JP2006183467A - Control device of vehicle - Google Patents

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Masanori Matsushita
正典 松下
Keihei Wakayama
敬平 若山
Nobuhide Seo
宣英 瀬尾
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Mazda Motor Corp
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    • 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
    • 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
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    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To optimize power consumption by motor assist while securing a required motor assist quantity Ta. <P>SOLUTION: The control device is equipped with a re-acceleration request detecting means for detecting a re-acceleration request by a driver which is issued before the engine is stopped after the automatic stop control of the engine has started. The control means determines a necessary and sufficient motor assist quantity for the engine on the basis of a crank angle of the engine detected at detection of the re-acceleration request. The drive motor is controlled so as to drive an output shaft of the engine by a torque corresponding to the determined motor assist quantity Ta. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は車両の制御装置に関し、エンジンの停止後に再始動条件が成立した時点でエンジンを再始動させるように構成された車両の制御装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to a vehicle control device configured to restart an engine when a restart condition is satisfied after the engine is stopped.

近年、燃費低減およびCO2排出量抑制等のため、アイドル時等にエンジンを自動的に一旦停止させ、その後に発進操作等の再始動条件が成立した時点でエンジンを自動的に再始動させるようにした自動停止制御、いわゆるアイドルストップ制御の技術が開発されている。このアイドルストップ制御時における再始動は、車両の発進操作等に応じてエンジンを即座に始動させる迅速性が要求されるが、従来から一般的に行われているように、スタータモータによりエンジンの出力軸を駆動するクランキングを経てエンジンを再始動させる方法によると、始動完了までにかなりの時間を要するという問題がある。 In recent years, to reduce fuel consumption and reduce CO 2 emissions, the engine is automatically stopped temporarily when idling, and then the engine is automatically restarted when restart conditions such as start operation are established. Automatic stop control, so-called idle stop control technology has been developed. The restart at the time of the idle stop control requires a quickness to immediately start the engine in accordance with the start operation of the vehicle or the like, but the engine output by the starter motor is generally performed conventionally. According to the method of restarting the engine through cranking that drives the shaft, there is a problem that it takes a considerable time to complete the start-up.

そこで、アイドルストップ制御の再始動に好適な始動制御装置として、燃料噴射弁の燃料噴射により混合気を形成する火花点火式エンジンの運転中に、このエンジンの運転状態が自動停止条件を満足した場合にエンジンを停止し、自動始動条件を満足した場合にエンジンを自動始動するエンジンの自動停止始動制御装置において、エンジンの自動停止直前に、エンジンが自動停止状態となった場合に圧縮行程にて吸気弁と排気弁とが共に閉じた状態となると推定される気筒の燃焼室内に燃料を噴射することにより、エンジンの自動停止状態で当該気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とするようにしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。
特開2001−342876号公報
Therefore, as a start control device suitable for restarting the idle stop control, when the operation state of the engine satisfies the automatic stop condition during the operation of the spark ignition engine that forms the air-fuel mixture by the fuel injection of the fuel injection valve In the engine automatic stop / start control device that automatically starts the engine when the automatic start condition is satisfied, the intake air is sucked in the compression stroke when the engine is automatically stopped immediately before the engine is automatically stopped. By injecting fuel into the combustion chamber of a cylinder that is estimated to be in a state where both the valve and the exhaust valve are closed, the combustion chamber of the cylinder is brought into an air-fuel mixture state capable of spark ignition when the engine is automatically stopped. Is known (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-342876 A

ところで、前記自動停止制御を開始した後、エンジンが停止する前に加速要求(このようなエンジンが停止する前の加速要求をこの明細書では「再加速要求」という)が生じる場合がある。そのような場合に、従来は、エンジンの出力軸を定トルクで駆動するスタータモータでエンジンの駆動アシストを行っているに過ぎなかった。しかし、モータでエンジンの駆動をアシストするためのトルク(この明細書において「モータアシスト量」という)は、再加速要求の発生した各気筒の位相によって大きく変化する。そのため、再加速要求があった際に一律にスタータモータでエンジンをアシストした場合には、再加速要求のタイミングによっては、モータアシスト量に過不足が生じ、スタータモータの電力が無駄になったり、或いは、必要なトルクが得られず、始動時間が長くなって、運転者に違和感や不快感を与えるといった不具合が生じていた。   By the way, after the automatic stop control is started, there is a case where an acceleration request (such an acceleration request before the engine stops) is referred to as “re-acceleration request” in this specification before the engine stops. In such a case, conventionally, only a drive assist of the engine is performed by a starter motor that drives the output shaft of the engine with a constant torque. However, the torque for assisting the drive of the engine with the motor (referred to as “motor assist amount” in this specification) varies greatly depending on the phase of each cylinder for which the reacceleration request is generated. Therefore, when the engine is uniformly assisted by the starter motor when there is a reacceleration request, depending on the timing of the reacceleration request, the motor assist amount may be excessive or insufficient, and the starter motor power is wasted. Or, the necessary torque could not be obtained, the start-up time was prolonged, and there was a problem that the driver felt uncomfortable or uncomfortable.

本発明は上述した不具合に鑑みてなされたものであり、再加速要求が生じた場合に迅速にエンジンを加速することのできる車両の制御装置を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can quickly accelerate an engine when a reacceleration request is generated.

課題を解決するために本発明は、火花点火式エンジンの吸気ポートに対して燃料を噴射する燃料噴射手段と、吸気ポートに噴射された燃料により生成された気筒内の混合気に点火する点火手段と、エンジンの出力軸を駆動する駆動モータと、エンジンのクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、前記クランク角度検出手段およびアクセル操作検出手段の検出に基づいて、前記エンジンの自動停止条件が成立していると判定された場合には、エンジンを自動停止し、自動始動条件を満足した場合にエンジンを自動始動するように、前記燃料噴射手段、点火手段、並びに前記駆動モータを制御する制御手段とを備え、自動停止制御を開始することによって停止時に膨張行程で停止する気筒を停止時膨張行程気筒として推定し、この停止時膨張行程気筒に再始動用燃料を噴射する一方、自動停止したエンジンの再始動時に前記停止時膨張行程気筒を点火する車両の制御装置であって、エンジンの自動停止制御を開始してからエンジンが停止するまでに生じた運転者の再加速要求を検出する再加速要求検出手段を設け、前記制御手段は、前記再加速要求の検出時に検出されたエンジンのクランク角度に基づいて当該エンジンに必要充分なモータアシスト量を決定し、決定されたモータアシスト量に応じたトルクでエンジンの出力軸を駆動するように前記駆動モータを制御するものであることを特徴とする車両の制御装置である。この態様では、車両が走行を開始してから自動停止条件が成立した場合には、当該自動停止制御を開始した後エンジン停止の直前に、当該エンジン停止時に膨張行程となる停止時膨張行程気筒の吸気ポートに対して再始動用燃料が噴射される。さらに、エンジンの自動停止制御を開始してからエンジンが停止するまでに生じた運転者の再加速要求を検出する再加速要求検出手段を設け、前記再加速要求の検出時にエンジンのクランク角度を検出し、検出されたエンジンのクランク角度に応じて当該エンジンに必要充分なモータアシスト量を決定し、決定されたモータアシスト量に応じたトルクでエンジンの出力軸を駆動するように前記駆動モータを選択的に制御するように構成されているので、停止時膨張行程気筒を必要充分なトルクで速やかに圧縮上死点に移動させることが可能になる。次いで、停止時膨張行程気筒に生成された混合気に点火することにより、この停止時膨張行程気筒に生成された混合気を燃焼させて膨張行程に移行させることができるので、それ以降は速やかに再加速運転を行うことができる。しかも本発明では、再加速要求時に検出されたエンジンのクランク角度に必要充分なモータアシスト量に基づいて、エンジンをアシストするので、電力の消費量を最適化することが可能になる。   In order to solve the problems, the present invention provides a fuel injection means for injecting fuel into an intake port of a spark ignition engine, and an ignition means for igniting an air-fuel mixture in a cylinder generated by the fuel injected into the intake port. A drive motor that drives the output shaft of the engine, crank angle detection means that detects the crank angle of the engine, accelerator operation detection means that detects the accelerator operation of the driver, and the crank angle detection means and accelerator operation detection means If it is determined that the engine automatic stop condition is satisfied based on the detection of the engine, the engine is automatically stopped, and the engine is automatically started when the automatic start condition is satisfied. Means, an ignition means, and a control means for controlling the drive motor. This is a vehicle control device that estimates a cylinder to be expanded as a stop expansion stroke cylinder and injects restart fuel into the stop expansion stroke cylinder while igniting the stop expansion stroke cylinder when the automatically stopped engine is restarted. A re-acceleration request detecting means for detecting a re-acceleration request of a driver that has occurred between the start of the automatic engine stop control and the stop of the engine, and the control means is configured to detect the re-acceleration request. A motor assist amount necessary and sufficient for the engine is determined based on the detected crank angle of the engine, and the drive motor is controlled to drive the output shaft of the engine with a torque corresponding to the determined motor assist amount. This is a vehicle control device. In this aspect, when the automatic stop condition is satisfied after the vehicle starts running, the stop expansion stroke cylinder that becomes the expansion stroke when the engine is stopped immediately after the automatic stop control is started and immediately before the engine is stopped. Restart fuel is injected into the intake port. Furthermore, a re-acceleration request detection means is provided for detecting a re-acceleration request issued by the driver between the start of the automatic engine stop control and the stop of the engine, and the engine crank angle is detected when the re-acceleration request is detected. Then, a motor assist amount necessary and sufficient for the engine is determined according to the detected crank angle of the engine, and the drive motor is selected to drive the engine output shaft with a torque corresponding to the determined motor assist amount. Therefore, the expansion stroke cylinder at the time of stop can be quickly moved to the compression top dead center with a necessary and sufficient torque. Next, by igniting the air-fuel mixture generated in the expansion stroke cylinder at the time of stop, the air-fuel mixture generated in the expansion stroke cylinder at the time of stop can be burned and shifted to the expansion stroke. Re-acceleration operation can be performed. In addition, in the present invention, the engine is assisted based on the motor assist amount necessary and sufficient for the crank angle of the engine detected at the time of re-acceleration request, so that the power consumption can be optimized.

好ましい態様において、前記制御手段は、前記停止時膨張行程気筒が再始動用燃料噴射時から排気行程前半以前の領域にある時に再加速要求を検出した場合には、前記停止時膨張行程気筒が排気行程前半を越えて吸気行程前半の領域にある時に再加速要求を検出した場合よりもモータアシスト量を小さくするものである。この態様では、前記停止時膨張行程気筒が再始動用燃料噴射時から排気行程前半以前の領域にある時には、排気行程前半を越えて吸気行程前半にある時よりも小さなモータアシスト量でエンジンを再加速することができるので、前記停止時膨張行程気筒が排気行程前半を越えて吸気行程前半にある時に再加速要求を検出した場合よりもモータアシスト量を小さくしている。これにより、電力消費量も小さくなる。   In a preferred aspect, when the stop expansion stroke cylinder detects a reacceleration request when the stop expansion stroke cylinder is in a region before the first half of the exhaust stroke from the time of fuel injection for restart, the control expansion means exhausts the stop expansion stroke cylinder. The motor assist amount is made smaller than when a re-acceleration request is detected when the vehicle is in the first half of the intake stroke beyond the first half of the stroke. In this aspect, when the stop-time expansion stroke cylinder is in the region before the first half of the exhaust stroke from the time of fuel injection for restart, the engine is restarted with a smaller motor assist amount than when the first half of the exhaust stroke is exceeded and the first half of the intake stroke. Since the acceleration can be accelerated, the motor assist amount is made smaller than that when the re-acceleration request is detected when the stop-time expansion stroke cylinder is in the first half of the intake stroke beyond the first half of the exhaust stroke. Thereby, the power consumption is also reduced.

好ましい態様において、前記制御手段は、前記停止時膨張行程気筒が排気行程前半を越えて吸気行程前半の領域にある時に再加速要求を検出した場合に、エンジン回転数が予め設定された設定回転数に満たない場合には前記設定回転数以上のときよりもモータアシスト量を小さくするものである。この態様では、再加速要求が検出された時の停止時膨張行程気筒が同じ位相であっても、エンジン回転数がある値に満たない場合には、必要なモータアシスト量が小さく変動することに鑑み、実験等によって設定回転数を決定し、この設定回転数に満たない状態では、制御手段によって演算されるモータアシスト量を小さくすることによって、モータの消費電力を節約できるようにしている。   In a preferred aspect, the control means detects a re-acceleration request when the stop-time expansion stroke cylinder is in the region of the first half of the intake stroke beyond the first half of the exhaust stroke. If it is less than the above, the motor assist amount is made smaller than when the rotational speed is equal to or higher than the set rotational speed. In this aspect, even if the stop expansion stroke cylinder when the reacceleration request is detected has the same phase, if the engine speed is less than a certain value, the required motor assist amount varies slightly. In view of this, the set rotational speed is determined by experiment or the like, and in a state where the rotational speed is less than the set rotational speed, the motor assist amount calculated by the control means is reduced to save the power consumption of the motor.

好ましい態様において、前記制御手段は、前記停止時膨張行程気筒が最終上死点を越えた時に再加速要求を検出した場合には、前記最終上死点に満たない時よりもモータアシスト量を大きく設定するものである。この態様では、前記停止時膨張行程気筒が最終上死点を越えた時に再加速要求を検出した場合には、必要なモータアシスト量が大きくなることに鑑み、この領域で再加速要求が検出された場合には、それ以外の領域よりもモータアシスト量を大きく設定し、充分なトルクでエンジンを始動アシストできるようにしている。   In a preferred aspect, when the re-acceleration request is detected when the stop expansion stroke cylinder exceeds the final top dead center, the control means increases the motor assist amount more than when the final top dead center is not reached. It is to set. In this aspect, when the re-acceleration request is detected when the expansion stroke cylinder at the stop time exceeds the final top dead center, the re-acceleration request is detected in this region in view of the fact that the necessary motor assist amount increases. In such a case, the motor assist amount is set larger than that in other regions so that the engine can be started with sufficient torque.

好ましい態様において、前記駆動モータは、エンジンの始動時に当該エンジンの出力軸を駆動する第1のモータと、エンジンの再始動時に当該エンジンの出力軸を駆動する第2の駆動モータとを含んでいる。この態様では、種類の異なる複数のモータの特性に応じて、運転状態に応じたモータアシスト制御を実現することができる。   In a preferred aspect, the drive motor includes a first motor that drives the output shaft of the engine when the engine is started, and a second drive motor that drives the output shaft of the engine when the engine is restarted. . In this aspect, motor assist control according to the driving state can be realized according to the characteristics of a plurality of different types of motors.

好ましい態様において、前記第2の駆動モータは、第1の駆動モータとは別のバッテリから給電されるものであり、第2の駆動モータのバッテリ容量を検出して制御手段に入力するバッテリ容量検出手段を設け、前記制御手段は、検出されたバッテリ容量から第2の駆動モータの最大トルクを演算し、この最大トルクがモータアシスト量に満たない場合には、第2の駆動モータを最大トルクで駆動するとともに、第1の駆動モータを駆動してモータアシスト量の不足分を補うものである。この態様では、必要なモータアシスト量が第2の駆動モータの最大トルクを越えている場合に、第2の駆動モータのバッテリ上がりを防止するとともに、必要なモータアシスト量を確保することが可能になる。   In a preferred aspect, the second drive motor is supplied with power from a battery different from the first drive motor, and detects the battery capacity of the second drive motor and inputs it to the control means. Means for calculating the maximum torque of the second drive motor from the detected battery capacity, and if this maximum torque is less than the motor assist amount, the control means controls the second drive motor at the maximum torque. In addition to driving, the first drive motor is driven to compensate for the shortage of the motor assist amount. In this aspect, when the necessary motor assist amount exceeds the maximum torque of the second drive motor, it is possible to prevent the battery of the second drive motor from running out and to secure the necessary motor assist amount. Become.

以上説明したように、本発明によれば、再加速要求の検出時にエンジンのクランク角度を検出し、検出されたエンジンのクランク角度に応じて当該エンジンに必要充分なモータアシスト量を決定し、決定されたモータアシスト量に応じたトルクでエンジンの出力軸を駆動するように前記駆動モータを制御するように構成されているので、必要なモータアシスト量を確保できる他、モータアシストによる消費電力を最適化することができるという顕著な効果を奏する。   As described above, according to the present invention, the engine crank angle is detected when the re-acceleration request is detected, and the motor assist amount necessary and sufficient for the engine is determined according to the detected engine crank angle. Since the drive motor is controlled to drive the output shaft of the engine with a torque according to the motor assist amount, the necessary motor assist amount can be secured and the power consumption by the motor assist is optimized. It has a remarkable effect that

図1および図2は本発明の実施形態によるエンジン1の概略構成を示している。これらの図において、エンジン1には、複数の気筒2が設けられている。各気筒2には、ピストン3が嵌挿されることにより、その上方に燃焼室4が形成されている。ピストン3は、図外のコンロッドを介してクランクシャフト5に連結されている。   1 and 2 show a schematic configuration of an engine 1 according to an embodiment of the present invention. In these drawings, the engine 1 is provided with a plurality of cylinders 2. Each cylinder 2 is fitted with a piston 3 to form a combustion chamber 4 thereabove. The piston 3 is connected to the crankshaft 5 via a connecting rod (not shown).

気筒2の燃焼室4には、その頂部に点火プラグ13が装備されるとともに、吸気ポート6および排気ポート7が開口し、この吸気ポート6には、燃料噴射弁8が設けられている。この燃料噴射弁8は、図外のニードル弁およびソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、このパルス入力時にパルス幅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吸気ポート6に噴射するように構成されている。   The combustion chamber 4 of the cylinder 2 is equipped with a spark plug 13 at the top, and an intake port 6 and an exhaust port 7 are opened. A fuel injection valve 8 is provided in the intake port 6. This fuel injection valve 8 incorporates a needle valve and a solenoid (not shown), and when a pulse signal is input, the fuel injection valve 8 is driven and opened for a time corresponding to the pulse width when the pulse is input. A corresponding amount of fuel is injected into the intake port 6.

吸気ポート6には吸気弁6aが、排気ポート7には排気弁7bがそれぞれ装備されている。これらの吸気弁6aおよび排気弁7aは、カムシャフト等を有する動弁機構により駆動されるようになっている。そして、各気筒2が所定の位相差をもって燃焼サイクルを行うように、各気筒2の吸気弁6aおよび排気弁7aの開閉タイミングが設定されている。   The intake port 6 is provided with an intake valve 6a, and the exhaust port 7 is provided with an exhaust valve 7b. These intake valve 6a and exhaust valve 7a are driven by a valve operating mechanism having a camshaft or the like. The opening / closing timings of the intake valve 6a and the exhaust valve 7a of each cylinder 2 are set so that each cylinder 2 performs a combustion cycle with a predetermined phase difference.

吸気ポート6および排気ポート7には、吸気通路9および排気通路10が接続されている。この吸気通路9には、ロータリバルブからなるスロットル弁12が配設されている。このスロットル弁12はアクチュエータ12aにより駆動されるようになっている。また、エンジン1のクランクシャフト5に対し、その回転角を検出するクランク角センサ14が設けられている。   An intake passage 9 and an exhaust passage 10 are connected to the intake port 6 and the exhaust port 7. A throttle valve 12 made up of a rotary valve is disposed in the intake passage 9. The throttle valve 12 is driven by an actuator 12a. Further, a crank angle sensor 14 for detecting the rotation angle of the crankshaft 5 of the engine 1 is provided.

図2に示すように、クランクシャフト5には、その一端部にエンジン1の回転を変速して車輪15に伝達するトランスミッション16が配設されるとともに、他端部にエンジン1の再始動装置が配設されている。この再始動装置は、車両に搭載されたバッテリ18からインバータ19を介して供給された電力により回転駆動される再始動モータ20と、この再始動モータ20の駆動力をクランクシャフト5に伝達するチェーンまたはベルトを有する動力伝達機構21とを有している。さらに、トランスミッション16には、前記バッテリ18とは別の給電システムによって給電されるスタータモータ25がギヤ機構26を介して連結されており、冷間始動の際には、このスタータモータ25で駆動されるようになっている。図示の実施形態では、再始動モータ20、スタータモータ25が駆動モータを構成しているとともに、このスタータモータ25が第1の駆動モータの具体例であり、前記再始動モータ20が第2の駆動モータの具体例となっている。一般に、スタータモータ25には、トルクを変更することのできないモータが採用されている。そのため、後述するモータアシスト制御では、トルクを変更可能な再始動モータ20が優先的に使用されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the crankshaft 5 is provided with a transmission 16 that changes the rotation of the engine 1 and transmits it to the wheels 15 at one end thereof, and a restart device for the engine 1 at the other end. It is arranged. The restart device includes a restart motor 20 that is rotationally driven by electric power supplied from a battery 18 mounted on a vehicle via an inverter 19, and a chain that transmits the driving force of the restart motor 20 to the crankshaft 5. Or it has the power transmission mechanism 21 which has a belt. Further, a starter motor 25 that is fed by a power feeding system different from the battery 18 is connected to the transmission 16 via a gear mechanism 26, and is driven by the starter motor 25 during cold start. It has become so. In the illustrated embodiment, the restart motor 20 and the starter motor 25 constitute a drive motor, the starter motor 25 is a specific example of the first drive motor, and the restart motor 20 is a second drive. This is a specific example of a motor. In general, the starter motor 25 employs a motor whose torque cannot be changed. Therefore, in the motor assist control described later, the restart motor 20 capable of changing the torque is preferentially used.

そして、エンジン1の再始動時に下記ECU(エンジンコントロールユニット)30から出力される制御信号に応じ、再始動モータ20が作動状態となってクランクシャフト5を回転駆動するように構成されている。また、再始動モータ20には、その回転角を検出する回転角センサ22が設けられている。   Then, when the engine 1 is restarted, the restart motor 20 is activated to drive the crankshaft 5 in response to a control signal output from the ECU (engine control unit) 30 described below. The restart motor 20 is provided with a rotation angle sensor 22 that detects the rotation angle.

図3は本発明の実施形態による制御装置のブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram of a control device according to an embodiment of the present invention.

図3を参照して、ECU30は、CPU、メモリ、入出力装置等によって構成されるユニットである。このECU30には、アクセルペダルの踏込状態を検出するアクセルセンサ32と、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ33と、運転者によるイグニションキーの操作に応じてON/OFF操作されるイグニションスイッチ34と、ブレーキペダルの踏込状態を検出するブレーキスイッチ35と、バッテリ18の電圧に応じてバッテリ残量を検出するバッテリ残量センサ36とからそれぞれ出力される各検出信号が入力されるようになっている。   Referring to FIG. 3, ECU 30 is a unit configured by a CPU, a memory, an input / output device, and the like. The ECU 30 includes an accelerator sensor 32 that detects the depression state of the accelerator pedal, a shift position sensor 33 that detects the operation position of the shift lever, and an ignition switch that is turned ON / OFF according to the operation of the ignition key by the driver. 34, the brake switch 35 for detecting the depression state of the brake pedal, and the battery remaining amount sensor 36 for detecting the remaining amount of the battery according to the voltage of the battery 18 are input. ing.

また、ECU30には、エンジン回転数Nおよびクランク角度CAを検出するクランク角センサ14と、再始動モータ20の回転角を検出する回転角センサ22と、エンジン1の冷却水温度または潤滑油温度等に基づいてエンジン1の気筒内温度を検出するエンジン温度センサ37と、吸気温度を検出する吸気温センサ38と、吸気量を検出するエアフローセンサ39と、吸気管内の負圧を検出する吸気管負圧センサ40とからそれぞれ出力される検出信号が入力されるようになっている。   Further, the ECU 30 includes a crank angle sensor 14 that detects the engine speed N and the crank angle CA, a rotation angle sensor 22 that detects the rotation angle of the restart motor 20, and the coolant temperature or lubricating oil temperature of the engine 1. Based on the engine temperature sensor 37 for detecting the in-cylinder temperature of the engine 1, the intake air temperature sensor 38 for detecting the intake air temperature, the air flow sensor 39 for detecting the intake air amount, and the intake pipe negative for detecting the negative pressure in the intake pipe. Detection signals respectively output from the pressure sensor 40 are input.

また、ECU30には、制御要素として、スロットル弁12のアクチュエータ12a、燃料噴射手段としての燃料噴射弁8、点火手段としての点火プラグ13、インバータ19、並びにスタータモータ25が接続されており、通常の運転時にこれらの制御要素を制御するとともに、自動停止条件の成立を判定し、自動停止条件が成立した場合には、エンジン1が自動停止するように、前記入力要素からの入力に基づき、制御要素を制御する制御手段を機能的に構成している。   The ECU 30 is connected with an actuator 12a of the throttle valve 12, a fuel injection valve 8 as a fuel injection means, a spark plug 13 as an ignition means, an inverter 19, and a starter motor 25 as control elements. While controlling these control elements during operation, it is determined whether or not the automatic stop condition is satisfied, and when the automatic stop condition is satisfied, the control element is controlled based on the input from the input element so that the engine 1 automatically stops. The control means for controlling is functionally configured.

図4は、エンジン1の自動停止制御時におけるタイムチャートであり、図5はエンジン回転数の変化状態を示すタイムチャートである。   FIG. 4 is a time chart during the automatic stop control of the engine 1, and FIG. 5 is a time chart showing a change state of the engine speed.

図4および図5を参照して、このECU30による自動停止制御では、ECU30は、シフトポジションセンサ33、ブレーキスイッチ35およびバッテリ残量センサ36等の出力信号に応じてエンジン1の自動停止条件が成立したか否かを判別し、この自動停止条件が成立したことが確認されたタイミングで、エンジン回転数Nを通常のアイドル回転数よりも高い値に設定して安定させるステップを最初に実行する。例えば、通常のアイドル回転数が650rpm(自動変速機がドライブレンジ)に設定されたエンジンでは、上記値を、810rpm程度(自動変速機はニュートラルレンジ)に設定する。   Referring to FIGS. 4 and 5, in the automatic stop control by ECU 30, ECU 30 establishes an automatic stop condition for engine 1 in accordance with output signals from shift position sensor 33, brake switch 35, battery remaining amount sensor 36, and the like. At a timing when it is confirmed that the automatic stop condition is satisfied, a step of stabilizing the engine speed N at a value higher than the normal idle speed is first executed. For example, in an engine in which the normal idle speed is set to 650 rpm (the automatic transmission is in the drive range), the above value is set to about 810 rpm (the automatic transmission is in the neutral range).

次に、エンジン回転数Nが安定したタイミングで、運転用の燃料噴射を停止させ(以下、「運転用燃料カット」という)、このタイミングからエンジン回転数Nを予め行った実験等に基づいて設定された基準回転数R(例えば260rpm)に低下させるように設定されている。この制御のために、ECU30のメモリには、実験等に基づいて設定された基準回転数Rが記憶されており、エンジン回転数Nがこの基準回転数Rと等しくなった時に膨張行程にある気筒2を停止時膨張行程気筒(図示の例では、第1気筒(#1))として特定する。例えば、第1気筒〜第4気筒(#1〜#4)を有し、第1気筒(#1)、第3気筒(#3)、第4気筒(#4)および第2気筒(#2)の順に燃焼が行われるように構成された4気筒4サイクルエンジンにおいて、回転数Nが500rpmとなった後にエンジン1が約2回転して停止することが実験により確認されているとする。この場合には、基準回転数Rとして500rpmを設定し、この回転数となった時点t0に膨張行程にある気筒を停止時膨張行程気筒として特定する。そして、図示の例において、ECU30は、停止時膨張行程気筒のクランク角度CAが圧縮上死点TDC前の540°(ATD−540deg)となった時点t1の後に、この停止時膨張行程気筒の吸気ポートに対する燃料噴射を行うとともに、クランク角度CAが360°(ATD−360deg)となった時点t2の後に、停止時に圧縮行程となる気筒(以下、停止時圧縮行程気筒という)の吸気ポート6に対する燃料(以下、「再始動燃料」という)を噴射する。この再始動燃料は、エンジン停止後にエンジン1の再始動要求があった場合に燃焼されることにより、エンジン1の再始動に寄与するためのものである。   Next, the fuel injection for driving is stopped at the timing when the engine speed N is stabilized (hereinafter referred to as “driving fuel for driving”), and the engine speed N is set based on an experiment conducted in advance from this timing. The reference rotational speed R (for example, 260 rpm) is set to be lowered. For this control, the memory of the ECU 30 stores a reference rotational speed R set based on an experiment or the like, and the cylinder in the expansion stroke when the engine rotational speed N becomes equal to the reference rotational speed R. 2 is specified as the expansion stroke cylinder at the time of stop (in the illustrated example, the first cylinder (# 1)). For example, the first to fourth cylinders (# 1 to # 4) are provided, and the first cylinder (# 1), the third cylinder (# 3), the fourth cylinder (# 4), and the second cylinder (# 2). In the four-cylinder four-cycle engine configured to perform combustion in the order of (), it is assumed by experiments that the engine 1 is stopped after about two rotations after the rotation speed N reaches 500 rpm. In this case, 500 rpm is set as the reference rotation speed R, and the cylinder in the expansion stroke at the time t0 when the rotation speed is reached is specified as the expansion stroke cylinder at the time of stop. In the illustrated example, the ECU 30 performs the intake of the stop expansion stroke cylinder after time t1 when the crank angle CA of the stop expansion stroke cylinder reaches 540 ° (ATD-540 deg) before the compression top dead center TDC. Fuel is injected into the port, and after the time t2 when the crank angle CA reaches 360 ° (ATD-360 deg), the fuel to the intake port 6 of the cylinder that becomes the compression stroke at the time of stop (hereinafter referred to as the compression stroke cylinder at the time of stop) (Hereinafter referred to as “restart fuel”). This restart fuel is for contributing to restart of the engine 1 by being burned when the restart request of the engine 1 is made after the engine is stopped.

なお、エンジン回転数Nが予め行った実験等に基づいて設定された基準回転数Rとなった時点t0で膨張行程にある気筒を判別することにより、エンジン1の停止時に膨張行程となる気筒を特定するようにした構成に代え、エンジン回転数Nが所定値になった時点におけるクランクシャフト5の回転数から回転エネルギーAを算出し、この回転エネルギーAと、各気筒の1行程の間(クランクシャフト5が180°回転する間)に失われる損失エネルギーBとに基づき、時点t0からエンジン1が停止するまでの回転量を演算により求めるようにしてもよい。損失エネルギーBは、エンジン1のポンピングロスと、回転部の機械抵抗と、各気筒の圧縮漏れによるロストとを加算することにより求められる。   Note that the cylinder that is in the expansion stroke when the engine 1 is stopped is determined by determining the cylinder that is in the expansion stroke at the time t0 when the engine rotation speed N becomes the reference rotation speed R set based on the experiment conducted in advance. Instead of the configuration specified, the rotational energy A is calculated from the rotational speed of the crankshaft 5 when the engine rotational speed N reaches a predetermined value, and this rotational energy A and one stroke of each cylinder (crank Based on the loss energy B lost during the rotation of the shaft 5 by 180 °, the rotation amount from the time t0 until the engine 1 stops may be obtained by calculation. The loss energy B is obtained by adding the pumping loss of the engine 1, the mechanical resistance of the rotating part, and the lost due to compression leakage of each cylinder.

再始動燃料の噴射量は、バッテリ残量センサ36により検出されたバッテリ残量に応じて調節され、このバッテリ残量が少ない場合には、多い場合に比べて燃料の噴射量が小さな値に設定される。   The restart fuel injection amount is adjusted according to the battery remaining amount detected by the battery remaining amount sensor 36. When the remaining battery amount is low, the fuel injection amount is set to a smaller value than when the battery remaining amount is large. Is done.

さらにECU30は、エンジン1の自動停止状態で各センサの出力信号に応じて再始動条件が成立したか否かを判定し、再始動条件が成立したことが確認された場合に、再始動モータ20を作動させるとともに、エンジン1の停止直前に気筒に燃料が噴射されることにより生成された混合気に点火し、かつエンジン1の再始動時に吸気行程および排気行程にある気筒にそれぞれ燃料を順次噴射して所定のタイミングで点火することにより、エンジン1を自動的に再始動させるように構成されている。   Further, the ECU 30 determines whether or not the restart condition is satisfied according to the output signal of each sensor when the engine 1 is in the automatic stop state, and when it is confirmed that the restart condition is satisfied, the restart motor 20 Is operated, and the fuel-air mixture generated by fuel being injected into the cylinder immediately before the engine 1 is stopped is ignited, and when the engine 1 is restarted, fuel is sequentially injected into each cylinder in the intake stroke and the exhaust stroke. The engine 1 is automatically restarted by igniting at a predetermined timing.

また、エンジン1の再始動制御を実行する際には、エンジン1の停止時点t3から再始動時点t4までの停止継続時間が測定され、この停止継続時間に基づいて再始動モータ20の駆動トルクが調節されるように構成されている。すなわち、ECU30内に設けられたタイマーによりエンジン1が自動停止状態となった後に再始動条件が成立するまでの時間が停止継続時間として計測され、この停止継続時間が長い場合には、短い場合に比べて再始動モータ20の駆動トルクが小さな値に設定されるようになっている。   Further, when the restart control of the engine 1 is executed, the stop duration from the stop time t3 of the engine 1 to the restart time t4 is measured, and the driving torque of the restart motor 20 is determined based on the stop duration. It is configured to be adjusted. That is, the time until the restart condition is satisfied after the engine 1 is automatically stopped by the timer provided in the ECU 30 is measured as the stop duration, and when this stop duration is long, In comparison, the driving torque of the restart motor 20 is set to a small value.

さらに、エンジン1の自動停止中にイグニションスイッチ34が運転者によりOFF操作されたことが検出された場合には、所定のタイミングで、再始動燃料が噴射されることにより生成された混合気に点火する制御が実行されるように構成されている。   Further, when it is detected that the ignition switch 34 is turned off by the driver while the engine 1 is automatically stopped, the air-fuel mixture generated by injecting restart fuel is ignited at a predetermined timing. The control to perform is performed.

他方、本実施形態においては、エンジン1の自動停止制御途中においても、エンジンの再加速要求があった場合には、後述する制御フローに示す条件で再始動モータ20とスタータモータ25とを選択的に運転するように構成されている。エンジンの再加速要求は、例えば自動停止制御後に運転者がアクセルペダルを踏み込んだことを検出することにより、検知することが可能である。   On the other hand, in the present embodiment, when there is a request for re-acceleration of the engine 1 even during the automatic stop control of the engine 1, the restart motor 20 and the starter motor 25 are selectively used under the conditions shown in the control flow described later. It is configured to drive to. The engine reacceleration request can be detected, for example, by detecting that the driver has depressed the accelerator pedal after the automatic stop control.

図6は、駆動モータを駆動するためのモータアシスト量を示すタイミングチャートである。   FIG. 6 is a timing chart showing a motor assist amount for driving the drive motor.

同図を参照して、ECU30のメモリには、自動停止制御開始後停止前に運転者の再加速要求があった場合のモータアシスト量Taの特性が入力されている。この再加速のために、必要とされるモータアシスト量Taは、再加速要求時のエンジンのクランク角度に応じて変化することが、発明者の鋭意研究の結果、わかっており、この実施形態では、予め実験等によって、位相毎にモータアシスト量Taを定めておき、これに基づく制御マップをECU30のメモリに記憶している。   Referring to the figure, the characteristic of motor assist amount Ta when the driver requests re-acceleration after the automatic stop control starts and before the stop is input to the memory of ECU 30. As a result of earnest research by the inventors, it has been found that the required motor assist amount Ta for the reacceleration changes according to the crank angle of the engine at the time of the reacceleration request. The motor assist amount Ta is previously determined for each phase by experiments or the like, and a control map based on the motor assist amount Ta is stored in the memory of the ECU 30.

図6の例では、自動停止制御を開始してから、第1気筒(#1)が停止時膨張行程気筒となる例を示しており、この停止時膨張行程気筒の位相に応じて、モータアシスト量Taが設定されている。   The example of FIG. 6 shows an example in which the first cylinder (# 1) becomes the stop expansion stroke cylinder after the automatic stop control is started, and motor assist is performed according to the phase of the stop expansion stroke cylinder. The amount Ta is set.

図示の例において、第1気筒(#1)が再始動用燃料噴射時から排気行程前半以前の領域D1にある時に再加速要求を検出した場合には、前記第1気筒(#1)が排気行程前半を越えて吸気行程前半の領域D2にある時に再加速要求を検出した場合よりもモータアシスト量Taが小さくなるように設定されている。   In the illustrated example, when the re-acceleration request is detected when the first cylinder (# 1) is in the region D1 before the first half of the exhaust stroke from the time of fuel injection for restart, the first cylinder (# 1) is exhausted. The motor assist amount Ta is set to be smaller than when the re-acceleration request is detected when it is in the region D2 in the first half of the intake stroke beyond the first half of the stroke.

前記領域D1にある時には、領域D2にある時よりも小さなモータアシスト量でエンジンを再加速することができるので、第1気筒(#1)が領域D1にあるときに再加速要求があった場合には、領域D2にある時に再加速要求を検出した場合よりもモータアシスト量を小さくし、電力消費量も小さくなる。   When in the region D1, the engine can be re-accelerated with a smaller motor assist amount than when in the region D2, so there is a request for re-acceleration when the first cylinder (# 1) is in the region D1. In this case, the motor assist amount is made smaller and the power consumption is also made smaller than when the re-acceleration request is detected when in the region D2.

また、本実施形態では、第1気筒(#1)が排気行程前半を越えて吸気行程前半の領域D2にある時に再加速要求を検出した場合に、エンジン回転数Nが予め設定された設定回転数に満たない場合には前記設定回転数以上のときよりもモータアシスト量を小さくするように設定されている。すなわち、前記領域D2に第1気筒(#1)があるときにエンジン回転数がある値に満たない場合には、必要なモータアシスト量が小さく変動することに鑑み、実験等によって設定回転数を決定し、この設定回転数に満たない状態では、ECU30によって演算されるモータアシスト量Taを小さくすることによって、モータの消費電力を節約できるようにしている。   Further, in the present embodiment, when the re-acceleration request is detected when the first cylinder (# 1) is in the region D2 in the first half of the intake stroke beyond the first half of the exhaust stroke, the engine speed N is set at a preset rotation. When the number is less than the number, the motor assist amount is set to be smaller than when the rotational speed is equal to or higher than the set rotational speed. That is, when the engine speed is less than a certain value when the first cylinder (# 1) is present in the region D2, the set engine speed is determined by experiment or the like in view of the fact that the required motor assist amount fluctuates small. In a state where the determined rotational speed is not satisfied, the motor assist amount Ta calculated by the ECU 30 is reduced to reduce the power consumption of the motor.

また、本実施形態では、前記第1気筒(#1)が最終上死点(クランク角度CA=0°)を越えた時に再加速要求を検出した場合には、前記最終上死点に満たない時よりもモータアシスト量Taを大きく設定している。すなわち、前記第1気筒(#1)が最終上死点を越えた時に再加速要求を検出した場合には、必要なモータアシスト量が大きくなることに鑑み、この領域で再加速要求が検出された場合には、それ以外の領域よりもモータアシスト量を大きく設定し、充分なトルクでエンジンを始動アシストできるようにしている。   In the present embodiment, when the re-acceleration request is detected when the first cylinder (# 1) exceeds the final top dead center (crank angle CA = 0 °), the final top dead center is not reached. The motor assist amount Ta is set larger than the time. That is, when the re-acceleration request is detected when the first cylinder (# 1) exceeds the final top dead center, the re-acceleration request is detected in this region in view of the fact that the required motor assist amount increases. In such a case, the motor assist amount is set larger than that in other regions so that the engine can be started with sufficient torque.

ところで、モータアシスト量Taに基づいて、再始動モータ20、スタータモータ25を選択的に制御するに当たり、ECU30は、バッテリ残量センサ36により検出されたバッテリ残量に基づいて、再始動モータ20の最大トルクTmaxを演算するように構成されている。そして、仮に演算されたモータアシスト量Taが最大トルクTmaxを上回った場合には、その不足分を補うために、スタータモータ25を駆動して、両モータ20、25によるモータアシストを実現するようになっている。   By the way, in selectively controlling the restart motor 20 and the starter motor 25 based on the motor assist amount Ta, the ECU 30 determines the restart motor 20 based on the battery remaining amount detected by the battery remaining amount sensor 36. The maximum torque Tmax is calculated. If the calculated motor assist amount Ta exceeds the maximum torque Tmax, the starter motor 25 is driven to compensate for the shortage, and motor assist by both the motors 20 and 25 is realized. It has become.

次に、図7を参照しながら、本実施形態における自動停止制御について説明する。   Next, automatic stop control in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図7は本実施形態における自動停止制御のフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart of automatic stop control in the present embodiment.

図7を参照して、本実施形態においては、まず、ECU30が入力要素であるセンサ、スイッチ類から出力された検出信号を読取り(ステップS1)、エンジン1の自動停止条件が成立しているか否かを判定する(ステップS2)。具体的には、所定のエンジン回転数が検出されている状態で、ブレーキスイッチ35のON状態が所定時間に亘り継続し、かつバッテリ残量が予め設定された第1基準値以上であることが確認された場合には、エンジン1の自動停止条件が成立したと判定され、上記要件の一つでも満足されていない場合には、上記自動停止条件が成立していないと判定されるようになっている。   Referring to FIG. 7, in the present embodiment, first, ECU 30 reads detection signals output from sensors and switches as input elements (step S1), and whether or not an automatic stop condition for engine 1 is satisfied. Is determined (step S2). Specifically, in a state in which a predetermined engine speed is detected, the ON state of the brake switch 35 continues for a predetermined time, and the remaining battery level is equal to or higher than a first reference value set in advance. When it is confirmed, it is determined that the automatic stop condition of the engine 1 is satisfied, and when even one of the above requirements is not satisfied, it is determined that the automatic stop condition is not satisfied. ing.

エンジン1の自動停止条件が不成立の場合、ECU30は、エンジン回転数と吸気量とに応じた通常の燃料噴射制御および点火制御を実行する(ステップS3)。   When the automatic stop condition of the engine 1 is not satisfied, the ECU 30 executes normal fuel injection control and ignition control according to the engine speed and the intake air amount (step S3).

他方、エンジン1の自動停止条件が成立した場合、ECU30は、エンジン1を自動停止させるために、燃料噴射弁8からの運転用燃料カットを実行するとともに、点火プラグ13による混合気の点火を停止する(ステップS4)。   On the other hand, when the automatic stop condition of the engine 1 is satisfied, the ECU 30 executes the fuel cut for operation from the fuel injection valve 8 and stops ignition of the air-fuel mixture by the spark plug 13 in order to automatically stop the engine 1. (Step S4).

次いで、ECU30は、各気筒が停止する位置をクランク角センサ14から演算する(ステップS5)。その後は、再加速要求の有無を判別し(ステップS6)、再加速要求があれば詳しくは後述する再加速要求制御サブルーチン(ステップS20)に移行し、再加速要求がなければ、停止時膨張行程気筒(第1気筒(#1))が基準回転数Rを経過した後、膨張行程前半を迎えたタイミングで燃料を噴射する(ステップS7。図4〜図6のF1参照)。   Next, the ECU 30 calculates the position at which each cylinder stops from the crank angle sensor 14 (step S5). Thereafter, it is determined whether or not there is a reacceleration request (step S6), and if there is a reacceleration request, the process proceeds to a reacceleration request control subroutine (step S20), which will be described in detail later. After the cylinder (first cylinder (# 1)) has passed the reference rotational speed R, fuel is injected at the timing when the first half of the expansion stroke is reached (step S7; see F1 in FIGS. 4 to 6).

その後、再加速要求の有無を判別し(ステップS8)、再加速要求があればステップS20の再加速要求制御サブルーチンに移行し、再加速要求がなければ、停止時圧縮行程気筒(第3気筒(#3))が排気行程前半を迎えたタイミングで燃料を噴射する(ステップS9。図4、図5のF2参照)。   Thereafter, it is determined whether or not there is a reacceleration request (step S8), and if there is a reacceleration request, the process proceeds to a reacceleration request control subroutine in step S20, and if there is no reacceleration request, the stop compression stroke cylinder (third cylinder ( In step # 9), fuel is injected at the timing when the first half of the exhaust stroke is reached (step S9; see F2 in FIGS. 4 and 5).

その後も再加速要求の有無を判別し(ステップS10)、再加速要求があればステップS20の再加速要求制御サブルーチンに移行し、再加速要求がなければ、エンジンの停止制御サブルーチン(ステップS30)を経て処理を終了する。   Thereafter, it is determined whether there is a reacceleration request (step S10). If there is a reacceleration request, the process proceeds to a reacceleration request control subroutine in step S20. If there is no reacceleration request, the engine stop control subroutine (step S30) is executed. Then, the process ends.

次に、エンジンの再加速要求制御サブルーチン(ステップS20)について説明する。図8はエンジンの再加速要求制御サブルーチンのフローチャートである。   Next, the engine re-acceleration request control subroutine (step S20) will be described. FIG. 8 is a flowchart of an engine reacceleration request control subroutine.

図8を参照して、エンジンの再加速要求があると、ECU30は、再加速要求時のクランク角度CAを検出し(ステップS201)、図6のタイミングチャートに基づく制御マップから、モータアシスト量Taを決定する(ステップS202)。そして、このモータアシスト量Taに基づき、まず、再始動モータ20が駆動される(ステップS203)。スタータモータ25が定トルクでエンジン1のクランクシャフト5を駆動するものであるのに対し、再始動モータ20は、可変トルクでクランクシャフト5を駆動することができるので、モータアシスト量Taが比較的小さい場合、バッテリ18の消費電力を可及的に節約してエンジン1をアシスト制御することが可能になる。   Referring to FIG. 8, when there is an engine reacceleration request, ECU 30 detects crank angle CA at the time of the reacceleration request (step S201), and from the control map based on the timing chart of FIG. Is determined (step S202). Based on the motor assist amount Ta, the restart motor 20 is first driven (step S203). The starter motor 25 drives the crankshaft 5 of the engine 1 with a constant torque, whereas the restart motor 20 can drive the crankshaft 5 with a variable torque, so that the motor assist amount Ta is relatively low. If it is small, the power consumption of the battery 18 can be saved as much as possible and the engine 1 can be assisted and controlled.

次に、ECU30は、バッテリ残量センサ36により検出されたバッテリ残量に基づいて、再始動モータ20の最大トルクTmaxを演算する(ステップS204)。次いで、演算された最大トルクTmaxとモータアシスト量Taとを比較し、モータアシスト量Taが再始動モータ20の最大トルクTmaxを越えていないかどうか判定する(ステップS205)。仮にモータアシスト量Taが最大トルクTmaxを越えていた場合、その不足分を補うために、ECU30は、スタータモータ25を駆動する(ステップS206)。これにより、大きなモータアシスト量Taが必要な場合でも、両モータ20、25を用いて、過不足のないモータアシスト量Taを得ることが可能になる。   Next, the ECU 30 calculates the maximum torque Tmax of the restart motor 20 based on the battery remaining amount detected by the battery remaining amount sensor 36 (step S204). Next, the calculated maximum torque Tmax is compared with the motor assist amount Ta to determine whether the motor assist amount Ta exceeds the maximum torque Tmax of the restart motor 20 (step S205). If the motor assist amount Ta exceeds the maximum torque Tmax, the ECU 30 drives the starter motor 25 in order to compensate for the shortage (step S206). As a result, even when a large motor assist amount Ta is required, it is possible to obtain a motor assist amount Ta without excess or deficiency using both the motors 20 and 25.

スタータモータ25が駆動された後、または、ステップS205でモータアシスト量Taが再始動モータ20の最大トルクTmax以下であると判定された場合、ECU30は、再始動燃料が停止時膨張行程気筒(第1気筒(#1))の吸気ポート6に噴射されているか否かを判定し(ステップS207)、再始動燃料が停止時膨張行程気筒の吸気ポート6に噴射されていない場合、ECU30は、その後に排気行程後半を迎えた気筒と、吸気行程前半を迎えた気筒に燃料を噴射する(ステップS208)。その後、これらの気筒が圧縮上死点を迎えた時点で点火し(ステップS209、210)、ステップS214に移行する。   After the starter motor 25 is driven, or when it is determined in step S205 that the motor assist amount Ta is equal to or less than the maximum torque Tmax of the restart motor 20, the ECU 30 determines that the restart fuel is the stop-time expansion stroke cylinder (the first cylinder). It is determined whether or not the fuel is injected into the intake port 6 of one cylinder (# 1) (step S207). If the restart fuel is not injected into the intake port 6 of the expansion stroke cylinder at the time of stop, the ECU 30 The fuel is injected into the cylinder that has reached the second half of the exhaust stroke and the cylinder that has reached the first half of the intake stroke (step S208). Thereafter, ignition is performed when these cylinders reach compression top dead center (steps S209 and 210), and the process proceeds to step S214.

他方、ステップS207において、噴射されている場合には、停止時膨張行程気筒(第1気筒(#1))が圧縮上死点を迎えた時点で点火する(ステップS211)。次に、ECU30は、停止時圧縮行程気筒に燃料が噴射されているか否かを判別し(ステップS212)、燃料が噴射されていない場合には、そのままステップS214に移行する一方、仮に燃料が噴射されている場合には、停止時圧縮行程気筒が圧縮上死点を迎えた時点で点火する(ステップS213)。   On the other hand, if injection is performed in step S207, ignition is performed when the expansion stroke cylinder at the time of stop (first cylinder (# 1)) reaches compression top dead center (step S211). Next, the ECU 30 determines whether or not fuel is being injected into the stop-time compression stroke cylinder (step S212). If the fuel has not been injected, the ECU 30 proceeds to step S214 as it is, while temporarily injecting fuel. If so, ignition is performed when the compression stroke cylinder at the time of compression reaches the top dead center (step S213).

ステップS214では、エンジン回転数Nが所定のアシスト終了回転数Nstd(例えば500rpm)に達したか否かが判別され、このアシスト終了回転数Nstd以上の回転数が検出された場合には、再始動モータ20を停止して(ステップS215)、再加速制御を終了する。   In step S214, it is determined whether or not the engine speed N has reached a predetermined assist end speed Nstd (for example, 500 rpm). If a speed equal to or greater than the assist end speed Nstd is detected, restart is performed. The motor 20 is stopped (step S215), and the reacceleration control is terminated.

図9は図7におけるエンジン停止制御サブルーチン(ステップS30)のフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart of the engine stop control subroutine (step S30) in FIG.

図9を参照して、エンジン停止制御サブルーチンでは、後述するモータアシスト制御を実行するとともに(ステップS300)、エンジン回転数Nが0になったか否かを判定し(ステップS301)、YESと判定されてエンジンが自動停止状態となったことが確認された時点t3(図4参照)で、上記停止継続時間Tの計測を開始する(ステップS302)。次いで、エンジン回転数Nが0であることが検出された場合には、運転者によるイグニションスイッチ34のOFF操作が行われたか否かを判定する(ステップS303)。   Referring to FIG. 9, in the engine stop control subroutine, motor assist control to be described later is executed (step S300), it is determined whether engine speed N has become 0 (step S301), and YES is determined. Then, at the time t3 (see FIG. 4) when it is confirmed that the engine is in the automatic stop state, measurement of the stop duration T is started (step S302). Next, when it is detected that the engine speed N is 0, it is determined whether or not the driver has performed an OFF operation of the ignition switch 34 (step S303).

このステップS303でNOと判定され、イグニションスイッチ34のOFF操作が行われていないことが確認された場合には、再始動モータ20の駆動トルクをテーブルから読み出す等により設定する(ステップS304)。上記停止継続時間Tの計測値に対応した駆動トルクを設定するためのテーブルは、停止継続時間Tに基づいて設定され、この停止継続時間Tが長い場合には、短い場合に比べて駆動トルクが小さな値に設定されている。また、上記再始動条件の成立時点t4(図4参照)で再始動モータ20を作動させるとともに、エンジンの停止直前に上記両気筒に燃料が噴射されることにより生成された混合気に対して所定のタイミングで点火SP1,SP2を行うことによりエンジンを再始動させる(ステップS305)。   If it is determined NO in step S303 and it is confirmed that the ignition switch 34 is not turned off, the driving torque of the restart motor 20 is set by reading it from the table (step S304). The table for setting the drive torque corresponding to the measured value of the stop duration T is set based on the stop duration T. When the stop duration T is long, the drive torque is higher than when the stop duration is short. It is set to a small value. In addition, the restart motor 20 is operated at the time t4 (see FIG. 4) when the restart condition is satisfied, and a predetermined amount of air-fuel mixture is generated by injecting fuel into the two cylinders immediately before the engine is stopped. The engine is restarted by performing ignition SP1 and SP2 at the timing (step S305).

そして、上記再始動条件の成立時点t4で吸気行程にある第4気筒および排気行程にある第2気筒に対する燃料噴射F3,F4を行うとともに(ステップS306)、これらの気筒が圧縮上死点となった時点で順次、混合気の点火SP3,SP4を行った後(ステップS307)、上記停止継続時間Tの計測値を0にリセットする(ステップS308)。   Then, fuel injections F3 and F4 are performed on the fourth cylinder in the intake stroke and the second cylinder in the exhaust stroke at time t4 when the restart condition is satisfied (step S306), and these cylinders become compression top dead centers. After the ignition of the air-fuel mixture SP3 and SP4 is performed sequentially (step S307), the measured value of the stop duration T is reset to 0 (step S308).

他方、上記ステップS303でYESと判定され、運転者が停車することを意図してイグニションスイッチ34をOFF操作したことが確認された場合には、停止時に膨張行程となる第1気筒(#1)および圧縮行程となる第3気筒(#3)に上記燃料噴射F1,F2が行われることにより生成された混合気に対する点火を同時に行い(ステップS309)、ステップS308に移行してリターンする。   On the other hand, if it is determined YES in step S303 and it is confirmed that the driver has turned off the ignition switch 34 with the intention of stopping, the first cylinder (# 1) that is in the expansion stroke at the time of stoppage. Further, ignition is performed on the air-fuel mixture generated by performing the fuel injections F1 and F2 on the third cylinder (# 3) that is in the compression stroke (step S309), and the process proceeds to step S308 and returns.

次に、上記ステップS300で実行されるモータアシスト制御を、図10および図11に基づいて説明する。図10は、モータアシスト制御動作を示すフローチャートであり、図11は、モータアシスト制御動作を示すタイムチャートである。   Next, the motor assist control executed in step S300 will be described based on FIG. 10 and FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the motor assist control operation, and FIG. 11 is a time chart showing the motor assist control operation.

図10および図11を参照して、上記制御動作がスタートすると、エンジン1の停止時に膨張行程になると判定された第1気筒のクランク角度CAが所定値となった時点ta,tbにおける実際のエンジン回転数Nと、予め実験により求められた目標回転数Lとの回転数偏差δを算出するとともに(ステップS311)、この回転数偏差δに対応した再始動モータ20の駆動トルク、つまり停止時アシスト力を求める(ステップS312)。   Referring to FIGS. 10 and 11, when the control operation is started, the actual engine at the time ta, tb at which the crank angle CA of the first cylinder determined to be in the expansion stroke when the engine 1 is stopped becomes a predetermined value. A rotational speed deviation δ between the rotational speed N and a target rotational speed L obtained in advance by experiment is calculated (step S311), and the driving torque of the restart motor 20 corresponding to the rotational speed deviation δ, that is, assist at the time of stoppage is calculated. The force is obtained (step S312).

例えば、図11に示すように、上記第1気筒のクランク角度CAが圧縮上死点TDC前の180°となった時点taにおけるエンジン回転数Nが目標回転数L以下であり、上記時点taにおける回転数偏差δ1が負の値であることが確認された場合には、エンジン回転数Nを目標回転数Lに近づけるために、上記回転数偏差δ1に対応した正駆動トルクを設定する。また、上記第1気筒のクランク角度CAが圧縮上死点TDCとなった時点tbにおけるエンジン回転数Nが目標回転数L以上であり、上記時点tbにおける回転数偏差δ2が正の値であることが確認された場合には、上記偏差に対応した逆駆動トルク(ブレーキトルク)をクランクシャフト5に入力することにより、エンジン回転数Nを目標回転数Lに近づけるように制御する。   For example, as shown in FIG. 11, the engine speed N at the time ta when the crank angle CA of the first cylinder becomes 180 ° before the compression top dead center TDC is equal to or less than the target speed L, and at the time ta. When it is confirmed that the rotational speed deviation δ1 is a negative value, in order to bring the engine rotational speed N close to the target rotational speed L, a positive drive torque corresponding to the rotational speed deviation δ1 is set. Further, the engine speed N at the time tb when the crank angle CA of the first cylinder becomes the compression top dead center TDC is equal to or higher than the target speed L, and the speed deviation δ2 at the time tb is a positive value. Is confirmed, the reverse drive torque (brake torque) corresponding to the deviation is input to the crankshaft 5 so that the engine speed N is controlled to approach the target speed L.

そして、再始動モータ20に作動指令信号を出力することにより(ステップS313)、上記ステップS312で求められた停止時アシスト力をクランクシャフト5に作用させた後、エンジン1の停止時に膨張行程になると判定された第1気筒のクランク角度CAが目標停止位置となった時点、つまり上記第1気筒のクランク角度CAが圧縮上死点TDC後の120°となった時点tcにおけるエンジン回転数Nに基づき、停止時に発生するエンジン1の逆転量を予測する(ステップS314)。その後、上記逆転量に対応した作動指令信号を再始動モータ20に出力することにより、上記逆転量の予測値に対応した正駆動トルクをクランクシャフト5に付与する(ステップS315)。   Then, by outputting an operation command signal to the restart motor 20 (step S313), after applying the stop assist force obtained in step S312 to the crankshaft 5, the expansion stroke occurs when the engine 1 is stopped. Based on the engine speed N when the determined crank angle CA of the first cylinder reaches the target stop position, that is, when the crank angle CA of the first cylinder reaches 120 ° after the compression top dead center TDC. The amount of reverse rotation of the engine 1 that occurs when the engine is stopped is predicted (step S314). Thereafter, by outputting an operation command signal corresponding to the reverse rotation amount to the restart motor 20, a positive drive torque corresponding to the predicted value of the reverse rotation amount is applied to the crankshaft 5 (step S315).

すなわち、エンジン停止に至る場合、圧縮行程にある気筒ではピストン3が上死点に近づくにつれて当該気筒内の空気が圧縮されてピストン3を押し返す方向に圧力が作用し、これによりエンジン1が逆転して上記気筒のピストン3が下死点側に押し返されるととともに、膨張行程にある気筒のピストン3が上死点側に移動し、それに伴い当該気筒内の空気が圧縮され、その圧力で膨張行程にある気筒のピストン3が下死点側に押し返される逆転現象が生じるため、この逆転量に対応した正駆動トルクをクランクシャフト5に作用させることにより、このクランクシャフト5の停止位置を目標停止位置に正確に一致させることが可能となる。   That is, when the engine is stopped, in the cylinder in the compression stroke, as the piston 3 approaches the top dead center, the air in the cylinder is compressed and pressure is applied in the direction of pushing back the piston 3, thereby causing the engine 1 to reverse. When the piston 3 of the cylinder is pushed back to the bottom dead center side, the piston 3 of the cylinder in the expansion stroke moves to the top dead center side, and accordingly, the air in the cylinder is compressed and expanded by the pressure. Since a reverse rotation phenomenon occurs in which the piston 3 of the cylinder in the stroke is pushed back to the bottom dead center side, a positive drive torque corresponding to the reverse rotation amount is applied to the crankshaft 5 to set the stop position of the crankshaft 5 as a target. It is possible to accurately match the stop position.

なお、上記のように所定時点における実際のエンジン回転数Nと、予め実験により求められた目標回転数Lとの回転数偏差δに基づき、上記再始動モータ20から付与される駆動トルクを制御することにより、上記気筒のクランク角度CAが目標停止位置となった時点でエンジン1を停止させるようにした上記実施形態に代え、例えばエアフローセンサ39およびクランク角センサ14の出力信号等に応じて算出された吸気の充填効率に基づき、所定のタイミングでクランク軸トルクを算出し、この値に基づいて上記再始動モータ20によって付与される駆動トルクを制御するようにしてもよい。   Note that the drive torque applied from the restart motor 20 is controlled based on the rotational speed deviation δ between the actual engine rotational speed N at a predetermined time point and the target rotational speed L obtained in advance through experiments as described above. Thus, instead of the above embodiment in which the engine 1 is stopped when the crank angle CA of the cylinder reaches the target stop position, for example, it is calculated according to the output signals of the air flow sensor 39 and the crank angle sensor 14. The crankshaft torque may be calculated at a predetermined timing based on the intake charging efficiency, and the driving torque applied by the restart motor 20 may be controlled based on this value.

例えば図12に示すように、上記吸気の充填効率に基づいて第1気筒の膨張トルクを求めるとともに、第3気筒の圧縮トルク、第4気筒の吸気抵抗、第2気筒の排気抵抗およびエンジン1全体の機械抵抗を求め、これらの値を上記第1気筒の膨張トルクから減算することにより、クランク軸トルクを算出するようにしてもよい。そして、上記クランク軸トルクの算出値と、予め設定された目標軸トルクとの偏差に基づき、上記再始動モータ20によって付与される駆動トルクを制御するようにしてもよい。   For example, as shown in FIG. 12, the expansion torque of the first cylinder is obtained based on the charging efficiency of the intake air, the compression torque of the third cylinder, the intake resistance of the fourth cylinder, the exhaust resistance of the second cylinder, and the entire engine 1 The crankshaft torque may be calculated by obtaining the mechanical resistance and subtracting these values from the expansion torque of the first cylinder. The drive torque applied by the restart motor 20 may be controlled based on the deviation between the calculated value of the crankshaft torque and a preset target shaft torque.

また、図13に示すように、吸気の充填効率と、エンジン回転数Nとをパラメータとして予め設定されたマップからクランク軸トルクのピーク値を読み出し、この値と、予め設定された目標軸トルクとの偏差に基づき、上記再始動モータ20によって付与される駆動トルクを制御するようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 13, the peak value of the crankshaft torque is read out from a preset map using the intake charging efficiency and the engine speed N as parameters, and this value and the preset target shaft torque Based on the deviation, the driving torque applied by the restart motor 20 may be controlled.

さらに、図14に示すように、所定時点taから上記エンジン回転数Nと目標回転数Lとの偏差を順次算出し、あるいは上記クランク軸トルクと目標軸トルクとの偏差を順次算出し、これらの偏差に基づいて上記再始動モータ20より付与される駆動トルクをフィードバック制御することにより、上記気筒のクランク位置が目標停止位置となった時点でエンジン1を停止させるようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 14, the deviation between the engine speed N and the target speed L is sequentially calculated from a predetermined time point ta, or the deviation between the crankshaft torque and the target shaft torque is sequentially calculated. The engine 1 may be stopped when the crank position of the cylinder reaches the target stop position by feedback control of the drive torque applied from the restart motor 20 based on the deviation.

本実施形態では、再加速要求検出手段としてのアクセルセンサ32を設け、前記再加速要求の検出時にエンジン1のクランク角度CAをクランク角度検出手段としてのクランク角センサ14で検出し、検出されたエンジン1のクランク角度CAに応じて当該エンジン1に必要充分なモータアシスト量Taを決定し、決定されたモータアシスト量Taに応じたトルクでエンジン1のクランクシャフト5を駆動するように前記駆動モータとしての再始動モータ20およびスタータモータ25を選択的に制御するように構成されているので、停止時膨張行程気筒を必要充分なトルクで速やかに圧縮上死点に移動させることが可能になるとともに、再加速要求時に検出されたエンジン1のクランク角度CAに必要充分なモータアシスト量Taに基づいて、エンジン1をアシストするので、電力の消費量を最適化することが可能になる。   In the present embodiment, an accelerator sensor 32 is provided as a reacceleration request detection means, and when the reacceleration request is detected, the crank angle CA of the engine 1 is detected by the crank angle sensor 14 as a crank angle detection means. As the drive motor, the motor assist amount Ta necessary and sufficient for the engine 1 is determined according to the crank angle CA of 1, and the crankshaft 5 of the engine 1 is driven with a torque corresponding to the determined motor assist amount Ta. Since the restart motor 20 and the starter motor 25 are selectively controlled, the expansion stroke cylinder at the time of stop can be quickly moved to the compression top dead center with a necessary and sufficient torque, Based on the necessary and sufficient motor assist amount Ta for the crank angle CA of the engine 1 detected when re-acceleration is requested. Since assist the engine 1, it is possible to optimize the consumption power.

しかも本実施形態では、ECU30は、前記停止時膨張行程気筒が再始動用燃料噴射時から排気行程前半以前の領域にある時に再加速要求を検出した場合には、前記停止時膨張行程気筒が排気行程前半を越えて吸気行程前半の領域にある時に再加速要求を検出した場合よりもモータアシスト量Taを小さくする。従って、前記停止時膨張行程気筒が再始動用燃料噴射時から排気行程前半以前の領域にある時には、排気行程前半を越えて吸気行程前半にある時よりも小さなモータアシスト量Taでエンジン1を再加速することができるので、前記停止時膨張行程気筒が排気行程前半を越えて吸気行程前半にある時に再加速要求を検出した場合よりもモータアシスト量Taを小さくしている。これにより、電力消費量も小さくなる。   Moreover, in this embodiment, when the ECU 30 detects a re-acceleration request when the stop expansion stroke cylinder is in the region before the restart fuel injection and before the first half of the exhaust stroke, the ECU 30 exhausts the stop expansion stroke cylinder. The motor assist amount Ta is made smaller than when the re-acceleration request is detected when it is in the first half of the intake stroke beyond the first half of the stroke. Accordingly, when the stop expansion stroke cylinder is in the region before the first half of the exhaust stroke from the time of fuel injection for restart, the engine 1 is restarted with a smaller motor assist amount Ta than when the first half of the exhaust stroke is exceeded and the first half of the intake stroke. Since the acceleration can be performed, the motor assist amount Ta is made smaller than when the re-acceleration request is detected when the expansion stroke cylinder at the time of stop is in the first half of the intake stroke and beyond the first half of the exhaust stroke. Thereby, the power consumption is also reduced.

また、本実施形態では、ECU30は、前記停止時膨張行程気筒が排気行程前半を越えて吸気行程前半の領域にある時に再加速要求を検出した場合に、エンジン1回転数が予め設定された設定回転数に満たない場合には前記設定回転数以上のときよりもモータアシスト量Taを小さくする。このように本実施形態では、再加速要求が検出された時の停止時膨張行程気筒が同じ位相であっても、エンジン1回転数がある値に満たない場合には、必要なモータアシスト量Taが小さく変動することに鑑み、実験等によって設定回転数を決定し、この設定回転数に満たない状態では、制御手段によって演算されるモータアシスト量Taを小さくすることによって、モータの消費電力を節約できる。   Further, in the present embodiment, when the ECU 30 detects a re-acceleration request when the stop-time expansion stroke cylinder is in the region of the first half of the intake stroke beyond the first half of the exhaust stroke, the engine 1 rotation speed is set in advance. When the rotational speed is not reached, the motor assist amount Ta is made smaller than when the rotational speed is equal to or higher than the set rotational speed. As described above, in the present embodiment, even when the stop expansion stroke cylinder when the reacceleration request is detected has the same phase, if the engine rotation speed is less than a certain value, the necessary motor assist amount Ta In view of the fact that the motor speed fluctuates slightly, the set rotational speed is determined by experiment or the like, and when the rotational speed is less than the set rotational speed, the motor assist amount Ta calculated by the control means is reduced to save the motor power consumption. it can.

さらに本実施形態では、ECU30は、前記停止時膨張行程気筒が最終上死点を越えた時に再加速要求を検出した場合には、前記最終上死点に満たない時よりもモータアシスト量Taを大きく設定する。このように本実施形態では、前記停止時膨張行程気筒が最終上死点を越えた時に再加速要求を検出した場合には、必要なモータアシスト量Taが大きくなることに鑑み、この領域で再加速要求が検出された場合には、それ以外の領域よりもモータアシスト量Taを大きく設定し、充分なトルクでエンジン1を始動アシストできる。   Further, in the present embodiment, when the re-acceleration request is detected when the stop expansion stroke cylinder exceeds the final top dead center, the ECU 30 sets the motor assist amount Ta more than when the final top dead center is not reached. Set larger. As described above, in the present embodiment, when the re-acceleration request is detected when the stop-time expansion stroke cylinder exceeds the final top dead center, the necessary motor assist amount Ta is increased. When an acceleration request is detected, the motor assist amount Ta can be set larger than that in other areas, and the engine 1 can be started with sufficient torque.

さらに本実施形態では、再始動モータ20は、スタータモータ25とは別のバッテリ18から給電されるものであり、再始動モータ20のバッテリ容量を検出してECU30に入力するバッテリ容量検出手段としてのバッテリ残量センサ36を設け、ECU30は、検出されたバッテリ容量から再始動モータ20の最大トルクTmaxを演算し、この最大トルクTmaxがモータアシスト量Taに満たない場合には、再始動モータ20を最大トルクTmaxで駆動するとともに、スタータモータ25を駆動してモータアシスト量Taの不足分を補うものである。このように本実施形態では、必要なモータアシスト量Taが再始動モータ20の最大トルクTmaxを越えている場合に、再始動モータ20のバッテリ上がりを防止するとともに、必要なモータアシスト量Taを確保することが可能になる。   Further, in this embodiment, the restart motor 20 is supplied with power from a battery 18 different from the starter motor 25, and serves as a battery capacity detection unit that detects the battery capacity of the restart motor 20 and inputs the detected battery capacity to the ECU 30. The battery remaining amount sensor 36 is provided, and the ECU 30 calculates the maximum torque Tmax of the restart motor 20 from the detected battery capacity. If the maximum torque Tmax is less than the motor assist amount Ta, the ECU 30 In addition to driving with the maximum torque Tmax, the starter motor 25 is driven to compensate for the shortage of the motor assist amount Ta. As described above, in the present embodiment, when the necessary motor assist amount Ta exceeds the maximum torque Tmax of the restart motor 20, the battery of the restart motor 20 is prevented from running out and the necessary motor assist amount Ta is secured. It becomes possible to do.

従って、本実施形態では、必要なモータアシスト量Taを確保できる他、モータアシストによる消費電力を最適化することができるという顕著な効果を奏する。   Therefore, in this embodiment, the necessary motor assist amount Ta can be ensured, and the power consumption by the motor assist can be optimized.

上述した実施形態は、本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。   The above-described embodiments are merely examples of preferred specific examples of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiments.

図15は本発明の別の実施形態に係る駆動モータを駆動するためのモータアシスト量を示すタイミングチャートである。   FIG. 15 is a timing chart showing a motor assist amount for driving a drive motor according to another embodiment of the present invention.

同図を参照して、この態様では、何らかの原因で再始動モータ20が利用できない場合に再加速要求があった際、専らスタータモータ25でモータアシストを行うように構成されている。具体的には、モータアシスト量Taが図の通り想定される場合に、所定の目標始動時間をこれに対応して設定しておき、モータアシストがない場合にこの目標始動時間を超えると想定される範囲では、スタータモータ25を作動させて、エンジン1をモータアシストするようにしている。   With reference to the figure, in this aspect, when a restart acceleration request is made when the restart motor 20 cannot be used for some reason, the starter motor 25 exclusively performs motor assist. Specifically, when the motor assist amount Ta is assumed as shown in the figure, a predetermined target start time is set correspondingly, and it is assumed that the target start time is exceeded when there is no motor assist. In this range, the starter motor 25 is operated to assist the engine 1 with motor assistance.

このような態様においても、比較的消費電力を節約した状態で好適なモータアシストを実現することが可能である。   Even in such an aspect, it is possible to realize suitable motor assist in a state where power consumption is relatively saved.

このように、本実施形態では、駆動モータとして、再始動モータ20、スタータモータ25を採用し、これらを選択的に制御するように構成されているので、種類の異なる複数のモータ20、25の特性に応じて、運転状態に応じたモータアシスト制御を実現することができる。   As described above, in this embodiment, the restart motor 20 and the starter motor 25 are employed as the drive motors, and these are configured to be selectively controlled. According to the characteristics, motor assist control according to the driving state can be realized.

また、本発明の装置の具体的構成は上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲内で種々変更可能である。例えば、再始動モータの出力軸に設けられたピニオンと、クランクシャフトに設けられたスタータリングギヤとからなる動力伝達機構によりクランクシャフトを駆動してエンジン1を再始動させるように構成してもよい。或いは、エンジン1の停止時に排気行程、膨張行程および圧縮行程になる気筒に対してエンジン1の停止直前に燃料を噴射するようにした上記実施形態に代え、エンジン1の停止時に排気行程および膨張行程になる気筒に対してのみ燃料を噴射するようにしてもよい。   The specific configuration of the apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, the engine 1 may be restarted by driving the crankshaft by a power transmission mechanism including a pinion provided on the output shaft of the restart motor and a startering gear provided on the crankshaft. Alternatively, instead of the above embodiment in which fuel is injected immediately before the engine 1 is stopped into the cylinders that are in the exhaust stroke, the expansion stroke, and the compression stroke when the engine 1 is stopped, the exhaust stroke and the expansion stroke are stopped when the engine 1 is stopped. You may make it inject a fuel only with respect to the cylinder which becomes.

その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。   It goes without saying that various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.

本発明の実施形態によるエンジンの概略構成を示している。1 shows a schematic configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるエンジンの概略構成を示している。1 shows a schematic configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the control apparatus by embodiment of this invention. エンジンの自動停止制御時におけるタイムチャートである。It is a time chart at the time of automatic stop control of an engine. エンジン回転数の変化状態を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change state of an engine speed. 駆動モータを駆動するためのモータアシスト量を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the motor assist amount for driving a drive motor. 本実施形態における自動停止制御のフローチャートである。It is a flowchart of the automatic stop control in this embodiment. エンジンの再加速要求制御サブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of an engine reacceleration request control subroutine. 図7におけるエンジン停止制御サブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the engine stop control subroutine in FIG. モータアシスト制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a motor assist control operation. モータアシスト制御動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows motor assist control operation. クランク軸トルクの演算手段の具体的構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific structure of the calculating means of a crankshaft torque. 軸トルクピーク値を求めるためのマップの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the map for calculating | requiring an axial torque peak value. モータアシスト制御動作の別の例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows another example of motor assist control operation. 本発明の別の実施形態に係る駆動モータを駆動するためのモータアシスト量を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the motor assist amount for driving the drive motor which concerns on another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 気筒
6 吸気ポート
13 点火プラグ
14 クランク角センサ
16 トランスミッション
18 バッテリ
19 インバータ
20 再始動モータ(第2の駆動モータ)
21 動力伝達機構
22 回転角センサ
25 スタータモータ(第1の駆動モータ)
26 ギヤ機構
32 アクセルセンサ
35 ブレーキスイッチ
36 バッテリ残量センサ
CA クランク角度
ECU 30
D1,D2 領域
R 基準回転数
Ta モータアシスト量
Tmax 最大トルク
1 Engine 2 Cylinder 6 Intake port 13 Spark plug 14 Crank angle sensor 16 Transmission 18 Battery 19 Inverter 20 Restart motor (second drive motor)
21 Power transmission mechanism 22 Rotation angle sensor 25 Starter motor (first drive motor)
26 Gear mechanism 32 Accelerator sensor 35 Brake switch 36 Battery level sensor CA Crank angle ECU 30
D1, D2 Region R Reference speed Ta Motor assist amount Tmax Maximum torque

Claims (6)

火花点火式エンジンの吸気ポートに対して燃料を噴射する燃料噴射手段と、
吸気ポートに噴射された燃料により生成された気筒内の混合気に点火する点火手段と、
エンジンの出力軸を駆動する駆動モータと、
エンジンのクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、
運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
前記クランク角度検出手段およびアクセル操作検出手段の検出に基づいて、前記エンジンの自動停止条件が成立していると判定された場合には、エンジンを自動停止し、自動始動条件を満足した場合にエンジンを自動始動するように、前記燃料噴射手段、点火手段、並びに前記駆動モータを制御する制御手段と
を備え、自動停止制御を開始することによって停止時に膨張行程で停止する気筒を停止時膨張行程気筒として推定し、この停止時膨張行程気筒に再始動用燃料を噴射する一方、自動停止したエンジンの再始動時に前記停止時膨張行程気筒を点火する車両の制御装置であって、
エンジンの自動停止制御を開始してからエンジンが停止するまでに生じた運転者の再加速要求を検出する再加速要求検出手段を設け、
前記制御手段は、前記再加速要求の検出時に検出されたエンジンのクランク角度に基づいて当該エンジンに必要充分なモータアシスト量を決定し、決定されたモータアシスト量に応じたトルクでエンジンの出力軸を駆動するように前記駆動モータを制御するものであることを特徴とする車両の制御装置。
Fuel injection means for injecting fuel into the intake port of the spark ignition engine;
Ignition means for igniting an air-fuel mixture in a cylinder generated by fuel injected into the intake port;
A drive motor that drives the output shaft of the engine;
Crank angle detecting means for detecting the crank angle of the engine;
An accelerator operation detecting means for detecting the driver's accelerator operation;
Based on the detection of the crank angle detection means and the accelerator operation detection means, when it is determined that the engine automatic stop condition is satisfied, the engine is automatically stopped, and the engine is started when the automatic start condition is satisfied. A fuel injection means, an ignition means, and a control means for controlling the drive motor, and a cylinder that stops in an expansion stroke when stopped by starting an automatic stop control. A control device for a vehicle that injects restart fuel into the stop expansion stroke cylinder while igniting the stop expansion stroke cylinder when the automatically stopped engine is restarted,
Re-acceleration request detection means is provided for detecting a driver's re-acceleration request that has occurred between the start of the engine automatic stop control and the engine stop,
The control means determines a motor assist amount necessary and sufficient for the engine based on the crank angle of the engine detected when the reacceleration request is detected, and outputs an engine output shaft with a torque corresponding to the determined motor assist amount. A vehicle control apparatus for controlling the drive motor so as to drive the vehicle.
請求項1記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記停止時膨張行程気筒が再始動用燃料噴射時から排気行程前半以前の領域にある時に再加速要求を検出した場合には、前記停止時膨張行程気筒が排気行程前半を越えて吸気行程前半の領域にある時に再加速要求を検出した場合よりもモータアシスト量を小さくするものであることを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to claim 1,
When the control means detects a re-acceleration request when the stop expansion stroke cylinder is in the region before the first half of the exhaust stroke from the time of fuel injection for restart, the stop expansion stroke cylinder exceeds the first half of the exhaust stroke. The vehicle control device is characterized in that the motor assist amount is made smaller than when a reacceleration request is detected when in the first half of the intake stroke.
請求項1または2記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記停止時膨張行程気筒が排気行程前半を越えて吸気行程前半の領域にある時に再加速要求を検出した場合に、エンジン回転数が予め設定された設定回転数に満たない場合には前記設定回転数以上のときよりもモータアシスト量を小さくするものであることを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to claim 1 or 2,
The control means detects the reacceleration request when the stop-time expansion stroke cylinder is in the first half of the intake stroke beyond the first half of the exhaust stroke, and the engine speed is less than a preset set speed The vehicle control apparatus is characterized in that the motor assist amount is made smaller than when the rotational speed is equal to or higher than the set rotational speed.
請求項1から3の何れか1項に記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記停止時膨張行程気筒が最終上死点を越えた時に再加速要求を検出した場合には、前記最終上死点に満たない時よりもモータアシスト量を大きく設定するものであることを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
The control means sets a motor assist amount larger than when the final top dead center is not reached when a re-acceleration request is detected when the stop expansion stroke cylinder exceeds the final top dead center. There is provided a control device for a vehicle.
請求項1から4の何れか1項に記載の車両の制御装置において、
前記駆動モータは、エンジンの始動時に当該エンジンの出力軸を駆動する第1のモータと、エンジンの再始動時に当該エンジンの出力軸を駆動する第2の駆動モータと
を含み、
前記制御手段は、前記第1、第2の駆動モータを選択的に制御するものであることを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 4,
The drive motor includes a first motor that drives the output shaft of the engine when the engine is started, and a second drive motor that drives the output shaft of the engine when the engine is restarted.
The vehicle control apparatus, wherein the control means selectively controls the first and second drive motors.
請求項5記載の車両の制御装置において、
前記第2の駆動モータは、第1の駆動モータとは別のバッテリから給電されるものであり、
第2の駆動モータのバッテリ容量を検出して制御手段に入力するバッテリ容量検出手段を設け、
前記制御手段は、検出されたバッテリ容量から第2の駆動モータの最大トルクを演算し、この最大トルクがモータアシスト量に満たない場合には、第2の駆動モータを最大トルクで駆動するとともに、第1の駆動モータを駆動してモータアシスト量の不足分を補うものであることを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to claim 5, wherein
The second drive motor is fed from a battery different from the first drive motor,
Battery capacity detection means for detecting the battery capacity of the second drive motor and inputting it to the control means;
The control means calculates the maximum torque of the second drive motor from the detected battery capacity, and when the maximum torque is less than the motor assist amount, drives the second drive motor with the maximum torque, A vehicle control device that drives the first drive motor to compensate for the shortage of the motor assist amount.
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