JP2000257458A - 内燃機関の停止制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の停止制御装置に関し、エンジン停
止時のショックを低減するとともに、再始動時の始動性
の悪化を防止できるようにする。 【解決手段】 判定手段２２と停止手段２３と吸気圧制
御手段２４とをそなえ、判定手段２２により運転者の操
作とは別に停止条件が成立したことが判定されると、停
止手段２３による内燃機関１の停止に先立ち吸気圧制御
手段２４により内燃機関１の吸気圧を減少させ、停止手
段２３による内燃機関１の停止後には吸気圧制御手段２
４により再び吸気圧を増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の停止制
御装置に関し、特にハイブリッド電気自動車や自動アイ
ドルストップ車のように運転者の始動／停止操作とは別
に始動／停止する内燃機関に用いて好適の、内燃機関の
停止制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】運転者の停止操作とは別にエンジン（内
燃機関）を停止するような車両、例えばエンジンと電気
モータとにより駆動されるハイブリッド電気自動車（ハ
イブリッド車）や、停車アイドリング時に自動的にエン
ジンを停止させる自動アイドルストップ車では、エンジ
ン停止にともなうショックの低減が課題となる。つま
り、これらの車両では、エンジンは運転者の意図に関わ
らず停止するため、エンジン停止にともなうショックも
運転者に不意に伝わることになる。このため、運転者に
強い違和感を与えてしまうことになりかねないのであ
る。

【０００３】そこで、本出願人は、エンジン回転速度を
増大させるとともに吸入空気量を絞り、吸気管内の負圧
の大きさを増大させた後にエンジンを停止させることに
よって、エンジンの圧縮行程から膨張行程までの仕事変
化を軽減してエンジン停止時のショックを低減するよう
にした技術に関する特許出願を行なった（特願平１１−
４２８７５）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の技術
（特願平１１−４２８７５）では、エンジン停止からの
経過時間により吸気管内の吸気圧の大きさに差異が生じ
ることになる。つまり、図４に示すように、エンジン停
止時点では、停止直前にエンジン回転速度を増大させ吸
入空気量を絞ったことにより吸気の負圧は増大してお
り、その後エンジン停止からの経過時間に応じて次第に
吸気の負圧が減少していき、やがて大気圧まで回復す
る。

【０００５】このような吸気圧の経過時間による差異
は、エンジンを再始動するときの空燃比管理を困難にす
ることになる。つまり、図４に示すＢ時点でエンジンを
再始動したときには太実線で示すように吸気圧は既に大
気圧まで回復しているが、Ａ時点でエンジンを再始動し
たときには細実線で示すようにまだ負圧が大きく、Ａ時
点における吸気管内の吸気量はＢ時点の吸気量よりも少
なくなっている。このため、Ａ時点でＢ時点と同量の燃
料を噴射した場合には、空燃比が目標値よりも大きく低
下してしまうのである。なお、図４においてＡ時点再始
動とＢ時点再始動とで特性線の重なる部分については、
起動前は細実線で示し、起動後は太実線で示す。

【０００６】上述のように運転者の停止操作とは別にエ
ンジンを始動／停止するような車両においては、運転者
の操作によりエンジンを始動／停止する車両に比べて、
エンジン停止直後に再始動する可能性は高く、エンジン
停止から再始動までの時間によって空燃比が変動する問
題を無視することはできない。

【０００７】以上のように、上述の技術（特願平１１−
４２８７５）には、エンジン停止時のショックを低減す
ることができる反面、エンジン停止後の吸気圧の時間変
化により空燃比の管理ができず、このためエンジンの始
動性を悪化させてしまうという課題があった。

【０００８】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、エンジン停止時のショックを低減するととも
に、再始動時の始動性の悪化を防止できるようにした、
内燃機関の停止制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の内燃機関の停止制御装置では、判定手段と
停止手段と吸気圧制御手段とをそなえ、判定手段により
運転者の操作とは別に停止条件が成立したことが判定さ
れると、停止手段による内燃機関の停止に先立ち吸気圧
制御手段により内燃機関の吸気圧を減少させ、停止手段
による内燃機関の停止後には吸気圧制御手段により再び
吸気圧を増大させる。これにより、内燃機関の停止時の
振動が抑制されるとともに、再始動時の吸入空気量のば
らつきが低減され始動性が向上することになる。

【００１０】好ましくは、吸気圧の減少制御は内燃機関
の回転速度を増大させるとともに吸気量を減量させるこ
とにより行い、吸気圧の増大制御は吸気量を増量するこ
とにより行う。これにより、内燃機関停止後に吸気圧が
一定になる時期をより早めることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の一実施形態
としての内燃機関の停止制御装置を示すもので、ここで
は、パラレル式のハイブッド車に本発明の内燃機関の停
止制御装置を適用した場合について示している。

【００１２】図１は本発明が適用されたハイブリッド車
の駆動系を示すものである。図１に示すように、本ハイ
ブリッド車の駆動系は、エンジン（内燃機関）１と電気
モータ２とトランスミッション３とを組み合わせて構成
されており、エンジン１と電気モータ２との間にはクラ
ッチ４がそなえられる。クラッチ４はエンジン１の出力
軸１ａと電気モータ２の出力軸２ａとの間の断接を行な
い、クラッチ４が接続されたときには、エンジン１の回
転はクラッチ４を介して電気モータ２の出力軸２ａに伝
達され、電気モータ２の出力軸２ａからトランスミッシ
ョン３に入力される。そして、トランスミッション３お
いて適宜変速され、トランスミッション３内のデフを介
して駆動輪５に伝達される。

【００１３】本ハイブリッド車におけるエンジン１や電
気モータ２の運転制御，及びクラッチ４の断接制御は、
ＥＣＵ２０により行なわれる。ＥＣＵ２０では、車両の
走行状態に基づいて適宜の走行モードを選択し、選択し
た走行モードに応じてエンジン１，電気モータ２，クラ
ッチ４を制御する。例えば、加速時等のように大出力が
必要とされる場合には、エンジン１のみ又はエンジン１
と電気モータ２との併用により走行するモードを選択す
る。そして、クラッチ４を接続し電気モータ２をスター
タとして利用してエンジン１を始動し、エンジン１の出
力をトランスミッション３に入力する。なお、停車状態
でのエンジン始動時にはトランスミッション３の図示し
ない発進クラッチを切っておく。一方、定常走行時のよ
うに低負荷の場合には、電気モータ２により走行するモ
ードを選択する。この場合には、エンジン１を停止し、
エンジン１が電気モータ２の負荷とならないようにクラ
ッチ４を解放して、電気モータ２のみを運転する。

【００１４】このように本ハイブリッド車では、走行状
態に応じてエンジン１，電気モータ２の始動／停止が頻
繁に行なわれる。この始動／停止制御は運転者の意図に
関わらずＥＣＵ２０により自動的に行なわれるため、そ
の際、エンジン１の停止に伴い振動が発生したり再始動
時の始動性が不安定になると運転者が違和感を感じてし
まう。そこで、ＥＣＵ２０では、このような停止時の振
動や再始動時の始動性の悪化を防止するべく、停止制御
装置２１により特別な停止制御を行なうようになってい
る。

【００１５】停止制御装置２１は、判定手段２２と停止
手段２３と吸気圧制御手段２４とから構成されている。
まず、判定手段２２は、運転者の停止操作（例えば、イ
グニッションキーのオフ操作）とは別にエンジン１の停
止条件が成立したかを判定する手段である。停止条件の
成立は走行状態に応じて選択される走行モードに対応し
ており、ＥＣＵ２０からエンジン１の停止指令があった
とき停止条件の成立を判定するようになっている。

【００１６】停止手段２３は、判定手段２２が停止条件
の成立を判定するとエンジン１を停止させる手段であ
る。ここでは、スロットル弁１１を閉動作させるととも
にインジェクタ１０の燃料供給を停止させることによっ
てエンジン１の回転速度を徐々に低下させてエンジン１
を停止させるようになっている。なお、燃料供給を停止
する他に、点火プラグの点火を停止させることによって
エンジン１を停止させることも可能である。

【００１７】吸気圧制御手段２４は、エンジン１の吸気
管内の吸気圧を制御する手段である。吸気圧制御手段２
４では、スロットル弁１１の開度制御によって吸気圧を
制御するようになっており、判定手段２２により停止条
件が成立したことが判定されると、停止手段２３による
エンジン１の停止に先立ち吸気圧を減少させ、エンジン
１の停止後に再び吸気圧を増大させるようになってい
る。

【００１８】詳述すると、判定手段２２において停止条
件が成立すると、吸気圧制御手段２４は、まず、スロッ
トル１１弁の開動作により吸気量を増量させ、エンジン
１の回転速度を増大させて吸い込み能力を上昇させるよ
うになっている。そして、回転速度が所定値まで上昇し
た後、スロットル弁１１を閉方向に操作して吸気量を絞
り込んでいく。これにより１サイクル中の吸気量が減量
され、吸気圧は減少するようになっている。

【００１９】その後、停止手段２３の停止操作によりエ
ンジン１が停止すると、吸気圧制御手段２４は、スロッ
トル弁１１を所定開度まで開操作するようになってい
る。これにより吸気管内に大気圧の空気が導入され吸気
圧は増大する。なお、エンジン１の停止は、クランク角
センサ１２からの信号に基づきエンジン回転速度Ｎe を
算出し、算出したエンジン回転速度Ｎe が十分小さい所
定回転速度Ｎo 以下になったときに停止したものと判断
するようになっている。

【００２０】本発明の一実施形態としての内燃機関の停
止制御装置は上述のように構成されたものであり、エン
ジン１を運転者の操作とは別に停止し、さらに再始動す
る場合には次のようにしてエンジン１の停止制御を行な
う。以下、図２，図３を参照して、本停止制御装置によ
るエンジン１の停止制御について具体的に説明する。な
お、図２は停止制御状況を示すタイムチャートであり、
図３は停止制御のフローチャートである。

【００２１】まず、停止制御装置２１では、判定手段２
２により運転者の停止操作とは別にエンジン１の停止条
件が成立したか判定する（ステップＳ１００）。停止条
件が成立した場合には、吸気圧制御手段２４によりスロ
ットル弁１１を開動作して吸気量を増量し、エンジン１
の回転速度を増大させる（ステップＳ１１０）。そし
て、回転速度が所定回転速度まで上昇したところで、ス
ロットル弁１１を閉方向に操作して吸気量を絞り込む
（ステップＳ１２０）。これにより１サイクル中の吸気
量が減量され、吸気圧は減少する（すなわち、負圧が増
大する）。

【００２２】その後、エンジン１の回転速度を所定回転
速度まで上昇させてから所定時間が経過したとき（図２
中Ｘ時点）、燃料供給を停止するとともにスロットル弁
１１を全閉にしてエンジン１を停止させる（ステップＳ
１３０）。このとき、吸気圧は大きく負圧になっている
ので、エンジン１の圧縮行程及び膨張行程での仕事変化
が軽減され、回転変動にともない発生するエンジン１の
振動は抑制される。

【００２３】次に、停止制御装置２１では、エンジン１
が停止したか否か、すなわち、エンジン回転速度Ｎe が
十分小さい所定回転速度Ｎo 以下になったか否か判断し
（ステップＳ１４０）、所定回転速度Ｎo 以下になった
時には（図２中Ｙ時点）、吸気圧制御手段２４によりス
ロットル弁１１を所定時間だけ所定開度まで開操作する
（ステップＳ１５０）。この開操作は、吸気管内に大気
圧の空気が導入され、吸気圧が大気圧まで回復するのに
必要最小限な所定時間Ｔh だけ行なう。このようにエン
ジン１の停止直後に吸気圧を大気圧まで回復することに
より、停止後すぐに再始動する場合でもエンジン１は大
気圧で始動することが可能になり、燃料噴射時の筒内吸
気量のばらつきが低減される（図２中Ｚ時点）。

【００２４】このように本内燃機関の停止制御装置によ
れば、運転者の停止操作とは別にエンジン１の停止条件
が成立してエンジン１を停止させる場合、吸気圧制御手
段２４により吸気の負圧を増大させた後に停止手段２３
によってエンジン１を停止するようにしたので、エンジ
ン１の圧縮行程及び膨張行程での仕事変化を軽減して、
回転変動にともない発生する停止時のエンジン１の振動
を抑制することができる。この結果、運転者の操作とは
別にエンジン１が停止する場合の振動を低減することが
でき、運転者に違和感を与える虞がない。

【００２５】さらに、停止手段２３によるエンジン１の
停止直後に、吸気圧制御手段２４により吸気の負圧を減
少させるようにしたので、停止後すぐに再始動する場合
でも停止後十分に時間が経過したときと同様に筒内の吸
気は大気圧となり、燃料噴射時の筒内吸気量のばらつき
は低減される。この結果、始動時の空燃比を常に略一定
値に保つことが可能となり、再始動時の始動安定性が確
保される。

【００２６】以上、本発明の一実施形態としての内燃機
関の停止制御装置について説明したが、本発明は上述の
実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施することができる。例え
ば、上述の実施形態では、エンジン１の回転速度の上昇
後、スロットル弁１１を閉動作させているが、エンジン
１がスロットル弁１１をバイパスするバイパス弁や、排
気ガスを吸気系に還流するＥＧＲ弁等の二次空気供給弁
をそなえる場合にはそれらの弁をスロットル弁の閉動作
に応じて閉動作させれば、一層１サイクル当たりの吸気
量を少なくすることが可能となり、エンジン１の停止時
の振動をより低減することが可能となる。

【００２７】同様に、エンジン１の停止後に、スロット
ル弁１１を開動作する場合にも、バイパス弁やＥＧＲ弁
等の二次空気供給弁もスロットル弁１１の開動作に応じ
て開動作させれば、一層速やかに筒内の吸気圧を大気圧
まで上昇させることが可能となり、エンジン停止後即再
始動するような場合でも、筒内の吸気量を常に一定にし
て始動安定性を確保することが可能となる。

【００２８】また、上述の実施形態では、エンジン１の
出力と電気モータ２の出力を併用するパラレル式のハイ
ブレッド車に本発明を適用した例について説明している
が、電気モータのみにより駆動力を得るとともにエンジ
ンにより電気モータの電源となる電力を発電するシリー
ズ式のハイブリッド車や、停止状態を検出してエンジン
を停止させる自動アイドルストップ車等、運転者の操作
とは別にエンジンを運転／停止する車両であれば、エン
ジンの停止制御について本発明を適用することはもちろ
ん可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内燃機関
の停止制御装置によれば、運転者の停止操作とは別に内
燃機関の停止条件が成立すると、内燃機関の停止に先立
ち内燃機関の吸気圧を減少させ、内燃機関の停止後には
再び吸気圧を増大させるようになっているので、内燃機
関の停止時の振動を抑制して運転者に違和感を与えない
とともに、再始動時の吸入空気量のばらつきを低減して
始動性を向上させることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての内燃機関の停止制
御装置を適用したハイブリッド車両の構成を示す模式図
である。

【図２】本発明の一実施形態としての内燃機関の停止制
御装置にかかる停止制御状況を示すタイムチャートであ
る。

【図３】本発明の一実施形態としての内燃機関の停止制
御装置にかかる停止制御の流れを示すフローチャートで
ある。

【図４】先願技術における課題を説明するためのタイム
チャートである。

【符号の説明】

１ エンジン（内燃機関） ２ 電気モータ ３ トランスミッション ４ クラッチ １１ スロットル弁 １２ クランク角センサ ２０ ＥＣＵ ２１ 停止制御装置 ２２ 判定手段 ２３ 停止手段 ２４ 吸気圧制御手段

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G065 AA11 BA06 CA14 DA04 EA06 FA02 GA10 3G092 AA17 AC02 AC03 BA10 BB10 CA02 CB04 CB05 DC03 DC04 DC08 EA01 EA02 EA17 FA14 FA30 FA32 GA10 HE01Z 3G093 AA04 AA07 AA16 BA21 BA22 BA33 CA00 DA01 DB23 EA00 EA05 EA07 EA09 EA12 EC02 FA11 FB01 FB02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者の停止操作とは別に内燃機関の停
   止条件が成立したかを判定する判定手段と、 該判定手段より停止条件が成立したことが判定されると
   該内燃機関を停止する停止手段と、 該判定手段により停止条件が成立したことが判定される
   と該内燃機関の停止に先立ち該内燃機関の吸気圧を減少
   させ、該内燃機関の停止後に該吸気圧を増大させる吸気
   圧制御手段とをそなえたことを特徴とする、内燃機関の
   停止制御装置。