JPS62255557A - エンジンの始動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの停止後、その再始動要求時にはス
タータの作動を要さずに再始動を可能としたエンジンの
始動制御装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来より、この種のエンジンの始動制御装置として、例
えばエンジンの再始！り要求時に燃焼室に残留する空気
量に応じた燃料量を供給して混合気を形成し、この混合
気を燃焼させて生じるトルクを利用したものがある。つ
まり、例えば市内での信号待ち時や渋滞時に燃費性の向
上を目的としてエンジンを停止させ、その後に車両を発
進させる必要時には、先ず、膨張行程途中にあった気筒
の燃焼室に対してそこに残留する空気量に応じた燃料量
を供給し、その混合気を燃焼させてそのピストンを下降
動させ、その後にこのピストン動作により膨張行程途中
に至った気筒に対して上記と同様の混合気の燃焼動作を
順次繰返し行わせることにより、その回転数を漸次上昇
させて、エンジンの再始動を通常の運転者によるスター
タ操作を要することなく簡単に行い得るようにしたもの
がある。

ところで、上記の如きエンジンの始動制御１１装置にお
いては、吟張行程途中の気筒に対づる燃料供給を前提と
することから、所定気筒が膨張行程途中にある状態でエ
ンジンを停止させることが必要である。このため、例え
ば実開昭６０−１２８９７５＠公報に開示されるもので
は、ロックアツプ機構付きの自動変速門を備えたエンジ
ンに対して、エンジンのクランク軸の回転を制止する制
ｖＪ装置を出え、エンジンの停止直曲に所定気筒が膨張
行程途中に至った時には、上記制動装置を作動させてエ
ンジンを直ちに停止させることにより、その所定気筒が
膨張行程途中にある状態でエンジンを確実に停止させる
ようにしている。そして、上記のものでは、制ｓＩＪ装
置としてロックアツプｌｌ構付きの自動変速機を利用し
ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のものでは、ロックアツプ情構
付きの自動変速機を備えないエンジンに対しては、別途
に制ｖＪ装置を設ける必要があり、この場合には、エン
ジン駆動軸の回転に対して外力又は負荷を与えて瞬時に
制止する必要上、制動装置が大形化、高価格化するとい
う欠点がある・本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、上記の如きエンジンの始初制′ｆ
Ｊ装置において、エンジンの停止直曲では、その駆動軸
のＩ！ｉｌｌ止を外力や負荷等の付与で行うのではなく
、エンジンの吸気抵抗又は排気抵抗でもって行うように
することにより、簡単且つ安価な構成でもって所定気筒
が膨張行程途中の状態でエンジンを確実に停止させるこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１
図に示すように、特定気筒が吸気行程又は排気行程にあ
り、他の気筒が膨張行程にある関係を満足する多気筒エ
ンジンを前提とする。そして、エンジンの始動要求時を
検出する始動要求時検出手段３５と、該始動要求時検出
手段３５で検出されたエンジンの始動要求時に膨張行程
途中にある気筒の点火プラグ１０を点火させる始動制御
手段３６とを設ける。さらに、エンジンの停止直前を検
出する停止直前検出手段３７と、該停止直前検出手段３
７で検出したエンジンの停止直前に気筒内への吸気の流
入又は排気の排出を阻止する停止制御手段３８とを設け
る構成としたものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、エンジンの始動要求時
には、膨張行程途中にある気筒の点火プラグ１０が始動
制御手段３６により順次点火されて咳各気筒内の混合気
が順次燃焼するので、各気筒のピストンが順次下降動じ
てトルクが発生し、その結果、漸次回転数が１拝してエ
ンジンの再始動がスタータの作動をｌることなく行われ
ることになる。

その場合、エンジン再始動に先立つエンジン停止時には
、そのエンジン停止の直前で、吸気行程にある気筒内へ
の吸気の流入、又は排気行程にある気筒からの排気の排
出が停止制御手段３８で阻止されて、該気筒がその吸気
抵抗又は排気抵抗により直ちに作動を停止して、そのま
ま吸気行程途中又は排気行程途中の状態でエンジン停止
が完了プるので、この状態での他の気筒は確実に膨張行
程途中に保持されていて、その後のエンジン再始動に備
えられることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明する。

第２図は、本発明を４気筒エンジンの始動制御装置に適
用した実施例を示し、１は第１〜第４気筒１８〜１ｄを
有するエンジン、２は一端が大気に迩通し、他端が４つ
の分岐吸気通路２ａ〜２ｄを介して各々上記４つの気筒
１ａ〜１ｄに開口して吸気をエンジン１に供給するため
の吸気通路、３は一端が上記４つの気筒１ａ〜１ｄに分
岐して間口し、他端が大気に１？！ｌ放されて排気を排
出するための排気通路であって、上記吸気通路２の分岐
部上流側には、吸入空気ｉを！ｔｉｌＪｉｌｌするスロ
ットル弁４が配設されている。

上記エンジン１の各気筒１ａ〜１ｄは、第３図の第４気
ｒｆＪ１６部分での断面図に示す如く、エンジン１のシ
リンダ５に摺動自在に嵌挿したビストン６により容積可
変に形成された燃焼室７を備え、該燃焼室７の頂部には
、燃焼交７への吸気の流入を制御する吸気弁８と、′Ｍ
焼室７内に燃料を直接噴射供給する燃料噴射弁９と、燃
焼室７内の混合気１点火する点火プラグ１０とが各々配
設されていて、上記燃料噴射弁９には、厩料タンク１２
内の燃料が燃料フィルタ１３及び燃料ポンプ１４を介設
した燃料供給通路１５を通じて供給されているとともに
、上記各点火プラグ１０には、クランク角センサ付きの
ディストリビュータ１６を介して点火コイル１７とイグ
ナイタ１８とが接続されている。そして、上記第１〜第
４気筒１ａ〜１ｄは各々吸気行程、圧縮行程、膨張行程
（爆発行程を含む）及び排気行程を順次繰返して混合気
の燃：暁を繰返し行うと共に、各気筒間の行程は１行程
づつずれていて、各気筒の点火プラグ９の点火順序は１
→３→４→２気筒の順序に設定されている。

したがって、第４及び第２気節１ｄ、１ｂを特定気筒と
した場合、該第４気筒１ｄが吸気行程途中にあって且つ
第２気筒１ｂが排気行程途中にあるとぎには、他の第１
気筒１ａは膨張行程途中にある関係がある。

また、上記第４気筒１ｄに対応する吸気通路２の第４分
岐通Ｆ！ｆ１２ｄの途中には、該第４分岐吸気通路２ｄ
を開閉するシャッタバルブ２０が配匝されていて、該シ
ャッタバルブ２０の開作動により第４気筒１ｄの燃焼室
７への吸気の流入を阻止するようにしている。

さらに、第３図において、２５は上記第４分岐吸気通路
２ｄのシャッタバルブ２０上流側で吸気温度を検出する
吸気温度センサ、２６はエンジン冷却水温度を検出する
水温センサである。また、２７は、第８図に示すように
エンジン出力軸に対して同期回転する円板２８と、該円
板２８を挟んで対峙して円板２８の周方向に所定角度範
囲（例えば第１気筒１ａのピストン上死点Ｏ〜１２０゜
の相当角度）で切欠れた開口２８ａを通じて光信号を授
受する一対の発光部２９ａ及び受光部２９ｂとからなる
位置センサである。該各センサ２５〜２７の検出信号及
び上記ディストリビュータ１６のクランク角信号並びに
イグニッションキースイッチ３２の状態信号は各々ＣＰ
Ｕ等を備えたコントローラ３０に入ツノされていて、該
コントローラ３０により、上記シャッタパルプ２０のア
クチュエータ３１及び燃料噴射弁１０を作動制御するよ
うにしている。

次に、上記コントローラ３０の作動制御を第４図のフロ
ーチャートに基づいて説明する。スタートして、ステッ
プ＄１でディストリビュータ１６からのクランク角＠号
に基づいてエンジン速度Ｎを把握するとともに、ステッ
プＳ２でそのエンジン速度変化分ΔＮを算出したのち、
ステップＳ３゜Ｓ４でエンジン速度Ｎが停止直前の範囲
ｎ１≦Ｎ≦ｎ２にあるか否かを判別すると共に、ステッ
プＳ５でエンジン速度変化分ΔＮが大きな値の所定ｆｌ
ｉ　ｎ　３を越えるか否かを判別し、ｎｚ　＜Ｎ又はΔ
Ｎ≦ｎ３のＮＯのエンジン停止直前に至らない場合には
、各々ステップＳ１に戻る一方、エンジン停止直前に至
ったＹＥＳの場合には、ステップＳ６で第４気筒１ｄが
吸気行程途中にある時、つまり第１気筒１ａが膨張行程
途中にある時に、この第１気筒１ａ及びこれに続いて膨
張行程となる第３気筒１Ｃの両燃料噴射弁１０に対して
燃料噴射量を増量するよう制御したのち、ステップＳ７
で上記吸気行程にある第４気１ｍ１ｄに対応してシャッ
タバルブ２０を閉制御する。この時、第３気笥１Ｃは圧
縮行程途中にあって、そのピストン６はその後にその上
昇動の慣性力と圧縮圧力とが釣合うピストン土兄点前６
０’付近で一端停止したのち、上記シャッタバルブ２０
の閉作動に伴うボンピングロスにより押し戻されて、ピ
ストン上死点１ｆｒｉ９０〜１８０６の範囲内の位置で
停止する。その結果、ステップＳ８で上記第３気筒１Ｃ
とはクランク角で１８０’の位相差を有する第１気筒１
ａは、そのピストン６がピストン土兄ｇ　ｌ！＋　Ｏ〜
９０″の範囲内の排気行程初期の位置にある状態でエン
ジン１が停止することになる。

そして、このエンジン停止ののちは、運転者がイグニッ
ションキースイッチ３２を操作した再始動要求時に第５
図の再始動フローに進み、該再始初フローのステップＳ
Ｒ１及びＳＲ２で各々ディストリビュータ１６からのク
ランク角θ信号と温度センサ２５からの吸気温度ＴＡ信
号とを入カフるとともに、ステップ５ｒｚｔ及び５ｒｚ
４で各々エンジン速度Ｎ信号と水温センサ２６からのエ
ンジン冷却水温度Ｔ　ｖ　信’ｉとを入力したのち、ス
テップ５ｒｚｓで再始動フラグＦの値を判別し、Ｆ＝０
の再始動開始時のＹＥＳの場合にはステップＳＲ６以降
でスタータネ要の再始動制御を開始する。

つまり、ステップＳｎｅで先ず位置センサ２７からの信
号に基づいてクランク角θが所定範囲α１〈θくα２　
（膨張行程途中の第１気筒１ａのピストン上死点Ｏ〜１
２０’）にあるか否かを判別するとともに、ステップＳ
Ｒ７でエンジン冷却水温度Ｔｗをエンジン＠機状態に相
当する所定値Ｔ１と大小比較し、α１くθくα２で且つ
Ｔｗ＞ＴｔのＹＥＳの場合にのみスタータネ要の再始動
可能と判断して、ステップＳＲ８で燃料噴射弁９への制
御信号のパルス幅を上記エンジン冷却水温度ＴＷおよび
吸気温度ＴＡに基づいて演算したのち、ステップＳＲ９
で膨張行程初期にある第１気筒１ａの燃料噴射弁９を上
記パルス幅でもって噴射ゐ１１１１Ｉすると共に、その
点火プラグ１ｏを点火制御し、このことにより第１気筒
１ａでは燃Ｖｌ至７内に混合気が生成され且つこの混合
気が燃焼してビ入トン６が下降動し始める。そして、ス
テップ５Ｒｔａで再始動フラグＦを「１」に設定してス
テップＳＲ１に戻る。　そして、その後は、上記ステッ
プＳＲ５で再始動フラグＦ＝１のＹＥＳになるので、ス
テップＳ　ｒ＜　ｏでエンジン回転数Ｎの上昇の程度を
把握すべく、エンジン回転数Ｎを始動完了時に相当する
所定Ｍ　ｎ　４と大小比較し、Ｎ＜ｎ４の始動途中の場
合には、ステップ５ＲＬ２で点火時期のリタード量１ｇ
＋を所定値βＩ　（例えば６０〜１５０°）に設定して
、ステップ５Ｒ１３で点火時期■９を通常時期１ｇｏ（
例えばピストン上死点前６０°）から上記リタードｆｆ
１ｌＧ＋たけ減胃した値（ＩＱ　ｏ　−１（ｌ　ｔ　＞
に設定する一方、ｎ４≦ＮのＮｏの始動完了後は、点火
時期■りを通常時期Ｉａに徐々に戻すべく、ステップ５
Ｒ１４で先ずリタード量ＩＧ＋の正負を判別し、ＩＩＪ
＋＞ＯのＹＥＳの場合には、ステップ５ＲｔＳでリター
ドＭ１ｇ１から微小品β２を減輝してステップ５Ｒ１３
で点火時期１ｇをその分だけ進め、１（１＋≦０のＮＯ
のりタート凸が零値になった場合には直ちに上記ステッ
プＳ　Ｒｒｓに進んで点火時期１９を通常時期ＩＣ＋に
保持する。そして、ステップ５Ｒｔｓにおいて以上で設
定した点火時期１ｇでもって点火プラグ１０を点火制御
すると共に、燃料噴射弁９からの燃料噴射量を制御して
終了する。

Ｊ：って、運転者によるイグニッションキースイッチ３
２の再ＯＮ操作時には、上記第５図の再始動フローに進
むことにより、エンジン１の始動要求時を検出するよう
にした始動要求時検出手段３５を構成しているとともに
、この１５図の再始動フローにおいて、ステップＳｎｓ
により、上記始動要求時検出手段３５で検出したエンジ
ン１の始！ｌＩ要求時に膨張行、程初期にある第１気筒
１ａの点火プラグ１０を点火させるようにした始動制御
手段３６を偶成している。また、第４図のステップ８３
〜Ｓ５により、エンジン１の停止直前を検出するように
した停止直前検出手段３７を構成しているとともに、ス
テップＳ７により、上記停止直前検出手段３７で検出し
たエンジン１の停止直前に第４分岐供給通路２ｄのシャ
ッタバルブ２０を閉作動させて第４気１ｍ１ｄへの吸気
の流入を阻止するようにした停止制卸手段３８を構成し
ている。

尚、以上の如く、エンジン１の再始動時には、点火プラ
グ１０の点火時期は通常時期（ピストン上死点前６０’
　）から６０〜１５０’だけリタードした範囲に設定さ
れるが、この場合、第６図に示すように、ディストリビ
ュータ１６のロータ１６ａ端部の周方向長さは最大リタ
ードｆｆ１（１５００）の半分値の７５″以上に相当す
る長さに設定されていて、最大リタード点での点火をも
簡易な構成でもって可能としている。また、上記ディス
トリビュータ１６に代えて、第７図に示す如く、４個の
点火プラグ１０に対応して４個の点火コイル１７−を備
えたものでは、コントローラ３０から該多点火コイル１
７′への制御イΔ＠（供給電圧）の出力時期を変更すれ
ば、最大リタード点での点火は容易に確保できる。

したがって、上記実施例においては、市内走行時での信
号待ち時や渋滞時等において、運転者によりイグニッシ
ョンキースイッチ３２がＯＦＦ操作されたエンジン停止
の際、そのエンジン１の停止直前では、第４気筒１ｄが
吸気行程途中にある時に、シャツタバルブ２Ｃｌ停止制
御手段３８で開制御されて？＋３４気箇１ｄへの吸気の
流入が阻止さ机るので、この時に圧縮行程にある第３気
筒１Ｃのピストン６は、その上死点前６０６付近で一端
停止したのちボンピングロスに伴い押し戻されて、上死
点前９０〜１８ｏ６の範囲内の位置で停止すると共に、
これに伴って膨張行程途中にある第１気筒１ａはピスト
ン上死点前Ｏ〜９０°の範囲内の膨張行程初期の位置で
確実に停止する。また、この時には、この膨張行程初期
にある第１気筒１ａ及びこれに続いて膨張行程となる第
３気筒１Ｃに対して燃料が理由噴射される。

そして、その後にイグニッションキースイッチ３２がＯ
Ｎ操作されたエンジン再始動の要求時には、順次膨張行
程になる気筒（第１気筒１ａ→第３気ｉ１ｃ→・・・）
の点火プラグ１０が始動制御手段３５により順次点火制
御されると共にその各燃焼室７に対して燃料供給が行わ
れて、その燃焼室７内の混合気が燃焼ブるので、各気筒
１ａ〜１ｄのピストン６が下降動するのが連続してエン
ジン回転数が次第に上昇し、その結果、エンジン１がス
タータの作動を要することなく再始動することになる。

ここにおいて、エンジン１の停止要求時に第１気１ｍ１
ａを膨張行程初期に位置づけてエンジン停止を完了する
に際し、吸気行程にある第４気筒１ｄへの吸気の流入を
シャッタバルブ２０の閉作動による吸気抵抗により阻止
して、その膨張行程初期への位置づけが確実に行われる
ので、従来の如くエンジン駆動軸の回転を外力や負荷の
付与で制止するものに較べて偶成が著しく筒易になる。

よって、簡易な硝成でもってスタータネ要のエンジン再
始動を高い確率でもって効果的に行うことができる。

また、第９図は本発明を部外噴射式エンジンに適用した
場合の他の実施例を示す。同図において、第４気筒１ｄ
の燃料噴射弁９−は第４分岐吸気通路２ｄのシャッタバ
ルブ２０直上流側に配置されていて、エンジン１の再始
動時には燃焼室７への燃料供給は若干遅れるものの、膨
張行程初期にある第１気１）１ａ及びこれに続く第３気
筒１ｃに対してはエンジン停止直前に燃料増量が行われ
て未燃ガスが十分に残留しているので、再始動時の燃焼
は良好に確保される。

尚、上記実施例では、シャッタバルブ２０を第４分岐吸
気通路２ｄに配置して第４気筒１ｄへの吸気の流入を阻
止したが、この第４気ｌｉｄが吸気行程にある時には第
２気ＩＭｌｂは排気行程にあって、該第２気筒１ｂの分
岐排気通路に排気の流出を阻止するシャッタバルブを配
置しても同様の作用効果があって、第１気筒１ａを確実
に膨張行程初期の状態に位置づけてエンジン１の停止を
完了させることができる。

また、上記実施例では、吸気行程にある特定気筒を第４
気筒１ｄとし、膨張行程にある他の気筒を第１気筒１ａ
としたが、この気筒関係は行程の進行に伴い他の気筒間
でも同様であり、そのため吸気の流入阻止用又は排気の
派出阻止用のシャッタバルブを設ける気筒はＭ４気筒に
限らず他の気筒であってもよい。

さらに、上記実施例では、４気筒エンジンに適用した場
合について説明したが、その他、２気筒エンジン等に対
しても同様に適用できるのは勿論であり、要は特定気筒
が吸気行程又は排気行程にあり、この時に他の気筒が膨
張行程にある関係を満足する多気筒エンジンであればよ
い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、エンジンの再始
ｖＪ要求時には、膨張行程途中にある気筒の点火プラグ
を点火してその燃焼室内の混合気の燃焼を行わせて、エ
ンジンの再始動をスタータ作動を要することなく行う場
合、その前の段階のエンジン停止直前では、吸気の気筒
内への流入、又は排気の気前内からの排出を阻止して、
エンジン停止時には所定気筒を膨張行程途中の段階に確
実に位置づけることができるので、エンジン駆動軸の回
転を外力や負荷等で制止させる大きな制動手段を股番ブ
る必要がなり、ｆｆＪ単な梧成でもってスタータネ要の
エンジン再始動を高い始！ＩＩ確率でもって行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の橋成を示すブロック図である。 第２図ないし第９図は本発明の実施例を示し、第２図は
４気筒エンジンに適用した場合の平面図、第３図は第４
気筒部分の縦断面図、第４図及び第５図はコントローラ
の作動を示すフローチャート図、第６図はディストリビ
ュータのロータ部分の機略平面図、第７図は点火コイル
を４個備えた場合の概略構成図、第８図は位置センサの
斜視図である。また、Ｎ９図は本発明の他の実施例を示
す間外噴射式エンジンに適用した場合の第３図相当図で
ある。 １・・・エンジン、２・・・吸気通路、２ｄ・・・第４
分岐吸気通路、３・・・排気通路、９・・・燃料噴射弁
、１０・・・点火プラグ、２ｏ・・・シャッタバルブ、
３０・・・コントローラ、３５・・・始動要求時検出手
段、３６・・・始動制御手段、３７・・・停止直前検出
手段、３８・・・停止制御手段。 シ」；二組辷・ 第１図 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）特定気筒が吸気行程又は排気行程にあり、他の気
   筒が膨張行程にある関係を満足する多気筒エンジンにお
   いて、エンジンの始動要求時を検出する始動要求時検出
   手段と、該始動要求時検出手段で検出されたエンジンの
   始動要求時に膨張行程途中にある気筒の点火プラグを点
   火させる始動制御手段と、エンジンの停止直前を検出す
   る停止直前検出手段と、該停止直前検出手段で検出した
   エンジンの停止直前に気筒内への吸気の流入又は排気の
   排出を阻止する停止制御手段とを備えたことを特徴とす
   るエンジンの始動制御装置。