【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン回転停止時の停止位置を制御する機能を備えたエンジン回転停止制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
一般に、エンジン運転中は、クランク角センサとカム角センサの出力信号に基づいて気筒を判別し且つクランク角を検出して点火制御や燃料噴射制御を行うようにしているが、エンジン始動時は、スタータによりエンジンをクランキングして特定気筒の判別を完了するまで（つまり特定気筒の所定クランク角の信号を検出するまで）、最初に点火・噴射する気筒が不明であるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、特許文献１（特開昭６０−２４０８７５号公報）に示すように、エンジン回転停止時のクランク角（クランク軸の停止位置）をメモリに記憶しておき、次のエンジン始動時に、特定気筒の所定クランク角の信号を最初に検出するまでの間は、上記メモリに記憶されたエンジン回転停止時のクランク角を基準にして点火制御や燃料噴射制御を開始することで、始動性や始動時の排気エミッションを向上させるようにしたものがある。
【０００４】
しかし、イグニッションスイッチがオフ操作されて点火や燃料噴射が停止された後も、暫くエンジンが惰性で回転するため、イグニッションスイッチのオフ操作時のクランク角を記憶したのでは、実際のエンジン回転停止時（次のエンジン始動時）のクランク角を誤判定してしまう。従って、イグニッションスイッチのオフ後も、エンジン回転が完全に停止するまで、制御系の電源をオン状態に維持してクランク角の検出を継続する必要があるが、エンジン回転が停止する間際に圧縮行程の圧縮圧によってエンジン回転が逆転する現象が発生するため、エンジン回転停止時のクランク角を正確に検出することができない（逆転は検出できない）。
【０００５】
また、特許文献２（特開平１１−１０７８２３号公報）に示すように、イグニッションスイッチがオフされる直前に燃料が噴射された気筒と、その時の運転状態とに基づいてエンジン回転の停止位置を推定し、推定した停止位置から次のエンジン始動時のクランク軸の初期位置を判定して、次のエンジン始動時の最初の噴射気筒や点火気筒を判別するようにしたものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６０−２４０８７５号公報（第２頁等）
【特許文献２】
特開平１１−１０７８２３号公報（第２頁等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジン回転停止時に、エンジンフリクションがなければ、圧縮行程での負の回転トルクと他気筒の膨張行程での正の回転トルクとが釣り合った位置（回転トルク＝０の位置）でエンジン回転が停止するが、実際にはエンジンフリクションがあるために、回転トルクがエンジンフリクション以下となる比較的広いクランク角範囲に停止位置がばらついてしまう。このため、上記特許文献２の技術では、エンジン回転の停止位置を精度良く推定することは困難であり、その結果、エンジン始動時の最初の噴射気筒や点火気筒を誤判定してしまう可能性があり、始動性や始動時の排気エミッションを向上させることは困難である。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、エンジン回転の停止位置のばらつきを少なくすることができて、エンジン回転の停止位置の情報（エンジン始動時のクランク軸の初期位置の情報）を精度良く求めることができ、始動性や始動時の排気エミッションを向上させることができるエンジン回転停止制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１のエンジン回転停止制御装置は、停止時圧縮圧増加制御手段によって、エンジン回転停止時に圧縮行程の圧縮圧を増加させてエンジン回転を停止させるようにしている。このように、エンジン回転停止時に圧縮行程の圧縮圧を増加させると、圧縮行程で発生する負の回転トルクが増加して、これがエンジン回転を妨げる力となって働き、エンジン回転にブレーキがかけられると共に、回転トルクがエンジンフリクション以下となるクランク角範囲（エンジン回転が停止可能なクランク角範囲）が従来よりも狭められ、そのクランク角範囲内でエンジン回転が停止することになる（図３参照）。これにより、エンジン回転の停止位置のばらつきを従来よりも狭いクランク角範囲内に収めることができて、エンジン回転の停止位置の情報（エンジン始動時のクランク軸の初期位置の情報）を精度良く求めることができ、始動性や始動時の排気エミッションを向上させることができる。
【００１０】
この場合、エンジン回転停止時に圧縮行程の圧縮圧を増加させる手段として、請求項２のように、エンジン回転停止直前の吸気行程で吸入空気量を増加させて、次の圧縮行程の圧縮圧を増加させるようにすると良い。このようにすれば、吸入空気量を制御する手段（例えばアイドル回転速度制御バルブ、電子スロットルバルブ、可変バルブ機構）を利用して圧縮行程の圧縮圧を増加させることができ、現状のエンジン制御システムに対しても制御プログラムの変更のみで本発明を実施することができる。
【００１１】
本発明を実施する場合は、請求項３のように、停止時圧縮圧増加制御手段により停止されたエンジン回転停止位置の情報を記憶する記憶手段と、エンジン始動時に前記記憶手段に記憶されているエンジン回転停止位置の情報をクランク軸の初期位置の情報として用いて点火制御及び／又は燃料噴射制御を開始するエンジン制御手段を設けた構成とすると良い。このようにすれば、エンジン始動時に、気筒判別が完了する前でも、記憶手段に記憶されているエンジン回転停止位置の情報を用いて最初の点火気筒や噴射気筒を精度良く判定してエンジンを始動させることができ、始動性や始動時の排気エミッションを向上させることができる。
【００１２】
また、請求項４や請求項５の発明のように、停止時圧縮圧増加制御手段は、吸気通路中に設けられるスロットルバルブ、若しくはアイドルスピードコントロールバルブの開度を大きくすることや、エンジンに設けられる吸気バルブの開閉タイミング又はリフト量を変更することにより吸入空気量を増加させると良い。
【００１３】
請求項５の発明のように、吸気バルブの開閉タイミングやリフト量を変更することにより吸入空気を増加させる場合、吸気バルブはエンジンに直接設けられているため空気の応答遅れを考慮することなく吸入空気量を増加でき、停止時の圧縮圧を精度良く増加できる。
【００１４】
また、請求項４の発明のように、スロットルバルブ、アイドルスピードコントロールバルブを大きくすることにより吸入空気量を増加する場合、通常運転時では、スロットルバルブを開弁してから燃焼室に到達するまでの応答遅れがある。しかしながら、本発明では、エンジン停止直前にスロットルバルブ、アイドルスピードコントロールバルブを制御することから空気の応答遅れを略考慮することなく吸入空気量を増加でき、停止時の圧縮圧を精度良く増加できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の構成を概略的に説明する。エンジン１１の吸気ポート１２に接続された吸気管１３の途中には、スロットルバルブ１４が設けられ、このスロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）ＴＡがスロットル開度センサ１５によって検出される。吸気管１３には、スロットルバルブ１４をバイパスするバイパス通路１６が設けられ、このバイパス通路１６の途中に、アイドルスピードコントロールバルブ（以下「ＩＳＣバルブ」と表記する）１７が設けられている。スロットルバルブ１４の下流側には、吸気管圧力ＰＭを検出する吸気管圧力センサ１８が設けられ、各気筒の吸気ポート１２の近傍には、燃料噴射弁１９が取りつけられている。
【００１６】
一方、エンジン１１の排気ポート２０に接続された排気管２１の途中には、排気ガス浄化用の触媒２２が設置されている。エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温ＴＨＷを検出する冷却水温センサ２３が設けられている。エンジン１１のクランク軸２４に取付けられたシグナルロータ２５の外周に対向してクランク角センサ２６が設置され、このクランク角センサ２６からシグナルロータ２５の回転に同期して所定クランク角毎（例えば１０℃Ａ毎）にクランク角信号ＣＲＳが出力される。また、エンジン１１のカム軸２７に取付けられたシグナルロータ２８の外周に対向してカム角センサ２９が設置され、このカム角センサ２９からシグナルロータ２８の回転に同期して所定のカム角でカム角信号ＣＡＳが出力される（図５参照）。
【００１７】
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて、燃料噴射弁１９の燃料噴射量や噴射時期、点火プラグ３１の点火時期、ＩＳＣバルブ１７のバイパス空気量等を制御し、特許請求の範囲でいうエンジン制御手段として機能する。
【００１８】
本実施形態では、ＥＣＵ３０は、エンジン回転停止直前にＩＳＣバルブ１７を通過するバイパス空気量（吸入空気量）を増加させて、次の圧縮行程の圧縮圧を増加させる停止時圧縮圧増加制御手段として機能すると共に、その時のエンジン回転停止位置の情報をバックアップＲＡＭ３２等の書き換え可能な不揮発性メモリ（記憶手段）に記憶することにより、次のエンジン始動時にエンジン回転停止位置の記憶情報をクランク軸２４の初期位置の情報として用いて燃料噴射制御や点火制御を開始するエンジン制御手段としても機能する。
【００１９】
本実施形態のエンジン回転停止制御の概要を図２及び図３のタイムチャート（４気筒エンジンの例）を用いて説明する。
図２に示すように、イグニッションスイッチのオフ操作又はアイドルストップ要求によりエンジン停止指令が発生（ＯＮ）して、点火パルス、燃料噴射パルスの両方又はいずれか一方が停止された場合、その後も、暫く、エンジン１１は慣性エネルギーにより回転し続けるが、各損失（ポンプ損失，摩擦損失，補機駆動損失等）によりエンジン回転は低下してゆく。この際、エンジン停止直前の吸気行程で吸入空気量を増加させて、次の圧縮行程の圧縮圧を増加させることで、エンジン回転を強制的に停止させる。
【００２０】
このエンジン回転停止制御の具体例を説明する。
エンジン回転停止直前であるか否かを、エンジン回転速度Ｎｅ（ｉ） が所定値ｋＮＥＥＧＳＴ（例えば４００ｒｐｍ）以下になったか否かによって判定して、エンジン回転停止直前になった時点で、ＩＳＣバルブ１７を全開（Ｄｕｔｙ＝１００％）に設定して、エンジン１１の吸入空気量を増加させて、次の圧縮行程の圧縮圧を増加させる。図２及び図３の制御例では、＃３気筒の吸気行程で吸入空気量を増加させることにより、次の行程で吸入空気量が増加した＃３気筒の圧縮圧を増加させてエンジン回転を妨げる力を増加させ、エンジン回転を強制的に停止させる。
【００２１】
図３は、本実施形態のエンジン回転停止制御を実施した場合と実施しない場合のエンジン回転停止位置のばらつきを示している。
エンジン回転停止制御を実施した場合、エンジン停止直前の吸気行程で吸入空気量を増加させた気筒（図３の例では＃３気筒）の圧縮圧が増加させられる。この圧縮圧増加に伴い、圧縮行程での負の回転トルクが増加して、これがエンジン回転を妨げる力となって働き、エンジン回転にブレーキがかけられると共に、回転トルクがエンジンフリクション以下となるクランク角範囲（エンジン回転が停止可能なクランク角範囲）が従来よりも狭められ、そのクランク角範囲内でエンジン回転が停止することになる。図３の例では、＃３気筒の圧縮ＢＴＤＣ１４０℃Ａ〜１００℃Ａの範囲でエンジン回転が停止する。
【００２２】
これに対して、エンジン回転停止制御を実施しない場合、圧縮行程での負の回転トルクが増加せず、他気筒（図３の例では＃１気筒の膨張気筒）の膨張行程での正の回転トルクと同等になるため、その行程での回転を妨げる力として働かなくなり、その行程内でエンジン回転が停止しなかったり、停止しても回転トルクがエンジンフリクション以下となるクランク角範囲が広いために、エンジン回転停止位置が広範囲にばらついてしまう。図３の例では、エンジン回転停止制御を実施しない場合のエンジン停止位置は、＃３気筒の圧縮ＢＴＤＣ１４０℃Ａ〜６０℃Ａ、圧縮ＢＴＤＣ１８０℃Ａ、圧縮ＴＤＣ付近という具合に広範囲にばらついてしまう。このため、次のエンジン始動時の最初の噴射気筒や点火気筒を精度良く判別することはできない。
【００２３】
以上説明したエンジン回転停止制御は、図４に示すエンジン回転停止制御プログラムに従って、ＥＣＵ３０により次のように実行される。本プログラムは、所定時間毎（例えば８ｍｓ毎）に繰り返し起動される。本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、エンジン回転が停止しているか否かを判定する。この際、例えば、クランク角センサ２６からのクランク角信号ＣＲＳが所定時間（例えば３００ｍｓ）以上、ＥＣＵ３０に入力されないか否かで、エンジン回転停止か否かを判定する。
【００２４】
エンジン回転が停止していれば、ステップ１０１で「Ｙｅｓ」と判定され、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。これに対して、エンジン回転が停止していない場合は、ステップ１０１で「Ｎｏ」と判定され、ステップ１０２以降の処理を次のように実行する。
【００２５】
まず、ステップ１０２〜１０５で、エンジン回転停止制御実行条件が成立しているか否かを判定する。このエンジン回転停止制御実行条件としては、例えば、次の▲１▼〜▲４▼の条件がある。
【００２６】
▲１▼例えば、アイドルストップ要求又はイグニッションスイッチのオフ操作によりエンジン停止指令が発生していること（ステップ１０２）
▲２▼燃料噴射と点火の両方が停止されてエンジン回転が低下して停止する条件が成立していること（ステップ１０３）
▲３▼スロットルバルブ１４が全閉され、スロットルバルブ開度ＴＡが所定値以下（例えば１．５ｄｅｇ以下）のアイドルスイッチ・オン状態であること（ステップ１０４）
▲４▼ＴＤＣ毎（上死点毎）に算出されるエンジン回転速度Ｎｅ（ｉ） が停止直前の回転速度ｋＮＥＥＧＳＴ（例えば４００ｒｐｍ）未満であること（ステップ１０５）
【００２７】
これら▲１▼〜▲４▼の条件が全て満たされれば、エンジン回転停止制御実行条件が成立し、いずれか１つでも満たさない条件があれば、エンジン回転停止制御実行条件が不成立となる。
【００２８】
エンジン回転停止制御実行条件が不成立の場合、つまりステップ１０２〜１０５のいずれかで「Ｎｏ」と判定された場合には、ステップ１１０へ進み、ＩＳＣバルブ１７の制御値を通常アイドル回転数制御で演算される目標値ＤＩＳＣに設定した後、ステップ１１１へ進み、エンジン回転停止制御実行フラグＸＥＧＳＴＣＮＴを「０」に維持（又はリセット）して本プログラムを終了する。
【００２９】
一方、エンジン回転停止制御実行条件が成立している場合、つまりステップ１０２〜１０５で全て「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップ１０６へ進み、前回のエンジン回転速度Ｎｅ（ｉ−１）が停止直前の回転速度ｋＮＥＥＧＳＴ（例えば４００ｒｐｍ）以上であるか否かを判定する。このステップ１０６で「Ｎｏ」と判定された場合、つまり前回のエンジン回転速度Ｎｅ（ｉ−１）が既に停止直前の回転速度ｋＮＥＥＧＳＴ未満の場合は、本プログラムを終了する。
【００３０】
これに対して、ステップ１０６で「Ｙｅｓ」と判定された場合、つまり前回のエンジン回転速度Ｎｅ（ｉ−１）が停止直前の回転速度ｋＮＥＥＧＳＴ以上で、且つ今回のエンジン回転速度Ｎｅ（ｉ） が停止直前の回転速度ｋＮＥＥＧＳＴ未満に低下したと判定された場合は、エンジン回転停止直前と判断して、ステップ１０７へ進み、ＩＳＣバルブ１７の制御値を強制的に全開（ＩＳＣバルブＤｕｔｙ＝１００％）に設定して、エンジン１１の吸入空気量を増加させることで、次の圧縮行程の圧縮圧を増加させてエンジン回転を強制的に停止させる。このステップ１０７の処理が特許請求の範囲でいう停止時圧縮圧増加制御手段としての役割を果たす。
【００３１】
そして、次のステップ１０８で、前記エンジン回転停止制御実行フラグＸＥＧＳＴＣＮＴをエンジン回転停止制御の実行済みを意味する「１」にセットする。この後、ステップ１０９に進み、エンジン回転の停止位置の情報（例えば吸気行程で停止した気筒ＣＥＧＳＴＩＮと圧縮行程で停止した気筒ＣＥＧＳＴＣＭＰの情報）をバックアップＲＡＭ３２に記憶する。この場合、図２、図３の制御例では、エンジン回転停止時の吸気行程気筒ＣＥＧＳＴＩＮとして＃４気筒を記憶し、圧縮行程気筒ＣＥＧＳＴＣＭＰとして＃３気筒を記憶する。
【００３２】
以上説明した本実施形態のエンジン回転停止制御では、圧縮行程の圧縮圧を増加させる手段として、ＩＳＣバルブ１７を用い、エンジン回転停止直前に、ＩＳＣバルブ１７を強制的に全開として、エンジン１１の吸入空気量を増加させることにより、次の圧縮行程の圧縮圧を増加させるようにしたが、モータ等のアクチュエータでスロットル開度を電気的に制御する電子スロットルを搭載したシステムに本発明を適用する場合は、エンジン回転停止直前にスロットルバルブを強制的に開いて吸入空気量を増加させることにより、次の圧縮行程の圧縮圧を増加させるようにしても良い。
【００３３】
尚、通常の運転中の制御であれば、スロットルバルブ、ＩＳＣバルブ１７を開弁してから燃焼室に空気が供給されるまでの応答遅れを考慮することが一般的である。しかしながら、本実施形態では、エンジン停止直前にスロットルバルブ、若しくはＩＳＣバルブ１７を制御することから空気の応答遅れを略考慮することなく吸入空気量を増加でき、停止時の圧縮圧を精度良く増加できる。
【００３４】
その他、エンジン回転停止時の圧縮圧を増加させる手段として可変バルブタイミング制御機構を用い、図９に示すように、エンジン回転停止直前に吸気バルブタイミングを進角制御して、吸気ＢＤＣ（下死点）で吸気バルブを閉じることにより、筒内の空気が圧縮行程初期に吸気管１３側に逆流することを防止して圧縮圧を増加させるようにしても良い。
【００３５】
或は、エンジン回転停止時の圧縮圧を増加させる手段として可変バルブリフト制御機構を用い、図１０に示すように、エンジン回転停止直前に吸気バルブリフト量を大きくすることにより、吸入空気量を増加させて圧縮圧を増加させるようにしても良い。
【００３６】
次に、前記図４のエンジン回転停止制御プログラムのステップ１０９でバックアップＲＡＭ３２に記憶されたエンジン回転停止位置の情報（エンジン回転停止時の吸気行程気筒ＣＥＧＳＴＩＮと圧縮行程気筒ＣＥＧＳＴＣＭＰの情報）を用いて実行するエンジン始動時の燃料噴射制御や点火制御方法を図５及び図６のタイムチャート（４気筒エンジンの例）を用いて説明する。図５及び図６中、カム角信号は、カム角センサ２９から出力され、クランク軸２回転（７２０℃Ａ）当たり６パルスの信号を出力する。クランク角信号は、クランク角センサ２６から出力され、クランク軸１回転（３６０℃Ａ）当たり３６パルスから６パルスを欠いたパルス数の信号を出力する。
【００３７】
尚、クランク角信号はパルス入力毎にそのパルス間隔を検出し、そのパルス間隔より欠け歯の有無を検出する。そして、カム角信号のパルス数とクランク角信号の欠け歯検出結果とに基づいて後述するように気筒判別を行う。
【００３８】
図５の停止位置の情報に基づいた始動時の燃料噴射制御では、停止位置の情報が予め記憶されているので、その停止位置の情報に基づいて燃料噴射制御を実施する。具体的には、スタータがオンされてエンジンクランキングが開始されたときに、その時の記憶されている吸気行程気筒ＣＥＧＳＴＩＮ（図５の例では＃４気筒）に燃料を供給する（図５のスタータ非同期噴射）。
【００３９】
その後は、カム角信号パルス数とクランク角信号の欠け歯により気筒判別が行われ、その検出結果に基づいて各気筒の吸気行程に同期して燃料を噴射する同期噴射制御が実行される。
【００４０】
一方、図６の停止位置の情報に基づいた始動時の点火制御では、停止位置の情報が予め記憶されているので、その停止位置の情報に基づいて点火制御を実施する。具体的には、スタータがオンされてエンジンクランキングが開始され、クランク角信号の欠け歯が検出された時（ＢＴＤＣ３５℃Ａ）、その時の記憶されている圧縮行程気筒ＣＥＧＳＴＣＭＰ（図６の例では＃３気筒）に点火通電を開始し、その後、ＢＴＤＣ５℃Ａのタイミング（＃３気筒圧縮行程では連続欠け歯の後半の欠け歯部分）で点火を実行する。
点火後は、カム角信号パルス数とクランク角信号の欠け歯により、気筒判別が行われ、その検出結果に基づいてその後の点火制御が実行される。
【００４１】
以上説明した始動時の燃料噴射制御や点火制御は、図７及び図８に示すプログラムに従って、ＥＣＵ３０にて次のように実行される。
図７に示す始動時燃料噴射制御プログラムは、所定時間毎（例えば４ｍｓ毎）に繰り返し起動される。本プログラムが起動されると、まずステップ２０１で、エンジン回転速度が所定値（例えば５００ｒｐｍ）以下の始動時であるか否かを判定し、エンジン回転速度が所定値（例えば５００ｒｐｍ）以上と判定された場合は、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【００４２】
これに対し、ステップ２０１で、エンジン回転速度が所定値（例えば５００ｒｐｍ）以下の始動時であると判定された場合は、ステップ２０２以降の処理によって始動時噴射制御を次のように実行する。まず、ステップ２０２で、カム角信号パルス数とクランク角信号の欠け歯による気筒判別が完了しているか否か判定し、気筒判別が完了している場合は、ステップ２０７へ進み、前記気筒判別により現在のクランク角（クランク軸２４の現在位置）が判明しているので、現在のクランク角が同期噴射タイミングであるか否かを判定する。その結果、同期噴射タイミングでないと判定されば、何もせずに本プログラムを終了する。
【００４３】
上記ステップ２０７で、現在のクランク角が同期噴射タイミングであると判定されば、ステップ２０８に進み、同期噴射量Ｔｉを次式により算出して同期噴射を実行する。
Ｔｉ＝ＴＡＵＳＴ＋ＴＶ
【００４４】
ここで、ＴＡＵＳＴはエンジン１１の各パラメータに応じて決定される有効噴射時間であり、具体的には、冷却水温、吸気管圧力、エンジン回転速度等に応じてマップ等により算出される。また、ＴＶは燃料噴射弁１９が応答するのに必要な無効噴射時間であり、バッテリ電圧に応じてマップ等により算出される。
【００４５】
一方、前述したステップ２０２で、気筒判別が完了していないと判定されれば、次のステップ２０３、２０４で、停止位置記憶に基づく燃料噴射制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。この実行条件としては、例えば、次の２つの条件▲１▼，▲２▼がある。
【００４６】
▲１▼スタータがＯＦＦ→ＯＮに切り換えられて、始動時のクランキングが開始されていること（ステップ２０３）
▲２▼エンジン回転停止制御実行フラグＸＥＧＳＴＣＮＴがエンジン回転停止制御の実行済みを意味する「１」にセットされていること（ステップ２０４）
これら２つの条件▲１▼，▲２▼が両方とも満たされれば、停止位置記憶に基づく燃料噴射制御の実行条件が成立し、いずれか一方でも満たさない条件があれば、停止位置記憶に基づく燃料噴射制御の実行条件が不成立となる。
【００４７】
停止位置記憶に基づく燃料噴射制御の実行条件が不成立の場合、つまりステップ２０３とステップ２０４のどちらかで「Ｎｏ」と判定された場合は、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【００４８】
これに対し、停止位置記憶に基づく燃料噴射制御の実行条件が成立している場合、つまりステップ２０３、２０４で共に「Ｙｅｓ」と判定された場合は、ステップ２０５へ進み、停止位置記憶に基づく燃料噴射制御を実行する。この停止位置記憶に基づく燃料噴射制御は、実際のクランク角とは非同期にて行う。つまり、ステップ２０３、２０４で共に「Ｙｅｓ」と判定されたタイミング（実質的にはステップ２０３でスタータがＯＦＦ→ＯＮに切り換えられたと判定されたタイミング）で、停止位置記憶による吸気行程気筒ＣＥＧＳＴＩＮへ非同期噴射を実行する。この際、非同期噴射量Ｔｉは次式により算出される。
Ｔｉ＝ＴＡＳＹＳＴ＋ＴＶ
【００４９】
ここで、ＴＡＳＹＳＴはエンジンの各パラメータに応じて決定される有効噴射時間であり、具体的には、冷却水温，吸気管圧力等に応じてマップ等により算出される。また、ＴＶは燃料噴射弁１９が応答するのに必要な無効噴射時間であり、バッテリ電圧に応じてマップ等により算出される。
非同期噴射の実行後、ステップ２０６に進み、エンジン回転停止制御実行フラグＸＥＧＳＴＣＮＴを「０」にリセットして本プログラムを終了する。
【００５０】
以上説明した制御例では、スタータがＯＦＦ→ＯＮに切り換えられたタイミングで吸気行程気筒ＣＥＧＳＴＩＮへ非同期噴射を実行したが、同じ吸気行程で噴射が実行できれば、クランク角信号が所定回数入力された時に燃料噴射を実行しても良いし、スタータがＯＦＦ→ＯＮに切り換えられ且つクランク角信号入力後の所定時間経過後に燃料噴射を実行するようにしても良い。
【００５１】
図８に示す始動時点火制御は、所定期間毎（例えばクランク角信号入力毎）に繰り返し起動される。本プログラムが起動されると、まずステップ３０１で、エンジン回転速度が所定値（例えば５００ｒｐｍ）以下の始動時であるか否かを判定し、エンジン回転速度が所定値（例えば５００ｒｐｍ）以上と判定された場合は、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【００５２】
これに対し、ステップ３０１で、エンジン回転速度が所定値（例えば５００ｒｐｍ）以下の始動時であると判定された場合は、ステップ３０２以降の処理によって始動時点火制御を次のように実行する。まず、ステップ３０２で、カム角信号パルス数とクランク角信号の欠け歯による気筒判別が完了しているか否か判定し、気筒判別が完了している場合は、ステップ３０９へ進み、前記気筒判別により現在のクランク角（クランク軸２４の現在位置）が判明しているので、各気筒ＢＴＤＣ３５℃Ａで通電を開始し、ＢＴＤＣ５℃Ａで点火を実行する。
【００５３】
上述したステップ３０２で、気筒判別が完了していないと判定されれば、次のステップ３０３、３０４で、停止位置記憶に基づく点火制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。この実行条件としては、例えば、次の２つの条件▲１▼，▲２▼がある。
【００５４】
▲１▼エンジン回転停止制御実行フラグＸＥＧＳＴＣＮＴがエンジン回転停止制御の実行済みを意味する「１」にセットされていること（ステップ３０３）
▲２▼クランク角信号の欠け歯（ＢＴＤＣ３５℃Ａ）が検出されたこと（ステップ３０４）
これら２つの条件▲１▼，▲２▼が両方とも満たされれば、停止位置記憶に基づく点火制御の実行条件が成立し、いずれか一方でも満たさない条件があれば、停止位置記憶に基づく点火制御の実行条件が不成立となる。
【００５５】
停止位置記憶に基づく点火制御の実行条件が不成立の場合、つまりステップ３０３とステップ３０４のどちらかで「Ｎｏ」と判定された場合は、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【００５６】
これに対し、停止位置記憶に基づく点火制御の実行条件が成立している場合、つまりステップ３０３、３０４で共に「Ｙｅｓ」と判定された場合は、ステップ３０５以降の処理によって、停止位置記憶に基づく点火通電制御を次のように実行する。クランク角信号の欠け歯（ＢＴＤＣ３５℃Ａ）が検出されたときに、ステップ３０５に進み、停止位置記憶による圧縮行程気筒ＣＥＧＳＴＣＭＰへ通電を開始した後、ステップ３０６へ進み、停止位置記憶に基づきＢＴＤＣ５℃Ａのタイミングであるか否かを判定する。この場合、圧縮行程で停止している気筒が予め記憶されているために、単一欠け歯か連続欠け歯の区別が可能であり、ＢＴＤＣ５℃Ａのタイミングの判定が可能である。
【００５７】
このステップ３０６で、ＢＴＤＣ５℃Ａのタイミングでないと判定された場合には、本プログラムを終了するが、ＢＴＤＣ５℃Ａのタイミングであると判定された場合には、ステップ３０７へ進み、停止位置記憶による圧縮行程気筒ＣＥＧＳＴＣＭＰにＢＴＤＣ５℃Ａのタイミングで点火を実行する。その後、ステップ３０８に進み、エンジン回転停止制御実行フラグＸＥＧＳＴＣＮＴを「０」にリセットして本プログラムを終了する。
【００５８】
以上説明した本実施形態では、エンジン回転停止制御によりエンジン回転停止直前に吸入空気量を増加させて圧縮行程の圧縮圧を増加させるようにしたので、エンジン回転停止直前に圧縮圧の増加により負の回転トルクを増加させてエンジン回転を強制的に停止させることができる。このようなエンジン回転停止制御による圧縮圧の増加により、図３に示すように、回転トルクがエンジンフリクション以下となるクランク角範囲（エンジン回転が停止可能なクランク角範囲）が従来よりも狭められるので、エンジン回転停止位置のばらつきを従来よりも狭いクランク角範囲内に収めることができて、エンジン回転停止位置の情報（エンジン回転停止時の吸気行程気筒ＣＥＧＳＴＩＮと圧縮行程気筒ＣＥＧＳＴＣＭＰの情報）を精度良く求めて、バックアップＲＡＭ３２に記憶しておくことができる。これにより、エンジン始動時に、気筒判別が完了する前でも、バックアップＲＡＭ３２に記憶されているエンジン回転停止位置の情報を用いて、最初の点火気筒や噴射気筒を精度良く判定してエンジンを始動させることができ、始動性や始動時の排気エミッションを向上させることができる。
【００５９】
尚、本発明は、４気筒エンジンに限定されず、３気筒以下又は５気筒以上のエンジンにも適用して実施することができ、また、図１に示すような吸気ポート噴射エンジンに限定されず、筒内噴射エンジンやリーンバーンエンジンにも適用して実施できることはいうまでもない。
【００６０】
その他、本発明は、点火方式や燃料噴射方式を適宜変更しても良い等、種々変更して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるエンジン制御システム全体を示す図
【図２】エンジン回転停止制御の一例を示したタイムチャート（その１）
【図３】エンジン回転停止制御の一例を示したタイムチャート（その２）
【図４】エンジン回転停止制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図５】始動時の燃料噴射制御の一例を示したタイムチャート
【図６】始動時の点火制御の一例を示したタイムチャート
【図７】始動時燃料噴射制御プログラムの処理流れを示すフローチャート
【図８】始動時点火制御プログラムの処理流れを示すフローチャート
【図９】可変バルブタイミング制御機構を用いてエンジン回転停止制御を行う制御例を説明する図
【図１０】可変バルブリフト制御機構を用いてエンジン回転停止制御を行う制御例を説明する図
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、１３…吸気管、１４…スロットルバルブ、１６…バイパス通路、１７…ＩＳＣバルブ、１９…燃料噴射弁、２６…クランク角センサ、２９…カム角センサ、３０…ＥＣＵ（停止時圧縮圧増加制御手段，エンジン制御手段）、３２…バックアップＲＡＭ（記憶手段）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine rotation stop control device having a function of controlling a stop position when engine rotation is stopped.
[0002]
[Prior art]
Generally, during engine operation, the cylinder is determined based on the output signals of the crank angle sensor and the cam angle sensor, and the crank angle is detected to perform ignition control and fuel injection control. Until the engine is cranked by the starter and the determination of the specific cylinder is completed (that is, until the signal of the predetermined crank angle of the specific cylinder is detected), there is a problem that the first cylinder to be ignited and injected is unknown.
[0003]
In order to solve this problem, a crank angle (stop position of a crankshaft) at the time of stopping the engine rotation is stored in a memory, as shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-240875). At the start of the engine, until the signal of the predetermined crank angle of the specific cylinder is detected for the first time, the ignition control and the fuel injection control are started based on the crank angle at the time of stopping the engine rotation stored in the memory. In some cases, the starting performance and the exhaust emission at the time of starting are improved.
[0004]
However, even after the ignition switch is turned off and ignition and fuel injection are stopped, the engine rotates by inertia for a while, so if the crank angle at the time of turning off the ignition switch is stored, the actual engine rotation is stopped. The crank angle at the time of the next engine start is incorrectly determined. Therefore, even after the ignition switch is turned off, the power of the control system must be kept on and the detection of the crank angle must be continued until the engine rotation is completely stopped. Since a phenomenon occurs in which the engine rotation is reversed by the compression pressure, the crank angle at the time when the engine rotation is stopped cannot be accurately detected (reverse rotation cannot be detected).
[0005]
Further, as shown in Patent Document 2 (JP-A-11-107823), a stop position of engine rotation is estimated based on a cylinder in which fuel is injected just before an ignition switch is turned off and an operation state at that time. In some cases, the initial position of the crankshaft at the time of the next engine start is determined from the estimated stop position to determine the first injection cylinder or ignition cylinder at the time of the next engine start.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-60-240875 (page 2, etc.)
[Patent Document 2]
JP-A-11-107823 (page 2 etc.)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, if there is no engine friction when the engine rotation is stopped, the engine rotation is performed at a position where the negative rotation torque in the compression stroke and the positive rotation torque in the expansion stroke of the other cylinder are balanced (rotation torque = 0). Although the engine stops, the stop position varies in a relatively wide crank angle range where the rotational torque is equal to or less than the engine friction because of actual engine friction. For this reason, it is difficult to accurately estimate the stop position of the engine rotation with the technology of Patent Document 2, and as a result, there is a possibility that the first injection cylinder or ignition cylinder at the time of engine start is erroneously determined. Therefore, it is difficult to improve the startability and the exhaust emission at the start.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the variation in the stop position of the engine rotation and obtain information on the stop position of the engine rotation (when the engine is started). It is an object of the present invention to provide an engine rotation stop control device capable of accurately obtaining information on the initial position of the crankshaft) and improving the startability and the exhaust emission at the start.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an engine rotation stop control device according to a first aspect of the present invention is configured to stop the engine rotation by increasing the compression pressure in a compression stroke when the engine rotation is stopped by a stop time compression pressure increase control means. I have to. As described above, when the compression pressure in the compression stroke is increased when the engine rotation is stopped, the negative rotation torque generated in the compression stroke increases, and this acts as a force that hinders the engine rotation, and the engine rotation is braked. At the same time, the crank angle range in which the rotational torque is equal to or less than the engine friction (the crank angle range in which the engine rotation can be stopped) is narrower than before, and the engine rotation stops within the crank angle range (see FIG. 3). . As a result, variations in the stop position of the engine rotation can be kept within a narrower crank angle range than before, and information on the stop position of the engine rotation (information on the initial position of the crankshaft when the engine is started) can be obtained with high accuracy. It is possible to improve the startability and the exhaust emission at the start.
[0010]
In this case, as means for increasing the compression pressure in the compression stroke when the engine rotation is stopped, the intake air amount is increased in the intake stroke immediately before the engine rotation is stopped, and the compression pressure in the next compression stroke is increased. It is good to make it. With this configuration, it is possible to increase the compression pressure in the compression stroke by using a means for controlling the amount of intake air (for example, an idle speed control valve, an electronic throttle valve, and a variable valve mechanism). The present invention can be implemented only by changing the control program.
[0011]
In practicing the present invention, the storage means for storing information of the engine rotation stop position stopped by the stop-time compression pressure increase control means and the storage means at the time of starting the engine. It is preferable to provide an engine control means for starting ignition control and / or fuel injection control using information on the engine rotation stop position as information on the initial position of the crankshaft. In this way, even when the cylinder discrimination is completed at the time of starting the engine, the first ignition cylinder or the injection cylinder is accurately determined using the information on the engine rotation stop position stored in the storage means, and the engine is started. It is possible to improve the startability and the exhaust emission at the start.
[0012]
Further, the stop-time compression pressure increase control means increases the opening of a throttle valve or an idle speed control valve provided in the intake passage, or provides the engine with an engine. It is preferable to increase the intake air amount by changing the opening / closing timing or the lift amount of the intake valve.
[0013]
In the case where the intake air is increased by changing the opening / closing timing and the lift amount of the intake valve as in the invention of claim 5, the intake valve is provided directly in the engine, so that the intake valve is not taken into account without considering the air response delay. The amount of air can be increased, and the compression pressure at the time of stop can be accurately increased.
[0014]
In the case where the intake air amount is increased by increasing the throttle valve and the idle speed control valve as in the invention of claim 4, during normal operation, the throttle valve is opened until it reaches the combustion chamber. There is a response delay. However, according to the present invention, since the throttle valve and the idle speed control valve are controlled immediately before the engine is stopped, the amount of intake air can be increased without substantially considering the air response delay, and the compression pressure at the time of stop can be accurately increased.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the overall configuration of the engine control system will be schematically described with reference to FIG. A throttle valve 14 is provided in the middle of an intake pipe 13 connected to an intake port 12 of the engine 11, and an opening TA (throttle opening) TA of the throttle valve 14 is detected by a throttle opening sensor 15. A bypass passage 16 that bypasses the throttle valve 14 is provided in the intake pipe 13, and an idle speed control valve (hereinafter, referred to as an “ISC valve”) 17 is provided in the middle of the bypass passage 16. An intake pipe pressure sensor 18 for detecting an intake pipe pressure PM is provided downstream of the throttle valve 14, and a fuel injection valve 19 is mounted near the intake port 12 of each cylinder.
[0016]
On the other hand, an exhaust gas purifying catalyst 22 is provided in the exhaust pipe 21 connected to the exhaust port 20 of the engine 11. The cylinder block of the engine 11 is provided with a cooling water temperature sensor 23 for detecting the cooling water temperature THW. A crank angle sensor 26 is installed facing the outer periphery of a signal rotor 25 attached to the crankshaft 24 of the engine 11. The crank angle sensor 26 synchronizes with the rotation of the signal rotor 25 at a predetermined crank angle (for example, 10 ° C.). A), a crank angle signal CRS is output. Further, a cam angle sensor 29 is provided so as to face an outer periphery of a signal rotor 28 attached to a cam shaft 27 of the engine 11, and the cam angle sensor 29 outputs a cam at a predetermined cam angle in synchronization with the rotation of the signal rotor 28. An angle signal CAS is output (see FIG. 5).
[0017]
Outputs of these various sensors are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 30. The ECU 30 is mainly composed of a microcomputer, and in accordance with an engine operating state detected by various sensors, a fuel injection amount and an injection timing of the fuel injection valve 19, an ignition timing of the ignition plug 31, a bypass air amount of the ISC valve 17, and the like. And the like, and functions as engine control means referred to in the claims.
[0018]
In the present embodiment, the ECU 30 increases the amount of bypass air (the amount of intake air) passing through the ISC valve 17 immediately before stopping the engine rotation to increase the compression pressure in the next compression stroke. By storing the information on the engine rotation stop position at that time in a rewritable nonvolatile memory (storage means) such as the backup RAM 32, the storage information on the engine rotation stop position is stored in the crankshaft 24 at the next engine start. It also functions as an engine control unit that starts fuel injection control and ignition control using the information on the initial position.
[0019]
The outline of the engine rotation stop control of the present embodiment will be described with reference to the time charts of FIGS. 2 and 3 (an example of a four-cylinder engine).
As shown in FIG. 2, when an engine stop command is generated (ON) due to an OFF operation of an ignition switch or an idle stop request and both or one of the ignition pulse and the fuel injection pulse is stopped, thereafter, for a while, The engine 11 continues to rotate due to the inertial energy, but the engine rotation decreases due to each loss (pump loss, friction loss, auxiliary drive loss, etc.). At this time, the engine rotation is forcibly stopped by increasing the intake air amount in the intake stroke immediately before the engine stop and increasing the compression pressure in the next compression stroke.
[0020]
A specific example of the engine rotation stop control will be described.
It is determined whether the engine rotation speed is just before the stop of the engine rotation by determining whether the engine rotation speed Ne (i) is equal to or lower than a predetermined value kNEEGST (for example, 400 rpm). Is set to fully open (Duty = 100%), the intake air amount of the engine 11 is increased, and the compression pressure in the next compression stroke is increased. In the control examples of FIGS. 2 and 3, by increasing the intake air amount in the intake stroke of the # 3 cylinder, the compression pressure of the # 3 cylinder whose intake air amount has increased in the next stroke is increased to prevent engine rotation. Increase the power to forcibly stop engine rotation.
[0021]
FIG. 3 shows variations in the engine rotation stop position when the engine rotation stop control according to the present embodiment is performed and when it is not performed.
When the engine rotation stop control is performed, the compression pressure of the cylinder (the # 3 cylinder in the example of FIG. 3) whose intake air amount has been increased in the intake stroke immediately before the engine stop is increased. As the compression pressure increases, the negative rotation torque in the compression stroke increases, and this acts as a force that hinders engine rotation. This brakes the engine rotation and reduces the crank angle at which the rotation torque becomes less than the engine friction. The range (the crank angle range where the engine rotation can be stopped) is narrower than before, and the engine rotation stops within the crank angle range. In the example of FIG. 3, engine rotation is stopped in a range of 140 ° C. to 100 ° C. of compressed BTDC of # 3 cylinder.
[0022]
On the other hand, when the engine rotation stop control is not performed, the negative rotation torque in the compression stroke does not increase, and the positive rotation in the expansion stroke of the other cylinder (the # 1 expansion cylinder in the example of FIG. 3). Because it is equivalent to torque, it does not work as a force that hinders rotation during that stroke, and the engine rotation does not stop during that stroke, or even if it stops, the crank angle range where the rotation torque is less than the engine friction is wide As a result, the engine rotation stop position varies widely. In the example of FIG. 3, the engine stop position when the engine rotation stop control is not performed varies widely, such as 140 ° C. to 60 ° C. compression BTDC, 180 ° C. compression BTDC, and compression TDC of the # 3 cylinder. For this reason, the first injection cylinder or ignition cylinder at the time of the next engine start cannot be accurately determined.
[0023]
The engine rotation stop control described above is executed by the ECU 30 as follows according to the engine rotation stop control program shown in FIG. This program is repeatedly started every predetermined time (for example, every 8 ms). When the program is started, first, in step 101, it is determined whether or not the engine rotation has stopped. At this time, for example, it is determined whether or not the engine rotation is stopped based on whether or not the crank angle signal CRS from the crank angle sensor 26 is input to the ECU 30 for a predetermined time (for example, 300 ms) or more.
[0024]
If the engine rotation has stopped, "Yes" is determined in step 101, and this program ends without performing the subsequent processing. On the other hand, if the engine rotation is not stopped, “No” is determined in step 101, and the processing in step 102 and thereafter is executed as follows.
[0025]
First, in steps 102 to 105, it is determined whether or not an engine rotation stop control execution condition is satisfied. The engine rotation stop control execution conditions include, for example, the following conditions (1) to (4).
[0026]
{Circle around (1)} For example, an engine stop command is generated by an idle stop request or an ignition switch off operation (step 102).
{Circle over (2)} The condition that both the fuel injection and the ignition are stopped and the engine speed drops to stop is satisfied (step 103).
{Circle around (3)} The throttle valve 14 is fully closed, and the throttle valve opening TA is an idle switch-on state with a predetermined value or less (for example, 1.5 deg or less) (step 104).
(4) The engine speed Ne (i) calculated for each TDC (each top dead center) is lower than the speed kNEEGST (for example, 400 rpm) immediately before the stop (Step 105).
[0027]
If all of these conditions (1) to (4) are satisfied, the engine rotation stop control execution condition is satisfied, and if any one of the conditions is not satisfied, the engine rotation stop control execution condition is not satisfied.
[0028]
If the engine rotation stop control execution condition is not satisfied, that is, if “No” is determined in any of steps 102 to 105, the process proceeds to step 110, where the control value of the ISC valve 17 is calculated by the normal idle speed control. After the target value DISC is set, the routine proceeds to step 111, where the engine rotation stop control execution flag XEGSTCNT is maintained at (or reset to) "0", and the program is terminated.
[0029]
On the other hand, if the engine rotation stop control execution condition is satisfied, that is, if all the determinations are “Yes” in steps 102 to 105, the process proceeds to step 106, where the previous engine rotation speed Ne (i−1) is reduced. It is determined whether or not the rotation speed kNEEGST (for example, 400 rpm) immediately before the stop is equal to or more than 400 rpm. If the determination in step 106 is "No", that is, if the previous engine speed Ne (i-1) is already less than the speed kNEEGST immediately before the stop, this program is terminated.
[0030]
On the other hand, when it is determined to be “Yes” in step 106, that is, the previous engine speed Ne (i-1) is equal to or higher than the rotation speed kNEEGST immediately before the stop, and the current engine rotation speed Ne (i) is If it is determined that the rotation speed has just dropped below kNEEGST immediately before the stop, it is determined that the rotation of the engine has just stopped, and the routine proceeds to step 107, where the control value of the ISC valve 17 is forcibly fully opened (ISC valve Duty = 100%). By increasing the intake air amount of the engine 11 to increase the compression pressure in the next compression stroke, the engine rotation is forcibly stopped. The processing in step 107 serves as a stop-time compression pressure increase control means referred to in the claims.
[0031]
Then, in the next step 108, the engine rotation stop control execution flag XEGSTCNT is set to "1" which means that the engine rotation stop control has been executed. Thereafter, the routine proceeds to step 109, where information on the engine rotation stop position (for example, information on the cylinder CEGSTIN stopped in the intake stroke and the cylinder CEGSTCMP stopped in the compression stroke) is stored in the backup RAM 32. In this case, in the control examples of FIGS. 2 and 3, the # 4 cylinder is stored as the intake stroke cylinder CEGSTIN when the engine is stopped, and the # 3 cylinder is stored as the compression stroke cylinder CEGSTCMP.
[0032]
In the engine rotation stop control of the present embodiment described above, the ISC valve 17 is used as a means for increasing the compression pressure in the compression stroke, and the ISC valve 17 is forcibly fully opened immediately before the engine rotation is stopped, and the intake of the engine 11 is stopped. Although the compression pressure in the next compression stroke is increased by increasing the amount of air, the present invention is applied to a system equipped with an electronic throttle that electrically controls the throttle opening with an actuator such as a motor. Alternatively, the compression pressure in the next compression stroke may be increased by forcibly opening the throttle valve immediately before stopping the engine rotation to increase the amount of intake air.
[0033]
In the case of control during normal operation, it is common to consider a response delay from when the throttle valve and ISC valve 17 are opened to when air is supplied to the combustion chamber. However, in the present embodiment, since the throttle valve or the ISC valve 17 is controlled immediately before the engine is stopped, the amount of intake air can be increased without substantially considering the air response delay, and the compression pressure at the time of stop can be accurately increased. .
[0034]
In addition, a variable valve timing control mechanism is used as a means for increasing the compression pressure when the engine rotation is stopped, and as shown in FIG. 9, the intake valve timing is advanced just before the engine rotation is stopped, and the intake BDC (bottom dead center) is controlled. ), The air in the cylinder may be prevented from flowing back to the intake pipe 13 at the beginning of the compression stroke to increase the compression pressure.
[0035]
Alternatively, a variable valve lift control mechanism is used as a means for increasing the compression pressure when the engine is stopped, and as shown in FIG. 10, the intake air amount is increased by increasing the intake valve lift immediately before the engine is stopped. Alternatively, the compression pressure may be increased.
[0036]
Next, the process is executed using the information of the engine rotation stop position (information of the intake stroke cylinder CEGSTIN and the compression stroke cylinder CEGSTCMP when the engine rotation is stopped) stored in the backup RAM 32 in step 109 of the engine rotation stop control program of FIG. The fuel injection control and the ignition control method at the time of starting the engine will be described with reference to the time charts of FIG. 5 and FIG. 6 (an example of a four-cylinder engine). 5 and 6, the cam angle signal is output from the cam angle sensor 29 and outputs a signal of 6 pulses per two rotations of the crankshaft (720 ° C. A). The crank angle signal is output from the crank angle sensor 26, and outputs a signal of a pulse number that lacks 6 to 6 pulses per rotation (360 ° C. A) of the crankshaft.
[0037]
The crank angle signal detects the pulse interval for each pulse input, and detects the presence or absence of missing teeth from the pulse interval. Then, based on the number of pulses of the cam angle signal and the detection result of the missing tooth of the crank angle signal, cylinder determination is performed as described later.
[0038]
In the fuel injection control at the start based on the information on the stop position in FIG. 5, since the information on the stop position is stored in advance, the fuel injection control is performed based on the information on the stop position. Specifically, when the starter is turned on and engine cranking is started, fuel is supplied to the intake stroke cylinder CEGSTIN (# 4 cylinder in the example of FIG. 5) stored at that time (starter in FIG. 5). Asynchronous injection).
[0039]
Thereafter, cylinder discrimination is performed based on the number of cam angle signal pulses and missing teeth of the crank angle signal, and synchronous injection control for injecting fuel in synchronization with the intake stroke of each cylinder is performed based on the detection result.
[0040]
On the other hand, in the ignition control at the time of starting based on the information on the stop position in FIG. 6, since the information on the stop position is stored in advance, the ignition control is performed based on the information on the stop position. Specifically, when the starter is turned on and engine cranking is started and a missing tooth of the crank angle signal is detected (BTDC 35 ° C), the stored compression stroke cylinder CEGSTMCMP at that time (in the example of FIG. 6, Then, ignition energization is started for the # 3 cylinder, and thereafter, ignition is performed at a timing of 5 ° C. BTDC (the second missing tooth portion of the continuous missing tooth in the # 3 cylinder compression stroke).
After ignition, cylinder discrimination is performed based on the number of cam angle signal pulses and missing teeth of the crank angle signal, and subsequent ignition control is performed based on the detection result.
[0041]
The above-described fuel injection control and ignition control at the start are executed by the ECU 30 as follows in accordance with the programs shown in FIGS.
The start-time fuel injection control program shown in FIG. 7 is repeatedly started every predetermined time (for example, every 4 ms). When the program is started, first, in step 201, it is determined whether or not the engine speed is a starting time equal to or lower than a predetermined value (for example, 500 rpm). In this case, the program ends without performing the subsequent processing.
[0042]
On the other hand, when it is determined in step 201 that the engine rotation speed is equal to or lower than a predetermined value (for example, 500 rpm), the injection control at startup is executed by the processing in step 202 and subsequent steps as follows. First, in step 202, it is determined whether or not the cylinder discrimination based on the cam angle signal pulse number and the missing tooth of the crank angle signal has been completed. If the cylinder discrimination has been completed, the process proceeds to step 207, where the cylinder discrimination is performed. Since the current crank angle (current position of the crankshaft 24) is known, it is determined whether or not the current crank angle is the synchronous injection timing. As a result, if it is determined that the timing is not the synchronous injection timing, the program is terminated without doing anything.
[0043]
If it is determined in step 207 that the current crank angle is the synchronous injection timing, the process proceeds to step 208, in which the synchronous injection amount Ti is calculated by the following equation to execute synchronous injection.
Ti = TAUST + TV
[0044]
Here, TAUST is an effective injection time determined according to each parameter of the engine 11, and specifically, is calculated from a map or the like according to a cooling water temperature, an intake pipe pressure, an engine rotation speed, and the like. TV is an invalid injection time required for the fuel injector 19 to respond, and is calculated from a map or the like according to the battery voltage.
[0045]
On the other hand, if it is determined in step 202 that the cylinder determination has not been completed, it is determined in next steps 203 and 204 whether the execution condition of the fuel injection control based on the storage of the stop position is satisfied. . The execution conditions include, for example, the following two conditions (1) and (2).
[0046]
{Circle around (1)} The starter is switched from OFF to ON, and the cranking at the start is started (step 203).
(2) The engine rotation stop control execution flag XEGSTCNT is set to "1" which means that the engine rotation stop control has been executed (step 204).
If these two conditions (1) and (2) are both satisfied, the execution condition of the fuel injection control based on the storage of the stop position is satisfied, and if any one of the conditions is not satisfied, the fuel based on the storage of the stop position is satisfied. The execution condition of the injection control is not satisfied.
[0047]
If the execution condition of the fuel injection control based on the storage of the stop position is not satisfied, that is, if “No” is determined in either step 203 or step 204, the program is terminated without performing the subsequent processing.
[0048]
On the other hand, when the execution condition of the fuel injection control based on the storage of the stop position is satisfied, that is, when it is determined “Yes” in both Steps 203 and 204, the process proceeds to Step 205, where the fuel based on the storage of the stop position is used. Execute injection control. The fuel injection control based on the storage of the stop position is performed asynchronously with the actual crank angle. That is, at the timing when both the determinations of "Yes" are made in steps 203 and 204 (substantially, the timing at which it is determined that the starter is switched from OFF to ON in step 203), the stop position is memorized with the intake stroke cylinder CEGSTIN by storing the stop position. Perform injection. At this time, the asynchronous injection amount Ti is calculated by the following equation.
Ti = TASYST + TV
[0049]
Here, TASYST is an effective injection time determined according to each parameter of the engine, and is specifically calculated by a map or the like according to a cooling water temperature, an intake pipe pressure, and the like. TV is an invalid injection time required for the fuel injector 19 to respond, and is calculated from a map or the like according to the battery voltage.
After the execution of the asynchronous injection, the routine proceeds to step 206, where the engine rotation stop control execution flag XEGSTCNT is reset to "0", and this program ends.
[0050]
In the control example described above, the asynchronous injection was performed to the intake stroke cylinder CEGSTIN at the timing when the starter was switched from OFF to ON. The fuel injection may be performed, or the fuel injection may be performed after the starter is switched from OFF to ON and a predetermined time has elapsed after the input of the crank angle signal.
[0051]
The starting ignition control shown in FIG. 8 is repeatedly started every predetermined period (for example, every input of a crank angle signal). When this program is started, first, in step 301, it is determined whether or not the engine speed is a starting time equal to or less than a predetermined value (for example, 500 rpm), and it is determined that the engine speed is equal to or more than a predetermined value (for example, 500 rpm). In this case, the program ends without performing the subsequent processing.
[0052]
On the other hand, if it is determined in step 301 that the engine rotation speed is equal to or less than a predetermined value (for example, 500 rpm), the ignition control at the start is executed as follows by the processing in step 302 and subsequent steps. First, in step 302, it is determined whether or not the cylinder discrimination based on the cam angle signal pulse number and the missing tooth of the crank angle signal has been completed. If the cylinder discrimination has been completed, the process proceeds to step 309, where the cylinder discrimination is performed. Since the current crank angle (current position of the crankshaft 24) is known, the energization is started at each cylinder BTDC 35 ° C and the ignition is performed at BTDC 5 ° C.
[0053]
If it is determined in step 302 that the cylinder determination has not been completed, it is determined in next steps 303 and 304 whether the execution condition of the ignition control based on the storage of the stop position is satisfied. The execution conditions include, for example, the following two conditions (1) and (2).
[0054]
(1) The engine rotation stop control execution flag XEGSTCNT is set to "1" which means that the engine rotation stop control has been executed (step 303).
(2) Missing teeth (BTDC 35 ° C) of the crank angle signal are detected (step 304).
If these two conditions (1) and (2) are both satisfied, the execution condition of the ignition control based on the storage of the stop position is satisfied, and if any one of the conditions is not satisfied, the ignition control based on the storage of the stop position is performed. Is not satisfied.
[0055]
If the execution condition of the ignition control based on the storage of the stop position is not satisfied, that is, if “No” is determined in either step 303 or step 304, the program is terminated without performing the subsequent processing.
[0056]
On the other hand, when the execution condition of the ignition control based on the storage of the stop position is satisfied, that is, when it is determined “Yes” in both steps 303 and 304, the processing after step 305 is performed based on the storage of the stop position. The ignition energization control is executed as follows. When a missing tooth (BTDC 35 ° A) of the crank angle signal is detected, the process proceeds to step 305, in which the energization of the compression stroke cylinder CEGSTCMP based on the storage of the stop position is started, and then the process proceeds to step 306. It is determined whether or not the timing is A. In this case, since the cylinder stopped in the compression stroke is stored in advance, it is possible to distinguish between a single missing tooth or a continuous missing tooth, and it is possible to determine the timing of BTDC 5 ° C.
[0057]
If it is determined in this step 306 that the timing is not BTDC 5 ° C., the program is terminated. If it is determined that the timing is BTDC 5 ° C., the process proceeds to step 307, and the stop position is stored. The ignition of the compression stroke cylinder CEGSTCMP is executed at the timing of BTDC 5 ° C. Thereafter, the routine proceeds to step 308, where the engine rotation stop control execution flag XEGSTCNT is reset to "0", and this program ends.
[0058]
In the present embodiment described above, the intake pressure is increased immediately before the engine rotation is stopped by the engine rotation stop control to increase the compression pressure in the compression stroke. The rotation torque can be increased to forcibly stop the engine rotation. By increasing the compression pressure by such engine rotation stop control, as shown in FIG. 3, the crank angle range in which the rotation torque is equal to or less than the engine friction (the crank angle range in which the engine rotation can be stopped) is narrower than in the related art. The variation in the engine rotation stop position can be kept within a narrower crank angle range than before, and the information on the engine rotation stop position (information on the intake stroke cylinder CEGSTIN and the compression stroke cylinder CEGSTCMP when the engine rotation is stopped) can be accurately obtained. Then, it can be stored in the backup RAM 32. Thus, at the time of starting the engine, even before the cylinder discrimination is completed, the first ignition cylinder or the injection cylinder is accurately determined to start the engine using the information on the engine rotation stop position stored in the backup RAM 32. Thus, it is possible to improve the startability and the exhaust emission at the start.
[0059]
The present invention is not limited to a four-cylinder engine, but can be applied to an engine having three or less cylinders or five or more cylinders, and is not limited to an intake port injection engine as shown in FIG. Needless to say, the present invention can be applied to a direct injection engine or a lean burn engine.
[0060]
In addition, it goes without saying that the present invention can be implemented with various changes, such as an appropriate change in the ignition method and the fuel injection method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an entire engine control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a time chart showing an example of engine rotation stop control (part 1);
FIG. 3 is a time chart showing an example of engine rotation stop control (part 2);
FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow of an engine rotation stop control program;
FIG. 5 is a time chart showing an example of fuel injection control at the time of starting.
FIG. 6 is a time chart showing an example of ignition control at the time of starting.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow of a start-time fuel injection control program;
FIG. 8 is a flowchart showing the processing flow of a starting ignition control program.
FIG. 9 is a diagram illustrating a control example of performing engine rotation stop control using a variable valve timing control mechanism.
FIG. 10 is a diagram illustrating a control example of performing engine rotation stop control using a variable valve lift control mechanism.
[Explanation of symbols]
11 engine (internal combustion engine), 13 intake pipe, 14 throttle valve, 16 bypass passage, 17 ISC valve, 19 fuel injection valve, 26 crank angle sensor, 29 cam angle sensor, 30 ECU ( Stoppage compression pressure increase control means, engine control means), 32 ... backup RAM (storage means).
