JP2004301110A - Vehicle with idle stop function - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気路へ燃料を噴射することによって各気筒へ燃料を供給するエンジンを搭載したアイドルストップ機能付き車両(以下、アイドルストップ車という)に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車では、無駄なエンジンの運転を抑えるべく、アイドルストップ機能を装備したアイドルストップ車が多く登場するようになった。アイドルストップ機能は、走行している自動車が停止するなどの所定の停止条件を満たしたとき、エンジンの運転を停止させ、その後、自動車を発進させる際などに所定の再始動条件を満たしたとき、エンジンを再始動させる機能をいう。具体的には、例えば走行中の自動車がブレーキ操作で停止したとき、その停止状態が続く停止条件、例えばシフトレバーがDポジション(ドライブポジション)のとき、車速がゼロで、フットブレーキの踏み込みで停止状態が保たれると、停止条件が満たされたと判断して、エンジンを停止させ、その後、フットブレーキを解除したりアクセルペダルを操作するといった発進操作が行われると、発進条件(再始動条件)が満たされたと判断して、エンジンを再始動させる。
【0003】
こうしたアイドルストップ車には、マルチ燃料噴射方式(吸気路噴射式)を採用した多気筒のガソリンエンジンを搭載した車が多く見られる。マルチ燃料噴射方式は、インテークマニホールドに設置されたインジェクタを用いて、インテークマニホールドの吸気路へ燃料を噴射する方式で、気筒毎に分かれた吸気路を通じて各気筒へ燃料を供給する構成をいう。
【0004】
ところで、マルチ燃料噴射方式(吸気路噴射式)のガソリンエンジンは、エンジン停止時、どの気筒がどの行程にあるのかという、停止している気筒の状態を識別するような機能は装備されていない。しかも、同エンジンは、筒内噴射方式エンジンのように直接、圧縮行程にある気筒へ燃料を直接噴射することもできない。このため、同エンジンを搭載したアイドルストップ車では、気筒の識別がされていない状態から、エンジンを再始動させることが求められる。
【0005】
そのため、同エンジンを搭載したアイドルストップ車では、エンジン再始動時に全気筒に対して同時に非同期噴射を行い、その後、同期噴射に移行させることが行われている。具体的には、再始動条件が成立すると、燃料を全ての気筒に対して同時に非同期噴射で吸気路へ噴射させる。その後、全て気筒で燃焼するのを待って、全気筒での燃焼の検出、すなわち気筒識別を行ってから、通常の各気筒に対して同期噴射している(例えば特許文献1を参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平8−74622号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アイドリングストップ車は、エンジン再始動後、直ちに発進するのがほとんどである。すなわち、直ちにクリープ発進(アクセルペダルを踏まない状態での発進)やオフアイドル発進(アクセルペダルを踏込んでの発進)が行われる。このため、迅速な発進性が求められる。
【0008】
ところが、マルチ燃料噴射方式のエンジンでは、エンジン再始動の際、非同期噴射の燃料が全気筒で燃焼するのを待ってから、直ちに同期噴射が開始されても、噴射した燃料が気筒に入り燃焼するまでの間にタイムラグが生じる。それ故、エンジン再始動の際、非同期噴射で供給された燃料による最後の燃焼が終わった後に各気筒に対して同期噴射を開始しても、同期噴射された燃料が燃焼するまでにタイムラグがあるため、非同期噴射した燃料が最後に燃焼した気筒と、同期噴射した燃料が最初に燃焼する最初の気筒との間には、燃料の供給されない気筒、すなわち燃焼しない気筒が存在してしまう。
【0009】
このため、アイドルストップ後の発進のときは、燃焼サイクルが欠けることで発生するトルク変動により、ショックを伴いながら発進が行われる傾向があった。またエンジン再始動で行う発進の多くは、トルク変動が生じやすいだけでなく、その制御が始動だけを考慮した燃料量、点火時期で行われているために、クリープ発進、オフアイドル発進の双方のドラビリ要求を満たせるようなトルクを発生することは難しく、発進時の走行フィーリングはドライバの要求しているフィーリングと、ずれる傾向にあった。
【0010】
そこで、本発明の目的は、アイドルストップからの発進性、さらには発進の走行フィーリングの向上が図れるアイドルストップ機能付き車両を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、燃料噴射制御手段として、再始動条件の成立に伴うエンジン再始動開始時に、全気筒に対して同時に燃料を噴射する非同期噴射を行う非同期噴射手段と、エンジンの再始動中に検出されるエンジンのクランク角度に基づき気筒判別を行う気筒判別手段と、気筒識別手段による気筒判別に基づき、非同期噴射手段によって噴射された燃料による燃焼に続けて燃焼が継続されるように複数の気筒に対して順次燃料を噴射する同期噴射を行う同期噴射手段とを有し、上記同期噴射手段が、複数の気筒のうち1サイクル行程中の第1所定時期にある気筒に対して燃料を噴射する第1同期噴射を所定期間行い所定期間が経過した後に複数の気筒のうち1サイクル行程中の第2所定時期にある気筒に対して燃料を噴射する第2同期噴射を行い、上記第1所定時期が、圧縮上死点前において第2所定時期よりも圧縮上死点に近い時期に設定された構成を採用した。
【0012】
これにより、アイドルストップ後のエンジン再始動時は、非同期噴射後に行われる気筒の識別により、同期噴射の燃料が、非同期噴射の最後の燃焼に続いて燃焼が行われるタイミングで、順に噴射される。
【0013】
これにより、アイドルストップ後のエンジン再始動時に、燃料が供給されない気筒、すなわち燃焼しない気筒のサイクルは存在しなくなり、トルク変動、すなわちショックのない発進が行える。
【0014】
請求項2に記載の発明は、さらにドライバの要求に応じた走行フィーリングが得られるよう、燃料噴射制御手段は、非同期噴射時及び同期噴射時の燃料噴射量をアクセル操作状態に応じて制御する燃料噴射量制御手段を更に有する構成とした。
【0015】
請求項3に記載の発明は、同じくドライバの要求に応じた走行フィーリングが得られるよう、再始動条件の成立に伴うエンジン再始動時に、アクセル操作状態に応じて点火時期を制御する点火時期制御手段を更に備えた構成とした。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1ないし図5に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【0017】
図1は、本発明を適用したアイドルストップ機能付き車両(以下、アイドルストップ車という)の制御系の一部を示している。図1中1は自動車(車両)の車体である。この車体1の前部に形成されたエンジンルーム2には、走行用のエンジンとして例えば4気筒(気筒5が4つある)の吸気路噴射式エンジン、具体的には電子制御のマルチ燃料噴射式のガソリンエンジン3(以下、単にエンジン3という)が収容されている。
【0018】
エンジン3は、燃料噴射系として、気筒毎に独立したインジェクタ4(1つしか図示せず)をもつ。具体的には、エンジン3は、各気筒5のインレットポートと連通するインテークマニホールド6をもち、このインテークマニホールド6に形成してある各筒毎の吸気路7にそれぞれインジェクション4が取付けられている。つまり、気筒毎に吸気路7から燃料が噴射されて、気筒5へ燃料が供給される構造となっている。各気筒5は、気筒毎に、吸気弁9、排気弁10、点火プラグ11を有している。また各気筒5に往復可能に収められたピストン12は、気筒毎にコンロッド13を介して、クランクシャフト(図示しない)に回転自在に連結されていて、所定の時期でのインジェクタ4の噴射動作、所定の時期での吸・排気弁9,10の開閉動作、所定の時期での点火プラグ11の点火動作により、4サイクル、すなわち吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程を繰り返して、クランクシャフト(図示しない)から走行に必要な動力(回転)が出力される構造となっている。なお、クランクシャフト端は、変速装置、例えば自動変速機(図示しない)に連結されていて、出力される動力が、自動変速機の出力部を経て、自動車の駆動輪、ここでは前輪14へ伝達される構造となっている。
【0019】
エンジンルーム2と隣接した車室16内の前部には、自動車の運転に必要な機器、すなわち例えば自動変速機を操作するレバー式のシフト装置17、エンジン出力を操作するアクセルペダル18、前後輪のブレーキ装置(図示しない)を操作するブレーキペダル19が配設してある。なお、20は前輪14を左右方向に操舵するステアリングハンドル、21はフロントシートを示す、
一方、25は、アイドルストップ制御手段を構成するECU(例えばマイクロコンピュータで構成される)である。ECU25は、車体1に組付いている。このECU25には、アイドルストップ機能を成立するべく、各種電子機器が接続されている。具体的には、例えばECU25は、インジェクタ4、点火プラグ11、クランクシャフトのクランク角信号(360°毎)を出力するSGCセンサ26、クランクシャフトのクランク回転信号(180°毎)を出力するSGTセンサ27、車速を検出する車速センサ28、アクセルペダル18の開度を検出するアクセルスイッチ29、ブレーキペダル19の操作を検出するブレーキスイッチ30、シフト装置17の操作レバー17aのシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ31、エンジン3を始動するスタータ32などが接続されている。
【0020】
このECU25には、所定の停止条件が満たされるとき、例えばポジションセンサ31がD(ドライブ)ポジションを検出しているとき、車速センサ28が車速0を検出し、ブレーキスイッチ30からプレーキペダル19(フットブレーキ)が踏み込まれているブレーキ状態を検出したとき、燃料噴射系や点火系を制御して、ガソリンエンジン1の運転を停止させるアイドルストップ機能と、アイドルストップ後の所定の発進条件(再始動条件)が満たされたとき、例えばシフトポジションセンサ6がD(ドライブ)ポジションを検出しているとき、ブレーキペダル19の戻りが検出されると、そのときのブレーキスイッチ30からのブレーキ信号をトリガとして、エンジン1を再始動させる機能、すなわちスタータ32、さらには燃料噴射系や点火系の作動を制御する再始動機能が設定されている。再始動機能は、どの気筒が燃焼行程であるかが不明な状態(気筒の識別の無い状態)からエンジン1の再始動を開始するために、再始動時、始めに全気筒に対して同時に非同期噴射(4つの気筒5でそれぞれ1回燃焼するのに必要な始動燃料を一度に各吸気路7から噴射)してから、アイドルを保つのに適した所定の噴射量で気筒毎に各吸気路7から噴射する通常の同期(シーケンシャル)噴射を行うという、非同期噴射から同期噴射へ移行させる機能で形成してある。また再始動機能には、無燃焼サイクルが生じないよう非同期噴射から通常の同期噴射へ移行させる移行機能、さらにはクリープ発進(アクセルペダル18の操作無しの発進)およびオフアイドル発進(アクセルペダル18を踏み込んだ発進)が良好に行われるよう発生トルクを可変させるトルク可変機能が組込んである。
【0021】
このうち移行機能としては、例えば同期噴射を、通常運転で用いる同期噴射形態、すなわち排気行程同期噴射(排気行程にある気筒から順に燃料を噴射する形態)と、その前に行われる所定行程数の吸気行程同期噴射(吸気行程にある気筒から順に燃料を噴射する形態)とに分ける手法を用いる。そして、このうちの吸気行程同期噴射を、リアルタイムで気筒に識別を行う手法を用いて、非同期噴射の燃料が燃焼を終えた後、最後の燃焼気筒に続いて気筒間の燃焼が継続されるよう開始させる機能で成立させてある。具体的には、吸気行程同期噴射の制御は、エンジン再始動のクランクキング中、非同期噴射の直後から、各気筒で燃焼される行程中、エンジン1のクランク角の変位にもとづきリアルタイムで気筒識別する機能(気筒識別手段に相当)、例えば具体的にはSGC信号、SGT信号からSGT信号の立ち上がり時や立ち下がり時のSGC信号のレベルにしたがい、ある行程の気筒をリアルタイムで識別する気筒識別機能と、この気筒識別の結果に基づき、非同期噴射の燃料が燃焼する最後の気筒に続く燃焼気筒から順に燃料が供給されるよう、インジェクタ4から吸気行程同期噴射を行わせる噴射制御機能(同期噴射手段に相当)とで成立させてある。なお、移行機能には、吸気行程噴射行程の終了に合わせて、排気行程同期噴射が開始される制御も含む。
【0022】
トルク可変機能としては、アイドルストップ後のアクセル操作状態に応じて、エンジン1の始動燃料量、すなわち非同期噴射、吸気行程噴射の燃料量や同噴射時における点火時期を変える機能が用いられている。具体的には、クリープ発進時(例えばブレーキペダル19が解除(ブレーキスイッチ:オフ)されて、アクセルペダル18が開放(アクセルスイッチ:オフ)したままとなる発進)は、クリープ発進に適した燃料噴射量(PW0)、点火進角(点火時期:SA0)で、エンジン1を始動させるクリープ発進用モードと、オフアイドル発進時(例えばブレーキペダル19が解除(ブレーキスイッチ:オフ)され、アクセルペダル18が踏み込まれて発進される発進)は、クリープ発進時よりも多い燃料噴射量(PW0)、クリープ発進時より進角した点火進角(点火時期:SA1)で、エンジン1を始動させるオフアイドル発進モードとが採用されていて、クリープ発進とオフアイドル発進との選択から、トルクの発生の仕方が変わるようにしてある。なお、オフアイドル発進時は、燃料噴射量、点火時期共、アクセル開度に応じて、逐次可変するようにしてもよい。
【0023】
こうした制御により、アイドルストップからのエンジン再始動ならびに発進を良好にしている。
【0024】
図2の線図にはこのときの気筒識別の仕方が示され、図3の線図にはこのときの燃料噴射状況が示され、図4のフローチャートにはこのときのトルク可変の制御が示されている。
【0025】
すなわち、これら図2〜図4にもとづきアイドルストップ車の作用について説明すると、今、ドライバがブレーキペダル19を操作して、走行中の自動車を停止させたとする。その後、エンジン停止の条件が整ったとする。例えばDポジションのまま、ブレーキペダル19の踏み込みが行われて、車速がゼロとなり、その状況がある所定時間、続いたとすると、ECU25は、所定の停止条件が満たされたと判断して、燃料噴射系、点火系などを制御して、エンジン1を停止させる。つまり、無駄なアイドル運転を抑えるアイドルストップが行われる。
【0026】
その後、例えばクリープ発進させるべく、ドライバがブレーキペダル18から足を離して、ブレーキペダル19を解除するという発進操作を行う、とする。すると、ブレーキスイッチ30からオフ信号が出力される。このとき、エンジン1は、未だクランキングされていない(スタータ32:オフ)。
【0027】
これにより、ECU25は、図4に示すフローチャートのステップS1からステップS2の判断処理へ至り、エンジン再始動のトリガが成立した、つまり発進条件(始動条件)が満たされたと判断する。すると、ECU25は、続くステップS3にて、ブレーキペダル18が解除される際、アクセルペダル18が操作されているか否かを検出する。
【0028】
ここで、アクセルペダル18が踏まれていない(アクセル全閉)とすると、ECU25は、クリープ発進すると判断し、クリープ発進に適したトルクを発生させるよう、ステップS4に示されるように全気筒分の非同期噴射に相当する非同期燃料量PW0、同燃料の燃焼に適した点火進角SA0を設定し、続くステップS5にて非同期噴射から通常噴射に移行するまでの期間、ここでは非同期噴射から吸気行程同期噴射終了まで期間が所定行程数、例えば該所定行程数がもたらすSA固定時間で設定される。
【0029】
ついで、続くステップS6で始動制御が始まることを示すフラグ1が付され、ECU25は、スタータ32を例えば所定に作動させてエンジン1をクランクキングし、さらに燃料噴射系、点火系などを作動させる。
【0030】
この始動に際し、ECU25は、まず、設定された燃料噴射量PW0の燃料を、各インジェクタ4(4気筒)から各吸気路7へ、全気筒に対して同時に非同期噴射(一度の噴射)する。そして、吸気路7に噴射された燃料は、その気筒が吸気行程になるとシリンダ内に吸込まれるため、順に吸気行程となる気筒5から吸込まれ、順に点火プラグ11の点火により燃焼される。
【0031】
このクランキング中、ECU25は、リアルタイムで、気筒5の識別を短時間で行っている。すなわち、クランクシャフトの回転にしたがい、図2に示されるようにSGCセンサ26からは、360°毎に所定の波形のクランク角信号が出力され、SGTセンサ27からは、180°毎に所定の波形の回転信号が出力される。ECU25は、このときのSGT信号の立ち上がり時(例えば75°B)や立ち下がり時(例えば5°B)のSGC信号のレベルから、気筒がどの行程、例えば圧縮状態であるのかがリアルタイムで識別する。例えばSGT信号の立ち上がり時のSGC信号レベル(n)がHで、SGT信号の立ち下がり時のSGC信号レベル(n−1)がLであれば、1番の気筒(♯1)は圧縮気筒(圧縮TDC)と識別し、SGT信号の立ち上がり時のSGC信号レベル(n)がLで、SGT信号の立ち下がり時のSGC信号レベル(n−1)がHであれば、3番の気筒(♯3)は圧縮気筒(圧縮TDC)と識別し、SGT信号の立ち上がり時のSGC信号レベル(n)がHで、SGT信号の立ち下がり時のSGC信号レベル(n−1)がHであれば、4番の気筒(♯4)は圧縮気筒(圧縮TDC)と識別し、SGT信号の立ち上がり時のSGC信号レベル(n)がLで、SGT信号の立ち下がり時のSGC信号レベル(n−1)がLであれば、2番の気筒(♯2)は圧縮気筒(圧縮TDC)と識別する。
【0032】
こうした気筒識別は、クランキング中に行われる。このクランキング中において、アクセルペダル18が操作された否かの検出のために、図4のフローチャートは、ステップS1からステップS15へ進む。
【0033】
このとき、クリープ発進をするべく、アクセルペダル18を踏まない状態が続いている、とすると、ECU25の処理は、ステップS16へ進み、クリープ発進に適したトルクを発生させるべく、吸気行程同期噴射で用いる燃料噴射量PW0、同燃料の燃焼に適した点火進角SA0を設定する。ECU25は、リアルタイムで行った気筒識別の結果から、非同期噴射の燃料が全気筒で燃焼された最後の気筒に後に続く燃焼気筒で燃焼が行われるように同期噴射の開始タイミングを定める。そして、この開始タイミングに応じて同期噴射による最初の燃焼気筒へ各インジェクタ4から、先の設定燃料噴射量PW0で、同期噴射、ここでは図3に示されるように5°Bといった吸気行程(第1所定時期に相当)にある気筒から順に同期噴射を開始する(第1同期噴射に相当)。これにより、非同期噴射による燃料に続いて同期噴射した燃料が、間断のない燃焼サイクルで順に燃焼される。むろん、燃焼は、設定点火進角SA0のもとで行われる。
【0034】
この吸気行程同期噴射の実施期間は、ステップS16に続くステップS18の固定時間(設定行程数)の減算処理(カウンタによる)により、所定行程数、例えば図3に示されるように3行程数まで続く。そして、所定行程数の吸気行程同期噴射を終えると、ステップS7〜ステップS9へ進み、フラグ1から吸気行程同期噴射を終えたことを示すフラグ0に変える。このフラグの戻しにしたがい、通常の燃料制御へ移行する。すなわち排気行程(第2所定時期に相当)にある気筒から順に燃料を噴射する排気行程同期噴射(第2同期噴射に相当)、同噴射に適した点火時期制御で行う通常の燃焼制御へ戻る。
【0035】
これにより、エンジン1は、非同期噴射による燃焼サイクルから同期噴射による燃焼サイクルへの間断のない移行、さらにはクリープ発進に適した低トルクの発生により、燃焼サイクルショック(トルク変動)なくスムーズに立ち上がり、ドライバの意志通りに自動車がクリープ発進することになる。むろん、クリープ発進では、過大なトルクによる突き出し感はない。
【0036】
一方、アイドルストップ後にオフアイドル発進するべく、例えばドライバがブレーキペダル18から離した後、アクセルペダル18を踏込むと、図4のフローチャートのステップS3からステップS10へ進み、オフアイドル発進に適したトルクを発生させるよう、先のクリープ発進のときよりは多い非同期燃料量PW1(アクセル開度に応じた燃料量)、同燃料の燃焼に適した点火進角SA1(SA0より進角した値)が設定される。そして、各インジェクション4から、先のクリープ発進時のときと同様、燃料が全気筒に対して同時に非同期噴射(一度の噴射)され、各気筒の点火時期は設定された点火進角SA1に応じて制御される。このときには、クランキング中も、アクセルペダル18は踏み込まれたままなので、吸気行程同期噴射も、ステップS15からステップS17へ進み、オフアイドル発進に適したトルクを発生させるべく、アクセル開度にもとづき定めた燃料噴射量PW1、同燃料の燃焼に適した点火進角SA1が設定される。そして、吸気行程同期噴射により、設定された燃料噴射量PW1が、各インジェクション4から、先のクリープ発進時のときと同様、リアルタイムで行う気筒識別の結果にもとづき、非同期噴射の燃料が全気筒で燃焼された後に続く燃焼気筒で燃焼が行われるように同期噴射が開始される。この吸気行程同期噴射は、先のクリープ発進時と同様、所定行程数後、通常の同期噴射である排気行程噴射に戻る。なお、途中からアクセルペダル18を踏込んだ場合は、非同期噴射時は、燃料噴射量PW0、点火進角SA0が設定され、同期噴射時は、燃料噴射量PW1、点火進角SA1が設定されて、始動ならびに発進が行われる。
【0037】
これにより、オフアイドル発進も、クリープ発進のときと同様、リアルタイムで行われる気筒識別により、非同期噴射による燃料の燃焼に続いて、間断のない燃焼サイクルで、同期噴射によって各気筒において順次燃焼されるうえ、アクセル操作状態に応じた燃料噴射量、点火時期が設定されるので、従来のようなトルク低下を発生させずに、トルクが迅速に立ち上がる。つまり、エンジン1は、オフアイドル発進に適した高トルクで、ショック(トルク変動)なくスムーズに立ち上がる。これにより、自動車は、ドライバの意志通りに加速しながら発進する。実験によれば、従来の非同期噴射の全気筒の燃焼を待ってから、気筒識別して同期噴射する燃焼の噴射制御だと、オフアイドル発進時は、図5に示す車体前後Gの破線のG1部分にあるように非同期噴射から同期噴射へ移行するときに発生する無燃焼の気筒(燃料が供給されずに燃焼されない気筒)のために、大きなショックが生じて、迅速な加速が期待できなかったが、本願のようにリアルタイムで気筒識別して同期噴射を行ったり、非同期噴射および同期噴射の燃料噴射量や点火時期をアクセル操作状態に応じて変えることにより、図5中の実線のG2部分に示されるようにショックなく迅速に立ち上がる加速を得ることができるものであった。
【0038】
このようにマルチ燃料方式(吸気路噴射式)エンジン1で行われるアイドルストップ後のエンジン再始動ならびに発進は、燃料が供給されない気筒(燃焼しない気筒)を無くした燃焼サイクルで実現できるうえ、さらにはドライバの要求に応じた走行フィーリングが確保でき、アイドルストップからの車両の発進性、さらには発進時における車両の走行フィーリングの向上を図ることができる。特に非同期噴射の燃料が全気筒で燃焼された後、最後の燃焼気筒に続く気筒に対して確実に燃焼が行われるよう、同期噴射の燃料供給タイミングを設定したことにより、必ず同期噴射の燃料を、非同期噴射の燃料が燃焼した最後の気筒に続く燃焼気筒に対して供給させることができ、不要な燃料供給を防ぐことができる。しかも、非同期噴射に続く同期噴射は、通常の排気行程同期噴射ではなく、吸気行程にある気筒から開始する吸気行程同期噴射を用いたことにより、通常よりも前倒した噴射時期を利用して、効率的に無燃焼となる気筒に燃料を供給することができる。即ち、非同期噴射の後の同期噴射に関して、通常の排気行程同期噴射での噴射時期よりも圧縮上死点側の吸気行程で同期噴射する吸気行程同期噴射としたことにより、確実に燃焼を継続させることができるとともに、不要な燃料噴射を抑制することができる。
【0039】
なお、本発明は一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施してもよいことはいうまでもない。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によれば、アイドルストップ状態からのエンジン再始動時には、非同期噴射に続いてリアルタイムで行われる気筒識別により、燃焼しない気筒が存在しないよう、同期噴射による燃焼サイクルへ引き継がせることができ、トルク変動を要因としたショックのない発進ができる。また、非同期噴射後の同期噴射を圧縮上死点により近い時期に同期噴射する第1同期噴射を先に行うようにしたので、確実に燃焼を継続させることができ、よりショックのない発進ができる。
【0041】
また非同期噴射、同期噴射の噴射量をアクセル操作状態に応じて制御したり、エンジンの再始動時にアクセル操作状態に応じて点火時期を制御したりすることにより、クリープ発進、オフアイドル発進でも、ドライバの要求に応じた発進ができる。
【0042】
それ故、アイドルストップからの発進性、さらには発進の走行フィーリングを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るアイドルストップ車のアイドルストップ制御系を説明するための図。
【図2】同アイドルストップ車のエンジンが再始動されるときに行われるリアルタイムの気筒識別を説明するための線図。
【図3】同アイドルストップ車のエンジン再始動時の燃料噴射状況を説明するための線図。
【図4】同アイドルストップ車のエンジン再始動時における燃料噴射系、点火系の制御を説明するフローチャート。
【図5】同オフアイドル発進時における車体の前後Gの状況を、従来のときと対比して示す線図。
【符号の説明】
3…ガソリンエンジン(エンジン)、4…インジェクタ、6…インテークマニホールド、17…シフト装置、18…アクセルペダル、19…ブレーキペダル、25…ECU(アイドルストップ制御手段、非同期噴射手段、気筒識別手段、同期噴射手段、燃料噴射量制御手段、点火時期制御手段)。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle with an idle stop function (hereinafter, referred to as an idle stop vehicle) equipped with an engine that supplies fuel to each cylinder by injecting fuel into an intake passage.
[0002]
[Prior art]
In automobiles, many idle stop vehicles equipped with an idle stop function have been introduced in order to reduce unnecessary engine operation. The idle stop function is used to stop the operation of the engine when a predetermined stop condition such as stopping the running vehicle is stopped, and then to satisfy the predetermined restart condition when starting the vehicle, A function to restart the engine. Specifically, for example, when the running vehicle is stopped by a brake operation, when the stop condition continues, for example, when the shift lever is in the D position (drive position), the vehicle speed is zero, and the vehicle is stopped by depressing the foot brake. When the state is maintained, it is determined that the stop condition is satisfied, the engine is stopped, and then, when a start operation such as releasing a foot brake or operating an accelerator pedal is performed, a start condition (restart condition) is performed. Is satisfied, and the engine is restarted.
[0003]
Among such idle stop vehicles, there are many vehicles equipped with a multi-cylinder gasoline engine employing a multi-fuel injection system (an intake passage injection system). The multi-fuel injection system is a system in which fuel is injected into an intake passage of an intake manifold using an injector installed in an intake manifold, and has a configuration in which fuel is supplied to each cylinder through an intake passage divided for each cylinder.
[0004]
By the way, the gasoline engine of the multi-fuel injection system (intake path injection system) is not equipped with a function for identifying the state of the stopped cylinder, that is, which cylinder is in which stroke when the engine is stopped. Further, the engine cannot directly inject fuel directly into a cylinder in a compression stroke unlike the direct injection engine. Therefore, in an idle stop vehicle equipped with the engine, it is required to restart the engine from a state where the cylinder is not identified.
[0005]
For this reason, in an idle stop vehicle equipped with the same engine, asynchronous injection is simultaneously performed on all cylinders when the engine is restarted, and thereafter, transition to synchronous injection is performed. Specifically, when the restart condition is satisfied, the fuel is simultaneously injected into all the cylinders into the intake passage by asynchronous injection. Thereafter, after waiting for combustion in all cylinders, detection of combustion in all cylinders, that is, cylinder identification is performed, and then synchronous injection is performed for each normal cylinder (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-74622
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In most cases, an idling stop vehicle starts immediately after the engine is restarted. That is, creep start (start without depressing the accelerator pedal) or off-idle start (start by depressing the accelerator pedal) is immediately performed. For this reason, quick startability is required.
[0008]
However, in a multi-fuel injection type engine, when restarting the engine, the injected fuel enters the cylinder and burns even if synchronous injection is started immediately after waiting for the asynchronous injection fuel to burn in all cylinders. There is a time lag between the two. Therefore, at the time of engine restart, there is a time lag before the synchronously injected fuel burns even if the synchronous injection is started for each cylinder after the last combustion by the fuel supplied by the asynchronous injection is completed. Therefore, there is a cylinder to which no fuel is supplied, that is, a cylinder that does not burn, between the cylinder in which the asynchronously injected fuel burns last and the first cylinder in which the synchronously injected fuel burns first.
[0009]
For this reason, when the vehicle is started after the idle stop, the vehicle tends to be started with a shock due to torque fluctuation generated due to lack of the combustion cycle. In addition, most of the starts performed by restarting the engine are not only likely to cause torque fluctuations, but also because the control is performed with the fuel amount and ignition timing considering only the start, both the creep start and the off idle start It is difficult to generate a torque that satisfies the drivability demand, and the running feeling at the time of starting tends to deviate from the feeling required by the driver.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle with an idle stop function that can improve the startability from an idle stop and the running feeling of the start.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0012]
Accordingly, when the engine is restarted after the idle stop, the fuel of the synchronous injection is sequentially injected at the timing when the combustion is performed subsequent to the last combustion of the asynchronous injection by the identification of the cylinder performed after the asynchronous injection.
[0013]
As a result, when the engine is restarted after the idle stop, there is no cycle of a cylinder to which fuel is not supplied, that is, a cylinder that does not burn, and a start without a torque fluctuation, that is, a shock can be performed.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the fuel injection control means controls the fuel injection amount at the time of the asynchronous injection and at the time of the synchronous injection in accordance with the accelerator operation state so that the driving feeling according to the driver's request can be further obtained. The fuel injection amount control means is further provided.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an ignition timing control for controlling an ignition timing in accordance with an accelerator operation state when the engine is restarted in response to a restart condition being established, so that a driving feeling corresponding to a driver's request can be obtained. Means are further provided.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on one embodiment shown in FIGS.
[0017]
FIG. 1 shows a part of a control system of a vehicle with an idle stop function to which the present invention is applied (hereinafter, referred to as an idle stop vehicle). In FIG. 1,
[0018]
The
[0019]
In the front part of the
On the other hand,
[0020]
When a predetermined stop condition is satisfied, for example, when the
[0021]
Among them, the transition function includes, for example, a synchronous injection mode in which synchronous injection is used in normal operation, that is, an exhaust stroke synchronous injection (a form in which fuel is sequentially injected from a cylinder in an exhaust stroke) and a predetermined number of strokes performed before that. A method of dividing the injection into synchronous intake stroke (injecting fuel in order from the cylinder in the intake stroke) is used. Then, using the technique of identifying the intake stroke synchronous injection among the cylinders in real time, after the fuel of the asynchronous injection has finished burning, the combustion between the cylinders is continued following the last combustion cylinder. It is established by the function to start. More specifically, the control of the intake stroke synchronous injection is performed in real time based on the displacement of the crank angle of the
[0022]
As the torque variable function, a function of changing the starting fuel amount of the
[0023]
By such control, the restart and start of the engine from the idle stop are improved.
[0024]
The diagram of FIG. 2 shows how the cylinder is identified at this time, the diagram of FIG. 3 shows the fuel injection situation at this time, and the flowchart of FIG. 4 shows the control of variable torque at this time. Have been.
[0025]
That is, the operation of the idle stop vehicle will be described with reference to FIGS. 2 to 4. It is assumed that the driver operates the
[0026]
Thereafter, it is assumed that the driver performs a start operation of releasing the
[0027]
As a result, the
[0028]
Here, if the
[0029]
Next, in step S6, a
[0030]
At the time of this start, the
[0031]
During this cranking, the
[0032]
Such cylinder identification is performed during cranking. During the cranking, the flowchart of FIG. 4 proceeds from step S1 to step S15 in order to detect whether or not the
[0033]
At this time, if it is assumed that the
[0034]
The execution period of the intake stroke synchronous injection lasts up to a predetermined number of strokes, for example, three strokes as shown in FIG. 3, by a fixed time (set stroke number) subtraction process (by a counter) in step S18 following step S16. . When the intake stroke synchronous injection of the predetermined number of strokes has been completed, the process proceeds to steps S7 to S9, and the
[0035]
As a result, the
[0036]
On the other hand, when the driver depresses the
[0037]
As a result, as in the case of the creep start, the off-idle start is successively burned in each cylinder by the synchronous injection in a continuous combustion cycle following the combustion of the fuel by the asynchronous injection by the cylinder identification performed in real time, in the same manner as in the creep start. In addition, since the fuel injection amount and the ignition timing are set according to the accelerator operation state, the torque quickly rises without causing the conventional torque reduction. That is, the
[0038]
As described above, the restart and start of the engine after the idle stop performed in the multi-fuel system (intake path injection type)
[0039]
Note that the present invention is not limited to one embodiment, and it goes without saying that various changes may be made without departing from the spirit of the present invention.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, at the time of restarting the engine from the idle stop state, by performing cylinder identification performed in real time subsequent to asynchronous injection, the combustion cycle can be taken over to the combustion cycle by synchronous injection so that there is no unburned cylinder. And start without shock caused by torque fluctuation. Further, since the first synchronous injection for synchronously injecting the synchronous injection after the asynchronous injection at a timing closer to the compression top dead center is performed first, the combustion can be reliably continued, and the start can be performed without shock. .
[0041]
In addition, by controlling the injection amount of asynchronous injection and synchronous injection according to the accelerator operation state, and by controlling the ignition timing according to the accelerator operation state at the time of restarting the engine, the driver can start even during creep start or off-idle start. Can start according to the request of
[0042]
Therefore, the starting performance from the idle stop and the running feeling of the starting can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an idle stop control system of an idle stop vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining real-time cylinder identification performed when the engine of the idle stop vehicle is restarted.
FIG. 3 is a diagram for explaining a fuel injection situation when the engine of the idle stop vehicle is restarted.
FIG. 4 is a flowchart illustrating control of a fuel injection system and an ignition system when the engine of the idle stop vehicle is restarted.
FIG. 5 is a diagram showing a state of front and rear G of the vehicle body at the time of starting off-idle in comparison with the conventional case.
[Explanation of symbols]
3 gasoline engine (engine), 4 injector, 6 intake manifold, 17 shift device, 18 accelerator pedal, 19 brake pedal, 25 ECU (idle stop control means, asynchronous injection means, cylinder identification means, synchronous Injection means, fuel injection amount control means, ignition timing control means).
Claims (3)
所定の停止条件に従い運転中の上記エンジンを停止させ、所定の再始動条件の成立に従い該エンジンを再始動させるアイドルストップ制御手段と
を備えたアイドルストップ機能付き車両において、
上記燃料噴射制御手段は、
上記再始動条件の成立に伴うエンジン再始動開始時に、全気筒に対して同時に燃料を噴射する非同期噴射を行う非同期噴射手段と、
上記エンジンの再始動中に検出される上記エンジンのクランク角度に基づき気筒判別を行う気筒判別手段と、
上記気筒識別手段による気筒判別に基づき、前記非同期噴射手段によって噴射された燃料による燃焼に続けて燃焼が継続されるように上記複数の気筒に対して順次燃料を噴射する同期噴射を行う同期噴射手段とを有し、
上記同期噴射手段は、上記複数の気筒のうち1サイクル行程中の第1所定時期にある気筒に対して燃料を噴射する第1同期噴射を所定期間行い、上記所定期間が経過した後に上記複数の気筒のうち1サイクル行程中の第2所定時期にある気筒に対して燃料を噴射する第2同期噴射を行い、
上記第1所定時期は、圧縮上死点前において上記第2所定時期よりも上記圧縮上死点に近い時期に設定されている
ことを特徴とするアイドルストップ機能付き車両。An engine having fuel injection means for injecting fuel into each intake passage of a plurality of cylinders, and fuel injection control means for controlling the fuel injection by the fuel injection means;
A vehicle with an idle stop function, comprising: an idle stop control unit configured to stop the operating engine according to a predetermined stop condition and restart the engine according to a predetermined restart condition.
The fuel injection control means,
At the start of engine restart due to the satisfaction of the above-described restart condition, asynchronous injection means for performing asynchronous injection for simultaneously injecting fuel to all cylinders,
Cylinder discriminating means for performing cylinder discrimination based on the crank angle of the engine detected during restart of the engine;
Synchronous injection means for performing synchronous injection of sequentially injecting fuel into the plurality of cylinders such that combustion is continued following combustion with the fuel injected by the asynchronous injection means, based on cylinder discrimination by the cylinder identification means. And having
The synchronous injection means performs a first synchronous injection for injecting fuel into a cylinder at a first predetermined time during a one-cycle stroke of the plurality of cylinders for a predetermined period, and after the predetermined period has elapsed, performs the first synchronous injection. Performing a second synchronous injection of injecting fuel into a cylinder at a second predetermined time during one cycle stroke of the cylinder;
The vehicle with an idle stop function, wherein the first predetermined time is set to a time closer to the compression top dead center than the second predetermined time before the compression top dead center.
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JP2011169228A (en) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Mitsubishi Motors Corp | Start control device for internal combustion engine |
JP2012087733A (en) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | Fuel injection control method of internal combustion engine |
CN107110040A (en) * | 2014-09-19 | 2017-08-29 | 康明斯有限公司 | For the system and method based on acceleration adaptive-feedrate adjustment |
-
2003
- 2003-04-01 JP JP2003098379A patent/JP2004301110A/en active Pending
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