができるから、エンジンの始動を迅速に行うことができる。
エンジン復帰制御手段58が、エンジン停止後に膨張行程にある気筒のピストン8が燃焼復帰範囲内である場合に、エンジン停止後所定時間以上放置せず、直ちに燃焼を再開してエンジン動作を復帰させる。
したがって、従来スタータモータ46によるエンジン始動が必要であった場合についても、燃焼によってエンジン動作を復帰させることができるので、スタータモータ46の使用頻度を減少させることができる。したがって、スタータモータ46の早期の劣化を防止することができ、長寿命化を図ることができる。また、スタータモータ46の信頼性を確保することができる。
また、スタータモータ46を用いたエンジン始動の頻度が少なくなるので、エンジン始動の際の騒音を抑制することができ、車両の快適性を向上させることができる。
2 エンジン本体
6A〜6D 気筒
8 ピストン
50 エンジン停止制御手段
52 エンジン再始動制御手段
58 エンジン復帰制御手段
60 報知手段
62 報知制御手段
Claims (2)
- 所定のエンジン停止条件が成立したときに、エンジンへの燃料供給を停止させるエンジン停止制御手段であって、前記エンジンの停止時にピストンが圧縮行程で停止している気筒内での燃焼によりエンジンを逆転させて、ピストンが膨張行程で停止している気筒内に筒内圧を発生させ、該筒内圧が発生した気筒内での燃焼によりエンジンを再始動させることができる燃焼再始動範囲内で前記ピストンが停止するように制御して前記エンジンを停止させるエンジン停止制御手段と、
前記エンジン停止制御手段によって前記エンジンが停止したとき、前記エンジンのピストン位置を検出するピストン位置検出手段と、
前記ピストン位置検出手段によって検出された、エンジン停止時に膨張行程にある気筒のピストン位置が、前記燃焼再始動範囲から所定量ずれた燃焼復帰範囲内であるとき、エンジン停止後、気筒内の空気密度低下によりエンジン再始動に必要な出力が得られなくなるまでの所定時間内に、所定のエンジンの再始動条件の成立なしに、ピストンが圧縮行程で停止している気筒内で燃焼を実行させることによりエンジンを逆転させてピストンが膨張行程で停止している気筒内に筒内圧を発生させ、該筒内圧が発生した気筒内での燃焼によりエンジンを再始動させて前記エンジンの動作を復帰させるエンジン復帰制御手段と、を備えた、
ことを特徴とするエンジン停止制御装置。 - 前記エンジン復帰制御手段によって前記エンジンの動作を復帰させたとき、エンジンの復帰を報知させる報知制御手段を更に備えた、
請求項1に記載のエンジン停止制御装置。
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