JP2004218606A - Automatic stopping starter device of internal- combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に搭載される内燃機関を所定条件成立時に自動的に停止及び始動する内燃機関の自動停止・始動技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年では、自動車等に搭載される内燃機関の燃料消費量、排気排出量、あるいは騒音の低減を目的として、交差点等で車両が停車した場合に内燃機関の運転を自動的に停止させ、その後、車両発進時に内燃機関を自動的に再始動させる自動停止・始動装置の開発が進められている。
【0003】
そして、内燃機関の再始動時の急激なトルク発生を防止し、車体及び乗員にショックを与えることを無くす技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−20787号公報
【特許文献2】
特開2000−313253号公報
【特許文献3】
特開2001−140673号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動始動条件が成立した場合に内燃機関は再始動されるが、自動始動条件の成立から内燃機関の再始動までに時間がかかってしまった場合、運転者は内燃機関の再始動完了前に車両を早く発進させるためにアクセルペダルを踏み続けたり、アクセルペダルをより強く踏み込んでしまうことが想定される。
【0006】
このように運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態で、内燃機関の再始動が完了した場合には、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)に応じて機関トルクが急激に増加してしまい、運転者は車両の飛び出し感等の違和感を感じ、アクセルペダルの踏み込みがさらに強い場合には、始動完了時に車両が飛び出してしまう可能性がある。
【0007】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、所定条件下で内燃機関の自動停止制御・自動始動制御を行う装置において、自動停止制御後に内燃機関の自動始動条件が成立した場合であって、内燃機関の再始動が完了した時に、乗員に違和感を与えないこと、さらには、車両の飛び出しを防止することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、自動停止条件が成立して自動停止始動手段により内燃機関が停止した後、自動始動条件が成立して自動停止始動手段により該内燃機関が再始動する場合に、該内燃機関への燃料の供給を制限することを要旨とするものである。
【0009】
上記構成によれば、自動始動条件が成立して内燃機関の再始動が完了した場合に、制限手段により内燃機関への燃料の供給を制限することができるので、内燃機関の再始動完了時に機関の急激なトルクの立ち上がりが生じることはない。したがって、乗員が飛び出し感等の違和感を感じることはなく、車両が飛び出してしまうようなこともない。制限手段は、内燃機関への燃料供給を制限することができるものであり、例えば運転者により操作されるアクセルペダルの踏み込み量に基づいて決定される内燃機関への燃料供給量を制限するとよい。
【0010】
ここで、内燃機関を自動的に停止させる自動停止条件としては、例えば、車速がゼロであること、ブレーキスイッチがオンである(ブレーキペダルが踏まれている、あるいはパーキングブレーキが操作されている)こと、アクセルペダルが踏まれていないこと、内燃機関の水温が所定範囲内である(内燃機関が暖機状態にある)こと、シフトポジションがドライブポジションまたはニュートラルポジションにあること、バッテリー充電量が所定値を下回っていない(この状況としては、例えばエアコン用のコンプレッサやオルタネータを作動させる必要がない)こと、などが挙げられる。なお、車速がゼロであることに代えて、車速がゼロであるか車両が停止に至る減速状態であるかのいずれかであることを、自動停止条件の一つとしてもよい。
【0011】
また、自動始動条件としては、上述した自動停止条件が未成立となる場合であり、例えば、車両の再発進のために、ブレーキペダルが離されたり、アクセルペダルが踏み込まれたりすること、あるいは、自動停止後、エアコンの作動によりバッテリー充電量が所定値以下となった場合などである。
【0012】
また、制限手段は、自動停止条件が成立して自動停止始動手段により内燃機関が停止してから所定時間内に自動始動条件が成立した場合に、内燃機関再始動時の内燃機関への燃料の供給を制限することも好ましい。
【0013】
上記の構成においては、例えば運転者が早く車両を発進させたい場合に効果的である。運転者は、自動始動条件を成立させることと、内燃機関が再始動することとが略同じタイミングであると認識している場合がある。実際には、自動始動条件の成立から内燃機関の再始動完了までは、所要の時間(所定時間)がかかる(例えば、タイムラグなど)が、運転者は自動始動条件を成立させたことで内燃機関が再始動していると思い、あるいは、(内燃機関を早く再始動させて)車両を早く発進させたいために、車両が発進するまでアクセルペダルを踏み続けたり、アクセルペダルを強く踏み込んだりする可能性がある。
【0014】
アクセルペダルを踏み込んだ状態で内燃機関が始動してしまうと、始動完了時にアクセルペダルの踏み込み量に応じて内燃機関へ燃料が供給されるため機関トルクが急激に増加してしまい、運転者は車両の飛び出し感等の違和感を感じてしまい、アクセルペダルの踏み込みがさらに強い場合には、始動完了時に、車両が飛び出してしまう可能性がある。
【0015】
そこで、制限手段を設けることにより、自動始動条件が成立して内燃機関の再始動が完了した場合にアクセルペダルが踏み込まれていたとしても、機関の急激なトルクの立ち上がりは生じず、乗員が飛び出し感等の違和感を感じることはなく、車両が飛び出してしまうようなこともない。
【0016】
また、自動停止始動手段は、自動停止条件成立時に内燃機関への燃料の供給を停止させて内燃機関を停止させ、制限手段は、自動停止始動手段により内燃機関への燃料の供給が停止されてから、回転検出手段により内燃機関の回転の停止が検出されるまでの間に、自動始動条件が成立した場合に、内燃機関への燃料の供給を制限することも好ましい。
【0017】
上記の構成においては、例えば、交差点での信号待ちや渋滞時において車両が停車して内燃機関の自動停止条件が成立し内燃機関の運転が自動的に停止した直後に、信号が青にかわったり、渋滞時に停車していた前の車両が発進することによって、運転者がブレーキペダルを離すかアクセルペダルを踏み込む場合に効果的である。内燃機関の自動停止条件が成立した場合、内燃機関への燃料供給がカットされることによって内燃機関が停止するが、内燃機関への燃料供給がカットされた場合には、その回転数は徐々に落ちていく。
【0018】
また、内燃機関の始動に際して、内燃機関をクランキングさせる始動装置としてスタータが用いられる場合には、スタータの損傷を防ぐために内燃機関が停止している状態でスタータを作動させることによって内燃機関を始動させている。特に、スタータのピニオンギヤを内燃機関のフライホイールのリングギヤに噛み込ませて内燃機関の始動を行う場合には、内燃機関が停止していなければ、ピニオンギヤをフライホイールに噛み込ませることができず、内燃機関を始動させることができない。
【0019】
したがって、内燃機関の自動停止条件が成立し内燃機関への燃料の供給が停止して、機関回転数が落ちている間に自動始動条件が成立した場合には、内燃機関の停止を待たなければならず、内燃機関をすぐに始動させることはできない。
【0020】
このような場合、運転者は、早く車両を発進させようと、アクセルペダルをさらに強く踏み込む可能性がある。そして、アクセルペダルを強く踏み込んだ状態で内燃機関が始動してしまうと、始動完了時に、乗員は車両の飛び出し感等の違和感を感じ、アクセルペダルの踏み込みがさらに強い場合には、始動完了時に、車両が飛び出してしまう可能性がある。
【0021】
このような場合でも、上記構成により、機関の急激なトルクの立ち上がりが生じることはなく、車両の飛び出しを防ぎ、乗員に与える飛び出し感等の違和感をなくすことができる。
【0022】
また、上記構成は、内燃機関及び電動モータを動力源として備えているハイブリッド車においても、電動モータによる内燃機関の始動ができない場合(例えば、充電量不足で内燃機関の始動に十分なトルクが得られない場合など)であって、スタータを用いて内燃機関の始動が行われる場合において効果的である。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る内燃機関の自動停止始動装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【0024】
図1は、本発明の実施の形態に係る自動停止始動装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図であり、内燃機関としては車両用ディーゼルエンジンに適用した態様である。
【0025】
本実施の形態に係る内燃機関1は、図1に示すように、直列配置された4つの気筒(燃焼室)5a,5b,5c,5d(以下、気筒5と総称する)に燃料を噴射する燃料噴射系600,吸気系700,排気系800,及び電子制御ユニット(Electronic Control Unit:以下、ECUと称する)30等を主要部として構成される。
【0026】
また、本実施の形態に係る内燃機関1には、トルクコンバータ(又はクラッチ機構)100を介してトランスミッション(T/M)200が連結され、このトランスミッション(T/M)200は、図示しないプロペラシャフトやディファレンシャルギヤ等を介して駆動輪たる車輪と接続されている。
【0027】
このように構成された動力伝達系では、トルクコンバータ100が係合状態にあるときに、内燃機関1の図示しない出力軸(クランクシャフト)の回転力がトルクコンバータ100を介してトランスミッション(T/M)200へ伝達され、トランスミッション(T/M)200にて減速又は増速され、次いでトランスミッション(T/M)200からプロペラシャフトやディファレンシャルギヤ等を介して駆動輪へ伝達される。
【0028】
内燃機関1には、吸気枝管2が接続され、吸気枝管2の各枝管が各気筒5の燃焼室と吸気ポートを介して連通している。吸気枝管2は、サージタンク4に接続され、サージタンク4は、吸気管6を介してエアクリーナボックスと連通している。
【0029】
このように構成された吸気系700では、エアクリーナボックスに取り込まれた新気が吸気管6を経てサージタンク4に供給され、次いでサージタンク4から吸気枝管2の各枝管に分配され、各枝管から吸気ポートを経て各気筒5の燃焼室へ供給される。
【0030】
吸気枝管2の各枝管には、その噴孔が吸気ポートに臨むように燃料噴射弁3a,3b,3c,3d(以下、燃料噴射弁3と総称する)が取り付けられている。これらの燃料噴射弁3には、燃料分配管7が接続され、燃料分配管7は、図示しない燃料ポンプと接続されている。また、各燃料噴射弁3は、ECU30に電気的に接続されており、燃料噴射弁3はECU30により開弁駆動される。
【0031】
このように構成された燃料噴射系600では、燃料ポンプから吐出される燃料が燃料分配管7へ供給され、次いで燃料分配管7から各燃料噴射弁3に分配される。そして、ECU30により制御される燃料噴射弁3が開弁することによって燃料分配管7から供給された燃料を気筒5の燃焼室に噴射する。
【0032】
一方、内燃機関1には、排気枝管9が接続され、その排気枝管9の各枝管が気筒5の燃焼室と図示しない排気ポートを介して連通している。排気枝管9は、排気管8に接続されている。排気管8の途中には、内燃機関1から排出された排気に含まれる有害ガス成分を浄化する図示しない排気浄化触媒が設けられている。また排気管8は該排気浄化触媒の下流にて図示しないマフラーと接続されている。
【0033】
このように構成された排気系800では、内燃機関1から排出された排気は、排気枝管9を通って排気管8へ導かれ、排気管8途中の排気浄化触媒にて排気中に含まれる有害ガス成分を浄化された後に、マフラーを介して大気中に放出される。
【0034】
次に、内燃機関1に設けられたECU30について説明する。
【0035】
このECU30には、燃料噴射弁3を開閉させる駆動回路,クランクポジションセンサ21,水温センサ22,アクセルポジションセンサ23,シフトポジションセンサ24,ブレーキスイッチ25,車速センサ26,SOCコントローラ27,スタータ300,発電機構400等が電気配線を介して接続されて出力信号が入力、あるいは制御信号が出力されるようになっている。さらに、ECU30には、スタータスイッチ(ST.SW)28のオン/オフ信号と、イグニッションスイッチ(IG.SW)29のオン/オフ信号とが入力されるようになっている。
【0036】
ECU30は、中央処理装置(CPU),読み出し専用メモリ(ROM),ランダムアクセスメモリ(RAM),バックアップRAM及びタイマーカウンタ等の他、A/D変換器を含む外部入力回路や外部出力回路等を備える。CPU,ROM,RAM,バックアップRAM及びタイマカウンタ等と、外部入力回路や外部出力回路等とは、双方向性バスにより相互に接続され、全体として論理演算回路を構成する。
【0037】
また、ECU30は、内燃機関の制御を実行するエンジンECU31と、所定の自動停止条件で内燃機関を自動停止させ、所定の自動復帰条件で内燃機関を再始動させる自動停止始動制御を実行するエコラン(エコノミーランニング)ECU32とを備えている。
【0038】
ここで、クランクポジションセンサ21は、クランクシャフトが所定角度(例えば、10度)回転する都度、パルス信号を出力するものであり、また、アクセルポジションセンサ23は、アクセルレバーに取り付けられており、アクセルレバーの回動量に応じた電気信号(アクセルペダルの踏み込み量に応じた電気信号)を出力するものである。
【0039】
シフトポジションセンサ24は、車室内に設置されたシフトレバーの位置を検出し、ブレーキスイッチ25は、ブレーキペダルの操作/非操作を検出するものであり、車速センサ26は、車両の走行速度を検出するものである。SOCコントローラ27は、バッテリ500の放電電流量及び充電電流量の積算値からバッテリ500の充電状態(State Of Charge)を算出する。
【0040】
また、発電機構400は、内燃機関1のクランクシャフト10の基端に取り付けられた図示しないクランクプーリとベルトを介して連結されて内燃機関1に取り付けられている。この発電機構400は、例えば、オルタネータ、レギュレータ、コントローラ等から構成されている。
【0041】
また、スタータ300は、内燃機関1のクランクシャフト10の先端に取り付けられたフライホイール(又はドライブホイール)11の円周上に設けられたリングギヤと噛み合うピニオンギヤ303を具備するものである。
【0042】
このスタータ300は、内燃機関1の始動時に、バッテリ500を駆動源として作動し、その際のスタータ300の回転力がピニオンギヤ303及びフライホイール11を介してクランクシャフト10へ伝達され、内燃機関1のクランキングが行われるようになっている。
【0043】
ここで、スタータ300について図2及び図3を用いて説明する。図2及び図3は本実施の形態に係る内燃機関においてスタータの動作について説明するための図である。図2(a)は内燃機関1の始動時を示す図、同図(b)は内燃機関1の運転時を示す図であり、図3(a)はスタータ300においてピニオンギヤ303が退行した状態を示す図、同図(b)はピニオンギヤ303が進出した状態を示す図である。
【0044】
スタータ300は、図3に示すように、DCモータ301と、DCモータ301のモータシャフト302にスプライン結合されたピニオンギヤ303と、ピニオンギヤ303をモータシャフト302の軸方向に進退駆動するマグネットスイッチ304と、を備えるものである。
【0045】
マグネットスイッチ304は、駆動電流が印加されていないとき(オフのとき)は、図3(a)に示すように、ピニオンギヤ303を退行した状態に保つ。一方、マグネットスイッチ304は、駆動電流が印加されたとき(オンのとき)は、図3(b)に示すように、ピニオンギヤ303を進出させる。
【0046】
このように構成されたスタータ300は、図2(a)に示すように、ピニオンギヤ303が進出したときに該ピニオンギヤ303と、フライホイール11のリングギヤとが噛み合うように内燃機関1に設けられている。
【0047】
そして、内燃機関1の始動時には、先ずマグネットスイッチ304がオンにされてピニオンギヤ303が進出し、該ピニオンギヤ303とフライホイール11のリングギヤとが噛み合う。続いて、DCモータ301へ駆動電流が印加されてモータシャフト302が回転し、モータシャフト302の回転トルクがピニオンギヤ303及びリングギヤ(フライホイール11)を介してクランクシャフト10に伝達される。
【0048】
内燃機関1の運転時には、図3(a)に示すように、マグネットスイッチ304がオフにされてピニオンギヤ303が退行状態とされ、図2(b)に示すように、ピニオンギヤ303とフライホイール11のリングギヤとは噛み合うことはない。
【0049】
ピニオンギヤ303とフライホイール11のリングギヤとが常に噛み合った状態であると、スタータ300に多大な負荷がかかるので、上述したように、内燃機関1の始動時のみ、ピニオンギヤ303とフライホイール11のリングギヤとを噛み合わせるようにしている。
【0050】
次に、内燃機関1に備えられた自動停止始動装置について説明する。
【0051】
所定の停止条件で内燃機関を自動停止させ、所定の復帰条件で内燃機関を再始動させる内燃機関1の自動停止始動装置は、前記ROMに記憶された制御プログラムに従ってECU30上に実現される。
【0052】
エコランECU32は、内燃機関1の自動停止の実行条件を判定する(自動停止判定)手段と、自動停止条件が成立したと判定されたとき内燃機関1への燃料供給をカットする指令を行う(燃料カット指令)手段と、内燃機関1の再始動の実行条件を判定する(自動復帰判定)手段と、内燃機関1を再始動すべきであると判定されたときに内燃機関1を再始動させるべくスタータ300を駆動させる指令を行うとともに内燃機関1への燃料供給を再開させる指令を行う(復帰指令)手段と、を備えている。
【0053】
そして、ECU30には、エコランECU32での自動停止判定や自動復帰判定のため、車速センサ信号、シフトポジション信号、アクセルポジションセンサ信号、ブレーキスイッチ信号等が入力されている。
【0054】
エコランECU32は、例えば、(1)車速がゼロであること(車速センサ26の出力信号値がゼロである)、(2)ブレーキペダルが踏まれていること(ブレーキスイッチ25の出力信号値が「ブレーキペダルが踏まれている」ことを示す信号である)、(3)アクセルペダルが踏まれていないこと(アクセルポジションセンサ23の出力信号値が「アクセルペダルの踏み込み量がゼロである」ことを示す信号である)、(4)内燃機関の水温やA/Tの作動油温が所定範囲内であること(水温センサ22の出力信号値に基づいて算出された温度が所定範囲内である)、(5)シフトポジションがドライブ(D)ポジションまたはニュートラル(N)ポジションにあること(シフトポジションセンサ24の出力信号値が「Dポジション位置またはNポジション位置」を示す信号である)、(6)SOC(バッテリー充電量)が所定値を下回っていないこと(SOCコントローラ27の出力信号値が所定範囲内である)、などを条件に内燃機関1を停止すべきと判定する(自動停止判定)。なお、(1)において、車速がゼロであることに代えて、車速がゼロであるか車両が停止に至る減速状態であるかのいずれかであることとしてもよい。
【0055】
ここで、変速機が手動変速機である場合、上述した(5)の条件としては、シフトポジションがNポジションにあり、クラッチペダルが踏み込まれている(クラッチが切断されている)こととなる。
【0056】
また、シフトポジションがDまたはNポジションのときに自動停止始動制御を行うことをDエコランといい、Nポジションのときのみ自動停止始動制御を行い、他のポジションでは自動停止始動制御を行なわない制御をNエコランという。DエコランとするかNエコランとするかを選択して制御するようにすることもできる。
【0057】
一方、エコランECU32は、所定の再始動条件が成立したか否かを判定している(自動復帰判定)。これは、上述した自動停止判定を実行する場合の内燃機関を停止すべきと判断する条件のうち一つでも不成立となった場合、例えば、アクセルペダルが踏まれるか、ブレーキペダルが解放されたときに、内燃機関を再始動すべきであると判定する。
【0058】
なお、自動停止始動装置は、エコランECU32により自動停止条件が揃ったと判定されたとき、運転席に設けた制御実施インジケータ、例えばランプを点灯し、運転者に内燃機関の自動停止中であることを示す自動停止表示手段を備えているとよい。
【0059】
以下、本実施の形態における自動停止始動制御について述べる。自動停止始動制御において、ECU30は、図4に示すような自動停止始動制御ルーチンを実行する。
【0060】
例えば、交差点で信号が赤になったため、ブレーキが踏まれて車両が停止した場合、エコランECU32は内燃機関1の自動停止の実行条件を判定する。
【0061】
ステップS101において、エコランECU32は、例えば、車速がゼロ、ブレーキペダルが踏まれていて、アクセルペダルが踏まれていなくて、内燃機関の水温やA/Tの作動油温が所定範囲内であり、かつシフトポジションがDまたはNにあること、あるいはSOC(バッテリー充電量)が所定値を下回っていないことなどを条件に内燃機関を停止すべきと判定した場合、エンジンECU31に対して内燃機関1への燃料供給をカットする指令を行う(→エコラン要求)。
【0062】
ステップS102において、内燃機関1の停止に伴う振動を抑制するため、吸入空気量を減少させる。
【0063】
ステップS103において、エコランECU32による内燃機関1への燃料供給カットの指令(エコラン要求)が継続しているか否かを確認する。同ステップS103での判断が肯定である場合、その処理をステップS105に移行し、その判断が否定である場合、本ルーチンを一旦抜ける(ステップS104)。
【0064】
ステップS105において、エンジンECU31は、例えば燃料噴射弁3への駆動電力の供給を停止することにより内燃機関への燃料供給を停止する。内燃機関1への燃料供給が停止すると、機関回転数NEは徐々に落ちていき、やがて機関の回転が停止する。
【0065】
ステップS106において、ECU30はエコランECU32による内燃機関1への燃料供給カットの指令(エコラン要求)が継続しているか否かを確認する。同ステップS106の判断が肯定である場合、ステップS107に移行し、その判断が否定である場合、ステップS109に移行する。
【0066】
ステップS107では、内燃機関1の停止状態を継続させる。ステップS108において、ECU30はエコランECU32による内燃機関1への燃料供給カットの指令(エコラン要求)が継続しているか否かを確認する。同ステップS108の判断が肯定である場合には、この判断を継続させ、その判断が否定である場合、ステップS109に移行する。
【0067】
以下に、ステップS106,S108の判断が否定である場合について説明する。
【0068】
ステップS106,S108の判断が否定である場合とは、例えば、交差点での信号待ちの車両停止状態であって自動停止始動装置により内燃機関1が停止している状態で、信号が青になり、運転者がブレーキペダルを離すか、アクセルペダルを踏んだ場合である。この場合、エコランECU32は、内燃機関1を再始動すべきであると判定する(自動復帰判定を行う)ことにより、内燃機関1への燃料供給を再開させる指令(復帰指令)を行い、内燃機関1への燃料供給が再開されて、内燃機関1が再始動する。
【0069】
ここで、運転者がブレーキペダルを離すか、アクセルペダルを踏んだ時点から、内燃機関1への燃料供給が再開されて内燃機関1が再始動するまでには、所定の時間が必要となる。これは、エコランECU32により内燃機関1を再始動すべきであると判定されてから、スタータ300を駆動させる指令と内燃機関1への燃料供給を再開させる指令とが行われ、その後、エコランECU32からの指令を受けたエンジンECU31は、内燃機関1の停止を確認してから、スタータ300の駆動と内燃機関1への燃料供給の再開とを行うためである。
【0070】
内燃機関1の再始動は、上述したように、スタータ300のピニオンギヤ303がフライホイール11のリングギヤに噛み込むことにより行われるため、内燃機関1の回転が停止した状態で行われる。したがって、エンジンECU31は内燃機関1の回転が止まっている(機関回転数NE≒0)ことが確認されてから、スタータ300を動作させなければならない。
【0071】
特に、自動停止条件が成立することにより内燃機関1への燃料供給がカットされ、その機関回転数NEが徐々に落ちている間に、自動始動条件が成立してエコランECU32が内燃機関1を再始動させるべくエンジンECU31に指令(内燃機関の再始動を要求)を行った場合においては、内燃機関1の回転が止まったことが確認されるまでの時間が比較的長くなってしまう。
【0072】
これは、例えば、交差点での信号待ちや渋滞時において車両が停止し、エコランECU32により自動停止条件が成立したと判定されて内燃機関1への燃料供給をカットする指令が行われて、エンジンECU31により内燃機関1への燃料供給がカットされるタイミングと、信号が青になったり渋滞時に前の車両が発進することによって、内燃機関1を再始動させるべく運転者がブレーキペダルを離すかアクセルペダルを踏むタイミングとが、略同じとなる場合に起こる。
【0073】
内燃機関1への燃料供給をカットする指令が行われてから、スタータ300が駆動されて内燃機関1が再始動するまでの機関回転数NEの様子を図5を用いて説明する。
【0074】
図5においては、時間t1における機関回転数NEはアイドリング回転数にあることを示している。時間t1において、エコランECU32により、内燃機関1への燃料供給をカットする指令が行われる(→エコラン要求:ステップS101)。そして、時間t1でエコランECU32より燃料供給カットの指令が行われてから所定時間(期間A:タイムラグ)経過後の時間t2において、エコランECU32による指令に基づきエンジンECU31により内燃機関1への燃料供給がカットされる(ステップS105)。内燃機関1への燃料供給がカットされると、内燃機関1の機関回転数NEは徐々に落ちていく(期間B)。
【0075】
t3は、クランクポジションセンサ21により内燃機関1の回転が検出されなくなった時間を示しており、この時間t3から所定時間(期間C)経過した時間t4においても内燃機関1の回転が検出されない場合に、内燃機関1の回転が停止したと判断している(ステップS110)。これは、クランクシャフトが所定角度回転する都度、パルス信号を出力するクランクポジションセンサ21により、内燃機関1の回転の停止の確認を行うためである。
【0076】
また時間t4は、スタータ300が作動し始めた時間も示している(ステップS110)。時間t4において、スタータ300のピニオンギヤ303が進出し始め、所定時間(期間D)経過することにより、ピニオンギヤ303がフライホイール11のリングギヤに噛み込んだ時点(時間t5)でDCモータ301へ駆動電流が印加されてモータシャフト302が回転し、モータシャフト302の回転トルクがピニオンギヤ303及びリングギヤ(フライホイール11)を介してクランクシャフト10に伝達されて内燃機関1が再始動される。
【0077】
このように、エコランECU32により内燃機関1への燃料供給をカットする指令が行われた後、すぐに内燃機関1を再始動させる場合、内燃機関1の回転の停止(車両停止状態)が確認されてからスタータ300を作動させなければならないため、エコランECU32による燃料カット指令からスタータ300が内燃機関1をクランキングするまでには、図5に示すように、時間t1からt5までの時間(期間(A+B+C+D))は必要となる。
【0078】
したがって、エコランECU32により自動停止条件が成立したと判定されて、内燃機関1への燃料供給カットの指令が行われた直後、すなわち、図5に示す期間Aや期間Bに、運転者がブレーキペダルを離すかアクセルペダルを踏んで内燃機関1の自動始動条件を成立させた場合、内燃機関が再始動するまでには、その時点から時間t5に達するまでの時間がかかってしまう。
【0079】
これに対して、内燃機関1の回転の停止してから十分時間が経っている(内燃機関1の回転の停止(車両停止状態)が確認されている)状態であれば、内燃機関1の自動始動条件が成立した場合に内燃機関1が再始動するまでには、スタータ300が作動するために必要な時間(ピニオンギヤ303が進出し始めてフライホイール11のリングギヤに噛み込むまでの時間:期間D)があればよい。
【0080】
運転者は、通常、ブレーキペダルを離すかアクセルペダルを踏んで内燃機関1の自動始動条件を成立させてから内燃機関が再始動するまでのタイミングを特に意識していないか、また意識していたとしても内燃機関1の自動始動条件を成立させてから図に示す期間Dの時間内で内燃機関が再始動することを認識している。したがって、運転者の認識以上に内燃機関の再始動に時間がかかる場合(ブレーキペダルを離すかアクセルペダルを踏んで内燃機関1の自動始動条件を成立させた後すぐに内燃機関が再始動しない場合)や、車両をとにかく早く発進させたい状況となった場合、運転者は、内燃機関1を早く始動させようとして、アクセルペダルを踏み続ける可能性があり、また、さらにアクセルペダルを強く踏み込む可能性がある。
【0081】
運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態で、内燃機関1が再始動した場合には、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)に応じて機関トルクが急激に増加してしまうため、乗員は車両の飛び出し感等の違和感を感じてしまうこととなり、アクセルペダルの踏み込み量がさらに大きい場合には車両が飛び出してしまう可能性がある。
【0082】
そこで、本実施の形態では、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を制限する制限手段を設けている。そして、ステップS109において、ECU30を構成する制限手段によりアクセルペダルの踏み込み量を上限値ACCPmaxに設定している。
【0083】
ここで、ディーゼルエンジンのトルク制御は燃料噴射量を調整することにより行われ、ディーゼルエンジンではアクセルペダルの踏み込み量(操作量)に応じて燃料噴射量が調整される。
【0084】
したがって、上限値ACCPmaxの設定に関しては、内燃機関1の再始動完了時に車両が飛び出さない(急発進しない)、乗員が車両の飛び出し感等の違和感を感じない機関トルクが得られるような燃料噴射量となればよい。
【0085】
このように、制限手段を設けることにより、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態で内燃機関1の再始動が完了しても、内燃機関1の機関トルクはアクセルペダルの踏み込み量に応じて急激に増加することはなく、機関トルクの立ち上がりは穏やかとなるので、乗員が車両の飛び出し感等の違和感を感じることはなく、運転者によりアクセルペダルがより強く踏み込まれていたとしても車両が飛び出してしまうこともない。
【0086】
図4に示す自動停止始動制御ルーチンに戻って説明する。ステップS110において、内燃機関1の停止を確認した後、スタータ300を作動させる。そして、ステップS111において、内燃機関1が再始動する。
【0087】
ステップS112において、エンジン回転数、あるいは車速が規定値以上であるか否かを確認する。この判断で、制限手段によりアクセルペダルの踏み込み量が制限されて発進した車両の状況(エンジン回転数、車速など)により、内燃機関1の再始動が完了した場合にアクセルペダルが踏み込まれていることにより車両が飛び出す可能性があるか否かを確認する。同ステップS112の判断が否定である場合、この判断を継続させ、その判断が肯定である場合、ステップS113に移行する。
【0088】
ステップS113において、車両が飛び出す可能性が少ないため、制限手段によるアクセルペダルの踏み込み量の制限を解除する。そして、ステップS113での処理を経た後、ECU30は本ルーチンを一旦抜ける。
【0089】
ここで、ステップS102とステップS103とを省いて、ステップS101からステップS105へ移行させてもよい。また、図4に示す自動停止始動制御ルーチンにおいては、エコランECU32による内燃機関1への燃料供給カットの指令(エコラン要求)が継続しているか否かを何度も確認しているが、これにより、自動停止始動制御の制御特性(特に応答性)を向上させており、さらにはドライバビリティを向上させることができる。
【0090】
このように、本実施の形態によれば、自動始動条件が成立した時点、例えば、運転者がブレーキペダルを離すかアクセルペダルを踏んだ時点で、すぐに車両が発進しない場合、車両を早く発進させたい運転者は、車両が発進するまでアクセルペダルを踏み込み続ける場合があるが、制限手段を設けたことによって、内燃機関が再始動した場合に内燃機関へ供給される燃料が制限されるので、機関トルクが急激に増加することはなく、乗員は車両の飛び出し感等の違和感を感じることはなく、アクセルペダルの踏み込み量がより大きい場合でも、車両が飛び出してしまう(急発進する)ことはない。
【0091】
なお、ディーゼルエンジンのトルク制御は、上述したように、燃料噴射量を調整することにより行われ、ディーゼルエンジンではアクセルペダルの踏み込み量に応じて燃料噴射量が調整される。
【0092】
したがって、制限手段としては、例えばアクセルペダルの踏み込み量に従うことなく、アクセルペダルが踏まれている場合は、燃料噴射量が所定量となるように制御するとよい。また、燃料噴射量の上限値を定めることにより、その上限値までの間でアクセルペダルの踏み込み量に応じて燃料噴射量を調整してもよい。また、アクセルペダルが所定量以上踏み込めないような機械的な構成を採用してもよい。
【0093】
本実施の形態においては、内燃機関の一例としてディーゼルエンジンを挙げたが、これに限らず、例えばガソリンエンジンにも適用することができる。ガソリンエンジンのトルク制御は吸入空気量が調整されることにより行われる。このため、ディーゼルエンジンではアクセルペダルの踏み込み量に応じて燃料噴射量が調整されるのに対して、ガソリンエンジンではアクセルペダルの踏み込み量に応じて吸入空気量が調整される。
【0094】
ガソリンエンジンの始動時に、アクセルペダルが踏み込まれていた場合でも、始動完了直後に、機関のトルクが急激に増加する可能性があるが、制限手段を設けることによって、内燃機関が再始動した場合に内燃機関へ供給される燃料を制限することにより、機関トルクが急激に増加することを防止することができる。
【0095】
制限手段としては、ガソリンエンジンの場合、吸入空気量を所定量とするとよい。また、吸入空気量の上限値を定めることにより、その上限値までの間でアクセルペダルの踏み込み量に応じて吸入空気量を調整してもよい。また、アクセルペダルが所定量以上踏み込めないような機械的な構成を採用してもよい。なお、ディーゼルエンジンの場合の内燃機関の停止は燃料供給のカットにより行うが、ガソリンエンジンの場合の内燃機関の停止はこれに限らず、点火をカットする構成であってもよい。
【0096】
また、本実施の形態に係る内燃機関の自動停止始動装置は、内燃機関及び電動モータを動力源として備えており、内燃機関の始動にスタータを備えているハイブリッド車に好適に適用することもできる。
【0097】
このようなハイブリッド車において、電動モータを利用して内燃機関を始動させるものもあるが、電動モータによる内燃機関の始動ができない場合、例えば、(寒冷地等で)蓄電量不足で電動モータを使用できない場合や、使用できても内燃機関の始動に十分なトルクが得られない場合や、電動モータ等が故障した場合には、スタータにより内燃機関を始動させることになる。このような場合にも、本実施の形態に係る内燃機関の自動停止始動装置による制御を行うことによって、上述した効果を得ることができる。
【0098】
また、本実施の形態に係る内燃機関の自動停止始動装置は、車両のブレーキ力を保持する手段を備えていてもよい。この手段により、内燃機関1がスタータ300によりクランキングされて始動する際に感じる違和感(例えば変速機の係合によるもの)を抑制することができる。ブレーキ力を保持する手段としては、例えば、通常のブレーキシステムやABSシステムなどにブレーキ信号を送ってブレーキの制動力で車輪を止めるか、車輪につながる回転軸を機械的にロックして車輪を止めるとよい。
【0099】
なお、車両のブレーキ力を保持する手段だけでも車両の飛び出し感を低減させることはできるが、ブレーキ負圧が不足した場合にブレーキ力を保持することは難しく、また、アクセルペダルの踏み込み量が大きく機関トルクが大きくなった場合には飛び出し感を抑制することは難しい。したがって、上述した本実施の形態に係る内燃機関の自動停止始動装置に車両のブレーキ力を保持する手段を設けることで、車両の飛び出し感等の違和感を確実になくすことができる。
【0100】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、機関トルクが急激に増加することはないので、乗員に車両の飛び出し感等の違和感を与えることはなく、さらに車両の飛び出しを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る自動停止始動装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図。
【図2】スタータの動作について説明する図であり、図2(a)は内燃機関の始動時を示す図、同図(b)は内燃機関の運転時を示す図。
【図3】スタータの動作について説明する図であり、図3(a)はピニオンギヤ303が退行した状態を示す図、同図(b)はピニオンギヤ303が進出した状態を示す図。
【図4】自動停止始動制御ルーチンを示すフローチャート図。
【図5】内燃機関の機関回転数NEの様子を説明する図。
【符号の説明】
1 内燃機関
2 吸気枝管
3 燃料噴射弁
4 サージタンク
5 気筒
6 吸気管
7 燃料分配管
8 排気管
9 排気枝管
10 クランクシャフト
11 フライホイール
21 クランクポジションセンサ
22 水温センサ
23 アクセルポジションセンサ
24 シフトポジションセンサ
25 ブレーキスイッチ
26 車速センサ
27 SOCコントローラ
28 スタータスイッチ(ST.SW)
29 イグニッションスイッチ(IG.SW)
30 ECU
31 エンジンECU
32 エコランECU
100 トルクコンバータ(又はクラッチ機構)
200 トランスミッション(T/M)
300 スタータ
301 モータ
302 モータシャフト
303 ピニオンギヤ
400 発電機構
500 バッテリ
600 燃料噴射系
700 吸気系
800 排気系[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic stop / start technique for an internal combustion engine that automatically stops and starts an internal combustion engine mounted on an automobile or the like when a predetermined condition is satisfied.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for the purpose of reducing fuel consumption, exhaust emissions, or noise of an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, when the vehicle stops at an intersection or the like, the operation of the internal combustion engine is automatically stopped, An automatic stop / start device that automatically restarts the internal combustion engine when the vehicle starts moving is under development.
[0003]
In addition, a technique has been proposed that prevents sudden torque generation at the time of restarting the internal combustion engine and eliminates shock to the vehicle body and the occupant (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-20787 A
[Patent Document 2]
JP 2000-313253 A
[Patent Document 3]
JP 2001-14067 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the internal combustion engine is restarted when the automatic start condition is satisfied. However, when it takes time from the establishment of the automatic start condition to the restart of the internal combustion engine, the driver is required to restart the internal combustion engine before the completion of the internal combustion engine restart. It is assumed that the accelerator pedal is continuously depressed in order to start the vehicle early, or the accelerator pedal is depressed more strongly.
[0006]
When the restart of the internal combustion engine is completed with the driver depressing the accelerator pedal, the engine torque sharply increases in accordance with the depression amount of the accelerator pedal (accelerator opening), and the operation is stopped. The driver feels a sense of discomfort, such as the feeling of the vehicle jumping out, and if the accelerator pedal is further depressed, the vehicle may jump out at the completion of starting.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in an apparatus for performing automatic stop control and automatic start control of an internal combustion engine under predetermined conditions, a case where the automatic start condition of the internal combustion engine is satisfied after the automatic stop control. It is another object of the present invention to prevent a passenger from feeling uncomfortable when the restart of the internal combustion engine is completed, and to prevent the vehicle from jumping out.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention relates to a case where the automatic start condition is satisfied and the internal combustion engine is restarted by the automatic stop and start means after the automatic stop condition is satisfied and the internal combustion engine is stopped by the automatic stop and start means. In addition, the gist of the present invention is to limit the supply of fuel to the internal combustion engine.
[0009]
According to the above configuration, when the automatic start condition is satisfied and the restart of the internal combustion engine is completed, the supply of fuel to the internal combustion engine can be restricted by the restricting means. Does not occur. Therefore, the occupant does not feel discomfort, such as a feeling of popping out, and the vehicle does not jump out. The limiting means can limit the fuel supply to the internal combustion engine, and may limit the fuel supply amount to the internal combustion engine determined based on, for example, the depression amount of an accelerator pedal operated by the driver.
[0010]
Here, as the automatic stop condition for automatically stopping the internal combustion engine, for example, the vehicle speed is zero, the brake switch is on (the brake pedal is depressed, or the parking brake is operated). That the accelerator pedal is not depressed; that the water temperature of the internal combustion engine is within a predetermined range (the internal combustion engine is in a warm-up state); that the shift position is in the drive position or the neutral position; (For example, there is no need to operate a compressor or alternator for an air conditioner). Note that, in place of the vehicle speed being zero, one of the vehicle speed being zero and the vehicle being in a decelerating state to stop may be one of the automatic stop conditions.
[0011]
The automatic start condition is a case where the above-mentioned automatic stop condition is not satisfied.For example, a brake pedal is released or an accelerator pedal is depressed for restart of the vehicle, or After the automatic stop, there is a case where the battery charge falls below a predetermined value due to the operation of the air conditioner.
[0012]
Further, the limiting means is configured to, when the automatic start condition is satisfied within a predetermined time after the automatic stop condition is satisfied and the internal combustion engine is stopped by the automatic stop start means, the fuel supply to the internal combustion engine when the internal combustion engine is restarted. It is also preferred to limit the supply.
[0013]
The above configuration is effective, for example, when the driver wants to start the vehicle quickly. The driver may recognize that the establishment of the automatic start condition and the restart of the internal combustion engine are at substantially the same timing. Actually, a required time (predetermined time) is required (for example, a time lag) from the establishment of the automatic start condition to the completion of the restart of the internal combustion engine. Thinks that the vehicle is restarting, or wants to start the vehicle quickly (by restarting the internal combustion engine quickly), it is possible to keep pressing the accelerator pedal until the vehicle starts, or to depress the accelerator pedal strongly There is.
[0014]
If the internal combustion engine is started with the accelerator pedal depressed, fuel is supplied to the internal combustion engine according to the amount of depression of the accelerator pedal when the start is completed, and the engine torque sharply increases. If the driver feels a sense of incongruity, such as a feeling of jumping out, and the accelerator pedal is further depressed, the vehicle may jump out upon completion of the start.
[0015]
Therefore, by providing the limiting means, even if the accelerator pedal is depressed when the automatic starting condition is satisfied and the restart of the internal combustion engine is completed, a sudden rise in torque of the engine does not occur, and the occupant jumps out. There is no discomfort such as a feeling, and the vehicle does not jump out.
[0016]
The automatic stop / start means stops the supply of fuel to the internal combustion engine when the automatic stop condition is satisfied, thereby stopping the internal combustion engine, and the limiting means stops the supply of fuel to the internal combustion engine by the automatic stop / start means. It is also preferable to limit the supply of fuel to the internal combustion engine when the automatic start condition is satisfied before the rotation detection unit detects the stop of the rotation of the internal combustion engine.
[0017]
In the above-described configuration, for example, immediately after the vehicle stops at a traffic light at an intersection or in a traffic jam, the automatic stop condition of the internal combustion engine is satisfied, and immediately after the operation of the internal combustion engine is automatically stopped, the signal turns blue. This is effective when the driver releases the brake pedal or depresses the accelerator pedal due to the start of the vehicle that has been stopped during traffic congestion. When the automatic stop condition of the internal combustion engine is satisfied, the internal combustion engine is stopped by cutting off the fuel supply to the internal combustion engine, but when the fuel supply to the internal combustion engine is cut off, the rotation speed gradually increases. Falling.
[0018]
When a starter is used as a starting device for cranking the internal combustion engine when starting the internal combustion engine, the internal combustion engine is started by operating the starter while the internal combustion engine is stopped to prevent damage to the starter. Let me. In particular, when starting the internal combustion engine by engaging the pinion gear of the starter with the ring gear of the flywheel of the internal combustion engine, if the internal combustion engine is not stopped, the pinion gear cannot be engaged with the flywheel, The internal combustion engine cannot be started.
[0019]
Therefore, if the automatic stop condition of the internal combustion engine is satisfied and the supply of fuel to the internal combustion engine is stopped, and the automatic start condition is satisfied while the engine speed is decreasing, the stop of the internal combustion engine must be waited. In addition, the internal combustion engine cannot be started immediately.
[0020]
In such a case, the driver may depress the accelerator pedal more strongly in order to start the vehicle sooner. If the internal combustion engine is started with the accelerator pedal strongly depressed, when the start is completed, the occupant feels discomfort such as a feeling of popping out of the vehicle, and when the accelerator pedal is further depressed, when the start is completed, The vehicle may jump out.
[0021]
Even in such a case, with the above-described configuration, a sudden rise in torque of the engine does not occur, the vehicle is prevented from jumping out, and an uncomfortable feeling such as a jumping out feeling given to the occupant can be eliminated.
[0022]
In addition, the above-described configuration is also applicable to a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as power sources, when the internal combustion engine cannot be started by the electric motor (for example, a torque sufficient for starting the internal combustion engine due to a shortage of charge amount is obtained). This is effective when the internal combustion engine is started using the starter.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of an automatic stop and start device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which an automatic stop / start device according to an embodiment of the present invention is applied, and is an embodiment applied to a vehicle diesel engine as the internal combustion engine.
[0025]
As shown in FIG. 1, the
[0026]
Further, a transmission (T / M) 200 is connected to the
[0027]
In the power transmission system configured as described above, when the torque converter 100 is in the engaged state, the torque of the output shaft (crankshaft) (not shown) of the
[0028]
An
[0029]
In the
[0030]
[0031]
In the
[0032]
On the other hand, an exhaust branch pipe 9 is connected to the
[0033]
In the
[0034]
Next, the
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
Further, the
[0038]
Here, the crank
[0039]
The shift position sensor 24 detects the position of a shift lever installed in the vehicle compartment, the
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
When the
[0043]
Here, the
[0044]
As shown in FIG. 3, the
[0045]
When the drive current is not applied (when it is off), the
[0046]
The
[0047]
When the
[0048]
When the
[0049]
If the
[0050]
Next, an automatic stop / start device provided in the
[0051]
An automatic stop / start device for the
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
The
[0055]
Here, when the transmission is a manual transmission, the condition of the above (5) is that the shift position is at the N position and the clutch pedal is depressed (the clutch is disengaged).
[0056]
Performing the automatic stop / start control when the shift position is at the D or N position is referred to as D eco-run. The automatic stop / start control is performed only at the N position, and the automatic stop / start control is not performed at other positions. It is called N eco-run. It is also possible to select and control whether to use D eco-run or N eco-run.
[0057]
On the other hand, the
[0058]
When the
[0059]
Hereinafter, the automatic stop / start control according to the present embodiment will be described. In the automatic stop / start control, the
[0060]
For example, when the traffic light turns red at the intersection and the brake is depressed and the vehicle stops, the
[0061]
In step S101, the
[0062]
In step S102, the amount of intake air is reduced in order to suppress the vibration accompanying the stop of the
[0063]
In step S103, it is confirmed whether or not a command to cut fuel supply to the internal combustion engine 1 (eco-run request) by the
[0064]
In step S105, the
[0065]
In step S106, the
[0066]
In step S107, the stop state of the
[0067]
Hereinafter, a case where the determinations in steps S106 and S108 are negative will be described.
[0068]
If the determinations in steps S106 and S108 are negative, for example, the vehicle is in a stopped state waiting for a traffic light at an intersection and the
[0069]
Here, a predetermined time is required from when the driver releases the brake pedal or depresses the accelerator pedal until the fuel supply to the
[0070]
As described above, the restart of the
[0071]
In particular, the fuel supply to the
[0072]
This is because, for example, the vehicle stops when waiting for a traffic light at an intersection or in a traffic jam, and the
[0073]
The state of the engine speed NE from when the command to cut off the fuel supply to the
[0074]
FIG. 5 shows that the engine speed NE at time t1 is at the idling speed. At time t1, the
[0075]
t3 indicates the time when the rotation of the
[0076]
The time t4 also indicates the time when the
[0077]
As described above, when the
[0078]
Therefore, immediately after the
[0079]
On the other hand, if sufficient time has passed since the stop of the rotation of the internal combustion engine 1 (the stop of the rotation of the internal combustion engine 1 (vehicle stop state) is confirmed), the automatic operation of the
[0080]
Usually, the driver is not particularly conscious of the timing from when the brake pedal is released or the accelerator pedal is depressed to establish the automatic start condition of the
[0081]
When the
[0082]
Therefore, in the present embodiment, a limiting means for limiting the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator opening) is provided. Then, in step S109, the depression amount of the accelerator pedal is set to the upper limit value ACCPmax by the limiting means constituting the
[0083]
Here, the torque control of the diesel engine is performed by adjusting the fuel injection amount, and in the diesel engine, the fuel injection amount is adjusted according to the depression amount (operation amount) of the accelerator pedal.
[0084]
Therefore, regarding the setting of the upper limit value ACCPmax, fuel injection is performed such that the vehicle does not jump out (do not suddenly start) when the restart of the
[0085]
In this way, by providing the limiting means, even if the restart of the
[0086]
Returning to the automatic stop / start control routine shown in FIG. 4, the description will be continued. In step S110, after confirming that the
[0087]
In step S112, it is checked whether the engine speed or the vehicle speed is equal to or higher than a specified value. According to this determination, the accelerator pedal is depressed when the restart of the
[0088]
In step S113, since the possibility that the vehicle jumps out is small, the restriction on the depression amount of the accelerator pedal by the restriction means is released. After the processing in step S113, the
[0089]
Here, step S102 and step S103 may be omitted, and the process may shift from step S101 to step S105. Further, in the automatic stop / start control routine shown in FIG. 4, it is repeatedly confirmed whether or not the command (eco-run request) for cutting off the fuel supply to the
[0090]
As described above, according to the present embodiment, when the vehicle does not start immediately when the automatic start condition is satisfied, for example, when the driver releases the brake pedal or depresses the accelerator pedal, the vehicle starts early. The driver who wants to be operated may continue to depress the accelerator pedal until the vehicle starts, but the provision of the limiting means limits the fuel supplied to the internal combustion engine when the internal combustion engine is restarted. The engine torque does not suddenly increase, the occupant does not feel discomfort such as the feeling of jumping out of the vehicle, and the vehicle does not jump out (start suddenly) even if the accelerator pedal is depressed by a large amount. .
[0091]
As described above, the torque control of the diesel engine is performed by adjusting the fuel injection amount, and in the diesel engine, the fuel injection amount is adjusted according to the depression amount of the accelerator pedal.
[0092]
Therefore, as the restricting means, for example, when the accelerator pedal is depressed without following the depression amount of the accelerator pedal, the fuel injection amount may be controlled to be a predetermined amount. Further, by defining an upper limit value of the fuel injection amount, the fuel injection amount may be adjusted according to the depression amount of the accelerator pedal up to the upper limit value. Further, a mechanical configuration may be employed in which the accelerator pedal cannot be depressed beyond a predetermined amount.
[0093]
In the present embodiment, a diesel engine is described as an example of the internal combustion engine. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to, for example, a gasoline engine. The torque control of the gasoline engine is performed by adjusting the intake air amount. For this reason, in a diesel engine, the fuel injection amount is adjusted according to the depression amount of the accelerator pedal, whereas in the gasoline engine, the intake air amount is adjusted according to the depression amount of the accelerator pedal.
[0094]
Even if the accelerator pedal is depressed when starting the gasoline engine, the torque of the engine may increase sharply immediately after the start is completed.However, by providing the limiting means, when the internal combustion engine is restarted, By limiting the fuel supplied to the internal combustion engine, it is possible to prevent a sudden increase in engine torque.
[0095]
As a limiting means, in the case of a gasoline engine, the intake air amount may be a predetermined amount. Further, by defining an upper limit value of the intake air amount, the intake air amount may be adjusted according to the depression amount of the accelerator pedal until the upper limit value is reached. Further, a mechanical configuration may be employed in which the accelerator pedal cannot be depressed beyond a predetermined amount. The stop of the internal combustion engine in the case of the diesel engine is performed by cutting off the fuel supply, but the stop of the internal combustion engine in the case of the gasoline engine is not limited to this, and the ignition may be cut.
[0096]
Further, the automatic stop and start device for an internal combustion engine according to the present embodiment includes an internal combustion engine and an electric motor as power sources, and can be suitably applied to a hybrid vehicle including a starter for starting the internal combustion engine. .
[0097]
In some of such hybrid vehicles, the internal combustion engine is started by using an electric motor. However, when the internal combustion engine cannot be started by the electric motor, for example, the electric motor is used due to insufficient power storage (for example, in a cold region). If the engine cannot be used, or if sufficient torque cannot be obtained for starting the internal combustion engine even if it can be used, or if the electric motor or the like breaks down, the internal combustion engine is started by the starter. Even in such a case, the effects described above can be obtained by performing control by the automatic stop and start device for the internal combustion engine according to the present embodiment.
[0098]
Further, the automatic stop and start device for an internal combustion engine according to the present embodiment may include means for maintaining a braking force of the vehicle. With this means, it is possible to suppress a sense of discomfort (for example, due to engagement of the transmission) felt when the
[0099]
Although the means for holding the vehicle's braking force alone can reduce the sense of popping out of the vehicle, it is difficult to maintain the braking force when the brake negative pressure is insufficient, and the amount of depression of the accelerator pedal is large. When the engine torque becomes large, it is difficult to suppress the feeling of popping out. Therefore, by providing the means for maintaining the braking force of the vehicle in the above-described automatic stop and start apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, it is possible to reliably eliminate a sense of discomfort such as a feeling of popping out of the vehicle.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the engine torque does not suddenly increase, it is possible to prevent the occupant from feeling uncomfortable, such as a feeling of popping out of the vehicle, and to prevent the vehicle from popping out. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which an automatic stop and start device according to an embodiment of the present invention is applied.
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating the operation of a starter. FIG. 2A is a diagram illustrating a start of the internal combustion engine, and FIG. 2B is a diagram illustrating a run of the internal combustion engine.
3A and 3B are diagrams illustrating an operation of a starter, in which FIG. 3A illustrates a state in which a
FIG. 4 is a flowchart illustrating an automatic stop / start control routine;
FIG. 5 is a diagram illustrating a state of an engine speed NE of the internal combustion engine.
[Explanation of symbols]
1 Internal combustion engine
2 Intake branch pipe
3 Fuel injection valve
4 surge tank
5 cylinders
6 Intake pipe
7 Fuel distribution pipe
8 Exhaust pipe
9 Exhaust branch pipe
10 Crankshaft
11 Flywheel
21 Crank position sensor
22 Water temperature sensor
23 Accelerator position sensor
24 shift position sensor
25 Brake switch
26 Vehicle speed sensor
27 SOC controller
28 Starter switch (ST.SW)
29 Ignition switch (IG.SW)
30 ECU
31 Engine ECU
32 Eco-run ECU
100 torque converter (or clutch mechanism)
200 Transmission (T / M)
300 Starter
301 motor
302 motor shaft
303 pinion gear
400 power generation mechanism
500 battery
600 Fuel injection system
700 intake system
800 Exhaust system
Claims (5)
前記自動停止条件が成立して前記自動停止始動手段により内燃機関が停止した後、前記自動始動条件が成立して前記自動停止始動手段により該内燃機関が再始動する場合に、該内燃機関への燃料の供給を制限する制限手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の自動停止始動装置。Automatic stop and start means for automatically stopping the internal combustion engine when the automatic stop condition is satisfied, and automatically restarting the internal combustion engine when the automatic start condition is satisfied,
After the automatic stop condition is satisfied and the internal combustion engine is stopped by the automatic stop and start means, if the automatic start condition is satisfied and the internal combustion engine is restarted by the automatic stop and start means, Limiting means for limiting the supply of fuel;
An automatic stop and start device for an internal combustion engine, comprising:
前記制限手段は、前記自動停止始動手段により内燃機関への燃料の供給が停止されてから、回転検出手段により内燃機関の回転の停止が検出されるまでの間に、前記自動始動条件が成立した場合に、内燃機関への燃料の供給を制限す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自動停止始動装置。The automatic stop start means stops the supply of fuel to the internal combustion engine when the automatic stop condition is satisfied, to stop the internal combustion engine,
The limiting means may be configured such that the automatic start condition is satisfied during a period from when the supply of fuel to the internal combustion engine is stopped by the automatic stop and start means to when the rotation detection means detects the stop of the rotation of the internal combustion engine. 3. The automatic stop / start device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the supply of fuel to the internal combustion engine is restricted in such a case.
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