JP5994801B2 - 内燃機関の停止始動制御装置 - Google Patents

内燃機関の停止始動制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5994801B2
JP5994801B2 JP2014039723A JP2014039723A JP5994801B2 JP 5994801 B2 JP5994801 B2 JP 5994801B2 JP 2014039723 A JP2014039723 A JP 2014039723A JP 2014039723 A JP2014039723 A JP 2014039723A JP 5994801 B2 JP5994801 B2 JP 5994801B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition
internal combustion
ignition timing
combustion engine
timing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014039723A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015163779A (ja
Inventor
弘 榎本
弘 榎本
啓裕 古谷
啓裕 古谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2014039723A priority Critical patent/JP5994801B2/ja
Priority to US14/626,062 priority patent/US20150247482A1/en
Priority to EP15156207.1A priority patent/EP2913517A1/en
Priority to CN201510087125.7A priority patent/CN104879225B/zh
Publication of JP2015163779A publication Critical patent/JP2015163779A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5994801B2 publication Critical patent/JP5994801B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F02N11/0844Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop with means for restarting the engine directly after an engine stop request, e.g. caused by change of driver mind
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/045Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1506Digital data processing using one central computing unit with particular means during starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0848Circuits or control means specially adapted for starting of engines with means for detecting successful engine start, e.g. to stop starter actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/02Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the engine
    • F02N2200/022Engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/10Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to driver demands or status
    • F02N2200/101Accelerator pedal position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/10Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to driver demands or status
    • F02N2200/102Brake pedal position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1512Digital data processing using one central computing unit with particular means concerning an individual cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

本発明は、内燃機関の停止始動制御装置に関する。
特許文献1に記載された内燃機関の停止始動制御装置は、車両停止に至る可能性のある低速での減速中に内燃機関の燃焼を自動的に停止させる。そして、燃焼を停止させた状態での減速中にアクセルペダルが踏み込まれ、再始動要求が発生したとき、車両の走行中における内燃機関の再始動動作である走行中再始動動作を開始する。この停止始動制御装置は、運転者が急激な加速を要求しておらず、車両振動抑制優先であると判定したとき、走行中再始動動作時の点火時期を再始動要求発生前の点火時期よりも遅角側の点火時期に設定する。このため、燃焼によって発生するトルクが抑制され、機関回転速度の上昇が緩やかになることにより走行中再始動動作に伴う車両振動が抑制される。
特開2010−242563号公報
ところで、走行中再始動動作が開始されるときの機関回転速度が、内燃機関の共振が発生する機関回転速度領域である共振回転速度領域(例えば、300rpm〜400rpm)よりも低い場合、機関回転速度は、走行中再始動動作に伴い、共振回転速度領域を通過して上昇する。
特許文献1の停止始動制御装置によれば、車両振動抑制優先であると判定した場合の機関回転速度の上昇速度が点火時期の遅角による出力低下によって低くなる。このため、機関回転速度が共振回転速度領域を通過する時間が長くなる。このため、内燃機関の共振が発生しやすくなる。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、走行中再始動動作における内燃機関の共振の発生を抑制することのできる内燃機関の停止始動制御装置を提供することを目的としている。
記課題を解決するための内燃機関の停止始動制御装置は、車両の走行中に内燃機関における燃焼を停止させる自動停止制御を実行する内燃機関の停止始動制御装置であって、前記自動停止制御により前記内燃機関における燃焼が停止されている状態で、前記車両が停止する前に再始動要求が発生したときには、前記車両が走行しているときの前記内燃機関の再始動動作である走行中再始動動作を開始させ、前記走行中再始動動作の開始後、前記内燃機関が有する複数の気筒において順次実施される点火のうち1回目の点火を最初の点火としたとき、前記順次実施される点火のうち前記最初の点火よりも後の点火であって2以上のいずれかの正の整数であるNにより規定されるN回目までの点火の点火時期を、前記最初の点火の点火時期よりも遅角側に設定し、機関回転速度が始動完了判定速度に到達したことに基づいて前記内燃機関の始動が完了したことを判定し、前記N回目の点火が終了しても前記内燃機関の始動が完了していないとき、前記N回目の次の点火であるN+1回目の点火の点火時期を、前記最初の点火の点火時期よりも進角側に設定する
本停止始動制御装置によれば、走行中再始動動作の最初の点火の点火時期が進角側に設定されるため、燃焼によって発生するトルクが増加されて、最初の点火に基づく機関回転速度の上昇が促進される。このため、機関回転速度が共振回転速度領域を通過するのにかかる時間が短縮される。このため、走行中再始動動作における内燃機関の共振の発生が抑制される。
本停止始動制御装置によれば、走行中再始動動作における最初の点火よりも後に実施されるN回目までの点火に基づく機関回転速度の上昇が最初の点火に基づく機関回転速度の上昇よりも緩やかになる。このため、最初の点火よりも後に実施されるN回目までの点火の点火時期が最初の点火の点火時期よりも遅角側に設定されない場合と比較して、走行中再始動動作に伴う車両のショックが生じにくくなる。
本停止始動制御装置によれば、N回目の次の点火であるN+1回目の点火の点火時期が進角されるため、N+1回目の点火に基づく燃焼により機関回転速度が上昇しやすくなる。このため、N+1回目の点火の点火時期が進角されない場合と比較して、機関回転速度が始動完了判定速度に到達するまでの時間が早められる。
さらに、N+1回目の点火の点火時期が最初の点火の点火時期よりも進角側に設定されるため、N+1回目の点火の点火時期が最初の点火の点火時期よりも遅角側に設定されている場合と比較して、N+1回目の点火に基づく燃焼により機関回転速度がより上昇しやすくなる。このため、機関回転速度が始動完了判定速度に到達するまでの時間がより早められる。
内燃機関の停止始動制御装置の一実施形態である制御ユニットとその制御対象である内燃機関との関係、並びに同制御ユニットと各種センサーとの関係を示すブロック図。 制御ユニットが実行する再始動時点火時期制御の処理の流れを示すフローチャート。 (a)再始動点火時期制御を通じて設定される点火時期の変化の一例を示すタイムチャート。(b)そのときの機関回転速度の変化を示すタイムチャート。 (a)再始動点火時期制御を通じて設定される点火時期の変化のその他の例を示すタイムチャート。(b)そのときの機関回転速度の変化を示すタイムチャート。
以下、内燃機関の停止始動制御装置の一実施形態について説明する。この実施形態は内燃機関の停止始動制御装置を、車両に搭載される車載内燃機関を統括的に制御する制御ユニットとして具体化したものである。
図1に示すように、車両1は、内燃機関10、内燃機関制御システム20、アクセルペダル31、および、ブレーキペダル32を有している。内燃機関制御システム20は、内燃機関10を統括的に制御する制御ユニット21、および、内燃機関10の運転状態を検知する各種のセンサー22〜26を有している。
内燃機関制御システム20は、各種センサー22〜26として、電子制御式のスロットル弁(図示略)の開度であるスロットル開度を検知するスロットル開度センサー24、車両1の車速を検知する車速センサー25、および、クランクシャフト(図示略)の回転速度である機関回転速度を検出するクランクポジションセンサー26を備えている。また、内燃機関制御システム20は、運転者によるアクセルペダル31の踏み込み量に応じた操作信号を検知するアクセルポジションセンサー22、および、運転者によるブレーキペダル32の踏み込み量に応じた操作信号を検知するブレーキポジションセンサー23を備えている。
内燃機関10は、例えば、1番気筒〜4番気筒として配列された4つの気筒(図示略)を有している。この4つの気筒のそれぞれには、制御ユニット21によって設定される点火時期に基づいて点火を行う点火プラグ11が設けられている。
制御ユニット21は、例えば、マイクロコントローラを有して構成されている。この制御ユニット21は、記憶部が記憶する複数の制御プログラムを実行することにより、内燃機関10を統括的に制御する。一例として、制御ユニット21は、上記各種のセンサー22〜26の検知信号および操作信号に応じて、内燃機関10の燃料噴射量、吸入空気量、点火時期等を制御する。また、制御ユニット21は、複数の制御プログラムを実行することにより、後述する自動停止制御や自動始動制御を行う停止始動制御装置として機能する。
車両1の燃費を向上させるために、制御ユニット21は、車両停止に至る可能性のある低速での減速中に内燃機関10における燃焼を停止させる自動停止制御を行う。
具体的には、制御ユニット21は、車両1の走行中に自動停止要求が発生したか否かを次の条件で判定する。例えば、制御ユニット21は、アクセルペダル31の踏み込み操作が解除されていること、ブレーキペダル32の踏み込み操作が発生していること、および、車両1が所定車速以下であることを判定し、これらの3つの条件を全て満たす状態が所定時間以上継続したときに、自動停止要求が発生したと判定する。
そして、制御ユニット21は、自動停止要求が発生したと判定すると、燃料噴射および点火プラグ11の点火を停止して、内燃機関10における燃焼を停止させる。
その後、運転者が走行中または停止中の車両1を再加速または発進させようとする操作を行ったとき、制御ユニット21は、再始動要求が発生したことを判定して内燃機関10を再始動させる自動始動制御を行う。制御ユニット21は、再始動要求が発生したことを、ブレーキペダル32の踏み込み操作が解除されたこと、および、アクセルペダル31の踏み込み操作が発生したことに基づいて判定する。
車両停止時に再始動要求が発生したことを判定したとき、制御ユニット21は、自動始動制御として停止時再始動動作を行う。一方、制御ユニット21は、車両1が停止する前に再始動要求が発生したことを判定したとき、自動始動制御として走行中再始動動作を行う。いずれの再始動動作においても、制御ユニット21は、燃料噴射および点火プラグ11の点火を再開することにより、内燃機関10を再始動させる。
車両停止からの発進においては、機関回転速度を速やかに上昇させて始動を短期間に完了させることが望ましい。このため、制御ユニット21は、停止時再始動動作における点火の点火時期を可能な限り進角側に設定することにより、燃焼によって生じるトルクを極力大きくする。このため、機関回転速度が速やかに上昇して、短期間に始動完了判定速度に到達するようになる。なお、制御ユニット21は、機関回転速度が始動完了判定速度に到達したことに基づいて、始動完了を判定する。
運転者は、車両1を停止させるために行っていたブレーキペダル32の踏み込み操作を、発進操作を行うときに解除する。通常、ブレーキペダル32の踏み込み操作が解除されると、それに伴ってブレーキ力も解消される。しかし、制御ユニット21は、停止時再始動動作を行うときには、ブレーキペダル32を踏み込む操作が解除された後もブレーキ力を保持する制御を行う。そして、制御ユニット21は、保持していたブレーキ力を、機関始動完了後に解除する。このことにより、停止時再始動動作においては、保持したブレーキ力によって発進が抑制されるため、車両1では、停止時再始動動作に伴い、内燃機関10の機関回転速度が上昇したとしてもショックが生じにくい。
一方、走行中再始動動作が実施されるとき、すなわち走行中に加速要求がなされた場合においては、運転者のアクセルペダル31の踏み込み量に基づいて車両1が速やかに加速することが望ましい。
したがって、制御ユニット21は、走行中再始動動作を行うときは、停止時再始動動作のようなブレーキ力を保持する制御を行わない。このことにより、車両1は、機関始動完了後の運転者のアクセルペダル31の踏み込み量に応じて加速するようになる。ところが、この場合には、ブレーキ力によって車両1の急激な速度の増加を抑制することができないため、車両1のショックである車両振動が発生することが懸念される。
そこで、制御ユニット21は、車両1の車両振動を抑制するために、走行中再始動動作開始からの点火回数に応じて点火時期を変更する再始動時点火時期制御を行う。この再始動時点火時期制御を行うことにより、制御ユニット21は、機関回転速度が共振回転速度領域を通過する時間を短縮して共振の発生を抑制するとともに、再始動時の車両1のショックを抑制する。
再始動時点火時期制御において、制御ユニット21は、走行中再始動動作における最初の点火、2〜4回目までの点火、および、5回目以降の点火においてそれぞれ異なる点火時期を設定する。
具体的には、制御ユニット21は、走行中再始動動作における最初の点火の点火時期を進角点火時期に設定する。進角点火時期は、MBT(最適点火時期)よりも遅角側であって、再始動時点火時期制御を通じて設定される点火時期の中で比較的進角側に設定された点火時期である。
このため、内燃機関10では、最初の点火が行われるときには、機関回転速度が素早く上昇する。
また、制御ユニット21は、走行中再始動動作における2〜4回目の点火の点火時期を遅角点火時期に設定する。遅角点火時期は、進角点火時期よりも遅角側の点火時期である。制御ユニット21は、遅角点火時期として、点火時のクランクシャフトの瞬時回転速度が次回の点火時までに低下することがない点火時期を設定する。
このため、内燃機関10では、2〜4回目の点火が行われるときには、機関回転速度が緩やかに上昇する。
また、制御ユニット21は、走行中再始動動作における5回目以降の点火の点火時期をアシスト点火時期に設定する。アシスト点火時期は、MBT(最適点火時期)よりも遅角側であって、進角点火時期よりも進角された点火時期である。制御ユニット21は、1〜4回目の点火が終了しても機関回転速度が始動完了判定速度に到達しない場合の救済用の点火時期として、5回目以降の点火の点火時期をアシスト点火時期に設定する。
このため、内燃機関10では、1〜4回目の点火によって機関回転速度が始動完了判定速度に到達しなかった場合であっても、5回目以降の点火が行われることによって機関回転速度が速やかに始動完了判定速度まで上昇する。
図2は、上記走行中再始動動作における再始動点火時期制御の具体的な処理の流れを示している。なお、同図2のフローチャートに示す一連の処理は、走行中再始動動作を行っているときに、制御ユニット21により繰り返し実行される。
再始動点火時期制御を開始すると、先ず、制御ユニット21は、内燃機関10の機関回転速度が始動完了判定速度に達しているか否かを判定する(ステップS11)。機関回転速度が始動完了判定速度に達していないと判定したとき(ステップS11:NO)、制御ユニット21は、これから実行する点火が走行中再始動動作における最初の点火である第1点火であるか否かを判定する(ステップS12)。これから実行する点火が第1点火であると判定したとき(ステップS12:YES)、制御ユニット21は、第1点火の点火時期として進角点火時期を設定する(ステップS13)。
ステップS12において、これから実行する点火が第1点火ではないと判定したとき(ステップS12:NO)、制御ユニット21は、これから実行する点火が2回目の点火である第2点火、3回目の点火である第3点火、4回目の点火である第4点火のいずれかであるか否かを判定する(ステップS14)。
そして、これから実行する点火が走行中再始動動作開始後の第2点火〜第4点火のいずれかであると判定したとき(ステップS14:YES)、制御ユニット21は、点火時期として遅角点火時期を設定する(ステップS15)。これから実行する点火が走行中再始動動作開始後の第2点火〜第4点火ではないと判定したとき(ステップS14:NO)、制御ユニット21は、走行中再始動動作開始後の5回目の点火である第5点火以降の点火時期としてアシスト点火時期を設定する(ステップS16)。
一方で、制御ユニット21は、ステップS11において、機関回転速度が始動完了判定速度以上であると判定したとき(ステップS11:YES)、再始動時点火時期制御を終了する。なお、このときには走行中再始動動作も終了する。
上述した再始動時点火時期制御を実行することによって設定された点火時期に基づいて、制御ユニット21は、走行中再始動動作における点火を実施する。例えば、制御ユニット21は、1番気筒〜4番気筒として配置された4つの気筒に対して1番気筒、2番気筒、4番気筒、3番気筒の順に第1点火、第2点火、第3点火、第4点火を実施する。つまり、第1点火から順次実行されるそれぞれの点火は、4つの気筒に対して順次実施される。
以下、再始動点火時期制御を実行することによる作用について、図3および図4を参照して説明する。
まず、図3を参照して、第4点火を実施することにより、機関回転速度が始動完了判定速度に到達する場合の走行中再始動動作ついて説明する。
図3(a)は、第4点火を実施することにより、機関回転速度が始動完了判定速度に到達する場合の走行中再始動動作における点火時期の変化の例を示している。
図3(b)の実線は、クランクシャフトの瞬時回転速度を示している。図3(b)の点線は、機関回転速度を示している。
図3(b)に示されるように、制御ユニット21は、時刻t0において走行中に再始動要求が発生したことを判定すると、走行中再始動動作を開始する。また、この走行中再始動動作とあわせて、制御ユニット21は、再始動点火時期制御を繰り返し実行し、図3(a)示されるように、点火時期を設定する。
具体的には、図3(a)示されるように、時刻t0において再始動要求が発生したことを判定すると、制御ユニット21は、点火時期を進角点火時期に設定する。そして、時刻t1において第1点火を実行したあと、点火時期を遅角点火時期に設定し、時刻t2において第2点火を、時刻t3において第3点火を、そして時刻t4において第4点火をそれぞれ実行する。
このことによって、図3(b)に示されるように、時刻t1において第1点火が実施されるまでは極低速状態にある機関回転速度は、進角点火時期に設定された第1点火による燃焼に伴って速やかに上昇する。
したがって、走行中再始動動作の開始時(時刻t0)に共振回転速度領域よりも低い値である機関回転速度は、回転上昇が促進されて共振回転速度領域を短時間(第1点火の実施後であって第2点火の実施よりも前)で通過する。
時刻t1における第1点火に引き続いて実施される時刻t2〜時刻t4における第2点火〜第4点火では、点火時期が第1点火における進角点火時期よりも遅角側の遅角点火時期に設定されている。そのため、第2点火〜第4点火による燃焼に伴って発生するトルクは、第1点火による燃焼に伴って発生するトルクよりも小さくなり、時刻t2〜時刻t4においては機関回転速度が時刻t1〜時刻t2よりも緩やかに上昇する。
したがって、このときには、機関回転速度の急激な上昇が抑制されて車両1の速度の急激な増加が抑制され、走行中再始動動作に伴う車両1のショックが生じにくくなる。
そして、時刻tsにおいて機関回転速度が始動完了判定速度に到達すると、制御ユニット21は、始動再始動時点火時期制御を終了するとともに、走行中再始動動作を終了する。走行中再始動動作完了後の期間においては、制御ユニット21は、アクセルポジションセンサー22の操作信号に基づいた機関回転速度の制御を行う。
次に、図4を参照して、第4点火が終了しても機関回転速度が始動完了判定速度に到達しない場合の走行中再始動動作ついて説明する。
図4(a)は、第4点火が終了しても機関回転速度が始動完了判定速度に到達しない場合の走行中再始動動作における点火時期の変化の例を示している。
図4(b)の実線は、クランクシャフトの瞬時回転速度を示している。図4(b)の点線は、機関回転速度を示している。
図4(a)に示されるように、時刻t4において第4点火を実施しても機関回転速度が始動完了判定速度に到達しないとき、制御ユニット21は、5回目の点火である第5点火の点火時期をアシスト点火時期に設定する。そして、時刻t5において第5点火を実施する。
このことによって、図4(b)に示されるように、機関回転速度は、時刻t5における第5点火による燃焼に伴って発生する大きなトルクによって一段と速やかに上昇する。このため、制御ユニット21は、機関回転速度が始動完了判定速度に到達するまでの時間を早めることができ、より確実に機関始動を完了させることができる。
なお、第5点火が終了しても機関回転速度が始動完了判定速度に到達しないとき、制御ユニット21は、機関始動完了まで点火時期をアシスト点火時期に設定し続けて6回目以降の点火を実施する。
制御ユニット21は、以下の効果を奏する。
(1)制御ユニット21は、走行中再始動動作の最初の点火である第1点火の点火時期を、走行中再始動動作における第2点火の点火時期よりも進角側に設定する。したがって、走行中再始動動作の最初の点火の点火時期が進角側に設定されるため、最初の点火に基づく機関回転速度の上昇が促進される。このため、機関回転速度が共振回転速度領域を通過するのにかかる時間が短縮される。このため、走行中再始動動作における内燃機関10の共振の発生が抑制される。
(2)制御ユニット21は、第2点火〜第4点火の点火時期を第1点火の点火時期よりも遅角側に設定する。このため、走行中再始動動作における最初の点火よりも後に実施される4回目までの点火に基づく機関回転速度の上昇が最初の点火に基づく機関回転速度の上昇よりも緩やかになる。このため、最初の点火よりも後に実施される4回目までの点火の点火時期が最初の点火の点火時期よりも遅角されない場合と比較して、走行中再始動動作に伴う車両1のショックが生じにくくなる。
(3)制御ユニット21は、第4点火を実施しても機関回転速度が開始完了判定速度に達していないとき、第5点火の点火時期をアシスト点火時期に設定し、第4点火の点火時期よりも進角する。したがって、第5点火の点火時期が進角されるため、機関回転速度が上昇しやすくなる。このため、点火時期が進角されない場合と比較して、機関回転速度が始動完了判定速度に到達するまでの時間が早められる。
(4)制御ユニット21は、第5点火の進角点火時期を第1点火の点火時期である進角点火時期よりも進角側に設定する。したがって、第5点火の点火時期が第1点火の点火時期よりも遅角側に設定されている場合と比較して、第5点火に基づく燃焼により機関回転速度がより上昇しやすくなる。このため、機関回転速度が始動完了判定速度に到達するまでの時間がより早められる。
(その他の実施形態)
・第2点火〜第4点火の点火時期を第1点火の点火時期よりも遅角側の点火時期に設定すれば、機関回転速度の上昇を第1点火による機関回転速度の上昇よりも緩やかにして車両のショックを抑制することができる。そのため、第2点火〜第4点火の点火時期は、第1点火の点火時期よりも遅角側の点火時期であればよく、第2点火〜第4点火の点火時期を全て遅角点火時期に設定する必要はない。例えば、第2点火〜第4点火の点火時期のうちの一部の点火時期を走行中再始動動作での遅角点火時期に設定し、他の点火を進角点火時期と遅角点火時期の間に設定するようにしてもよい。しかし、車両のショックを抑止する上では、第2点火〜第4点火の点火に基づく機関回転速度の上昇を極力緩やかにすることが好ましいため、上記実施形態のように第2点火〜第4点火の点火時期を全て遅角点火時期に設定することが好ましい。
・上記実施形態では、第5点火以降の点火時期を救済用の点火時期であるアシスト点火時期に設定する例を示した。これに対して、点火時期をアシスト点火時期に切り替えるタイミングは適宜変更することができる。例えば、第3点火以降の点火時期をアシスト点火時期にする構成や、第4点火以降の点火時期をアシスト点火時期にする構成を採用することもできる。また、第5点火までの点火時期を遅角点火時期に設定し、第6点火以降の点火時期をアシスト点火時期に設定する構成などを採用することもできる。すなわち、制御ユニット21において、2以上のいずれかの正の整数であるNにより規定されるN回目の点火を、2回目の点火、3回目の点火、または、5回目以降のいずれかの点火に設定するようにしてもよい。
・アシスト点火時期は、必ずしも最大進角時期に設定しなくてもよい。すなわち、アシスト点火時期は、第1点火よりも遅角側の点火時期に設定された第2点火以降の点火によって機関始動を完了させることができないときに点火時期を進角させて始動完了を促すことのできる点火時期であればよい。要するに、アシスト点火時期は、第2点火以降の機関回転速度の上昇を緩やかにするための点火時期よりも進角側の点火時期であればよく、適宜変更することができる。例えば、制御ユニット21は、第5点火以降の点火時期として設定するアシスト点火時期を、第2点火〜第4点火の点火時期である遅角点火時期よりも進角側であり、かつ、第1点火の点火時期である進角点火時期よりも遅角側に設定するようにしてもよい。
・制御ユニット21は、停止時再始動動作において、保持したブレーキ力を、燃料噴射および点火プラグ11の点火発生の再開から所定時間遅らせて解除するようにしてもよい。
・再始動時点火時期制御による点火時期の設定に加えて、吸気負圧や燃料噴射量などを制御することにより機関回転速度の上昇をさらに緩やかにすることもできる。例えば、制御ユニット21は、走行中再始動動作において、内燃機関10における燃焼を停止させているときに閉じたスロットル弁の開度を保持する。そして、制御ユニット21は、始動完了後にスロットル弁を開く。このことにより、内燃機関10では、走行中再始動動作に伴いインテークマニホールドが負圧化されて、機関回転速度の上昇がさらに緩やかになる。
また、制御ユニット21は、走行中再始動動作において、内燃機関10における燃焼を成層燃焼にする。そして、制御ユニット21は、この成層燃焼において、走行中再始動動作における機関回転速度の上昇が低くなる燃料噴射時期および燃料噴射量を設定する。このことにより、内燃機関10では、機関回転速度の上昇がさらに緩やかになる。
・自動停止要求や、再始動要求が発生したことを、アクセルペダル31の踏み込み操作の状態や、ブレーキペダル32の踏み込み操作の状態に基づいて判定する例を示したが、自動停止要求の発生を判定する方法や、再始動要求の発生を判定する方法は適宜変更することができる。例えば、車両1が、アクセルペダル31およびブレーキペダル32に代えて、または、加えて、走行要求入力操作部としての手動式アクセルレバーおよび走行要求入力操作部としての手動式ブレーキレバーを有する場合には、こうしたアクセルレバーおよびブレーキレバーの操作の状態に基づいて判定を行うようにすることもできる。
1…車両、10…内燃機関、11…点火プラグ、20…内燃機関制御システム、21…停止始動制御装置としての制御ユニット、22…アクセルポジションセンサー、23…ブレーキポジションセンサー、24…スロットル開度センサー、25…車速センサー、26…クランクポジションセンサー、31…アクセルペダル、32…ブレーキペダル。

Claims (1)

  1. 車両の走行中に内燃機関における燃焼を停止させる自動停止制御を実行する内燃機関の停止始動制御装置であって、
    前記自動停止制御により前記内燃機関における燃焼が停止されている状態で、前記車両が停止する前に再始動要求が発生したときには、
    前記車両が走行しているときの前記内燃機関の再始動動作である走行中再始動動作を開始させ、
    前記走行中再始動動作の開始後、前記内燃機関が有する複数の気筒において順次実施される点火のうち1回目の点火を最初の点火としたとき、前記順次実施される点火のうち前記最初の点火よりも後の点火であって2以上のいずれかの正の整数であるNにより規定されるN回目までの点火の点火時期を、前記最初の点火の点火時期よりも遅角側に設定し、
    機関回転速度が始動完了判定速度に到達したことに基づいて前記内燃機関の始動が完了したことを判定し、
    前記N回目の点火が終了しても前記内燃機関の始動が完了していないとき、前記N回目の次の点火であるN+1回目の点火の点火時期を、前記最初の点火の点火時期よりも進角側に設定する
    内燃機関の停止始動制御装置。
JP2014039723A 2014-02-28 2014-02-28 内燃機関の停止始動制御装置 Expired - Fee Related JP5994801B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014039723A JP5994801B2 (ja) 2014-02-28 2014-02-28 内燃機関の停止始動制御装置
US14/626,062 US20150247482A1 (en) 2014-02-28 2015-02-19 Stop and start control device for internal combustion engine
EP15156207.1A EP2913517A1 (en) 2014-02-28 2015-02-24 Stop and start control device for internal combustion engine
CN201510087125.7A CN104879225B (zh) 2014-02-28 2015-02-25 内燃机的停止起动控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014039723A JP5994801B2 (ja) 2014-02-28 2014-02-28 内燃機関の停止始動制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015163779A JP2015163779A (ja) 2015-09-10
JP5994801B2 true JP5994801B2 (ja) 2016-09-21

Family

ID=52577688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014039723A Expired - Fee Related JP5994801B2 (ja) 2014-02-28 2014-02-28 内燃機関の停止始動制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150247482A1 (ja)
EP (1) EP2913517A1 (ja)
JP (1) JP5994801B2 (ja)
CN (1) CN104879225B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6443464B2 (ja) * 2017-01-27 2018-12-26 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
WO2018150112A1 (fr) 2017-02-17 2018-08-23 Psa Automobiles Sa Procédé de contrôle d'avance à l'allumage minimale d'un moteur thermique au cours de sa mise en route
JP6621787B2 (ja) * 2017-10-19 2019-12-18 本田技研工業株式会社 内燃機関の点火時期制御装置
CN112709657B (zh) * 2019-10-25 2022-11-04 义乌吉利动力总成有限公司 一种发动机点火角分缸控制方法、装置及汽车
JP2023102577A (ja) * 2022-01-12 2023-07-25 トヨタ自動車株式会社 エンジン装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59203871A (ja) * 1983-05-04 1984-11-19 Hitachi Ltd ノツク制御装置
DE19724921C2 (de) * 1997-06-12 1999-08-12 Mannesmann Sachs Ag Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP2006029211A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Toyota Motor Corp 複数内燃機関
JP4815942B2 (ja) * 2005-08-19 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4259527B2 (ja) * 2006-01-10 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP4400633B2 (ja) * 2007-02-26 2010-01-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御システム
JP4597156B2 (ja) * 2007-03-19 2010-12-15 トヨタ自動車株式会社 トルクディマンド型の内燃機関の制御装置
JP4434241B2 (ja) * 2007-07-06 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の停止始動制御装置
JP2009068456A (ja) * 2007-09-14 2009-04-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置
JP2010138795A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2010242563A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Denso Corp 内燃機関の自動停止始動制御装置
US8401768B2 (en) * 2009-09-01 2013-03-19 Ford Global Technologies, Llc System and method for restarting an engine
US8795135B2 (en) * 2009-09-01 2014-08-05 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling an engine during a restart
JP5381733B2 (ja) * 2010-01-13 2014-01-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5323754B2 (ja) * 2010-03-29 2013-10-23 本田技研工業株式会社 エンジン制御装置
US8267067B2 (en) * 2011-03-08 2012-09-18 Ford Global Technologies, Llc Method for starting an engine automatically
JP2012225465A (ja) * 2011-04-21 2012-11-15 Toyota Motor Corp 車両制御装置
JP5879743B2 (ja) * 2011-05-16 2016-03-08 日産自動車株式会社 エンジンの自動停止再始動装置
DE112011105512T5 (de) * 2011-08-09 2014-04-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybridfahrzeugsteuerungsvorrichtung
US9175615B2 (en) * 2013-01-30 2015-11-03 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control

Also Published As

Publication number Publication date
CN104879225B (zh) 2018-11-27
JP2015163779A (ja) 2015-09-10
US20150247482A1 (en) 2015-09-03
EP2913517A1 (en) 2015-09-02
CN104879225A (zh) 2015-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5994801B2 (ja) 内燃機関の停止始動制御装置
JP5847324B2 (ja) 内燃機関の自動停止・再始動装置および内燃機関の自動停止・再始動方法
JP2010138795A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2016014356A (ja) 車両の制御装置
US10465646B2 (en) Start control system for engine and start control method for engine
JP5810927B2 (ja) 車両の制御装置
JP5777542B2 (ja) 内燃機関のアイドルストップ制御装置
JP6234116B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP6844721B2 (ja) 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
JP6049870B2 (ja) 内燃機関の自動停止・再始動装置
JP5879743B2 (ja) エンジンの自動停止再始動装置
JP6828391B2 (ja) エンジン再始動装置
JP6035616B2 (ja) 内燃機関のアイドルストップ制御装置
JP6288127B2 (ja) エンジンの制御装置
JP6319071B2 (ja) システムの制御装置
JP6621787B2 (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
JP2017186987A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2014185549A (ja) 車両用エンジン制御装置
JP6288126B2 (ja) エンジンの制御装置
JP6362037B2 (ja) エンジンの制御装置
JP2015124625A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6313012B2 (ja) アイドリングストップ制御装置
JP2015048722A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2017125485A (ja) エンジン自動停止始動制御装置
JP2015166565A (ja) エンジン制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160323

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160808

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5994801

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees