JP2003314321A - 車両用内燃機関の停止制御装置 - Google Patents
車両用内燃機関の停止制御装置Info
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Abstract
に、振動などを生じさせることなく迅速に停止させる制
御装置を提供する。 【解決手段】 搭乗者による停止操作に依らない予め定
めた停止条件が成立した場合に内燃機関を停止させ、か
つその内燃機関の停止時に燃料の噴射を止め、また吸気
を絞る車両用内燃機関の停止制御装置であって、前記停
止条件が成立した際の車速を判断する車速判断手段(ス
テップS2)と、前記停止条件が成立し、かつ前記車速
判断手段(ステップS2)で判断された車速が予め定め
た所定車速以上の場合に、前記吸気が絞られることを待
つことなく直ちに燃料の噴射を停止する燃料停止手段
(ステップS5)とを備えている。
Description
ているディーゼルエンジンなどの内燃機関を、いわゆる
エコラン制御などによって所定の条件の成立の下に停止
させる制御をおこなう制御装置に関するものである。
よび停止の制御は、基本的には、運転者がイグニッショ
ンスイッチあるいはメインスイッチをオン・オフ操作す
ることによって実行される。これに対して最近では、排
ガスを削減し、併せて燃費を向上させるために、エンジ
ンの駆動力を特には必要としない状況においては、エン
ジンに対する燃料の供給を停止したり、エンジンを積極
的に停止させたりする制御をおこなうようになってきて
いる。
がいわゆるエコラン制御と称される制御であり、アクセ
ルペダルが解放されているアクセルオフの状態でブレー
キ操作されるなど、所定のエンジン停止条件が成立した
場合に、燃料の供給を停止してエンジンストールを生じ
させている。エンジンに対する燃料の供給を止めてエン
ジンを自動停止させる場合、エンジンが慣性力を有して
いるので、燃料を止めてから所定回数もしくは所定角
度、エンジンが惰性回転する。
も、空気を吸入するとともに吸入した空気を圧縮するの
で、吸気の圧縮と膨張とによるトルク変動が生じる。特
にディーゼルエンジンでは、圧縮比が高いので、吸気の
圧縮およびその後の膨張でエンジンの出力トルクが大き
く変化し、これが振動を生じさせ、また搭乗者に違和感
を抱かせる原因となることがある。
2000−240483号公報に記載された発明では、
運転者の停止操作以外の停止条件が成立することにより
内燃機関を停止する場合、吸気を絞った状態で燃料の供
給を停止するように構成している。したがって上記の公
報に記載された発明では、内燃機関の停止条件が成立し
た場合、先ず、吸気の絞り制御が実行され、所定時間の
経過の後、吸気が完全に絞られた状態もしくは所定量ま
で絞られた状態で、燃料の噴射などの燃料供給を停止す
る制御が実行され、さらに、内燃機関が慣性力で所定回
転した後に実質的に停止する。
た発明では、上記のように、停止条件の成立から内燃機
関の実質的な停止までに、吸気の絞りやその後の燃料の
供給停止などのための時間が必要となり、内燃機関のい
わゆる自動停止制御に遅れが生じる。そのため、例えば
前述した停止条件の成立した直後に、その停止条件が成
立しなくなった場合、言い換えれば、停止条件の成立の
直後に再始動の条件が成立した場合、既に停止制御が開
始されていて、内燃機関を自立回転状態に直ちに復帰さ
せることができないので、内燃機関の回転が止まるのを
待ってスタータによってクランキング(モータリング)
して再始動することになる。その場合、上記のように内
燃機関の回転が止まるまでに長時間が掛かるので、再始
動の制御を開始するまでの時間が長くなり、再始動の遅
れ感が顕著になる可能性がある。
されたものであって、違和感を生じさせることになく、
迅速に内燃機関を停止させることのできる停止制御装置
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、内燃機関を搭乗者の
停止操作に依らないで停止させる条件が成立した場合、
車両が走行していれば、吸気を絞ることなく燃料の供給
を停止し、内燃機関が停止するまで継続するように構成
したことを特徴とするものである。具体的には、請求項
1の発明は、搭乗者による停止操作に依らない予め定め
た停止条件が成立した場合に内燃機関を停止させる手段
と、内燃機関の停止の際に吸気を絞る手段とを有する車
両用内燃機関の停止制御装置において、前記停止条件が
成立した際の車速を判断する車速判断手段と、前記停止
条件が成立し、かつ前記車速判断手段で判断された車速
が予め定めた所定車速以上の場合に、前記吸気が絞られ
ることを待つことなく直ちに燃料の噴射を停止する燃料
停止手段とを備えていることを特徴とする停止制御装置
である。
行している際に搭乗者の操作に依らずに内燃機関を停止
させるための条件が成立すると、吸気を絞ることなく直
ちに燃料の噴射が停止される。その結果、内燃機関の回
転数が直ちに停止に向けて低下し、ついには内燃機関の
回転が止まる。その場合、吸気を絞っていないことによ
り、内燃機関が惰性回転する間の吸気の圧縮と膨張とに
よるトルク変化が生じることがあるが、車両が走行して
いるので、そのトルク変化が車体の振動として現れるこ
とが抑制され、搭乗者が違和感を抱くことが回避され
る。
において、前記燃料停止手段によって燃料の噴射を停止
した後に前記吸気を絞る吸気制御手段を更に備えている
ことを特徴とする停止制御装置である。
の車速で車両が走行している状態で内燃機関での燃料の
噴射が停止されると、その後に、内燃機関での吸気が絞
られる。そのため、内燃機関の停止時点では吸気が絞ら
れていて、燃料の供給を停止した内燃機関の惰性回転が
生じても吸気の圧縮や膨張あるいはそれに伴う振動が生
じないので、車両がほぼ停止しているとしても違和感が
生じることがない。
機関の回転数が予め定めた復帰回転数に低下するまでの
間、燃料の噴射を停止するフューエルカット制御を実行
し、かつ搭乗者の操作に依らずに内燃機関を停止させる
予め定めた内燃機関停止条件が成立した場合に内燃機関
の停止制御を実行する車両用内燃機関の停止制御装置に
おいて、減速中に前記内燃機関停止条件が成立した場合
に、内燃機関の回転数が前記復帰回転数に低下した後も
燃料の噴射停止を継続する燃料停止手段を備えているこ
とを特徴とする停止制御装置である。
あることにより内燃機関に対する燃料の噴射が停止され
ている場合、これと併せて搭乗者の操作に依らずに内燃
機関を停止させる条件が成立すると、減速中であること
を要因とした燃料の噴射停止制御が、内燃機関の回転数
の低下によっても解除されずに継続される。すなわち減
速中であることにより燃料の噴射を停止する条件と内燃
機関を停止させる条件とが重畳して成立した場合、これ
らの制御を順に実行せずに、内燃機関の停止のための燃
料噴射停止制御を実行するので、燃料の噴射停止と噴射
とが繰り返すなどの事態が生じずに内燃機関の回転数が
スムースに低下する。その結果、内燃機関が停止に至る
までの時間を短縮することができる。さらに、車両が走
行している状態で実行するので、吸気を絞らなくても車
体の振動が体感されたり、違和感が生じたりすることが
回避される。言い換えれば、吸気を絞る必要が特にはな
いので、この点でも内燃機関の停止制御を迅速化するこ
とができる。
成において、前記燃料の噴射停止制御の開始後に前記内
燃機関に対する吸気を絞る吸気制御手段を更に備えてい
ることを特徴とする停止制御装置である。
の停止時点では吸気が絞られているので、燃料の供給を
停止した内燃機関の惰性回転が生じても吸気の圧縮や膨
張あるいはそれに伴う振動が生じないので、車両がほぼ
停止しているとしても違和感が生じることがない。
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3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(EGR)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(ディーゼルスロットル:Dスロ)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。
と同様に、始動時には外力によって完爆回転数まで強制
的に回転させる必要があり、そのための回転駆動機構と
してスタータ26が付設されている。このスタータ26
は、適宜の構成のものを採用することができ、例えば起
動信号によってピニオンギヤ(図示せず)を前進させ
て、エンジン1におけるリングギヤ(図示せず)に噛合
(すなわち係合)させ、その状態でエンジン1を回転さ
せる構成のものを採用することができる。
の状態で制動操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−ECU)27と、エコラン用電子制御装置
(ECO−ECU)28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27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
た場合にスタータ26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19やE
GR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27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、例えばアクセルペダルが踏み込まれていな
いこと、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27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27にアクセル開度センサ29およびクランク角度
センサ30ならびにクランク角度基準位置センサ31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27,28には、車速信号などの他
の適宜の信号が入力されている。
の発明の制御装置は、いわゆるエコラン制御の下でのエ
ンジン1の停止制御、より具体的には燃料の供給停止制
御を以下のようにして実行する。図1はその制御の一例
を示すフローチャートであって、この制御では、先ず、
エンジン1を停止する条件が成立したことに基づくエン
ジン1の停止指令(エコランON)が読み込まれる(ス
テップS1)。この停止指令は、例えば、車両が走行し
ている際に、アクセルペダルが戻され、かつブレーキ操
作された場合に出力される。
ば0km/h)以上か否かが判断される(ステップS
2)。これは、要は、車両が停止しているか否かの判断
である。
合、すなわち車両が停止している状態でエコラン制御に
よるエンジン1の自動停止条件が成立した場合には、先
ず、吸気絞り弁(Dスロ)19を全閉にする制御が実行
される(ステップS3)。その後、燃料の噴射が停止さ
れる(ステップS4)。
御は、エンジン1をエコラン制御で自動停止させる際の
通常の制御であり、燃料の供給(具体的には噴射)が止
められた後、エンジン1が惰性回転するとしても、吸気
が抑制されているので、吸気の圧縮や膨張およびそれに
伴うトルク変化が生じないので、振動を生じることなく
スムースにエンジン1が停止する。
テップS2で肯定的に判断された場合、直ちに燃料の供
給(具体的には噴射)が停止される(ステップS5)。
すなわち、吸気絞り弁19の絞り制御を実行することな
く、燃料の供給が停止される。したがって燃料の噴射を
停止したことに伴ってエンジン1が慣性力で回転する際
に、その時点の吸気絞り弁19の開度に応じた吸気が生
じる。そのため、エンジン1が慣性力で回転する際に吸
気の圧縮と膨張とが生じ、エンジントルクが変動するこ
とがあるが、この時点では車両が走行しているので、エ
ンジントルクの変動が車両の走行によって吸収され、車
体の振動として現れることが抑制される。
コラン制御によるエンジン1の停止条件が成立すると、
吸気を絞ることなく直ちに燃料の供給が停止されるの
で、エンジン1が実質的に停止するまでの時間が短くな
る。そのため、エンジン1の再始動の条件が、停止条件
の成立直後に成立した場合、エンジン1の再始動制御の
開始タイミングが早くなり、再始動の遅れが防止もしく
は回避される。
ートを図2に模式的に示してある。減速中の所定の時点
t0 にエコラン制御に基づくエンジン1の停止条件が成
立すると、上述したように、直ちにエンジン1に対する
燃料の供給が停止される。その結果、エンジン回転数が
図2に破線で示すように、それ以前の勾配より大きい勾
配で低下する。その時点では、吸気絞り弁19が所定の
開度に維持されており、燃料の供給停止制御を開始した
後の所定の時点t1 に、エンジン1を自動停止するため
の吸気の絞り制御(ディーゼルスロットル開度(Dスロ
開度)を絞る制御)が開始される。
t0 時点から吸気を絞るt1 時点までの間では、吸気の
圧縮と膨張とが生じる。しかしながら、車両が走行して
いるので、吸気の圧縮と膨張とによるトルク変動が車体
の振動としては現れず、もしくは体感されるほどの振動
とはならない。
t2 時点に吸気絞り弁19が全閉となり、その直後のt
3 時点にエンジン1の回転が止まる。また、車速が次第
に低下する一方、吸気絞り弁19が全閉に維持され、エ
ンジン回転数がゼロになる前記t3 時点に、吸気絞り弁
19が全開に向けて制御され、その後の所定の時点t4
に吸気絞り弁19が全開となる。これは、その後のエン
ジン1の再始動に備えた制御である。その間に車速が低
下し続けており、t5 時点に車速がゼロとなって車両が
停止する。
い場合、すなわち吸気を絞った後に燃料の供給を停止す
る比較例の制御では、吸気絞り弁19が全閉となったt
2 時点にエンジン1に対する燃料の供給が停止される。
そのため、このt2 時点からエンジン回転数が大きく低
下し始めるので、エンジン1の回転は、上述したt3時
点より遅いt6 時点に止まることになる。すなわちこの
発明の制御による場合と比較すると、t3 時点からt6
時点までの時間的な遅れが生じる。したがって、例えば
t3 時点とほぼ同時にエンジン1を再始動する条件が成
立した場合、この発明によれば、エンジン1が停止して
いるので、直ちに再始動の制御を実行することができ
る。これに対してこの発明によらない制御では、エンジ
ン1の回転が止まるt6 時点まで待ってエンジン1の再
始動制御を実行することになるので、再始動の遅れが生
じる。
エンジン1の回転が停止したt6 時点に吸気絞り弁19
を全開に向けて制御し、その後のt8 時点に吸気絞り弁
19が全開になる。したがってエンジン1の再始動に備
えて吸気絞り弁19が全開となるタイミングが遅れるの
で、この点でもエンジン1の再始動に遅れが生じる。
上させるために、減速時に燃料の供給を停止するいわゆ
る減速フューエルカット(減速F/C)制御が実行され
る場合がある。これは、減速時に車両の有する慣性力で
エンジン1を強制的に回転させ、燃料の供給を再開すれ
ば、エンジン1が自立回転に復帰できる最低回転数(復
帰回転数)まで燃料の供給を停止する制御である。
減速フューエルカット制御と重畳した場合、減速フュー
エルカット制御による復帰制御を禁止して、エンジン1
の回転が止まるまで、燃料の供給停止を継続する。その
状態を図2に併せて記載してあり、エンジン回転数が復
帰回転数にまで低下したt9 時点以降でも、燃料の供給
停止が継続される。したがってエンジン1をスムースに
停止させることができる。
るエンジン1の停止制御と減速フューエルカット制御と
を独立しておこなうとした場合、吸気絞り弁19が全閉
する前にエンジン回転数が復帰回転数に達すると、その
時点で燃料の供給が再開され、その後、吸気絞り弁19
が全閉になった時点で再度、燃料の供給が停止される。
すなわち、燃料の供給と停止とを繰り返すことになり、
燃費の改善効果が損なわれたり、エンジントルクの出力
と停止とが繰り返されて違和感を生じたりする可能性が
ある。
を簡単に説明すると、図1に示すステップS2の機能的
手段が、この発明の車速判断手段に相当し、ステップS
5の機能的手段が、この発明の燃料停止手段に相当す
る。また、ステップS3の機能的手段が、この発明の吸
気制御手段に相当する。
ないのであって、いわゆる減速フューエルカット制御を
実行しないエンジンを対象とした制御装置にも適用する
ことができる。また、上述したように、この発明に係る
制御装置は、車両が停止している場合と走行している場
合とで、エンジン停止のための吸気の制御形態を変更す
るので、内燃機関の停止制御の際の車速に応じて吸気の
制御内容を変更する手段を備えていることを特徴とする
制御装置と言うことができる。さらに、この発明で吸気
の絞りは、排ガスの再循環量を減少させる制御も含む。
よれば、車両が走行している際に、搭乗者の操作に依ら
ずに内燃機関を停止させるための条件が成立すると、吸
気を絞ることなく直ちに燃料の供給を停止するので、内
燃機関を迅速に停止させ、停止制御の遅れを回避もしく
は抑制することができる。また、燃料の供給を停止した
後に内燃機関が惰性回転し、吸気の圧縮と膨張とによる
トルク変化が生じることがあるが、車両が走行している
ので、そのトルク変化が車体の振動として現れることが
なく、搭乗者に違和感を与えることを回避することがで
きる。
の停止時点では吸気が絞られており、その結果、燃料の
供給を停止した内燃機関の惰性回転が生じても吸気の圧
縮や膨張あるいはそれに伴う振動が生じないので、車両
がほぼ停止しているとしても違和感を回避することがで
きる。
であることにより燃料の供給を停止する条件と搭乗者の
操作に依らずに内燃機関を停止させる条件とが重畳して
成立した場合、これらの制御を順に実行せずに、内燃機
関の停止のための燃料供給停止制御を実行するので、内
燃機関の回転数をスムースに低下させて、内燃機関が停
止に至るまでの時間を短縮することができる。また、車
両が走行している状態で実行するので、吸気を絞らなく
ても車体の振動が体感されたり、違和感が生じたりする
ことを回避できる。言い換えれば、吸気を絞る必要が特
にはないので、この点でも内燃機関の停止制御を迅速化
することができる。
関の停止時点では吸気が絞られており、その結果、燃料
の供給を停止した内燃機関の惰性回転が生じても吸気の
圧縮や膨張あるいはそれに伴う振動が生じないので、車
両がほぼ停止しているとしても違和感を回避することが
できる。
明するためのフローチャートである。
の変化を、その制御を実行しない場合の例と併せて示す
タイムチャートである。
模式的に示すブロック図である。
8…エコラン用電子制御装置。
Claims (4)
- 【請求項1】 搭乗者による停止操作に依らない予め定
めた停止条件が成立した場合に内燃機関を停止させる手
段と、内燃機関の停止の際に吸気を絞る手段とを有する
車両用内燃機関の停止制御装置において、 前記停止条件が成立した際の車速を判断する車速判断手
段と、 前記停止条件が成立し、かつ前記車速判断手段で判断さ
れた車速が予め定めた所定車速以上の場合に、前記吸気
が絞られることを待つことなく直ちに燃料の噴射を停止
する燃料停止手段とを備えていることを特徴とする車両
用内燃機関の停止制御装置。 - 【請求項2】 前記燃料停止手段によって燃料の噴射を
停止した後に前記吸気を絞る吸気制御手段を更に備えて
いることを特徴とする請求項1に記載の車両用内燃機関
の停止制御装置。 - 【請求項3】 減速時に内燃機関の回転数が予め定めた
復帰回転数に低下するまでの間、燃料の噴射を停止する
フューエルカット制御を実行し、かつ搭乗者の操作に依
らずに内燃機関を停止させる予め定めた内燃機関停止条
件が成立した場合に内燃機関の停止制御を実行する車両
用内燃機関の停止制御装置において、 減速中に前記内燃機関停止条件が成立した場合に、内燃
機関の回転数が前記復帰回転数に低下した後も燃料の噴
射停止を継続する燃料停止手段を備えていることを特徴
とする車両用内燃機関の停止制御装置。 - 【請求項4】 前記燃料の噴射停止制御の開始後に前記
内燃機関に対する吸気を絞る吸気制御手段を更に備えて
いることを特徴とする請求項3に記載の車両用内燃機関
の停止制御装置。
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