JP2001342876A - 内燃機関自動停止始動制御装置 - Google Patents

内燃機関自動停止始動制御装置

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JP2001342876A
JP2001342876A JP2000164357A JP2000164357A JP2001342876A JP 2001342876 A JP2001342876 A JP 2001342876A JP 2000164357 A JP2000164357 A JP 2000164357A JP 2000164357 A JP2000164357 A JP 2000164357A JP 2001342876 A JP2001342876 A JP 2001342876A
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internal combustion
combustion engine
fuel
cylinder
automatic stop
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JP2000164357A
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Daichi Yamazaki
大地 山崎
Tomihisa Tsuchiya
富久 土屋
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】自動停止した内燃機関において自動始動時に最
初に点火タイミングが到来する気筒での点火燃焼を可能
とすることにより、内燃機関の運転開始を迅速にするこ
とが可能な内燃機関自動停止始動制御装置の提供。 【解決手段】ステップS550〜S590の一連の処理
により、自動停止状態で、吸気弁と排気弁とが共に閉
じ、自動始動時の燃料噴射タイミングを経過しかつ自動
始動時の点火タイミング以前にある状態のシリンダの燃
焼室内に理論空燃比の混合気となるように燃料を噴射し
ている。このシリンダは、自動始動した場合に最初に点
火タイミングが到来するシリンダとなる。したがって、
自動始動時に最初の点火タイミングのチャンスで燃焼を
開始させることができ、エンジン2の運転開始を迅速に
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射弁による
燃料噴射により混合気を形成する火花点火式内燃機関の
運転中に、内燃機関の運転状態が自動停止条件を満足し
た場合に内燃機関を自動停止し、自動始動条件を満足し
た場合に内燃機関を自動始動する内燃機関自動停止始動
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用内燃機関において、燃費の改善
などのために自動車が交差点等で走行停止した時に内燃
機関を自動停止し、発進操作時にスタータを回転させて
内燃機関を自動始動し自動車を発進可能とさせる自動停
止始動装置、いわゆるエコノミーランニングシステムが
知られている(特開平10−47104号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような自動停止始
動装置では、自動停止時には燃料噴射弁からの燃料噴射
の停止を行っている。このことにより、燃焼室内に混合
気が存在しなくなり燃焼を生じなくなるため、内燃機関
の各種の回転抵抗により回転が停止することになる。し
たがって、自動停止状態にある内燃機関においては、燃
焼室内に混合気は存在しない。
【0004】その後、自動始動条件が成立すると、ま
ず、スタータモータにより内燃機関のクランクシャフト
を回転させ、クランクシャフトの回転に応じて噴射タイ
ミングとなった気筒に対して燃料を噴射している。例え
ば、吸気ポート噴射式内燃機関では、自動始動時に気筒
の吸気ポートに燃料を噴射し、この燃料を吸気行程にて
吸気と共に混合気として燃焼室内に吸入させる。そし
て、その後、圧縮行程となって混合気が圧縮された後に
点火して、最初の燃焼を開始させている。
【0005】このように、自動始動条件が成立してか
ら、スタータモータにより、かなりのクランク角幅を回
転させた後に、混合気が存在する気筒が点火タイミング
となり、初めて内燃機関の出力が始まる。したがって、
最初の点火タイミングにて燃焼させることは不可能であ
り、早期に燃焼を開始させることはできないため、内燃
機関の運転開始に時間がかかるという問題が存在する。
【0006】燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射
する筒内噴射式内燃機関は、始動時に均質燃焼モードを
実行し、吸気行程において燃料噴射を行うため、前述し
た吸気ポート噴射式内燃機関と同じ理由により最初の点
火タイミングにて燃焼させることは不可能であり、早期
に燃焼を開始させることはできないため、内燃機関の運
転開始には時間がかかるという問題が存在する。
【0007】本発明は、自動停止した内燃機関において
自動始動時に最初に点火タイミングが到来する気筒での
点火燃焼を可能とすることにより、内燃機関の運転開始
を迅速にすることが可能な内燃機関自動停止始動制御装
置の提供を目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段およびその作用効果について記載する。請
求項1記載の内燃機関自動停止始動制御装置は、燃料噴
射弁による燃料噴射により混合気を形成する火花点火式
内燃機関の運転中に、該内燃機関の運転状態が自動停止
条件を満足した場合に内燃機関を自動停止し、自動始動
条件を満足した場合に内燃機関を自動始動する内燃機関
自動停止始動制御装置であって、自動停止状態の内燃機
関の気筒の内で、圧縮行程にて吸気弁と排気弁とが共に
閉じている気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態
とする自動停止時混合気形成手段を備えたことを特徴と
する。
【0009】始動時における点火時期は圧縮行程末期か
ら膨張行程初期である。このことから、自動停止状態に
おいて圧縮行程にて吸気弁と排気弁とが共に閉じている
気筒が存在する場合には、自動始動した場合に、内燃機
関における最初の点火タイミングがこの気筒に到来する
確率は非常に高い。特に、点火時期が膨張行程初期であ
れば、自動始動した場合には必ず最初の点火タイミング
がこの気筒に到来する。
【0010】このため、自動停止時混合気形成手段は、
自動停止状態において圧縮行程にて吸気弁と排気弁とが
共に閉じている気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気
状態としている。したがって、自動始動時において、最
初の点火タイミングで点火して燃焼させることが可能と
なり、内燃機関の運転開始を迅速にすることができる。
【0011】請求項2記載の内燃機関自動停止始動制御
装置は、請求項1記載の構成において、前記内燃機関
は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内
噴射式内燃機関であり、前記自動停止時混合気形成手段
は、内燃機関が自動停止状態となった場合に燃料噴射弁
から、圧縮行程にて吸気弁と排気弁とが共に閉じている
気筒の燃焼室内に燃料を噴射することにより、該燃焼室
内を火花点火可能な混合気状態とすることを特徴とす
る。
【0012】内燃機関が筒内噴射式内燃機関である場合
には、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関が自動停
止状態となった場合に燃料噴射弁から、圧縮行程にて吸
気弁と排気弁とが共に閉じている気筒の燃焼室内に燃料
を噴射する。このことにより、圧縮行程にて吸気弁と排
気弁とが共に閉じている気筒の燃焼室内を火花点火可能
な混合気状態とする。
【0013】こうして、自動始動した場合には、最初の
点火タイミングで燃焼を開始させることが可能となり、
内燃機関の運転開始を迅速にすることができる。請求項
3記載の内燃機関自動停止始動制御装置は、請求項1記
載の構成において、前記内燃機関は、燃料噴射弁から燃
焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射式内燃機関であ
り、前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動
停止直前において、内燃機関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に
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、内燃機関の自動停止状態において該気筒の燃焼
室内を火花点火可能な混合気状態とすることを特徴とす
る。
【0014】内燃機関が筒内噴射式内燃機関である場合
に、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
直前において、内燃機関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になる
と推定される気筒の燃焼室内に燃料を噴射する。このこ
とにより、内燃機関の自動停止状態において圧縮行程に
て吸気弁と排気弁とが共に閉じている気筒の燃焼室内を
火花点火可能な混合気状態とする。
【0015】こうして、自動始動した場合には、最初の
点火タイミングで燃焼を開始させることが可能となり、
内燃機関の運転開始を迅速にすることができる。なお、
燃料を燃焼室内に噴射するための高圧燃料ポンプが内燃
機関により駆動されている場合には、内燃機関の自動停
止直前に燃焼室内に燃料を噴射することにより、十分な
燃料圧力下にて燃料噴射を確実に実行させることができ
る。
【0016】請求項4記載の内燃機関自動停止始動制御
装置は、請求項1記載の構成において、前記内燃機関
は、燃料噴射弁から吸気ポートに燃料を噴射する吸気ポ
ート噴射式内燃機関であり、前記自動停止時混合気形成
手段は、内燃機関の自動停止直前において、内燃機関が
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になると推定される気筒の吸気ポ
ートに燃料を噴射することにより、内燃機関の自動停止
状態において該気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気
状態とすることを特徴とする。
【0017】内燃機関が吸気ポート噴射式内燃機関であ
る場合には、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の
自動停止直前において、内燃機関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
態になると推定される気筒の吸気ポートに燃料を噴射す
る。このことにより、内燃機関の自動停止状態において
圧縮行程にて吸気弁と排気弁とが共に閉じている気筒の
燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とする。
【0018】こうして、自動始動した場合には、最初の
点火タイミングで燃焼を開始させることが可能となり、
内燃機関の運転開始を迅速にすることができる。請求項
5記載の内燃機関自動停止始動制御装置は、請求項1〜
4のいずれか記載の構成において、前記自動停止時混合
気形成手段は、自動停止状態の内燃機関の気筒の内で、
圧縮行程にて吸気弁と排気弁とが共に閉じている気筒以
外の気筒の燃焼室内に混合気を形成しないことを特徴と
する。
【0019】自動停止時混合気形成手段は、圧縮行程に
て吸気弁と排気弁とが共に閉じている気筒の燃焼室内を
火花点火可能な混合気状態とすることに加えて、圧縮行
程にて吸気弁と排気弁とが共に閉じている気筒以外の気
筒の燃焼室内には混合気を形成しない。
【0020】始動時における点火時期は圧縮行程末期か
ら膨張行程初期である。このことから、膨張行程の気筒
の燃焼室内に混合気を形成しても、その混合気は点火の
対象となる確率が非常に小さい。このため、膨張行程に
ある気筒の燃焼室内に混合気を形成しないことにより、
無駄な燃料消費を防止することができる。更に全く点火
の可能性のない排気行程にある気筒の燃焼室内に混合気
を形成しないことにより、無駄な燃料消費を防止するこ
とができる。
【0021】吸気行程にある気筒については、始動時に
燃料が噴射される確率が高いので、自動停止状態で吸気
行程にある気筒の燃焼室内に混合気は形成しない。この
ことにより、始動時の燃料噴射が加わることによって空
燃比が過濃となるのを防止するとともに無駄な燃料消費
を防止することができる。
【0022】更に、混合気の形成を、吸気弁と排気弁と
が共に閉じている気筒に限ることにより、自動停止中に
吸気ポート側や排気ポート側へ混合気が漏出することを
防止することができる。
【0023】請求項6記載の内燃機関自動停止始動制御
装置は、請求項1〜5のいずれか記載の構成において、
内燃機関の自動始動時に、圧縮行程にて吸気弁と排気弁
とが共に閉じている気筒の内で、点火タイミングが経過
している気筒については直ちに点火する自動始動時点火
手段を備えたことを特徴とする。
【0024】始動時における点火時期が圧縮行程末期に
ある場合には、圧縮行程にて吸気弁と排気弁とが共に閉
じている気筒においては、確率が低いが点火タイミング
が経過している場合がある。このような気筒に対して、
自動始動時点火手段にて内燃機関の自動始動時に直ちに
点火するようにしても良い。
【0025】このことにより、圧縮行程にて吸気弁と排
気弁とが共に閉じている気筒の燃焼室内に存在する混合
気は確実に点火燃焼され、燃料が無駄に消費されること
が全くなくなる。しかも、通常の点火タイミングを待つ
ことなく自動始動時に直ちに燃焼させることが可能とな
ることから、通常の自動始動時の点火タイミングにて最
初に点火タイミングが到来する気筒よりも先に混合気の
点火燃焼が生じる。したがって、自動始動による内燃機
関の運転開始を一層迅速にすることができる。
【0026】請求項7記載の内燃機関自動停止始動制御
装置は、燃料噴射弁による燃料噴射により混合気を形成
する火花点火式内燃機関の運転中に、該内燃機関の運転
状態が自動停止条件を満足した場合に内燃機関を自動停
止し、自動始動条件を満足した場合に内燃機関を自動始
動する内燃機関自動停止始動制御装置であって、自動停
止状態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁とが共
に閉じていて自動始動時の燃料噴射タイミングを経過し
かつ自動始動時の点火タイミング以前にある気筒の燃焼
室内を火花点火可能な混合気状態とする自動停止時混合
気形成手段を備えたことを特徴とする。
【0027】自動停止状態において吸気弁と排気弁とが
共に閉じていて自動始動時の燃料噴射タイミングを経過
しかつ自動始動時の点火タイミング以前にある気筒が存
在する場合には、自動始動した場合に最初に点火タイミ
ングが到来する気筒は、必ずこの中に存在する。このた
め、自動停止時混合気形成手段は、自動停止状態におい
て吸気弁と排気弁とが共に閉じていて自動始動時の燃料
噴射タイミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミン
グ以前にある気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状
態としている。このことにより、自動始動した場合に
は、必ず最初に点火タイミングが到来する気筒にて混合
気の燃焼が生じる。したがって、自動始動時に最初の点
火タイミングのチャンスで燃焼を開始させることが確実
にでき、内燃機関の運転開始を迅速にすることができ
る。
【0028】請求項8記載の内燃機関自動停止始動制御
装置は、請求項7記載の構成において、前記内燃機関
は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内
噴射式内燃機関であり、前記自動停止時混合気形成手段
は、内燃機関が自動停止状態となった場合に燃料噴射弁
から、吸気弁と排気弁とが共に閉じていて自動始動時の
燃料噴射タイミングを経過しかつ自動始動時の点火タイ
ミング以前にある気筒の燃焼室内に燃料を噴射すること
により、該燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とする
ことを特徴とする。
【0029】内燃機関が筒内噴射式内燃機関である場合
には、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関が自動停
止状態となった場合に燃料噴射弁から、吸気弁と排気弁
とが共に閉じていて自動始動時の燃料噴射タイミングを
経過しかつ自動始動時の点火タイミング以前にある気筒
の燃焼室内に燃料を噴射する。このことにより、吸気弁
と排気弁とが共に閉じていて自動始動時の燃料噴射タイ
ミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミング以前に
ある気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とす
る。
【0030】こうして、自動始動した場合には、必ず最
初に点火タイミングが到来する気筒にて混合気の燃焼が
生じる。したがって、自動始動時に最初の点火タイミン
グのチャンスで燃焼を開始させることが確実にでき、内
燃機関の運転開始を迅速にすることができる。
【0031】請求項9記載の内燃機関自動停止始動制御
装置は、請求項7記載の構成において、前記内燃機関
は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内
噴射式内燃機関であり、前記自動停止時混合気形成手段
は、内燃機関の自動停止直前において、内燃機関が自動
停止状態となった場合に吸気弁と排気弁とが共に閉じ自
動始動時の燃料噴射タイミングを経過しかつ自動始動時
の点火タイミング以前の状態に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、内燃機関の自動
停止状態において該気筒の燃焼室内を火花点火可能な混
合気状態とすることを特徴とする。
【0032】内燃機関が筒内噴射式内燃機関である場合
に、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
直前において、内燃機関が自動停止状態となった場合に
吸気弁と排気弁とが共に閉じ自動始動時の燃料噴射タイ
ミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミング以前の
状態になると推定される気筒の燃焼室内に燃料を噴射す
る。このことにより、内燃機関の自動停止状態におい
て、吸気弁と排気弁とが共に閉じていて自動始動時の燃
料噴射タイミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミ
ング以前にある気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気
状態とする。
【0033】こうして、自動始動した場合には、必ず最
初に点火タイミングが到来する気筒にて混合気の燃焼が
生じる。したがって、自動始動時に最初の点火タイミン
グのチャンスで燃焼を開始させることが確実にでき、内
燃機関の運転開始を迅速にすることができる。
【0034】なお、燃料を燃焼室内に噴射するための高
圧燃料ポンプが内燃機関により駆動されている場合に
は、内燃機関の自動停止直前に燃焼室内に燃料を噴射す
ることにより、十分な燃料圧力下にて燃料噴射を確実に
実行させることができる。
【0035】請求項10記載の内燃機関自動停止始動制
御装置は、請求項7記載の構成において、前記内燃機関
は、燃料噴射弁から吸気ポートに燃料を噴射する吸気ポ
ート噴射式内燃機関であり、前記自動停止時混合気形成
手段は、内燃機関の自動停止直前において、内燃機関が
自動停止状態となった場合に吸気弁と排気弁とが共に閉
じ自動始動時の燃料噴射タイミングを経過しかつ自動始
動時の点火タイミング以前の状態になると推定される気
筒の吸気ポートに燃料を噴射することにより、内燃機関
の自動停止状態において該気筒の燃焼室内を火花点火可
能な混合気状態とすることを特徴とする。
【0036】内燃機関が吸気ポート噴射式内燃機関であ
る場合には、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の
自動停止直前において、内燃機関が自動停止状態となっ
た場合に吸気弁と排気弁とが共に閉じ自動始動時の燃料
噴射タイミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミン
グ以前の状態になると推定される気筒の吸気ポートに燃
料を噴射する。このことにより、内燃機関の自動停止状
態において吸気弁と排気弁とが共に閉じていて自動始動
時の燃料噴射タイミングを経過しかつ自動始動時の点火
タイミング以前にある気筒の燃焼室内を火花点火可能な
混合気状態とする。
【0037】こうして、自動始動した場合には、必ず最
初に点火タイミングが到来する気筒にて混合気の燃焼が
生じる。したがって、自動始動時に最初の点火タイミン
グのチャンスで燃焼を開始させることが確実にでき、内
燃機関の運転開始を迅速にすることができる。
【0038】請求項11記載の内燃機関自動停止始動制
御装置は、請求項7〜10のいずれか記載の構成におい
て、前記自動停止時混合気形成手段は、自動停止状態の
内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁とが共に閉じて
いて自動始動時の燃料噴射タイミングを経過しかつ自動
始動時の点火タイミング以前にある気筒以外の気筒の燃
焼室内に混合気を形成しないことを特徴とする。
【0039】自動停止時混合気形成手段は、自動停止状
態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁とが共に閉
じていて自動始動時の燃料噴射タイミングを経過しかつ
自動始動時の点火タイミング以前にある気筒の燃焼室内
を火花点火可能な混合気状態とすることに加えて、吸気
弁と排気弁とが共に閉じていて自動始動時の燃料噴射タ
イミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミング以前
にある気筒以外の気筒の燃焼室内に混合気を形成しな
い。
【0040】自動始動時の点火タイミング後の気筒の燃
焼室内に混合気を形成してもその混合気は点火の対象に
ならない。このため自動始動時の点火タイミング後の気
筒の燃焼室内に混合気を形成しないことにより、無駄な
燃料消費を防止することができる。更に、自動始動時の
燃料噴射タイミングを経過していない気筒は、始動時に
燃料が噴射されるので自動停止状態では混合気を形成し
ない。このことにより、始動時の燃料噴射が加わること
によって空燃比が過濃となるのを防止するとともに無駄
な燃料消費を防止することができる。
【0041】更に、混合気の形成を、吸気弁と排気弁と
が共に閉じている気筒に限ることにより、自動停止中に
吸気ポート側や排気ポート側へ混合気が漏出することを
防止することができる。
【0042】請求項12記載の内燃機関自動停止始動制
御装置は、燃料噴射弁による燃料噴射により混合気を形
成する火花点火式内燃機関の運転中に、該内燃機関の運
転状態が自動停止条件を満足した場合に内燃機関を自動
停止し、自動始動条件を満足した場合に内燃機関を自動
始動する内燃機関自動停止始動制御装置であって、自動
停止状態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁とが
共に閉じ点火限界クランク角以前にある気筒の燃焼室内
を火花点火可能な混合気状態とする自動停止時混合気形
成手段と、内燃機関の自動始動時に、吸気弁と排気弁と
が共に閉じ点火限界クランク角以前にある気筒の内で、
点火タイミングが経過している気筒については直ちに点
火する自動始動時点火手段とを備えたことを特徴とす
る。
【0043】吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クラ
ンク角以前にある気筒は圧縮行程か膨張行程にある気筒
である。したがって、自動停止状態において吸気弁と排
気弁とが共に閉じ点火限界クランク角以前にある気筒が
存在する場合には、自動始動した場合に最初に点火タイ
ミングが到来する気筒は、この中に存在する可能性があ
る。このため、自動停止時混合気形成手段は、自動停止
状態において吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クラ
ンク角以前にある気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合
気状態としている。このことにより、自動始動時に最初
の点火タイミングのチャンスで燃焼を開始させることが
できるようになる。
【0044】更に、自動始動時点火手段は、内燃機関の
自動始動時に、吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界ク
ランク角以前にある気筒の内で、点火タイミングが経過
している気筒については直ちに点火する。このことによ
り、吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クランク角以
前にある気筒の燃焼室内に存在する混合気は確実に燃焼
され、燃料が無駄に消費されることがない。しかも、十
分な燃焼が生じない点火限界クランク角後の気筒の燃焼
室内には混合気は存在しないことから、無駄な燃料消費
を防止することができる。
【0045】また、通常の点火タイミングを待つことな
く自動始動時に直ちに燃焼することから、通常の点火タ
イミングにて最初に点火タイミングが到来する気筒より
も先に混合気の点火燃焼が生じる。したがって、自動始
動による内燃機関の運転開始を一層迅速にすることがで
きる。
【0046】請求項13記載の内燃機関自動停止始動制
御装置は、請求項12記載の構成において、前記内燃機
関は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒
内噴射式内燃機関であり、前記自動停止時混合気形成手
段は、内燃機関が自動停止状態となった場合に燃料噴射
弁から、吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クランク
角以前にある気筒の燃焼室内に燃料を噴射することによ
り、該燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とすること
を特徴とする。
【0047】内燃機関が筒内噴射式内燃機関である場合
には、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関が自動停
止状態となった場合に燃料噴射弁から、吸気弁と排気弁
とが共に閉じ点火限界クランク角以前にある気筒の燃焼
室内に燃料を噴射する。このことにより、吸気弁と排気
弁とが共に閉じ点火限界クランク角以前にある気筒の燃
焼室内を火花点火可能な混合気状態とする。
【0048】こうして、自動始動した場合には、最初の
点火タイミングで燃焼を開始させることが可能となり、
内燃機関の運転開始を迅速にすることができる。請求項
14記載の内燃機関自動停止始動制御装置は、請求項1
2記載の構成において、前記内燃機関は、燃料噴射弁か
ら燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射式内燃機関で
あり、前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自
動停止直前において、内燃機関が自動停止状態となった
場合に吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クランク角
以前の状態に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、内燃機関の自動停止状態において
該気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とするこ
とを特徴とする。
【0049】内燃機関が筒内噴射式内燃機関である場合
に、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
直前において、内燃機関が自動停止状態となった場合に
吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クランク角以前の
状態になると推定される気筒の燃焼室内に燃料を噴射す
る。このことにより、内燃機関の自動停止状態において
吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クランク角以前に
ある気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とす
る。
【0050】こうして、自動始動した場合には、最初の
点火タイミングで燃焼を開始させることが可能となり、
内燃機関の運転開始を迅速にすることができる。なお、
燃料を燃焼室内に噴射するための高圧燃料ポンプが内燃
機関により駆動されている場合には、内燃機関の自動停
止直前に燃焼室内に燃料を噴射することにより、十分な
燃料圧力下にて燃料噴射を確実に実行させることができ
る。
【0051】請求項15記載の内燃機関自動停止始動制
御装置は、請求項12記載の構成において、前記内燃機
関は、燃料噴射弁から吸気ポートに燃料を噴射する吸気
ポート噴射式内燃機関であり、前記自動停止時混合気形
成手段は、内燃機関の自動停止直前において、内燃機関
が自動停止状態となった場合に吸気弁と排気弁とが共に
閉じ点火限界クランク角以前の状態になると推定される
気筒の吸気ポートに燃料を噴射することにより、内燃機
関の自動停止状態において該気筒の燃焼室内を火花点火
可能な混合気状態とすることを特徴とする。
【0052】内燃機関が吸気ポート噴射式内燃機関であ
る場合には、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の
自動停止直前において、内燃機関が自動停止状態となっ
た場合に吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クランク
角以前の状態になると推定される気筒の吸気ポートに燃
料を噴射する。このことにより、内燃機関の自動停止状
態において吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クラン
ク角以前にある気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気
状態とする。
【0053】こうして、自動始動した場合には、最初の
点火タイミングで燃焼を開始させることが可能となり、
内燃機関の運転開始を迅速にすることができる。請求項
16記載の内燃機関自動停止始動制御装置は、請求項1
2〜15のいずれか記載の構成において、前記自動停止
時混合気形成手段は、自動停止状態の内燃機関の気筒の
内で、吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クランク角
以前にある気筒以外の気筒の燃焼室内に混合気を形成し
ないことを特徴とする。
【0054】自動停止時混合気形成手段は、自動停止状
態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁とが共に閉
じ点火限界クランク角以前にある気筒の燃焼室内を火花
点火可能な混合気状態とすることに加えて、吸気弁と排
気弁とが共に閉じ点火限界クランク角以前にある気筒以
外の気筒の燃焼室内に混合気を形成しない。
【0055】点火限界クランク角後の気筒の燃焼室内に
混合気を形成しても、十分な燃焼を生じない。このため
点火限界クランク角後の気筒の燃焼室内に混合気を形成
しないようにして、無駄な燃料消費を防止している。
【0056】更に、混合気の形成を、吸気弁と排気弁と
が共に閉じている気筒に限ることにより、自動停止中に
吸気ポート側や排気ポート側へ混合気が漏出することを
防止することができる。
【0057】請求項17記載の内燃機関自動停止始動制
御装置は、燃料噴射弁による燃料噴射により混合気を形
成する火花点火式内燃機関の運転中に、該内燃機関の運
転状態が自動停止条件を満足した場合に内燃機関を自動
停止し、自動始動条件を満足した場合に内燃機関を自動
始動する内燃機関自動停止始動制御装置であって、自動
停止状態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁とが
共に閉じている気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気
状態とする自動停止時混合気形成手段と、内燃機関の自
動始動時に、吸気弁と排気弁とが共に閉じている気筒の
内で、点火タイミングが経過している気筒については直
ちに点火する自動始動時点火手段とを備えたことを特徴
とする。
【0058】吸気弁と排気弁とが共に閉じている気筒は
圧縮行程か膨張行程にある気筒である。したがって、自
動停止状態において吸気弁と排気弁とが共に閉じている
気筒が存在する場合には、自動始動した場合に最初に点
火タイミングが到来する気筒は、この中に存在する可能
性がある。このため、自動停止時混合気形成手段は、自
動停止状態において吸気弁と排気弁とが共に閉じている
気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態としてい
る。このことにより、自動始動時に最初の点火タイミン
グのチャンスで燃焼を開始させることができるようにな
る。
【0059】更に、自動始動時点火手段は、内燃機関の
自動始動時に、吸気弁と排気弁とが共に閉じている気筒
の内で、点火タイミングが経過している気筒については
直ちに点火する。このことにより、吸気弁と排気弁とが
共に閉じている気筒の燃焼室内に存在する混合気は確実
に燃焼され、燃料が無駄に消費されることがない。しか
も、通常の点火タイミングを待つことなく自動始動時に
直ちに燃焼することから、通常の点火タイミングにて最
初に点火タイミングが到来する気筒よりも先に混合気の
燃焼が生じる。したがって、自動始動による内燃機関の
運転開始を一層迅速にすることができる。
【0060】請求項18記載の内燃機関自動停止始動制
御装置は、請求項17記載の構成において、前記自動始
動時点火手段は、内燃機関の自動始動時に、吸気弁と排
気弁とが共に閉じている気筒の内で、点火タイミングが
経過し、かつ点火限界クランク角以前にある気筒につい
ては直ちに点火することを特徴とする。
【0061】自動始動時点火手段は、前記請求項17と
異なり、内燃機関の自動始動時に、吸気弁と排気弁とが
共に閉じている気筒の内で、点火タイミングが経過し、
かつ点火限界クランク角以前にある気筒については直ち
に点火することとしている。
【0062】点火タイミングが、あまり遅角すると十分
な燃焼が行われない内に排気され、内燃機関にとって好
ましくない。このことから、自動始動時点火手段は、点
火限界クランク角を設けて、点火タイミングが経過して
いる気筒の内で更に点火限界クランク角も経過している
気筒について点火を行わないようにして、内燃機関を保
護している。
【0063】請求項19記載の内燃機関自動停止始動制
御装置は、請求項17または18記載の構成において、
前記内燃機関は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を
噴射する筒内噴射式内燃機関であり、前記自動停止時混
合気形成手段は、内燃機関が自動停止状態となった場合
に燃料噴射弁から、吸気弁と排気弁とが共に閉じている
気筒の燃焼室内に燃料を噴射することにより、該燃焼室
内を火花点火可能な混合気状態とすることを特徴とす
る。
【0064】内燃機関が筒内噴射式内燃機関である場合
には、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関が自動停
止状態となった場合に燃料噴射弁から、吸気弁と排気弁
とが共に閉じている気筒の燃焼室内に燃料を噴射する。
このことにより、吸気弁と排気弁とが共に閉じている気
筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とする。
【0065】こうして、自動始動した場合には、最初の
点火タイミングで燃焼を開始させることが可能となり、
内燃機関の運転開始を迅速にすることができる。請求項
20記載の内燃機関自動停止始動制御装置は、請求項1
7または18記載の構成において、前記内燃機関は、燃
料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射式
内燃機関であり、前記自動停止時混合気形成手段は、内
燃機関の自動停止直前において、内燃機関が自動停止状
態となった場合に吸気弁と排気弁とが共に閉じた状態に
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、内燃機関の自動停止状態において該気筒の燃焼
室内を火花点火可能な混合気状態とすることを特徴とす
る。
【0066】内燃機関が筒内噴射式内燃機関である場合
に、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
直前において、内燃機関が自動停止状態となった場合に
吸気弁と排気弁とが共に閉じた状態になると推定される
気筒の燃焼室内に燃料を噴射する。このことにより、内
燃機関の自動停止状態において吸気弁と排気弁とが共に
閉じている気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態
とする。
【0067】こうして、自動始動した場合には、最初の
点火タイミングで燃焼を開始させることが可能となり、
内燃機関の運転開始を迅速にすることができる。なお、
燃料を燃焼室内に噴射するための高圧燃料ポンプが内燃
機関により駆動されている場合には、内燃機関の自動停
止直前に燃焼室内に燃料を噴射することにより、十分な
燃料圧力下にて燃料噴射を確実に実行させることができ
る。
【0068】請求項21記載の内燃機関自動停止始動制
御装置は、請求項17または18記載の構成において、
前記内燃機関は、燃料噴射弁から吸気ポートに燃料を噴
射する吸気ポート噴射式内燃機関であり、前記自動停止
時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止直前におい
て、内燃機関が自動停止状態となった場合に吸気弁と排
気弁とが共に閉じた状態になると推定される気筒の吸気
ポートに燃料を噴射することにより、内燃機関の自動停
止状態において該気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合
気状態とすることを特徴とする。
【0069】内燃機関が吸気ポート噴射式内燃機関であ
る場合には、自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の
自動停止直前において、内燃機関が自動停止状態となっ
た場合に吸気弁と排気弁とが共に閉じた状態になると推
定される気筒の吸気ポートに燃料を噴射する。このこと
により、内燃機関の自動停止状態において吸気弁と排気
弁とが共に閉じている気筒の燃焼室内を火花点火可能な
混合気状態とする。
【0070】こうして、自動始動した場合には、最初の
点火タイミングで燃焼を開始させることが可能となり、
内燃機関の運転開始を迅速にすることができる。請求項
22記載の内燃機関自動停止始動制御装置は、請求項1
7〜21のいずれか記載の構成において、前記自動停止
時混合気形成手段は、自動停止状態の内燃機関の気筒の
内で、吸気弁と排気弁とが共に閉じている気筒以外の気
筒の燃焼室内に混合気を形成しないことを特徴とする。
【0071】自動停止時混合気形成手段は、自動停止状
態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁とが共に閉
じている気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態と
することに加えて、吸気弁と排気弁とが共に閉じている
気筒以外の気筒の燃焼室内に混合気を形成しない。
【0072】混合気の形成を、自動停止状態において吸
気弁と排気弁とが共に閉じている気筒に限ることによ
り、自動停止中に吸気ポート側や排気ポート側へ混合気
が漏出することを防止することができる。
【0073】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は上述した
発明が適用されたガソリンエンジン(以下、「エンジ
ン」と略す)2の概略構成を示す。図2はこのエンジン
2の制御系統のブロック図を表す。本エンジン2は、火
花点火式でかつ筒内噴射式内燃機関として構成され、自
動車駆動用として自動車車両に搭載されている。
【0074】エンジン2は6つのシリンダ2aを有して
いる。図3〜図6にも示すごとく、各シリンダ2aに
は、シリンダブロック4、シリンダブロック4内で往復
動するピストン6、およびシリンダブロック4上に取り
付けられたシリンダヘッド8にて区画された燃焼室10
がそれぞれ形成されている。
【0075】そして各燃焼室10には、それぞれ第1吸
気弁12a、第2吸気弁12bおよび一対の排気弁16
が設けられている。この内、第1吸気弁12aは第1吸
気ポート14aに接続され、第2吸気弁12bは第2吸
気ポート14bに接続され、一対の排気弁16は一対の
排気ポート18にそれぞれ接続されている。
【0076】図3は1シリンダ分のシリンダヘッド8の
水平方向断面図であって、図示されるように第1吸気ポ
ート14aおよび第2吸気ポート14bは略直線状に延
びるストレート型吸気ポートである。また、シリンダヘ
ッド8の内壁面の中央部には点火プラグ20が配置され
ている。更に、第1吸気弁12aおよび第2吸気弁12
b近傍のシリンダヘッド8の内壁面周辺部には、燃焼室
10内に直接燃料を噴射できるように燃料噴射弁22が
配置されている。この燃料噴射弁22にはエンジン2の
回転により駆動される高圧燃料ポンプ(図示略)から燃
料分配管(図示略)を介して高圧燃料が供給されてい
る。この高圧燃料の圧力は、後述する電子制御ユニット
(以下、「ECU」と称する)60により、燃焼室10
内への噴射に適切な状態に調整されている。すなわち、
ECU60は、高圧燃料ポンプに設けられた電磁スピル
弁55(図2)の駆動デューティを、燃圧センサ50a
(図2)にて検出された燃料分配管内の燃料圧力Pとエ
ンジン2の運転状態とに応じて調整することにより、燃
料圧力制御を実行している。
【0077】なお、図4はピストン6の頂面の平面図、
図5は図3におけるX−X断面図、図6は図3における
Y−Y断面図である。図示されるように略山形に形成さ
れたピストン6の頂面には燃料噴射弁22の下方から点
火プラグ20の下方まで延びるドーム形の輪郭形状を有
する凹部24が形成されている。
【0078】図1に示したごとく、各シリンダ2aの第
1吸気ポート14aは吸気マニホールド30内に形成さ
れた第1吸気通路30aを介してサージタンク32に接
続されている。また、第2吸気ポート14bは第2吸気
通路30bを介してサージタンク32に連結されてい
る。この内、各第2吸気通路30b内にはそれぞれ気流
制御弁34が配置されている。これらの気流制御弁34
は、共通のシャフト36を介して接続されていると共
に、このシャフト36を介して負圧式アクチュエータ3
7により開閉駆動される。なお、気流制御弁34が閉状
態とされた場合には、第1吸気ポート14aのみから吸
入される吸気により燃焼室10内には強い旋回流S(図
3)が生じる。
【0079】サージタンク32は吸気ダクト40を介し
てエアクリーナ42に連結されている。吸気ダクト40
内にはモータ44(DCモータまたはステップモータ)
によって駆動されるスロットル弁46が配置されてい
る。このスロットル弁46の開度(スロットル開度T
A)はスロットル開度センサ46aにより検出され、ス
ロットル弁46は運転状態に応じて開度制御される。ま
た、各シリンダ2aの各排気ポート18は排気マニホル
ド48に連結されている。排気マニホルド48は触媒コ
ンバータ49を介して排気を浄化して外部に排出してい
る。
【0080】図2に示したごとく、ECU60は、デジ
タルコンピュータからなり、双方向バス60aを介して
相互に接続されたCPU(マイクロプロセッサ)60
b、ROM(リードオンリメモリ)60c、RAM(ラ
ンダムアクセスメモリ)60d、バックアップRAM6
0e、入力回路60fおよび出力回路60gを備えてい
る。
【0081】スロットル開度TAを検出するスロットル
開度センサ46aはスロットル弁46の開度TAに比例
した出力電圧を入力回路60fに入力している。アクセ
ルペダル74にはアクセル開度センサ76が取り付けら
れ、アクセルペダル74の踏み込み量ACCPに比例し
た出力電圧を入力回路60fに入力している。ブレーキ
ペダル78の踏み込み状態を検出するストップランプス
イッチ80はストップランプスイッチ信号SLSWを入
力回路60fに入力している。回転数センサ82は、ク
ランクシャフト(図示略)が10°回転する毎に出力パ
ルスを発生し、この出力パルスを入力回路60fに入力
している。気筒判別センサ84は例えばシリンダ2aの
内の1番シリンダが吸気上死点に達したときに出力パル
スを発生し、この出力パルスを入力回路60fに入力し
ている。CPU60bでは気筒判別センサ84の出力パ
ルスと回転数センサ82の出力パルスから現在のクラン
ク角を計算し、回転数センサ82の出力パルスの頻度か
らエンジン回転数NEを計算している。なお、クランク
角はエンジン回転数NEを考慮することにより、出力パ
ルス間隔である10°CAより高い分解能にて、例え
ば、1°CAの分解能にて求められている。
【0082】また、エンジン2のシリンダブロック4に
は水温センサ86が設けられ、エンジン2の冷却水温度
THWを検出し冷却水温度THWに応じた出力電圧を入
力回路60fに入力している。サージタンク32には、
吸気圧センサ88が設けられ、サージタンク32内の吸
気圧(吸入空気の圧力:絶対圧)PMに対応した出力電
圧を入力回路60fに入力している。排気マニホルド4
8には空燃比センサ90が設けられ、空燃比に応じた出
力電圧Voxを入力回路60fに入力している。前述し
た燃料分配管に設けられた燃圧センサ50aは燃料分配
管内の燃料圧力Pに応じた出力電圧を入力回路60fに
入力している。搭載されているバッテリ92の電圧VB
は入力回路60fに入力している。またトランスミッシ
ョン(図示略)の出力側には車速センサ94が設けら
れ、トランスミッションの出力軸の回転に基づき車速S
PDに応じた信号を入力回路60fに入力している。
【0083】出力回路60gは、各燃料噴射弁22、負
圧式アクチュエータ37、スロットル弁46の駆動用モ
ータ44、電磁スピル弁55、イグナイタ100および
スタータモータ102に接続されて、各アクチュエータ
装置22,37,44,55,100,102を必要に
応じて駆動制御している。
【0084】次にエンジン2において始動完了後に行わ
れる燃料噴射制御について説明する。図7のフローチャ
ートに、燃料噴射制御に必要な運転領域を設定する処理
を示す。本処理は予め設定されているクランク角毎に周
期的に実行される処理である。なお、以下に説明する各
フローチャート中の個々の処理ステップを「S〜」で表
す。
【0085】まず、回転数センサ82の信号から得られ
ているエンジン回転数NEおよびアクセル開度センサ7
6の信号から得られているアクセルペダル74の踏み込
み量(以下、アクセル開度と称する)ACCPがRAM
60dの作業領域に読み込まれる(S100)。
【0086】次に、エンジン回転数NEとアクセル開度
ACCPとに基づいて、リーン燃料噴射量QLを算出す
る(S110)。このリーン燃料噴射量QLは、成層燃
焼を行う際にエンジン2の出力トルクを要求トルクとす
るのに最適な燃料噴射量を表している。リーン燃料噴射
量QLは予め実験により求められ、図8に示すごとく、
アクセル開度ACCPとエンジン回転数NEとをパラメ
ータとするマップとしてROM60c内に記憶されてい
る。ステップS110ではこのマップに基づいてリーン
燃料噴射量QLが算出される。なお、マップでは離散的
に数値が配置されているので、パラメータとして一致す
る値が存在しない場合には、補間計算により求めること
になる。このような補間によるマップからの算出は、こ
こで述べたマップ以外のマップから必要な数値を求める
場合にも同様に行われる。
【0087】次に、リーン燃料噴射量QLとエンジン回
転数NEとに基づいて、図9のマップに示されるような
3つの領域Rl,R2,R3のいずれかが運転領域とし
て設定される(S115)。こうして一旦、本処理を終
了する。なお、図9のマップは、予め実験により適切な
燃料噴射形態をリーン燃料噴射量QLとエンジン回転数
NEとに応じて設定したものであり、リーン燃料噴射量
QLとエンジン回転数NEとをパラメータとするマップ
としてROM60c内に記憶されている。
【0088】このように運転領域が設定されると、設定
された運転領域Rl〜R3に応じて燃料噴射形態が制御
される。すなわち、図9に示したごとくリーン燃料噴射
量QLおよびエンジン回転数NEが境界線QQ1よりも
小さい運転領域R1では、リーン燃料噴射量QLに応じ
た量の燃料を圧縮行程末期に噴射する。この圧縮行程末
期での噴射による噴射燃料は、燃料噴射弁22からピス
トン6の凹部24内に進行した後、凹部24の周壁面2
6(図4,5)に衝突する。周壁面26に衝突した燃料
は気化せしめられつつ移動して点火プラグ20近傍の凹
部24内に可燃混合気層を形成する。そしてこの層状の
可燃混合気に点火プラグ20によって点火がなされるこ
とにより、成層燃焼が行われる。このことにより、燃料
に対して極めて過剰な吸入空気が存在する燃焼室内にお
いて安定した燃焼を行わせることができる。
【0089】また、リーン燃料噴射量QLおよびエンジ
ン回転数NEが境界線QQ1と境界線QQ2との間であ
る運転領域R2では、リーン燃料噴射量QLに応じた量
の燃料を吸気行程と圧縮行程末期とに2回に分けて噴射
する。すなわち、吸気行程に第1回目の燃料噴射が行わ
れ、次いで圧縮行程末期に第2回目の燃料噴射が行われ
る。第1回目の噴射燃料は吸入空気と共に燃焼室10内
に流入し、この噴射燃料によって燃焼室10内全体に均
質な希薄混合気が形成される。また、圧縮行程末期に第
2回目の燃料噴射が行われる結果、前述したごとく点火
プラグ20近傍の凹部24内には可燃混合気層が形成さ
れる。そしてこの層状の可燃混合気に点火プラグ20に
よって点火がなされ、またこの点火火炎によって燃焼室
10内全体を占める希薄混合気が燃焼される。すなわ
ち、運転領域R2では前述した運転領域R1よりも成層
度の弱い成層燃焼が行われる。このことにより、運転領
域R1と運転領域R3とをつなぐ中間領域で滑らかなト
ルク変化を実現させることができる。
【0090】リーン燃料噴射量QLおよびエンジン回転
数NEが境界線QQ2よりも大きい場合の運転領域R3
では、理論空燃比基本燃料噴射量QBSに基づいて各種
の補正を行った燃料量を吸気行程にて噴射する。この噴
射燃料は吸入空気の流入とともに燃焼室10内に流入し
て点火まで流動する。このことにより燃焼室10内全体
に均質な理論空燃比(後述するごとく、増量補正により
理論空燃比より燃料濃度が濃いリッチ空燃比に制御され
る場合もある)の均質混合気が形成され、この結果、均
質燃焼が行われる。
【0091】上述した運転領域設定処理により設定され
た運転領域に基づいて実行される燃料噴射量制御処理の
フローチャートを図10に示す。本処理は予め設定され
ているクランク角毎に周期的に実行される処理である。
【0092】燃料噴射量制御処理が開始されると、ま
ず、アクセル開度センサ76の信号から得られているア
クセル開度ACCP、回転数センサ82の信号から得ら
れているエンジン回転数NE、吸気圧センサ88の信号
から得られている吸気圧PM、および空燃比センサ90
の信号から得られている空燃比検出値VoxをRAM6
0dの作業領域に読み込む(S120)。
【0093】次に、前述した運転領域設定処理にて(図
7)、現在、運転領域R3が設定されているか否かが判
定される(S126)。運転領域R3が設定されている
と判定された場合には(S126で「YES」)、予め
ROM60cに設定されている図11のマップを用い
て、吸気圧PMとエンジン回転数NEとから、理論空燃
比基本燃料噴射量QBSが算出される(S130)。
【0094】次に、高負荷増量OTP算出処理(S14
0)が行われる。この高負荷増量OTP算出処理につい
て図12のフローチャートに基づいて説明する。高負荷
増量OTP算出処理では、まず、アクセル開度ACCP
が高負荷増量判定値KOTPACを越えているか否かが
判定される(S141)。ACCP≦KOTPACであ
れば(S141で「NO」)、高負荷増量OTPには値
「0」が設定される(S142)。すなわち燃料の増量
補正は行われない。こうして、高負荷増量OTP算出処
理を一旦出る。
【0095】一方、ACCP>KOTPACであれば
(S141で「YES」)、高負荷増量OTPには値M
(例えば、1>M>0)が設定される(S144)。す
なわち燃料の増量補正の実行が設定される。この増量補
正は、高負荷時に触媒コンバータ49が過熱するのを防
止するためになされる。
【0096】図10に戻り、ステップS140にて高負
荷増量OTPが算出された後に、空燃比フィードバック
条件が成立しているか否かが判定される(S150)。
例えば、「(1)始動時でない。(2)暖機完了してい
る。(例えば冷却水温度THW≧40℃)(3)空燃比
センサ90は活性化が完了している。(4)高負荷増量
OTPの値が0である。」の条件がすべて成立している
か否かが判定される。
【0097】空燃比フィードバック条件が成立していれ
ば(S150で「YES」)、空燃比フィードバック係
数FAFとその学習値KGの算出が行われる(S16
0)。空燃比フィードバック係数FAFは空燃比センサ
90の出力に基づいて算出される。また、学習値KGは
空燃比フィードバック係数FAFにおける、中心値1.
0からのずれ量を記憶するものである。これらの値を用
いた空燃比フィードバック制御技術は特開平6−107
36号公報などに示されているごとく種々の手法が知ら
れている。
【0098】一方、空燃比フィードバック条件が成立し
ていなければ(S150で「NO」)、空燃比フィード
バック係数FAFには1.0が設定される(S17
0)。ステップS160またはS170の次に、燃料噴
射量Qが次式1のごとく求められる(S180)。
【0099】
【数1】 Q ← QBS{ 1 + OTP + (FAF-1.0) + (KG-1.0)}α + β … [式1] ここで、α,βはエンジン2の種類や制御の内容に応じ
て適宜設定される係数である。
【0100】こうして一旦燃料噴射量制御処理を終了す
る。また、ステップS126にて、運転領域R3以外の
領域、すなわち運転領域R1,R2のいずれかの場合は
(S126で「NO」)、燃料噴射量Qには、運転領域
設定処理(図7)のステップS110にて求められてい
るリーン燃料噴射量QLが設定される(S190)。こ
うして一旦燃料噴射量制御処理を終了する。
【0101】次に、自動停止制御処理を図13のフロー
チャートに示す。本処理は予め設定されている短時間毎
に周期的に実行される処理である。本処理においてエン
ジン2の自動停止処理が行われる。
【0102】本自動停止制御処理が開始されると、まず
自動停止実行を判定するための運転状態が読み込まれる
(S410)。例えば、水温センサ86から検出される
エンジン冷却水温THW、アクセル開度センサ76から
検出されるアクセルペダル74の踏み込み有無、バッテ
リ92の電圧VB、ストップランプスイッチ80の信号
SLSWから検出されるブレーキペダル78の踏み込み
有無、および車速センサ94の信号から検出される車速
SPDを、RAM60dの作業領域に読み込む。
【0103】次に、これらの運転状態から自動停止条件
が成立したか否かが判定される(S420)。例えば、
(1)エンジン2が暖機後でありかつ過熱していない状
態(エンジン冷却水温THWが水温上限値THWmax
よりも低く、かつ水温下限値THWminより高い)、
(2)アクセルペダル74が踏まれていない状態(アク
セル開度ACCP=0°)、(3)バッテリ92の充電
量がある程度以上である状態(電圧VBが基準電圧以
上)、(4)ブレーキペダル78が踏み込まれている状
態(ストップランプスイッチ信号SLSWが「O
N」)、および(5)車両が停止している状態(車速S
PDが0km/h)であるとの条件(1)〜(5)がす
べて満足された場合に自動停止条件が成立したと判定す
る。
【0104】上記条件(1)〜(5)の一つでも満足さ
れていない場合には自動停止条件は不成立として(S4
20で「NO」)、一旦本処理を終了する。一方、運転
者が交差点等にて自動車を停止させたことにより、自動
停止条件が成立した場合には(S420で「YE
S」)、まず、後述する自動停止中燃料噴射処理の開始
設定がなされる(S430)。このことにより、自動停
止状態となったエンジン2の内、圧縮行程にあるシリン
ダ2aの燃焼室10内に燃料噴射が実行される。
【0105】次に図10で述べた燃料噴射量制御処理の
停止設定がなされ、このことにより燃料噴射量が「0」
となる(S440)。更に点火時期制御処理(図示略)
の停止設定がなされる(S450)。このことにより燃
料噴射と点火とが停止して、直ちにエンジン2の運転は
停止する。またエンジン2の停止により高圧燃料ポンプ
の駆動も停止する。
【0106】そして後述する自動始動制御処理の開始が
設定され(S460)、一旦本処理を終了する。まず、
自動停止中燃料噴射処理について図14のフローチャー
トに基づいて説明する。本自動停止中燃料噴射処理は、
短時間の制御周期にて実行される処理である。
【0107】本処理が開始されるとまず、既に検出され
ている吸気圧PM、エンジン回転数NEおよびクランク
角CAをRAM60dの作業領域に読み込む(S50
0)。次に、エンジン回転数NEが「0(rpm)」か
否かが判定される(S510)。ここで、自動停止中燃
料噴射処理の開始直後であって、未だエンジン2が完全
に回転を停止しておらず、NE≠0の場合(S510で
「NO」)には、現在のクランク角CAが理論空燃比基
本燃料噴射量QBS算出用クランク角か否かが判定され
る(S515)。
【0108】ここで、理論空燃比基本燃料噴射量QBS
算出用クランク角とは、各シリンダ2aについて吸気行
程の中央に位置するクランク角CAである。本エンジン
2は6気筒であるので、各シリンダ2aの行程が図15
に示すごとくであれば、90°CA,210°CA,3
30°CA,450°CA,570°CA,690°C
Aが該当する。これ以外のクランク角CA、例えば吸気
行程末期のクランク角CAでも良い。
【0109】現在のクランク角CAが上記理論空燃比基
本燃料噴射量QBS算出用クランク角に該当しない場合
には(S515で「NO」)、このまま、一旦、本処理
を終了する。
【0110】一方、現在のクランク角CAが上記理論空
燃比基本燃料噴射量QBS算出用クランク角に該当する
場合には(S515で「YES」)、次に理論空燃比基
本燃料噴射量QBSの算出がなされる(S520)。こ
の処理は、燃料噴射量制御処理(図10)のステップS
130と同じ処理が行われ、吸気圧PMとエンジン回転
数NEとに基づいて、図11に示したマップから理論空
燃比基本燃料噴射量QBSが算出される。
【0111】次に、現在、吸気行程にあるシリンダ2a
の気筒番号(以下、「#」で表す)iを求める(S53
0)。すなわち、現在のクランク角CAから、いずれの
シリンダ2aが吸気行程にあるかを判断して#iを設定
する。
【0112】例えば、210°CAである場合には#5
のシリンダ2aが、570°CAである場合には#2の
シリンダ2aが吸気行程にあることが判明する。次に現
在、吸気行程にある#iのシリンダ2a用の燃料噴射量
Qiが次式2に示すごとく算出される(S540)。
【0113】
【数2】 Qi ← QBS{ 1 + (KG − 1.0)}α + β … [式2] ここで、α,βはエンジン2の種類や制御の内容に応じ
て適宜設定される係数である。この式2は前記式1にお
いてOTP=0、FAF=1.0とした式に該当する。
このようにして算出されたQiは#iのシリンダ2aに
対しては理論空燃比を実現する燃料量となる。こうして
一旦、本処理を終了する。
【0114】以後、エンジン回転数NEが「0」となら
ない限り(S510で「NO」)、クランク角CAが上
記理論空燃比基本燃料噴射量QBS算出用クランク角に
該当する毎に(S515で「YES」)、吸気行程にあ
るシリンダ2aの燃焼室10内を理論空燃比にすること
が可能な燃料量が順次算出されRAM60dに記憶され
る。
【0115】なお、前述した自動停止制御処理(図1
3)にて、ステップS440,S450の処理により、
エンジン2を停止させる処理が行われても、その時点で
いずれかのシリンダ2aは燃焼状態にあり、実際にエン
ジン2が停止するまでには、2,3行程分は回転する。
したがって、Qiについても、2,3またはそれ以上の
データが求められて記憶される。
【0116】そして、実際にエンジン2が停止すると、
NE=0となり(S510で「YES」)、まず、変数
jに、「1」が設定される(S550)。そして、#j
のシリンダ2aは噴射条件が成立しているか否かが判定
される(S560)。
【0117】ここで、噴射条件とは、「(1)吸気弁1
2a,12bと排気弁16とが共に閉じている状態」、
「(2)自動始動時の燃料噴射タイミングを経過しかつ
自動始動時の点火タイミング以前にある状態」の2つの
条件がすべて満足されている状態である。
【0118】図15に示すごとく、θin〜θexまで
は吸気弁12a,12bと排気弁16とが共に閉じてい
る期間である。また、θigは始動時における点火タイ
ミングである。また、自動始動時の燃料噴射タイミング
は吸気行程である。このことから、各シリンダ2aにお
いて噴射条件が成立しているクランク角CAの範囲Ti
njは、θinからθigまでの範囲である。したがっ
て#jのシリンダ2aの範囲Tinj内に、エンジン2
が停止している現在のクランク角CAが入っていれば、
#jのシリンダ2aは噴射条件が成立していることにな
る。
【0119】#jのシリンダ2aについて噴射条件が成
立していれば(S560で「YES」)、この#jのシ
リンダ2aの燃焼室10内に、燃料噴射弁22から前述
したステップS540で求めた燃料噴射量Qj分の燃料
が噴射される(S570)。なお、この時、高圧燃料ポ
ンプは停止したばかりなので、燃料圧力は十分に残存し
ており、1,2回の燃料噴射は可能である。なお、エン
ジン2の停止直前に燃料圧力を限界まで上昇させておい
ても良い。
【0120】ステップS570の次に、または#jのシ
リンダ2aについて噴射条件が成立していない場合(S
560で「NO」)に、変数jが「6」か否かが判定さ
れる(S580)。j<6の場合(S580で「N
O」)には、jをインクリメントして(S590)、再
度ステップS560から繰り返す。したがって、次にj
=2となるので、#2のシリンダ2aについて、噴射条
件が成立しているか否かが判定され(S560)、成立
していれば(S560で「YES」)、#jのシリンダ
2aの燃焼室10内に、燃料噴射弁22から前述したス
テップS540で求めた燃料噴射量Qj分の燃料が噴射
される(S570)。このようにして、j=6まで、ス
テップS560,S570を繰り返す。
【0121】このことにより、例えば、図15に示した
クランク角CA=θx1でエンジン2が自動停止してい
た場合には、#5のシリンダ2aの燃焼室10内に、燃
料噴射弁22から燃料が噴射される。クランク角CA=
θx2でエンジン2が自動停止していた場合には、#2
および#4の2つのシリンダ2aの燃焼室10内に、燃
料噴射弁22から燃料が噴射される。
【0122】そして、j=6となることにより(S58
0で「YES」)、次に、本自動停止中燃料噴射処理の
停止設定を行う(S600)。このことにより、本処理
の実行は停止される。
【0123】次に、自動始動制御処理を図16のフロー
チャートに示す。本処理は予め設定されている短時間毎
に周期的に実行される処理である。本自動始動制御処理
が開始されると、まず自動始動処理を実質的に実行する
か否かの判定のためにエンジン運転状態が読み込まれる
(S710)。ここでは、例えば、自動停止制御処理
(図13)のステップS410にて読み込んだデータと
同じ、エンジン冷却水温THW、アクセル開度ACC
P、バッテリ92の電圧VB、ストップランプスイッチ
信号SLSWおよび車速SPDを、RAM60dの作業
領域に読み込む。
【0124】次に、これらの運転状態から自動始動条件
が成立したか否かが判定される(S720)。例えば、
(1)エンジン2が暖機後でありかつ過熱していない状
態(エンジン冷却水温THWが水温上限値THWmax
よりも低く、かつ水温下限値THWminより高い)、
(2)アクセルペダル74が踏まれていない状態(アク
セル開度ACCP=0°)、(3)バッテリ92の充電
量がある程度以上である状態(電圧VBが基準電圧以
上)、(4)ブレーキペダル78が踏み込まれている状
態(ストップランプスイッチ信号SLSWが「O
N」)、および(5)車両が停止している状態(車速S
PDが0km/h)であるとの条件(1)〜(5)の内
の1つでも満足されなかった場合に自動始動条件が成立
したと判定する。なお、自動始動条件としては、自動停
止条件にて用いた各条件と同じ条件(1)〜(5)を用
いる必要はなく、条件(1)〜(5)以外の条件を設定
しても良く。また条件(1)〜(5)の内のいくつかに
絞っても良い。
【0125】上記条件(1)〜(5)のすべてが満足さ
れている場合には自動始動条件は不成立として(S72
0で「NO」)、一旦本処理を終了する。上記条件
(1)〜(5)の一つでも満足されなくなった場合には
自動停止条件は成立したとして(S720で「YE
S」)、自動始動処理の実行が設定される(S73
0)。この自動始動処理の実行設定により、まず、スタ
ータモータ102が駆動されてエンジン2のクランクシ
ャフトが回転されるとともに、始動時の燃料噴射制御処
理(ここでは吸気行程噴射であり、理論空燃比あるいは
更に燃料濃度が濃い空燃比となる燃料量の噴射)と点火
時期制御処理(ここでは図15に示したθigでの点
火)とが実行されて、エンジン2が自動始動される。始
動が完了すれば、図10で述べた燃料噴射量制御処理、
点火時期制御処理(図示略)、その他のエンジン運転に
必要な処理が開始される。
【0126】そして、次に、本自動始動制御処理自身の
停止設定がなされる(S740)。このことにより自動
始動制御処理は停止する。例えば、図15に示したクラ
ンク角CA=θx1(380°CA)でエンジン2が停
止していた場合には、自動停止中燃料噴射処理(図1
4)のステップS570にて、#5のシリンダ2aの燃
焼室10内に燃料が噴射されている。この燃料は、自動
停止中に燃焼室10内の残留熱量により十分に霧化され
る。したがって、自動始動時にスタータモータ102に
てエンジン2のクランクシャフトの回転が開始される際
には、点火時期としてBTDC5°CAが設定されるの
で、最初の点火時期である95°CA回転した後のクラ
ンク角θig=475°CAにて最初の点火による燃焼
が行われる。そして、始動時は吸気行程噴射であること
から、自動始動時に吸気行程である#3および#6のシ
リンダ2aの燃焼室10内にも燃料が噴射される。
【0127】このため、#5で点火による燃焼が生じた
後、これに引き続いて120°CA回転する毎に、#3
→#6→#2→#4→#1→#5→#3→…と点火によ
る燃焼が実行される。この後、エンジン回転数NEが上
昇すれば、エンジン始動完了と判定されて、エンジン運
転状態に応じて適切な点火時期が設定される。
【0128】また、クランク角CA=θx2(90°C
A)でエンジン2が停止していた場合には、#2および
#4の2つのシリンダ2aの各燃焼室10内に燃料が噴
射されている。これらの燃料は、自動停止中に各燃焼室
10内の残留熱量により十分に霧化される。したがっ
て、自動始動時にスタータモータ102にてエンジン2
のクランクシャフトの回転が開始される際には、最初の
点火時期である25°CA回転した後のクランク角θi
g=115°CAにて最初の点火による燃焼が#2のシ
リンダ2aにて行われる。更に、引き続きクランク角θ
ig=235°CAにて点火による燃焼が#4のシリン
ダ2aにて行われる。そして、始動時は吸気行程噴射で
あることから、自動始動時に吸気行程である#1のシリ
ンダ2aの燃焼室10内にも燃料が噴射されている。こ
のため、#2,#4で点火による燃焼が生じた後、これ
に引き続いて120°CA回転する毎に、#1→#5→
#3→#6→#2→#4→#1→…と点火による燃焼が
実行される。
【0129】なお、図15の例は、始動時の固定点火時
期としてBTDCのクランク角CAが設定されたもので
あるが、これ以外に、ATDCのクランク角CAを設定
しても良い。例えば、図17はATDC5°CAを始動
時の固定点火時期としたものである。この場合は、クラ
ンク角CA=θx1(380°CA)でエンジン2が停
止していた場合には、始動開始直後のクランク角θig
=485°CAにて最初の点火による燃焼が行われ、ク
ランク角CA=θx2(90°CA)でエンジン2が停
止していた場合には、始動開始直後のクランク角θig
=125°CAと245°CAにて最初および2番目の
点火による燃焼が行われる。
【0130】なお、図17に示すごとく始動時の点火時
期がATDCである場合には、自動停止中に、自動始動
時の点火タイミング以前の膨張行程(爆発行程)にある
シリンダ2aが存在する場合には、膨張行程にて燃料噴
射がなされることになる。例えば、図17に示すクラン
ク角CA=θx3(483°CA)でエンジン2が自動
停止した場合、自動停止中に圧縮行程の#3のシリンダ
2aとともに膨張行程の#5のシリンダ2aに対しても
燃料噴射がなされる。
【0131】上述した構成において、自動停止中燃料噴
射処理(図14)が自動停止時混合気形成手段としての
処理に相当する。以上説明した本実施の形態1によれ
ば、以下の効果が得られる。
【0132】(イ).自動停止中燃料噴射処理(図1
4)のステップS550〜S590の一連の処理によ
り、「(1)吸気弁12a,12bと排気弁16とが共
に閉じている状態(θin〜θex)」、「(2)自動
始動時の燃料噴射タイミング(吸気行程)を経過しかつ
自動始動時の点火タイミングθig以前にある状態」の
2つの条件がすべて満足されているシリンダ2aの燃焼
室10内に、理論空燃比の混合気となるように燃料を噴
射している。
【0133】このようにして自動停止中に燃料噴射され
たシリンダ2aは、自動始動した場合に最初に点火タイ
ミングθigが到来するシリンダあるいはシリンダ群と
なる。
【0134】従来のごとく単に燃料噴射を停止して自動
停止に入った場合には、停止状態で圧縮行程にあるシリ
ンダ内には混合気は存在していない。圧縮行程にあるシ
リンダは、最初に点火タイミングθigが到来するシリ
ンダであることから、最初の点火タイミングθigでは
点火による燃焼が起きず、早くとも2番目以降の点火タ
イミングθigで初めて点火による燃焼が生じることに
なる。例えば、図15のグラフ上では、クランク角CA
=θx1(380°CA)でエンジン2が停止していた
場合には、従来では早くとも#3のシリンダ2aの点火
タイミングθig=595°CAから点火による燃焼が
生じ、最低でも215°CA分回転するまで燃焼は生じ
ないことになる。また、クランク角CA=θx2(90
°CA)でエンジン2が停止していた場合には、早くと
も#1のシリンダ2aの点火タイミングθig=355
°CAから点火による燃焼が生じ、最低でも265°C
A分回転するまで燃焼は生じないことになる。
【0135】本実施の形態1では、吸気弁12a,12
bと排気弁16とが共に閉じ、自動始動時の燃料噴射タ
イミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミングθi
g以前にある状態のシリンダ2aの燃焼室10内に、自
動停止中に予め燃料を噴射して火花点火可能としてい
る。したがって自動始動時に最初に点火タイミングθi
gが到来するシリンダ2aから、必ず点火による燃焼を
生じさせることができる。図15の例では、95°CA
または25°CA分回転した後に最初の点火による燃焼
が実現する。
【0136】したがって、自動始動時に最初の点火タイ
ミングのチャンスで燃焼を開始させることができ、エン
ジン2の運転開始を迅速にすることができる。 (ロ).自動停止中燃料噴射処理(図14)のステップ
S550〜S590の処理により噴射される燃料は、エ
ンジン停止中に燃焼室10内において残留熱量により十
分に気化して混合状態の良好な混合気を形成する。この
ため、自動始動時の最初の点火による燃焼において、安
定した燃焼を確実に実行することができ、円滑な始動を
実現することができる。
【0137】(ハ).自動停止中燃料噴射処理(図1
4)のステップS550〜S590の処理では、吸気弁
12a,12bと排気弁16とが共に閉じ、自動始動時
の燃料噴射タイミングを経過しかつ自動始動時の点火タ
イミングθig以前にある状態のシリンダ2aの燃焼室
10内に燃料を噴射しているが、これ以外のシリンダ2
aの燃焼室10内には燃料は噴射していない。
【0138】自動始動時の点火タイミングθig後のシ
リンダ2aの燃焼室10内に混合気を形成してもその混
合気は点火の対象にならないことから、無駄な燃料消費
を防止することができる。
【0139】更に、燃料の供給を、自動停止状態におい
て吸気弁12a,12bと排気弁16とが共に閉じてい
るシリンダ2aに限ることにより、自動停止中に吸気ポ
ート14a,14b側や排気ポート18側へ混合気が漏
出することを防止することができる。
【0140】[実施の形態2]本実施の形態2では、自
動停止時に通常の自動始動時の点火タイミングより後の
状態となった圧縮行程のシリンダ2aに対しても燃料噴
射を実行し、そして、このシリンダ2aに対しては自動
始動時に直ちに点火し燃焼させている点が前記実施の形
態1とは異なる。
【0141】具体的には、本実施の形態2では、自動停
止中燃料噴射処理(図14)において、ステップS56
0にて判定される噴射条件は、「(1)圧縮行程にて吸
気弁12a,12bと排気弁16とが共に閉じている状
態」とされる。したがって、エンジン2が自動停止した
状態では、圧縮行程にあり吸気弁12a,12bと排気
弁16とが共に閉じているシリンダ2aの燃焼室10内
には、均質燃焼可能な混合気が存在していることにな
る。
【0142】更に、図18に示す自動始動開始時点火設
定処理が自動始動開始時に実行されて、始動時の通常の
点火時期制御以外の点火を実行する。すなわち、自動始
動処理実行設定(図16:ステップS730)がなされ
た場合に、自動始動開始時点火設定処理(図18)が1
回実行される。
【0143】自動始動開始時点火設定処理が開始する
と、まず、変数kに「1」が設定される(S810)。
次に#kのシリンダは自動停止中に燃料噴射がなされた
否かが判定される(S820)。自動停止中に燃料噴射
されたシリンダ2aの気筒番号は、自動停止中燃料噴射
処理(図14)にて記憶されているので、この記憶内容
と比較判定される。
【0144】#kのシリンダに対して自動停止中に燃料
噴射がなされていれば(S820で「YES」)、次に
#kのシリンダは、自動始動時に行われる点火時期θi
g(前記実施の形態1の例では、BTDC5°CA)を
経過しているか否かが、判定される(S830)。
【0145】点火時期θigを経過していれば(S83
0で「YES」)、気筒番号kのシリンダに対して直ち
に点火処理が実行される。このことにより、自動始動時
においては、エンジン2の自動停止中において燃料を噴
射されたシリンダ2aの内で点火時期θigを経過して
いるシリンダ2aは、直ちに点火され燃焼する。
【0146】そして、次に変数kが「6」か否かが判定
され(S850)、k<6であれば(S850で「N
O」)、変数kがインクリメントされて(S860)、
再度ステップS820の処理から繰り返される。
【0147】一方、#kのシリンダ2aに対して自動停
止中に燃料噴射がなされていない場合(S820で「N
O」)、あるいは#kのシリンダが点火時期θigを経
過していない場合(S830で「NO」)には、そのま
まステップS850の処理に移る。
【0148】こうして、6つのシリンダ2aの内で、ス
テップS820およびステップS830の条件が満足さ
れるシリンダ2aについて、直ちに点火がなされる。そ
して、この後に、ステップS820の条件のみが満足さ
れるシリンダ2aについては、始動時の通常の点火時期
(ここではBTDC5°CA)にて点火がなされる。そ
して、この間に、ステップS820の条件を満足しない
シリンダ2aにも順次、燃料噴射と点火とが行われるよ
うになる。
【0149】例えば、図19に示すごとく、クランク角
CA=θx11(357°CA)でエンジン2が停止し
ていた場合には、自動停止中に燃料を噴射されるのは、
#1および#5のシリンダ2aである。この内、#1の
シリンダ2aについては、自動始動時に設定される点火
時期θigを経過している。したがって、自動始動時に
は、ステップS840が実行されて、#1のシリンダ2
aの燃焼室10内の混合気に直ちに点火がなされる。そ
の後、#5のシリンダ2aについて点火時期θigが到
来して点火がなされ、さらに、#3→#6→#2→#4
→#1→#5→…と、120°CA毎に連続的に点火に
よる燃焼が実現する。
【0150】上述した構成において、自動停止中燃料噴
射処理(図14)が自動停止時混合気形成手段としての
処理に、自動始動開始時点火設定処理(図18)が自動
始動時点火手段としての処理に相当する。
【0151】以上説明した本実施の形態2によれば、以
下の効果が得られる。 (イ).本実施の形態2における自動停止中燃料噴射処
理(図14)のステップS550〜S590の一連の処
理により、「(1)圧縮行程にて吸気弁12a,12b
と排気弁16とが共に閉じている状態」が満足されてい
るシリンダ2aの燃焼室10内に、理論空燃比の混合気
となるように燃料を噴射している。
【0152】このようにして自動停止中に燃料噴射され
たシリンダ2aは、自動始動した場合に、最初に通常の
点火タイミングθigが到来する確率が非常に高い。従
来のごとく単に燃料噴射を停止して自動停止に入った場
合には、停止状態で圧縮行程にあるシリンダ内には混合
気は存在していない。圧縮行程にあるシリンダは、最初
に点火タイミングθigが到来する確率の高いシリンダ
であることから、最初の点火タイミングθigでは点火
による燃焼が起きず、2番目以降の点火タイミングθi
gで初めて点火による燃焼が生じる可能性が非常に高い
ことになる。
【0153】例えば、図19のグラフ上では、クランク
角CA=θx12(270°CA)でエンジン2が停止
していた場合には、早くとも#5のシリンダ2aの点火
タイミングθig=475°CAから点火による燃焼が
生じ、最低でも205°CA分の回転があるまで点火に
よる燃焼は生じないことになる。
【0154】本実施の形態2では、圧縮行程にて吸気弁
12a,12bと排気弁16とが共に閉じている状態の
シリンダ2aの燃焼室10内に、自動停止中に予め燃料
を噴射して火花点火可能としている。したがって通常の
点火時期においても、高い確率で、自動始動時に最初に
点火タイミングθigが到来するシリンダ2aから燃焼
を生じさせることができる。図19の停止クランク角C
A=θx12の例では、85°CA分の回転があった後
に最初の通常の点火による燃焼を生じさせることが可能
となる。
【0155】したがって、自動始動時に最初の点火タイ
ミングのチャンスで燃焼を開始させることが可能とな
り、エンジン2の運転開始を迅速にすることができる。 (ロ).前記実施の形態1と同様に、自動停止中燃料噴
射処理(図14)のステップS550〜S590の処理
により噴射される燃料は、エンジン停止中に燃焼室10
内において残留熱量により十分に気化して混合状態の良
好な混合気を形成する。このため、自動始動時の最初の
点火による燃焼において、安定した燃焼を確実に実行す
ることができ、円滑な始動を実現することができる。
【0156】(ハ).自動停止中燃料噴射処理(図1
4)のステップS550〜S590の処理では、圧縮行
程にて吸気弁12a,12bと排気弁16とが共に閉じ
ている状態のシリンダ2aの燃焼室10内に燃料を噴射
しているが、これ以外のシリンダ2aの燃焼室10内に
は燃料は噴射していない。このように燃料の供給を、自
動停止状態において吸気弁12a,12bと排気弁16
とが共に閉じているシリンダ2aに限ることにより、自
動停止中に吸気ポート14a,14b側や排気ポート1
8側へ混合気が漏出することを防止することができる。
【0157】(ニ).自動始動時には、自動停止中に燃
料を噴射したシリンダ2aの内で、点火タイミングθi
gが経過しているシリンダ2aに対しては、直ちに点火
するようにしている。このことにより、圧縮行程にて吸
気弁12a,12bと排気弁16とが共に閉じているシ
リンダ2aの燃焼室10内に存在する混合気は確実に燃
焼され、燃料が無駄に消費されることがない。しかも、
通常の点火タイミングを待つことなく自動始動時に直ち
に燃焼する。このことから、通常の自動始動時の点火タ
イミングθigにて最初に点火タイミングが到来するシ
リンダ2aよりも先に混合気の燃焼が生じる。したがっ
て、自動始動によるエンジン2の運転開始を一層迅速に
することができる。
【0158】[実施の形態3]本実施の形態3では、自
動停止中燃料噴射処理(図14)の代わりに、図20の
フローチャートに示す自動停止直前燃料噴射処理を実行
する点が、前記実施の形態1とは異なるものであり、他
の構成は前記実施の形態1と同じである。
【0159】本自動停止直前燃料噴射処理は、自動停止
条件が成立した場合(図13:S420で「YES」)
に、開始設定がなされる。このことにより、自動停止直
前燃料噴射処理は、短時間の制御周期にて実行されるよ
うになる。
【0160】本自動停止直前燃料噴射処理が開始される
と、まず、吸気圧PM、エンジン回転数NEおよびクラ
ンク角CAをRAM60dの作業領域に読み込む(S9
10)。次に、今回の処理が開始設定以後における初回
の処理であるか否かが判定される(S920)。初回で
あれば(S920で「YES」)、現在の吸気圧PM、
エンジン回転数NEおよびクランク角CAから、図21
に示す3次元マップに基づいてエンジン2が停止すると
推定される停止クランク角θstを求める(S93
0)。この図21のマップは、予め実験により自動停止
処理を開始した際の吸気圧PM、エンジン回転数NEお
よびクランク角CAと、停止クランク角θstとの関係
を求めておき、ROM60cに記憶したものである。
【0161】次に、変数jに「1」が設定される(S9
40)。そして、停止クランク角θstにおいて、#j
のシリンダ2aは噴射条件が成立しているか否かが判定
される(S950)。この噴射条件とは、前記実施の形
態1の自動停止中燃料噴射処理(図14)のステップS
560で述べた内容と同じ内容である。すなわち、
「(1)吸気弁12a,12bと排気弁16とが共に閉
じている状態」、「(2)自動始動時の燃料噴射タイミ
ングを経過しかつ自動始動時の点火タイミングθig以
前にある状態」の2つの条件がすべて満足されている場
合に成立する。
【0162】#jのシリンダ2aについて噴射条件が成
立していれば(S950で「YES」)、#jのシリン
ダ2aの吸気行程クランク角θcj(例えば、吸気行程
中央あるいは末期のクランク角)がRAM60dに記憶
される(S960)。次に変数jが「6」か否かが判定
される(S970)。また#jのシリンダ2aについて
噴射条件が成立していない場合(S950で「NO」)
も、ステップS970が処理される。
【0163】j<6の場合(S970で「NO」)に
は、jをインクリメントして(S980)、再度ステッ
プS950から処理を繰り返す。このようにして、#1
〜#6についてステップS950,S960の処理が終
了するとj=6となることから(S970で「YE
S」)、次にエンジン回転数NEが0(rpm)以上か
否かが判定される(S990)。自動停止処理に入った
直後であれば、エンジン2の回転は停止していないこと
から(S990で「YES」)、次に現在のクランク角
CAがステップS960にて記憶した吸気行程クランク
角θcjの中に存在するか否かが判定される(S100
0)。存在しなければ(S1000で「NO」)、この
まま一旦処理を終了する。
【0164】一方、現在のクランク角CAが吸気行程ク
ランク角θcjの中に存在すれば(S1000で「YE
S」)、次に理論空燃比基本燃料噴射量QBSの算出が
なされる(S1010)。ここで、理論空燃比基本燃料
噴射量QBSは前記実施の形態1の自動停止中燃料噴射
処理(図14)のステップS520と同様に、吸気圧P
Mとエンジン回転数NEとに基づいて、前記実施の形態
1の図11に示したマップから理論空燃比基本燃料噴射
量QBSが算出される。
【0165】次に、次式3にて、自動停止直前燃料噴射
量Qbを算出する(S1020)。
【0166】
【数3】 Qb ← QBS{ 1 + (KG − 1.0)}α + β … [式3] この式3の内容は、前記実施の形態1の式2で述べたご
とくである。
【0167】このようにして求めた自動停止直前燃料噴
射量Qbで、#jのシリンダ2aの燃焼室10内に燃料
を直ちに噴射する(S1030)。すなわち吸気行程噴
射がなされる。そして、今回燃料を噴射した吸気行程ク
ランク角θcjのデータをRAM60dから削除する
(S1040)。
【0168】次に、RAM60d内に未処理の吸気行程
クランク角θcjのデータが存在しているか否かが判定
される(S1050)。存在ししていれば(S1050
で「YES」)、一旦本処理を終了する。以後、ステッ
プS910から処理を繰り返す。
【0169】2回目以降は、ステップS920にて「N
O」と判定され、ステップS990〜S1050が繰り
返され、その時のクランク角CAがθcjに一致すれ
ば、該当する#jのシリンダ2aの燃焼室10内に前記
式3で計算される燃料が吸気行程にて噴射される。
【0170】一方、RAM60d内に未処理の吸気行程
クランク角θcjのデータが存在しなくなれば(S10
50で「NO」)、次に本自動停止直前燃料噴射処理の
停止設定がなされる(S1060)。このことにより、
本処理は終了し、以後、再度自動停止制御処理のステッ
プS420にて「YES」と判定されるまでは、実行さ
れることはない。
【0171】なお、処理を繰り返している際に、NE=
0となれば(S990で「NO」)、本自動停止直前燃
料噴射処理の停止設定がなされ(S1060)、本処理
は終了する。
【0172】このように、自動停止直前燃料噴射処理が
行われることにより、未だエンジン2が回転を止めてい
ない状態で、吸気行程にあるシリンダ2aの燃焼室10
内に燃料を噴射することができる。このように燃料噴射
されたシリンダ2aは、エンジン2が完全に停止した状
態では、吸気弁12a,12bと排気弁16とが共に閉
じ、かつ自動始動時の燃料噴射タイミング(吸気行程に
ある)を経過しかつ自動始動時の点火タイミングθig
以前にある状態となる。
【0173】例えば、図22に示したごとく、自動停止
処理が開始された(S420で「YES」)時にクラン
ク角θx20であった場合に、この時に推定された停止
クランク角θstで噴射条件を満足するシリンダ2aは
#5である。したがって、クランク角θx20以後のク
ランク角θx21において#5のシリンダ2aの燃焼室
10内に燃料を噴射する。このことにより、エンジン2
が完全に停止した時の停止クランク角θstにて、#5
のシリンダ2aの燃焼室10内に燃料が閉じこめられ
る。
【0174】以後、自動始動されて、最初に自動始動時
の点火タイミングθigになる#5のシリンダ2aにお
いて点火による燃焼が実現する。以後、#3→#6→#
2→#4→#1→#5→…と、120°CA毎に連続的
に点火による燃焼が実現する。
【0175】上述した構成において、自動停止直前燃料
噴射処理(図20)が自動停止時混合気形成手段として
の処理に相当する。以上説明した本実施の形態3によれ
ば、以下の効果が得られる。
【0176】(イ).自動停止直前燃料噴射処理(図2
0)の一連の処理により、エンジン2の回転が完全に停
止した時に「(1)吸気弁12a,12bと排気弁16
とが共に閉じている状態」、「(2)自動始動時の燃料
噴射タイミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミン
グ以前にある状態」の2つの条件がすべて満足されると
推定されるシリンダ2aの燃焼室10内に、エンジン2
の回転が停止する前に燃料を噴射して、理論空燃比の混
合気としている。
【0177】このことから、前記実施の形態1の(イ)
〜(ハ)と同じ効果を生じさせることができる。すなわ
ち、自動始動時に最初の点火タイミングのチャンスで迅
速に点火による燃焼を開始させることができ、エンジン
2の運転開始を迅速にすることができる。また、噴射さ
れた燃料は、エンジン停止中に燃焼室10内において残
留熱量により十分に気化して混合状態の良好な混合気を
形成する。このため、自動始動時の最初の点火による燃
焼において、安定した燃焼を確実に実行することがで
き、円滑な始動を実現することができる。更に、自動始
動時の点火タイミングθig後のシリンダ2aの燃焼室
10内に混合気を形成していないので、無駄な燃料消費
を防止することができる。また、燃料の供給を自動停止
状態において吸気弁12a,12bと排気弁16とが共
に閉じているシリンダ2aに限ることにより、自動停止
中に吸気ポート14a,14b側や排気ポート18側へ
混合気が漏出することを防止することができる。
【0178】(ロ).燃料を燃焼室10内に噴射するた
めの高圧燃料ポンプを回転させているエンジン2が完全
に停止する直前に、燃焼室10内に燃料を噴射させるこ
とができ、残圧に頼らずに十分な燃料圧力下にて燃料噴
射を確実に実行させることができる。
【0179】[実施の形態4]本実施の形態4では、自
動停止時に点火限界クランク角θcig以前にあるシリ
ンダ2aに対して、燃料噴射を実行している点が前記実
施の形態2とは異なる。他の構成は、実施の形態2と同
じである。
【0180】具体的には、前記実施の形態1の自動停止
中燃料噴射処理(図14)において、ステップS560
にて判定される噴射条件は、「(1)吸気弁12a,1
2bと排気弁16とが共に閉じている状態」と、
「(2)点火限界クランク角θcig以前にある状態」
との両条件が満足されている状態である。ここで点火限
界クランク角θcigは、混合気の燃焼により、始動開
始時に、ある程度以上の出力トルクを得られるクランク
角の限界を意味し、エンジンの種類により異なるが、例
えば、ATDC10°CA〜30°CAに設定される。
本実施の形態4では、ATDC30°CAに設定されて
いる。
【0181】このことにより、エンジン2が自動停止し
た状態では、吸気弁12a,12bと排気弁16とが共
に閉じ点火限界クランク角θcig以前にあるシリンダ
2aの燃焼室10内には、均質燃焼可能な混合気が存在
していることになる。
【0182】このような状態で自動始動処理実行設定
(図16:ステップS730)がなされた場合に、自動
始動開始時点火設定処理(図18)が1回実行される。
このことにより、前記実施の形態2にて述べたごとく、
自動始動時においては、エンジン2の自動停止中におい
て燃料を噴射されたシリンダ2aの内で点火時期を経過
しているシリンダ2aは、直ちに点火による燃焼する。
そして、この後に、ステップS820の条件が満足さ
れ、ステップS830の条件が満足されないシリンダ2
aについて、自動始動時の通常の点火時期(ここではB
TDC5°CA)にて点火がなされる。そして、この間
に、ステップS820の条件を満足しないシリンダ2a
にも順次、燃料噴射と点火とが行われるようになる。
【0183】例えば、図23に示すごとく、クランク角
CA=θx30(260°CA:#4のATDC20°
CA)でエンジン2が停止していた場合には、自動停止
中に燃料を噴射されるのは、#1および#4のシリンダ
2aである。この内、#4のシリンダ2aについては、
自動始動時に設定される点火時期θigを経過してい
る。したがって、自動始動時にはステップS840が実
行されて、#4のシリンダ2aの燃焼室10内の混合気
に直ちに点火がなされる。その後、#1のシリンダ2a
について点火時期θigが到来して点火がなされ、さら
に、#5→#3→#6→#2→#4→#1→…と、12
0°CA毎に連続的に点火による燃焼が実現する。
【0184】上述した構成において、自動停止中燃料噴
射処理(図14)が自動停止時混合気形成手段としての
処理に、自動始動開始時点火設定処理(図18)が自動
始動時点火手段としての処理に相当する。
【0185】以上説明した本実施の形態4によれば、以
下の効果が得られる。 (イ).本実施の形態4における自動停止中燃料噴射処
理(図14)のステップS550〜S590の一連の処
理により、「(1)吸気弁12a,12bと排気弁16
とが共に閉じている状態」と、「(2)点火限界クラン
ク角θcig以前にある状態」との両条件が満足されて
いるシリンダ2aの燃焼室10内に、理論空燃比の混合
気となるように燃料を噴射している。
【0186】このようにして自動停止中に燃料噴射され
たシリンダ2aは、自動始動した場合に、最初に通常の
点火タイミングθigが到来するシリンダとなる可能性
がある。
【0187】従来のごとく単に燃料噴射を停止して自動
停止に入った場合には、停止状態で圧縮行程にあるシリ
ンダ内には混合気は存在していない。このため、点火に
よる燃焼が最初の点火タイミングで生じることはない。
例えば、図23のグラフ上では、クランク角CA=θx
30(260°CA)でエンジン2が停止していた場合
には、従来では早くとも#5のシリンダ2aの点火タイ
ミングθig=475°CAから点火による燃焼が生
じ、最低でも215°CA分の回転があるまで燃焼は生
じないことになる。
【0188】本実施の形態4では、吸気弁12a,12
bと排気弁16とが共に閉じ点火限界クランク角θci
g以前にあるシリンダ2aの燃焼室10内に、自動停止
中に予め燃料を噴射して火花点火可能としている。した
がって通常の点火時期においても、自動始動時に最初に
点火タイミングθigが到来するシリンダ2aから燃焼
を生じさせることが可能となる。図23の例では、95
°CA分の回転があった後に#1のシリンダ2aにて最
初の通常の点火による燃焼を生じさせることが可能とな
る。
【0189】したがって、自動始動時に最初の通常の点
火タイミングのチャンスで燃焼を開始させることが可能
となり、エンジン2の運転開始を迅速にすることができ
る。 (ロ).前記実施の形態2の(ロ)および(ハ)と同じ
効果を生じる。
【0190】(ハ).前記実施の形態2の(ニ)と同じ
く、自動始動時には、点火タイミングが経過しているシ
リンダ2aに対して、直ちに点火するようにしている。
このことにより、吸気弁12a,12bと排気弁16と
が共に閉じて、かつ点火限界クランク角θcig以前に
あるシリンダ2aの燃焼室10内に存在する混合気は確
実に燃焼され、燃料が無駄に消費されることがない。し
かも、通常の点火タイミングを待つことなく自動始動時
に直ちに燃焼する。このことから、通常の点火タイミン
グにて最初に点火タイミングが到来する気筒よりも先に
混合気の燃焼が生じる。しかも前記実施の形態2に比較
して、エンジン2の自動停止時に燃料噴射できるクラン
ク角範囲が広いので、自動始動時に直ちに点火される確
率を高めることができる。
【0191】したがって、自動始動によるエンジン2の
運転開始を一層迅速にすることができる。 [その他の実施の形態] ・前記実施の形態3において、エンジン2は筒内噴射式
内燃機関であったが、吸気ポート噴射式内燃機関に適用
することができる。すなわち、エンジンが自動停止状態
となった場合に吸気弁と排気弁とが共に閉じ自動始動時
の燃料噴射タイミングを経過しかつ自動始動時の点火タ
イミング以前の状態になると推定されるシリンダの吸気
ポートに燃料を噴射することにより、このシリンダの燃
焼室内を、エンジンの自動停止状態において、火花点火
可能な混合気状態とする。このことによっても、前記実
施の形態3の(イ)と同様な効果を生じる。
【0192】・前記実施の形態1において、自動停止中
燃料噴射処理(図14)の代わりに、自動停止直前燃料
噴射処理(図20)を実行しても良い。この場合、自動
停止直前燃料噴射処理(図20)のステップS950で
は、吸気圧PM、エンジン回転数NEおよびクランク角
CAから推定される停止クランク角θstにおいて、
「(1)吸気弁12a,12bと排気弁16とが共に閉
じている状態」と、「(2)自動始動時の燃料噴射タイ
ミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミング以前に
ある状態」との両条件が満足されているか否かを判定す
ることになる。このことにより、前記実施の形態1の効
果と共に、更に、エンジン2が完全に回転を停止する直
前に、燃料を燃焼室10内に噴射するための高圧燃料ポ
ンプから燃焼室10内に燃料を噴射させることができ、
十分な燃料圧力下にて燃料噴射を確実に実行させること
ができる。また、このように制御することにより、吸気
行程にて噴射することができようになることから、吸気
ポート噴射式内燃機関に適用することができる。
【0193】・前記実施の形態2において、自動停止中
燃料噴射処理(図14)の代わりに、自動停止直前燃料
噴射処理(図20)を実行しても良い。この場合、自動
停止直前燃料噴射処理(図20)のステップS950で
は、吸気圧PM、エンジン回転数NEおよびクランク角
CAから推定される停止クランク角θstにおいて、
「(1)圧縮行程にて吸気弁12a,12bと排気弁1
6とが共に閉じている状態」が満足されているか否かを
判定することになる。このことにより、前記実施の形態
2の効果と共に、更に、エンジン2が完全に回転を停止
する直前に、燃料を燃焼室10内に噴射するための高圧
燃料ポンプから燃焼室10内に燃料を噴射させることが
でき、十分な燃料圧力下にて燃料噴射を確実に実行させ
ることができる。また、このように制御することによ
り、吸気行程にて噴射することができようになることか
ら、吸気ポート噴射式内燃機関に適用することができ
る。
【0194】・前記実施の形態4において、自動停止中
燃料噴射処理(図14)の代わりに、自動停止直前燃料
噴射処理(図20)を実行しても良い。この場合、自動
停止直前燃料噴射処理(図20)のステップS950で
は、#jのシリンダ2aが、吸気圧PM、エンジン回転
数NEおよびクランク角CAから推定される停止クラン
ク角θstにおいて、「(1)吸気弁12a,12bと
排気弁16とが共に閉じている状態」と、「(2)点火
限界クランク角θcig以前にある状態」との両条件が
満足されているか否かを判定することになる。このこと
により、前記実施の形態4の効果と共に、エンジン2が
完全に停止する直前に、燃料を燃焼室10内に噴射する
ための高圧燃料ポンプから燃焼室10内に燃料を噴射さ
せることができ、十分な燃料圧力下にて燃料噴射を確実
に実行させることができる。また、このように制御する
ことにより、吸気行程にて噴射することができようにな
ることから、吸気ポート噴射式内燃機関に適用すること
ができる。
【0195】・前記各実施の形態において、前記自動停
止中燃料噴射処理(図14)のステップS560あるい
は自動停止直前燃料噴射処理(図20)のステップS9
50における噴射条件として、「吸気弁と排気弁とが共
に閉じている」のみとしても良い。この場合、エンジン
自動始動時に、吸気弁と排気弁とが共に閉じているシリ
ンダの内で、点火タイミングθigが経過している気筒
については直ちに点火することとする。このように条件
を簡単にしても良い。
【0196】・前記各実施の形態において、前記自動停
止中燃料噴射処理(図14)のステップS520,S5
40、あるいは自動停止直前燃料噴射処理(図20)の
ステップS1010,S1020にて、エンジン2が完
全に回転を停止する前に吸気圧PMから燃料噴射量を計
算した。しかしエンジン2の停止直前は、吸気圧PMは
大気圧に近づくので、このようなエンジン停止前の計算
は実行せずに、ステップS570またはステップS10
30の燃料噴射量は固定燃料量を噴射するようにしても
良い。
【0197】・前記各実施の形態において、前記自動停
止中燃料噴射処理(図14)のステップS570または
自動停止直前燃料噴射処理(図20)のステップS10
30の燃料噴射量は、理論空燃比となるように設定した
が、燃料噴射量を増加して、理論空燃比よりも燃料濃度
が濃厚な空燃比としても良く、理論空燃比よりも燃料濃
度が希薄な空燃比としても良い。いずれにしても、自動
始動時に火花点火により燃焼が可能であれば良い。
【0198】・自動停止直前燃料噴射処理(図20)の
ステップS930で用いた停止クランク角θstの3次
元マップは、吸気圧PM、エンジン回転数NEおよびク
ランク角CAをパラメータとするものであった。しかし
自動停止直前は、吸気圧PMおよびエンジン回転数NE
が一定の値に近づくので、クランク角CAのみをパラメ
ータとする1次元マップでも良い。あるいは、吸気圧P
Mとエンジン回転数NEとのいずれかと、クランク角C
Aとをパラメータとする2次元マップでも良い。
【0199】・前記各実施の形態においては、6気筒の
エンジンを例にして説明したが、4気筒でも、その他の
気筒数でも本発明を同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1における筒内噴射式内燃機関の概
略構成図。
【図2】実施の形態1の筒内噴射式内燃機関制御系統の
ブロック図。
【図3】実施の形態1におけるシリンダヘッドの水平方
向断面図。
【図4】実施の形態1のピストンにおける頂面の平面
図。
【図5】図3におけるX−X断面図。
【図6】図3におけるY−Y断面図。
【図7】実施の形態1の運転領域設定処理のフローチャ
ート。
【図8】実施の形態1にてリーン燃料噴射量QLを求め
るためのマップ構成説明図。
【図9】実施の形態1にて運転領域を設定するためのマ
ップ構成説明図。
【図10】実施の形態1の燃料噴射量制御処理のフロー
チャート。
【図11】実施の形態1にて理論空燃比基本燃料噴射量
QBSを求めるためのマップ構成説明図。
【図12】実施の形態1にて実行される高負荷増量OT
P算出処理のフローチャート。
【図13】実施の形態1の自動停止制御処理のフローチ
ャート。
【図14】実施の形態1の自動停止中燃料噴射処理のフ
ローチャート。
【図15】実施の形態1におけるクランク角CAと各シ
リンダの行程との関係説明図。
【図16】実施の形態1の自動始動制御処理のフローチ
ャート。
【図17】実施の形態1の変形例におけるクランク角C
Aと各シリンダの行程との関係説明図。
【図18】実施の形態2の自動始動開始時点火設定処理
のフローチャート。
【図19】実施の形態2におけるクランク角CAと各シ
リンダの行程との関係説明図。
【図20】実施の形態3の自動停止直前燃料噴射処理の
フローチャート。
【図21】実施の形態3における停止クランク角θst
を求めるためのマップ構成説明図。
【図22】実施の形態3におけるクランク角CAと各シ
リンダの行程との関係説明図。
【図23】実施の形態4におけるクランク角CAと各シ
リンダの行程との関係説明図。
【符号の説明】
2…エンジン、2a…シリンダ、4…シリンダブロッ
ク、6…ピストン、8…シリンダヘッド、10…燃焼
室、12a…第1吸気弁、12b…第2吸気弁、14a
…第1吸気ポート、14b…第2吸気ポート、16…排
気弁、18…排気ポート、20…点火プラグ、22…燃
料噴射弁、24…凹部、26…周壁面、30…吸気マニ
ホールド、30a…第1吸気通路、30b…第2吸気通
路、32…サージタンク、34…気流制御弁、36…
シャフト、37…負圧式アクチュエータ、40…吸気ダ
クト、42…エアクリーナ、44…モータ、46…スロ
ットル弁、46a…スロットル開度センサ、48…排気
マニホルド、49…触媒コンバータ、50a…燃圧セン
サ、55…電磁スピル弁、60…ECU、60a…双方
向バス、60b…CPU、60c…ROM、60d…R
AM、60e…バックアップRAM、60f…入力回
路、60g…出力回路、74…アクセルペダル、76…
アクセル開度センサ、78…ブレーキペダル、80…ス
トップランプスイッチ、82…回転数センサ、84…気
筒判別センサ、86…水温センサ、88…吸気圧セン
サ、90…空燃比センサ、92…バッテリ、94…車速
センサ、100…イグナイタ、102…スタータモー
タ。
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Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料噴射弁による燃料噴射により混合気を
    形成する火花点火式内燃機関の運転中に、該内燃機関の
    運転状態が自動停止条件を満足した場合に内燃機関を自
    動停止し、自動始動条件を満足した場合に内燃機関を自
    動始動する内燃機関自動停止始動制御装置であって、 自動停止状態の内燃機関の気筒の内で、圧縮行程にて吸
    気弁と排気弁とが共に閉じている気筒の燃焼室内を火花
    点火可能な混合気状態とする自動停止時混合気形成手段
    を備えたことを特徴とする内燃機関自動停止始動制御装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の構成において、前記内燃機
    関は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒
    内噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関が自動停止
    状態となった場合に燃料噴射弁から、圧縮行程にて吸気
    弁と排気弁とが共に閉じている気筒の燃焼室内に燃料を
    噴射することにより、該燃焼室内を火花点火可能な混合
    気状態とすることを特徴とする内燃機関自動停止始動制
    御装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の構成において、前記内燃機
    関は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒
    内噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
    直前において、内燃機関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になる
    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、内燃機関の自動停止状態において該気筒の燃焼室内
    を火花点火可能な混合気状態とすることを特徴とする内
    燃機関自動停止始動制御装置。
  4. 【請求項4】請求項1記載の構成において、前記内燃機
    関は、燃料噴射弁から吸気ポートに燃料を噴射する吸気
    ポート噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
    直前において、内燃機関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になる
    と推定される気筒の吸気ポートに燃料を噴射することに
    より、内燃機関の自動停止状態において該気筒の燃焼室
    内を火花点火可能な混合気状態とすることを特徴とする
    内燃機関自動停止始動制御装置。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれか記載の構成におい
    て、前記自動停止時混合気形成手段は、自動停止状態の
    内燃機関の気筒の内で、圧縮行程にて吸気弁と排気弁と
    が共に閉じている気筒以外の気筒の燃焼室内に混合気を
    形成しないことを特徴とする内燃機関自動停止始動制御
    装置。
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずれか記載の構成におい
    て、内燃機関の自動始動時に、圧縮行程にて吸気弁と排
    気弁とが共に閉じている気筒の内で、点火タイミングが
    経過している気筒については直ちに点火する自動始動時
    点火手段を備えたことを特徴とする内燃機関自動停止始
    動制御装置。
  7. 【請求項7】燃料噴射弁による燃料噴射により混合気を
    形成する火花点火式内燃機関の運転中に、該内燃機関の
    運転状態が自動停止条件を満足した場合に内燃機関を自
    動停止し、自動始動条件を満足した場合に内燃機関を自
    動始動する内燃機関自動停止始動制御装置であって、 自動停止状態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁
    とが共に閉じていて自動始動時の燃料噴射タイミングを
    経過しかつ自動始動時の点火タイミング以前にある気筒
    の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とする自動停止
    時混合気形成手段を備えたことを特徴とする内燃機関自
    動停止始動制御装置。
  8. 【請求項8】請求項7記載の構成において、前記内燃機
    関は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒
    内噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関が自動停止
    状態となった場合に燃料噴射弁から、吸気弁と排気弁と
    が共に閉じていて自動始動時の燃料噴射タイミングを経
    過しかつ自動始動時の点火タイミング以前にある気筒の
    燃焼室内に燃料を噴射することにより、該燃焼室内を火
    花点火可能な混合気状態とすることを特徴とする内燃機
    関自動停止始動制御装置。
  9. 【請求項9】請求項7記載の構成において、前記内燃機
    関は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒
    内噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
    直前において、内燃機関が自動停止状態となった場合に
    吸気弁と排気弁とが共に閉じ自動始動時の燃料噴射タイ
    ミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミング以前の
    状態に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、内燃機関の自動停止状態において該気筒
    の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とすることを特
    徴とする内燃機関自動停止始動制御装置。
  10. 【請求項10】請求項7記載の構成において、前記内燃
    機関は、燃料噴射弁から吸気ポートに燃料を噴射する吸
    気ポート噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
    直前において、内燃機関が自動停止状態となった場合に
    吸気弁と排気弁とが共に閉じ自動始動時の燃料噴射タイ
    ミングを経過しかつ自動始動時の点火タイミング以前の
    状態になると推定される気筒の吸気ポートに燃料を噴射
    することにより、内燃機関の自動停止状態において該気
    筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とすることを
    特徴とする内燃機関自動停止始動制御装置。
  11. 【請求項11】請求項7〜10のいずれか記載の構成に
    おいて、前記自動停止時混合気形成手段は、自動停止状
    態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁とが共に閉
    じていて自動始動時の燃料噴射タイミングを経過しかつ
    自動始動時の点火タイミング以前にある気筒以外の気筒
    の燃焼室内に混合気を形成しないことを特徴とする内燃
    機関自動停止始動制御装置。
  12. 【請求項12】燃料噴射弁による燃料噴射により混合気
    を形成する火花点火式内燃機関の運転中に、該内燃機関
    の運転状態が自動停止条件を満足した場合に内燃機関を
    自動停止し、自動始動条件を満足した場合に内燃機関を
    自動始動する内燃機関自動停止始動制御装置であって、 自動停止状態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁
    とが共に閉じ点火限界クランク角以前にある気筒の燃焼
    室内を火花点火可能な混合気状態とする自動停止時混合
    気形成手段と、 内燃機関の自動始動時に、吸気弁と排気弁とが共に閉じ
    点火限界クランク角以前にある気筒の内で、点火タイミ
    ングが経過している気筒については直ちに点火する自動
    始動時点火手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関自動停止始動制御装
    置。
  13. 【請求項13】請求項12記載の構成において、前記内
    燃機関は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射す
    る筒内噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関が自動停止
    状態となった場合に燃料噴射弁から、吸気弁と排気弁と
    が共に閉じ点火限界クランク角以前にある気筒の燃焼室
    内に燃料を噴射することにより、該燃焼室内を火花点火
    可能な混合気状態とすることを特徴とする内燃機関自動
    停止始動制御装置。
  14. 【請求項14】請求項12記載の構成において、前記内
    燃機関は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射す
    る筒内噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
    直前において、内燃機関が自動停止状態となった場合に
    吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クランク角以前の
    状態に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、内燃機関の自動停止状態において該気筒
    の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とすることを特
    徴とする内燃機関自動停止始動制御装置。
  15. 【請求項15】請求項12記載の構成において、前記内
    燃機関は、燃料噴射弁から吸気ポートに燃料を噴射する
    吸気ポート噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
    直前において、内燃機関が自動停止状態となった場合に
    吸気弁と排気弁とが共に閉じ点火限界クランク角以前の
    状態になると推定される気筒の吸気ポートに燃料を噴射
    することにより、内燃機関の自動停止状態において該気
    筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とすることを
    特徴とする内燃機関自動停止始動制御装置。
  16. 【請求項16】請求項12〜15のいずれか記載の構成
    において、前記自動停止時混合気形成手段は、自動停止
    状態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁とが共に
    閉じ点火限界クランク角以前にある気筒以外の気筒の燃
    焼室内に混合気を形成しないことを特徴とする内燃機関
    自動停止始動制御装置。
  17. 【請求項17】燃料噴射弁による燃料噴射により混合気
    を形成する火花点火式内燃機関の運転中に、該内燃機関
    の運転状態が自動停止条件を満足した場合に内燃機関を
    自動停止し、自動始動条件を満足した場合に内燃機関を
    自動始動する内燃機関自動停止始動制御装置であって、 自動停止状態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁
    とが共に閉じている気筒の燃焼室内を火花点火可能な混
    合気状態とする自動停止時混合気形成手段と、 内燃機関の自動始動時に、吸気弁と排気弁とが共に閉じ
    ている気筒の内で、点火タイミングが経過している気筒
    については直ちに点火する自動始動時点火手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関自動停止始動制御装
    置。
  18. 【請求項18】請求項17記載の構成において、前記自
    動始動時点火手段は、内燃機関の自動始動時に、吸気弁
    と排気弁とが共に閉じている気筒の内で、点火タイミン
    グが経過し、かつ点火限界クランク角以前にある気筒に
    ついては直ちに点火することを特徴とする内燃機関自動
    停止始動制御装置。
  19. 【請求項19】請求項17または18記載の構成におい
    て、前記内燃機関は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃
    料を噴射する筒内噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関が自動停止
    状態となった場合に燃料噴射弁から、吸気弁と排気弁と
    が共に閉じている気筒の燃焼室内に燃料を噴射すること
    により、該燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とする
    ことを特徴とする内燃機関自動停止始動制御装置。
  20. 【請求項20】請求項17または18記載の構成におい
    て、前記内燃機関は、燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃
    料を噴射する筒内噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
    直前において、内燃機関が自動停止状態となった場合に
    吸気弁と排気弁とが共に閉じた状態になると推定される
    気筒の燃焼室内に燃料を噴射することにより、内燃機関
    の自動停止状態において該気筒の燃焼室内を火花点火可
    能な混合気状態とすることを特徴とする内燃機関自動停
    止始動制御装置。
  21. 【請求項21】請求項17または18記載の構成におい
    て、前記内燃機関は、燃料噴射弁から吸気ポートに燃料
    を噴射する吸気ポート噴射式内燃機関であり、 前記自動停止時混合気形成手段は、内燃機関の自動停止
    直前において、内燃機関が自動停止状態となった場合に
    吸気弁と排気弁とが共に閉じた状態になると推定される
    気筒の吸気ポートに燃料を噴射することにより、内燃機
    関の自動停止状態において該気筒の燃焼室内を火花点火
    可能な混合気状態とすることを特徴とする内燃機関自動
    停止始動制御装置。
  22. 【請求項22】請求項17〜21のいずれか記載の構成
    において、前記自動停止時混合気形成手段は、自動停止
    状態の内燃機関の気筒の内で、吸気弁と排気弁とが共に
    閉じている気筒以外の気筒の燃焼室内に混合気を形成し
    ないことを特徴とする内燃機関自動停止始動制御装置。
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