JP2004100497A - Automatic stop/automatic restart device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交差点待ちのような一時的な車両停車時にエンジンの自動停止を行うアイドルストップ車両に関し、特に、エンジン自動停止からのエンジン自動再始動直後に生じるエンジン回転数のオーバーシュートを軽減する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、交差点待ちのような車両停車時にエンジンの自動停止を行い、かつ、その後の発進時に、モータジェネレータによりエンジンをクランキングしてエンジンの自動再始動を行うエンジンの自動停止・自動再始動装置が知られている。
【0003】
このような装置では、自動変速機のセレクトレバーがドライブ(D)ポジションの状態、すなわちエンジンの前進方向の駆動力が車軸に伝達可能な状態で、エンジンの自動再始動を行う場合に、エンジンの吸気通路内の負圧が小さく(大気圧に近く)、新気の吸入空気量が多いことに起因して、エンジン自動再始動直後、すなわち燃料の着火直後にエンジン回転数が急激に上昇する所謂オーバーシュートを招き易い。このようなオーバーシュートにより、乗員に不快な加速感等を与えるおそれがあり、その対策が望まれている。
【0004】
そこで、特許文献1では、このようなエンジン自動再始動直後のオーバーシュートを抑制するために、エンジンの始動完爆後にモータジェネレータにより発電動作を行う技術が開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−205003号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにモータジェネレータの発電動作によりオーバーシュートを抑制するためには、このモータジェネレータが充分な定格を有することや、モータジェネレータを高精度に制御することが要求され、ひいてはコストの増加を招いてしまう。
【0007】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、コスト増加や制御の複雑化等を招くことのない簡素な構成で、エンジンの自動再始動直後のエンジン回転数のオーバーシュートを有効に軽減・解消し得る新規なエンジンの自動停止・自動再始動装置を提供することを主たる目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るエンジンの自動停止・自動再始動装置は、エンジンの自動停止及び自動再始動が可能で、かつ、エンジン自動停止要求を検出する手段を有している。そして、上記エンジンの自動停止要求を検出したとき、エンジンを自動停止する前に、排気ガスを吸気通路へ導入する排気ガス導入手段と、この排気ガスをエンジンの自動再始動を行うまで吸気通路内に保持する排気ガス保持手段と、を有することを特徴としている。
【0009】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンを自動停止する直前に、排気ガスを吸気通路へ導入し、これをエンジンの自動再始動を行うまで保持することにより、エンジンの自動再始動直後の燃焼に用いられる可燃空気量が減少し、この自動再始動直後のエンジンのオーバシュートを効果的に軽減・解消することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施形態により本発明を詳細に説明する。図1は、本発明に係る自動停止・自動再始動装置が適用されるエンジンを示す概略構成図である。このエンジン10には、NOx低減による排気向上及び燃費向上等を図るために、排気通路12内の排気ガスを吸気通路14へ還流する排気還流装置が設けられている。この排気還流装置は、排気通路12と吸気通路14のスロットル16の下流部分14aとを接続するEGR通路18と、このEGR通路18の途中に設けられ、その流路を開閉するEGRコントロールバルブ20と、このEGRコントロールバルブ20を駆動するEGRコントロールソレノイド22と、を有している。
【0011】
コントロールユニット24には、エアクリーナ25を通過する新気の吸入空気量を計測するエアフローメータ26、スロットル16の開度を検出するスロットル開度センサ28、エンジン10の冷却水温を検出する水温センサ30、エンジン回転数を検出する回転数センサ32、カム位相を検出する位相センサ34等からの検出信号の他、車速信号やキースイッチによるスタート信号等が入力される。コントロールユニット24は、これらの検出信号に基づいて、EGRコントロールバルブ20へ制御信号を出力し、その動作を制御するとともに、燃料噴射弁36へ制御信号を出力し、その噴射量や噴射時期を制御する等、一般的なエンジン制御を行う。EGRコントロールバルブ20は、一般的に、通常のエンジン運転状態では開とされ、始動時やアイドル時や低速走行時等の条件のときにのみ始動性や運転性を考慮して閉とされる。
【0012】
また、図示していないが、この車両は、エンジン10を駆動するモータジェネレータを備えている。信号待ちのような車両の一時停止時には、エンジン10の自動停止を行い、かつ、その後の発進時には、モータジェネレータによりエンジン10を駆動してエンジンの自動再始動を行う機能を有している。
【0013】
図2は、本実施形態に係る制御の流れを示すフローチャートであり、上記のコントロールユニット24により記憶・実行される。S(ステップ)1では、エンジン自動停止要求を検出したか否かが判定される。具体的には、車速がほぼ0、すなわち車両停車中であり、ブレーキペダルが踏み込まれており、上記のモータジェネレータへ電力を供給するバッテリの蓄電量(SOC)が充分に残されており、かつ、エンジン10の駆動力が車軸に伝達可能な状態、具体的には自動変速機のセレクトレバーがDレンジ等の駆動ポジションにあるときに、自動停止要求が出力されて、S1の判定が肯定される。
【0014】
エンジンの自動停止要求が検出されると、S2へ進み、排気通路12内の排気ガスを吸気通路14のスロットル下流14aへ導入する(排気ガス導入手段)。具体的には、スロットル下流14aへ導入すべき排気ガスの要求流量に応じてEGRコントロールバルブ20を開くとともに、その開度及び開弁時間を制御する。上記の要求流量は、予め設定される固定値であっても良く、あるいは運転状態に応じてその都度演算するようにしても良い。但し、少なくともエンジンの自動再始動直後からエンジンが安定して燃焼可能な程度となるように、要求流量が設定される。言い換えると、安定した燃焼が可能な程度に燃焼室に導入される新気の割合を確保している。
【0015】
要求流量に応じた排気ガスが吸気通路12のスロットル下流14aへ導入されると、S3へ進み、燃料噴射を禁止して、エンジンを自動停止する。続くS4では、排気通路排気通路12側からスロットル下流14aへの新気の流入を防ぐべく、EGRコントロールバルブ20を閉じる。また、スロットル16も全閉されており、これによって、吸気通路14のスロットル下流14aへ導入された排気ガスが良好に封じ込められ、このスロットル下流14aに保持された状態となる(排気ガス保持手段)。
【0016】
S5では、エンジンの自動再始動要求が検出されたかを判定する。例えば、ブレーキペダルの開放、アクセルペダルの踏み込み等が検出されたときに、エンジン自動再始動要求が出力されて、S5の判定が肯定される。
【0017】
エンジン自動再始動要求が検出されると、S6へ進み、エンジンの自動再始動を行う。具体的には、モータジェネレータによりエンジン10をクランキングし、エンジン回転数が所定のアイドル回転数に達すると、燃料噴射を再開してエンジンを再始動する。このときの燃料噴射量は、スロットル下流14aへ導入された排気ガスの量すなわち上記の要求流量に応じて減量補正する。具体的には、上記の要求流量にほぼ比例して燃料噴射量を減量する。
【0018】
図3は、エンジン自動再始動時のエンジン回転数特性を示している。図中、破線Aは本実施形態に係る制御、つまり上述した図2のルーチンを行った場合の特性を表しており、実線Bは本実施形態に係る制御を行わなかった場合の特性を表している。
【0019】
本実施形態のように、吸気通路14のスロットル下流14aに排気ガスを導入し、かつ、この排気ガスをエンジン自動再始動時まで保持する構成とした場合、自動再始動直後のエンジン回転数のオーバーシュートが充分に抑制される(ΔNe)。このため、オーバーシュートに起因して乗員に不快な加速感等を与えることも低減又は解消される。
【0020】
この理由として、エンジンの自動再始動直後では、負圧が低く燃焼室に導入される空気の容積が多いものの、スロットル下流14aに排気ガスを導入・保持することにより、燃焼室内へ導入される新気の割合が減少し、実質的に可燃空気量が減少するために、エンジン回転数のオーバーシュートが抑制されることとなる。
【0021】
また、導入される排気ガスの要求流量に応じて燃料噴射量を減少させているため、未燃ガスが余分に排出されることもない。更に、自動再始動直後の燃焼安定性を考慮して排気ガスの要求流量を設定しているため、自動再始動直後に燃焼が不安定になるおそれもない。
【0022】
多くの車両で汎用的に用いられている排気浄化装置のEGRコントロールバルブ20を利用して排気ガスの導入・保持を行っているので、装置や制御の複雑化及びこれに起因するコストの増加を招くこともない。
【0023】
更に、好ましくは吸気通路内の圧力を圧力センサ等を用いて直接的に検出するか、あるいはスロットル開度及び吸入空気量等に基づいて推定し、この圧力に基づいて上記要求流量を調整することにより、この要求流量を更に精度良く設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動停止・自動再始動装置が適用されるエンジンを示す概略構成図。
【図2】本発明の一実施形態に係る自動再始動制御の流れを示すフローチャート。
【図3】エンジンの自動再始動直後のエンジン回転数の変化を示す特性図。
【符号の説明】
10…エンジン
12…排気通路
14…吸気通路
20…EGRコントロールバルブ(排気ガス導入手段・排気ガス保持手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an idle stop vehicle that automatically stops the engine when the vehicle is temporarily stopped such as at an intersection, and in particular, a technique for reducing an overshoot of the engine speed that occurs immediately after the automatic restart of the engine after the automatic stop of the engine. About.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an automatic engine stop / restart device that automatically stops the engine when the vehicle is stopped, such as at an intersection, and automatically restarts the engine by cranking the engine with a motor generator when the vehicle starts thereafter. Are known.
[0003]
In such a device, when the engine is automatically restarted in a state where the select lever of the automatic transmission is in the drive (D) position, that is, in a state where the driving force in the forward direction of the engine can be transmitted to the axle, Since the negative pressure in the intake passage is small (close to the atmospheric pressure) and the intake amount of fresh air is large, the engine speed rapidly increases immediately after the automatic restart of the engine, that is, immediately after the fuel is ignited. It is easy to cause overshoot. Such an overshoot may give an occupant an unpleasant feeling of acceleration or the like, and countermeasures have been desired.
[0004]
In order to suppress such overshoot immediately after the automatic restart of the engine,
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-205003 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to suppress the overshoot by the power generation operation of the motor generator, it is required that the motor generator has a sufficient rating and that the motor generator be controlled with high accuracy, which leads to an increase in cost. I will invite you.
[0007]
The present invention has been made in view of such a problem, and has a simple configuration that does not lead to an increase in cost and complexity of control, and is effective in overshooting the engine speed immediately after the automatic restart of the engine. It is a main object of the present invention to provide a new automatic stop / restart device for an engine which can be reduced or eliminated.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An automatic stop / restart apparatus for an engine according to the present invention is capable of automatically stopping and restarting an engine and has means for detecting a request for automatic engine stop. When the engine automatic stop request is detected, before the engine is automatically stopped, exhaust gas introduction means for introducing exhaust gas into the intake passage, and the exhaust gas in the intake passage until the engine is automatically restarted. And exhaust gas holding means for holding the exhaust gas.
[0009]
【The invention's effect】
According to the present invention, the flammable gas used for combustion immediately after the automatic restart of the engine is introduced by introducing the exhaust gas into the intake passage immediately before the automatic stop of the engine and holding the exhaust gas until the automatic restart of the engine. The amount of air decreases, and the overshoot of the engine immediately after the automatic restart can be effectively reduced or eliminated.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine to which an automatic stop / automatic restart device according to the present invention is applied. The
[0011]
The
[0012]
Although not shown, the vehicle includes a motor generator that drives the
[0013]
FIG. 2 is a flowchart showing a control flow according to the present embodiment, which is stored and executed by the
[0014]
When the request to automatically stop the engine is detected, the process proceeds to S2, and the exhaust gas in the
[0015]
When the exhaust gas corresponding to the required flow rate is introduced into the
[0016]
In S5, it is determined whether an automatic restart request of the engine has been detected. For example, when the release of the brake pedal, the depression of the accelerator pedal, etc. are detected, an engine automatic restart request is output, and the determination in S5 is affirmed.
[0017]
When the engine automatic restart request is detected, the process proceeds to S6, where the engine is automatically restarted. Specifically, the
[0018]
FIG. 3 shows engine speed characteristics at the time of automatic engine restart. In the figure, the broken line A represents the control according to the present embodiment, that is, the characteristic when the above-described routine of FIG. 2 is performed, and the solid line B represents the characteristic when the control according to the present embodiment is not performed. I have.
[0019]
As in the present embodiment, when exhaust gas is introduced into the downstream of the
[0020]
The reason for this is that immediately after the automatic restart of the engine, although the negative pressure is low and the volume of air introduced into the combustion chamber is large, the new exhaust gas introduced into the combustion chamber by introducing and holding exhaust gas downstream of the
[0021]
Further, since the fuel injection amount is reduced according to the required flow rate of the exhaust gas to be introduced, unburned gas is not excessively discharged. Further, since the required flow rate of the exhaust gas is set in consideration of the combustion stability immediately after the automatic restart, there is no possibility that the combustion becomes unstable immediately after the automatic restart.
[0022]
Since the exhaust gas is introduced and held using the EGR control valve 20 of the exhaust gas purification device that is widely used in many vehicles, the complexity of the device and control and the increase in cost due to this are reduced. I will not invite you.
[0023]
Further, preferably, the pressure in the intake passage is directly detected by using a pressure sensor or the like, or is estimated based on a throttle opening, an intake air amount, and the like, and the required flow rate is adjusted based on the pressure. Thus, the required flow rate can be set with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine to which an automatic stop / automatic restart device according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of automatic restart control according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change in engine speed immediately after automatic restart of the engine.
[Explanation of symbols]
10
Claims (5)
上記エンジンの自動停止要求を検出したとき、エンジンを自動停止する前に、排気ガスを吸気通路へ導入する排気ガス導入手段と、
この排気ガスをエンジンの自動再始動を行うまで吸気通路内に保持する排気ガス保持手段と、を有することを特徴とするエンジンの自動停止・自動再始動装置。In an automatic engine stop and automatic restart device capable of automatically stopping and automatically restarting an engine and having a means for detecting an engine automatic stop request,
Exhaust gas introducing means for introducing exhaust gas into an intake passage before automatically stopping the engine when detecting the request for automatically stopping the engine;
An exhaust gas holding means for holding the exhaust gas in the intake passage until the engine is automatically restarted.
この要求流量に応じて、エンジン自動再始動直後の燃料噴射量を減量補正する手段と、を有する請求項1に記載のエンジンの自動停止・自動再始動装置。Required flow rate setting means for setting a required flow rate of exhaust gas introduced into the intake passage by the exhaust gas introducing means,
2. The automatic engine stop / restart system according to claim 1, further comprising means for reducing the amount of fuel injection immediately after the automatic restart of the engine in accordance with the required flow rate.
上記要求流量設定手段は、上記吸気通路内の圧力に応じて、上記要求流量を調整する請求項2又は3に記載のエンジンの自動停止・自動再始動装置。Having means for detecting or estimating the pressure in the intake passage,
4. The automatic engine stop / restart device according to claim 2, wherein the required flow rate setting means adjusts the required flow rate according to a pressure in the intake passage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002260710A JP2004100497A (en) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | Automatic stop/automatic restart device for engine |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2002
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