JP2004301080A - Starting device of the engine - Google Patents

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JP2004301080A
JP2004301080A JP2003096958A JP2003096958A JP2004301080A JP 2004301080 A JP2004301080 A JP 2004301080A JP 2003096958 A JP2003096958 A JP 2003096958A JP 2003096958 A JP2003096958 A JP 2003096958A JP 2004301080 A JP2004301080 A JP 2004301080A
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JP3945442B2 (en )
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Hideo Hosoya
Masayuki Kuroki
Kiyotaka Mamiya
Kaei Nakayama
Takanori Sugiyama
Junichi Taga
Masayuki Tetsuno
佳映 中山
貴則 杉山
淳一 田賀
英生 細谷
雅之 鐵野
清孝 間宮
雅之 黒木
Original Assignee
Mazda Motor Corp
マツダ株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly and properly restart an engine in an automatic stop state. <P>SOLUTION: An engine starting system comprises: a restart control means constituted of an ECU 30 for controlling the engine to restart without operating an starter 31, if a piston stop position of a cylinder in an expansion stroke and in engine stop is within an area where the engine can be restarted by combustion of the cylinder, and controlling the starter 31 to operate at a time point of starting the restart, if the stop position of the piston is closer to an top dead center side or to a bottom dead center side compared with the area where the engine can be restarted by the combustion of the cylinder, and an air density estimation means for estimating air density in a cylinder at the time point of starting the restart of the engine. When an estimation value of the air density is lower than a preset reference value, an area of operating the starter 31 from the time point of the restart is widened, compared with in normal time. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、エンジンのアイドリング運転時等に自動停止状態となったエンジンを再始動させるエンジンの始動装置に関するものである。 The present invention relates to engine starting system to restart the engine becomes automatically stopped state idling time of the engine.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
近年、燃費の低減およびCO 排出量の抑制等を目的として、エンジンがアイドリング状態にある場合等に、エンジンを自動的に停止させるとともに、その後に発進操作が行われる等により再始動条件が成立したときに、エンジンを自動的に再始動させるように構成されたエンジンの始動装置が開発されている。 Recently, for the purpose of suppressing such reduction and CO 2 emissions fuel consumption, in such a case where the engine is idling, to stop the engine automatically, restart condition is satisfied by such subsequent starting operation is performed when, starting device configured engine is developed so as to automatically restart the engine. このように自動停止状態となったエンジンを運転者の発進操作等に応じて自動的に再始動させる場合、迅速な始動性が要求されるために、始動用モータ(スタータ)によりエンジンの出力軸を駆動するクランキングを経てエンジンを始動させるような方法は、エンジンの始動が完了するまでにかなりの時間を要し、かつ上記始動用モータに負荷が掛かるとともに、大きな騒音が発生するので好ましくない。 If the automatically restarts the engine became automatic stop state according to the driver's vehicle starting operation such as, for rapid start-up is required, the output shaft of the engine by starter motor (starter) such a way as to start the engine through a cranking that drives is unfavorable take considerable time to start the engine is completed, and with load on the starting motor is applied, since a large noise occurs .
【0003】 [0003]
そこで、例えば特許文献1に示されるように、燃焼室内に直接燃料を噴射可能な気筒内噴射型内燃機関において、この内燃機関をクランキングさせるための電動機と、上記内燃機関の運転が停止した状態で膨張行程にある気筒を検出する検出手段と、検出された膨張行程にある気筒内に燃料を噴射する噴射制御手段と、上記膨張行程にある気筒内に燃焼を生起させて上記内燃機関を再始動させる始動手段と、この始動手段による内燃機関の始動状態に応じて上記電動機の作動を制御する電動機始動手段とを備えた内燃機関の始動装置が提案されている。 State Therefore, for example, as shown in Patent Document 1, in a jettable-cylinder injection type internal combustion engine fuel directly into the combustion chamber, in which the electric motor for cranking the internal combustion engine, the operation of the internal combustion engine is stopped in a detecting means for detecting a cylinder in the expansion stroke, the injection control means for injecting fuel into the cylinder in the detected expansion stroke, the internal combustion engine by rise to combustion inside the cylinder in the above expansion stroke again and starting means for starting, starting system for an internal combustion engine and an electric motor starting means for controlling the operation of the electric motor is proposed in accordance with the start-up state of the internal combustion engine according to the starting unit.
【0004】 [0004]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開2002−4985号公報【0005】 JP 2002-4985 Publication [0005]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
上記特許文献1に示された始動装置によると、エンジン(内燃機関)の停止時にピストンが適正な位置にないと、正常にエンジンを始動させることができない可能性がある。 According to the starting device shown in Patent Document 1, when the piston when stopping the engine (internal combustion engine) is not in the proper position, it may be impossible to successfully start the engine. 例えばエンジンの停止時に、膨張行程にある気筒のピストンが上死点に近い位置にある場合には、エンジンが停止している間に上記気筒内の空気が外部に漏出することにより、空気の残存量が極めて少なくなり、これに対応して燃料噴射量も少なく設定する必要があるため、充分な燃焼エネルギーが得られず、エンジンを正常に始動させることが困難である。 For example, when the engine is stopped, when the piston of the cylinder in the expansion stroke is in the position near the top dead center, by the air in the cylinder from leaking to the outside while the engine is stopped, the residual air the amount is very small, since the need to set the fuel injection quantity even less corresponds thereto, without sufficient combustion energy can be obtained, it is difficult to start the engine successfully. 逆に、上記ピストンが下死点に近い位置にある場合には、気筒内の空気量および燃料噴射量をある程度は確保することができるが、その燃焼時に発生した燃焼エネルギーをピストンに作用させる行程、つまりビストンの停止位置から下死点までの行程が短すぎることに起因してエンジンの回転数を充分に上昇させることができず、上記気筒の燃焼に続いて他の気筒を燃焼させる際にエンジンが停止状態となり易いという問題があった。 Stroke Conversely, when the piston is at a position near the bottom dead center, but a certain degree air amount and the fuel injection amount in the cylinder can be secured, the action of combustion energy generated during the combustion piston , i.e. it is impossible to sufficiently increase the speed of the engine from a stop position of Bisuton due to it stroke to the bottom dead center is too short, when the combustion of other cylinders following the combustion of the cylinder engine there is a problem that tends to be in a stopped state.
【0006】 [0006]
なお、上記特許文献1に示された始動装置では、エンジン停止時に膨張行程にある気筒への燃料噴射および点火を行うことにより完爆が行われてエンジン回転数がアイドル回転数に上昇したか否かを判別し、上昇していないことが確認された場合に、エンジンの始動が不完全であると判断してスタータ用の電動機を作動させることによりエンジンの始動を完全とするフェールセーフを実行するように構成されている。 In the starting device shown in Patent Document 1, or it is performed a complete combustion engine speed is increased to the idling rotational speed by performing the fuel injection and ignition of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped not or determines, when it is confirmed that not risen, executes a fail-safe for the starting of the engine and completely by actuating the it is determined that starting of the engine is incomplete motor starter It is configured to. しかし、上記気筒への燃料噴射および点火によるエンジンの始動が不完全であるか否かを判別する間に所定の時間を要するために、上記のように再始動が不完全であると判別された時点から再始動用の電動機を作動させたのでは、車両の迅速な発進性が得られず、運転者が違和感を受けることが避けられない。 However, it takes a predetermined time while the start of the engine by the fuel injection and ignition to the cylinder it is determined whether or not incomplete, restarting as described above is determined to be incomplete than was operated motor for restarting the time, it can not be obtained rapid start of the vehicle, inevitably that the driver feel uncomfortable.
【0007】 [0007]
また、エンジンの再始動に要する時間を短縮化しつつ、再始動を適正に行い得るようにするために、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒のピストンの停止位置を検出するピストン位置検出手段を設け、このピストンの停止位置が上記燃料噴射および点火による始動を適正に行い得る範囲よりも上死点側または下死点側にある場合には、エンジンの再始動開始時点からスタータ用の電動機を作動させることも行われているが、この場合には以下のような不都合がある。 Also, while shortening the time required for restarting the engine, in order to be able properly perform restart, provided the piston position detecting means for detecting the stop position of the piston of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped , when the stop position of the piston is at top dead center or bottom dead center than the range capable of performing properly starting by the fuel injection and ignition, operating the motor for a starter from the restart beginning of the engine It has been also made possible to, in this case there is the following problem.
【0008】 [0008]
すなわち、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒内の空気密度が気筒内の空気温度に基づいて変化するために、上記気筒に燃料を噴射して点火することにより発生する燃焼エネルギーを、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒のピストンの停止位置に基づいて正確に求めることはできない。 That is, since the air density in the cylinder in the expansion stroke at the time of stop of the engine is changed based on the air temperature inside the cylinder, the combustion energy generated by the ignition by injecting fuel into the cylinders, the engine stops It can not be determined accurately on the basis of the piston stop position of the cylinder in the at expansion stroke. また気筒内の空気温度状態等に基づいて燃料噴射手段から気筒内に噴射された燃料噴霧の状態が変化し、これに対応して燃焼状態が変化することになる。 The state of the fuel spray injected into the cylinder from the fuel injection means change based on the air temperature state of the cylinder, the combustion state in response to the this will change. したがって、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒のピストンの停止位置のみに基づいてスタータを作動させるか否かを判別するように構成した場合には、不必要なスタータの作動が行われて電力が浪費されるとともに騒音が発生したり、あるいはエンジンの再始動開始時点からスタータを作動させる必要があるにも拘わらず、その作動時期が遅れて再始動に要する時間が長くなったりする等の問題があった。 Thus, when configured to determine whether to activate the starter based only on the piston stop position of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped, it is performed the operation of unnecessary starter power waste or noise is generated along with the, or despite it is necessary to operate the starter from restarting the start time of the engine, the problem of the time required to restart the actuation timing delay may become longer there were.
【0009】 [0009]
本発明は上記の事情に鑑み、自動停止状態にあるエンジンを迅速かつ適正に再始動させることができるエンジンの始動装置を提供するものである。 The present invention provides a starting system for an engine that can view of the above, the engine is restarted in the automatic stop state quickly and properly.
【0010】 [0010]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
請求項1に係る発明は、エンジンの停止条件が成立したときに、エンジンを自動的に停止させるとともに、エンジンの自動停止状態で再始動条件が成立したときに、実質的な膨張行程にある気筒に燃料を噴射して点火することにより、エンジンを再始動させるように構成されたエンジンの始動装置において、エンジン停止時に膨張行程にある気筒のピストンの停止位置を検出するピストン位置検出手段と、このピストン位置検出手段により検出された上記ピストンの停止位置が上記気筒の燃焼によってエンジンの再始動を行い得る領域内である場合には、スタータを作動させることなくエンジンを再始動させるとともに、上記ピストンの停止位置が上記気筒の燃焼によってエンジンの再始動を行い得る領域よりも上死点側または下死点側にあ The invention according to claim 1, when the engine stop condition is satisfied, to stop the engine automatically when the restart condition is satisfied in the automatic stop state of the engine, there is a substantial expansion stroke cylinder by ignited fuel is injected, the starting system constructed engine so as to restart the engine, the piston position detecting means for detecting the stop position of the piston of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped, the when the stop position of the piston detected by the piston position detecting means is within the area capable of performing restart of the engine by combustion of the cylinder, with the engine is restarted without operating the starter, the piston stop position top dead center or bottom dead center near than the region that can perform restart of the engine by combustion of the cylinder 場合には、再始動開始時点からスタータを作動させるように制御する再始動制御手段と、エンジンの再始動開始時点における気筒内の空気密度を予測する空気密度予測手段とを備え、この空気密度の予測値が予め設定された基準値よりも低い場合には、再始動開始時点からスタータを作動させる領域を上記空気密度の予測値が予め設定された基準値よりも高い場合に比べて広げるように構成したものである。 In this case, includes a restart control means for controlling to actuate the starter from restarting the beginning, the air density predicting means for predicting the air density in the cylinder at the restart beginning of the engine, the air density If the predicted value is lower than a preset reference value, to spread as compared with the case the area for operating the starter from restarting beginning predicted value of the air density is higher than a preset reference value it is those that you configured.
【0011】 [0011]
上記構成によれば、エンジンの再始動開始時点で気筒内の空気密度が低いことに起因して始動性が悪化し易い状態にある場合には、再始動開始時点からスタータを作動させる領域が広げられて上記スタータによる始動アシストが積極的に行われることにより、エンジンを短時間で確実に再始動させることが可能となる。 According to the above arrangement, when the startability due to air density in the cylinder at the restart beginning of the engine is low is in a state easy to deteriorate, the widened region to operate the starter from restarting the beginning is by starting assist by the starter is actively carried out, it is possible to reliably restart the engine in a short time.
【0012】 [0012]
請求項2に係る発明は、上記請求項1に記載のエンジンの始動装置において、空気密度予測手段により予測された気筒内の空気密度に基づき、再始動開始時点からスタータを作動させる領域を広げる際に、上記領域の上死点側の拡大幅を下死点側の拡大幅よりも大きく設定するものである。 The invention according to claim 2 is the engine starting system according to the claim 1, on the basis of the air density in the cylinder, which is predicted by the air density predicting means, when expanding the area for operating the starter from restarting the beginning in, it is to set larger than larger width expansion width dead center side of the bottom dead center on the region.
【0013】 [0013]
上記構成によれば、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒のピストン停止位置が上死点側にあり、当該気筒内の空気密度が低下するのに対応して空気量が極端に少なくなることが避けられない状態にある場合には、再始動開始時点からスタータを作動させエンジンの始動性を向上させる制御が積極的に実行されることになる。 According to the above arrangement, the piston stop position of the cylinder in the expansion stroke at the time of stop of the engine is at top dead center, that the air amount in response to the air density in the cylinder is lowered becomes extremely small when in the inevitable condition control to improve the startability of the engine to actuate the starter from restarting the start point is to be performed actively.
【0014】 [0014]
請求項3に係る発明は、上記請求項1または2に記載のエンジンの再始動装置において、エンジンの自動停止時のエンジン温度および吸気温度と、エンジンの自動停止状態の継続時間とに基づいてエンジンの再始動開始時点における気筒内の空気温度を予測するとともに、この空気温度の予測値に基づいて空気密度を予測するものである。 The invention according to claim 3, in restart system for an engine according to the claim 1 or 2, and the engine temperature and intake air temperature at the time of automatic stop of the engine, based on the duration of the automatic stop state of the engine the engine with predicting the air temperature in the cylinder at the restart beginning of, it is to predict the air density based on the predicted value of the air temperature.
【0015】 [0015]
上記構成によれば、エンジンの自動停止時のエンジン温度および吸気温度とエンジンの自動停止状態の継続時間とに基づいて予測された気筒内の空気温度に対応した空気密度が適正に予測されるとともに、この空気密度が低いことに起因して始動性が悪化し易い状態にあるか否かが正確に判別され、この判別結果に対応したエンジンの再始動制御が適正に実行されることになる。 According to the above structure, the air density which corresponds to the air temperature in the predicted cylinder based on the engine temperature and the duration of the automatic stop state of the intake air temperature and the engine at the time of automatic stop of the engine is properly predicted , whether startability due to the air density is low is in a state easy to deteriorate is accurately determined, the restart control of the engine corresponding to this determination result is to be executed properly.
【0016】 [0016]
請求項4に係る発明は、エンジンの停止条件が成立したときに、エンジンを自動的に停止させるとともに、エンジンの自動停止状態で再始動条件が成立したときに、実質的な膨張行程にある気筒に燃料を噴射して点火することにより、エンジンを再始動させるように構成されたエンジンの始動装置において、点火プラグの電極部に噴霧燃料の外縁部が位置するように燃料を噴射する燃料噴射手段と、エンジンの再始動開始時点における上記燃料の噴霧状態を予測する噴霧予測手段と、この噴霧予測手段により予測された噴霧範囲が予め設定された基準範囲よりも小さい場合に、再始動開始時点からスタータを作動させるように制御する再始動制御手段とを備えたものである。 The invention according to claim 4, when the engine stop condition is satisfied, to stop the engine automatically when the restart condition is satisfied in the automatic stop state of the engine, there is a substantial expansion stroke cylinder by ignited fuel is injected, the starting system constructed engine so as to restart the engine, fuel injection means for the outer edge portion of the fuel spray to the electrode portion of the spark plug for injecting fuel so as to be located If, when the spray predicting means for predicting the spraying state of the fuel in the restart beginning of the engine, is less than a preset reference range spray range predicted by the spraying prediction means, the restart beginning it is obtained by a restart control means for controlling to actuate the starter.
【0017】 [0017]
上記構成によれば、エンジンの再始動開始時点で燃料の噴霧領域が小さくなることに起因して燃焼性が低下し易い状態にある場合には、再始動開始時点からスタータによる始動アシストが行われることにより、エンジンを短時間で確実に再始動させることが可能となる。 According to the above arrangement, when the flammability due to the spraying area of ​​the fuel is reduced in restarting the beginning of the engine is in a state easy decreased, starting assist by the starter is performed from the restart beginning by, it is possible to reliably restart the engine in a short time.
【0018】 [0018]
請求項5に係る発明は、上記請求項4に記載のエンジンの始動装置において、エンジンの自動停止時のエンジン温度および吸気温度と、エンジンの自動停止状態の継続時間とに基づき、噴霧予測手段により燃料の噴霧状態を予測するものである。 The invention according to claim 5 is the engine starting system according to the claim 4, the engine temperature and intake air temperature at the time of automatic stop of the engine, based on the duration of the automatic stop state of the engine, by spraying prediction means it is intended to predict the atomized state of the fuel.
【0019】 [0019]
上記構成によれば、エンジンの自動停止時のエンジン温度および吸気温度と、エンジンの自動停止状態の継続時間とに基づき、エンジンの再始動開始時点で燃料の噴霧領域が小さくなることに起因して燃焼性が低下し易い状態にあるか否かが正確に判別され、この判別結果に対応したエンジンの再始動制御が適正に実行されることになる。 According to the above configuration, the engine temperature and intake air temperature at the time of automatic stop of the engine, based on the duration of the automatic stop state of the engine, due to the spraying area of ​​the fuel at the restart beginning of the engine is reduced whether combustibility is in state easy decrease is accurately determined, the restart control of the engine corresponding to this determination result is to be executed properly.
【0020】 [0020]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
図1および図2は本発明の一実施形態によるエンジンの概略構成を示している。 1 and 2 shows a schematic structure of an engine in accordance with one embodiment of the present invention. これらの図において、エンジン本体は、シリンダヘッド1およびシリンダブロック2で構成された複数の気筒を有し、図示の実施形態では4つの気筒3A〜3Dを有している。 In these drawings, the engine body has a plurality of cylinders configured in the cylinder head 1 and cylinder block 2, in the illustrated embodiment has four cylinders 3A-3D. 各気筒3A〜3Dにはそれぞれピストン4が嵌挿され、ピストン4の上方に燃焼室5が形成されている。 Each cylinder 3A~3D inserted respectively piston 4 is fitted, a combustion chamber 5 is formed above the piston 4. 上記ピストン4はコンロッドを介してクランクシャフト6に連結されている。 The piston 4 is connected to a crankshaft 6 via a connecting rod.
【0021】 [0021]
各気筒3A〜3Dの燃焼室5の頂部には点火プラグ7が装備され、そのプラグ先端が燃焼室5内に臨んでいる。 At the top of the combustion chamber 5 of each cylinder 3A~3D spark plug 7 it is equipped, the plug tip faces the combustion chamber 5. さらに、燃焼室5の側方部には、この燃焼室5内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁8が設けられている。 Furthermore, on the side of the combustion chamber 5, the fuel injection valve 8 for injecting fuel directly is provided in the combustion chamber 5. この燃料噴射弁8は、図略のニードル弁およびソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、そのパルス入力時期にパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を噴射するように構成されている。 The fuel injection valve 8 incorporates an unillustrated needle valve and a solenoid, by the pulse signal is input, opened by being driven by a time corresponding to the pulse width to the pulse input timing, the valve opening time It is configured so as to inject the amount of fuel in accordance with the.
【0022】 [0022]
そして、図3に示すように、上記燃料噴射弁8から点火プラグ7付近に向けて燃料が噴射されることにより、気筒内の温度状態が通常の場合には、図3の破線で示すように、燃料噴霧Faの外縁部が点火プラグ7の電極部位7aに位置するように、燃料噴射弁8の燃料噴射方向、噴霧角度および噴霧圧力が設定されている。 Then, as shown in FIG. 3, by which the fuel is injected toward the vicinity of the spark plug 7 from the fuel injection valve 8, when the temperature state in the cylinder is usually, as shown by the broken line in FIG. 3 as the outer edge of the fuel spray Fa are located on the electrode portion 7a of the ignition plug 7, the fuel injection direction of the fuel injection valve 8, the spray angle and the spray pressure is set. なお、気筒内が高温状態となると、燃料噴霧Faの外周部に位置する燃料が気化し易いために、通常時に比べて燃料の噴霧領域Faが図3の一点鎖線で示すように狭められる傾向がある。 Note that when the cylinder is heated to a high temperature, since the fuel is vaporized easily positioned on the outer periphery of the fuel spray Fa, tend to spray area Fa of the fuel compared to normal is narrowed as shown by a chain line in FIG. 3 is there. 上記燃料噴射弁8には、図外の燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して燃料噴射弁8に燃料が供給され、かつ、圧縮行程における燃焼室5内の圧力よりも高い燃料圧力が与えられるようになっている。 In the fuel injection valve 8, the fuel to the fuel injection valve 8 via the fuel supply passage and the like is supplied by an unillustrated fuel pump, and is given a higher fuel pressure than the pressure in the combustion chamber 5 in the compression stroke It has become way.
【0023】 [0023]
また、各気筒3A〜3Dの燃焼室5に対して吸気ポート9および排気ポート10が開口し、これらのポート9,10に吸気弁11および排気弁12が装備されている。 The intake port 9 and an exhaust port 10 is open to the combustion chamber 5 of each cylinder 3A-3D, the intake valve 11 and the exhaust valve 12 is equipped to these ports 9 and 10. これらの吸気弁11および排気弁12は、図外のカムシャフト等からなる動弁機構により駆動される。 These intake valves 11 and the exhaust valve 12 is driven by a valve operating mechanism comprising a camshaft or the like, not shown. そして、後に詳述するように各気筒が所定の位相差をもって燃焼サイクルを行うように、各気筒の吸・排気弁11,12の開閉タイミングが設定されている。 Then, each cylinder as described in detail later to perform a combustion cycle with a predetermined phase difference, opening and closing timing of the intake and exhaust valves 11, 12 of each cylinder is set.
【0024】 [0024]
吸気ポート9および排気ポート10には吸気通路15および排気通路16が接続されている。 An intake passage 15 and an exhaust passage 16 is connected to the intake port 9 and the exhaust port 10. 吸気通路15には、吸気量調節手段としてのスロットル弁(吸気通路面積を調節するバルブ)が設けられ、当実施形態では、吸気量を制御する際における応答性を高めるため分岐吸気通路15aにスロットル弁17が設けられている。 The intake passage 15, a throttle valve of the intake air amount adjusting means (valve for adjusting an intake passage area) is provided, in this embodiment, the throttle to the branch intake passage 15a to enhance the responsiveness at the time of controlling the intake air amount valve 17 is provided. すなわち、吸気通路15は、サージタンク15bの下流に気筒別の分岐吸気通路15aを有し、各分岐吸気通路15aの下流端が各気筒の吸気ポート9に連通するが、その各分岐吸気通路15aの下流端近傍に、各分岐吸気通路15aを同時に絞り調節する多連型のロータリバルブからなるスロットル弁17が配設されている。 That is, the intake passage 15 has a cylinder of the branch intake passage 15a downstream of the surge tank 15b, although the downstream end of the branch passage 15a communicates with the intake port 9 of each cylinder, each branch passage 15a of the downstream end near the throttle valve 17 consisting of multiple-type rotary valve for adjusting aperture of each branch intake passage 15a at the same time it is provided. このスロットル弁17は、アクチュエータ18により駆動されるように構成されている。 The throttle valve 17 is configured to be driven by an actuator 18.
【0025】 [0025]
上記吸気通路15におけるサージタンク15bの上流に位置する共通吸気通路15cには、吸気量を検出するエアフローセンサ20が設けられている。 The common intake passage 15c located upstream of the surge tank 15b in the intake passage 15, an air flow sensor 20 is provided for detecting the intake air amount. また、上記クランクシャフト6に対し、その回転角を検出するクランク角センサが設けられており、当実施形態では、後に詳述するように、互いに一定量だけ位相のずれたクランク角信号を出力する2つのクランク角センサ21,22が設けられている。 Further, with respect to the crank shaft 6, and a crank angle sensor is provided for detecting the rotation angle, in this embodiment, as described later, and outputs a crank angle signal a predetermined amount by the phase shift from each other two crank angle sensors 21 and 22 are provided. さらに上記クランクシャフト6に対し、その特定回転位置を検出することで気筒識別信号を与えることのできるカム角センサ23が設けられている。 Further with respect to the crank shaft 6, and the cam angle sensor 23 capable of providing a cylinder identification signal is provided by detecting the specific rotational position. なお、この他にもエンジンの制御に必要な検出要素として、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ24、アクセル開度(アクセル操作量)を検出するアクセル開度センサ25等が装備されている。 As detection elements necessary for the control of the addition to the engines, coolant temperature sensor 24 for detecting the temperature of engine cooling water, an accelerator opening sensor 25 for detecting the accelerator opening (accelerator operation amount) is equipped .
【0026】 [0026]
図1において30は、制御手段としての機能を有するECU(エンジンコントロールユニット)であり、上記各センサ20〜25からの信号を受け、上記燃料噴射弁8に対して燃料噴射量および噴射時期を制御する制御信号を出力するとともに、点火プラグ7に対して点火時期を制御する制御信号を出力し、さらにスロットル弁17のアクチュエータ18に対してスロットル開度を制御する制御信号を出力するとともに、必要に応じてエンジンを再始動させるためのスタータ31に所定のタイミングで作動指令信号を出力するように構成されている。 In Figure 1 30 is the ECU (engine control unit) which functions as the control unit receives signals from the sensors 20 to 25, the fuel injection amount and controlling the injection timing with respect to the fuel injection valve 8 it outputs a control signal to outputs a control signal for controlling the ignition timing with respect to the spark plug 7, and outputs a control signal for controlling the throttle opening further to the actuator 18 of the throttle valve 17, necessary to in response and is configured to output the operation command signal at a predetermined timing starter 31 for restarting the engine. 上記スタータ31は、エンジン本体のクランクシャフト6等に設けられたリングギアと歯合するピニオンギアが出力軸に設けられた駆動モータを有し、上記クランクシャフト6を回転駆動することによりエンジンを再始動させるように構成されている。 The starter 31, the engine re by a pinion gear to the ring gear and meshes provided on the crankshaft 6 of the engine body has a driving motor provided on the output shaft, for rotating the crankshaft 6 It is configured to start.
【0027】 [0027]
そして、エンジンのアイドリング状態で、予め設定されたエンジン停止条件が成立したときに、燃料噴射弁8からの燃料の噴射を停止するとともに、点火プラグ7の点火動作を停止する等により、自動的にエンジンを停止させるとともに、その後にエンジンの再始動条件が成立したときに、エンジンを自動的に再始動させる制御が実行されるようになっている。 Then, in the idling state of the engine, when the preset engine stop condition is satisfied, it stops the fuel injection from the fuel injection valve 8, such as by stopping the ignition operation of the ignition plug 7, automatically to stop the engine, when the condition for restarting the engine is satisfied then, so that the control for automatically restarting the engine is performed. 上記エンジンの自動停止時には、圧縮行程にある気筒および膨張行程にある気筒において、ピストン4が上死点方向に移動する際における抵抗を大きくすべく、少なくともこれらの気筒に対する吸気量を増大させ、特に膨張行程となる気筒に対してより多く吸気を供給するように、上記スロットル弁17をエンジンの停止動作期間中における所定期間だけ所定の開状態とする制御が実行される。 During the automatic stop of the engine, the cylinder in the cylinder and the expansion stroke in the compression stroke, in order to increase the resistance at the time when the piston 4 is moved to the top dead center direction, increasing the amount of intake air for at least these cylinders, in particular to provide more air into the cylinder as the expansion stroke, the control of only a predetermined open state for a predetermined period of time the throttle valve 17 during the rundown of the engine is executed.
【0028】 [0028]
上記のように停止条件の成立時に自動停止状態となったエンジンを再始動させる際には、膨張行程にある気筒で燃焼を行わせることによりエンジンを正転方向に駆動するが、エンジン停止時のピストンの位置が所定範囲にある場合、先ずエンジン停止時の圧縮行程気筒に初回の燃焼を実行してエンジンを少し逆転させることにより、膨張行程にある気筒のピストンを上昇させて気筒内の圧力を高めた後に、当該膨張行程気筒で燃焼を行わせるようにする。 When the engine is restarted with a automatic stop state when the establishment of the stop condition as described above, but to drive the engine by causing combustion in the cylinder in the expansion stroke in the forward direction, when the engine is stopped If the position of the piston is in a predetermined range, the first possible to slightly reverse the engine running initial combustion in the compression stroke cylinder when the engine is stopped, the pressure of raising the cylinder of the piston in the expansion stroke cylinder after elevated, so as to perform combustion in the expansion-stroke cylinder.
【0029】 [0029]
また、エンジンの再始動時に、上記のように圧縮行程気筒での初回燃焼、膨張行程気筒での燃焼を行うとともに、初回燃焼後の圧縮行程気筒の気筒内に燃焼用空気を残存させて圧縮行程気筒のピストンが上昇に転じてから上死点付近に達したときに再燃焼を行わせる第1再始動モードと、圧縮行程気筒での初回燃焼及び膨張行程気筒での燃焼は行うが、圧縮行程気筒での再燃焼(第2回目の燃焼)は行わない第2再始動モードと、圧縮行程気筒での初回燃焼を行わずにスタータ31でアシストしつつ膨張行程気筒での燃焼及びその次の圧縮行程気筒での燃焼により始動を行う第3再始動モードとを、ピストンの停止位置に応じて選択的に実行するようになっている。 Further, when the engine is restarted, the initial combustion in the compression stroke cylinder as described above, performs combustion in the expansion-stroke cylinder, the compression stroke by residual combustion air into the cylinder of the compression stroke cylinder after the initial combustion a first restart mode the cylinder of the piston causes the reburning upon reaching near the top dead center from the turned upward, carried out the combustion in the first combustion and expansion stroke cylinder in the compression stroke cylinder, but the compression stroke a second restart mode is not performed reburn (second round of combustion) in the cylinder, the combustion of the assist while being expansion-stroke cylinder in the starter 31 without first combustion in the compression stroke cylinder and its subsequent compression and a third restart mode for starting the combustion in the stroke cylinder, so that the selectively executed according to the piston stop position.
【0030】 [0030]
上記ECU30によるエンジンの停止制御を、図4に示すフローチャートに基づいて説明する。 The stop control of the engine by the ECU 30, will be described with reference to a flowchart shown in FIG. このフローチャートに示す処理は、エンジンが運転されている状態からスタートし、ECU30において、まず自動停止条件が成立したか否かを判定する(ステップS1)。 The process shown in this flowchart starts from a state where the engine is operated, determines the ECU 30, whether the automatic stop condition is satisfied first (step S1). すなわち、車速およびエンジン温度(エンジン冷却水の温度)等の検出値に基づき、例えば車速が0の停車状態が所定時間以上に亘って持続し、かつエンジン温度が所定範囲内にあり、さらにエンジンを停止させることに格別の不都合がない状況にある場合等に、自動停止条件が成立したと判定される。 That is, based on the detected value of vehicle speed and engine temperature (engine coolant temperature), for example, a stopped state of the vehicle speed is zero lasts for more than a predetermined time, and the temperature of the engine is within a predetermined range, a further engine etc. when in the situation there is no particular disadvantage in stopping the automatic stop condition is determined to be satisfied.
【0031】 [0031]
上記自動停止条件が成立したときは、エンジンの各気筒に対する燃料供給を停止した後(ステップS2)、一旦スロットル弁17を所定開度に開いた後(ステップS3)、エンジン回転数が所定回転数以下となるまで、上記スロットル弁17を開放状態に保持するとともに(ステップS4)、エンジン回転数が所定回転数以下となった時点で上記スロットル弁17を閉止状態とする(ステップS5)。 When the automatic stop condition is satisfied, after stopping the fuel supply to each cylinder of the engine (step S2), and once after opening the throttle valve 17 to a predetermined opening degree (step S3), and the predetermined speed is the engine speed It follows until holds the throttle valve 17 in an open state (step S4), and the throttle valve 17 and the closed state when the engine speed becomes equal to or less than a predetermined rotational speed (step S5). 続いて、ステップS6でエンジンが停止状態となったか否かを判定し、YESと判定されると、下記の停止位置検出ルーチンにより、エンジンの停止時に膨張行程にあるピストンの停止位置を検出する検出制御を実行した後(ステップS6)、後述のエンジンの再始動制御を実行する(ステップS7)。 Subsequently, it is judged whether the engine is in the stopped state at step S6, it is determined YES, and the stop position detecting routine below detection for detecting the stop position of the piston in the expansion stroke when the engine is stopped after executing the control (step S6), and executes the restart control will be described later of the engine (step S7).
【0032】 [0032]
図5は、ECU30に設けられたピストン位置検出手段において実行されるピストン停止位置の検出ルーチンを示している。 Figure 5 shows the routine for detecting the piston stop position is performed in piston position detecting means provided on the ECU 30. この検出ルーチンの制御がスタートすると、第1クランク角信号CA1(第1クランク角センサからの信号)および第2クランク角信号CA2(第2クランク角センサからの信号)に基づき、第1クランク角信号CA1の立ち上がり時に第2クランク角信号CA2がLowであるか否か、または第1クランク角信号CA1の立ち下がり時に第2クランク角信号CA2がHighであるか否かを判定する。 When control of this detection routine is started, based on the first crank angle signal CA1 (first signal from a crank angle sensor) and the second crank angle signal CA2 (signal from the second crank angle sensor), the first crank angle signal the second crank angle signal CA2 when the second crank angle signal CA2 during rise whether Low, or falling edge of the first crank angle signal CA1 of CA1 determines whether it is High. 要するに、エンジンの停止動作時における上記信号CA1,CA2の位相の関係が、図6(a)のようになるか、それとも図6(b)のようになるかを判別することにより、エンジンが正転状態にあるか逆転状態にあるかを判別する(ステップS11)。 In short, the phase relationship of the signals CA1, CA2 during the operation stop of the engine is, by determining whether so of FIG. 6 (a), or is shown in FIG. 6 (b), the engine is positive to determine whether the or reverse rotation state is in rolling state (step S11).
【0033】 [0033]
すなわち、エンジンの正転時には、図6(a)のように、第1クランク角信号CA1に対して第2クランク角信号CA2が半パルス幅程度の位相遅れをもって生じることにより、第1クランク角信号CA1の立ち上がり時に第2クランク角信号CA2がLow、第1クランク角信号CA1の立ち下がり時に第2クランク角信号CA2がHighとなる。 That is, when forward rotation of the engine, as shown in FIG. 6 (a), the by second crank angle signal CA2 to the first crank angle signal CA1 is generated with a phase delay of about half pulse width, the first crank angle signal the second crank angle signal CA2 to the rise of CA1 is Low, the second crank angle signal CA2 becomes High at the falling edge of the first crank angle signal CA1. 一方、エンジンの逆転時には、図6(b)のように、第1クランク角信号CA1に対して第2クランク角信号CA2が半パルス幅程度の位相の進みをもって生じることにより、エンジンの正転時とは逆に第1クランク角信号CA1の立ち上がり時に第2クランク角信号CA2がHigh、第1クランク角信号CA1の立ち下がり時に第2クランク角信号CA2がLowとなる。 On the other hand, during reverse rotation of the engine, as shown in FIG. 6 (b), the by second crank angle signal CA2 to the first crank angle signal CA1 is generated with an advance of about half pulse width phase, during forward rotation of the engine the second crank angle signal CA2 at the rising edge of the first crank angle signal CA1 is High, the second crank angle signal CA2 at the fall of the first crank angle signal CA1 becomes Low contrary to the.
【0034】 [0034]
そこで、ステップS11の判定がYESであれば、エンジンの正転方向のクランク角変化を計測するためのCAカウンタをアップし(ステップS12)、ステップS11の判定がNOの場合は、上記CAカウンタをダウンする(ステップS13)。 Therefore, if YES is determined in step S11, when up the CA counter for measuring the forward direction of the crank angle change of the engine (step S12), the determination of step S11 NO, the above CA counter down (step S13). そして、エンジン停止後に上記CAカウンタの計測値を調べることでピストン停止位置を求める(ステップS14)。 Then, a piston stop position by looking at the measurement value of the CA counter after the engine is stopped (step S14).
【0035】 [0035]
図7は、ECU30に設けられた再始動制御手段において実行されるエンジンの再始動制御ルーチンを示している。 Figure 7 shows the engine restart control routine executed in the restart control means provided in ECU 30. このエンジンの再始動制御ルーチンがスタートすると、まず予め設定されたエンジン再始動条件が成立したか否かを判定し(ステップS21)、NOと判定された場合には、そのままリターンすることにより待機する。 When restart control routine of the engine is started, it is determined whether the first preset engine restart condition is satisfied (step S21), and if the answer is NO, the process waits by returning it .
【0036】 [0036]
上記ステップS21でYESと判定され、停車状態にある車両を発進するためにアクセル操作等が行われたり、バッテリー電圧が低下し、あるいは車載のエアコンが作動状態なったりする等により、エンジンの再始動条件が成立したことが確認された場合には、ECU30に設けられた空気温度推定手段により推定された気筒内の空気温度が、予め設定された基準値よりも高いか否かを判定し(ステップS22)、YESと判定された場合には、後述する第3再始動モードの制御(R3)を実行する。 YES is determined in step S21, by such or accelerator operation or the like is performed to start the vehicle in a stopped state, and decreases the battery voltage, or vehicle air conditioner may become activated state, restarting the engine condition in the case where it is confirmed that satisfied, the air temperature inside the cylinder that is estimated by the air temperature estimation means provided in the ECU30 is, to determine higher or not than a preset reference value (step S22), if the determination is YES executes control of the third restart mode described below (R3). 上記温度の基準値は、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒等において燃焼を行うことによりエンジンを再始動させることができる燃焼エネルギーが得られるか否かを判定するために設定されたものである。 Reference value of the temperature are those that are set to determine whether the combustion energy can restart the engine by performing combustion in a cylinder or the like in the expansion stroke at the time of stop of the engine is obtained .
【0037】 [0037]
具体的には、エンジンの自動停止時に水温センサ24により検出されたエンジンの冷却水温度と、図外の吸気温センサにより検出された吸気温度と、タイマにより検出されたエンジンの自動停止状態の継続時間とに基づき、予め行った実験データに基づいて作成したテーブルから気筒内の空気温度を読み出し、あるいは予め作成した関数式に基づいて気筒内の空気温度を算出することにより、再始動開始時点における気筒内の空気温度を推定する。 Specifically, a cooling water temperature of the engine detected by the water temperature sensor 24 during the automatic stop of the engine, the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor outside the drawing, the continuation of the automatic stop state of the engine detected by the timer based on the time and reads the air temperature inside the cylinder from the table prepared in advance based on experiments conducted data, or by calculating the air temperature inside the cylinder on the basis of a previously prepared function formula, the restart beginning to estimate the air temperature in the cylinder. そして、例えば各気筒内の空気温度が150°以上になり、気筒内の空気密度が極めて低いために気筒内の空気量が極端に少ない状態にある場合には、充分な燃焼エネルギーが得られないと判断して第3再始動モードの制御(R3)が実行されるようになっている。 Then, for example, air temperature within each cylinder is more than 0.99 °, when in the air amount is extremely small state of the air density in the cylinder for very low in the cylinder is not sufficient combustion energy is obtained control of the third restart mode (R3) is adapted to be executed to determine the.
【0038】 [0038]
次に、ECU30に設けられた空気密度推定手段により推定された気筒内の空気密度が、予め設定された基準値よりも低いか否かを判定し(ステップS23)、NOと判定された場合には、上記スタータ31による再始動のアシスト(スタートアシスト)を行うか否かを判定するための判定領域として、図8の実線で示す通常の領域Aを設定する(ステップS24)。 Then, when the air density inside the cylinder that is estimated by the air density estimating means provided in the ECU30 is, determines whether lower or not than a preset reference value (step S23), it is determined as NO as the determination area for determining whether to restart the assist (start assist) by the starter 31, to set the normal region a indicated by a solid line in FIG. 8 (step S24). この通常の領域Aは、ピストンの上死点TDCと下死点BDCとの中間位置A0よりもTDC寄りの領域A1と、BDC寄りの領域A2とからなっている。 The normal area A includes an area A1 of the TDC closer than an intermediate position A0 to the dead center TDC and the bottom dead center BDC of the piston, consists BDC side of the region A2 Prefecture. なお、上記気筒内の空気密度は、気筒内の空気温度に比例するため、ECU30に設けられた空気温度推定手段により推定された空気温度に応じてエンジンの再始動開始時点における気筒内の空気密度が推定されるようになっている。 The air density within the cylinder is proportional to the air temperature inside the cylinder, the air density in the cylinder at the restart beginning of the engine in accordance with the air temperature estimated by the air temperature estimating means provided in the ECU30 There has been adapted to be estimated.
【0039】 [0039]
一方、上記ステップS23でYESと判定され、気筒内の空気密度が予め設定された基準値よりも低いことが確認された場合には、上記通常領域AのTDC寄りの領域A1およびBDC寄りの領域A2を、それぞれ図9の破線で示すように所定幅α,βだけ狭めてなる領域A′を上記判定領域として設定する(ステップS25)。 On the other hand, YES is determined in step S23, if it is lower than the reference value of the air density is set in advance in the cylinder is confirmed, TDC side of the area A1 and the BDC side of the region of the normal area A the A2, a predetermined width as shown by a broken line, respectively, in FIG 9 alpha, an area a 'formed by narrowing only β is set as the determination area (step S25). これにより、上記空気密度予測手段により予測された気筒内の空気密度が低い場合には、再始動開始時点からスタータ31を作動させる領域、つまり上記判定領域外の領域が広げられることになる。 Thus, when the air density inside the cylinder, which is predicted by the air density prediction means is low, the region for actuating the starter 31 from the restart beginning, i.e. so that the determination area outside the region is widened. また、上記のように再始動開始時点からスタータ31を作動させる領域を広げる際には、上記ピストンの停止位置よりも上死点TDC側の拡大幅αが、下死点側の拡大幅βよりも広く設定されるようになっている。 Further, when expanding the area for operating the starter 31 from the restart beginning as described above, enlargement range of the top dead center TDC side from the stop position of the piston α is from the enlargement width β of the bottom dead center It is adapted to be set widely.
【0040】 [0040]
そして、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒のピストン4の停止位置が上記判定領域内にあるか否かを判定し(ステップS26)、判定領域内にあると判定された場合には、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒が、上記ピストン4の停止位置が、TDC(上死点)側の領域A1にあるか否かを判定する(ステップS27)。 Then, the stop position of the cylinder of the piston 4 during stopping of the engine is in the expansion stroke is determined whether the above determination area (step S26), if it is determined to be within the determination region, the engine determines the cylinder in the expansion stroke at the time of stop, the stop position of the piston 4, whether in the area A1 of the TDC (top dead center) side (step S27).
【0041】 [0041]
上記ステップS26,S27の判定結果に基づき、上記ピストン4の停止位置が判定領域内であって、そのTDC側の領域A1内にあることが確認された場合には、第1再始動モードの制御(R1)を実行する。 Based on the determination result of step S26, S27, the stop position of the piston 4 is within the determination area, if it is confirmed in that TDC side in the area A1, control of the first restart mode to run the (R1). この第1再始動制御モードは、図9に基づいて後述するように、エンジンの停止時に圧縮行程にある気筒で初回の燃焼を行うことにより、エンジンをある程度逆転させた後に、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒内の圧力を高めた状態でこの気筒の燃焼を行ってエンジンを正転させるとともに、上記初回の燃焼を行った気筒のピストンが上死点付近に達したときに第2回目の燃焼を行わせるものである。 Expansion The first restart control mode, as will be described later with reference to FIG. 9, by performing the combustion of the first in the cylinder in the compression stroke when the engine is stopped, after the engine is somewhat reversed, when the engine is stopped causes normal rotation of the engine performing combustion of the cylinder in a state of elevated pressure in the cylinder in the stroke, the cylinder performing combustion of the first piston of the second when it reaches the vicinity of top dead center it is intended to carry out the combustion.
【0042】 [0042]
一方、ピストン4の停止位置が上記判定領域内であって、そのBDC(下死点)側の領域A2内にあることが確認された場合には、エンジンの停止時に圧縮行程にある気筒で初回の燃焼を行うが、この気筒における第2回目の燃焼は行わない第2再始動モードの制御(R2)を実行する。 On the other hand, the stop position of the piston 4 are the above determination area, in which case the BDC to be within the region A2 (bottom dead center) side is confirmed, first in the cylinder in the compression stroke when the engine is stopped performing combustion, but executes the control of the second restart mode is not performed and the second round of combustion in the cylinder (R2).
【0043】 [0043]
また、上記ピストン4の停止位置が判定領域外であることが確認された場合には、再始動開始時点からスタータ31による再始動のアシストを行いつつ、エンジンの停止時に圧縮行程にある気筒で初回の燃焼を行うことなく、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒での燃焼を行ってエンジンを再始動させる第3再始動モードの制御(R3)を実行する。 Also, if it stop position of the piston 4 is outside the determination area is confirmed, while performing an assist restart by the starter 31 from the restart beginning, first in the cylinder in the compression stroke when the engine is stopped without performing combustion, executes by performing combustion in the cylinder in the expansion stroke at the time of stop of the engine control in the third restart mode to restart the engine (R3).
【0044】 [0044]
図9は、図7のフローチャート中のステップS27でYESと判定され、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒のピストン停止位置が、予め設定された上記判定領域内であって、そのTDC側の領域A1内にあることが確認された場合に実行される第1再始動モードの制御動作R1を示している。 9, the determination is YES in step S27 in the flowchart of FIG. 7, the piston stop position of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped, a preset the determination area, the area of ​​the TDC side be in the A1 indicates the control operation R1 of the first restart mode which is executed when it is confirmed. この第1再始動モードの制御動作R1がスタートすると、まず上記ピストン停止位置検出手段により検出された上記気筒のピストン停止位置に基づき、エンジンの停止時に圧縮行程にある気筒および膨張行程にある気筒内の空気量をそれぞれ算出する(ステップS101)。 When the control operation R1 of the first restart mode is started, first, the piston based on the piston stop position of the cylinder detected by the stop position detecting means, the cylinder in the cylinder and the expansion stroke in the compression stroke when the engine is stopped It calculates the amount of air, respectively (step S101). 例えば図10に示す例において、エンジンの停止時点tで、圧縮行程にあるNo. For example, in the example shown in FIG. 10, the engine stop time point t, the compression stroke No. 1気筒および膨張行程にあるNo. In the 1 cylinder and the expansion stroke No. 2気筒内の空気量をそれぞれ算出する。 Amount of air in the second cylinder to be calculated.
【0045】 [0045]
具体的には、図5に示す停止位置検出ルーチンにより検出されたピストン停止位置から上記両気筒の燃焼室容積が求められる。 Specifically, the combustion chamber volume of both cylinders is calculated from the detected piston stop position by the stop position detecting routine shown in FIG. また、エンジン停止の際には、燃料カットされた時点からエンジンが数回転した後に停止するので、上記膨張行程にあるNo. At the time of engine stop, because the stop from the fuel cut time after the engine is rotated several, in the expansion stroke No. 2気筒内もある程度新気で満たされた状態にあり、かつエンジンの停止中に上記各気筒の気筒内圧力は略大気圧となっているので、上記燃焼室容積から各気筒内の新気量を求めることができる。 It is in a state filled with even fresh air somewhat in the second cylinder, and so the cylinder pressure of each cylinder during the stop of the engine has a substantially atmospheric pressure, air volume in each cylinder from the combustion chamber volume it can be obtained.
【0046】 [0046]
なお、燃料カット前に運転状態がλ=1のアイドル運転の場合は、スロットル弁17が閉じているため、エンジン停止までの早期が不充分な場合があり、エンジン停止の際における吸気圧力と停止までのエンジン回転数(サイクル数)から精度良く新気を求めるようにしてもよい。 In the case before the fuel cut operation state of the idling lambda = 1, since the throttle valve 17 is closed, there are cases insufficient early until the engine is stopped, the intake pressure at the time of engine stop stops from the engine speed (number of cycles) until may be determined accurately fresh air. また、エンジンの冷却水温度が80°C程度となるエンジンの温間状態で、エンジンが停止状態となった後に、1分間程度の時間が経過すると、気筒内の空気が所定温度、例えば100°C以上に上昇するため、気筒内の空気密度が低くなる傾向がある。 Further, in the warm state of the engine cooling water temperature of the engine is about 80 ° C, after the engine is in the stopped state, the time of about one minute has elapsed, the air in the cylinder reaches a predetermined temperature, e.g. 100 ° to increase more and C, there is a tendency that the air density in the cylinder is low. このような場合には、上記気筒内の空気密度に応じて空気量の算出値を補正することが好ましい。 In such a case, it is preferable to correct the calculated value of the air quantity in accordance with the air density in the cylinder.
【0047】 [0047]
続いて、上記ステップS101で算出されたNo. Subsequently, it calculated in step S101 No. 1気筒内の空気量、つまりエンジンの停止時点tで圧縮行程にあるNo. Amount of air in one cylinder, i.e. in the compression stroke at engine stop time point t No. 1気筒内の新気量に基づき、このNo. Based on the amount of fresh air in the cylinder 1, the No. 1気筒内に燃料を噴射することにより生成される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーンとなるように設定された量の燃料噴射を行うとともに(ステップS102)、エンジンの停止時点tで膨張行程にあるNo. With the air-fuel ratio of the mixture formed by injecting fuel into the first cylinder performs fuel injection amount is set to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (step S102), the engine stop time point t the expansion stroke No. 2気筒内に燃料を噴射することにより形成される混合気の空燃比が所定値(例えばλ=1の近傍またはλ≦1のリッチ)となるように算出された量の燃料噴射F1をNo. Air-fuel ratio of the mixture formed by injecting fuel into the two cylinders is a fuel injection F1 of the calculated amount to a predetermined value (for example, lambda = 1 in the vicinity or lambda ≦ 1 rich) No. 2気筒に対して実行する(ステップS103)。 It runs for two cylinders (step S103).
【0048】 [0048]
そして、上記No. Then, the above-mentioned No. 1気筒に噴射された燃料が気化するのに要する所定時間が経過した時点で、上記No. When the first cylinder to the injected fuel has passed a predetermined time required to vaporize, the No. 1気筒に対する点火を実行して初回の燃焼(図10の矢印▲1▼参照)を行うことにより(ステップS104)、エンジンのクランク軸を逆転させる。 By causing combustion of the first (arrow ▲ 1 ▼ see FIG. 10) by executing the ignition for one cylinder (step S104), and reversing the crankshaft of the engine. 上記初回の燃焼▲1▼を行った後に、クランク角センサのエッジ(クランク角信号の立ち上がりまたは立ち下がり)が検出されたか否かを検出することにより(ステップS105)、ピストンが動いたか否かを判定する。 After the combustion ▲ 1 ▼ the first, the crank angle sensor edge by (rising or falling edge of the crank angle signal) to detect whether or not is detected (step S105), whether the piston is moved judge.
【0049】 [0049]
上記ステップS105の判定結果がNOであり、失火によりピストンが動いていないことが確認された場合には、予め設定された所定時間が経過したか否かを判定し(ステップS106)、NOと判定された場合には、再点火を行った後(ステップS107)、上記ステップS105に移行してクランク角センサのエッジが検出されたか否かを再度判定する。 The determination result in step S105 is NO, when the piston is not moving has been confirmed by the misfire determines whether a predetermined time set in advance has elapsed (step S106), and NO is determined in a case where it is, after the re-ignition (step S107), it determines whether the edge of the crank angle sensor and proceeds to step S105 has been detected again.
【0050】 [0050]
上記ステップS106でYESと判定され、再始動制御の開始後に所定時間が経過してもピストンが動かなかった場合には、図11に示す第1のスタートアシスト制御を実行する(ステップS108)。 YES is determined in step S106, when the predetermined time after the start of the restart control piston did not move even after the lapse executes the first start assist control shown in FIG. 11 (step S108). 上記所定時間は、エンジンの停止時に圧縮行程にあるNo. The predetermined time is in the compression stroke when the engine is stopped No. 1気筒で初回の燃焼▲1▼を行った後に実際にエンジンが逆転し始めるまでのディレー時間を考慮するとともに、エンジンの再始動に要する時間を一定時間、つまり運転者が違和感を受けることのない時間内に抑えるために予め設定されたものである。 Indeed the engine is to consider the delay time to start to reverse after making initial combustion ▲ 1 ▼ at one cylinder, the time constant the time required for restarting the engine, i.e. the driver can not attacked discomfort those previously set in order to suppress in time.
【0051】 [0051]
上記ステップS105でYESと判定され、所定時間内にエンジンが逆転し始めたことが確認された場合には、エンジンの停止時に圧縮行程にあるNo. YES it is determined in step S105, when the engine is started to reverse is confirmed within a predetermined time, in the compression stroke when the engine is stopped No. 1気筒で初回の燃焼▲1▼を行うことにより駆動されたクランク軸の逆転量が予め設定された所定値よりも大きいか否かを判定する(ステップS109)。 Determines whether the reverse rotation amount of the driven crankshaft is larger than a predetermined value by performing a combustion ▲ 1 ▼ initial one cylinder (step S109). このステップSでNOと判定され、クランク軸の逆転量が小さいために、エンジンの停止時に膨張行程にあるNo. This is determined in step S NO, and is for the reverse rotation of the crankshaft is small, the expansion stroke when the engine is stopped No. 2気筒内の空気が充分に圧縮された状態にないことが確認された場合には、ステップS108に移行して図11に示す第1のスタートアシスト制御を実行する。 If it is not in a state where air is sufficiently compressed in the two-cylinder is confirmed, executing the first start assist control shown in FIG. 11 proceeds to step S108.
【0052】 [0052]
上記ステップS109でYESと判定された場合には、エンジンの停止時に圧縮行程にあるNo. If it is determined as YES in step S109 is in the compression stroke when the engine is stopped No. 1気筒で初回の燃焼▲1▼を行うことにより、このNo. By performing initial combustion ▲ 1 ▼ in 1 cylinder, this No. 1気筒のピストンが下死点Bを超えていないか否かを判定し(ステップS110)、NOと判定されて上記ピストンが下死点Bを超えたこと、つまり上記初回の燃焼▲1▼によるクランク軸の逆転量が大きすぎることが確認された場合には、上記ステップS108に移行して図11に示す第1のスタートアシスト制御を実行する。 1 cylinder of the piston is determined whether or not exceed the lower dead point B (step S110), it is determined NO to the piston exceeds the bottom dead center B, i.e. according to the above initial combustion ▲ 1 ▼ If it is confirmed amount of the reverse rotation of the crank shaft is too large, it executes the first start assist control shown in FIG. 11 and proceeds to step S108.
【0053】 [0053]
上記ステップS110でYESと判定されてNo. No. is determined as YES in step S110 1気筒のピストンが下死点Bを超えていないこと、つまり上記初回の燃焼▲1▼によるクランク軸の逆転量が適正値であることが確認された場合には、上記エッジの検出後に所定時間が経過した時点で、エンジンの停止時に膨張行程にあるNo. The first cylinder of the piston does not exceed the bottom dead center B, that is, if it reverses of the crankshaft due to the combustion ▲ 1 ▼ the first is proper value is confirmed, a predetermined time after the detection of the edge Once there has elapsed, No. in the expansion stroke when the engine is stopped 2気筒に対する点火S1を行った後(ステップS111)、図12に示す後述のスタートアシスト判定制御を実行する(ステップS112)。 After ignition S1 for 2 cylinder (step S111), and executes the start assist determination control will be described later shown in FIG. 12 (step S112).
【0054】 [0054]
次いで、所定のクランク角となった時点で、エンジンの停止時に圧縮行程にあるNo. Then is the time point when a predetermined crank angle, the compression stroke when the engine is stopped No. 1気筒に対する再度の燃料噴射F2および点火S2を行うことにより(ステップS113)、クランク軸を正転駆動する第二回目の燃焼▲2▼を行わせる。 By performing the fuel injection F2 and ignition S2 of again for one cylinder (step S113), the second round of combustion driven to normally rotate the crankshaft ▲ 2 ▼ to perform. この場合、上記No. In this case, the above-mentioned No. 1気筒内に残存する新気量を演算するとともに、上記燃料噴射F2よりNo. As well as calculating the amount of fresh air remaining in the first cylinder, No. from the fuel injection F2 1気筒内の空燃比が理論空燃よりもややリッチとなるように上記燃料噴射量を設定する。 Air-fuel ratio in one cylinder setting the fuel injection amount so as to slightly become richer than the stoichiometric air-fuel. その後、所定のタイミングで第2目のスタートアシスト判定制御を実行するとともに(ステップS114)、エンジンの停止時に吸気行程にあるNo. Thereafter, and executes the second day of start assist determination control at a predetermined timing (step S114), is in the intake stroke when the engine is stopped No. 3気筒に対して燃料噴射F3および点火S3を所定のタイミングで実行した後(ステップS115)、リターンして通常の制御状態に移行する。 After performing the fuel injection F3 and ignition S3 at a predetermined timing with respect to 3-cylinder (step S115), and proceeds to return to the normal control state.
【0055】 [0055]
図11は、図9のフローチャート中のステップS109またはステップS110でNOと判定された場合等に実行される第1のスタートアシスト制御動作を示している。 Figure 11 shows a first start assist control operation performed or when it is determined NO at the step S109 or step S110 in the flowchart of FIG. この制御動作がスタートすると、スタータ31の駆動を開始するとともに(ステップS41)、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒、つまり図10に示す例におけるNo. When this control operation is started, (step S41) starts the driving of the starter 31, No. in the example shown the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped, that is, FIG. 10 2気筒に対する点火S1を実行する(ステップS42)。 Performing ignition S1 for 2 cylinder (step S42). すなわち、図9のステップS103で既に燃料噴射F1が行われることにより、No. That is, by previously the fuel injection F1 is performed in step S103 of FIG. 9, No. 2気筒内に生成された混合気を燃焼させてエンジンを正転方向に駆動する。 The mixture gas generated in the two cylinders is burned to drive the engine in the normal direction.
【0056】 [0056]
また、図9のステップS101で算出された空気量に基づき、エンジン停止時に圧縮行程にあるNo. Further, based on the air amount calculated in step S101 of FIG. 9, in the compression stroke when the engine is stopped No. 1気筒内の空燃比が理論空燃比(λ=1)付近となる燃料噴射量を算出し、上記No. Air-fuel ratio in one cylinder is calculated stoichiometric air-fuel ratio (lambda = 1) near to become the fuel injection quantity, the No. 1気筒に対する燃料噴射F2を実行するとともに(ステップS43)、上記No. And it executes the fuel injection F2 for 1 cylinder (step S43), the No. 1気筒が上死点となった後に点火S2を実行する(ステップS44)。 1 cylinder performs ignition S2 is after a top dead center (step S44). なお、上記No. It should be noted that the above-mentioned No. 1気筒では、エンジンを逆転方向に駆動するために、図9のステップS102で既に燃料噴射が行われて初回の燃焼▲1▼が行われているため、この初回の燃焼時における燃料噴射を考慮して上記燃料噴射量の算出を行うようにする。 In one cylinder, in order to drive the engine in the reverse direction, since the initial combustion ▲ 1 ▼ already been the fuel injection at step S102 of FIG. 9 have been made, considering the fuel injection during the combustion of the first to perform the calculation of the fuel injection amount is.
【0057】 [0057]
次いで、ECU30に設けられた空気温度推定手段により推定されたエンジンの再始動時点における気筒内温度が、予め設定された基準温度よりも高いか否かを判定する(ステップS45)。 Then, it is judged the temperature in the cylinder at the restart time of the engine which is estimated by the air temperature estimation means provided in the ECU30 is, whether higher than a preset reference temperature (step S45). この基準温度は、スタータ31による再始動のアシストを行いつつ、エンジンの停止時に膨張行程および圧縮行程にある気筒での燃焼を行うことによりエンジンを再始動させる際に、エンジンの停止時に吸気行程にあるNo. The reference temperature, while performing the assist restarting by the starter 31, when the engine is restarted by performing the combustion in the cylinder in the expansion stroke and compression stroke when the engine is stopped, the intake stroke when the engine is stopped a No. 3気筒に対する燃料噴射F3を行うと、この燃料噴射F3により生成された混合気が、圧縮行程で自己着火が生じる可能性が高いか否かを判別するために設定された温度である。 When the fuel is injected F3 for three cylinders, the fuel injection mixture gas generated by F3 is a temperature set to determine whether there is a high possibility that self-ignition occurs in the compression stroke.
【0058】 [0058]
上記ステップS45でNOと判定されて気筒内温度が上記基準温度以下であることが確認された場合には、エンジンの停止時に吸気行程にあるNo. When it is determined that the NO-cylinder temperature at the step S45 is equal to or less than the reference temperature has been confirmed, it is in the intake stroke when the engine is stopped No. 3気筒に対し、その圧縮トップ前90degCAとなった時点で燃料噴射F3を実行する(ステップS46)。 To 3-cylinder, it executes a fuel injection F3 when it becomes its compression top previous 90DegCA (step S46). この燃料噴射F3により生成される混合気の空燃比A/Fが14程度のややリッチとなるように、上記No. As the air-fuel ratio A / F of the mixture formed by this fuel injection F3 becomes slightly rich of approximately 14, the No. 3気筒に対する燃料噴射量を設定する。 Setting the amount of fuel injection for the third cylinder. 次いで、上記No. Next, the above-mentioned No. 3気筒が上死点Tとなった直後に点火S3を実行する(ステップS47)。 3 cylinder performs ignition S3 is immediately after a top dead center T (step S47).
【0059】 [0059]
上記ステップS45でYESと判定されて気筒内温度が上記基準温度よりも高いことが確認された場合には、エンジンの停止時に吸気行程にあるNo. If YES determined as in-cylinder temperature at the step S45 is to be higher than the reference temperature has been confirmed, it is in the intake stroke when the engine is stopped No. 3気筒に対する燃料噴射F3を中止した後(ステップS48)、通常のタイミングで燃料の噴射および点火を行う通常の制御状態に移行する(ステップS49)。 After discontinuing the fuel injection F3 for 3 cylinders (step S48), the process proceeds to the normal control state of performing the injection and ignition of the fuel at the normal timing (step S49). そして、エンジンのクランク角度またはエンジンの再始動開始時点から経過時間に対応した値として予め設定されたマップから、スタータ31によるアシスト駆動を終了させるか否かを判断するために用いるエンジン駆動終了判定値Rを読み出して設定する(ステップS50)。 Then, from a preset map as a value corresponding to the time elapsed since the restart beginning of the crank angle or the engine of an engine, the engine driving end determination value used for determining whether to terminate the assist driving by the starter 31 It reads the R and set (step S50).
【0060】 [0060]
次に、現時点のエンジン回転数Neが上記駆動終了判定値R以上となったか否か判定し(ステップS51)、NOと判定された場合には、上記ステップS50に戻り、再びエンジン回転数Neが上記駆動終了判定値R以上となったか否か判定する。 Then, the engine speed Ne at the present time it is determined whether or not a said driving end determination value R or more (step S51), if the answer is NO, the process returns to the step S50, again the engine speed Ne determines whether a the driving end determination value R or more. そして、上記ステップS51においてYESと判定された時点で、スタータ31の駆動を停止してリターンする(ステップS52)。 Then, when it is judged as YES in step S51, the process returns to stop the driving of the starter 31 (step S52).
【0061】 [0061]
図9のステップS112,S114において実行されるスタートアシスト判定制御動作を、図12に基づいて説明する。 The start assist judgment control operation performed in step S112, S114 of FIG. 9 will be described with reference to FIG. 12. この判定制御動作がスタートすると、現時点(エンジンの停止時に膨張行程にあるNo.2気筒の燃焼が行われた後の時点、またはエンジンの停止時に圧縮行程にあるNo.3気筒の第2回目の燃焼が行われた後の時点)におけるエンジン回転数Neが、予め設定された基準回転数以上であるか否かを判定し(ステップS61)、NOと判定された場合には、後述する第2のスタートアシスト制御を実行する(ステップS62)。 When the judgment control operation is started, the present time (after the combustion of the No.2 cylinder in the expansion stroke at the time of stop of the engine is performed at the time or engine of the second round of No.3 cylinder in the compression stroke at the time of stop, engine speed Ne at the time) after the combustion has been performed, it is determined whether a preset reference rotation speed or more (step S61), when it is determined that the NO is second to be described later to run a start assist control (step S62).
【0062】 [0062]
また、上記ステップS61でNOと判定され、現時点のエンジン回転数が基準回転数以上であることが確認された場合には、ブレーキスイッチがOFFとなった状態でエンジンの再始動が行われたか否かを判定する(ステップS63)。 Further, NO is determined in step S61, if it is confirmed engine speed current is equal to or greater than a reference rotation speed, or restart of the engine is performed in the state in which the brake switch is turned OFF not determines whether or not (step S63). このステップS63でYESと判定され、運転者が車両の発進を意図してブレーキペダルから足を離すことにより、ブレーキスイッチがOFFとなった状態で、再始動条件が成立したことが確認された場合には、ブレーキスイッチがOFFとなった時点から所定時間内にアクセルスイッチがON状態となったか否かを判定することにより(ステップS64)、エンジンの再始動時における要求トルクが大きいか否かを判別する。 In this step S63 is determined YES, and by releasing the foot from the brake pedal the driver intended to start of the vehicle, when the brake switch is in a state in which it became the OFF, it was confirmed that the restart condition is satisfied the (step S64) by judging whether the accelerator switch within a predetermined time from when the brake switch is turned OFF is turned oN, whether the larger the required torque when the engine is restarted discrimination to. なお、車両が登坂状態であるか否か、または右折待機状態にあるか否か等によりエンジンの再始動時における要求トルクが大きいか否かを判別するようにしてもよい。 It may also be the vehicle to determine whether the required torque when the engine is restarted by whether whether uphill state, or the right turn waiting state or the like is large.
【0063】 [0063]
上記ステップS64でYESと判定され、エンジンの再始動時における要求トルクが大きいことが確認された場合には、エンジンの再始動開始時点からエンジンのクランク角が予め設定された基準角度となった時点までの経過時間が、予め設定された第1基準時間T1以上であるか否かを判定する(ステップS65)。 Time is determined as YES in the step S64, if it is confirmed that a large required torque at the time of engine restart, which consisted restart beginning of the engine and reference angle crank angle is set in advance of the engine elapsed time until it is determined whether a first reference time T1 or more set in advance (step S65). このステップS65でYESと判定された場合には、エンジンの再始動を失敗する可能性が高いと判断して後述する第2のスタートアシスト制御を実行する(ステップS66)。 If this is determined YES in step S65, it executes the second start assist control to be described later is determined to be likely to fail to restart the engine (step S66).
【0064】 [0064]
また、上記ステップS64でNOと判定され、エンジンの再始動時における要求トルクが小さいことが確認された場合には、エンジンの再始動開始時点からエンジンのクランク角が基準角度となった時点までの経過時間が、第1基準時間T1よりも長い時間に設定された第2基準時間T2以上であるか否かを判定する(ステップS67)。 Further, NO is determined in step S64, if it is confirmed required torque when the engine is restarted is low, from the restart beginning of the engine to the point where the crank angle of the engine becomes the reference angle elapsed time, it is determined whether the second reference time T2 or more, which is set longer than the first reference time T1 (step S67). このステップS67でYESと判定されてエンジンの再始動を失敗する可能性が高いことが確認された場合には、ステップS66に移行して第2のスタートアシスト制御を実行する。 This is determined as YES when it is confirmed likely to fail to restart the engine in step S67, the performing a second start assist control proceeds to step S66.
【0065】 [0065]
一方、上記ステップS63でNOと判定され、運転者が車両の発進を意図することなく、エアコンが作動状態となり、あるいはバッテリーの容量が減少する等によりエンジンの再始動条件が成立した状態にあることが確認された場合には、エンジンの再始動開始時点からエンジンのクランク角が基準角度となった点までの経過時間が、第2基準時間T2よりも長い時間に設定された第3基準時間T3以上であるか否かを判定する(ステップS68)。 On the other hand, NO is determined in step S63, without the driver intends to start the vehicle, it is in a state where air becomes the operating state, or the engine restart condition by such capacity of the battery is reduced is satisfied if but is confirmed, the third reference time elapsed time from the restart beginning of the engine to the point where the crank angle of the engine becomes the reference angle, it is set longer than the second reference time T2 T3 It determines a whether more (step S68). このステップS68でYESと判定されてエンジンの再始動を失敗する可能性が高いことが確認された場合には、ステップS66に移行して第2のスタートアシスト制御を実行する。 This is determined as YES when it is confirmed likely to fail to restart the engine in step S68, it executes the second start assist control proceeds to step S66.
【0066】 [0066]
図13は、上記判定制御動作のステップS62またはステップS66で実行される第2のスタートアシスト制御動作を示している。 Figure 13 shows a second start assist control operation executed in step S62 or step S66 of the determination control operation. この制御動作がスタートすると、スタートアシスト時にエンジン回転数およびエンジン回転方向の抵抗力を算出する後述の算出制御を実行した後(ステップS71)、このエンジン回転数およびエンジン回転方向の抵抗力に基づき、現時点におけるエンジンの運転状態が、図15の第1領域にあるか否か、つまりエンジンの高回転・高抵抗領域にあるか否かを判定する(ステップS72)。 When this control operation is started, after performing the calculation control described later for calculating the engine speed and the resistance force of the engine rotational direction during start assist (step S71), based on the engine speed and the resistance force of the engine rotational direction, operating condition of the engine at the present time is, whether the first region in FIG. 15, i.e. determines whether the high-speed and high-resistance region of the engine (step S72).
【0067】 [0067]
上記ステップS72でNOと判定され、エンジンが低回転・低抵抗領域にあってエンジンが逆転している可能性が高いことが確認された場合には、スタータ31の駆動を待機するとともに(ステップS73)、エンジンの運転状態が図15の第1領域から、図15の斜線で示す第2領域に移行したか否かを判定し(ステップS74)、YESと判定されてエンジンが正転領域に移行したことが確認された時点で、スタータ31の駆動を実行する(ステップS75)。 NO it is determined in the step S72, the if the engine is the engine be in the low rotation and low resistance region is confirmed that are likely to be reversed, with waits for driving of the starter 31 (step S73 ), from the first region of the operating state of the engine 15, it is determined whether or not shift to the second region indicated by oblique lines in FIG. 15 (step S74), it is determined YES engine shifts in the forward region it was the when it is confirmed, to perform the driving of the starter 31 (step S75).
【0068】 [0068]
一方、上記ステップS72でYESと判定されてエンジンが高回転・高抵抗領域にあることが確認された場合には、エンジン回転数Neが予め設定された基準回転数以下に低下したか否かを判定し(ステップS76)、NOと判定された場合には、スタータ31の駆動を待機する(ステップS77)。 On the other hand, if the engine is determined as YES in Step S72 is in the high-speed and high-resistance region is confirmed, whether the engine speed Ne falls below a preset reference rotational speed determined (step S76), when it is determined that the NO waits for driving of the starter 31 (step S77). そして、上記ステップS76でYESと判定された時点で、ステップS75に移行してスタータ31の駆動を開始した後、エンジン回転数Neが予め設定された駆動終了判定値R以上に上昇したか否かを判定し(ステップS78)、YESと判定された時点でスタータ31の駆動を終了する(ステップS79)。 Then, the at the time of the determination is YES in step S76, after starting the driving of the starter 31 proceeds to step S75, the whether the engine speed Ne is increased to set driving end determination value or more R previously determines (step S78), and terminates the driving of the starter 31 when it is determined that YES (step S79).
【0069】 [0069]
図14は、図13に示すフローチャートのステップS71で実行されるエンジン回転数および抵抗力の算出制御動作を示している。 Figure 14 illustrates the calculation control operation of the engine speed and the resistance force which is executed in step S71 of the flowchart shown in FIG. 13. この制御動作がスタートすると、エンジンの停止時に膨張行程にある燃料で燃焼を行った後に検出された角加速度に対応した燃焼エネルギーEcを、図外のマップに基づいて推定するとともに(ステップS81)、現在のエンジン回転数に対応した燃焼エネルギーEuを図外のマップに基づいて算出する(ステップS82)。 When this control operation is started, the combustion energy Ec corresponding to the detected angular acceleration after the combustion fuel in the expansion stroke at the time of stop of the engine, as well as estimated based on a non-illustrated map (step S81), It is calculated based on the combustion energy Eu corresponding to the current engine speed map, not shown (step S82).
【0070】 [0070]
次いで、ピストンが所定のクランク角間を移動して筒内の空気が圧縮されることにより生じるエネルギーロスEpを、図外のマップに基づいて算出するとともに(ステップS83)、ピストンが所定のクランク角間を移動する際の摩擦抵抗に応じて生じるエネルギーロスEfを、図外のマップに基づいて算出した後(ステップS84)、ピストンが所定のクランク角間を移動する際に生じるバルブスプリングの反力に対応したエネルギーロスEvを、図外のマップに基づいて算出する(ステップS85)。 Then, the energy loss Ep generated by the piston air in the cylinder to move between predetermined crank angle is compression, (step S83) to calculate on the basis of a non-illustrated map, the piston between predetermined crank angle energy loss Ef generated according to the frictional resistance during movement, after calculating, based on a non-illustrated map (step S84), the piston corresponding to the reaction force of the valve spring that occurs when moving between predetermined crank angle energy loss Ev, is calculated on the basis of a non-illustrated map (step S85).
【0071】 [0071]
そして、上記ステップS81〜S85で算出した各エネルギーに基づいてエンジンのクランクが所定角度となった後の運動エネルギーE(=Ec+Eu−Ep−Ef−Ev)を算出するとともに(ステップS86)、この運動エネルギーEに基づいてエンジンのクランクが所定角度となった時点におけるエンジン回転数の予測値を算出するとともに(ステップS87)、上記エンジン回転数の予測値と、上記エネルギーロスEp,Ef,Evとに基づいてエンジンのクランクが所定角度となった時点におけるエンジンの回転抵抗の予測値を算出する。 Then, the crank of the engine to calculate the kinetic energy E after a predetermined angle (= Ec + Eu-Ep-Ef-Ev) based on each energy calculated at step S81~S85 (step S86), this movement with a crank of the engine based on the energy E is calculated predicted value of the engine rotational speed at the time when a predetermined angle (step S87), and the predicted value of the engine rotational speed, the energy loss Ep, Ef, to the Ev based crank the engine to calculate the predicted value of the rotational resistance of the engine at the time when a predetermined angle.
【0072】 [0072]
図7のフローチャート中のステップS27でNOと判定され、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒のピストン停止位置が、予め設定された上記判定領域内であって、そのBDC側の領域A2内にあることが確認された場合に実行される第2再始動モードは、第1再始動モードの制御動作R1を示す図9のフローチャート中のステップS102において実行される燃料噴射によりNo. NO it is determined in step S27 in the flowchart of FIG. 7, the piston stop position of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped, a preset the determination area, is in its BDC side of the region A2 second restart mode which is executed when it is confirmed, No. by the fuel injection performed in step S102 in the flowchart of FIG. 9 showing the control operation R1 of the first restart mode 1気筒(エンジンに停止時に圧縮行程にある気筒)の空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチになるように制御される点と、上記No. And that the air-fuel ratio of one cylinder (cylinder in the compression stroke at the time of stopping the engine) is controlled to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio or, the No. 1気筒に対する再度の燃料噴射F2および点火S2(ステップS113)が行われない点を除き、図9に示す第1再始動モードの制御動作R1と同様の処理が実行されるようになっている。 Except that again for 1 cylinder fuel injection F2 and ignition S2 (step S113) is not performed, so that the same processing as the control operation R1 of the first restart mode shown in FIG. 9 is executed.
【0073】 [0073]
図16は、図7のフローチャート中のステップS26でNO判定されてエンジン停止時に膨張行程にあるピストン4の停止位置が、予め設定された判定領域外にあるとき、あるいは上記フローチャートのステップS22でYESと判定されて気筒内の空気温度が極めて高い場合に実行される第3再始動モードの制御動作R3を示している。 16, when it is determined NO at step S26 in the flowchart of FIG. 7 stop position of the piston 4 in the expansion stroke when the engine is stopped, is outside the determination area set in advance, or YES in step S22 of the flow chart air temperature determination has been the cylinder indicates the control operation R3 of the third restart mode executed when extremely high. この第3再始動モードの制御動作R3がスタートすると、まずスタータ31の駆動を開始するとともに(ステップS91)、エンジンの停止時におけるピストンの停止位置に基づき、エンジンの停止時に圧縮行程にある気筒および膨張行程にある気筒の空気量を算出した後(ステップS92)、これらの気筒内の各空燃比が理論空燃比付近(λ=1)となるように燃料噴射F3を実行する(ステップS93)。 When the control operation R3 of the third restart mode is started, (step S91) starts the driving of the first starter 31 based on the piston stop position at the time of stopping the engine, the cylinder and in the compression stroke when the engine is stopped after calculating the amount of air cylinder in the expansion stroke (step S92), the air-fuel ratio in these cylinders to perform a fuel injection F3 so that the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio (lambda = 1) (step S93). なお、上記両気筒に対する燃料噴射量を算出する際に基準となる気筒内の空気量は、各気筒内の空気温度に対応して変化する空気密度に基づいて補正することが好ましい。 The air quantity in the cylinder as a reference when calculating the fuel injection quantity with respect to the both cylinders are preferably corrected based on the air density which varies in response to the air temperature in each cylinder.
【0074】 [0074]
そして、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒に対する燃料の噴射後に、この燃料の気化時間を考慮して設定された時間が経過した時点で、上記気筒に対する点火S1を実行する(ステップS94)。 Then, the post injection of fuel to the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped, when the time set in consideration of the vaporization time of the fuel has passed, executing the ignition S1 with respect to the cylinder (step S94). また、エンジンの停止時点に圧縮行程にある気筒が所定クランク角となった時点で、この気筒に対する燃料噴射F2を行った後(ステップS95)、上記図11に示す第2再始動モードR2のステップS44〜S52と同様の制御を実行する。 Further, the step of when the cylinder in the compression stroke in the stop time of the engine reaches a predetermined crank angle, after the fuel injection F2 for the cylinders (step S95), the second restart mode R2 shown in FIG. 11 It executes the same control as S44~S52.
【0075】 [0075]
以上のように、各気筒が所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張および排気の各行程からなるサイクルを行うように構成された多気筒4サイクルエンジンにおいて、エンジンの出力を要しない所定のアイドリング状態となってエンジンの停止条件が成立した場合には、この停止条件の成立時点で燃料供給が停止されることにより、エンジン回転数が次第に低下してエンジンが自動停止状態となる。 As described above, the intake each cylinder at a predetermined phase difference, compression, in a multi-cylinder four-cycle engine configured to perform a cycle consisting of the stroke of the expansion and exhaust, a predetermined idling state not requiring the output of the engine and is when the engine stop condition is satisfied by, by the fuel supply is stopped at the established time of this stop condition, the engine is automatically stopped engine speed gradually decreases.
【0076】 [0076]
そして、上記自動停止状態にあるエンジンを再始動させる際に、エンジン停止時に膨張行程にある気筒のピストンの停止位置を検出し、このピストンの停止位置が上記気筒の燃焼によってエンジンの再始動を行い得るか否かを判定するために設定され判定領域内である場合には、原則としてスタータ31を作動させることなくエンジンを再始動させる図9に示す再始動制御を実行し、上記ピストンの停止位置が上記気筒の燃焼によってエンジンの再始動を行い得る上記判定領域よりも上死点側または下死点側にある場合には、再始動開始時点からスタータ31を作動させることによりエンジンを再始動させる図10に示す再始動制御を実行するように構成されたエンジンの始動装置において、エンジンの再始動開始時点における気筒内の空気 Then, when the engine is restarted in the automatic stop state, to detect the stop position of the piston of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped, the stop position of the piston performs a restart of the engine by combustion of the cylinder If set to determine whether the obtained is within the determination area, executes the restart control shown in FIG. 9 to restart the engine without operating the starter 31 in principle, the stop position of the piston there when in the determination top dead center or bottom dead center than the region that can perform restart of the engine by combustion of the cylinder, the engine is restarted by actuating the starter 31 from the restart beginning in the starting device configured engine to perform the restart control shown in FIG. 10, the air in the cylinder at the restart beginning of the engine 度を予測し、この空気密度の予測値が予め設定された基準値よりも低いと判定された場合に、通常時に比べて上記判定領域を狭めることにより、再始動開始時点からスタータ31を作動させる領域を広げるように構成したため、エンジンの状態の如何に拘わらず、エンジンを短時間で確実に再始動させることができるという利点がある。 Degrees to predict, if the predicted value of the air density is determined to be lower than a preset reference value, by narrowing the determination region as compared to the normal, actuates the starter 31 from the restart beginning since configured so as to expand the area, regardless of the state of the engine, there is an advantage that the engine can be in a short time reliably restart is.
【0077】 [0077]
すなわち、エンジンの再始動開始時点で気筒内の空気密度が低いことに起因して始動性が悪化し易い状態にある場合には、スタータ31を作動させることなくエンジンの再始動を行うか否か判定するための判定領域を図8の実線で示す領域Aから破線で示す領域A′に狭めることにより、再始動開始時点からスタータ31を作動させる領域を広げるように構成したため、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒のピストン停止位置が上記領域A′よりも上死点TDC側または下死点BDC側にあって、上記各気筒に対する燃料噴射および点火を行うだけでは適正にエンジンを始動させることができない可能性がある場合に、エンジンの再始動開始時点から上記スタータ31による始動アシストが積極的に行われることになる。 That is, when the startability due to air density in the cylinder at the restart beginning of the engine is low is in a state easy to deteriorate, whether to restart the engine without operating the starter 31 expanding the determination area for determining the area a indicated by the solid line in FIG. 8 by narrowing the region a 'indicated by a broken line, because of the structure so as to expand the region of operating the starter 31 from the restart beginning, when stopping the engine piston stop position of the cylinder in the stroke is in the top dead center TDC side or the bottom dead center BDC side with respect to the region a ', is possible to start the proper engine only performs fuel injection and ignition for each cylinder If there may not be, the start-up assisting the restart beginning of the engine by the starter 31 is to be performed positively.
【0078】 [0078]
したがって、上記気筒内の空気密度が低いことに起因して失火が発生し、あるいは燃料エネルギーが不充分であることに起因してエンジンが停止状態となる可能性が高いと判定された時点で、図17(b)に示すように、スタータ31を作動させるスタート駆動信号を出力することにより、再始動のアシストを行うように構成した場合のように、エンジン回転数が所定回転数(例えば600rpm)以上に上昇して再始動が完了するまでに0.5秒近くを要するという事態を生じることなく、図17(a)に示すようにエンジンの再始動開始信号の出力直後からスタータ駆動信号出力してスタータ31を作動させつつ、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒および圧縮行程に気筒に対する燃料噴射を行って順次点火することにより、再始動 Therefore, at the time of misfire due to the air density is low is generated, or the engine due to the fuel energy is insufficient is determined that there is likely to be stopped in the cylinder, as shown in FIG. 17 (b), by outputting the start drive signal for actuating the starter 31, as in the case of configuring to perform assist restarting the engine speed is a predetermined rotational speed (e.g., 600 rpm) without causing a situation that requires close 0.5 seconds to restart and complete rises above, starter drive signal outputted immediately after the output of the restart start signal of the engine as shown in FIG. 17 (a) by while operating the starter 31 are sequentially ignited by performing fuel injection for the cylinder in the cylinder and the compression stroke in the expansion stroke at the time of stop of the engine Te, restarting 始後の0.35秒程度でエンジン回転数を所定回転数以上に上昇させてエンジンの再始動を完了させることができる。 It is raised higher than a predetermined rotational speed of the engine rotational speed in about 0.35 seconds Hajimego can be completed to restart the engine.
【0079】 [0079]
しかも、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒のピストン停止位置が図8の破線で示す領域A′内にあって、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒および圧縮行程にある気筒等を順次燃焼させるだけで、エンジンを適正に再始動することができる状態にある場合には、エンジンの再始動時に上記スタータ31の駆動を停止することにより、騒音の発生を防止するとともに、スタータ31の寿命が短くなるのを防止しつつ、エンジンを迅速かつ適正に再始動させることができるという利点がある。 Moreover, the piston stop position of the cylinder in the expansion stroke at the time of stop of the engine is in the area A 'indicated by the broken line in FIG. 8, are sequentially combustion cylinder or the like in the cylinder and the compression stroke in the expansion stroke when the engine is stopped just, when in the state in which it is possible to properly restart the engine, by stopping the driving of the starter 31 when the engine is restarted, thereby preventing the generation of noise, the life of the starter 31 is short while preventing consisting of the, there is an advantage that it is possible to restart the engine quickly and properly.
【0080】 [0080]
また、上記実施形態では、ECU30に設けられた空気密度予測手段により予測された気筒内の空気密度に基づき、再始動開始時点からスタータ31を作動させる領域を広げる際に、図8の破線で示すように、上記領域の上死点TDC側の拡大幅αを、下死点側の拡大幅βよりも大きく設定したため、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒のピストン停止位置が上死点側にあり、当該気筒内の空気量が元々少ない状態で空気密度が低下すると、気筒内の空気量が極端に減少して燃焼性が低下し易い状態にある場合には、再始動開始時点からスタータ31を作動させエンジンの始動性を向上させる制御を積極的に実行することにより、上記燃焼性の低下に起因して始動性が悪化するのを効果的に防止することができる。 In the above embodiment, based on the air density in the cylinder, which is predicted by the air density predicting means provided in ECU 30, when extending the region to operate the starter 31 from the restart beginning, indicated by the broken line in FIG. 8 as such, the enlarged width α top dead center TDC side of the area, because of the greater than expanding the width β of the bottom dead center, the top dead center piston stop position of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped There, the air density in the air amount originally small state in the cylinder is lowered, when the combustible air amount is extremely decreased in the cylinder is in a state easy decreased, the starter from the restart beginning 31 the by running actively controlled to improve the startability of the engine is actuated, startability due to a reduction in the combustibility can be effectively prevented from being deteriorated.
【0081】 [0081]
さらに、上記実施形態に示すようにエンジンの自動停止時のエンジン温度および吸気温度と、エンジンの自動停止状態の継続時間とに基づき、空気温度予測手段によりエンジンの再始動開始時点における気筒内の空気温度を予測するとともに、この空気温度の予測値に基づき、空気密度予測手段により空気密度を予測するように構成した場合には、エンジンの再始動時に気筒内の空気密度を正確に予測し、この予測結果に対応したエンジンの再始動制御を適正に実行することができるという利点がある。 Further, the engine temperature and intake air temperature at the time of automatic stop of the engine as shown in the above embodiment, based on the duration of the automatic stop state of the engine, the air in the cylinder at the restart beginning of the engine by the air temperature prediction means with predicting the temperature, the basis of the estimated value of the air temperature, when it is configured to predict the air density by air density predicting means to accurately predict the air density in the cylinder when the engine is restarted, the there is an advantage that the restart control of the engine corresponding to the prediction result can be properly executed.
【0082】 [0082]
また、上記のようにエンジンの停止条件が成立したときに、エンジンを自動的に停止させるとともに、エンジンの自動停止状態で再始動条件が成立したときに、実質的な膨張行程にある気筒に燃料を噴射して点火することにより、エンジンを再始動させるように構成されたエンジンの始動装置において、図3に示すように、点火プラグ7の電極部7aに噴霧燃料Faの外縁部が位置するように燃料を噴射する燃料噴射弁7からなる燃料噴射手段を設けるとともに、エンジンの再始動開始時点における上記燃料の噴霧状態を予測し、この噴霧範囲が予め設定された基準範囲よりも小さい場合に、再始動開始時点からスタータ31を作動させるようにした構成によると、エンジンの再始動開始時点で燃料の噴霧領域が小さくなることに起因して燃 The fuel when the engine stop conditions as described above are satisfied, to stop the engine automatically when the restart condition in the automatic stop state of the engine is satisfied, the cylinder in the substantial expansion stroke by injecting to ignite, the starting device configured engine so as to restart the engine, as shown in FIG. 3, so that the outer edge portion of the fuel spray Fa to the electrode portion 7a of the spark plug 7 is positioned provided with a fuel injection means comprising a fuel injection valve 7 for injecting fuel, when predicting the atomized state of the fuel at the restart beginning of the engine, the spray range is less than the preset reference range, According from restarting the beginning to the structure so as to operate the starter 31, due to the spraying area of ​​the fuel is reduced in restarting the beginning of the engine retarding 性が低下し易い状態にある場合においても、エンジンを短時間で確実に再始動させることができる。 In the case where gender is in state easy drops can be reliably restarted by the engine in a short time.
【0083】 [0083]
すなわち、噴霧燃料Faの外縁部を上記電極部7aに位置させるように、燃料噴射弁8の燃料噴射方向、噴霧角度および噴霧圧力を設定した場合には、上記電極部7aに燃料の液滴が付着するのを防止しつつ、その周囲に適度の空燃比を有する混合気を形成することができるため、図18に示すように、通常時には空燃比A/Fが30以上となる極端なリーンな範囲まで着火可能である。 That is, the outer edge portion of the fuel spray Fa to be located on the electrode portions 7a, the fuel injection direction of the fuel injection valve 8, if you set the spray angle and spray pressure, droplet of fuel to the electrode portion 7a is while preventing the adhering, it is possible to form a mixture having an appropriate air-fuel ratio in the surrounding, as shown in FIG. 18, extreme lean air-fuel ratio a / F in the normal is 30 or more it is a possible ignition until the range. これに対し、気筒内の空気温度が高温になることに起因して燃料噴霧Faの範囲が小さくなり、図3の破線で示すように、噴霧燃料Faの外縁部が上記電極部7aから外れると、燃料噴射時期を極端に遅らせても着火可能な空燃比A/Fが15程度まで極端に低下する傾向がある。 In contrast, the range of the fuel spray Fa decreases air temperature in the cylinder due to a high temperature, as indicated by a broken line in FIG. 3, the outer edge of the fuel spray Fa is out of the electrode portions 7a , ignitable air-fuel ratio be extremely delayed fuel injection timing a / F tends to extremely lowered to about 15. したがって、上記のように気筒内の温度が上昇して燃料噴霧の範囲が小さい状態にある場合には、再始動開始時点からスタータ31を作動させることにより、エンジンを短時間で確実に再始動させることができる。 Therefore, when in a state in which the temperature is the range of the fuel spray is small increase in the cylinder as described above, by actuating the starter 31 from the restart beginning, to reliably restart the engine in a short time be able to.
【0084】 [0084]
上記実施形態において、エンジンの自動停止時のエンジン温度および吸気温度と、エンジンの自動停止状態の継続時間とに基づき、噴霧予測手段により燃料の噴霧状態を予測するように構成した場合には、エンジンの再始動開始時点で燃料の噴霧領域が小さくなることに起因して燃焼性が低下し易い状態にあるか否かを正確に判別し、この判別結果に対応したエンジンの再始動制御を適正に実行することができる。 In the above embodiment, the engine temperature and intake air temperature at the time of automatic stop of the engine, based on the duration of the automatic stop state of the engine, when it is configured to predict the atomized state of the fuel by spraying predicting means, the engine restart spray region of the fuel at the start combustibility due to the smaller accurately determine whether the state easy to decrease, the restart control of the engine corresponding to this determination result properly it can be executed.
【0085】 [0085]
また、上記実施形態では、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒および圧縮行程にある気筒で順次燃焼を行うことにより変化するエンジン回転数を、再始動開始時点から最初の気筒が上死点を超えて第2番目の気筒が上死点を超える時点またはその近傍までの期間内で検出し、このエンジン回転数を予め設定された基準回転数と比較することにより、エンジンの始動状態が不良であるか否かを判定するように構成したため(図12参照)、この判定結果に応じて上記各気筒の燃焼による再始動が適正であるか否かを早期に判断し、適正でないと判断された時点でスタータ31を駆動して再始動のアシストを行うように構成したため、自動停止状態にあるエンジンが迅速かつ適正に再始動させることができる。 In the above embodiment, the engine speed changes by sequentially performing combustion in the cylinder in the cylinder and the compression stroke in the expansion stroke when the engine is stopped, the first cylinder exceeds the top dead center from the restart beginning the second cylinder is detected within the period up to time or near exceeds the top dead center Te, by comparing the engine speed preset as the reference rotational speed, the starting state of the engine is defective whether for that is configured to determine (see FIG. 12), when this determination result early to determine whether restarting the combustion of each cylinder is appropriate depending on, it is determined not to be appropriate in order configured by driving the starter 31 to perform the assist restart the engine in the automatic stop state can be restarted quickly and properly.
【0086】 [0086]
すなわち、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒および圧縮行程にある気筒で順次燃焼を行うことにより、例えば図19示すように、第1番目の気筒が上死点を超えた燃焼の終了した時点t1および第2番目の気筒が上死点を超えた燃焼の終了時点t2で検出されたエンジン回転数を、予め設定された基準回転数と比較することにより、エンジンの始動状態が不良であるか否かを判定するように構成したため(図13参照)、この判定結果に応じて上記各気筒の燃焼による再始動が適正であるか否かを早期に判断し、適正でないと判断された時点でスタータ31を駆動して再始動のアシストを行うことにより、自動停止状態にあるエンジンを迅速かつ適正に再始動させることができる。 That is, by performing the sequential combustion in the cylinder in the cylinder and the compression stroke in the expansion stroke when the engine is stopped, as shown FIG. 19, for example, when the first cylinder is ended combustion beyond the top dead center t1 and an engine rotational speed detected at the end t2 of the combustion first second cylinder exceeds the upper dead point, by comparing pre-set to the reference rotational speed, whether the starting state of the engine is defective probably because that is configured to determine (see FIG. 13), the starter at this in accordance with the determination result determined at an early stage whether it is proper that the restart by the combustion of each cylinder, it is found not to be appropriate by performing the assist restart the drive 31, it is possible to restart the engine in the automatic stop state quickly and properly.
【0087】 [0087]
なお、エンジンの再始動開始時点から上記期間内でエンジンの回転速度の検出値に基づいて始動状態の良否を判定する場合に、回転変動が顕著に生じる各気筒の燃焼期間に上記回転速度の検出を行うと判定誤差が生じ易い傾向がある。 In the case of determining the quality of the starting state on the basis of the restart beginning of the engine to the detection value of the engine speed within the above period, detecting the combustion period of each cylinder rotation variation occurs remarkably in the rotational speed there is a tendency to occur determination error and perform. したがって、エンジンの再始動時に上記期間内おいて燃焼の影響を受けることなく正確に検出されたエンジンの回転速度に基づき、再始動状態の良否が迅速かつ適正に判別するためには、上記期間内で各気筒の燃焼期間を除いた時期に検出されたエンジンの回転速度の検出値に基づいて始動状態の良否を判定することが望ましい。 Therefore, in order to on the basis of the rotational speed of accurately detected engine without being affected by the combustion at the above time period when the engine is restarted, the quality of the restart condition is determined quickly and properly is in the period in it it is desirable to determine the quality of the starting condition on the basis of the detected value of the rotational speed of the engine detected at a time other than the combustion period of each cylinder.
【0088】 [0088]
また、図19の(a)に示すように、エンジンの再始動開始時点tから第2番目の気筒が上死点Tを超える前の期間内おいて、各気筒の燃焼期間を除いた時期t1,t2に検出されたエンジン回転数に基づき、始動状態の良否を判定するように構成した場合には(図9のステップS112,S114参照)、エンジンの再始動時に上記期間内おいて燃焼の影響を受けることなく正確に検出されたエンジンの回転速度に基づき、より迅速かつ適正に再始動状態の良否を判別することができるという利点がある。 Further, as shown in (a) of FIG. 19, the second cylinder from the restart beginning t of the engine at the period before exceeding the top dead center T, time excluding the combustion period of each cylinder t1 , based on the engine rotational speed detected in t2, when configured to determine the quality of the starting condition (see step S112, S114 of FIG. 9), the influence of combustion at the above time period when the engine is restarted based on the rotational speed of accurately detected engine without receiving, there is an advantage that it is possible to determine more quickly and properly quality of restart state.
【0089】 [0089]
さらに、エンジンの再始動開始後にエンジンを正転させる方向に駆動する第1番目の気筒の燃焼終了時点から、第1番目の気筒(図10に示すNo.1気筒)が上死点Tを超える前までの期間において、各気筒の燃焼期間を除いた時期t1に検出されたエンジン回転数に基づいて始動状態の良否を判定するように構成した場合には(図9のステップS112参照)、エンジンの再始動時に上記期間内おいて燃焼の影響を受けることなく正確に検出されたエンジン回転数に基づき、さらに迅速かつ適正に再始動状態の良否を判別することができる。 Furthermore, from the combustion end of the first cylinder to be driven in a direction to forward the engine after restarting of the engine is started, the first cylinder (No.1 cylinder shown in FIG. 10) exceeds a top dead center T in period before, when it is configured to determine the quality of the starting state based on the engine speed detected at a time t1 excluding the combustion period of each cylinder (see step S112 in FIG. 9), the engine the basis of the engine rotational speed detected accurately without being affected by the combustion at the above time at restart, it can be determined more quickly and properly quality of restart state.
【0090】 [0090]
また、上記実施形態では、図19(b)に示すように、再始動開始時点からエンジンのクランク角が予め設定された基準角度に到達するまで経過時間Tを計測するとともに、この経過時間Tが予め設定された基準時間よりも長い否かを判定することによりエンジンの再始動状態が適正であるか否かを判定するように構成したため(図12のステップS65,S67,S68参照)、エンジンの再始動を失敗してエンジンが停止状態となるか否かを正確に判別することができる。 In the above embodiment, as shown in FIG. 19 (b), while measuring the elapsed time T since the restart beginning until the crank angle of the engine reaches a preset reference angle, the elapsed time T is since the restart condition of the engine by determining whether longer than a preset reference time has configured to determine whether the proper (see steps S65, S67, S68 in FIG. 12), the engine engine fails to restart can be accurately determined whether or not the stopped state.
【0091】 [0091]
さらに、上記のようにエンジンのクランク角が予め設定された基準速度に到達するまでの計測時間を基準時間と比較することにより、始動状態の良否を判定する場合において、エンジンの再始動時におけるエンジンの要求トルクを検出し、この要求トルクが大きいほど、上記基準時間を短い値に設定するようにした構成によると、エンジンの再始動時に大きな出力トルクを発揮することが要求されている場合には、上記基準時間が短い値に設定されることにより、エンジンの再始動状態が適正であるか否かを迅速に判定することができる。 Furthermore, by comparing the measured time to reach the reference speed crank angle of the engine is set in advance as described above with reference time, in the case of determining the quality of the starting state, the engine when the engine is restarted detecting a torque demand, as the required torque is large, according to the configuration to set the reference time shorter value, when exerting a large output torque at the time of engine restart is requested by the reference time is set to a shorter value, it is possible to restart condition of the engine to determine whether it is properly quickly. したがって、例えば運転者が迅速な発進を意図している場合、車両が登坂状態または右折待機状態にある場合等に、始動状態の良否を早期に判定してスタータ31を早期に駆動することにより、エンジンを迅速に再始動させて上記要求トルクに対応した運転性を確保することができるという利点がある。 Thus, for example if the driver intends to quick start and the like when the vehicle is in the uphill state or the right turn waiting state, by driving the starter 31 to quickly determine the quality of the starting condition early, the engine quickly to restart there is an advantage that it is possible to ensure the drivability that corresponds to the required torque.
【0092】 [0092]
また、エンジンの再始動時にアクセルペダルの踏込状態を検出し、このアクセルペダルの踏込状態に基づいてエンジンの要求トルクを判別するように構成してもよい。 Further, to detect the state of depression of the accelerator pedal when the engine is restarted, it may be configured to determine the required torque of the engine based on the state of depression of the accelerator pedal. この構成によると、運転者がアクセルペダルを早期に踏み込み、あるいはアクセルペダル大きく踏み込む等により迅速に発進することを要求していることが確認された場合に、エンジンの再始動状態が適正であるか否かを判定するための上記基準時間を短い値に設定することにより、エンジンの再始動状態が適正であるか否かを迅速に判定することができるという利点がある。 According to this configuration, when the driver depresses the accelerator pedal early, or it was confirmed that required to quickly start the like depresses larger accelerator pedal, or the restart condition of the engine is properly by setting the value shorter the reference time for determining whether there is the advantage that it is possible to restart condition of the engine to determine whether it is properly quickly.
【0093】 [0093]
さらに、上記実施形態では、図12に示すように、エンジンの再始動時にブレーキスイッチのON・OFF状態に応じて車両の発進要求があるか否かを判定し、発進要求がない場合には、この発進要求がある場合に比べて上記基準時間を長い値に設定するように構成したため、運転者が発進を意図していない状態で再始動条件が成立した場合には、エンジンの再始動状態が適正であるか否かを判定するための基準時間を長い値に設定することにより、エンジンの再始動状態が適正であるか否かを正確に判定することが可能となり、スタータ31を必要な場合にのみに駆動させてエンジンを適正に再始動させることができる。 Furthermore, in the above embodiment, as shown in FIG. 12, it is determined whether there is a start request for the vehicle in accordance with the ON · OFF state of the brake switch when the engine is restarted, if there is no starting demand, the since that is configured to set a longer value the reference time as compared with the case where there is the start request, when the restart condition is satisfied in the state where the driver does not intend to start is, the restart condition of the engine by setting the longer value the reference time for determining whether a proper, it is possible to restart condition of the engine to determine accurately whether the proper, if necessary the starter 31 it is only by driving it to properly restart the engine.
【0094】 [0094]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上のように請求項1に係る発明は、エンジンの停止条件が成立したときに、エンジンを自動的に停止させるとともに、エンジンの自動停止状態で再始動条件が成立したときに、実質的な膨張行程にある気筒に燃料を噴射して点火することにより、エンジンを再始動させるように構成されたエンジンの始動装置において、エンジン停止時に膨張行程にある気筒のピストンの停止位置を検出するピストン位置検出手段と、このピストン位置検出手段により検出された上記ピストンの停止位置が上記気筒の燃焼によってエンジンの再始動を行い得る領域内である場合には、スタータを作動させることなくエンジンを再始動させるとともに、上記ピストンの停止位置が上記気筒の燃焼によってエンジンの再始動を行い得る領域よりも上死点側または The invention according to claim 1 as described above, when the engine stop condition is satisfied, to stop the engine automatically when the restart condition is satisfied in the automatic stop state of the engine, substantial expansion by igniting by injecting fuel into the cylinder in the stroke, the starting device configured engine so as to restart the engine, the piston position detector for detecting the stop position of the piston of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped means and, when the stop position of the piston detected by the piston position detecting means is within the area capable of performing restart of the engine by combustion of the cylinder, with the engine is restarted without operating the starter , the top dead center side or from a region where the stop position of the piston can perform restart of the engine by combustion of the cylinder 死点側にある場合には、再始動開始時点からスタータを作動させるように制御する再始動制御手段と、エンジンの再始動開始時点における気筒内の空気密度を予測する空気密度予測手段とを備え、この空気密度の予測値が予め設定された基準値よりも低い場合に、通常時に比べて再始動開始時点からスタータを作動させる領域を広げるように構成したため、エンジンの状態の如何に拘わらず、エンジンを短時間で確実に再始動させることができるという利点がある。 When in the dead point side is provided with a restart control means for controlling to actuate the starter from restarting the beginning, the air density predicting means for predicting the air density in the cylinder at the restart beginning of the engine , If this estimated value of the air density is lower than the preset reference value, because of the structure so as to expand the region of operating the starter from restarting the beginning as compared with the normal, regardless of the state of the engine, there is an advantage that it is possible to reliably restart the engine in a short time.
【0095】 [0095]
また、請求項4に係る発明は、エンジンの停止条件が成立したときに、エンジンを自動的に停止させるとともに、エンジンの自動停止状態で再始動条件が成立したときに、実質的な膨張行程にある気筒に燃料を噴射して点火することにより、エンジンを再始動させるように構成されたエンジンの始動装置において、点火プラグの電極部に噴霧燃料の外縁部が位置するように燃料を噴射する燃料噴射手段と、エンジンの再始動開始時点における上記燃料の噴霧状態を予測する噴霧予測手段と、この噴霧予測手段により予測された噴霧範囲が予め設定された基準範囲よりも小さい場合に、再始動開始時点からスタータを作動させるように制御する再始動制御手段とを備えたため、エンジンの再始動開始時点で燃料の噴霧領域が小さくなることに起 The invention according to claim 4, when the engine stop condition is satisfied, to stop the engine automatically when the restart condition is satisfied in the automatic stop state of the engine, the substantial expansion stroke by igniting by injecting fuel to a cylinder, fuel for injecting fuel as in the starting apparatus of the constructed engine so as to restart the engine, the outer edge portion of the fuel spray is located on the electrode portion of the ignition plug and injection means, when the spray predicting means for predicting the spraying state of the fuel in the restart beginning of the engine, is less than a preset reference range spray range predicted by the spraying prediction means, starting restarting due to a restart control means for controlling to actuate the starter from the time, it caused that spray region of the fuel is reduced in restarting the beginning of the engine して燃焼性が低下し易い状態にある場合においても、エンジンを短時間で確実に再始動させることができるという利点がある。 In case where flammability is in state easy drops, there is an advantage that it is possible to reliably restarted in a short time engine.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の一実施形態による始動装置を備えたエンジンの概略断面図である。 1 is a schematic cross-sectional view of an engine provided with a starting apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】上記エンジンの概略平面図である。 2 is a schematic plan view of the engine.
【図3】燃料の噴霧状態を示す説明図である。 3 is an explanatory view showing a spraying state of the fuel.
【図4】エンジンの自動停止時おける制御動作を示すフローチャートである。 4 is a flowchart showing an automatic stop definitive control operation of the engine.
【図5】エンジン停止時のピストン位置を検出するための処理を示すフローチャートである。 5 is a flowchart showing a process for detecting the piston position when the engine is stopped.
【図6】2つのクランク角センサからのクランク角信号を示すものであって、(a)はエンジン正転時の信号、(b)はエンジン逆転時の信号である。 6 there is shown a crank angle signals from the two crank angle sensors, (a) the signal at the time of engine forward rotation, (b) the signal at the time of engine reverse rotation.
【図7】エンジンの再始動時における基本制御動作を示すフローチャートである。 7 is a flowchart illustrating a basic control operation when the engine is restarted.
【図8】エンジン停止時のピストン位置に応じた再始動モード選択のための領域の設定を示す説明図である。 8 is an explanatory diagram showing a setting of a region for restart mode selection in accordance with the piston position when the engine is stopped.
【図9】第1再始動モードの制御動作を示すフローチャートである。 9 is a flowchart showing the control operation of the first restart mode.
【図10】エンジン再始動時における各気筒のサイクルおよび燃焼動作を示す説明図である。 10 is an explanatory view showing the cycle and combustion behavior of each cylinder during the engine restart.
【図11】第1のスタートアシスト制御動作を示すフローチャートである。 11 is a flowchart showing a first start assist control operation.
【図12】エンジンの再始動制御時にスタートアシストが必要であるか否かを判定する判定制御動作を示すフローチャートである。 12 is a flowchart showing a determination control operation whether during engine restart control is required start assist.
【図13】第1再始動モードの制御動作を示すフローチャートである。 13 is a flowchart showing the control operation of the first restart mode.
【図14】エンジンの回転数および回転抵抗の算出制御動作を示すフローチャートである。 14 is a flowchart showing a calculation control operation of the rotational speed and the rotational resistance of the engine.
【図15】スタートアシスト時におけるエンジンの状態を示す説明図である。 15 is an explanatory diagram showing a state of the engine during start assist.
【図16】第1再始動モードの制御動作を示すフローチャートである。 16 is a flowchart showing the control operation of the first restart mode.
【図17】エンジンの始動に要する時間を示すタイムチャートである。 FIG. 17 is a time chart showing the time required for starting the engine.
【図18】燃料の噴霧領域に対応した着火限界を示すグラフである。 18 is a graph showing the ignition limit corresponding to the spray region of the fuel.
【図19】エンジンの再始動時におけるエンジン回転数およびクランク角の変化状態を示すタイムチャートである。 19 is a time chart showing a change state of the engine rotational speed and the crank angle when the engine is restarted.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
3A〜3D 気筒4 ピストン7 点火プラグ8 燃料噴射弁30 ECU(再始動制御手段) 3A~3D cylinder 4 piston 7 spark plug 8 fuel injection valve 30 ECU (restart control means)
31 スタータ 31 starter

Claims (5)

  1. エンジンの停止条件が成立したときに、エンジンを自動的に停止させるとともに、エンジンの自動停止状態で再始動条件が成立したときに、実質的な膨張行程にある気筒に燃料を噴射して点火することにより、エンジンを再始動させるように構成されたエンジンの始動装置において、エンジン停止時に膨張行程にある気筒のピストンの停止位置を検出するピストン位置検出手段と、このピストン位置検出手段により検出された上記ピストンの停止位置が上記気筒の燃焼によってエンジンの再始動を行い得る領域内である場合には、スタータを作動させることなくエンジンを再始動させるとともに、上記ピストンの停止位置が上記気筒の燃焼によってエンジンの再始動を行い得る領域よりも上死点側または下死点側にある場合には、再始動開始 When the engine stop condition is satisfied, to stop the engine automatically when the restart condition in the automatic stop state of the engine is satisfied, ignited by injecting fuel into the cylinder in substantial expansion stroke by, in the starting device configured engine so as to restart the engine, the piston position detecting means for detecting the stop position of the piston of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped, is detected by the piston position detecting means when the stop position of the piston is in the region may be made to restart the engine by combustion of the cylinder, with the engine is restarted without operating the starter, the stop position of the piston by the combustion of the cylinder when the than the region that can perform restart of the engine is at the top dead center side or the bottom dead center side, starting restart 点からスタータを作動させるように制御する再始動制御手段と、エンジンの再始動開始時点における気筒内の空気密度を予測する空気密度予測手段とを備え、この空気密度の予測値が予め設定された基準値よりも低い場合には、再始動開始時点からスタータを作動させる領域を上記空気密度の予測値が予め設定された基準値よりも高い場合に比べて広げるように構成したことを特徴とするエンジンの始動装置。 Includes a restart control means for controlling to actuate the starter from the point, and an air density predicting means for predicting the air density in the cylinder at the restart beginning of the engine, the predicted value of the air density is set in advance is lower than the reference value, characterized in that the region for operating the starter from restarting the beginning constructed as widened compared to higher than the reference value the predicted value is set in advance of the air density starting device of the engine.
  2. 空気密度予測手段により予測された気筒内の空気密度に基づき、再始動開始時点からスタータを作動させる領域を広げる際に、上記領域の上死点側の拡大幅を下死点側の拡大幅よりも大きく設定することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの始動装置。 Based on the air density in the cylinder, which is predicted by the air density estimating means, when expanding the area for operating the starter from restarting the beginning, from the enlargement width enlarged width dead center side of the bottom dead center on the area engine starting system according to claim 1, characterized in that the set is large.
  3. エンジンの自動停止時のエンジン温度および吸気温度と、エンジンの自動停止状態の継続時間とに基づいてエンジンの再始動開始時点における気筒内の空気温度を予測するとともに、この空気温度の予測値に基づいて空気密度を予測することを特徴とする請求項1または2項に記載のエンジンの始動装置。 The engine temperature and intake air temperature at the time of automatic stop of the engine, as well as predicting the air temperature in the cylinder at the restart beginning of the engine based on the duration of the automatic stop state of the engine, based on the predicted value of the air temperature engine starting device according to claim 1 or 2 wherein, characterized in that predicting the air density Te.
  4. エンジンの停止条件が成立したときに、エンジンを自動的に停止させるとともに、エンジンの自動停止状態で再始動条件が成立したときに、実質的な膨張行程にある気筒に燃料を噴射して点火することにより、エンジンを再始動させるように構成されたエンジンの始動装置において、点火プラグの電極部に噴霧燃料の外縁部が位置するように燃料を噴射する燃料噴射手段と、エンジンの再始動開始時点における上記燃料の噴霧状態を予測する噴霧予測手段と、この噴霧予測手段により予測された噴霧範囲が予め設定された基準範囲よりも小さい場合に、再始動開始時点からスタータを作動させるように制御する再始動制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの始動装置。 When the engine stop condition is satisfied, to stop the engine automatically when the restart condition in the automatic stop state of the engine is satisfied, ignited by injecting fuel into the cylinder in substantial expansion stroke by, in the starting device configured engine so as to restart the engine, and fuel injection means for injecting fuel as the outer edge of the fuel spray to the electrode portion of the ignition plug is located, the restart beginning of the engine and the spray predicting means for predicting the spraying state of the fuel in the case spray range predicted by the spray prediction means is less than the preset reference range, and controls to actuate the starter from restarting the beginning engine starting system which is characterized in that a restart control means.
  5. エンジンの自動停止時のエンジン温度および吸気温度と、エンジンの自動停止状態の継続時間とに基づき、噴霧予測手段により燃料の噴霧状態を予測することを特徴とする請求項4に記載のエンジンの始動装置。 The engine temperature and intake air temperature at the time of automatic stop of the engine, based on the duration of the automatic stop state of the engine, the starting of the engine according to claim 4, characterized in that predicting the atomized state of the fuel by spraying predicting means apparatus.
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