JP2003065104A - 内燃機関の停止・始動制御装置 - Google Patents
内燃機関の停止・始動制御装置Info
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Abstract
始動要求に対して遅れを生じることなく内燃機関を駆動
状態に復帰させる。 【解決手段】 予め定めた停止条件が成立することによ
り内燃機関に対する燃料の供給を停止する制御を含む所
定の停止制御を実行し、かつ予め定めた始動条件が成立
することにより内燃機関に対する燃料の供給を再開する
制御を含む始動制御を実行する内燃機関の停止・始動制
御装置であって、前記停止条件の成立後でかつ内燃機関
が停止する前の予め定めた期間内に前記始動条件が成立
した場合に、前記停止制御を中止する停止制御中止手段
(ステップS15)を備えている。
Description
ジンやガソリンエンジンなどの内燃機関を所定の条件の
成立によって自動的に停止し、また始動する制御装置に
関するものである。
請に基づいて、車両が一時的に停止してエンジンをアイ
ドリングする場合には、できるだけエンジンを止めるこ
とが奨励されている。その場合のエンジンの停止および
その後の再始動は、運転者がメインスイッチあるいはイ
グニッションスイッチを人為的に操作しておこなうこと
になり、必ずしも充分には励行されない場合がある。そ
こで、この種の自動停止と再始動とを自動的におこなう
制御が開発されており、これがいわゆるエコラン制御と
称される制御である。
報に記載されている。この公報に記載された装置は、シ
フトレバーをDポジションなどの走行ポジションに設定
して変速機の出力軸にトルクが現れる変速状態でエンジ
ンを自動停止し、かつ自動的に始動するように構成され
ている。より具体的には、車速がゼロに近い所定値以下
であること、フットブレーキが踏まれていること(ON
であること)、アクセルペダルが戻されていること(ア
クセルOFFであること)などを停止条件とし、この停
止条件が成立した場合に、エンジンに対する燃料の供給
を停止する指令が出力される。その後、アクセルペダル
が踏み込まれたり、あるいはブレーキペダルが戻される
などの始動条件が成立した場合に、エンジンを再始動さ
せる指令が出力される。
(あるいはDレンジエコラン制御)は、所定の目的地ま
での走行の過程で車両が停止信号などによって一時的に
停止した場合にエンジンを停止させる制御であるから、
停車後の再発進に対して遅れを生じることなくエンジン
を再始動することが要求される。しかしながら、エンジ
ンの停止制御の開始から再始動可能な状態になるまでに
は各種の制御が介在するので、従来の制御では、再始動
の遅れが生じ、これがいわゆるもたつき感の原因となる
などの不都合があった。
に燃料の供給を停止したのでは、エンジンが慣性力で回
転する間に圧縮圧力でトルクが発生し、その結果、振動
が生じることがある。このような事態は、高圧の圧縮を
おこなうディーゼルエンジンで生じやすい。したがっ
て、エンジンの回転をスムースに停止するためには、吸
気絞り弁やEGRバルブ(排ガスを吸気側に再循環させ
るためのバルブ)を閉じて吸気を絞り、気筒内への空気
量を少なくして実圧縮比を低下させ、その後に燃料の供
給を停止することになる。
回転は直ちに止まるわけではなく、慣性力で回転し続
け、次第に回転数が低下して最終的に停止する。その後
にエンジンを再始動するためには、エンジンを強制的に
回転させるクランキングが必要である。これをギヤ式の
スタータでおこなうとすれば、ギヤは回転を止めた状態
で噛み合わせることができるので、スタータ側のギヤを
エンジン側のギヤに噛み合わせるのに先立って、エンジ
ンの停止を判定する必要がある。
回転軸の回転によって得られるパルス信号などの電気信
号に基づいておこなっているが、エンジンの回転が止ま
ることによる信号の状態とエンジンの回転数が一時的に
低下したことによる信号の状態との判別をおこなう必要
があるために、信号の状態が所定の時間継続することに
よって、停止の判定をおこなうことになる。すなわち、
エンジンの停止の判定には、誤判定を防止するためにあ
る程度の時間が必要である。
に、スタータを動作させ、かつ燃料の噴射を再開するな
どの始動制御を実行することになる。したがって、停止
条件の成立の後、吸気を減じるなどのエンジン停止のた
めの準備制御をおこない、かつ燃料の供給を停止してエ
ンジン回転数が低下し、ついには停止するのを待ち、さ
らには停止判定のための時間が経過することによって、
エンジンを再始動することになる。
合、そのギヤの噛み合いをスムースにおこなわせるため
に、上記のようにしてエンジンの停止判定の成立を待っ
てエンジンの再始動をおこなっている。そのため、エコ
ラン制御でのエンジン停止条件が成立した直後に、アク
セルペダルが踏み込まれるなどの再始動条件が成立した
場合(再始動の要求があった場合)であっても、その再
始動の条件の成立後、上述したいわゆる準備制御やエン
ジン停止判定のための時間の経過を待ってエンジンの始
動制御を実行することになるから、エンジンの再始動の
応答遅れが顕著になる。結局、従来では、再始動の応答
性が必ずしも良好でなく、停止条件の設立の直後にエン
ジンの再始動の要求があった場合に、いわゆるもたつき
感が顕著になるなどの可能性があった。
なされたものであり、自動停止した内燃機関の再始動応
答性を向上させることのできる制御装置を提供すること
を目的とするものである。
は、上記の目的を達成するために、内燃機関の停止条件
が成立しても、内燃機関が完全に開始する以前の所定の
状態の間に再始動要求があった場合には、内燃機関の停
止制御を中止して、内燃機関を停止させることなく継続
して動作させるように構成したことを特徴とするもので
ある。より具体的には、請求項1の発明は、予め定めた
停止条件が成立することにより内燃機関に対する燃料の
供給を停止する制御を含む所定の停止制御を実行し、か
つ予め定めた始動条件が成立することにより内燃機関に
対する燃料の供給を再開する制御を含む始動制御を実行
する内燃機関の停止・始動制御装置において、前記停止
条件の成立後でかつ内燃機関が停止する前の予め定めた
期間内に前記始動条件が成立した場合に、前記停止制御
を中止する停止制御中止手段を備えていることを特徴と
する制御装置である。
を停止させる条件が成立した後、それに伴う制御が開始
されるが、その後の内燃機関が停止する前の所定期間の
間に内燃機関を始動させるための条件が成立した場合に
は、内燃機関を停止させるための停止制御が中止され
る。その結果、内燃機関が停止することなく回転を継続
するので、始動条件の成立に対して時間的な遅れを特に
生じることなく内燃機関が駆動状態になり、内燃機関を
始動する制御の応答遅れが回避される。
る前記予め定めた期間が、燃料の供給を停止して内燃機
関の回転数を低下させるのに先立つ停止準備制御を実行
している期間であることを特徴とする制御装置である。
の回転数が低下しているものの、内燃機関が回転してい
る状態で始動条件が成立することにより、停止制御が中
止され、その結果、内燃機関が停止することなく継続的
に回転する。そのため、始動条件の成立に対して時間的
な遅れを特に生じることなく内燃機関が駆動状態にな
り、内燃機関を始動する制御の応答遅れが回避される。
ける前記停止制御中止手段が、前記内燃機関が自立回転
を維持する所定の運転状態に戻す復帰制御を実行する復
帰制御手段を含むことを特徴とする制御装置である。
関の停止制御が中止された場合、その時点までの制御で
変化している内燃機関の動作状態を、停止制御の開始前
の状態に戻す復帰制御が実行され、内燃機関が自立回転
を維持する。
または2において、前記停止制御を中止しても前記内燃
機関が停止した場合、内燃機関を始動させるための始動
制御を実行する再始動手段を更に備えていることを特徴
とする制御装置である。
の停止制御を、内燃機関が回転している間に中止しても
内燃機関が停止した場合、内燃機関が直ちに再始動させ
られる。そのため、始動条件の成立に応じた内燃機関の
始動が、迅速に実行されるので、始動制御の応答遅れが
回避もしくは抑制される。
いて、前記予め定めた期間が、前記燃料の供給を停止す
るのに先立って開度が減じられる吸気側の流量調整弁の
開度が予め定めた所定の開度まで低下するまでの期間と
されていることを特徴とする制御装置である。
供給しつつ吸気側の流量調整弁の開度が所定の開度まで
減じられる間に始動条件が成立すると、内燃機関の停止
制御が中止される。その結果、内燃機関の吸気が止めら
れていない状態で、それ以上の停止制御が中止されるの
で、内燃機関の回転を継続させることができ、始動条件
の成立に基づいて内燃機関を動作状態とする制御の応答
性が良好になる。
おいて、前記予め定めた期間が、前記燃料の供給を停止
した後、内燃機関の回転数が予め定めた回転数に低下す
るまでの期間とされていることを特徴とする制御装置で
ある。
の成立に伴って停止制御が実行され、内燃機関に対する
燃料の供給が停止された後であっても、内燃機関の回転
数が所定の回転数以上であれば、内燃機関の停止制御が
中止される。そのため、内燃機関に対する燃料の供給の
再開などによって内燃機関が自立回転する。その結果、
停止条件の成立によって内燃機関の停止制御が開始され
た後であっても、始動条件の成立に伴って内燃機関が直
ちに自立回転する機会が増大する。
て、前記停止制御中止手段が、前記燃料の供給の停止に
先立って開度を減じた吸気側の流量調整弁の開度を増大
させた後、燃料の供給を再開する制御を実行するように
構成されていることを特徴とする制御装置である。
関の停止制御を中止した場合、既に停止されている燃料
の供給を再開するのに先立って、吸気側の流量調整弁の
開度が増大させられる。そのため、内燃機関を確実もし
くはスムースに自立回転させることができる。
いて、前記停止制御中止手段が、前記吸気側の流量調整
弁の開度を予め定めた開度まで増大させた時点の内燃機
関の回転数が予め定めた所定の回転数以上の場合に燃料
の供給を再開するように構成されていることを特徴とす
る制御装置である。
の中止に伴って内燃機関に対する燃料の供給を再開する
場合、それに先行して実行された吸気側の流量調整弁の
開度の増大の時点の回転数が所定回転数以上であること
を条件に、燃料の供給が再開される。そのため、停止制
御中の内燃機関を確実に自立回転させることができる。
て説明する。先ず、この発明で対象とする内燃機関につ
いて説明すると、この発明における内燃機関は、燃料や
空気の供給およびその停止、あるいは点火のオン・オフ
などによって自動停止および自動的な再始動の可能な内
燃機関であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン
あるいはガスを燃料としたエンジンなどがその例であ
る。図11には、内燃機関(エンジン)1の例としてデ
ィーゼルエンジンを示してあり、ここに示す例は、燃料
をシリンダ2,3,4,5の内部に直接噴射するいわゆ
る直噴式のエンジンであり、排気浄化のための排気再循
環機構を備えている。
れぞれに、燃料を高圧で噴射するインジェクタ6,7,
8,9が設けられており、これらのインジェクタ6,
7,8,9が、燃料を高圧に加圧して供給するコモンレ
ール10に接続されている。また、各シリンダ2,3,
4,5にはそれぞれグロー11,12,13,14が設
けられている。
て供給するインテークマニホールド15が、排気式過給
機16におけるコンプレッサー17に接続されている。
このコンプレッサー17からインテークマニホールド1
5に到る吸気管路に、加圧されて温度の上昇した吸気を
冷却するインタークーラ18と、吸気量を制御する吸気
絞り弁19とが介装されている。その吸気絞り弁19
は、モータなどのアクチュエータ(図示せず)によって
電気的に制御できるように構成されている。
ートに接続されたエキゾーストマニホールド20が、前
記過給機16における排気タービン21に接続されてい
る。さらにこの排気タービン21が、排気浄化触媒を備
えた触媒コンバータ22に連通されている。
した燃焼排ガスの一部をインテークマニホールド15に
導く排気再循環管路23が設けられ、その排気再循環管
路23には、排ガスを冷却するEGRクーラ24と、排
ガスの流量を制御するEGRバルブ25とが、エキゾー
ストマニホールド20側からここに挙げた順に介装され
ている。このEGRバルブ25と前記吸気絞り弁19と
がこの発明の吸気側の流量調整弁に相当している。
作されるなどの所定の条件が成立することにより、自動
停止させられ、その後に制動操作が解除されるなどの停
止条件が成立しなくなることにより、自動的に再始動さ
れるいわゆるエコラン制御が可能なように構成されてい
る。その制御のためのエンジン用電子制御装置(E−E
CU)26と、エコラン用電子制御装置(ECO−EC
U)27が設けられている。
ロコンピュータを主体として構成されたものであって、
エンジン用電子制御装置26は、入力されたデータに基
づいて演算をおこない、エンジン1の動作状態を制御す
るように構成されている。具体的には、始動要求があっ
た場合に図示しないスタータを駆動してそのギヤをエン
ジン1側のギヤに噛み合わせるとともにエンジン1をク
ランキングし、また、加減速の要求に基づいて燃料の噴
射量を制御し、必要に応じてこれと併せて吸気絞り弁1
9やEGRバルブ25の開度を制御し、さらには加減速
要求に基づいて過給機16による過給圧を制御するよう
に構成されている。
たデータに基づいて演算をおこなって、エンジン1の停
止条件や始動条件の成立を判定し、その判定結果に基づ
いてエンジン用電子制御装置26に対してエンジン1の
停止要求や始動要求を出力するようになっている。その
停止条件は、例えば車速がゼロと判定され、かつブレー
キ操作されていることが判定されることである。また始
動条件は、ブレーキ操作が解除されるなど、停止条件の
内容のいずれかが成立しなくなることである。エンジン
用電子制御装置26は、これら停止要求や始動要求があ
った場合には、その要求に従ってエンジン1の停止もし
くは始動の制御を実行し、またこれらの要求がない場合
には、アクセル開度に代表される駆動要求量に応じてエ
ンジン1の出力(より具体的には燃料噴射量)を制御す
るように構成されている。
装置26にアクセル開度センサ28およびクランク角度
センサ29が接続されている。また、特には図示してい
ないが、いずれかの電子制御装置26,27には、車速
信号などの他の適宜の信号が入力されている。
射をおこなうシリンダを決定するためにクランク角度を
検出するセンサであり、図12に示すようにエンジン1
の出力軸に取り付けられた角度プレート30と、その外
周側の所定位置に配置されたピックアップ31とを備え
ている。その角度プレート30は、その外周縁に、所定
角度(例えば10度)ごとに突起もしくは歯を形成した
円盤状もしくは歯車状の部材である。これに対してピッ
クアップ31は、いわゆる電磁ピックアップであって、
角度プレート30の突起もしくは歯が接近した後、離れ
るごとに信号を出力するように構成されている。
ている突起もしくは歯の一部が欠けており、その部分で
の信号が他の部分とは異なるようになっている。また特
には図示しないが、クランク軸が2回転する間に1回転
するカムシャフトなどの他の回転軸に、突起もしくは歯
を1つだけ形成した円板が取り付けられ、その外周側に
上記のピックアップ31と同様なピックアップが配置さ
れ、円板に形成されている単一の突起もしくは歯に感応
して信号を出力するように構成されている。
が、所定のピストンの位置(上死点もしくは下死点)と
関係づけられている。したがって前記角度プレート30
および円板が回転することにより得られる信号もしくは
その信号を波形整形したパルス信号に基づいて、各シリ
ンダ2,3,4,5におけるピストンの位置を判別し、
それに伴って燃料の噴射をおこなうべきシリンダ2,
3,4,5を判別できるようになっている。なお、この
種のクランク軸の角度位置やそれに基づく燃料を噴射す
るシリンダの判別をおこなう技術としては、例えば特開
平11−62681号公報に記載されている技術を採用
できる。
の発明の制御装置によるいわゆるエコラン制御の下での
エンジン1の停止制御および再始動の制御について次に
説明する。図1は、前記エコラン用電子制御装置27で
実行される停止判定のためのフローチャートであって、
所定の短い時間ごとに繰り返し実行される。このルーチ
ンでは、先ず、エンジン1が回転しているか否かが判断
される(ステップS1)。エンジン1が停止しているこ
とによりこのステップS1で否定的に判断された場合に
は、特に制御をおこなうことなくリターンする。
ことによりステップS1で肯定的に判断された場合に
は、エンジン1の停止条件が成立した否かが判定される
(ステップS2)。この判定は、エンジン1が回転して
いる状態で実行される判定であり、エンジン1が搭載さ
れている車両の状況に応じて停止条件が成立する。例え
ば車速がゼロの判断が成立しており、かつブレーキペダ
ルが踏み込まれるなどの制動操作が実行されるているこ
とにより停止条件が成立する。
合には、特に制御をおこなうことなくリターンする。こ
れに対してステップS2で肯定的に判断された場合に
は、エンジン停止要求をONにする(ステップS3)。
すなわちエンジン1を自動的に停止させる停止要求が、
エンジン用電子制御装置26に対して出力される。
エンジン用電子制御装置26で実行されるエンジン停止
要求制御の一例を示すフローチャートであって、所定の
短い時間ごとに繰り返し実行される。このルーチンで
は、先ず、エコラン用電子制御装置27からのエンジン
停止要求があったか否かが判断される(ステップS1
1)。
はアクセルペダルがある程度踏み込まれて走行していた
りする場合は、前述した停止条件が成立していないの
で、このステップS11で否定的に判断される。その場
合は、特に制御をおこなうことなくリターンする。これ
に対してステップS11で肯定的に判断された場合に
は、エンジン1が停止しているか否かが判断される(ス
テップS12)。
セル開度などで代表される要求駆動量に応じて出力が制
御されているから、前述した停止条件が成立していてス
テップS11で肯定的に判断された場合には、アクセル
ペダルが戻されていることにより、エンジン1はアイド
リング状態にある。しかしながら、変速機(図示せず)
のクラッチ操作のミスなどの何らかの要因でエンジン1
がアイドリング状態からストールすることがある。ステ
ップS12はこのような事態が生じているか否かを判断
するためのものである。
場合には、最早、それ以上の停止のための制御をおこな
う必要がないので、リターンする。これとは反対にステ
ップS12で否定的に判断された場合、すなわちエンジ
ン1がアイドリング状態にあって回転している場合に
は、エンジン1の停止制御における準備期間内か否かが
判断される(ステップS13)。
ジン用電子制御装置26に対して停止要求があると、エ
ンジン用電子制御装置26はいわゆるエコラン制御に基
づくエンジン1の停止制御を実行する。この制御は、要
は、燃料の供給を停止してエンジン1の回転を止める制
御であって、不必要なアイドリングをおこなわないこと
により、燃費を向上させる制御である。その場合、回転
しているエンジン1に対する燃料の供給を急激に停止す
ると、吸気空気あるいはEGRによって高い圧縮力が生
じてトルクや振動が発生することがある。このような事
態は、ディーゼルエンジンで生じやすい。
せるために、先ず、吸気側の流量調整弁である吸気絞り
弁19やEGRバルブ25の開度が減じられ、シリンダ
2,3,4,5に吸入する空気量が減じられる。これら
の吸気絞り弁19およびEGRバルブ25が全閉となる
などその開度が所定値以下になった後、エンジン1に対
する燃料の供給(噴射)が停止される。その後、エンジ
ン1が慣性力で回転し続けるものの、その回転数が次第
に低下する。その場合、燃料の供給を停止した後にエン
ジン1が回転するとしても、吸気が絶たれているので、
エンジン1の回転数がスムースに低下する。
された後に低下し、所定時間後に停止する。そのエンジ
ン1の停止の判定は、前述したクランク角度センサ29
などで検出することになる。その場合、外乱による誤判
定を避けるために、パルス信号の更新状態を所定時間監
視し、その所定時間の間に信号の変化がない場合にエン
ジン停止の判定をおこなう。
停止の制御は、上記の吸気側の弁開度を絞った後に燃料
の供給を停止するまでの準備期間、エンジン1の回転数
が次第に低下して回転が止まるまでの期間、スタータの
ギヤをエンジン1側のギヤに噛み合わせるのに先立って
エンジン1の停止を判定するための期間、さらにはスタ
ータによってクランキングすることに伴って自立回転に
到るまでの期間の各期間が経過することにより完了す
る。
の時点が上記の停止準備期間の途中の時点か否かの判断
である。このステップS13で否定的に判断された場合
には、リターンする。すなわち、ステップS13で否定
的に判断されれば、エンジン1を自動停止させるための
停止制御が進行していて、燃料の供給が既に停止され、
それに伴ってエンジン回転数が低下し始めていることに
なる。この場合、停止制御をそのまま進行させるため
に、特に制御をおこなうことなくリターンする。
断された場合には、停止制御を中止する要求があるか否
かが判定される(ステップS14)。この停止制御の中
止要求とは、停止制御によりエンジン1が停止する以前
に、前述した停止条件が成立しなくなることにより、エ
コラン用電子制御装置27から出力される要求であり、
要は、エンジン1の動作状態を、停止制御の開始直前の
状態に戻すことを要求し、あるいは駆動要求量に応じた
駆動状態に設定するものである。
ップS14で否定的に判断された場合には、停止制御を
継続するために、特に制御をおこなうことなくリターン
する。これとは反対に停止要求があることによりステッ
プS14で肯定的に判断された場合には、エンジン停止
要求がOFFとされる(ステップS15)。すなわち、
エンジン1を自動停止させるための制御が中止される。
備期間中であって、吸気絞り弁19およびEGRバルブ
25の開度が減じられている期間であるから、その開度
が元の開度に増大させられる。したがって、停止制御の
中止要求がブレーキOFFに起因するものであってアク
セルペダルが戻されている場合には、エンジン1はアイ
ドリング状態に戻される。また、アクセルペダルが踏み
込まれていれば、アクセル開度に応じた燃料の噴射がお
こなわれる。
置では、いわゆるエコラン制御によるエンジン1の停止
条件が成立して停止制御が開始された後であっても、エ
ンジン1の停止のための準備期間中、あるいは吸気が幾
分は確保されている期間中、もしくは燃料の供給がおこ
なわれている期間中にエンジン1の始動条件が成立する
と(停止条件が不成立になると)、エンジン1の停止制
御が中止されてエンジン1を停止させることなく、自立
回転する状態に復帰させる。すなわち、上述した準備期
間やエンジン1が停止するまでの期間および停止の判定
のための期間の経過を待たずに、エンジン1が自立回転
状態となる。そのため、エンジン1の始動要求から実際
にエンジン1が自立回転状態に到るまでの時間が短縮さ
れ、始動要求に対する制御応答性が向上する。
て始動要求があり、その始動要求の時点が前記準備期間
を過ぎていた場合、停止制御がそのまま継続され、その
結果、エンジン1は強制的に停止させられる。その状態
で始動条件が成立しており、あるいは始動要求があれ
ば、エンジン1が再始動させられる。その制御の一例を
図3にフローチャートで示してある。
ごとにエンジン用電子制御装置26において繰り返し実
行される。先ず、エンジン1が停止中か否かが判定され
る(ステップS21)。エンジン1が回転していること
によりステップS21で否定的に判定された場合には、
特に始動制御を実行する必要がないので、このルーチン
から抜ける。これとは反対に停止中であることによりス
テップS21で肯定的に判断された場合には、始動条件
が成立しているか否かが判定される(ステップS2
2)。この始動条件は、前述したように、制動操作が解
除されるなど、エンジン1の停止条件におけるいずれか
の要件が解消された状態であり、したがって前記停止要
求が解消されることにより成立し、あるいはエコラン用
電子制御装置27からの所定の信号が出力されて成立す
る。
場合には、エンジン1を始動する必要がないので、特に
制御をおこなうことなくリターンする。これとは反対に
ステップS22で肯定的に判定された場合には、エンジ
ン1の始動制御が実行される(ステップS23)。これ
は、図示しないスタータによってエンジン1をクランキ
ングすることを主たる内容とするものであり、これと併
せて前記吸気絞り弁19およびEGRバルブ25の開度
を増大させ、また燃料の噴射が再開される。すなわち、
エンジン1を自立回転させるための制御である。したが
ってエンジン1が自立回転するまで(ステップS24で
肯定的に判断されるまで)始動制御が継続され、エンジ
ン1が自立回転してステップS24で始動の完了が判定
されると、このルーチンを終了する。
た場合のタイムチャートを図4に示してある。車両が停
止した後にエンジン1の停止条件が成立すると、これと
ほぼ同時のt1 時点に停止要求がONとなる。また、停
止制御の中止(キャンセル)を有効にする信号が「有効
状態」になる。この「有効状態」は停止準備期間taの
間、継続する。この停止準備期間ta とは、前述したよ
うに、エンジン1の回転をスムースに止めるために、吸
気絞り弁19およびEGRバルブ25の開度を全閉程度
まで低下するのに要する期間である。
停止条件が不成立となって停止要求がOFFとなると、
これと同時にキャンセル信号がONになる。その結果、
閉じかけていた吸気絞り弁19およびEGRバルブ25
が、全開方向に制御されてその開度が元の状態に増大さ
せられ、また、燃料の供給が継続させられる。なお、準
備期間ta の経過したt3 時点に、停止制御の中止(キ
ャンセル)を有効にする信号が「無効状態」に戻され
る。
ルの踏み込みなどの駆動要求量の増大を伴わないものと
すると、図4に太い実線で示すようにエンジン1の回転
数がアイドル回転数に維持される。したがって、発進要
求があれば、エンジン1はアイドリング状態から出力を
増大させるから、始動要求に対する遅れが特には生じ
ず、制御応答性が良好になる。
条件が成立して停止制御を開始すると、その停止制御の
完了を待ってエンジン1の再始動をおこなうから、上記
の準備期間ta とその後の燃料の噴射停止に伴う回転数
の低下および停止判定の期間tb が経過したt4 時点ま
で停止要求が維持される。そして、そのt4 時点から始
動制御期間tc の間、始動制御が実行され、スタータに
よるエンジン1の始動および吸気の増大ならびに燃料の
噴射がおこなわれる。
示してあるように、一旦停止した後、始動制御が完了す
るt5 時点までは低回転数状態になる。言い換えれば、
たとえt2 時点に始動要求があっても、始動の完了はt
5 時点まで遅延することになる。そして、このような始
動の遅延が、いわゆるもたつき感となり、ドライバビリ
ティあるいは乗り心地の悪化要因となる。
停止要求がOFFになった場合(図4の細い実線の場
合)、上記の制御では、エンジン1が停止するまで停止
制御が継続される。したがってエンジン回転数は細い実
線で示してあるように、一旦、ゼロになった後、始動制
御によって元の回転数まで増大させられる。
御では、エンジン1の停止制御を中止することにより、
エンジン1が自立回転状態に復帰することを前提として
いる。しかしながら、吸気絞り弁19およびEGRバル
ブ25の開度がほぼ全閉になった時点に停止制御が中止
されるなど、停止制御の中止時期によっては、エンジン
1の回転数が復帰せずにエンジンストールに到る可能性
が皆無ではない。以下に述べる制御例は、このようにエ
ンジンストール(エンスト)に対処するための制御を含
んでいる。
1に示すフローチャートにおけるエンジン1の回転中の
判定を、エンストの判定プロセスに変更したものであ
り、また図6に示すフローチャートは、前述した図2に
示すフローチャートに停止制御の中止が実行されたこと
を指示するプロセスを追加したものである。先ず、図6
について説明すると、ステップS15でエンジン停止要
求がOFFとされた後、停止制御中止実行中フラグがO
Nとされる(ステップS16)。
の成立の判定をおこなうのに先立って、エンストの判定
をおこなう。すなわち、上記の停止制御中止実行中フラ
グがONか否かが判断される(ステップS01)。この
ステップS01で否定的に判断された場合には、停止制
御の中止が直前に実行されておらず、エンジン1が正常
に回転していることになるので、ステップS1に進ん
で、停止条件の成立が判定される。
断された場合には、停止制御の中止が直前に実行された
ことになるので、予め設定したエンスト判定時間が経過
したか否かが判断される(ステップS02)。このエン
ストの判断は、停止制御を中止した後のエンジン1の回
転数に基づいて判断することになるので、その判断には
所定の時間を要し、ステップS02ではその時間の経過
を待つ。このステップS02で否定的に判断された場合
には、ステップS2に進む。
いることによりステップS02で肯定的に判断された場
合には、エンストが生じているか否かが判断される(ス
テップS03)。エンジン停止制御を中止したのにも拘
わらず、エンジン1を自立回転に復帰させることに失敗
した場合、エンジン1が停止するので、このステップS
03で肯定的に判断される。この場合は、停止制御中止
実行中フラグをOFFにする(ステップS04)。
ジン1はその時点の要求駆動量に応じて動作するように
制御されるが、これに対してエンジン1が実際にはスト
ールしているので、エンジン1の始動制御が実行される
(ステップS05)。例えば、エンジン1は要求駆動量
に応じた動作状態となるように、先ず、スタータによっ
て回転させられて始動させられる。エンジン1が自立回
転して始動の完了が判定されるまで(ステップS06で
肯定的に判定されるまで)、始動制御が継続され、その
ステップS06で肯定的に判定された後、リターンす
る。すなわち、通常の始動制御が実行されるので、停止
制御の中止によってエンジン1を自立回転に復帰させる
ことができなかった場合であっても、エンジン1を自立
回転状態とすることができる。
ップS03で否定的に判断された場合には、停止制御の
中止に伴う本来の状態が生じていることになるので、停
止制御中止実行中フラグをOFFにした後(ステップS
07)、ステップS2に進む。
の中止要求が、前記準備期間ta 内に発生した場合に、
その時点で停止制御を中止し、エンジン1を継続的に回
転させて元の動作状態に復帰させるように構成した。そ
の準備期間ta は、停止条件の成立時点もしくは停止制
御の開始時点からエンジン1に対する燃料の供給を停止
するまでの期間である。この準備期間ta の終期は、燃
料の噴射の停止によって規定でき、また判断することが
できる。しかしながら、この発明では、停止制御の中止
をおこなう始動要求(停止制御の中止要求)の発生時期
の末期が、燃料噴射の停止開始時点に正確に一致してい
る必要はないのであり、前後に幾分ずれていても特には
支障がない。したがって、停止制御開始後に始動要求が
あった場合の制御を、上述した図1ないし図3に示す制
御に替えて、以下に示すように実行してもよい。
あって、エンジン1の停止要求(ステップS31)があ
ることにより、吸気絞り弁19およびEGRバルブ25
を全閉に向けて作動する制御が開始される(ステップS
32)。すなわちいわゆる準備制御が開始される。
の中止要求があると(ステップS33)、吸気絞り弁1
9およびEGRバルブ25の閉動作の開始(ステップS
33の制御の開始)からの経過時間が予め定めた基準時
間Tst以下か、あるいは吸気絞り開度が予め定めた基準
開度Dst以下か否か(すなわち吸気絞り弁19の絞り量
がDstより小さいか否か)、もしくは燃料噴射停止信号
がOFFか(燃料噴射信号がONか)否かが判断される
(ステップS34)。
びEGRバルブ25を全閉するまでに要する時間として
実測した時間に基づいて定められた時間があって、その
実測時間を大幅に下回ることがなく、また大幅に越える
ことのない時間、言い換えれば、前記実測時間にほぼ一
致する時間である。また、前記基準開度Dstは、ほぼ全
閉に相当する絞り量である。
断された場合には、エンジン1の停止要求がOFFとさ
れ、エンジン1の停止制御が中止される(ステップS3
5)。これは、前述した図2に示すステップS15と同
様の制御であり、したがって停止制御途中のエンジン1
が停止されることなく、元の動作状態に復帰させられ
る。すなわち、エンジン1が継続的に動作させられる。
断された場合には、エンジン1の停止制御がそのまま継
続され、エンジン1が停止した後、その再始動の制御が
実行される(ステップS36)。すなわち、エンジン1
の停止の判定が成立した後、スタータを駆動してそのギ
ヤをエンジン1側のギヤに噛合させ、その状態でスター
タによってエンジン1を回転させるとともに、吸気絞り
弁19およびEGRバルブ25を開き、かつ燃料の噴射
を開始する。
ように判別しても、前述した図1ないし図3に示す制御
と同様に、停止条件成立直後に始動要求があった場合
に、遅れを特に生じさせることなく、エンジン1の出力
を確保することができ、その結果、いわゆるもたつき感
などの違和感を回避することができる。
トを図8に、従来例と併せて示してある。図8におい
て、t11時点にエンジン1の停止条件(停止要求)が成
立すると、それに基づいて吸気絞り弁19およびEGR
バルブ25が全閉に向けて制御される。その過程のt12
時点に始動条件(始動要求)が成立すると、そのt12時
点が、前記基準時間Tstの経過するt13時点より前であ
り、あるいは吸気絞り開度が前記基準開度Dstに達する
t14時点より前であり、もしくは燃料噴射信号がONと
なるt15時点より前の時点であるから、停止制御が直ち
に中止される。すなわち、吸気絞り開度が元に戻され、
あるいは要求駆動量に応じて吸気絞り弁19およびEG
Rバルブ25の開度が、図8に破線で示すように、増大
させられる。その結果、エンジン回転数は、図8に破線
で示すように、従前のままの回転数に維持され、あるい
は駆動要求量に応じて増大させられる。
制御は、エンジン1が停止するまで継続していたので、
図8に実線で示すように、燃料の供給を停止してエンジ
ン回転数がゼロとなるt16時点、その後にエンジン1の
停止判定が成立するt17時点、その後に吸気絞り開度が
減じられて吸気絞り弁19およびEGRバルブ25の開
度が所定開度のまで増大させられるt18時点を経過して
スタータによる始動が実行される。そのため、停止条件
の成立直後に始動要求があった場合であっても、エンジ
ン1が始動されるのは上記のt18時点以降になるから、
始動の応答遅れが顕著になり、いわゆるもたつき感が生
じてしまう。
前述したようにこの発明で対象とする内燃機関は、始動
するためにクランキングを必要とする。そのクランキン
グは、要は、燃料の燃焼によらずに内燃機関が回転する
状態であり、したがってクランキングは、モータの一種
であるスタータによって内燃機関を回転させることに限
られないのであり、例えば慣性力で内燃機関が回転して
いる状態も一種のクランキングと言い得る。そこで、こ
の発明では、停止制御によって燃料の供給を停止した後
であっても、エンジン1が慣性力で回転している状態で
始動要求があった場合には、停止制御を中止してエンジ
ン1を自立回転させるように制御することができる。
あって、エンジン1の停止要求(ステップS41)があ
ることにより、吸気絞り弁19およびEGRバルブ25
を全閉に向けて作動する制御が開始される(ステップS
42)。すなわちいわゆる準備制御が開始される。そし
て、吸気絞り弁19およびEGRバルブ25が全閉とな
ることにより燃料の噴射が停止させられる(ステップS
43)。
1の回転数が次第に低下し、その回転数の低下過程であ
ることが読み込まれる(ステップS44)。その過程で
停止制御の中止要求(ステップS45)があると、その
時点のエンジン回転数NEが、吸気および燃料の噴射を
おこなうことにより自立回転に復帰可能なことを判断す
る第1基準回転数NEst1 以上か否かが判断される(ス
テップS46)。
場合には、吸気絞り弁19が全開に制御される(ステッ
プS47)。その全開操作の過程においてエンジン回転
数NEが更に低下するので、ステップS47の後に、吸
気の絞り開度がエンジン1を自立回転に復帰させること
の可能な絞り量がスモークの発生しない所定量Dne以下
になっており、かつその時点のエンジン回転数NEが、
燃料の噴射をおこなうことにより自立回転に復帰可能な
第2基準回転数NEst2 (<NEst1 )以上か否かが判
断される(ステップS48)。
場合には、燃料の噴射が開始される(ステップS4
9)。その結果、エンジン1は、慣性力によって回転し
ている状態で、吸気が確保され、かつ燃料が供給され、
しかもその回転数が燃料の燃焼を伴って自立回転するの
に充分な回転数であるから、エンジン1の動作状態が自
立回転する状態に復帰する。
され、エンジン1の停止制御が中止される(ステップS
50)。このステップS50の制御は、前述したステッ
プS15およびステップS35の制御と同様である。
回転数NEが前記第1基準回転数NEst1 より低回転数
であることによりステップS46で否定的に判断された
場合、および吸気絞り弁19を全開に制御した際のエン
ジン回転数NEが前記第2基準回転数NEst2 より低回
転数であることによりステップS48で否定的に判断さ
れた場合には、エンジン1の停止制御を継続してエンジ
ン1を一旦停止させ、その後、スタータを使用して再始
動する(ステップS51)。これは、従来の再始動制御
と同様である。
タイムチャートを図10に示してある。車両が停止して
いるt21時点にエンジン1の停止条件が成立して停止要
求が発生し、それに伴って吸気絞り開度(吸気側の流量
調整弁の絞り量)が増大させられる。その後のt22時点
に全閉となり、エンジン回転数が低下し始める。
NEst1 以上のt23時点にエンジン1の始動条件が成立
して始動要求が発生すると、吸気絞り弁19およびEG
Rバルブ25が全開方向に制御されて吸気絞り開度が減
じられる。その吸気絞り開度が前述した絞り量Dne以下
に低下する程度まで吸気絞り弁19あるいはEGRバル
ブ25の開度が増大し、そのt24時点のエンジン回転数
が前記第2基準回転数NEst2 以上であれば、燃料の噴
射が再開され、その結果、エンジン1が自立回転状態に
復帰する。
直後のt24時点もしくはそれより時間が僅か経過したt
25時点にエンジン1が自立回転状態となるので、エンジ
ン1の始動要求に対する応答遅れが回避される。その結
果、いわゆるエコラン制御でのエンジン1の停止条件が
成立した直後にエンジン1を始動する状況が生じても、
いわゆるもたつき感を回避することができる。
時点に始動要求が生じても、エンジン1が停止してその
判定が成立するt26時点の後にスタータによるエンジン
1の始動が実行されるので、始動要求に対するエンジン
1の始動が大きく遅れ、もたつき感が生じる。
係を簡単に説明すると、図2および図6に示すステップ
S15の機能的手段および図7に示すステップS35の
機能的手段ならびに図9に示すステップS47,S49
の機能的手段が、この発明の停止制御中止手段に相当
し、図5に示すステップS04の機能的手段が、この発
明の再始動手段に相当する。
れない。したがって、この発明で対象とする内燃機関
は、いわゆる直噴式のディーゼルエンジン以外のディー
ゼルエンジンあるいはガソリンエンジンあるいはガスを
燃料とする内燃機関であってもよく、燃料の供給はイン
ジェクタによらずキャブレターを使用した吸入式であっ
てもよい。また、排気再循環装置を備えていない内燃機
関を対象とすることができ、その場合、吸気絞り弁ある
いはスロットルバルブがこの発明の吸気側の流量調整弁
に相当する。
よれば、内燃機関を停止させる条件が成立した後、それ
に伴う制御が開始されるが、その後の内燃機関が停止す
る前の所定期間の間に内燃機関を始動させるための条件
が成立した場合には、内燃機関を停止させるための停止
制御が中止されるので、内燃機関が停止することなく回
転を継続し、したがって始動条件の成立に対して時間的
な遅れを特に生じることなく内燃機関が駆動状態にな
り、内燃機関を始動する制御の応答遅れやそれに起因す
るいわゆるもたつき感を回避することができる。
の回転数が低下しているものの、内燃機関が回転してい
る状態で始動条件が成立することにより、停止制御が中
止されるので、内燃機関が停止することなく継続的に回
転し、その結果、始動条件の成立に対して時間的な遅れ
を特に生じることなく内燃機関が駆動状態になり、内燃
機関を始動する制御の応答遅れやそれに起因するいわゆ
るもたつき感を回避することができる。
2の発明と同様の効果を得ることができるうえに、内燃
機関の停止制御が中止された場合、その時点までの制御
で変化している内燃機関の動作状態を、停止制御の開始
前の状態に戻す復帰制御が実行されるので、内燃機関の
自立回転を確実に維持させることができる。
求項1または2の発明と同様の効果を得られるうえに、
内燃機関の停止制御を、内燃機関が回転している間に中
止しても内燃機関が停止した場合、内燃機関が直ちに再
始動させられるため、始動条件の成立に応じた内燃機関
の始動が、迅速に実行されることになり、その結果、始
動制御の応答遅れを回避もしくは抑制することができ
る。
1の発明と同様の効果を得られるうえに、燃料を供給し
つつ吸気側の流量調整弁の開度が所定の開度まで減じら
れる間に始動条件が成立すると、内燃機関の停止制御が
中止されるので、内燃機関の吸気が止められていない状
態で、それ以上の停止制御が中止され、その結果、内燃
機関の回転を継続させることができるために、始動条件
の成立に基づいて内燃機関を動作状態とする制御の応答
性を向上させることができる。
項1の発明と同様の効果を得られるうえに、停止条件の
成立に伴って停止制御が実行され、内燃機関に対する燃
料の供給が停止された後であっても、内燃機関の回転数
が所定の回転数以上であれば、内燃機関の停止制御が中
止されるため、内燃機関に対する燃料の供給の再開など
によって内燃機関が自立回転し、その結果、停止条件の
成立によって内燃機関の停止制御が開始された後であっ
ても、始動条件の成立に伴って内燃機関を直ちに自立回
転させる機会を増大することができる。
の発明と同様の効果を得られるうえに、内燃機関の停止
制御を中止した場合、既に停止されている燃料の供給を
再開するのに先立って、吸気側の流量調整弁の開度が増
大させられるため、内燃機関を確実もしくはスムースに
自立回転させることができる。
7の発明と同様の効果を得られるうえに、停止制御の中
止に伴って内燃機関に対する燃料の供給を再開する場
合、それに先行して実行された吸気側の流量調整弁の開
度の増大の時点の回転数が所定回転数以上であることを
条件に、燃料の供給が再開されるため、停止制御中の内
燃機関を確実に自立回転させることができる。
ートであって、エンジンを停止させる停止要求を発生さ
せるためのフローチャートである。
が発生した場合の制御例を説明するためのフローチャー
トである。
めのフローチャートである。
ムチャートの一例を示す図である。
なうプロセスを加えた停止要求を発生させるためのフロ
ーチャートである。
の制御プロセスを加えた図2と同様のフローチャートで
ある。
ロセスを含む停止制御中止判定のためのフローチャート
である。
の一例を示す図である。
う制御例を示すフローチャートである。
トの一例を示す図である。
を模式的に示すブロック図である。
ある。
7…エコラン用電子制御装置。
Claims (8)
- 【請求項1】 予め定めた停止条件が成立することによ
り内燃機関に対する燃料の供給を停止する制御を含む所
定の停止制御を実行し、かつ予め定めた始動条件が成立
することにより内燃機関に対する燃料の供給を再開する
制御を含む始動制御を実行する内燃機関の停止・始動制
御装置において、 前記停止条件の成立後でかつ内燃機関が停止する前の予
め定めた期間内に前記始動条件が成立した場合に、前記
停止制御を中止する停止制御中止手段を備えていること
を特徴とする内燃機関の停止・始動制御装置。 - 【請求項2】 前記予め定めた期間は、燃料の供給を停
止して内燃機関の回転数を低下させるのに先立つ停止準
備制御を実行している期間であることを特徴とする請求
項1に記載の内燃機関の停止・始動制御装置。 - 【請求項3】 前記停止制御中止手段は、前記内燃機関
が自立回転を維持する所定の運転状態に戻す復帰制御を
実行する復帰制御手段を含むことを特徴とする請求項2
に記載の内燃機関の停止・始動制御装置。 - 【請求項4】 前記停止制御を中止しても前記内燃機関
が停止した場合、内燃機関を始動させるための始動制御
を実行する再始動手段を更に備えていることを特徴とす
る請求項1または2に記載の内燃機関の停止・始動制御
装置。 - 【請求項5】 前記予め定めた期間は、前記燃料の供給
を停止するのに先立って開度が減じられる吸気側の流量
調整弁の開度が予め定めた所定の開度まで低下するまで
の期間とされていることを特徴とする請求項1に記載の
内燃機関の停止・始動制御装置。 - 【請求項6】 前記予め定めた期間は、前記燃料の供給
を停止した後、内燃機関の回転数が予め定めた回転数に
低下するまでの期間とされていることを特徴とする請求
項1に記載の内燃機関の停止・始動制御装置。 - 【請求項7】 前記停止制御中止手段は、前記燃料の供
給の停止に先立って開度を減じた吸気側の流量調整弁の
開度を増大させた後、燃料の供給を再開する制御を実行
するように構成されていることを特徴とする請求項6に
記載の内燃機関の停止・始動制御装置。 - 【請求項8】 前記停止制御中止手段は、前記吸気側の
流量調整弁の開度を予め定めた開度まで増大させた時点
の内燃機関の回転数が予め定めた所定の回転数以上の場
合に燃料の供給を再開するように構成されていることを
特徴とする請求項7に記載の内燃機関の停止・始動制御
装置。
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