JPS62255558A - 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、例えば市内での信丹待ち時や渋Ｓ時等におい
て燃費性の向上を目的としてエンジンを停止させた後、
その再始動要求時には運転者によるスタータの操作を要
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
えば実開昭６０−１２８９７５＠公報に開示されるよう
に、予めエンジンが停止する時には所定気筒を膨張行程
途中に位置づけておき、その後にエンジン再始動の要求
があった時には、先ず、上記膨張行程途中にあった所定
気筒の燃焼全に対してそこに残留する空気量に応じた燃
料量を供給して混合気を生成し、この混合気を撚焼さゼ
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Ｐ！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面単に
行い得るようにしたものが知られている。

（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、エンジン再始動の
要求時に初めて所定気筒に対して燃料供給を行って混合
気を生成するものであるため、この時に同時に点火プラ
グを点火させても混合気が燃焼室内に存在ないし均一に
分散されていない場合もあって、混合気の燃焼を確保し
得ないことがあり、エンジン再始動を高い打率でもって
行い青ない欠点がある。つまり、燃焼￥頂部に燃料噴射
弁を配置した筒内噴射式エンジンの場合には再始動の要
求時に燃料供給を行っても燃料の燃焼室内での霧化が悪
く、またエンジンの吸気通路に燃料噴射弁を配置した部
外噴射式エンジンの場合には、再始動の要求時に燃料を
燃焼室に供給することができないものであって、いずれ
の場合においてもエンジン再始動の確率は大きく低下す
る。

そこで、エンジンの再始動の確率の向上を図るべく、例
えばエンジン再始動に先たつエンジン停止時には、運転
者によるエンジンの停止操作時からエンジンの完全停止
時までの間、予めエンジンに対する燃料供給を！Ｕ続す
ることで、燃焼室に未燃ガスを存在させておくことが考
えられるが、この場合には、燃料のほとんどが排気系に
Ｊ１出されてしまい、エミッション性能の低下を招くと
ともに、燃料供給に無駄が多いという欠点が生じる。

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動制り（１において、混
合気を生成づべぎ燃料ｊｌをエンジンの停止直前のみで
行うことにより、エンジンの再始！ｌＩ要求時、点火プ
ラグの点火時には混合気を確実に燃焼室に存在させて、
混合気の燃焼をＷ保し、よってスタータ操作を要しない
エンジン再始動の確率を良好なエミッション性能と少な
い燃料量でもって高めることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を連成するため、本発明の解決手段は、第１
図に示すように、上記の如きエンジンの始動制御装置、
つまりエンジンが停止する時には所定気筒を膨張行程途
中に位置づけてエンジン停止を完了させる停止制御手段
３４と、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！ｌＪ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上記膨張行程途中にある所
定気筒の点火プラグ１０を点火させる始動制御手段３６
とを僅えたものを前提とする。そして、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３７で検出したエンジンの停止直前に所定量の燃
料を上記膨張行程途中にある所定気筒に供給する燃料供
給手段３８とを備え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、エンジンが停止する時
には、所定気筒が停止制御手段３４により膨張行程途中
の状態に位置づけられると共に、この膨張行程途中にあ
る所定気筒に対して所定量の燃料が燃料供給手段３８で
供給されて、エンジンの停止が完了する。そして、その
後のエンジン再始動時には、上記膨張行程途中にある所
定気筒の点火プラグ１０が始動制御手段３６で点火制御
されると、この所定気筒の燃焼室内には、予め、上記エ
ンジン停止直前に供給された燃料でもって生成された混
合気が存在しているので、この混合気が確実に燃焼して
、そのピストンが下降動する。

その結果、順次膨張行程になる気筒に対して燃料が供給
されて混合気の燃焼が漸次行われると、エンジン回転数
が上昇して、エンジン再始動がスタータの操作を要する
ことなく行われることになる。

（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１ａ〜１ｄを
有づるエンジン、２は一端が大気に連通し、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＆Ｍ１ａ〜１ｄに
分岐して開口し、他端が大気に開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、吸入空気量を制御するスロットル弁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
筒１ｄ部分での断面図に示す如く、エンジン１のシリン
ダ５に１１ｖＪ自在に嵌挿したピストン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
、燃焼室７への吸気の流入を制御する吸気弁８と、燃焼
室７内に燃料を直接に噴射供給する燃料噴射弁９と、燃
焼室７内の混合気に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、燃料タンク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
の燃焼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、６気ｎの点火プラグ９の点火順序は１→
３→４→２気蜀の順序に設定されている。したがって、
第４及び第２気筒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きには、他の第１気筒１ａは膨
化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Ｗ４４
分岐通路２ｄ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が配置されていて、該シャッ
タバルブ２０の閉作動により′に１４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１１１ａのピストン上死点Ｏ〜１２０
０の相当角度）で切欠れた開口２８ａ＠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。＠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Ｃ
ＰＵ等を儀えたコントローラ３０に入力されていて、該
コントローラ３０により、上記シャッタバルブ２０のア
クチ゛ユエータ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づる。スタートして、ステッ
プＳ１でディストリビュータ１６からのクランク角（８
＠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ｑ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≦０２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ｆ
ｌｉ　ｎ　ｔを越えるか否かを判別し、ｎ２　＜Ｎ又は
ΔＮ≦０３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の両燃料噴躬弁１Ｑ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Ｓ
アで上記吸気行程にある第４気筒１ｄに対応してシャッ
タバルブ２０を閉制御する。この時、第３気筒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
の開作動に伴うボンピングロスにより押し戻されて、ピ
ストン上死点前９０〜１８０″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′１ｉ１１気筒１
ａは、そのピストン６がピストン上死点前０〜９００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、該再始動フローのステップＳ
ＲＩ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Ｔへ信
号とを入力するとともに、ステップＳｎ３及びＳＲ４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
ン冷が水温度Ｔ　Ｗ信号とを入力したのち、ステップ３
ｒｓｓで再始動フラグＦの値を判別し、Ｆ＝０の再始紡
聞始時の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Ｓ＋１ａで先ず位置センサ２７がらの
信号に基づいてクランク角θが所定範囲α１くθくα２
　（膨張行程初期の第１気筒１ａのピストン上死点Ｏ〜
１２０’）にあるか否かを判別するとともに、ステップ
Ｓｎフでエンジン冷却水温度Ｔｗをエンジン暖機状態に
相当する所定値Ｔ１と大小比較し、α１く０くα２で且
つＴＶ＞ＴＩ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Ｓｎｇで燃料噴射弁９への
０１８０信ｑのパルス幅を上記エンジン冷Ｗ＊温度ＴＷ
おＪ：び吸気温度ＴＡＩＣ基づいて演算したのち、ステ
ップ５ｒ２９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ｉ１ｉ＋制御する
と共に、その点火プラグ１０を点火制御し、このことに
より第１気筒１ａでは燃焼至７内の淫合気が燃焼してピ
ストン６が下降動し始める。そして、ステップ５ＲＩＯ
で再始動フラグＦをｒｌＪに設定してステップＳＲ＋に
戻る。

そして、その後は、上記ステップＳＲｓで再始動フラグ
Ｆ＝１のＹＥＳになるので、ステップＳｒｔ　１１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値ｎ４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１０　＋　＠所定値β１　（例え
ば６０〜１５Ｑｏ）に設定して、ステップ５Ｒ１３で点
火時期１（］を通常時期ＩＱｏ（例えばピストン上死点
前６０°）から上記リタードｆｆ１ｌ（１＋たけ減算し
たｔｉｔ（Ｉｇ。

−Ｉｇ＋）に設定する一方、ｎ４≦ＮのＮｏの始動完了
後は、点火時期Ｉｇを通常時期■りに徐々に戻すべく、
ステップ５Ｒ１４で先ずリタードＩＩｇ１の正負を判別
し、ＩＧｔ＞ＯのＹＥＳの場合には、ステップ５ＲＩＳ
でリタード量１９１から微小呈β２を減評してステップ
ＳＲ＋３で点火時期Ｉりをその分だけ進め、Ｔ’ｌ＋≦
ＯのＮｏのりタート吊が零値になった場合には直ちに上
記ステップＳＲ＋ａに進んで点火時期１（］を通常時期
Ｉｇに保持する。そして、ステップ５Ｒｔａにおいて以
上で設定した点火ｆｆＦ明１ｑ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。

よって、上記第４図の作動フローにおいて、ステップ８
１〜Ｓ５、Ｓ７により、エンジン１が停止する時には、
所定の第１気１１ａを膨張行程初期に位置づけてエンジ
ン１の停止を完了させるようにした停止市り瀕手段３４
を構成している。また、運転者によるイグニッションキ
ースイッチ３２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、この第５図の再始動フローにおいて、ス
テップＳＲ９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の始動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を構成している。また、第４図のステッ
プ＄１〜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Ｓ６により、上記停止＠前検史手段３７で
検出したエンジン１の停止直前に上記膨張行程初期にあ
る第１気筒１ａの燃料噴射弁９からの燃料噴射曾を増量
制御して、この第１気筒１ａに所定量の燃料を供給する
よう（二した燃料供給手段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Ｆ！＃期（ピストン上死点前６
０６）から６０〜１５ｏ０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＃Ａ部の周方向長さは最大
リタード量（１５００）の半分値の７５９ＪＪ、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４ｆ！ｌの点火コイル１
７−を備えたものでは、コントローラ３０から該多点火
コイル１７−へのｌ！ｉＩＪ御信号（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、シャッタバルブ２０が停止制
御手段３４で開制御されて第４気＠１ｄへの吸気の流入
が阻止されるので、この時に圧縮行程にある第３気筒１
Ｃがボンピングロスによりその圧縮行程の初期の位置で
停止すると共に、この時に膨張行程にある第１気筒１ａ
はその膨張行程の初期の位置で停止する。また、このエ
ンジン停止直前では、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
して燃料が燃料供給手段３８により瑚ｆｆ！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気筒１Ｃ→・・・）
の点火プラグ１０が始動制御手段３６により順次点火制
御されると共にその各燃焼全７に対して燃料供給が行わ
れる。その結果、各燃焼交７内の混合気が順次燃焼する
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１胃し、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
。

その際、当初から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になる第３気節１Ｃの各Ｍ焼室７
内には、予め、エンジン停止直前において燃料が贈号供
給されていて、点火プラグ１０の点火時には燃焼￥７内
に混合気が確実に存在するので、再始０要求時での混合
気の燃焼が確保されて、スタータネ要のエンジン再始動
が高い確率でもって効果的に行われることになる。しか
も、燃料供給手段３８による燃料供給は、エンジン停止
直前に限られているので、燃料供給の無駄を最小限に抑
えることができ、燃料の気化に起因するエミッション性
の低下を有効に防止することができる。

また、第９図は本発明を間外噴射式エンジンに適用した
場合の他の実施例を示で。同図において、第４気箇１ｄ
の燃料＠引回９−は第４分岐吸気通路２ｄのシャッタバ
ルブ２ｏ直上流側に配置されていて、エンジン１の再始
動要求時には燃焼室７への燃料供給は遅れるものの、膨
張行程初期にある第１気筒１ａ及びこれに続く第３気筒
１Ｇに対してはエンジン停止直前に燃料増量が行われて
混合気が十分に残留しているので、再始動時の燃焼性は
良好に確保される。

尚、上記実施例では、エンジン停止直前での燃料増量を
、膨張行程初期にある第１気筒１ａと、これに続いて膨
張行程になる第３気筒１Ｃとに対して行ったが、少なく
とも当初から膨張行程初期にある第１気筒１ａに対して
燃料供給を行えは゛エンジン再始動の？！率は効果的に
高くなる。

また、上記実施例では、エンジン停止時に第１気ｒＩＲ
１ａを膨張行程途中に位置づけたが、第１気ｒＩＪ１ａ
に限らず、他の気筒を膨張行程途中に位置づけてもよい
のは勿論である。また、本発明は４気筒エンジンに限定
されず、２気筒エンジン等の多気筒エンジンに対しても
同様に通用できる。

（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
動要求時には、膨張行程途中にある気筒の点火プラグを
点火してその燃焼全肉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において、膨張行程
途中の所定気筒に対して燃料を供給して、予め、エンジ
ン再始肋時での燃焼に要する混合気を確保したので、尾
料の無駄を最小限に抑えつつ、スタータネ要のエンジン
再始動を高い始動確率でもって行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第９図は本光明の実施例を示し、第２図は
４気筒エンジンに適用した場合の平面図、第３図は笥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概略平面図、第７図は点火コイル
を４個婦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、第９図は本発明の他の実施例を示
す部外ｒ＠剣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、９．９−・・・燃料噴射弁、１０・
・・点火プラグ、２０・・・シャッタバルブ、２１・・
・コントローラ、３４・・・停止制御手段、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・・・燃料供給手段。 −＝ムーーー・ 第１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンが停止する時には所定気筒を膨張行程途
   中に位置づけてエンジン停止を完了させる停止制御手段
   と、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
   動要求時に上記膨張行程途中にある所定気筒の点火プラ
   グを点火させる始動制御手段とを備えるとともに、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所定量の
   燃料を上記膨張行程途中にある所定気筒に供給する燃料
   供給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。