JP2003214211A - エンジンのシリンダ吸入空気量測定装置 - Google Patents
エンジンのシリンダ吸入空気量測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】マニホールド内空気量の収支計算を行ってシリ
ンダ吸入空気量を測定するエンジンのシリンダ吸入空気
量測定装置において、アイドルストップを含めエンジン
を停止させる際にマニホールド内空気量を正確に算出す
る。 【解決手段】エンジン停止処理において、スロットル弁
をアイドル相当の開度よりも所定開度さらに開かせる
（Ｓ４）。この場合の開度は、エアフローメータの検出
精度を維持できるだけの流量が確保される値や、エンジ
ンがオーバーラップ期間で停止した場合は、排気系側か
ら逆流してくる空気がマニホールド内空気量の収支計算
に及ぼす影響を誤差の範囲内に収めることができるよう
な値に設定する（Ｓ３）。
ンダ吸入空気量を測定するエンジンのシリンダ吸入空気
量測定装置において、アイドルストップを含めエンジン
を停止させる際にマニホールド内空気量を正確に算出す
る。 【解決手段】エンジン停止処理において、スロットル弁
をアイドル相当の開度よりも所定開度さらに開かせる
（Ｓ４）。この場合の開度は、エアフローメータの検出
精度を維持できるだけの流量が確保される値や、エンジ
ンがオーバーラップ期間で停止した場合は、排気系側か
ら逆流してくる空気がマニホールド内空気量の収支計算
に及ぼす影響を誤差の範囲内に収めることができるよう
な値に設定する（Ｓ３）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流入出量の収支計
算を行って算出される吸気マニホールド内の空気量に基
づいて実際にシリンダに吸入される空気量を測定するエ
ンジンのシリンダ吸入空気量測定装置に関し、特に停止
後の再始動時に吸入される空気量の測定精度を向上させ
るための改良に関する。
算を行って算出される吸気マニホールド内の空気量に基
づいて実際にシリンダに吸入される空気量を測定するエ
ンジンのシリンダ吸入空気量測定装置に関し、特に停止
後の再始動時に吸入される空気量の測定精度を向上させ
るための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリンダに吸入される空気量（以下「シ
リンダ吸入空気量」という。）の測定方法に次のものが
ある。まず、エアフローメータの出力に基づいて吸気マ
ニホールドに流入する空気量（以下「マニホールド流入
空気量」という。）を算出し、求められたマニホールド
流入空気量と、吸気マニホールドからのシリンダ吸入空
気量との収支計算を行って、吸気マニホールド内の空気
量（以下「マニホールド内空気量」という。）を算出す
る。そして、マニホールド内空気量とシリンダ容積とに
基づいてシリンダ吸入空気量を算出する（特開２００１
−５００９１号公報）。
リンダ吸入空気量」という。）の測定方法に次のものが
ある。まず、エアフローメータの出力に基づいて吸気マ
ニホールドに流入する空気量（以下「マニホールド流入
空気量」という。）を算出し、求められたマニホールド
流入空気量と、吸気マニホールドからのシリンダ吸入空
気量との収支計算を行って、吸気マニホールド内の空気
量（以下「マニホールド内空気量」という。）を算出す
る。そして、マニホールド内空気量とシリンダ容積とに
基づいてシリンダ吸入空気量を算出する（特開２００１
−５００９１号公報）。
【０００３】このように求められたシリンダ吸入空気量
のもとで、要求される混合気空燃比を実現するための燃
料噴射量が設定される。
のもとで、要求される混合気空燃比を実現するための燃
料噴射量が設定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、マニホールド
内空気量の収支計算は、始動時にシリンダ吸入空気量を
測定するために、エンジンを停止させる際（アイドルス
トップにより一時的に停止される場合を含む。）も吸気
マニホールド内が大気圧となるまで継続される。しかし
ながら、このときに行われる収支計算に関して、次の問
題がある。
内空気量の収支計算は、始動時にシリンダ吸入空気量を
測定するために、エンジンを停止させる際（アイドルス
トップにより一時的に停止される場合を含む。）も吸気
マニホールド内が大気圧となるまで継続される。しかし
ながら、このときに行われる収支計算に関して、次の問
題がある。
【０００５】第１は、エアフローメータの低流量域の検
出精度が低いことである。一般的にエンジンを停止させ
る際には、スロットル弁がアイドル運転を維持できる程
度の小さな開度に保持されたままとなるので、その際に
空気は吸気マニホールドに少量ずつ流入することにな
る。従って、エアフローメータを通過する空気も少量と
なるので、エアフローメータの検出精度、延いてはマニ
ホールド流入空気量の算出精度が低下し、マニホールド
内空気量の収支計算にも誤差が生じてしまう。
出精度が低いことである。一般的にエンジンを停止させ
る際には、スロットル弁がアイドル運転を維持できる程
度の小さな開度に保持されたままとなるので、その際に
空気は吸気マニホールドに少量ずつ流入することにな
る。従って、エアフローメータを通過する空気も少量と
なるので、エアフローメータの検出精度、延いてはマニ
ホールド流入空気量の算出精度が低下し、マニホールド
内空気量の収支計算にも誤差が生じてしまう。
【０００６】第２は、排気上死点及びその付近で吸排気
弁の開期間がオーバーラップするエンジンでは、このオ
ーバーラップ期間でエンジンが停止する可能性があるこ
とである。その場合には、吸気マニホールドに排気系側
からも空気が流入することになるので、エアフローメー
タの出力に基づくマニホールド流入空気量よりも多量の
空気が流入することになり、マニホールド内空気量の収
支計算を正確に行うことができない。
弁の開期間がオーバーラップするエンジンでは、このオ
ーバーラップ期間でエンジンが停止する可能性があるこ
とである。その場合には、吸気マニホールドに排気系側
からも空気が流入することになるので、エアフローメー
タの出力に基づくマニホールド流入空気量よりも多量の
空気が流入することになり、マニホールド内空気量の収
支計算を正確に行うことができない。
【０００７】さらに、始動時には、前述のように停止の
際に吸気マニホールド内が大気圧となるまで収支計算を
継続して求められたマニホールド内空気量に基づいて燃
料噴射量が設定されることになる。従って、以上のよう
に誤差を含んで算出されたマニホールド内空気量から
は、要求された混合気空燃比を実現するための燃料噴射
量を正確に設定することができず、エミッションの増加
やトルク不足による始動性の悪化等の問題がある。
際に吸気マニホールド内が大気圧となるまで収支計算を
継続して求められたマニホールド内空気量に基づいて燃
料噴射量が設定されることになる。従って、以上のよう
に誤差を含んで算出されたマニホールド内空気量から
は、要求された混合気空燃比を実現するための燃料噴射
量を正確に設定することができず、エミッションの増加
やトルク不足による始動性の悪化等の問題がある。
【０００８】従って、本発明は、マニホールド内空気量
の収支計算を行ってシリンダ吸入空気量を算出するエン
ジンのシリンダ吸入空気量測定装置において、アイドル
ストップを含めエンジンを停止させる際にマニホールド
内空気量を正確に算出するための改良を提供することを
目的とする。
の収支計算を行ってシリンダ吸入空気量を算出するエン
ジンのシリンダ吸入空気量測定装置において、アイドル
ストップを含めエンジンを停止させる際にマニホールド
内空気量を正確に算出するための改良を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明では、運転者によるアクセル操作から独立して
制御されるスロットル弁を備えるエンジンにおいてシリ
ンダに吸入される空気量を測定するエンジンのシリンダ
吸入空気量測定装置を、（ａ）吸気系に吸入される空気
量を検出する吸入空気量検出手段、（ｂ）検出された空
気量に基づいて吸気マニホールド内の空気量をこのマニ
ホールドにおける空気の流入出量の収支計算を行って算
出するマニホールド内空気量算出手段、（ｃ）算出され
た空気量に基づいてシリンダに吸入される空気量を算出
するシリンダ吸入空気量算出手段、及び（ｄ）エンジン
を停止させる際に、スロットル弁の開度をアイドル時よ
りも大きな所定開度に制御する停止時スロットル弁制御
手段を含んで構成する。
載の発明では、運転者によるアクセル操作から独立して
制御されるスロットル弁を備えるエンジンにおいてシリ
ンダに吸入される空気量を測定するエンジンのシリンダ
吸入空気量測定装置を、（ａ）吸気系に吸入される空気
量を検出する吸入空気量検出手段、（ｂ）検出された空
気量に基づいて吸気マニホールド内の空気量をこのマニ
ホールドにおける空気の流入出量の収支計算を行って算
出するマニホールド内空気量算出手段、（ｃ）算出され
た空気量に基づいてシリンダに吸入される空気量を算出
するシリンダ吸入空気量算出手段、及び（ｄ）エンジン
を停止させる際に、スロットル弁の開度をアイドル時よ
りも大きな所定開度に制御する停止時スロットル弁制御
手段を含んで構成する。
【００１０】請求項２に記載の発明では、排気上死点及
びその付近に吸気弁と排気弁とがともに開かれるオーバ
ーラップ期間が設けられたエンジンに備えられるシリン
ダ吸入空気量測定装置において、エンジンがオーバーラ
ップ期間で停止した場合の上記所定開度を、この開度に
より定められるスロットル部開口面積が吸気及び排気側
のポート部開口面積のうち小さい方よりも大きくなる値
に設定する。
びその付近に吸気弁と排気弁とがともに開かれるオーバ
ーラップ期間が設けられたエンジンに備えられるシリン
ダ吸入空気量測定装置において、エンジンがオーバーラ
ップ期間で停止した場合の上記所定開度を、この開度に
より定められるスロットル部開口面積が吸気及び排気側
のポート部開口面積のうち小さい方よりも大きくなる値
に設定する。
【００１１】請求項３に記載の発明では、オーバーラッ
プ期間で停止した場合の上記所定開度を、エンジンが停
止した後に吸気マニホールドに流入する総空気量に基づ
いて設定する。請求項４に記載の発明では、オーバーラ
ップ期間で停止した場合の上記所定開度を、上記小さい
方のポート部開口面積のオーバーラップ期間における最
大値に基づいて設定する。
プ期間で停止した場合の上記所定開度を、エンジンが停
止した後に吸気マニホールドに流入する総空気量に基づ
いて設定する。請求項４に記載の発明では、オーバーラ
ップ期間で停止した場合の上記所定開度を、上記小さい
方のポート部開口面積のオーバーラップ期間における最
大値に基づいて設定する。
【００１２】請求項５に記載の発明では、エンジンが停
止した後にスロットル弁の開度を上記所定開度とする。
請求項６に記載の発明では、エンジンの回転数により定
められる所定時期にスロットル弁の開度を上記所定開度
とする。請求項７に記載の発明では、吸気マニホールド
内圧力の変化率により定められる所定時期にスロットル
弁の開度を上記所定開度とする。
止した後にスロットル弁の開度を上記所定開度とする。
請求項６に記載の発明では、エンジンの回転数により定
められる所定時期にスロットル弁の開度を上記所定開度
とする。請求項７に記載の発明では、吸気マニホールド
内圧力の変化率により定められる所定時期にスロットル
弁の開度を上記所定開度とする。
【００１３】請求項８に記載の発明では、マニホールド
内空気量算出手段により算出された空気量の変化率によ
り定められる所定時期にストットル弁の開度を上記所定
開度とする。請求項９に記載の発明では、スロットル弁
の開度を上記所定開度にする際に、吸気マニホールド内
の空気量の増加に応じてスロットル弁の開度が増大され
るように制御する。
内空気量算出手段により算出された空気量の変化率によ
り定められる所定時期にストットル弁の開度を上記所定
開度とする。請求項９に記載の発明では、スロットル弁
の開度を上記所定開度にする際に、吸気マニホールド内
の空気量の増加に応じてスロットル弁の開度が増大され
るように制御する。
【００１４】請求項１０に記載の発明では、スロットル
弁の開度を上記所定開度にする際に、スロットル弁を通
過する空気量又はこれに相関して変化するパラメータの
大きさに基づいて制御する。
弁の開度を上記所定開度にする際に、スロットル弁を通
過する空気量又はこれに相関して変化するパラメータの
大きさに基づいて制御する。
【００１５】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、エンジン
を停止させる際にスロットル弁をアイドル時よりも大き
く開かせることとしたので、エアフローメータの検出精
度が確保され、マニホールド内空気量を正確に算出する
ことができる。従って、次の始動時にシリンダ吸入空気
量を精度よく測定することが可能となるので、エミッシ
ョンを抑制するとともに、始動に充分なトルクを発生さ
せることができる。
を停止させる際にスロットル弁をアイドル時よりも大き
く開かせることとしたので、エアフローメータの検出精
度が確保され、マニホールド内空気量を正確に算出する
ことができる。従って、次の始動時にシリンダ吸入空気
量を精度よく測定することが可能となるので、エミッシ
ョンを抑制するとともに、始動に充分なトルクを発生さ
せることができる。
【００１６】また、オーバーラップ期間を設けたエンジ
ンにおいては、エンジンがオーバーラップ期間で停止し
た場合に、吸気マニホールドに排気系側から流入する空
気量に対してスロットル弁を通過して流入する空気量を
相対的に増すことができるので、マニホールド内空気量
の算出精度の低下を抑制できる。請求項２に係る発明に
よれば、エンジンがオーバーラップ期間で停止した場合
に、スロットル部開口面積が吸気及び排気側のポート部
開口面積のうち小さい方よりも大きくされるので、排気
系側から流入する空気量よりもスロットル弁を通過して
流入する空気量を多くすることができ、マニホールド内
空気量の算出精度を向上できる。
ンにおいては、エンジンがオーバーラップ期間で停止し
た場合に、吸気マニホールドに排気系側から流入する空
気量に対してスロットル弁を通過して流入する空気量を
相対的に増すことができるので、マニホールド内空気量
の算出精度の低下を抑制できる。請求項２に係る発明に
よれば、エンジンがオーバーラップ期間で停止した場合
に、スロットル部開口面積が吸気及び排気側のポート部
開口面積のうち小さい方よりも大きくされるので、排気
系側から流入する空気量よりもスロットル弁を通過して
流入する空気量を多くすることができ、マニホールド内
空気量の算出精度を向上できる。
【００１７】請求項３に係る発明によれば、エンジンが
オーバーラップ期間で停止した場合に、停止後に吸気マ
ニホールドに流入する総空気量に応じた開度にスロット
ル弁が制御されるので、停止した時の条件に応じてスロ
ットル弁を最適に開かせることができる。請求項４に係
る発明によれば、エンジンがオーバーラップ期間で停止
した場合に、排気系側から流入する空気量（オーバーラ
ップ期間のどの位置で停止したかにより増減する。）の
最大量に応じた開度にスロットル弁が制御されることに
なるので、マニホールド内空気量の算出精度を確実に向
上させることができる。
オーバーラップ期間で停止した場合に、停止後に吸気マ
ニホールドに流入する総空気量に応じた開度にスロット
ル弁が制御されるので、停止した時の条件に応じてスロ
ットル弁を最適に開かせることができる。請求項４に係
る発明によれば、エンジンがオーバーラップ期間で停止
した場合に、排気系側から流入する空気量（オーバーラ
ップ期間のどの位置で停止したかにより増減する。）の
最大量に応じた開度にスロットル弁が制御されることに
なるので、マニホールド内空気量の算出精度を確実に向
上させることができる。
【００１８】請求項５に係る発明によれば、エンジンが
停止した後にスロットル弁を開かせることにより、停止
までにシリンダに吸入される空気が少量に抑えられるの
で、大きな圧縮反力が発生してクランク軸が揺り戻され
ることを防止できる。請求項６，７に係る発明によれ
ば、スロットル弁を開かせる時期を簡単に設定できる。
停止した後にスロットル弁を開かせることにより、停止
までにシリンダに吸入される空気が少量に抑えられるの
で、大きな圧縮反力が発生してクランク軸が揺り戻され
ることを防止できる。請求項６，７に係る発明によれ
ば、スロットル弁を開かせる時期を簡単に設定できる。
【００１９】請求項８に係る発明によれば、スロットル
弁を開かせる時期を既存の設備を利用して設定できる。
請求項９に係る発明によれば、スロットル弁を開かせる
際に吸気マニホールド内の空気量の増加に応じて開かせ
ることにより、スロットル弁を通過する空気量の急激な
変化を抑えることができるので、騒音（吸気音）の発生
を防止できる。
弁を開かせる時期を既存の設備を利用して設定できる。
請求項９に係る発明によれば、スロットル弁を開かせる
際に吸気マニホールド内の空気量の増加に応じて開かせ
ることにより、スロットル弁を通過する空気量の急激な
変化を抑えることができるので、騒音（吸気音）の発生
を防止できる。
【００２０】請求項１０に係る発明によれば、スロット
ル弁を通過する空気量（例えば、エアフローメータの出
力）等に基づいて騒音の発生を簡単に防止できる。
ル弁を通過する空気量（例えば、エアフローメータの出
力）等に基づいて騒音の発生を簡単に防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実
施形態に係る車両の制御システムを示しており、本シス
テムの駆動系は、エンジン１と電気モータ（以下「モー
タジェネレータ」という。）２とのパラレルハイブリッ
ド式である。
の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実
施形態に係る車両の制御システムを示しており、本シス
テムの駆動系は、エンジン１と電気モータ（以下「モー
タジェネレータ」という。）２とのパラレルハイブリッ
ド式である。
【００２２】駆動系において、エンジン１のクランク軸
とモータジェネレータ２の回転軸とがパウダクラッチ３
を介して連結されており、これらの動力装置から伝達さ
れるトルクが変速機４及びディファレンシャル・ギヤ５
を介して駆動輪６，６の各車輪駆動軸７，７を回転させ
るようになっている。従って、クラッチ３を結合したり
切り離したりすることで、モータジェネレータ２のみに
より走行したり、エンジン１のみにより走行したり、あ
るいはエンジン１のトルクをモータジェネレータ２で補
って走行することが可能である。
とモータジェネレータ２の回転軸とがパウダクラッチ３
を介して連結されており、これらの動力装置から伝達さ
れるトルクが変速機４及びディファレンシャル・ギヤ５
を介して駆動輪６，６の各車輪駆動軸７，７を回転させ
るようになっている。従って、クラッチ３を結合したり
切り離したりすることで、モータジェネレータ２のみに
より走行したり、エンジン１のみにより走行したり、あ
るいはエンジン１のトルクをモータジェネレータ２で補
って走行することが可能である。
【００２３】エンジン１のクランク軸にはモータジェネ
レータ２とは別の電気モータ（以下「モータジェネレー
タ」という。）８の回転軸が連結されており、このモー
タジェネレータ８によりエンジン１のクランキングや回
生発電が行われる。勿論、モータジェネレータ２による
回生発電も可能であり、これらのモータジェネレータ
２，８から得られた電力は、インバータ９，１０を介し
てバッテリ１１に蓄電される。逆に、バッテリ１１から
の電力がインバータ９，１０を介してモータジェネレー
タ２，８に供給される。
レータ２とは別の電気モータ（以下「モータジェネレー
タ」という。）８の回転軸が連結されており、このモー
タジェネレータ８によりエンジン１のクランキングや回
生発電が行われる。勿論、モータジェネレータ２による
回生発電も可能であり、これらのモータジェネレータ
２，８から得られた電力は、インバータ９，１０を介し
てバッテリ１１に蓄電される。逆に、バッテリ１１から
の電力がインバータ９，１０を介してモータジェネレー
タ２，８に供給される。
【００２４】一方、制御系において、上位コントローラ
としての車両ＥＣＵ（電子制御ユニットを「ＥＣＵ」と
略す。以下同様。）２１は、各サブシステムの制御を実
行する下位コントローラに指令を送り、車両全体を統括
して制御する。ここで、普遍性を持つトルクが指令とし
て選択され、モータジェネレータ８を制御するモータコ
ントローラ３１にモータトルクが、エンジン１を制御す
るエンジンコントローラ３２にエンジントルクが、クラ
ッチ３を制御するクラッチコントローラ３３に伝達トル
クが、モータジェネレータ２を制御するモータコントロ
ーラ３４にモータトルクが、変速機４を制御する変速機
コントローラ３５に伝達トルク（変速比）が送られる。
各コントローラ３１〜３５は、受け取ったトルク指令に
基づいて各対象を制御する。
としての車両ＥＣＵ（電子制御ユニットを「ＥＣＵ」と
略す。以下同様。）２１は、各サブシステムの制御を実
行する下位コントローラに指令を送り、車両全体を統括
して制御する。ここで、普遍性を持つトルクが指令とし
て選択され、モータジェネレータ８を制御するモータコ
ントローラ３１にモータトルクが、エンジン１を制御す
るエンジンコントローラ３２にエンジントルクが、クラ
ッチ３を制御するクラッチコントローラ３３に伝達トル
クが、モータジェネレータ２を制御するモータコントロ
ーラ３４にモータトルクが、変速機４を制御する変速機
コントローラ３５に伝達トルク（変速比）が送られる。
各コントローラ３１〜３５は、受け取ったトルク指令に
基づいて各対象を制御する。
【００２５】車両ＥＣＵ２１には、スタートスイッチ４
１からイグニッションスイッチのオン及びオフ信号並び
に、スタートスイッチのオン信号が入力されるほか、運
転者の要求を示す信号として、アクセルペダルの操作量
を検出するアクセルセンサ４２、ブレーキペダルの操作
量若しくはブレーキスイッチがオンされたことを検出す
るブレーキセンサ４３、及びシフトレバーの現在の設定
位置を検出するシフトセンサ４４から信号が入力され
る。
１からイグニッションスイッチのオン及びオフ信号並び
に、スタートスイッチのオン信号が入力されるほか、運
転者の要求を示す信号として、アクセルペダルの操作量
を検出するアクセルセンサ４２、ブレーキペダルの操作
量若しくはブレーキスイッチがオンされたことを検出す
るブレーキセンサ４３、及びシフトレバーの現在の設定
位置を検出するシフトセンサ４４から信号が入力され
る。
【００２６】運転状態を示す信号として、車両ＥＣＵ２
１には、車速ＶＳＰを検出する車速センサ４５、バッテ
リ１１の充電状態ＳＯＣを検出するためのバッテリセン
サ（例えば、バッテリの放電電流を検出する。）４６、
及びモータジェネレータ８の回転数ＮＭを検出する回転
数センサ５０からの信号が入力される。また、エンジン
コントローラ３２には、エンジン１のスロットル開度Ｔ
ＶＯを検出するスロットルセンサ４７、エンジン１の吸
入空気量（後述するシリンダ吸入空気量と区別するため
に、特に「スロットル弁通過空気量」という。）Ｑａを
検出するエアフローメータ４８、及びクランク角センサ
４９からの信号が入力される。
１には、車速ＶＳＰを検出する車速センサ４５、バッテ
リ１１の充電状態ＳＯＣを検出するためのバッテリセン
サ（例えば、バッテリの放電電流を検出する。）４６、
及びモータジェネレータ８の回転数ＮＭを検出する回転
数センサ５０からの信号が入力される。また、エンジン
コントローラ３２には、エンジン１のスロットル開度Ｔ
ＶＯを検出するスロットルセンサ４７、エンジン１の吸
入空気量（後述するシリンダ吸入空気量と区別するため
に、特に「スロットル弁通過空気量」という。）Ｑａを
検出するエアフローメータ４８、及びクランク角センサ
４９からの信号が入力される。
【００２７】車両ＥＣＵ２１は、入力した各種信号に基
づいて指令としてのトルクを算出する。そして、バッテ
リ１１の充電状態ＳＯＣが充分なレベルにあれば、低速
走行時にモータジェネレータ２を動力源とし、クラッチ
３を切り離すとともにエンジン１を停止させる。運転者
からの加速要求により車速ＶＳＰが所定の高速度域に入
ると、エンジン１を始動させるとともにクラッチ３を結
合し、動力源をエンジン１に移行させる。
づいて指令としてのトルクを算出する。そして、バッテ
リ１１の充電状態ＳＯＣが充分なレベルにあれば、低速
走行時にモータジェネレータ２を動力源とし、クラッチ
３を切り離すとともにエンジン１を停止させる。運転者
からの加速要求により車速ＶＳＰが所定の高速度域に入
ると、エンジン１を始動させるとともにクラッチ３を結
合し、動力源をエンジン１に移行させる。
【００２８】エンジン１を運転させているときにエンジ
ンコントローラ３２は、シリンダに実際に吸入されるシ
リンダ吸入空気量を常に把握できるようにされており、
このシリンダ吸入空気量に対して指令としてのエンジン
トルクを発生するために必要な燃料噴射量を算出する。
ここで、シリンダ吸入空気量及びこれに基づく燃料噴射
量の算出について説明する。
ンコントローラ３２は、シリンダに実際に吸入されるシ
リンダ吸入空気量を常に把握できるようにされており、
このシリンダ吸入空気量に対して指令としてのエンジン
トルクを発生するために必要な燃料噴射量を算出する。
ここで、シリンダ吸入空気量及びこれに基づく燃料噴射
量の算出について説明する。
【００２９】本実施形態においてシリンダ吸入空気量
は、本出願人に係る先願の公開公報（特開２００１−０
５００９１号）に記載の方法で算出する。ここで、図２
に示すように、吸気マニホールド１０１内の圧力をＰｍ
［Ｐａ］、容積をＶｍ［ｍ3 ］、空気質量をＣｍ
［ｇ］、温度をＴｍ［Ｋ］とする。また、シリンダ１０
２内の圧力をＰｃ［Ｐａ］、容積をＶｃ［ｍ3 ］、空気
質量をＣｃ［ｇ］、温度をＴｃ［Ｋ］とする。なお、η
［％］は、シリンダ内の新気割合である。このηは、吸
気弁１０３と排気弁１０４とのオーバーラップ期間に相
関して変化するものであり、オーバーラップ期間が拡大
されて燃焼残ガス（内部ＥＧＲガス）量が増すほど小さ
な値とされる。
は、本出願人に係る先願の公開公報（特開２００１−０
５００９１号）に記載の方法で算出する。ここで、図２
に示すように、吸気マニホールド１０１内の圧力をＰｍ
［Ｐａ］、容積をＶｍ［ｍ3 ］、空気質量をＣｍ
［ｇ］、温度をＴｍ［Ｋ］とする。また、シリンダ１０
２内の圧力をＰｃ［Ｐａ］、容積をＶｃ［ｍ3 ］、空気
質量をＣｃ［ｇ］、温度をＴｃ［Ｋ］とする。なお、η
［％］は、シリンダ内の新気割合である。このηは、吸
気弁１０３と排気弁１０４とのオーバーラップ期間に相
関して変化するものであり、オーバーラップ期間が拡大
されて燃焼残ガス（内部ＥＧＲガス）量が増すほど小さ
な値とされる。
【００３０】 また、吸気マニホールド１０１及びシリン
ダ１０２内でＰｍ＝Ｐｃ、Ｔｍ＝Ｔｃ（圧力及び温度は
変化しない。）と仮定する。なお、言うまでもなくマニ
ホールド容積Ｖｍは一定である。 まず、エアフローメー
タ４８の出力に基づいてスロットル弁１０５を通過する
空気の流量であるスロットル弁通過空気量Ｑａ［ｇ／ｍ
ｓｅｃ］を算出し、このＱａを積分することにより所定
時間Δｔ毎に吸気マニホールド１０１に流入するマニホ
ールド流入空気量Ｑａ［ｇ］＝Ｑａ・Δｔを算出する。
ダ１０２内でＰｍ＝Ｐｃ、Ｔｍ＝Ｔｃ（圧力及び温度は
変化しない。）と仮定する。なお、言うまでもなくマニ
ホールド容積Ｖｍは一定である。 まず、エアフローメー
タ４８の出力に基づいてスロットル弁１０５を通過する
空気の流量であるスロットル弁通過空気量Ｑａ［ｇ／ｍ
ｓｅｃ］を算出し、このＱａを積分することにより所定
時間Δｔ毎に吸気マニホールド１０１に流入するマニホ
ールド流入空気量Ｑａ［ｇ］＝Ｑａ・Δｔを算出する。
【００３１】 一方、吸気弁１０３の閉時期ＩＶＣに基づ
いてその時の実シリンダ容積Ｖｃを算出し、このＶｃに
シリンダ内新気割合η、及びエンジン回転数（ここで
は、モータジェネレータ８のモータ回転数ＮＭに基づい
て検出される。）ＮＥを乗じる。そして、算出された値
を積分することにより、最終的なシリンダ容積Ｖｃ＝Ｖ
ｃ・η・ＮＥ・Δｔを算出する。
いてその時の実シリンダ容積Ｖｃを算出し、このＶｃに
シリンダ内新気割合η、及びエンジン回転数（ここで
は、モータジェネレータ８のモータ回転数ＮＭに基づい
て検出される。）ＮＥを乗じる。そして、算出された値
を積分することにより、最終的なシリンダ容積Ｖｃ＝Ｖ
ｃ・η・ＮＥ・Δｔを算出する。
【００３２】 次に、吸気マニホールド１０１内の空気量
（マニホールド内空気量Ｃｍ）の収支計算のため、次式
（１）のようにマニホールド内空気量の前回値Ｃｍn-1
に、先に求めたマニホールド流入空気量Ｑａを加えると
ともに、吸気マニホールド１０１からシリンダ１０２へ
流出するシリンダ吸入空気量Ｑｃであるシリンダ内空気
量Ｃｃn を減じ、現在のマニホールド内空気量Ｃｍn を
算出する。なお、ここで用いられるＣｃn は、前回のル
ーチンで算出されたものである。
（マニホールド内空気量Ｃｍ）の収支計算のため、次式
（１）のようにマニホールド内空気量の前回値Ｃｍn-1
に、先に求めたマニホールド流入空気量Ｑａを加えると
ともに、吸気マニホールド１０１からシリンダ１０２へ
流出するシリンダ吸入空気量Ｑｃであるシリンダ内空気
量Ｃｃn を減じ、現在のマニホールド内空気量Ｃｍn を
算出する。なお、ここで用いられるＣｃn は、前回のル
ーチンで算出されたものである。
【００３３】
Ｃｍn ＝Ｃｍn-1 ＋Ｑａ−Ｃｃn ・・・（１）
シリンダ吸入空気量Ｑｃ（＝シリンダ内空気量Ｃｃ）
は、次式（２）に示すように、シリンダ容積Ｖｃにマニ
ホールド内空気量Ｃｍを乗じ、さらにこの積をマニホー
ルド容積Ｖｍで除して求める。 Ｑｃ（＝Ｃｃ）＝Ｖｃ・Ｃｍ／Ｖｍ ・・・（２） ここで、（２）式は、次のようにして導出される。気体
の状態方程式によりシリンダ１０２内に関してＣｃ＝Ｐ
ｃ・Ｖｃ／（Ｒ・Ｔｃ）となる。ここで、Ｐｃ＝Ｐｍ、
Ｔｃ＝Ｔｍと仮定しているので次式（３）が得られる。
は、次式（２）に示すように、シリンダ容積Ｖｃにマニ
ホールド内空気量Ｃｍを乗じ、さらにこの積をマニホー
ルド容積Ｖｍで除して求める。 Ｑｃ（＝Ｃｃ）＝Ｖｃ・Ｃｍ／Ｖｍ ・・・（２） ここで、（２）式は、次のようにして導出される。気体
の状態方程式によりシリンダ１０２内に関してＣｃ＝Ｐ
ｃ・Ｖｃ／（Ｒ・Ｔｃ）となる。ここで、Ｐｃ＝Ｐｍ、
Ｔｃ＝Ｔｍと仮定しているので次式（３）が得られる。
【００３４】
Ｃｃ＝Ｐｍ・Ｖｃ／（Ｒ・Ｔｍ） ・・・（３）
一方、気体の状態方程式により吸気マニホールド１０１
内に関して次式（４）が得られる。 Ｐｍ／（Ｒ・Ｔｍ）＝Ｃｍ／Ｖｍ ・・・（４） 従って、（４）式を（３）式に代入すれば、Ｃｃ＝Ｖｃ
・｛Ｐｍ／（Ｒ・Ｔｍ）｝＝Ｖｃ・Ｃｍ／Ｖｍとなり
（２）式が得られる。
内に関して次式（４）が得られる。 Ｐｍ／（Ｒ・Ｔｍ）＝Ｃｍ／Ｖｍ ・・・（４） 従って、（４）式を（３）式に代入すれば、Ｃｃ＝Ｖｃ
・｛Ｐｍ／（Ｒ・Ｔｍ）｝＝Ｖｃ・Ｃｍ／Ｖｍとなり
（２）式が得られる。
【００３５】 そして、このように算出されたシリンダ吸
入空気量Ｑｃに対して、最適な空燃比となるように燃料
噴射量が設定される。 ところで、前述のように低速走行
に移行するとエンジン１は停止されることになるが、エ
ンジン１を停止させるためのエンジン停止処理を行って
いる間も、マニホールド内空気量Ｃｍの収支計算は、吸
気マニホールド１０１内が大気圧となるまで継続され
る。それは、大気圧となった時点で算出されたマニホー
ルド内空気量Ｃｍを、次の始動時にシリンダ吸入空気量
Ｑｃを算出するための初期値とするためである。
入空気量Ｑｃに対して、最適な空燃比となるように燃料
噴射量が設定される。 ところで、前述のように低速走行
に移行するとエンジン１は停止されることになるが、エ
ンジン１を停止させるためのエンジン停止処理を行って
いる間も、マニホールド内空気量Ｃｍの収支計算は、吸
気マニホールド１０１内が大気圧となるまで継続され
る。それは、大気圧となった時点で算出されたマニホー
ルド内空気量Ｃｍを、次の始動時にシリンダ吸入空気量
Ｑｃを算出するための初期値とするためである。
【００３６】 以下に、エンジン停止処理時のマニホール
ド内空気量Ｃｍの収支計算について説明する。 本実施形
態に係るエンジン１は、図３に示すように排気上死点及
びその付近において吸気弁１０３と排気弁１０４とがと
もに開かれるオーバーラップ期間（吸気弁開時期ＩＶＯ
〜排気弁閉時期ＥＶＣ）が設定されている。ここで、こ
のオーバーラップ期間における吸気弁１０３及び排気弁
１０４の各弁リフト量のうち小さい方（ここでは、ＩＶ
Ｏから排気上死点までは吸気弁の、また排気上死点から
ＥＶＣまでは排気弁の弁リフト量である。）の最大値を
オーバーラップ時最大リフト量Ｌｍａｘとする。
ド内空気量Ｃｍの収支計算について説明する。 本実施形
態に係るエンジン１は、図３に示すように排気上死点及
びその付近において吸気弁１０３と排気弁１０４とがと
もに開かれるオーバーラップ期間（吸気弁開時期ＩＶＯ
〜排気弁閉時期ＥＶＣ）が設定されている。ここで、こ
のオーバーラップ期間における吸気弁１０３及び排気弁
１０４の各弁リフト量のうち小さい方（ここでは、ＩＶ
Ｏから排気上死点までは吸気弁の、また排気上死点から
ＥＶＣまでは排気弁の弁リフト量である。）の最大値を
オーバーラップ時最大リフト量Ｌｍａｘとする。
【００３７】エンジン１の停止位置は、クランク軸の正
転方向と逆転方向とのトルクのバランス点となり、通常
は、６気筒エンジンではクランク角で圧縮上死点前６０
°に、また４気筒エンジンでは同９０°付近で停止す
る。しかしながら、場合によってはこれらの位置を通り
越してオーバーラップ期間で停止することもある。その
ような場合には、エンジン停止処理時の収支計算に際し
て、吸気マニホールド１０１に空気が排気系側からも流
入することになる。このときのマニホールド流入空気量
Ｑａ、シリンダ吸入空気量Ｑｃ及びマニホールド内空気
量Ｃｍの時間変化を図４に示す。
転方向と逆転方向とのトルクのバランス点となり、通常
は、６気筒エンジンではクランク角で圧縮上死点前６０
°に、また４気筒エンジンでは同９０°付近で停止す
る。しかしながら、場合によってはこれらの位置を通り
越してオーバーラップ期間で停止することもある。その
ような場合には、エンジン停止処理時の収支計算に際し
て、吸気マニホールド１０１に空気が排気系側からも流
入することになる。このときのマニホールド流入空気量
Ｑａ、シリンダ吸入空気量Ｑｃ及びマニホールド内空気
量Ｃｍの時間変化を図４に示す。
【００３８】 エンジン１がオーバーラップ期間で停止し
た場合には、吸気マニホールド１０１に空気が排気系側
からも流入することになるので、スロットル弁通過空気
量（エアフローメータ４８の出力）に基づいて算出され
るマニホールド流入空気量Ｑａは、実際に吸気マニホー
ルド１０１に流入している空気量Ｑａ’よりも少ない値
となる。このため、マニホールド流入空気量Ｑａに基づ
いて算出されるマニホールド内空気量Ｃｍも、実際に吸
気マニホールド１０１内に存在する空気量Ｃｍ’よりも
少なく算出されることになる。
た場合には、吸気マニホールド１０１に空気が排気系側
からも流入することになるので、スロットル弁通過空気
量（エアフローメータ４８の出力）に基づいて算出され
るマニホールド流入空気量Ｑａは、実際に吸気マニホー
ルド１０１に流入している空気量Ｑａ’よりも少ない値
となる。このため、マニホールド流入空気量Ｑａに基づ
いて算出されるマニホールド内空気量Ｃｍも、実際に吸
気マニホールド１０１内に存在する空気量Ｃｍ’よりも
少なく算出されることになる。
【００３９】 また、エンジン停止処理時には、スロット
ル弁１０５は通常、アイドル運転を維持できる程度の小
さな開度に保持される。エアフローメータ４８は一般的
に低流量域で精度が低下するので、エンジン停止処理時
にマニホールド内空気量Ｃｍの収支計算をする際にスロ
ットル弁通過空気量の検出精度が低下し、計算結果に誤
差を生じることになる。
ル弁１０５は通常、アイドル運転を維持できる程度の小
さな開度に保持される。エアフローメータ４８は一般的
に低流量域で精度が低下するので、エンジン停止処理時
にマニホールド内空気量Ｃｍの収支計算をする際にスロ
ットル弁通過空気量の検出精度が低下し、計算結果に誤
差を生じることになる。
【００４０】 図５に示すフローチャートは、このような
問題を解決するための本実施形態に係るエンジン停止処
理時における制御の流れを示しており、エンジンコント
ローラ３２により実行される。 ステップ（以下「Ｓ」と
略す。）１では、エンジン停止指令があったか否かを判
定する。例えば、モータジェネレータ２による低速走行
が選択された場合や、車両ＥＣＵ２１からの指令として
のエンジントルクが０以下となった場合に、エンジン停
止指令があったと判定する。エンジン停止指令があった
と判定した場合はＳ２へ進み、それ以外の場合はＳ５ヘ
進む。
問題を解決するための本実施形態に係るエンジン停止処
理時における制御の流れを示しており、エンジンコント
ローラ３２により実行される。 ステップ（以下「Ｓ」と
略す。）１では、エンジン停止指令があったか否かを判
定する。例えば、モータジェネレータ２による低速走行
が選択された場合や、車両ＥＣＵ２１からの指令として
のエンジントルクが０以下となった場合に、エンジン停
止指令があったと判定する。エンジン停止指令があった
と判定した場合はＳ２へ進み、それ以外の場合はＳ５ヘ
進む。
【００４１】 Ｓ２では、スロットル弁１０５の開度を増
大させることが許可されている（スロットル弁開許可が
下りている）か否かを判定する。この判定は、図８，９
を参照して後述する判定ルーチンにおいてフラグＦが１
に設定された場合に、スロットル弁開許可が下りている
と判定する。スロットル弁開許可が下りていると判定し
た場合はＳ３ヘ進み、それ以外の場合はＳ５へ進む。
大させることが許可されている（スロットル弁開許可が
下りている）か否かを判定する。この判定は、図８，９
を参照して後述する判定ルーチンにおいてフラグＦが１
に設定された場合に、スロットル弁開許可が下りている
と判定する。スロットル弁開許可が下りていると判定し
た場合はＳ３ヘ進み、それ以外の場合はＳ５へ進む。
【００４２】 Ｓ３では、スロットル弁１０５の停止時開
度ＴＶＭＡＮＩを算出する。このＴＶＭＡＮＩは、エン
ジン停止処理時に特別に設定されるスロットル弁１０５
の開度であり、スロットル弁通過空気量（エアフローメ
ータ４８の出力）に基づいて、図６を参照して次のよう
に設定される。 まず、エアフローメータ４８の出力に基
づく収支計算によりマニホールド内空気量Ｃｍを算出
し、スロットル弁通過空気量の変化をＣｍで代用特性と
して置き換え、現在のＣｍに基づいてテーブルから停止
時開度ＴＶＭＡＮＩを検索する。例えば、スロットル弁
開許可が下りた時刻ｔ０から、このマニホールド内空気
量Ｃｍが所定量Ｃｍｓ１に達する時刻ｔ１までは、ＴＶ
ＭＡＮＩ＝ＴＶＭＡＮＩ１とする（ここでは、スロット
ル弁開許可前の開度を維持する。）。そして、ＣｍがＣ
ｍｓ１以上となってから、Ｃｍｓ２（Ｃｍｓ１＜Ｃｍｓ
２）に達する時刻ｔ２までは、ＴＶＭＡＮＩ＝ＴＶＭＡ
ＮＩ２とする。さらに、Ｃｍｓ２以上となってからは、
ＴＶＭＡＮＩ＝ＴＶＭＡＮＩ３（ここでは、ＴＶＭＡＮ
Ｉ３は全閉開度に相当する。）とする。
度ＴＶＭＡＮＩを算出する。このＴＶＭＡＮＩは、エン
ジン停止処理時に特別に設定されるスロットル弁１０５
の開度であり、スロットル弁通過空気量（エアフローメ
ータ４８の出力）に基づいて、図６を参照して次のよう
に設定される。 まず、エアフローメータ４８の出力に基
づく収支計算によりマニホールド内空気量Ｃｍを算出
し、スロットル弁通過空気量の変化をＣｍで代用特性と
して置き換え、現在のＣｍに基づいてテーブルから停止
時開度ＴＶＭＡＮＩを検索する。例えば、スロットル弁
開許可が下りた時刻ｔ０から、このマニホールド内空気
量Ｃｍが所定量Ｃｍｓ１に達する時刻ｔ１までは、ＴＶ
ＭＡＮＩ＝ＴＶＭＡＮＩ１とする（ここでは、スロット
ル弁開許可前の開度を維持する。）。そして、ＣｍがＣ
ｍｓ１以上となってから、Ｃｍｓ２（Ｃｍｓ１＜Ｃｍｓ
２）に達する時刻ｔ２までは、ＴＶＭＡＮＩ＝ＴＶＭＡ
ＮＩ２とする。さらに、Ｃｍｓ２以上となってからは、
ＴＶＭＡＮＩ＝ＴＶＭＡＮＩ３（ここでは、ＴＶＭＡＮ
Ｉ３は全閉開度に相当する。）とする。
【００４３】 ここで、図７を参照して、ＴＶＭＡＮＩ２
の設定について説明する。ＴＶＭＡＮＩ２は、スロット
ル弁開許可が下りてから（ここでは、スロットル弁１０
５がこの開度ＴＶＭＡＮＩ２にされた時から）吸気マニ
ホールド内が大気圧となるまでに吸気マニホールドに流
入することになる空気量Ｃｍｓ（図４参照）の、吸気マ
ニホールド内の総空気量Ｃｍａに対する割合、すなわち
寄与率Ｐに基づいて、次のように設定される。なお、Ｐ
＝Ｃｍｓ／Ｃｍａである。
の設定について説明する。ＴＶＭＡＮＩ２は、スロット
ル弁開許可が下りてから（ここでは、スロットル弁１０
５がこの開度ＴＶＭＡＮＩ２にされた時から）吸気マニ
ホールド内が大気圧となるまでに吸気マニホールドに流
入することになる空気量Ｃｍｓ（図４参照）の、吸気マ
ニホールド内の総空気量Ｃｍａに対する割合、すなわち
寄与率Ｐに基づいて、次のように設定される。なお、Ｐ
＝Ｃｍｓ／Ｃｍａである。
【００４４】 吸気弁１０３又は排気弁１０４の弁リフト
量をＬとすると、このＬのもとでのポート部開口面積Ａ
ｖｌは、次式（５）で与えられる。 Ａｖｌ＝√２×π×（ｒ2 −ａ2 ） ・・・（５） ａ＝ｒ−Ｌ×ｓｉｎθ・ｃｏｓθ 求められたＡｖｌに吸気弁１０３又は排気弁１０４の本
数ｎ（ここでは、それぞれ２）を乗じ、実際のポート部
開口面積Ａｖｌを算出する。すなわち、Ａｖｌ＝ｎ×Ａ
ｖｌ。
量をＬとすると、このＬのもとでのポート部開口面積Ａ
ｖｌは、次式（５）で与えられる。 Ａｖｌ＝√２×π×（ｒ2 −ａ2 ） ・・・（５） ａ＝ｒ−Ｌ×ｓｉｎθ・ｃｏｓθ 求められたＡｖｌに吸気弁１０３又は排気弁１０４の本
数ｎ（ここでは、それぞれ２）を乗じ、実際のポート部
開口面積Ａｖｌを算出する。すなわち、Ａｖｌ＝ｎ×Ａ
ｖｌ。
【００４５】 ここで、吸気及び排気側のうち小さい方の
ポート部開口面積を改めてＡｖｌとし、これと上記寄与
率Ｐ及び誤差Ｅに応じて次式（６）により求められるス
ロットル部開口面積Ａｔｈから、このＡｔｈを実現する
ためのスロットル弁１０５の開度を停止時開度ＴＶＭＡ
ＮＩ２とする。なお、本実施形態では、（６）式におい
てＡｖｌをその最大値とするが、Ａｖｌの最大値は、Ｌ
＝Ｌｍａｘのときに与えられるとは限らず、吸気弁１０
３及び排気弁１０４の開口部の径や、弁の本数ｎにも依
存する。
ポート部開口面積を改めてＡｖｌとし、これと上記寄与
率Ｐ及び誤差Ｅに応じて次式（６）により求められるス
ロットル部開口面積Ａｔｈから、このＡｔｈを実現する
ためのスロットル弁１０５の開度を停止時開度ＴＶＭＡ
ＮＩ２とする。なお、本実施形態では、（６）式におい
てＡｖｌをその最大値とするが、Ａｖｌの最大値は、Ｌ
＝Ｌｍａｘのときに与えられるとは限らず、吸気弁１０
３及び排気弁１０４の開口部の径や、弁の本数ｎにも依
存する。
【００４６】
Ａｔｈ＝（Ｐ／Ｅ−１）×Ａｖｌ ・・・（６）
Ｅ＝Ａｖｌ／（Ａｖｌ＋Ａｔｈ）×Ｐ
誤差Ｅは、所望に設定されてよく、次の始動時にマニホ
ールド内空気量Ｃｍに基づいて算出される燃料噴射量に
より空燃比が所定の許容範囲となるようなＣｍが得られ
る程度の大きさとするのが好適である。
ールド内空気量Ｃｍに基づいて算出される燃料噴射量に
より空燃比が所定の許容範囲となるようなＣｍが得られ
る程度の大きさとするのが好適である。
【００４７】 図５に戻って、Ｓ４では、目標スロットル
開度φを停止時開度ＴＶＭＡＮＩに設定する。 一方、エ
ンジン１が運転中であるか、あるいは停止指令があった
としてもスロットル弁開許可が未だ下りていない場合
は、Ｓ５において目標スロットル開度φを通常開度ＴＤ
ＴＶＯに設定する。
開度φを停止時開度ＴＶＭＡＮＩに設定する。 一方、エ
ンジン１が運転中であるか、あるいは停止指令があった
としてもスロットル弁開許可が未だ下りていない場合
は、Ｓ５において目標スロットル開度φを通常開度ＴＤ
ＴＶＯに設定する。
【００４８】 このように、エンジン停止処理時にスロッ
トル弁１０５をアイドル相当の開度から所定開度さらに
開かせることにより、エアフローメータ４８を通過する
空気量が増すので、エアフローメータ４８の検出精度を
維持することができ、マニホールド内空気量Ｃｍを正確
に算出することが可能となる。 また、スロットルにおけ
る空気抵抗が低減され、スロットル弁１０５を介して吸
気マニホールド１０１に流入する空気量が増加されるの
で、排気系側から流入する空気量を相対的に減少させ、
この逆流成分がマニホールド内空気量Ｃｍの算出に及ぼ
す影響を緩和することができる。
トル弁１０５をアイドル相当の開度から所定開度さらに
開かせることにより、エアフローメータ４８を通過する
空気量が増すので、エアフローメータ４８の検出精度を
維持することができ、マニホールド内空気量Ｃｍを正確
に算出することが可能となる。 また、スロットルにおけ
る空気抵抗が低減され、スロットル弁１０５を介して吸
気マニホールド１０１に流入する空気量が増加されるの
で、排気系側から流入する空気量を相対的に減少させ、
この逆流成分がマニホールド内空気量Ｃｍの算出に及ぼ
す影響を緩和することができる。
【００４９】 また、スロットル弁１０５を開かせる際に
スロットル弁開許可があったことをもって一気に開かせ
るのではなく、マニホールド内空気量Ｃｍの増加に応じ
て開かせることにより、スロットル弁通過空気量の急激
な変化によりスロットル弁１０５周りの流れから発せら
れる騒音（吸気音）を低減することができる。ここで、
先の説明ではスロットル弁通過空気量の変化の代用特性
としてのマニホールド内空気量Ｃｍに基づいて停止時開
度ＴＶＭＡＮＩを設定したが、スロットル弁通過空気量
自体の変化や、Ｃｍと同じくスロットル弁通過空気量と
相関する吸気圧ＰＢに基づいてＴＶＭＡＮＩを設定する
ことも可能であり、同様に吸気音を低減することができ
る。
スロットル弁開許可があったことをもって一気に開かせ
るのではなく、マニホールド内空気量Ｃｍの増加に応じ
て開かせることにより、スロットル弁通過空気量の急激
な変化によりスロットル弁１０５周りの流れから発せら
れる騒音（吸気音）を低減することができる。ここで、
先の説明ではスロットル弁通過空気量の変化の代用特性
としてのマニホールド内空気量Ｃｍに基づいて停止時開
度ＴＶＭＡＮＩを設定したが、スロットル弁通過空気量
自体の変化や、Ｃｍと同じくスロットル弁通過空気量と
相関する吸気圧ＰＢに基づいてＴＶＭＡＮＩを設定する
ことも可能であり、同様に吸気音を低減することができ
る。
【００５０】 さらに、停止時開度ＴＶＭＡＮＩは、以上
のように可変に設定するばかりでなく固定値としてもよ
く、その場合には、（６）式において適度な誤差Ｅを設
定して得られたＴＶＭＡＮＩとするのが好適である。あ
るいは、エンジン１が停止した時のクランク角に対する
固定値とし、停止時の実際のポート部開口面積Ａｖｌに
応じて可変に設定することも可能である。
のように可変に設定するばかりでなく固定値としてもよ
く、その場合には、（６）式において適度な誤差Ｅを設
定して得られたＴＶＭＡＮＩとするのが好適である。あ
るいは、エンジン１が停止した時のクランク角に対する
固定値とし、停止時の実際のポート部開口面積Ａｖｌに
応じて可変に設定することも可能である。
【００５１】 あるいは単純に、スロットル部開口面積Ａ
ｔｈがポート部開口面積Ａｖｌよりも大きくなるように
停止時開度ＴＶＭＡＮＩを設定することによっても、従
来と比較して相応の効果が得られる。 なお、ここでは、
エンジン停止指令があり、かつスロットル弁開許可があ
った場合に一律にスロットル弁１０５を所定開度開かせ
ることとして、排気系側からの空気の逆流に限らず、エ
アフローメータ４８の精度維持の対策を図っている。し
かしながら、特にこの逆流の影響を緩和するために、Ｓ
１及び２の判定に加えてエンジン１がオーバーラップ期
間で停止したことをクランク角等に基づいて判定し、そ
の場合にのみスロットル弁１０５を開かせるようにして
もよい。
ｔｈがポート部開口面積Ａｖｌよりも大きくなるように
停止時開度ＴＶＭＡＮＩを設定することによっても、従
来と比較して相応の効果が得られる。 なお、ここでは、
エンジン停止指令があり、かつスロットル弁開許可があ
った場合に一律にスロットル弁１０５を所定開度開かせ
ることとして、排気系側からの空気の逆流に限らず、エ
アフローメータ４８の精度維持の対策を図っている。し
かしながら、特にこの逆流の影響を緩和するために、Ｓ
１及び２の判定に加えてエンジン１がオーバーラップ期
間で停止したことをクランク角等に基づいて判定し、そ
の場合にのみスロットル弁１０５を開かせるようにして
もよい。
【００５２】 次に、スロットル弁開許可（図５のＳ２に
おいて読み込まれるフラグＦの設定）の判定ルーチンに
ついて説明する。図８のフローチャートは、その一例の
流れを示している。Ｓ１１では、エンジン停止指令があ
ったか否かを判定する。この判定は、図５のＳ１におけ
ると同様に行うことができる。エンジン停止指令があっ
たと判定した場合はＳ１２へ進み、それ以外の場合はＳ
１６へ進む。
おいて読み込まれるフラグＦの設定）の判定ルーチンに
ついて説明する。図８のフローチャートは、その一例の
流れを示している。Ｓ１１では、エンジン停止指令があ
ったか否かを判定する。この判定は、図５のＳ１におけ
ると同様に行うことができる。エンジン停止指令があっ
たと判定した場合はＳ１２へ進み、それ以外の場合はＳ
１６へ進む。
【００５３】Ｓ１２では、スロットル弁通過空気量に基
づく収支計算により算出されたマニホールド内空気量Ｃ
ｍを読み込む。さらに、Ｓ１３において、このＣｍの１
制御周期当たりの変化率ΔＣｍ（＝（Ｃｍn −Ｃ
ｍn-1 ）／Ｔ：ｎ−１は前回のルーチンで算出されたも
のであることを示し、Ｔは本ルーチンの実行周期であ
る。）を算出する。
づく収支計算により算出されたマニホールド内空気量Ｃ
ｍを読み込む。さらに、Ｓ１３において、このＣｍの１
制御周期当たりの変化率ΔＣｍ（＝（Ｃｍn −Ｃ
ｍn-1 ）／Ｔ：ｎ−１は前回のルーチンで算出されたも
のであることを示し、Ｔは本ルーチンの実行周期であ
る。）を算出する。
【００５４】 Ｓ１４では、算出された空気量変化率ΔＣ
ｍが、エンジン１が停止する時に得られると予想される
この変化率の設定値ＤＣＭＬＭＴ以上であるか否かを判
定する。ＤＣＭＬＭＴ以上であると判定した場合はエン
ジン１が停止したとしてＳ１５へ進み、それ以外の場合
は未だエンジン１が回転しているとしてＳ１６へ進む。
ｍが、エンジン１が停止する時に得られると予想される
この変化率の設定値ＤＣＭＬＭＴ以上であるか否かを判
定する。ＤＣＭＬＭＴ以上であると判定した場合はエン
ジン１が停止したとしてＳ１５へ進み、それ以外の場合
は未だエンジン１が回転しているとしてＳ１６へ進む。
【００５５】 Ｓ１５では、スロットル弁開許可をすべく
フラグＦを１に設定する一方、Ｓ１６では、スロットル
弁１０５の開度が増大されることを禁止するか、あるい
はスロットル弁１０５を通常の開度に設定させるべくフ
ラグＦを０に設定する。このように、スロットル弁開許
可をエンジン１が停止した後に下すことにより、エンジ
ン１が停止する前にスロットル弁１０５を開かせること
でシリンダ１０２に多量の空気が流入し、圧縮反力の増
大によりクランク軸が揺れ戻されて（逆転されて）エン
ジン１の停止振動が大きくなることを防止できる。
フラグＦを１に設定する一方、Ｓ１６では、スロットル
弁１０５の開度が増大されることを禁止するか、あるい
はスロットル弁１０５を通常の開度に設定させるべくフ
ラグＦを０に設定する。このように、スロットル弁開許
可をエンジン１が停止した後に下すことにより、エンジ
ン１が停止する前にスロットル弁１０５を開かせること
でシリンダ１０２に多量の空気が流入し、圧縮反力の増
大によりクランク軸が揺れ戻されて（逆転されて）エン
ジン１の停止振動が大きくなることを防止できる。
【００５６】 また、マニホールド内空気量Ｃｍに基づい
て判定することにより、特別の設備を追加することなく
行うことができる。しかしながら、この判定のために吸
気圧ＰＢを検出する圧力センサを特別に吸気通路（吸気
マニホールドの管壁）に設置し、その所定周期毎の変化
率ΔＰＢが設定値よりも大きくなったことをもってスロ
ットル弁１０５を開かせる時期と判定することも可能で
ある。
て判定することにより、特別の設備を追加することなく
行うことができる。しかしながら、この判定のために吸
気圧ＰＢを検出する圧力センサを特別に吸気通路（吸気
マニホールドの管壁）に設置し、その所定周期毎の変化
率ΔＰＢが設定値よりも大きくなったことをもってスロ
ットル弁１０５を開かせる時期と判定することも可能で
ある。
【００５７】 また、ここでは、エンジン１が停止した後
にスロットル弁１０５を開かせることとしたが、停止前
の回転が遅くなった時点で開かせることとしても相応の
効果が得られる。図９のフローチャートは、その場合の
判定ルーチンの一例の流れを示している。なお、図８に
示した例と同じ処理を行うステップにはそのフローチャ
ートにおけると同じ符号を付し、ここでの説明は省略す
る。
にスロットル弁１０５を開かせることとしたが、停止前
の回転が遅くなった時点で開かせることとしても相応の
効果が得られる。図９のフローチャートは、その場合の
判定ルーチンの一例の流れを示している。なお、図８に
示した例と同じ処理を行うステップにはそのフローチャ
ートにおけると同じ符号を付し、ここでの説明は省略す
る。
【００５８】 Ｓ１１においてエンジン停止指令があった
と判定された場合は、Ｓ２１においてエンジン回転数Ｎ
Ｅを読み込む。ここでは、ＮＥは、モータジェネレータ
８のモータ回転数ＮＭに基づいて検出される。 そして、
Ｓ２２においてエンジン回転数ＮＥを、エンジン１が所
定の低回転域（停止を含む。）にまで減速したことを示
す設定値ＮＥＳＴＰ以下であるか否かを判定する。ＮＥ
ＳＴＰ以下であると判定した場合はＳ１５へ進み、それ
以外の場合はＳ１６へ進む。
と判定された場合は、Ｓ２１においてエンジン回転数Ｎ
Ｅを読み込む。ここでは、ＮＥは、モータジェネレータ
８のモータ回転数ＮＭに基づいて検出される。 そして、
Ｓ２２においてエンジン回転数ＮＥを、エンジン１が所
定の低回転域（停止を含む。）にまで減速したことを示
す設定値ＮＥＳＴＰ以下であるか否かを判定する。ＮＥ
ＳＴＰ以下であると判定した場合はＳ１５へ進み、それ
以外の場合はＳ１６へ進む。
【００５９】 ここで、Ｓ２２において設定値ＮＥＳＴＰ
を０とし、エンジン１が停止した後にスロットル弁１０
５を開かせる場合は、エンジン回転数ＮＥを０［ｒｐ
ｍ］まで検出できるか、あるいは極低回転域でもＮＥを
高い精度で検出できる手段を構成することが好適であ
る。そのような手段は、例えば次のように構成する。 こ
こで説明する回転数検出手段は、本出願人が特願２００
１−０５８５７９号で開示したものである。
を０とし、エンジン１が停止した後にスロットル弁１０
５を開かせる場合は、エンジン回転数ＮＥを０［ｒｐ
ｍ］まで検出できるか、あるいは極低回転域でもＮＥを
高い精度で検出できる手段を構成することが好適であ
る。そのような手段は、例えば次のように構成する。 こ
こで説明する回転数検出手段は、本出願人が特願２００
１−０５８５７９号で開示したものである。
【００６０】 概略を説明すると、まず、クランク角の基
準位置検出信号ＲＥＦの発生タイミングに基づいて第１
のエンジン回転数ＮＥ１を算出する。その一方で、ＲＥ
Ｆの発生からの経過時間と、ＲＥＦの発生間隔とに基づ
いて第２のエンジン回転数ＮＥ２を算出する。これらＮ
Ｅ１とＮＥ２とを比較し、値の小さい方を最終的なエン
ジン回転数ＮＥに設定する。このようにすれば、エンジ
ン１の停止を精度良く検出することが可能となる。
準位置検出信号ＲＥＦの発生タイミングに基づいて第１
のエンジン回転数ＮＥ１を算出する。その一方で、ＲＥ
Ｆの発生からの経過時間と、ＲＥＦの発生間隔とに基づ
いて第２のエンジン回転数ＮＥ２を算出する。これらＮ
Ｅ１とＮＥ２とを比較し、値の小さい方を最終的なエン
ジン回転数ＮＥに設定する。このようにすれば、エンジ
ン１の停止を精度良く検出することが可能となる。
【００６１】 以上では、エンジン停止指令がモータジェ
ネレータ２による低速走行が選択された場合に発生され
る例について説明したが、エンジン停止指令は、本発明
が適用される制御システムに応じてこれとは異なる時期
にも発生されることは言うまでもない。例えば、イグニ
ッションスイッチがオフされたこともってエンジン停止
指令があったとしたり、あるいはアイドルストップを行
う車両においては、所定のアイドルストップ判定（アイ
ドルスイッチがオンされ、かつその時の車速が所定速度
以下であること等）がされたことをもってエンジン停止
指令があったとすることもできる。そして、このように
エンジン停止指令があった場合に、吸気マニホールド内
が大気圧となるまでマニホールド内空気量Ｃｍの収支計
算を継続し、次の始動時において記憶されているＣｍに
基づいてシリンダ吸入空気量Ｑｃを測定する。
ネレータ２による低速走行が選択された場合に発生され
る例について説明したが、エンジン停止指令は、本発明
が適用される制御システムに応じてこれとは異なる時期
にも発生されることは言うまでもない。例えば、イグニ
ッションスイッチがオフされたこともってエンジン停止
指令があったとしたり、あるいはアイドルストップを行
う車両においては、所定のアイドルストップ判定（アイ
ドルスイッチがオンされ、かつその時の車速が所定速度
以下であること等）がされたことをもってエンジン停止
指令があったとすることもできる。そして、このように
エンジン停止指令があった場合に、吸気マニホールド内
が大気圧となるまでマニホールド内空気量Ｃｍの収支計
算を継続し、次の始動時において記憶されているＣｍに
基づいてシリンダ吸入空気量Ｑｃを測定する。
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の制御システム
【図２】エンジンのシリンダ吸入空気量を算出するため
のパラメータ
のパラメータ
【図３】オーバラップ期間の概念
【図４】吸気マニホールドに排気系側から空気が流入す
ることの影響
ることの影響
【図５】エンジン停止処理のフローチャート
【図６】スロットル弁の停止時開度を設定するためのテ
ーブル
ーブル
【図７】ポート部開口面積の算出
【図８】スロットル弁開許可の判定ルーチンのフロチャ
ートの一例
ートの一例
【図９】同上フローチャートの他の例
１…エンジン
２…モータジェネレータ
３…クラッチ
４…変速機
５…ディファレンシャル・ギア
６…駆動輪
７…車輪駆動軸
８…モータジェネレータ
２１…電子制御ユニット
４８…エアフローメータ
１０１…吸気マニホールド
１０２…シリンダ
１０３…吸気弁
１０４…排気弁
１０５…スロットル弁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G092 AC02 AC03 DA12 DC03 FA00
FA06 GA01 HA01Z HA06X
HE01Z HF02Z HF08Z HF12Z
HF19Z HF26Z
3G093 AA01 BA00 BA14 BA27 CA00
CA01 DA01 DA06 DA09 DA12
DA13 DB05 DB11 DB15 DB19
EA06 EA09
3G301 JA00 JA20 JA21 KA01 KA28
LA03 MA12 NA06 NE16 PA01Z
PA11A PE01Z PF01Z PF03Z
PF05Z PF16Z PG01Z
Claims (10)
- 【請求項１】運転者によるアクセル操作から独立して制
御されるスロットル弁を備えるエンジンにおいてシリン
ダに吸入される空気量を測定するエンジンのシリンダ吸
入空気量測定装置であって、 吸気系に吸入される空気量を検出する吸入空気量検出手
段と、 該手段により検出された空気量に基づいて吸気マニホー
ルド内の空気量を、該マニホールドにおける空気の流入
出量の収支計算を行って算出するマニホールド内空気量
算出手段と、 該手段により算出された空気量に基づいてシリンダに吸
入される空気量を算出するシリンダ吸入空気量算出手段
と、 エンジンを停止させる際に、前記スロットル弁の開度を
アイドル時よりも大きな所定開度に制御する停止時スロ
ットル弁制御手段と、を含んで構成されるエンジンのシ
リンダ吸入空気量測定装置。 - 【請求項２】排気上死点及びその付近に吸気弁と排気弁
とがともに開かれるオーバーラップ期間が設けられたエ
ンジンに備えられ、エンジンがオーバーラップ期間で停
止した場合の前記所定開度が、該開度により定められる
スロットル部開口面積が吸気及び排気側のポート部開口
面積のうち小さい方よりも大きくなる値に設定される請
求項１に記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装
置。 - 【請求項３】前記オーバーラップ期間で停止した場合の
所定開度が、エンジンが停止した後に吸気マニホールド
に流入する総空気量に基づいて設定される請求項２に記
載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。 - 【請求項４】前記オーバーラップ期間で停止した場合の
所定開度が、前記小さい方のポート部開口面積のオーバ
ーラップ期間における最大値に基づいて設定される請求
項２又は３に記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定
装置。 - 【請求項５】前記停止時スロットル弁制御装置は、エン
ジンが停止した後にスロットル弁の開度を前記所定開度
とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンの
シリンダ吸入空気量測定装置。 - 【請求項６】前記停止時スロットル弁制御装置は、エン
ジンの回転数により定められる所定時期にスロットル弁
の開度を前記所定開度とする請求項１〜５のいずれか１
つに記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。 - 【請求項７】前記停止時スロットル弁制御装置は、吸気
マニホールド内圧力の変化率により定められる所定時期
にスロットル弁の開度を前記所定開度とする請求項１〜
５のいずれか１つに記載のエンジンのシリンダ吸入空気
量測定装置。 - 【請求項８】前記停止時スロットル弁制御装置は、前記
マニホールド内空気量算出手段により算出された空気量
の変化率により定められる所定時期にストットル弁の開
度を前記所定開度とする請求項１〜５のいずれか１つに
記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。 - 【請求項９】前記停止時スロットル弁制御手段は、スロ
ットル弁の開度を前記所定開度にする際に、吸気マニホ
ールド内の空気量の増加に応じてスロットル弁の開度が
増大されるように制御する請求項１〜８のいずれか１つ
に記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。 - 【請求項１０】前記停止時スロットル弁制御手段は、ス
ロットル弁の開度を前記所定開度にする際に、前記スロ
ットル弁を通過する空気量又はこれに相関して変化する
パラメータの大きさに基づいて制御する請求項９に記載
のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002010289A JP3724425B2 (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | エンジンのシリンダ吸入空気量測定装置 |
| US10/342,339 US6880523B2 (en) | 2002-01-18 | 2003-01-15 | Measurement of engine cylinder induction air quantity |
| DE60313055T DE60313055T2 (de) | 2002-01-18 | 2003-01-16 | Verfahren zum Messen der Ansaugluft in einem Motorzylinder |
| EP03000667A EP1329622B1 (en) | 2002-01-18 | 2003-01-16 | Measurement of engine cylinder induction air quantity |
| CNB031017134A CN1233926C (zh) | 2002-01-18 | 2003-01-17 | 发动机气缸进气量的测量装置和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002010289A JP3724425B2 (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | エンジンのシリンダ吸入空気量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003214211A true JP2003214211A (ja) | 2003-07-30 |
| JP3724425B2 JP3724425B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=19191586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002010289A Expired - Fee Related JP3724425B2 (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | エンジンのシリンダ吸入空気量測定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6880523B2 (ja) |
| EP (1) | EP1329622B1 (ja) |
| JP (1) | JP3724425B2 (ja) |
| CN (1) | CN1233926C (ja) |
| DE (1) | DE60313055T2 (ja) |
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| JP2010071205A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| JP2016079850A (ja) * | 2014-10-15 | 2016-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | エンジン制御装置 |
| CN107366579A (zh) * | 2016-05-13 | 2017-11-21 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 发动机系统的控制方法、装置及车辆 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1403511A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-03-31 | Mazda Motor Corporation | Engine starting system |
| JP4321294B2 (ja) * | 2004-02-18 | 2009-08-26 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のシリンダ吸入空気量算出装置 |
| JP4364735B2 (ja) * | 2004-07-07 | 2009-11-18 | 本田技研工業株式会社 | 吸入空気量推定装置 |
| JP4353078B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2009-10-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置および制御方法 |
| JP4321497B2 (ja) * | 2005-06-16 | 2009-08-26 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の始動装置 |
| DE102007013252A1 (de) * | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Saugrohrdruckes einer Brennkraftmaschine |
| US7689344B2 (en) * | 2007-06-08 | 2010-03-30 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method and apparatus for controlling transitions in an engine having multi-step valve lift |
| DE102008027762B3 (de) * | 2008-06-11 | 2010-02-11 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Ansaugtrakts einer Brennkraftmaschine |
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