JP2005188473A - Engine starter - Google Patents

Engine starter Download PDF

Info

Publication number
JP2005188473A
JP2005188473A JP2003434118A JP2003434118A JP2005188473A JP 2005188473 A JP2005188473 A JP 2005188473A JP 2003434118 A JP2003434118 A JP 2003434118A JP 2003434118 A JP2003434118 A JP 2003434118A JP 2005188473 A JP2005188473 A JP 2005188473A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
cylinder
intake
flow rate
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003434118A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Tetsuno
雅之 鐵野
Junichi Taga
淳一 田賀
Kaei Nakayama
佳映 中山
Keiji Araki
啓二 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2003434118A priority Critical patent/JP2005188473A/en
Publication of JP2005188473A publication Critical patent/JP2005188473A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a driver from feeling a sense of incompatibility by restraining sudden upwash, smoothly starting rotation of an engine in restarting, in an engine system E for automatically restarting the engine 1 by itself, by burning a cylinder 12 stopped in at least an expansion stroke, when a predetermined restarting condition is realized. <P>SOLUTION: When restarting the engine, after starting normal rotation by combustion of an expansion stroke cylinder 12B (a #2 cylinder), fuel is injected into a stopping time compression stroke cylinder 12A (a #1 cylinder) compressed by this normal rotation operation (a5), and compression pressure is reduced by the cooling effect by latent heat of vaporization. The fuel is injected into a stopping time intake stroke cylinder 12C (a #3 cylinder) on and after an intermediate period of a compression stroke (a6), and the temperature and pressure are reduced by the cooling effect by the latent heat of vaporization, and ignition is performed after exceeding TDC (a7). In that case, opening of a throttle valve 23 is kept in a state smaller than idle operation, until intake pressure of a branch intake passage 21a downstream of the throttle valve 23 is reduced to a preset value corresponding to the idle operation (t0 to t3). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アイドル時に自動で停止したエンジンを再始動要求に応じて自動で始動するようにしたエンジンの始動装置に関し、特にその始動時の吸気制御の技術分野に属する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine starting device that automatically starts an engine that has been automatically stopped when idling in response to a restart request, and particularly relates to the technical field of intake air control at the time of starting.

従来より、燃費低減及びCO2排出量抑制等を目的として、アイドル時にエンジンを自動で停止するようにしたエンジン制御システム(アイドルストップシステム)が知られている。このようなシステムでは、発進操作等のエンジン再始動要求に対して即座にエンジンを始動しなくてはならないが、始動モータによるクランキングを経てエンジンを始動するという一般的な始動方法では始動時間がやや長くなるきらいがあり、また、クランキングに伴う騒音が運転者に違和感を与えるという不具合もある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an engine control system (idle stop system) is known in which an engine is automatically stopped during idling for the purpose of reducing fuel consumption and suppressing CO 2 emission. In such a system, the engine must be started immediately in response to an engine restart request such as a start operation. However, in a general starting method in which the engine is started through cranking by the starting motor, the starting time is short. There is a tendency that it becomes a little longer, and there is also a problem that the noise accompanying cranking makes the driver feel uncomfortable.

さらに、そのようにエンジンがアイドル状態になる度に停止及び再始動を行うとすると、イグニッションスイッチが操作されたときにのみ始動する通常のシステムに比べて格段に始動回数が多くなってしまうので、始動モータに著しく高い耐久性が要求されることになり、無用のコスト増大を招くという問題もある。   In addition, if the engine is stopped and restarted every time the engine is in an idle state, the number of times of starting is significantly increased compared to a normal system that starts only when the ignition switch is operated. The starter motor is required to have extremely high durability, and there is a problem that unnecessary cost increases.

そのため、近年では、例えば特許文献1、2に開示される筒内直噴式エンジンのように、停止状態で膨張行程にある気筒内に燃料を噴射供給して、点火、燃焼させることにより、始動モータの力を借りることなく、エンジンをそれ自体の力で、即ち自力で始動するようにしたものが開発されている。
実開昭60−128975号公報 特表2003−517134号公報
Therefore, in recent years, for example, as in a direct injection engine disclosed in Patent Documents 1 and 2, fuel is injected and supplied into a cylinder that is in an expansion stroke in a stopped state, and is ignited and burned, thereby starting motor. The engine has been developed to start with its own power, that is, with its own power, without borrowing any other power.
Japanese Utility Model Publication No. 60-128975 Special table 2003-517134 gazette

しかし、前記アイドルストップシステムでは、イグニッションスイッチの操作に依らず、発進操作等のエンジン再始動要求に応じて自動でエンジンを始動することから、前記従来例(特許文献1、2)のようにクランキングを行わないものであっても、エンジン音の変化や振動が運転者に違和感を与える虞れがある。すなわち、一般に、エンジンは始動時には各気筒の吸気充填量が特に多くなって、急激に吹け上がるものであるが、例えば運転者が車両を比較的緩やかに発進させるべく、アクセルペダルを軽く踏んだときに、これに応じて自動で始動したエンジンが急激に吹け上がると、運転者は車両が前に飛び出すかのように感じて、強い違和感を覚えるのである。   However, in the idle stop system, the engine is automatically started in response to an engine restart request such as a start operation without depending on the operation of the ignition switch. Even if the ranking is not performed, changes in the engine sound and vibrations may cause the driver to feel uncomfortable. In other words, in general, the engine has a particularly large intake charge amount in each cylinder at the time of start-up, so that it suddenly blows up.For example, when the driver depresses the accelerator pedal lightly to start the vehicle relatively slowly In addition, when the engine that starts automatically in response to this suddenly rises, the driver feels as if the vehicle has jumped forward and feels a strong sense of discomfort.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アイドル時にエンジンを自動で停止し、その後に自動で再始動するようにしたエンジンの始動装置において、その再始動時に各気筒に吸入される吸気の流量制御に工夫を凝らし、エンジン回転をスムーズに立ち上げ、その吹け上がりを抑えて、運転者が違和感を感じないようにすることにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an engine starter that automatically stops the engine when idling and then restarts automatically. The idea is to devise control of the flow rate of the intake air that is sometimes taken into each cylinder so that the engine rotation starts smoothly and the engine speed is suppressed to prevent the driver from feeling uncomfortable.

前記の目的を達成するために、本願発明では、エンジンの始動に伴い通常、略大気圧状態から低下する吸気通路の圧力が比較的高くて、そのままでは気筒の吸気充填量が多くなってしまうと考えられる期間は、各気筒に吸入される吸気の流量を暖機後のアイドル運転時よりも少なくするようにした。   In order to achieve the above object, according to the present invention, when the engine is started, the pressure of the intake passage, which usually decreases from the substantially atmospheric pressure state, is relatively high, and the intake charge amount of the cylinder increases as it is. During the possible period, the flow rate of the intake air sucked into each cylinder is made smaller than that during idling after warm-up.

より具体的に、請求項1の発明は、所定の再始動条件が成立したときに、停止している多気筒エンジンの少なくとも膨張行程にある気筒内に燃料を噴射供給して、点火、燃焼させることにより、始動モータを用いずに自動で再始動するようにしたエンジンの始動装置を対象として、前記各気筒への吸気の流量を調整可能な吸気流量調整手段と、エンジン再始動時にエンジン回転が立ち上がるとき、前記各気筒への吸気流量が暖機後のアイドル運転時よりも少なくなるように前記吸気流量調整手段を制御する吸気量制御手段と、を備える構成とする。   More specifically, according to the first aspect of the present invention, when a predetermined restart condition is satisfied, fuel is injected and supplied into at least the cylinder in the expansion stroke of the stopped multi-cylinder engine, and is ignited and burned. Therefore, for an engine starter that automatically restarts without using a starter motor, an intake flow rate adjusting means that can adjust the flow rate of intake air to each of the cylinders, and engine rotation when the engine is restarted. And an intake air amount control means for controlling the intake air flow rate adjusting means so that the intake air flow rate to each of the cylinders when starting up is smaller than that during idling after warm-up.

前記の構成により、エンジンが自動で始動されるときには、少なくとも膨張行程で停止している気筒内に燃料が噴射供給され、これにより形成された混合気に点火されて燃焼することで、始動トルクが発生する。これによりエンジンが正転を開始すると、各気筒には順次、吸気通路から略大気圧状態の吸気が吸入されることになるが、この際、エンジン回転が立ち上がって安定するまでは、該各気筒への吸気流量が暖機後のアイドル運転時よりも少なくなるように、吸気量制御手段によって吸気流量調整手段が制御される。このことで、吸気通路内が大気圧に近い状態であっても、各気筒への吸気の充填量はあまり多くはならず、エンジンが急激に吹け上がることなく、その回転がスムーズにアイドル回転速度付近まで立ち上がるので、運転者が違和感を覚えることはない。   With the above-described configuration, when the engine is automatically started, fuel is injected and supplied into the cylinder stopped at least in the expansion stroke, and the air-fuel mixture formed thereby is ignited and burned. Occur. As a result, when the engine starts normal rotation, intake of approximately atmospheric pressure is sequentially taken into each cylinder from the intake passage. At this time, until each engine starts up and stabilizes, each cylinder The intake air flow rate adjusting means is controlled by the intake air amount control means so that the intake air flow rate becomes smaller than that during idling after warm-up. As a result, even when the intake passage is close to atmospheric pressure, the amount of intake air charged into each cylinder does not increase so much that the engine does not blow up rapidly, and its rotation smoothly rotates at idle speed. Because it stands up to the vicinity, the driver will not feel uncomfortable.

ここで、エンジンの吸気通路の下流側が各気筒毎に分岐して互いに独立の分岐吸気通路とされている場合には、前記吸気流量調整手段を、前記分岐吸気通路に個別に弁体が配設された吸気流量調整弁とし、その弁体よりも下流の分岐吸気通路の吸気圧状態を検出する吸気圧検出手段を備えるとともに、前記吸気量制御手段は、前記吸気圧検出手段により検出される吸気圧状態が大気圧近傍から低下して、エンジン暖機後のアイドル運転時に対応する設定負圧状態になるまでの間、前記吸気流量調整弁の開度を前記アイドル運転時よりも小さくなるように制御するものとするのが好ましい(請求項2の発明)。   Here, when the downstream side of the intake passage of the engine is branched for each cylinder to be an independent branched intake passage, the intake flow rate adjusting means is individually provided in the branched intake passage. And an intake pressure detecting means for detecting the intake pressure state of the branch intake passage downstream of the valve body, and the intake air amount control means is an intake air pressure detected by the intake pressure detecting means. The opening of the intake flow rate adjustment valve is made smaller than that during the idling operation until the pressure state decreases from near atmospheric pressure until the set negative pressure state corresponding to the idling operation after the engine warms up. It is preferable to control (invention of claim 2).

そのような吸気流量調整弁を用いれば、弁体よりも下流の分岐吸気通路の容積が非常に小さくなるので、この分岐吸気通路の吸気圧状態がアイドル運転時相当の設定負圧状態になるまでの間、吸気流量調整弁の開度を非常に小さくすることで、各気筒の吸気充填量の増大を確実に阻止して、前記発明の作用効果を十分に得ることができる。また、弁体よりも下流の分岐吸気通路の容積が非常に小さいことから、その吸気圧は速やかに低下して、早期に前記設定負圧状態に落ち着くことになる。   If such an intake flow rate adjusting valve is used, the volume of the branch intake passage downstream from the valve body becomes very small, so that the intake pressure state of this branch intake passage becomes a set negative pressure equivalent to the idling operation. In the meantime, by making the opening of the intake flow rate adjustment valve very small, it is possible to reliably prevent an increase in the intake charge amount of each cylinder and to obtain the effects of the invention sufficiently. In addition, since the volume of the branch intake passage downstream from the valve body is very small, the intake pressure quickly decreases and settles to the set negative pressure state at an early stage.

そして、その上で、前記吸気量制御手段は、吸気圧検出手段により検出される吸気圧状態の低圧側への変化に応じて、吸気流量調整弁を全閉から徐々に開くものとするのがなお好ましい(請求項3の発明)。こうすれば、分岐吸気通路内の吸気圧が低下するのに応じて、このことによる吸気充填量の減少を相殺するように吸気流量が増大することになるから、燃焼圧の変動を抑えて、エンジン回転をよりスムーズに立ち上げることができる。   Then, the intake air amount control means gradually opens the intake flow rate adjustment valve from fully closed in response to a change in the intake pressure state detected by the intake pressure detection means to the low pressure side. It is preferable (invention of claim 3). In this way, as the intake pressure in the branch intake passage decreases, the intake air flow rate increases so as to offset the decrease in the intake charge amount due to this. Engine rotation can be started more smoothly.

或いは、前記のように吸気圧状態を検出するのではなく、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、吸気量制御手段は、前記回転速度検出手段により検出されるエンジン回転速度が暖機後のアイドル回転速度近傍で安定するまでの間、各気筒への吸気流量が前記暖機後のアイドル運転時よりも少なくなるように吸気流量調整手段を制御するものとしてもよい(請求項4の発明)。   Alternatively, instead of detecting the intake pressure state as described above, a rotation speed detection means for detecting the engine rotation speed is provided, and the intake air amount control means is configured to warm up the engine rotation speed detected by the rotation speed detection means. The intake air flow rate adjusting means may be controlled so that the intake air flow rate to each cylinder is smaller than that during the idling operation after the warm-up until it stabilizes in the vicinity of the subsequent idle rotation speed. invention).

なお、エンジン回転速度がアイドル回転速度近傍で安定するというのは、例えば、エンジン回転速度がアイドル回転速度近傍まで上昇した上で、各気筒毎の燃焼によるエンジン回転速度の変動幅が所定以下になったことをいう。   Note that the engine rotation speed is stabilized near the idle rotation speed. For example, after the engine rotation speed has increased to the vicinity of the idle rotation speed, the fluctuation range of the engine rotation speed due to combustion for each cylinder becomes a predetermined value or less. That means.

また、前記吸気流量調整手段として、前記吸気流量調整弁の代わりに、各気筒の吸気弁の少なくともリフト量を変更可能な可変動弁機構を用いるとともに、前記吸気量制御手段を、吸気弁のリフト量が暖機後のアイドル運転時よりも小さくなるように前記可変動弁機構を制御するものとしてもよい(請求項5の発明)。こうして吸気弁のリフト量が相対的に小さくなるようにすれば、吸気通路内が大気圧に近い状態であっても、そこから各気筒内への吸気流を絞って吸気充填量の増大を阻止することができる。   Further, as the intake flow rate adjusting means, a variable valve mechanism capable of changing at least the lift amount of the intake valve of each cylinder is used instead of the intake flow rate adjusting valve, and the intake amount control means is provided with a lift of the intake valve. The variable valve mechanism may be controlled so that the amount becomes smaller than that during idle operation after warming up (invention of claim 5). By making the lift amount of the intake valve relatively small in this way, even if the intake passage is close to atmospheric pressure, the intake flow from there to each cylinder is throttled to prevent an increase in the intake charge amount. can do.

さらに、エンジン再始動時に吸気通路の圧力が比較的高い間、前記のように気筒へ吸入される吸気を絞る代わりに、吸気弁の閉弁時期を遅らせて、一旦、気筒に吸入された吸気の多くを吸気通路に吹き返させるようにすることで、吸気充填量の増大を抑えるようにしてもよい。すなわち、請求項6の発明では、前記請求項1〜5の発明と同じ前提構成において、各気筒の吸気弁の少なくとも閉弁時期を変更可能な可変動弁機構と、エンジン再始動時に、エンジン回転が立ち上がるとき、前記吸気弁の閉弁時期が暖機後のアイドル運転時よりも遅角側となるように前記可変動弁機構を制御する動弁時期制御手段と、を備える構成とする。   Further, when the pressure in the intake passage is relatively high when the engine is restarted, instead of restricting the intake air sucked into the cylinder as described above, the closing timing of the intake valve is delayed to temporarily reduce the intake air sucked into the cylinder. An increase in the intake air filling amount may be suppressed by blowing a large amount back into the intake passage. That is, in the sixth aspect of the invention, in the same premise configuration as in the first to fifth aspects of the invention, the variable valve mechanism capable of changing at least the closing timing of the intake valve of each cylinder, and the engine rotation at the time of engine restart And a valve timing control means for controlling the variable valve mechanism so that the valve closing timing of the intake valve is retarded from that during idle operation after warming up.

前記の構成により、前記請求項1の発明と同様に、エンジン回転が立ち上がって安定するまでの間は各気筒へ充填される吸気の量があまり多くはならないので、エンジン回転をスムーズに立ち上げ、エンジンの急激な吹け上がりを防止することができ、これにより、運転者が違和感を覚えることがなくなる。   With the above configuration, as in the first aspect of the invention, since the amount of intake air charged into each cylinder does not increase so much until the engine rotation rises and stabilizes, the engine rotation is started smoothly. It is possible to prevent the engine from suddenly rising, so that the driver does not feel uncomfortable.

以上、説明したように、本願の請求項1〜5の発明に係るエンジンの始動装置によると、アイドル時にエンジンを自動で停止し、その後に自動で且つ自力で再始動するようにした始動装置において、その再始動時にエンジン回転が立ち上がるとき、吸気通路内の圧力が比較的高くて、そのままでは各気筒の吸気充填量が過大になってしまうと考えられる間、該各気筒への吸気を絞ることにより、吸気の過充填を阻止して、エンジン回転をスムーズに立ち上げ、急な吹け上がりを防止することができる。これにより、自動で始動する場合であっても、運転者は違和感を感じることはない。   As described above, according to the engine starting device according to the first to fifth aspects of the present invention, in the starting device that automatically stops the engine when idling and then restarts automatically and by itself. When the engine speed rises at the time of restart, the intake passage to each cylinder is throttled while the pressure in the intake passage is relatively high and it is considered that the intake charge amount of each cylinder will be excessive. Therefore, it is possible to prevent overfilling of the intake air, start up the engine rotation smoothly, and prevent a sudden rise. Thereby, even if it is a case where it starts automatically, a driver does not feel uncomfortable.

また、請求項6の発明によると、再始動時にエンジン回転が立ち上がるとき、吸気弁を所定の遅閉じ状態にすることで、吸気の過充填の阻止して、前記と同じ効果を得ることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, when the engine speed rises at the time of restart, the intake valve is brought into a predetermined delayed closing state to prevent overfilling of the intake air, and the same effect as described above can be obtained. .

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
−エンジン制御システムの概略構成−
図1及び図2は、本発明に係るエンジン始動装置を含むエンジン制御システムの実施形態を示し、このエンジンシステムEは、シリンダヘッド10及びシリンダブロック11を備えたエンジン1と、該エンジン1を制御するためのECU2(エンジンコントローラ)とを備えている。前記エンジン1には、図2に示すように4つの気筒12A〜12Dが設けられていて、該各気筒12A〜12Dの内部には、図1に示すように、クランク軸3に連結されるピストン13がそれぞれ嵌挿され、これにより、前記各気筒12A〜12D内部でピストン13の上方には燃焼室14が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
-Schematic configuration of engine control system-
1 and 2 show an embodiment of an engine control system including an engine starter according to the present invention. The engine system E controls an engine 1 including a cylinder head 10 and a cylinder block 11, and controls the engine 1. ECU2 (engine controller) for carrying out. As shown in FIG. 2, the engine 1 is provided with four cylinders 12A to 12D. Inside each of the cylinders 12A to 12D, pistons connected to the crankshaft 3 as shown in FIG. Thus, a combustion chamber 14 is formed above the piston 13 in each of the cylinders 12A to 12D.

ここで、一般的に、多気筒4サイクルエンジンにおいては、各気筒が所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなる燃焼サイクルを行うようになっており、この実施形態の4気筒エンジンの場合、気筒列方向一端側から1番気筒12A、2番気筒12B、3番気筒12C、4番気筒12Dと呼ぶと、図5(e)に示すように、1番気筒(#1)、3番気筒(#3)、4番気筒(#4)、2番気筒(#2)の順にクランク角で180度ずつの位相差をもって燃焼が行われるようになっている。   Here, in general, in a multi-cylinder four-cycle engine, each cylinder performs a combustion cycle composed of intake, compression, expansion, and exhaust strokes with a predetermined phase difference. In the case of a cylinder engine, when referred to as the first cylinder 12A, the second cylinder 12B, the third cylinder 12C, and the fourth cylinder 12D from one end in the cylinder row direction, as shown in FIG. 5 (e), the first cylinder (# 1 ) Combustion is performed with a phase difference of 180 degrees in crank angle in the order of the third cylinder (# 3), the fourth cylinder (# 4), and the second cylinder (# 2).

前記各気筒12A〜12Dのそれぞれの燃焼室14の頂部には、該燃焼室14内の混合気に点火して燃焼させるための点火プラグ15が設けられていて、それらの各点火プラグ15先端の電極が前記燃焼室14内に臨むように配置されている。また、前記燃焼室14の側方(図1の右方向)には、該燃焼室14内に燃料を直接、噴射する燃料噴射弁16が設けられていて、該燃料噴射弁16は、前記点火プラグ15の電極付近に向かって燃料を噴射するように噴射方向が調整されている。この燃料噴射弁16は、図示しないニードル弁及びソレノイドを内蔵しており、前記ECU2からのパルス信号の入力によりそのパルス幅に対応する時間だけ開弁駆動されて、その駆動時間に応じた量の燃料を各気筒12A〜12D内に噴射するように構成されている。なお、前記燃料噴射弁16には、図示しない燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して燃料が供給されるようになっていて、前記エンジンシステムEには、その燃料供給圧が圧縮行程での燃焼室14内の圧力よりも高くなるように燃料供給系統が構成されている。   A spark plug 15 for igniting and burning the air-fuel mixture in the combustion chamber 14 is provided at the top of each combustion chamber 14 of each of the cylinders 12A to 12D. An electrode is disposed so as to face the combustion chamber 14. A fuel injection valve 16 for directly injecting fuel into the combustion chamber 14 is provided on the side of the combustion chamber 14 (right direction in FIG. 1). The injection direction is adjusted so that fuel is injected toward the vicinity of the electrode of the plug 15. The fuel injection valve 16 includes a needle valve and a solenoid (not shown). The fuel injection valve 16 is driven to open for a time corresponding to the pulse width in response to the input of a pulse signal from the ECU 2, and has an amount corresponding to the driving time. The fuel is injected into the cylinders 12A to 12D. The fuel injection valve 16 is supplied with fuel through a fuel supply passage or the like by a fuel pump (not shown), and the fuel supply pressure of the engine system E is combusted in the compression stroke. The fuel supply system is configured to be higher than the pressure in the chamber 14.

また、前記各気筒12A〜12Dの燃焼室14の上部には、該燃焼室14に向かって開口する吸気ポート17及び排気ポート18が設けられていて、これらのポート17,18に吸気弁19及び排気弁20がそれぞれ配設されている。これらの吸気弁19及び排気弁20は、図示省略のカムシャフト等からなる動弁機構により駆動され、上述のとおり、各気筒12A〜12Dが所定の位相差をもって燃焼サイクルを行うように、該各気筒毎の吸・排気弁19,20の開閉タイミングが設定されている。   Further, an intake port 17 and an exhaust port 18 opening toward the combustion chamber 14 are provided at the upper part of the combustion chamber 14 of each of the cylinders 12A to 12D. Exhaust valves 20 are respectively provided. These intake valve 19 and exhaust valve 20 are driven by a valve operating mechanism including a camshaft (not shown), and as described above, each of the cylinders 12A to 12D performs a combustion cycle with a predetermined phase difference. The opening / closing timing of the intake / exhaust valves 19 and 20 for each cylinder is set.

また、前記吸気ポート17及び排気ポート18にそれぞれ連通するように吸気通路21及び排気通路22が設けられており、図2に示すように、前記吸気ポート17に近い吸気通路21の下流側は各気筒12A〜12D毎に独立の分岐吸気通路21aとされ、この各分岐吸気通路21aの上流端がそれぞれサージタンク21bに連通するとともに、該各分岐吸気通路21aにはそれぞれの通路断面積を絞るようにスロットル弁23(吸気流量調整弁)の弁体が個別に配設されている。つまり、スロットル弁23は、弁体が共通のアクチュエータ24により駆動されて、各分岐吸気通路21aを同時に絞り調節する多連型のロータリバルブ(マルチスロットル)となっている。   Further, an intake passage 21 and an exhaust passage 22 are provided so as to communicate with the intake port 17 and the exhaust port 18, respectively. As shown in FIG. An independent branch intake passage 21a is provided for each of the cylinders 12A to 12D, and the upstream end of each branch intake passage 21a communicates with the surge tank 21b, and each of the branch intake passages 21a has a reduced sectional area. In addition, the valve body of the throttle valve 23 (intake flow rate adjusting valve) is individually provided. That is, the throttle valve 23 is a multi-rotary rotary valve (multi-throttle) whose valve body is driven by a common actuator 24 and throttles the branch intake passages 21a simultaneously.

さらに、図2にのみ示すが、前記吸気通路21におけるサージタンク21bの上流の共通吸気通路21cには、吸入空気量を検出するエアフローセンサ25が配設されており、一方、サージタンク21b下流の分岐吸気通路21aには、それぞれ、スロットル弁23の弁体よりも下流側の吸気圧(吸気圧状態)を検出するための吸気圧センサ26,26,…(吸気圧検出手段)が配設されている。なお、この実施形態のエンジン1では、前記マルチスロットル23の各弁体をバイパスする通路は設けられておらず、アイドル運転時の吸気流量は弁体の位置、即ちスロットル開度によって調整するようになっている。   Further, as shown only in FIG. 2, an air flow sensor 25 for detecting the intake air amount is disposed in the common intake passage 21c upstream of the surge tank 21b in the intake passage 21, while the downstream of the surge tank 21b. In the branch intake passage 21a, intake pressure sensors 26, 26,... (Intake pressure detection means) for detecting intake pressure (intake pressure state) downstream of the valve body of the throttle valve 23 are disposed. ing. In the engine 1 of this embodiment, there is no passage for bypassing each valve body of the multi-throttle 23, and the intake air flow rate during idle operation is adjusted by the position of the valve body, that is, the throttle opening. It has become.

一方、前記各気筒12A〜12Dからの排気が集合する排気通路22の集合部下流には、排気を浄化するための触媒29が配設されている。この触媒29は、例えば、排気の空燃比状態が理論空燃比近傍にあるときにHC、CO、NOxの浄化率が極めて高い、いわゆる三元触媒であり、これは排気中の酸素濃度が比較的高い酸素過剰雰囲気でこれを吸蔵する酸素吸蔵能を有し、酸素濃度の比較的低いときには吸蔵している酸素を放出して、HC、CO等と反応させるものである。なお、触媒29は、三元触媒に限らず、前記のような酸素吸蔵能を有するものであればよく、例えば、酸素過剰雰囲気でもNOxを浄化可能ないわゆるリーンNOx触媒であってもよい。   On the other hand, a catalyst 29 for purifying the exhaust is disposed downstream of the collection portion of the exhaust passage 22 where exhaust from the cylinders 12A to 12D collects. This catalyst 29 is, for example, a so-called three-way catalyst in which the purification rate of HC, CO, and NOx is extremely high when the air-fuel ratio state of the exhaust is in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio, and this is a relatively high oxygen concentration in the exhaust. It has an oxygen storage capacity for storing it in a high oxygen excess atmosphere. When the oxygen concentration is relatively low, the stored oxygen is released and reacted with HC, CO and the like. The catalyst 29 is not limited to a three-way catalyst, and may be any catalyst having an oxygen storage capacity as described above. For example, the catalyst 29 may be a so-called lean NOx catalyst that can purify NOx even in an oxygen-excess atmosphere.

さらに、前記エンジンシステムEには、前記クランク軸3の回転角を検出する2つのクランク角センサ30,31が設けられており、主に一方のクランク角センサ30からの信号に基づいてエンジン回転速度を求めるとともに、詳しくは後述するが、それら2つのクランク角センサ30,31から出力される互いに位相のずれたクランク角信号によって、前記クランク軸3の回転方向及び回転角度を検出するようになっている。加えて、このエンジンシステムEには、カムシャフトの特定の回転位置を検出して気筒識別信号として出力するカム角センサ32、エンジン冷却水の温度(エンジン水温)を検出する水温センサ33、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34等が配設されている。   Further, the engine system E is provided with two crank angle sensors 30 and 31 for detecting the rotation angle of the crankshaft 3, and the engine rotation speed is mainly based on a signal from one crank angle sensor 30. As will be described in detail later, the rotation direction and the rotation angle of the crankshaft 3 are detected by the crank angle signals output from the two crank angle sensors 30 and 31 that are out of phase with each other. Yes. In addition, the engine system E includes a cam angle sensor 32 that detects a specific rotational position of the camshaft and outputs it as a cylinder identification signal, a water temperature sensor 33 that detects the temperature of the engine coolant (engine water temperature), an accelerator opening An accelerator opening sensor 34 and the like for detecting the degree (accelerator operation amount) are provided.

前記ECU2は、前記各センサ25,26,30〜34からの信号を受け、前記燃料噴射弁16に対して燃料噴射量及びその噴射時期を制御する信号を出力するとともに、点火プラグ15の点火装置27に対して点火時期を制御する信号を出力し、さらに、前記スロットル弁23のアクチュエータ24に対してスロットル開度を制御する信号を出力する。そして、以下に詳述するが、前記ECU2は、アイドル時において所定のエンジン停止条件が成立したときに、各気筒12A〜12Dへの燃料供給を停止して(燃料カット)自動的にエンジンを停止させるとともに、その後、運転者のアクセル操作等により所定のエンジン再始動条件が成立したときには、自動的にエンジン1を再始動させるようになっている。   The ECU 2 receives signals from the sensors 25, 26, 30 to 34 and outputs a signal for controlling the fuel injection amount and the injection timing to the fuel injection valve 16, and an ignition device for the ignition plug 15. 27 outputs a signal for controlling the ignition timing, and further outputs a signal for controlling the throttle opening to the actuator 24 of the throttle valve 23. As will be described in detail below, the ECU 2 stops the fuel supply to each cylinder 12A to 12D (fuel cut) and automatically stops the engine when a predetermined engine stop condition is satisfied during idling. After that, when a predetermined engine restart condition is satisfied by the driver's accelerator operation or the like, the engine 1 is automatically restarted.

すなわち、前記エンジン1の再始動時には始動モータの力を借りることなく、エンジン1をそれ自体の力のみで始動させるのであるが、この実施形態では、図3に模式的に示すように、まず、ピストン13が圧縮行程の途中で停止している気筒12(図の例では#1気筒12Aであり、以下、停止時圧縮行程気筒ともいう)で最初の燃焼を行わせて、ピストン13を押し下げることにより、クランク軸3を少しだけ逆転させ(同図(a))、これにより、膨張行程にある気筒12(図の例では#2気筒12Bであり、以下、停止時膨張行程気筒ともいう)のピストン13を上昇させて、この気筒12B内の混合気を圧縮する(同図(b))。そして、そのようにして圧縮されて温度及び圧力の高くなった膨張行程気筒12B内の混合気に点火して、燃焼させることにより、クランク軸3に正転方向のトルクを与えて、エンジン1を始動するようにしている。   That is, when the engine 1 is restarted, the engine 1 is started only with its own power without borrowing the power of the starting motor. In this embodiment, as schematically shown in FIG. The first combustion is performed in the cylinder 12 in which the piston 13 is stopped in the middle of the compression stroke (# 1 cylinder 12A in the example in the figure, hereinafter also referred to as the compression stroke cylinder when stopped), and the piston 13 is pushed down. Thus, the crankshaft 3 is slightly rotated reversely ((a) in the figure), so that the cylinder 12 in the expansion stroke (# 2 cylinder 12B in the example in the figure, hereinafter also referred to as the stop expansion stroke cylinder). The piston 13 is raised to compress the air-fuel mixture in the cylinder 12B ((b) in the figure). Then, by igniting and burning the air-fuel mixture in the expansion stroke cylinder 12B that has been compressed and thus increased in temperature and pressure, a torque in the forward rotation direction is given to the crankshaft 3, and the engine 1 is I try to start it.

そのようにエンジン1をそれ自体の力のみによって始動させるためには、前記停止時膨張行程気筒12Bの燃焼によってクランク軸3にできるだけ大きな正転方向のトルクを与え、これにより、同図(c)に示すように続いて圧縮上死点(以下、TDCと略称)を迎える気筒12Aが、その圧縮反力(圧縮圧力)に打ち勝ってTDCを越えるようにしなければならない。従って、エンジン1の確実な始動のためには前記停止時膨張行程気筒12B内に燃焼のための空気を十分に確保しておく必要がある。   In order to start the engine 1 only with its own force in this way, the torque in the forward rotation direction as much as possible is given to the crankshaft 3 by the combustion of the expansion stroke cylinder 12B at the time of stop, and thereby (c) in FIG. As shown in FIG. 6, the cylinder 12A that reaches compression top dead center (hereinafter abbreviated as TDC) must overcome the compression reaction force (compression pressure) and exceed TDC. Therefore, in order to start the engine 1 reliably, it is necessary to ensure sufficient air for combustion in the stop-time expansion stroke cylinder 12B.

そのために、この実施形態では、アイドル時にエンジン1を自動で停止させるときに、まず、各気筒12A〜12Dの掃気が十分に行われるように、アイドル回転速度よりもやや高い所定回転速度で燃料カットを行うとともに、その後の所定期間、スロットル弁23を開いて、予め設定した開度になるように制御する。そして、そのスロットル弁23を予め設定した適切なタイミングで閉じることで、前記停止時膨張行程気筒12B及び停止時圧縮行程気筒12Aへそれぞれ吸入される空気量が十分に多くなり、且つ該膨張行程気筒12Bの空気量が圧縮行程気筒12Aよりもやや多くなるようにしている。   Therefore, in this embodiment, when the engine 1 is automatically stopped during idling, first, the fuel is cut at a predetermined rotational speed slightly higher than the idling rotational speed so that the scavenging of each cylinder 12A to 12D is sufficiently performed. At the same time, the throttle valve 23 is opened for a predetermined period of time to control the opening degree to be set in advance. Then, by closing the throttle valve 23 at an appropriate preset timing, the amount of air sucked into the stop expansion stroke cylinder 12B and the stop compression stroke cylinder 12A is sufficiently increased, and the expansion stroke cylinder The air amount of 12B is set to be slightly larger than that of the compression stroke cylinder 12A.

こうすることで、その2つの気筒12A,B内の空気の圧縮圧力のバランスによって、膨張行程気筒12Bのピストン13が行程中央部から多少、下死点(BDC)寄りの再始動に好適な所定範囲R(後述)内に停止するようになる。
−エンジンの停止制御−
次に、前記ECU2によるエンジン停止の制御について主に図4〜6を参照して説明する。なお、図4は停止制御の手順を示すフローチャート図であり、図5は、燃料カットから惰性で回転するエンジン1が停止するまでの間(以下、停止動作期間ともいう)におけるエンジン回転速度、クランク角及び各気筒12A〜12Dの行程の変化を互いに対応づけて示すとともに、その間に行われるスロットル開度の制御と、これによる吸気圧力(吸気管負圧)の変化とを模式的に示す説明図である。
By doing so, the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12B is somewhat suitable for restarting closer to the bottom dead center (BDC) from the center of the stroke due to the balance of the compression pressure of the air in the two cylinders 12A and 12B. It stops within a range R (described later).
-Engine stop control-
Next, engine stop control by the ECU 2 will be described mainly with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the stop control, and FIG. 5 shows the engine speed and crank during the period from the fuel cut to the inertial rotation of the engine 1 (hereinafter also referred to as a stop operation period). An explanatory view schematically showing the change in the angle and the stroke of each cylinder 12A to 12D in association with each other, and schematically showing the control of the throttle opening performed during that time and the change in the intake pressure (intake pipe negative pressure) caused thereby. It is.

また、図6は、前記停止動作期間において徐々に回転が低下するエンジン1のTDC回転速度(後述)と、停止後の膨張行程気筒12におけるピストン停止位置との相関関係を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing a correlation between the TDC rotational speed (described later) of the engine 1 whose rotation gradually decreases during the stop operation period and the piston stop position in the expansion stroke cylinder 12 after the stop.

まず、前記図5(a)に示すように、エンジン1の運転中に所定の設定回転速度(図例では800rpm)で燃料カットが行われると(時刻t0)、そのときにクランク軸3やフライホイール等の運動部分が有する運動エネルギーが機械的な摩擦や各気筒12A〜12Dのポンプ仕事によって消費されることで、エンジン回転速度が徐々に低下し、エンジン1は惰性で数回転した後に停止することになる。詳しくは、そのようにエンジン1が惰性で回転する間、エンジン回転速度は、微視的には各気筒12A〜12Dの圧縮上死点(TDC)を迎える毎に一時的に大きく落ち込み、TDCを越えると再び上昇する、というようにアップダウンを繰り返しながら低下して行く。そして、例えば図示の如く約800rpmで燃料カットした場合には、通常はTDCを8、9回越えて、その最後のTDCを越えた後に(時刻t3)、その次のTDCを越えることができなくなって、停止に至る(時刻t4〜t6)。   First, as shown in FIG. 5 (a), when a fuel cut is performed at a predetermined set rotational speed (800 rpm in the illustrated example) during operation of the engine 1 (time t0), the crankshaft 3 or fly The kinetic energy of a moving part such as a wheel is consumed by mechanical friction and pumping work of each cylinder 12A to 12D, so that the engine rotation speed gradually decreases, and the engine 1 stops after several revolutions due to inertia. It will be. In detail, while the engine 1 rotates by inertia, the engine rotation speed temporarily decreases greatly every time the compression top dead center (TDC) of each of the cylinders 12A to 12D is reached. When it exceeds, it rises again, and it goes down while repeating up and down. For example, when the fuel is cut at about 800 rpm as shown in the figure, the TDC is usually exceeded 8 or 9 times, and after the last TDC (time t3), the next TDC cannot be exceeded. To stop (time t4 to t6).

すなわち、前記の如くTDCを越えることができずに圧縮行程に留まる気筒12(図の#1気筒12A)では、慣性力によるピストン13の上昇に伴い空気圧が高まり、その圧縮反力によってピストン13が一旦、停止(時刻t4)した後に、BDCに向かって押し返される。これによりクランク軸3は逆転し、同図(a)に示すようにエンジン回転速度が負値になるが、そうすると、今度は膨張行程にある気筒12(前記最後のTDCを越えて膨張行程に移行した気筒であり、図例では#2気筒12B)の空気圧が上昇して、ピストン13にBDC側への圧縮反力が作用し、この圧縮反力によって該膨張行程気筒12のピストン13が一旦、停止(時刻t5)した後に、BDCに向かって押し返される。こうしてクランク軸3は再び正転し、エンジン回転速度は正値に戻る。   That is, as described above, in the cylinder 12 (# 1 cylinder 12A in the figure) that cannot exceed TDC and remains in the compression stroke, the air pressure increases as the piston 13 rises due to inertial force, and the compression reaction force causes the piston 13 to move. Once stopped (time t4), it is pushed back toward the BDC. As a result, the crankshaft 3 reverses and the engine speed becomes a negative value as shown in FIG. 5A. Then, this time, the cylinder 12 in the expansion stroke (transition to the expansion stroke beyond the last TDC) is performed. In this example, the air pressure of the # 2 cylinder 12B) rises, and a compression reaction force to the BDC side acts on the piston 13, and the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12 is temporarily caused by this compression reaction force. After stopping (time t5), it is pushed back toward the BDC. Thus, the crankshaft 3 rotates forward again, and the engine speed returns to a positive value.

そのように、圧縮行程気筒12及び膨張行程気筒12のピストン13にそれぞれ逆向きに作用する圧縮反力によって、各気筒12A〜12Dのピストン13はそれぞれ数回、往復作動した後に停止することになるが(時刻t6)、その停止位置は、前記圧縮及び膨張行程気筒12の圧縮反力のバランスによって概略決定されるとともに、エンジン1の摩擦等の影響を受けて、停止前に最後にTDCを越えるときのエンジン1の回転慣性、即ち最後にTDCを越えるときのエンジン回転速度の高低に応じて変化することになる。   As described above, the pistons 13 of the cylinders 12 </ b> A to 12 </ b> D are reciprocated several times and stopped after the compression reaction forces acting in the opposite directions on the pistons 13 of the compression stroke cylinder 12 and the expansion stroke cylinder 12. (Time t6), the stop position is roughly determined by the balance between the compression reaction forces of the compression and expansion stroke cylinders 12, and finally exceeds TDC before the stop due to the influence of the friction of the engine 1 and the like. It changes according to the rotational inertia of the engine 1 at the time, that is, the level of the engine speed when the TDC is finally exceeded.

従って、エンジン停止時に膨張行程にある気筒12のピストン13を再始動に適した所定範囲R内に停止させるためには、まず、その停止時膨張行程気筒12及び停止時圧縮行程気筒12の圧縮反力がいずれも十分に大きくなり、且つ膨張行程気筒12の圧縮反力が圧縮行程気筒12よりも所定以上、大きな適切なバランスとなるように、両方の気筒12への吸入空気量を調節する必要がある。このために、この実施形態では、図5(c)に示すように、燃料カット後に直ちに開いたスロットル弁23(時刻t1)を所定期間の経過後に閉じて(時刻t2)、同図(d)に示すように一時的に吸気管負圧を減少させる(吸気量は増大)ことで、停止時の圧縮及び膨張行程気筒12にそれぞれ所要量の空気が吸入されるようにしている。   Therefore, in order to stop the piston 13 of the cylinder 12 in the expansion stroke when the engine is stopped within the predetermined range R suitable for restarting, first, the compression reaction of the expansion stroke cylinder 12 at the stop time and the compression stroke cylinder 12 at the stop time is first. It is necessary to adjust the amount of intake air to both cylinders 12 so that the force is sufficiently large and the compression reaction force of the expansion stroke cylinder 12 is in a suitable balance larger than the compression stroke cylinder 12 by a predetermined amount or more. There is. For this reason, in this embodiment, as shown in FIG. 5 (c), the throttle valve 23 (time t1) opened immediately after the fuel cut is closed after the lapse of a predetermined period (time t2). As shown, the intake pipe negative pressure is temporarily reduced (intake amount is increased), so that the required amount of air is sucked into the compression and expansion stroke cylinders 12 when stopped.

但し、実際のエンジン1ではスロットル弁23自体や吸気ポート17、分岐吸気通路21a等の形状に個体ばらつきがあり、それらを流通する空気流の挙動が変化することもあって、エンジン1の停止動作期間に各気筒12A〜12Dに流入する空気の量には或る程度のばらつきを生じるから、上述のようなスロットル弁23の開閉制御を行ったとしても、それだけではエンジン停止時に圧縮行程や膨張行程になる気筒12のピストン停止位置を正確に目標とする範囲R内に収めるることは難しい。   However, the actual engine 1 has individual variations in the shape of the throttle valve 23 itself, the intake port 17, the branch intake passage 21a, and the like, and the behavior of the air flow that circulates there may change. Since the amount of air flowing into each of the cylinders 12A to 12D varies to some extent during the period, even if the opening / closing control of the throttle valve 23 as described above is performed, it is only that when the engine is stopped, the compression stroke or the expansion stroke It is difficult to accurately set the piston stop position of the cylinder 12 to be within the target range R.

この点につき、この実施形態では、図6に一例を示すように、停止動作期間においてエンジン回転速度が徐々に低下する過程で、各気筒12A〜12Dが順次、TDCを通過するときのエンジン回転速度(以下、TDC回転速度ともいう)と、エンジン停止後に膨張行程にある気筒12のピストン停止位置との間に明確な相関関係があることに着目して、前記図6(a)に示すようにエンジン回転速度が低下する過程で180°CA毎のTDC回転速度をそれぞれ検出し、この検出値に応じてスロットル弁23の開度を制御することにより、エンジン回転の落ち具合を調整するようにしている。   In this regard, in this embodiment, as shown in an example in FIG. 6, the engine rotation speed when each of the cylinders 12 </ b> A to 12 </ b> D sequentially passes TDC in the process of gradually decreasing the engine rotation speed during the stop operation period. Focusing on the fact that there is a clear correlation between (hereinafter also referred to as TDC rotational speed) and the piston stop position of the cylinder 12 in the expansion stroke after the engine is stopped, as shown in FIG. By detecting the TDC rotational speed at every 180 ° CA in the process of decreasing the engine rotational speed and controlling the opening degree of the throttle valve 23 according to the detected value, the degree of decrease in the engine rotational speed is adjusted. Yes.

詳しくは、前記図6は、上述の如くエンジン回転速度が略800rpmのときに燃料カットを行い、その後の所定期間、スロットル弁23を開状態に維持するようにして、惰性で回転するエンジン1の各気筒12A〜12DがTDCを越える度に、そのときのエンジン回転速度(TDC回転速度)を計測するとともに、そうして停止した後の膨張行程気筒12のピストン位置を調べて、このピストン位置を縦軸に、また、前記TDC回転速度を横軸に取って、両者の関係を表したものである。このような作業を所定回数、繰り返すことで、エンジン停止動作期間におけるTDC回転速度と停止後の膨張行程気筒12におけるピストン停止位置との間の相関関係を表す分布図が得られる。   Specifically, FIG. 6 shows that the engine 1 that rotates by inertia is cut off when the engine speed is approximately 800 rpm as described above and the throttle valve 23 is kept open for a predetermined period thereafter. Each time the cylinders 12A to 12D exceed TDC, the engine rotational speed (TDC rotational speed) at that time is measured, and the piston position of the expansion stroke cylinder 12 after being stopped is examined, and this piston position is determined. The relationship between the two is shown with the vertical axis and the TDC rotational speed on the horizontal axis. By repeating such an operation a predetermined number of times, a distribution diagram showing a correlation between the TDC rotational speed during the engine stop operation period and the piston stop position in the expansion stroke cylinder 12 after the stop is obtained.

図の例では、エンジン停止前の最後のTDCを越えるときの回転速度は示されておらず、燃料カット直後のTDC回転速度(図例では最後から数えて9番目のもの)から最後の1つ前のTDC回転速度(最後から数えて2番目のもの)までのデータが示されている。この最後から9〜2番目のTDC回転速度は、それぞれ一塊りとなって分布しており、特に図示の6〜2番目のものにおいて明らかなように、TDC回転速度が或る特定の範囲(図に斜線を入れて示す範囲)にあれば、ピストン停止位置が再始動に好適な範囲R(図の例ではATDC100〜120°CA)に入ることが分かる。   In the example in the figure, the rotation speed when the last TDC before the engine stop is not shown, but the last one from the TDC rotation speed immediately after the fuel cut (the ninth in the example counted from the end) is not shown. Data up to the previous TDC rotational speed (second one from the end) is shown. The 9th to 2nd TDC rotation speeds from the last are distributed in a lump, and as is apparent in the 6th to 2nd ones shown in the figure, the TDC rotation speed is within a certain range (see FIG. If it is within a range indicated by hatching, it can be seen that the piston stop position falls within a range R suitable for restart (ATDC 100 to 120 ° CA in the example in the figure).

前記の如く、膨張行程気筒12のピストン13がエンジン1の再始動に好適な所定範囲Rに停止することになるTDC回転速度の特定の範囲を以下、この明細書では適正回転速度範囲と呼ぶものとする。そして、この実施形態では、以下に詳述するが、前記図5(a)のようにエンジン回転速度がアップダウンを繰り返しながら低下するときに、各気筒12A〜12D毎のTDC回転速度をそれぞれ検出し、この検出値と前記適正回転速度範囲とを比較して、両者の速度偏差に応じてスロットル弁23を開閉制御するようにしている。すなわち、例えば、TDC回転速度が適正回転速度範囲よりも低いときには、スロットル開度を開き側に制御して、各気筒12A〜12Dのポンプ仕事を減らすことにより、エンジン回転速度の低下が緩やかになるようにするのである。   As described above, the specific range of the TDC rotational speed at which the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12 stops within the predetermined range R suitable for restarting the engine 1 is hereinafter referred to as an appropriate rotational speed range in this specification. And In this embodiment, as will be described in detail below, the TDC rotational speed for each of the cylinders 12A to 12D is detected when the engine rotational speed decreases while repeating up / down as shown in FIG. 5 (a). The detected value is compared with the appropriate rotational speed range, and the throttle valve 23 is controlled to open and close according to the speed deviation between the two. That is, for example, when the TDC rotational speed is lower than the appropriate rotational speed range, the throttle opening is controlled to the open side to reduce the pump work of each of the cylinders 12A to 12D, thereby slowing down the engine rotational speed. To do so.

そのように、スロットル弁23の開度の制御によってエンジン回転速度の低下の度合いを調整して、遅くとも最後のTDCを通過するまでにTDC回転速度が前記適正回転速度範囲に収まるようにすれば、この時点でクランク軸3やフライホイール、或いはピストン13、コネクティングロッド等の運動部分が有する運動エネルギーや圧縮行程気筒12の高圧空気が有する位置エネルギー等が、その後に作用する摩擦等と見合うものになって、エンジン1の停止時に膨張行程にある気筒12のピストン13を前記の再始動に適した所定範囲R内に停止させることができる。   As described above, if the degree of decrease in the engine rotational speed is adjusted by controlling the opening degree of the throttle valve 23 so that the TDC rotational speed is within the appropriate rotational speed range before passing the last TDC at the latest, At this time, the kinetic energy possessed by the moving parts such as the crankshaft 3, the flywheel, the piston 13 and the connecting rod, the potential energy possessed by the high-pressure air of the compression stroke cylinder 12, etc. are commensurate with the friction acting thereafter. Thus, when the engine 1 is stopped, the piston 13 of the cylinder 12 in the expansion stroke can be stopped within the predetermined range R suitable for the restart.

次に、上述したエンジン停止制御の具体的な手順を図4のフローチャートに基づいて説明すると、このフローはエンジン運転中の所定のタイミングでスタートして(START)、ステップSA1ではアイドルストップの条件が成立したか否かの判定を行う。この判定は、車速、ブレーキの作動状況、エンジン水温等に基づいて行うもので、例えば車速が所定速度よりも小さく、ブレーキが作動していて、エンジン水温が所定範囲内にあり、さらにエンジン1を停止させることに特に不都合のない状況であれば、アイドルストップ条件が成立したものとする。   Next, the specific procedure of the engine stop control described above will be described with reference to the flowchart of FIG. 4. This flow starts at a predetermined timing during engine operation (START), and in step SA1, the condition of the idle stop is determined. It is determined whether or not it is established. This determination is made based on the vehicle speed, the operating condition of the brake, the engine water temperature, etc. For example, the vehicle speed is smaller than a predetermined speed, the brake is operating, the engine water temperature is within a predetermined range, and the engine 1 is If there is no particular inconvenience for stopping, it is assumed that the idle stop condition is satisfied.

前記ステップSA1でアイドルストップ条件が成立したとき(YESの場合)には、続くステップSA2で、いずれか1つの気筒12(図4のフローでは1番気筒12A又は4番気筒12D)を特定して、エンジンを停止させる所定の条件が成立したかどうかの判定を行う。すなわち、エンジン回転速度が燃料カットの設定回転速度(この実施形態では略800rpm)であるかどうか、前記特定した気筒12が予め設定した行程(例えば吸気行程)にあるかどうか等を判定する。   When the idling stop condition is satisfied in the step SA1 (in the case of YES), any one cylinder 12 (the first cylinder 12A or the fourth cylinder 12D in the flow of FIG. 4) is specified in the subsequent step SA2. Then, it is determined whether or not a predetermined condition for stopping the engine is satisfied. That is, it is determined whether or not the engine rotation speed is a fuel cut set rotation speed (approximately 800 rpm in this embodiment), whether or not the specified cylinder 12 is in a preset stroke (for example, an intake stroke).

そして、全ての条件が成立してYESと判定されれば、ステップSA3に進んで、各気筒12A〜12Dへの燃料噴射を停止し(燃料cut)、続くステップSA4ではスロットル弁23を設定開度になるように開く(スロットルopen)。これにより、図6(c)(d)に示すように各気筒12A〜12Dへの吸気量が増大し、十分な掃気が行われるとともに、排気通路22に配設された触媒29にも多量の新気が供給されることになり、この触媒29に吸蔵される酸素の量が十分に多くなる。   If all the conditions are satisfied and it is determined YES, the process proceeds to step SA3 to stop the fuel injection to each cylinder 12A to 12D (fuel cut), and in the subsequent step SA4, the throttle valve 23 is set to the set opening degree. Open (throttle open). As a result, as shown in FIGS. 6C and 6D, the amount of intake air to each of the cylinders 12A to 12D is increased, sufficient scavenging is performed, and the catalyst 29 disposed in the exhaust passage 22 has a large amount. As fresh air is supplied, the amount of oxygen stored in the catalyst 29 is sufficiently increased.

続くステップSA5では、エンジン回転速度が所定回転速度(図5の時刻t2におけるエンジン回転速度)以下と判定されるまで、スロットル弁23の開状態を保ち、所定回転速度以下になれば(前記ステップSA5でYESの場合)ステップSA6に進んで、スロットル弁23を閉じる(スロットルclose)。このようにスロットル弁23を開閉することによって、図5(c)(d)に示すように停止時膨張行程気筒12(図例では#2気筒12B)及び停止時圧縮行程気筒12(図例では#1気筒12A)への吸気量が増大し、且つ該停止時膨張行程気筒12への吸気量が停止時圧縮行程気筒12よりも多くなるので、該停止時膨張行程12のピストンを概ね行程中央部よりもBDC寄りに停止させることができる。   In the subsequent step SA5, the throttle valve 23 is kept open until it is determined that the engine rotational speed is equal to or lower than the predetermined rotational speed (engine rotational speed at time t2 in FIG. 5). If YES, the process proceeds to step SA6 to close the throttle valve 23 (throttle close). By opening and closing the throttle valve 23 in this manner, as shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d), the stop expansion stroke cylinder 12 (# 2 cylinder 12B in the illustrated example) and the stop compression stroke cylinder 12 (in the illustrated example). # 1 cylinder 12A) is increased in intake air amount, and the intake air amount into the stop expansion stroke cylinder 12 is larger than that in the stop compression stroke cylinder 12, so that the piston of the stop expansion stroke 12 is approximately at the center of the stroke. It can be stopped closer to the BDC than the part.

続いてステップSA7では、クランク角センサ30からの信号により求められるTDC回転速度が適正回転速度範囲にあるかどうか判定して(TDC時の回転速度が所定範囲内?)、判定がYESでTDC回転速度が適正回転速度範囲にあれば、ステップSA8に進んで、今度はTDC回転速度が所定値A以下かどうか判定する。この所定値Aは、予め実験的にエンジン停止前の最後のTDC回転速度に対応づけて設定したものであり、前記ステップSA7で求めたTDC回転速度が所定値A以下ならば(判定がYESの場合)、エンジン1はその次のTDCを越えることができず、停止することになるから、後述のステップSA11に進む一方、TDC回転速度が所定値Aよりも高ければ(判定がNOの場合)、エンジン1はさらに次のTDCを越えることになるから、前記ステップSA7にリターンする。   Subsequently, in step SA7, it is determined whether or not the TDC rotational speed obtained from the signal from the crank angle sensor 30 is within the appropriate rotational speed range (is the rotational speed at TDC within a predetermined range?), And the determination is YES and TDC rotation is performed. If the speed is within the appropriate rotational speed range, the process proceeds to step SA8, where it is determined whether the TDC rotational speed is equal to or less than a predetermined value A. This predetermined value A is experimentally set in advance in association with the last TDC rotational speed before the engine is stopped. If the TDC rotational speed obtained in step SA7 is equal to or lower than the predetermined value A (determination is YES) In this case, the engine 1 cannot exceed the next TDC and stops, so the process proceeds to Step SA11 described later, and if the TDC rotational speed is higher than the predetermined value A (when the determination is NO). Since the engine 1 exceeds the next TDC, the process returns to step SA7.

また、前記ステップSA7において、TDC回転速度が適正回転速度範囲にないと判定された場合(NOの場合)には、ステップSA9に進み、TDC回転速度と適正回転速度範囲との間の回転速度の偏差に基づいてスロットル弁23の開度を算出する。そして、その開度になるようにステップSA10でスロットル弁23のアクチュエータ24を駆動して(スロットル駆動)、前記ステップSA8に進む。すなわち、例えばTDC回転速度が適正回転速度範囲の上限よりも高いときには、スロットル弁23を閉じる側に駆動して各気筒12A〜12Dのポンプ仕事量を増大させることで、エンジン回転速度の低下の度合いを大きくする。反対に、TDC回転速度が適正回転速度範囲の下限よりも低いときには、スロットル弁23を開く側に駆動して各気筒12A〜12Dのポンプ仕事量を減らすことで、エンジン回転速度の低下の度合いを緩やかにする。   If it is determined in step SA7 that the TDC rotational speed is not in the appropriate rotational speed range (NO), the process proceeds to step SA9, where the rotational speed between the TDC rotational speed and the appropriate rotational speed range is set. Based on the deviation, the opening of the throttle valve 23 is calculated. Then, in step SA10, the actuator 24 of the throttle valve 23 is driven (throttle drive) so that the opening degree is reached, and the process proceeds to step SA8. That is, for example, when the TDC rotational speed is higher than the upper limit of the appropriate rotational speed range, the degree of decrease in the engine rotational speed is achieved by driving the throttle valve 23 toward the closing side and increasing the pump work of each cylinder 12A to 12D. Increase On the other hand, when the TDC rotational speed is lower than the lower limit of the appropriate rotational speed range, the degree of decrease in engine rotational speed is reduced by driving the throttle valve 23 to reduce the pump work of each cylinder 12A to 12D. Relax.

こうしてスロットル弁23の開度を補正することで、図5(a)に示すようにアップダウンを繰り返しながら徐々に低下するエンジン回転速度の軌跡を高回転側又は低回転側のいずれかにシフトさせて、徐々に所望の軌跡に近づけて行き、遅くとも最後のTDCまでには適正回転速度範囲に収めることができる。こうすれば、その後、自然に停止するエンジン1の膨張行程気筒12においてピストン13が再始動に好適な所定範囲内に停止することになる。   By correcting the opening degree of the throttle valve 23 in this way, as shown in FIG. 5 (a), the locus of the engine speed that gradually decreases while repeating up and down is shifted to either the high speed side or the low speed side. Thus, it can gradually approach the desired trajectory, and can be within the proper rotational speed range by the last TDC at the latest. If it carries out like this, in the expansion stroke cylinder 12 of the engine 1 which stops naturally after that, the piston 13 will stop in the predetermined range suitable for restart.

そうして、エンジン1が最後のTDCを越えて、そのときのTDC回転速度が所定値A以下になれば、エンジン1は最後のTDCを既に通過しているので、その後は、上述の如く、各々圧縮行程及び膨張行程にある2つの気筒12,12の圧縮反力によって正転側及び逆転側に数回、回転作動した後に、停止することになる。そこで、ステップSA11に進み、クランク角センサ30,31からの信号に基づいてエンジン1の停止(完全な停止)を確認し、YESでエンジン1の停止が確認されれば、ステップSA12に進んで、後述のサブルーチン(図7,8参照)により、2つのクランク角センサ30,31から出力される互いに位相のずれたクランク角信号に基づいて、膨張行程にある気筒12のピストン停止位置を検出し、これをECU2のメモリに記憶して、エンジン停止制御を完了する(END)。   Then, if the engine 1 exceeds the last TDC and the TDC rotation speed at that time becomes equal to or less than the predetermined value A, the engine 1 has already passed the last TDC. The two cylinders 12 and 12 in the compression stroke and the expansion stroke are rotated several times on the forward rotation side and the reverse rotation side by the compression reaction force of the two cylinders 12 and 12, respectively, and then stopped. Therefore, the process proceeds to step SA11, where the stop (complete stop) of the engine 1 is confirmed based on the signals from the crank angle sensors 30, 31, and if the stop of the engine 1 is confirmed as YES, the process proceeds to step SA12. A piston stop position of the cylinder 12 in the expansion stroke is detected based on the crank angle signals output from the two crank angle sensors 30 and 31 by the subroutine described later (see FIGS. 7 and 8). This is stored in the memory of the ECU 2 and the engine stop control is completed (END).

すなわち、前記のようにエンジン1の停止の直前には、クランク軸3が正逆両方に数回、回動するので、クランク角センサ30からの信号をカウントするのみではピストン停止位置を検出することはできない。そこで、この実施形態では、2つのクランク角センサ30,31から出力される互いに位相のずれたクランク角信号に基づいて、以下のようにクランク軸3の回転方向及び回転角度を検出し、これにより各気筒12A〜12DのTDC又はBDCに対するクランク角、即ちピストン停止位置を検出するようにしている。   That is, as described above, the crankshaft 3 is rotated several times in both forward and reverse directions just before the engine 1 is stopped. Therefore, the piston stop position is detected only by counting the signal from the crank angle sensor 30. I can't. Therefore, in this embodiment, the rotation direction and the rotation angle of the crankshaft 3 are detected as follows based on the crank angle signals output from the two crank angle sensors 30 and 31 and shifted from each other. A crank angle with respect to TDC or BDC of each cylinder 12A to 12D, that is, a piston stop position is detected.

具体的に図7は、ピストンの停止位置を検出するためのサブルーチンを示すフローチャートであり、このフローがスタートすると、ステップSC1で、第1クランク角信号CA1(第1クランク角センサ30からの出力信号)及び第2クランク角信号CA2(第2クランク角センサ31からの出力信号)に基づいて、ECU2が前記第1クランク角信号CA1の立ち上がり時に前記第2クランク角信号CA2がLow、Highのいずれであるか、或いは、前記第1クランク角信号CA1の立ち下がり時に前記第2クランク角信号CA2がHigh、Lowのいずれであるか、を判定する。つまり、これらの信号CA1,CA2の位相の関係が図8(a)のようになるか、又は図8(b)のようになるかを判別して、これによりエンジン1の正転、反転を判別する。   Specifically, FIG. 7 is a flowchart showing a subroutine for detecting the stop position of the piston. When this flow starts, in step SC1, the first crank angle signal CA1 (the output signal from the first crank angle sensor 30) is shown. ) And the second crank angle signal CA2 (output signal from the second crank angle sensor 31), when the ECU 2 rises the first crank angle signal CA1, the second crank angle signal CA2 is either Low or High. It is also determined whether the second crank angle signal CA2 is High or Low when the first crank angle signal CA1 falls. That is, it is determined whether the phase relationship between these signals CA1 and CA2 is as shown in FIG. 8 (a) or FIG. 8 (b). Determine.

より詳しくは、エンジンの正転時には、図8(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生じることになり、前記第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に、前記第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になる。一方、エンジンの逆転時には、図8(b)のように、前記第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生じることになり、上述のエンジン正転時とは逆に、前記第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に、前記第1クランク各信号CA1の立ち下がり時に第2クランク角信号CA2がLowになるからである。   More specifically, during forward rotation of the engine, as shown in FIG. 8A, the second crank angle signal CA2 has a phase delay of about a half pulse width with respect to the first crank angle signal CA1. The second crank angle signal CA2 becomes Low when the first crank angle signal CA1 rises, and the second crank angle signal CA2 becomes High when the first crank angle signal CA1 falls. On the other hand, at the time of reverse rotation of the engine, as shown in FIG. 8B, the second crank angle signal CA2 has a phase advance of about a half pulse width with respect to the first crank angle signal CA1. Contrary to the forward rotation, the second crank angle signal CA2 becomes High when the first crank angle signal CA1 rises, and the second crank angle signal CA2 becomes Low when the first crank signals CA1 fall. It is.

そして、前記フローのステップSC1でエンジン1が正転状態であると判定された場合(YESの場合)には、エンジン1の正転方向のクランク角変化を計測するためのCAカウンタのカウント数を増やし、反対に逆転状態であると判定された場合(NOの場合)には前記CAカウンタのカウント数を減らすようにする。ここで、第1クランク角信号CA1及び第2クランク角信号CA2の立ち上がり及び立ち下がりは、クランク軸3の回転により所定角度毎(この実施形態では、立ち上がり又は立ち下がりのそれぞれの間隔が略10度毎)に生じるように設定されているため、第1クランク角信号CA1の立ち上がり及び立ち下がり時の第2クランク角信号CA2の状態により、前記のようにしてエンジン1の正転・逆転を判定することができるとともに、前記第1クランク角信号CA1及び第2クランク角信号CA2の立ち上がり又は立ち下がりの回数によって、クランク軸3の回転角度を求めることができる。こうして、エンジン停止時に上述の如くクランク軸3が正逆、両方に回動しても、そのことに依らず正確にクランク角を検出して、ピストン停止位置を求めることができる。   When it is determined in step SC1 of the flow that the engine 1 is in the normal rotation state (in the case of YES), the count number of the CA counter for measuring the crank angle change in the normal rotation direction of the engine 1 is set. On the contrary, when it is determined that the reverse rotation state is established (in the case of NO), the count number of the CA counter is decreased. Here, the rise and fall of the first crank angle signal CA1 and the second crank angle signal CA2 are caused by rotation of the crankshaft 3 for each predetermined angle (in this embodiment, the interval between the rise and fall is approximately 10 degrees). Therefore, the forward / reverse rotation of the engine 1 is determined as described above according to the state of the second crank angle signal CA2 when the first crank angle signal CA1 rises and falls. In addition, the rotation angle of the crankshaft 3 can be obtained from the number of rising or falling edges of the first crank angle signal CA1 and the second crank angle signal CA2. In this way, even when the crankshaft 3 rotates in the forward and reverse directions as described above when the engine is stopped, the crank angle can be accurately detected regardless of this and the piston stop position can be obtained.

以上、詳述したエンジン停止制御によると、アイドル時に燃料カットによりエンジン1を自動停止させるときに最初の所定期間、スロットル弁23を開いて、停止後に各々膨張行程及び吸気行程になる気筒12,12にそれぞれ所要量の空気が吸入されるようにするとともに、その後、TDC回転速度の適正回転速度範囲からの偏差に応じてスロットル弁23を開閉制御し、これによりエンジン回転速度の低下の度合いを調整することで、エンジン停止後の膨張行程気筒12においてピストン13を再始動に好適な所定範囲Rに停止させることができる。   As described above, according to the engine stop control described in detail, when the engine 1 is automatically stopped by the fuel cut during idling, the throttle valve 23 is opened for the first predetermined period, and the cylinders 12 and 12 that respectively become the expansion stroke and the intake stroke after the stop. In addition, the required amount of air is inhaled at the same time, and thereafter, the throttle valve 23 is controlled to open and close according to the deviation of the TDC rotational speed from the appropriate rotational speed range, thereby adjusting the degree of decrease in the engine rotational speed. Thus, the piston 13 can be stopped in a predetermined range R suitable for restarting in the expansion stroke cylinder 12 after the engine is stopped.

また、前記の如くエンジン停止動作期間において所定期間、スロットル弁23が開かれることで、各気筒12A〜12D内の既燃ガスが殆ど全て筒外へ掃気されて、それぞれ新気で満たされるとともに、排気通路22の触媒29における酸素吸蔵量の多い状態になる。但し、エンジン1の停止後は吸排気弁19,20の閉じている膨張行程気筒12や圧縮行程気筒12であってもすぐに空気圧がリークすることから、各気筒12A〜12Dには、それぞれピストン停止位置に対応する容積内に略大気圧の新気(空気)が存在する状態になる。
−エンジンの始動制御−
次に、上述のようにアイドル時に自動停止したエンジン1の再始動について、図3及び図9〜12に基づいて説明する。なお、図9及び図10は、始動制御の手順を示すフローチャートであり、図11は、始動時の各気筒12A〜12D毎の燃料噴射及び点火の時期を当該各気筒12A〜12Dの行程の変化と吸排気弁の開閉状態とに対応づけて示した行程図である。また、図12は、前記始動時の各気筒12A〜12D毎の燃料噴射及び点火によって当該各気筒12A〜12Dの筒内圧が上昇し、これによりエンジン1の始動トルクが増大してエンジン回転速度が立ち上がる様子を、そのときのスロットル弁開度や吸気圧の低下とともに示したタイムチャートである。
Further, as described above, when the throttle valve 23 is opened for a predetermined period in the engine stop operation period, almost all the burned gas in each of the cylinders 12A to 12D is scavenged out of the cylinder and filled with fresh air. A large amount of oxygen is stored in the catalyst 29 in the exhaust passage 22. However, after the engine 1 is stopped, the air pressure leaks immediately even in the expansion stroke cylinder 12 and the compression stroke cylinder 12 in which the intake and exhaust valves 19 and 20 are closed, so that each cylinder 12A to 12D has a piston. There is a state where fresh air (air) at approximately atmospheric pressure exists in the volume corresponding to the stop position.
-Engine start control-
Next, restart of the engine 1 that has been automatically stopped at the time of idling as described above will be described with reference to FIGS. 3 and 9 to 12. 9 and 10 are flowcharts showing the procedure of start control, and FIG. 11 shows the fuel injection and ignition timing of each cylinder 12A to 12D at the start, and the change of the stroke of each cylinder 12A to 12D. FIG. 3 is a stroke diagram corresponding to open / close states of intake and exhaust valves. FIG. 12 shows that the in-cylinder pressure of each of the cylinders 12A to 12D rises due to the fuel injection and ignition for each of the cylinders 12A to 12D at the time of starting, thereby increasing the starting torque of the engine 1 and increasing the engine speed. It is the time chart which showed a mode that it stood up with the fall of the throttle valve opening degree and intake pressure at that time.

この実施形態のエンジン始動制御は、上述したように、エンジン1を自力で始動させるものであり、前記図3及び図11に一例を示すように、最初に停止時圧縮行程気筒12A(#1気筒)で燃焼を行わせてエンジン1を一旦、逆転作動させ(図3(a)、図11のa1,a2)、これにより停止時膨張行程気筒12B(#2気筒)内を圧縮して、温度及び圧力の上昇した当該膨張行程気筒12B内の混合気に点火して、燃焼させる(図3(b)、図11のa3,a4)。こうすることで、該膨張行程気筒12Bの燃焼圧が十分、高くなるとともに、有効なストロークが長くなって、大きな始動トルクが得られるようになる。   As described above, the engine start control of this embodiment is to start the engine 1 by itself, and as shown in FIG. 3 and FIG. 11 as an example, first, the stop compression stroke cylinder 12A (# 1 cylinder) ), The engine 1 is temporarily operated in reverse (FIG. 3 (a), a1 and a2 in FIG. 11), thereby compressing the expansion stroke cylinder 12B (# 2 cylinder) at the stop, Then, the air-fuel mixture in the expansion stroke cylinder 12B whose pressure has increased is ignited and burned (FIG. 3 (b), a3, a4 in FIG. 11). By doing so, the combustion pressure of the expansion stroke cylinder 12B becomes sufficiently high, and the effective stroke becomes long, so that a large starting torque can be obtained.

しかし、そのように最初に停止時圧縮行程気筒12Aで燃焼を行わせると、この燃焼による既燃ガスが気筒12A内に充満することから、この気筒12Aが図3(c)に示すように始動時の最初のTDCを迎えるときに、ピストン13に作用する圧縮反力がかなり大きなものとなって、そのTDCを越えることができずに始動に失敗する虞れがある。また、圧縮反力に打ち勝ってTDCを越えることができたとしても、そのときのエンジン回転速度の落ち込みが大きくなるし、既燃ガスの充満する気筒12Aでは燃焼により始動トルクを得ることができないから、エンジン回転をスムーズに上昇させることは難しい。   However, when combustion is initially performed in the compression stroke cylinder 12A at the time of stop as described above, the burned gas resulting from this combustion is filled in the cylinder 12A, so that the cylinder 12A is started as shown in FIG. 3 (c). When the first TDC of the time is reached, the compression reaction force acting on the piston 13 becomes considerably large, and there is a possibility that the start fails because the compression reaction force cannot be exceeded. Even if the compression reaction force can be overcome and TDC can be exceeded, the engine rotational speed at that time becomes large, and the starting torque cannot be obtained by combustion in the cylinder 12A filled with burned gas. It is difficult to increase the engine speed smoothly.

また、前記#1気筒12Aの次の点火順の#3気筒12Cは吸気行程で停止していたものであり(以下、停止時吸気行程気筒ともいう)、この気筒12C内の空気がエンジン停止中に気筒壁面からの放熱により暖められて、かなり温度の高い状態になっている上に、スロットル弁23よりも下流の分岐吸気通路21aからこの通路内で暖められた空気を吸入して、フル充填状態になるので、圧縮行程では気筒12C内の温度及び圧力がかなり高くなって、圧縮反力によるエンジン回転の落ち込みが大きくなるとともに、非常に自着火の発生しやすい状態になる。   The # 3 cylinder 12C in the next ignition order of the # 1 cylinder 12A is stopped in the intake stroke (hereinafter also referred to as a stop-time intake stroke cylinder), and the air in the cylinder 12C is stopped in the engine. In addition to being warmed by heat radiation from the cylinder wall surface, the temperature is considerably high, and the air warmed in this passage is drawn from the branch intake passage 21a downstream of the throttle valve 23 to be fully filled. Thus, in the compression stroke, the temperature and pressure in the cylinder 12C become considerably high, the engine rotation is greatly reduced by the compression reaction force, and the auto-ignition is very likely to occur.

さらに、前記#3気筒12Cに続いて点火順を迎える#4気筒12Dは、排気行程で停止していたものであるが(以下、停止時排気行程気筒ともいう)、この気筒12Dでも、エンジン1の始動に伴い吸気通路21から空気を吸入することになるから、仮に始動の際、直ちにスロットル弁23を通常のアイドル運転時に相当する開度まで開くとすると、該スロットル弁23よりも下流の分岐吸気通路21aから吸気ポート17にかけての吸気圧がなかなかアイドル運転時の吸気圧まで低下せず、大気圧に近い状態のままになるので、前記#3気筒12Cと同様に吸気充填量のかなり多い状態になってしまう。   Further, the # 4 cylinder 12D, which reaches the ignition order following the # 3 cylinder 12C, is stopped in the exhaust stroke (hereinafter also referred to as a stop exhaust stroke cylinder). Therefore, if the throttle valve 23 is opened to the opening corresponding to the normal idling operation at the time of starting, the branch downstream of the throttle valve 23 is taken. The intake pressure from the intake passage 21a to the intake port 17 does not readily decrease to the intake pressure during idle operation, and remains close to atmospheric pressure, so that the intake charge amount is considerably large as in the case of the # 3 cylinder 12C. Become.

これに加えて、当該#4気筒12Dが点火順を迎える頃には、エンジン1の回転慣性がある程度大きくなっているので、前記のように吸気充填量の多い状態になってしまうと、燃焼によるトルクの増大が過大なものとなり、始動トルクが急峻に立ち上がって、エンジンが急激に吹け上がることになる(一時的にアイドル回転速度よりも高く吹け上がる)。このようなエンジンの急な吹け上がりは、この実施形態のようにエンジン1を自動で始動する場合には運転者に強い違和感を与える虞れがある。   In addition to this, when the # 4 cylinder 12D reaches the ignition order, the rotational inertia of the engine 1 increases to some extent. Therefore, if the intake charge amount becomes large as described above, The torque increases excessively, the starting torque rises steeply, and the engine blows up suddenly (temporarily rises higher than the idle speed). Such a sudden rise of the engine may cause a strong sense of discomfort to the driver when the engine 1 is automatically started as in this embodiment.

以上のような問題点に鑑みて、この実施形態の始動制御では、まず、前記停止時圧縮行程気筒12Aの燃焼によるエンジン1の逆転トルクを確保して、停止時膨張行程気筒12Bを十分に圧縮することにより、当該気筒12Bの燃焼による正転方向の始動トルクを大幅に増大させる。その上で、エンジン1の正転作動に伴い前記停止時圧縮行程気筒12Aが圧縮されるときに追加の燃料噴射を行い(図11のa5)、その気化潜熱による冷却効果で圧縮圧力を低下させることで、図3(c)に示すように、当該気筒12Aが始動時に最初に迎えるTDCを確実に越えて、エンジン1の正転方向の回転が持続するようにする。   In view of the above problems, in the start control of this embodiment, first, the reverse rotation torque of the engine 1 due to the combustion of the stop-time compression stroke cylinder 12A is secured, and the stop-time expansion stroke cylinder 12B is sufficiently compressed. By doing so, the starting torque in the forward rotation direction due to the combustion of the cylinder 12B is greatly increased. Then, additional fuel injection is performed when the stop-time compression stroke cylinder 12A is compressed in accordance with the forward rotation operation of the engine 1 (a5 in FIG. 11), and the compression pressure is reduced by the cooling effect due to the latent heat of vaporization. Thus, as shown in FIG. 3 (c), the rotation of the engine 1 in the forward rotation direction is maintained so as to surely exceed the TDC that the cylinder 12A first meets when starting.

また、前記停止時圧縮行程気筒12Aの次の点火順の停止時吸気行程気筒12C(#3気筒)に対しては、この気筒12Cが圧縮行程に移行して温度及び圧力が高くなった状態で燃料を噴射し(図11のa6)、その気化潜熱による冷却効果で圧縮圧力を低下させるとともに、自着火の発生を防止する。さらに、この気筒12Cの点火時期をTDC以降に遅角させることで(図11のa7)、TDC前の燃焼により気筒内圧が上昇すること回避して、エンジン回転の落ち込みを小さくし、図3(d)の如く始動時の2番目のTDCを通過した後に、点火、燃焼させることで、エンジン回転を立ち上げる。   Further, with respect to the stop-time intake stroke cylinder 12C (# 3 cylinder) in the next ignition sequence of the stop-time compression stroke cylinder 12A, the cylinder 12C is shifted to the compression stroke and the temperature and pressure are increased. The fuel is injected (a6 in FIG. 11), and the compression pressure is lowered by the cooling effect due to the latent heat of vaporization, and the occurrence of self-ignition is prevented. Further, by retarding the ignition timing of the cylinder 12C after the TDC (a7 in FIG. 11), it is avoided that the cylinder internal pressure increases due to the combustion before the TDC, and the drop in the engine rotation is reduced. After passing through the second TDC at the start as shown in d), the engine rotation is started by igniting and burning.

そうしてエンジン回転が上昇し、概ね始動に成功すれば、その後に点火順を迎える停止排気行程気筒12D(#4気筒)と、続いて点火順を迎える前記気筒12B,12A,12C,…に対しては、それぞれ、通常の始動モータを用いた始動時と同様に吸気行程で燃料を噴射し、圧縮行程の終盤に点火して、燃焼させるとともに、その際に直ちにスロットル弁23を開くのではなく、吸気圧センサ26,26,…により検出される吸気の圧力状態が高い間はスロットル弁23の開作動を遅らせて、各気筒12A〜12Dへの吸気充填量の増大を抑えるようにしたものである。   If the engine speed rises and the engine starts successfully, the stop exhaust stroke cylinder 12D (# 4 cylinder), which subsequently reaches the ignition order, and the cylinders 12B, 12A, 12C,. On the other hand, as in the case of starting with a normal starting motor, fuel is injected in the intake stroke, ignited and burned at the end of the compression stroke, and the throttle valve 23 is opened immediately at that time. However, while the intake pressure detected by the intake pressure sensors 26, 26,... Is high, the opening operation of the throttle valve 23 is delayed to suppress the increase in the intake charge amount to each of the cylinders 12A to 12D. It is.

次に、始動制御の具体的な手順について図9及び図10のフローチャートに基づいて説明すると、このフローはエンジン停止状態からスタートし(START)、まず、図9のステップSB1において所定のエンジン再始動条件が成立したか否かを判定する。この再始動条件とは、停車状態から発進するためにブレーキが解除された場合やアクセル操作等が行われた場合、エアコン等の動作のためにエンジンの運転が必要になった場合等であり、このような条件が成立していなければ、成立するまで待機する一方、再始動条件が成立すれば(ステップSB1でYES)、ステップSB2へ進む。   Next, the specific procedure of the start control will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 9 and 10. This flow starts from the engine stop state (START), and first, predetermined engine restart is performed at step SB1 of FIG. It is determined whether the condition is satisfied. This restart condition is when the brake is released to start from the stop state, when the accelerator operation is performed, when the engine is required to operate the air conditioner, etc. If such a condition is not satisfied, the process waits until the condition is satisfied. If the restart condition is satisfied (YES in step SB1), the process proceeds to step SB2.

ステップSB2では、上述のサブルーチン(図8、9参照)により求められたピストン13の停止位置に基づいて、停止時圧縮行程気筒12(図3では#1気筒12A)及び停止時膨張行程気筒12(図3では#2気筒12B)内の空気量をそれぞれ算出する。すなわち、ピストン13の停止位置から前記停止時圧縮行程気筒12及び停止時膨張行程気筒12内の容積をそれぞれ求めるとともに、前記の如くエンジン1の各気筒12A〜12D内が殆ど大気圧状態の新気で満たされていると仮定して、前記両気筒12,12の空気量をそれぞれ算出する。   In step SB2, the stop compression stroke cylinder 12 (# 1 cylinder 12A in FIG. 3) and the stop expansion stroke cylinder 12 (see FIG. 3) are determined based on the stop position of the piston 13 obtained by the above-described subroutine (see FIGS. 8 and 9). In FIG. 3, the amount of air in the # 2 cylinder 12B) is calculated. That is, the volumes in the stop compression stroke cylinder 12 and the stop expansion stroke cylinder 12 are determined from the stop position of the piston 13, and the cylinders 12A to 12D of the engine 1 are almost in the atmospheric pressure state as described above. Assuming that the above is satisfied, the air amounts of the cylinders 12 and 12 are calculated.

続いてステップSB3では、前記ステップSB2で算出した停止時圧縮行程気筒12の空気量に対して所定の空燃比(圧縮行程気筒1回目用A/F)となるような燃料噴射量を算出して、該圧縮行程気筒12に燃料を噴射する。具体的には、前記空燃比は、エンジン停止時のピストン停止位置等に対応付けて予め設定されたマップから求められ、これにより、前記圧縮行程気筒12の空燃比は理論空燃比よりもリッチな値(A/Fで略11〜14の範囲が好ましく、略13がさらに好ましい)に設定される。なお、失火を防ぐためには空燃比がリッチ側の可燃限界値(A/Fで略7くらい)よりもリーンになるように燃料噴射量を制御する必要がある。   Subsequently, in step SB3, a fuel injection amount is calculated such that a predetermined air-fuel ratio (A / F for the first compression stroke cylinder) is obtained with respect to the air amount of the compression stroke cylinder 12 at the time of stop calculated in step SB2. The fuel is injected into the compression stroke cylinder 12. Specifically, the air-fuel ratio is obtained from a map set in advance in association with the piston stop position or the like when the engine is stopped, whereby the air-fuel ratio of the compression stroke cylinder 12 is richer than the stoichiometric air-fuel ratio. It is set to a value (A / F is preferably in the range of about 11 to 14, more preferably about 13). In order to prevent misfire, it is necessary to control the fuel injection amount so that the air-fuel ratio becomes leaner than the rich-side flammability limit value (approximately 7 in A / F).

次に、ステップSB4において、停止時圧縮行程気筒12への燃料噴射から燃料の気化時間を考慮して設定される所定時間の経過後に、当該気筒12の点火プラグ15に通電して、混合気に点火する。そして、ステップSB5で、前記ステップSB4の点火から一定時間内にクランク角センサ30,31からの信号のエッジ(クランク角信号の立ち上がり又は立ち下がり)が検出されたか否かにより、ピストン13が動いたかどうかを判定し(クランク角信号の検出による判定は上述のサブルーチンによる)、失火等のためにピストン13が動かなかった場合(NOの場合)には、ステップSB6に戻って前記圧縮行程気筒12に対して繰り返し点火する。   Next, in step SB4, after elapse of a predetermined time set in consideration of the fuel vaporization time from the fuel injection to the stop-time compression stroke cylinder 12, the spark plug 15 of the cylinder 12 is energized to become the air-fuel mixture. Ignite. In step SB5, whether or not the piston 13 has moved depending on whether or not the edge of the signal from the crank angle sensors 30 and 31 (rising or falling of the crank angle signal) is detected within a predetermined time from the ignition in step SB4. If the piston 13 does not move due to misfire or the like (in the case of NO), the process returns to step SB6 to the compression stroke cylinder 12. Repetitively ignite.

一方、前記ステップSB5でクランク角信号のエッジが検出されて(YESの場合)、ピストン13が動いた、すなわちエンジン1が逆回転を始めたと判定された場合には、ステップSB7に進んで、前記ステップSB2で算出された停止時膨張行程気筒12の空気量に対して所定の空燃比(膨張行程気筒12用A/F)となるように該膨張行程気筒12に燃料を噴射する。この場合も、前記膨張行程気筒12用の空燃比は、前記ステップSB3と同様に、エンジン停止時のピストン停止位置等に対応付けて予め設定されたマップから求められ、これにより、略理論空燃比もしくはそれよりも若干リッチな値に設定される(A/Fで略13が好ましい)。   On the other hand, when the edge of the crank angle signal is detected in step SB5 (in the case of YES) and it is determined that the piston 13 has moved, that is, the engine 1 has started reverse rotation, the routine proceeds to step SB7, where Fuel is injected into the expansion stroke cylinder 12 so as to be a predetermined air-fuel ratio (A / F for the expansion stroke cylinder 12) with respect to the air amount of the expansion stroke cylinder 12 at the time of stop calculated in step SB2. Also in this case, the air-fuel ratio for the expansion stroke cylinder 12 is obtained from a map set in advance in association with the piston stop position or the like when the engine is stopped, as in step SB3. Alternatively, it is set to a slightly richer value (A / F is preferably approximately 13).

そして、続くステップSB8では、前記エンジン1の逆転作動を検出してから所定時間(点火ディレイ)の経過後に、膨張行程気筒12に点火して、燃焼させる。この点火ディレイ時間は、エンジン1の逆転作動により停止時膨張行程気筒12のピストン13が上昇して、この気筒12内の混合気が十分に圧縮され、且つその圧縮反力によってピストン13が殆ど停止するまでの時間に対応するものであり、エンジン停止時のピストン停止位置等に対応付けて予め設定されたマップから求められる。このように膨張行程気筒12内で十分に圧縮された混合気に点火して、燃焼させることで、エンジン1は十分に大きなトルクでもって正転方向に回転し始める。   In the subsequent step SB8, after a predetermined time (ignition delay) has elapsed since the reverse rotation operation of the engine 1 was detected, the expansion stroke cylinder 12 is ignited and combusted. During this ignition delay time, the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12 at the time of stop rises due to the reverse rotation operation of the engine 1, the air-fuel mixture in the cylinder 12 is sufficiently compressed, and the piston 13 is almost stopped by the compression reaction force. This corresponds to the time until the engine is stopped, and is obtained from a map set in advance in association with the piston stop position when the engine is stopped. By igniting and burning the air-fuel mixture sufficiently compressed in the expansion stroke cylinder 12 in this way, the engine 1 starts to rotate in the forward direction with a sufficiently large torque.

続いてステップSB9では、前記エンジン1の正転作動に伴い最初のTDCを迎える前記停止時圧縮行程気筒12に対して、この気筒12に対する2回目の燃料噴射(追加の燃料噴射)を、燃料の気化時間を考慮した所定のタイミングで実行する。こうして噴射された燃料が気化するときに周囲のガスから熱を奪うことによって(気化潜熱)、圧縮行程気筒12内の温度が下がり、筒内圧力が低下するため、当該気筒12内に既燃ガスが充満していても、その圧縮反力を低下させることができ、ピストン13がTDCを確実に越えられるようになる。このことで、前記ステップSB8における停止時膨張行程気筒12の燃焼により開始されたエンジン1の正転作動が持続され、停止時圧縮行程気筒12がTDCを越えて、各気筒12A〜12Dがそれぞれ次の行程へと進むことになる。   Subsequently, at step SB9, the second-time fuel injection (additional fuel injection) for the cylinder 12 is performed on the compression stroke cylinder 12 at the time of stopping when the engine 1 reaches the first TDC as the engine 1 rotates forward. It is executed at a predetermined timing considering the vaporization time. When the fuel injected in this way is vaporized, it takes heat from the surrounding gas (vaporization latent heat), thereby lowering the temperature in the compression stroke cylinder 12 and lowering the in-cylinder pressure. Even if is filled, the compression reaction force can be reduced, and the piston 13 can reliably exceed TDC. Thus, the forward rotation operation of the engine 1 started by the combustion of the stop-time expansion stroke cylinder 12 in step SB8 is continued, the stop-time compression stroke cylinder 12 exceeds TDC, and each of the cylinders 12A to 12D follows. It will proceed to the process of.

ここで、前記停止時圧縮行程気筒12への追加噴射のタイミングは、当該気筒12の正転中における圧縮行程をクランク角で前期、中期及び後期の3つに略等分したときの中期以降とするのが好ましい。これは、燃料の噴射時期とこれによる気筒内圧の低減効果との間の相関関係を考慮したもので、圧縮行程の前期で燃料噴射を行うとすると、過早なタイミングで気筒12内のガス温が低下する結果として、このガスが気筒壁面から受け取る受熱量が増大するとともに、気化した燃料によってガスの密度が増加することで、気筒12内の温度及び圧力の低減効果が減殺されてしまうからである。   Here, the timing of the additional injection to the compression stroke cylinder 12 at the time of stop is after the middle period when the compression stroke during the forward rotation of the cylinder 12 is roughly divided into three parts of the first period, the middle period, and the second period by the crank angle. It is preferable to do this. This is because the correlation between the fuel injection timing and the effect of reducing the cylinder internal pressure due to this is taken into account. If fuel injection is performed in the first half of the compression stroke, the gas temperature in the cylinder 12 is prematurely determined. As a result, the amount of heat received by the gas from the cylinder wall surface increases, and the gas density is increased by the vaporized fuel, so that the effect of reducing the temperature and pressure in the cylinder 12 is diminished. is there.

なお、前記追加噴射のタイミングがあまり遅くなると、今度は燃料の気化が遅れて十分な冷却効果が得られなくなるので、結局、燃料の追加噴射は気筒12の圧縮行程中期から後期の前半までに行うのが好ましいといえる。   Note that if the timing of the additional injection becomes too late, the fuel vaporization is delayed and a sufficient cooling effect cannot be obtained. Therefore, the fuel additional injection is performed from the middle stage of the compression stroke of the cylinder 12 to the first half of the latter stage. It can be said that it is preferable.

前記ステップSB9に続いて、図10のステップSB10では、前記のように開始されたエンジン1の正転作動によって停止時の吸気行程気筒12(図3では#3気筒12C)内に充填される空気の量を算出する。すなわち、停止時吸気行程気筒12は、前記停止時圧縮行程気筒12に続いて始動時の2番目のTDCを迎えるものであるが、上述したように、その気筒12内には比較的高温の空気が略大気圧状態でフル充填されていて、非常に自着火の発生しやすい状態になっている。   Subsequent to step SB9, in step SB10 of FIG. 10, the air charged in the intake stroke cylinder 12 (# 3 cylinder 12C in FIG. 3) at the time of stop by the forward rotation operation of the engine 1 started as described above. Calculate the amount of In other words, the intake stroke cylinder 12 at the time of stop is the second TDC at the start time following the compression stroke cylinder 12 at the time of stop, but as described above, relatively high temperature air is present in the cylinder 12. Is fully filled at approximately atmospheric pressure and is very prone to self-ignition.

そこで、前記ステップSB10では、エンジン水温、エンジン停止時間、吸気温度等から推定される筒内温度と大気圧とに基づいて、前記停止時吸気行程気筒12内の空気の密度を推定し、この推定値に基づいて当該気筒12内の空気充填量を算出する。そして、続くステップSB11では、主に前記筒内温度の推定値に基づいて、自着火を防止するための空燃比のリッチ側への補正値を算出し、続くステップSB12において、前記補正値を加味して決定した空燃比と、前記ステップSB10で算出された気筒12内の空気充填量とに基づいて、該停止時吸気行程気筒12への燃料噴射量を算出する。   Therefore, in step SB10, the air density in the intake stroke cylinder 12 at the time of stop is estimated based on the in-cylinder temperature and the atmospheric pressure estimated from the engine water temperature, the engine stop time, the intake air temperature, and the like. The air filling amount in the cylinder 12 is calculated based on the value. In the subsequent step SB11, a correction value to the rich side of the air-fuel ratio for preventing self-ignition is calculated mainly based on the estimated value of the in-cylinder temperature, and in the subsequent step SB12, the correction value is considered. Based on the air-fuel ratio determined in this way and the air charge amount in the cylinder 12 calculated in step SB10, the fuel injection amount to the stop-time intake stroke cylinder 12 is calculated.

続いて、ステップSB13において、前記停止時吸気行程気筒12が圧縮行程に移行した後に、その気筒12内に圧縮行程の中期以降で燃料を噴射する。こうすることで、燃料の気化潜熱により、前記停止時圧縮行程気筒12の場合と同様に気筒12内の温度及び圧力が低下するので、前記の如く当該気筒12内が比較的高温の空気により満たされていても、圧縮に伴う温度及び圧力の上昇を抑えて自着火の発生を防止することができる。また、気筒12の圧縮圧力も低下するので、その分、TDC通火時のエンジン回転の落ち込みが小さくなる。   Subsequently, in step SB13, after the stop-time intake stroke cylinder 12 shifts to the compression stroke, fuel is injected into the cylinder 12 after the middle stage of the compression stroke. By doing so, the temperature and pressure in the cylinder 12 are reduced due to the latent heat of vaporization of the fuel, as in the case of the compression stroke cylinder 12 at the time of stop, so that the cylinder 12 is filled with relatively high temperature air as described above. Even if it is, it can suppress the raise of the temperature and pressure accompanying compression, and can prevent generation | occurrence | production of self-ignition. In addition, since the compression pressure of the cylinder 12 is also reduced, the drop in engine rotation during TDC ignition is reduced accordingly.

ここで、前記停止時吸気行程気筒12内に圧縮行程で噴射する燃料の量は、当該気筒12内の平均的な空燃比が理論空燃比近傍の所定範囲(例えばA/Fで略12〜16)に入るように、より好ましくは理論空燃比よりもややリッチな状態(例えばA/Fで略13くらい)になるように制御する。これは、空燃比と気筒内圧の低減効果との間の相関関係を考慮したもので、空燃比があまりリーンな状態では燃料噴射量が少なすぎて、前記した気化潜熱による温度及び圧力の低下が十分でなくなり、再始動に要する仕事が増大する一方、空燃比がリッチになりすぎると、今度は燃料が多くなって混合気の密度が高くなることの影響を受けて、再始動に要する仕事が増大するからである。なお、前記停止時吸気行程気筒12の圧縮行程における燃料の噴射タイミングは、前記停止時圧縮行程気筒12の場合と同じ理由で、圧縮行程の中期以降とするのが好ましい。   Here, the amount of fuel injected in the compression stroke in the intake stroke cylinder 12 at the time of stop is a predetermined range in which the average air-fuel ratio in the cylinder 12 is close to the theoretical air-fuel ratio (for example, approximately 12 to 16 in A / F). More preferably, the control is performed so that it is slightly richer than the stoichiometric air-fuel ratio (for example, about 13 in A / F). This is in consideration of the correlation between the air-fuel ratio and the cylinder internal pressure reduction effect. When the air-fuel ratio is too lean, the fuel injection amount is too small, and the temperature and pressure decrease due to the latent heat of vaporization described above. When the air-fuel ratio becomes too rich, the work required for restart will be affected by the increase in fuel and the density of the air-fuel mixture. This is because it increases. The fuel injection timing in the compression stroke of the stop-time intake stroke cylinder 12 is preferably after the middle of the compression stroke for the same reason as in the case of the stop-time compression stroke cylinder 12.

そして、ステップSB14において、前記停止時吸気行程気筒12が圧縮行程からTDCを越えて、膨張行程に移行した後に点火プラグ15に通電して、当該気筒12内の混合気に点火する。この点火時期も通常の始動モータを用いたエンジン始動時であれば、TDCよりも進角側(例えばTDC前6°CAくらい)に設定するものであるが、この実施形態のように始動モータを用いず、自力で始動する場合には、TDC前の点火、燃焼による気筒内圧の上昇が逆転方向のトルクとなってエンジン始動の妨げとなる虞れがあるので、これを回避するために点火時期をTDC後まで遅角させる。また、こうしてTDC前の燃焼による気筒内圧の上昇がなくなれば、そのことによってもエンジン回転の落ち込みを小さくすることができる。   In step SB14, after the stop-time intake stroke cylinder 12 exceeds the TDC from the compression stroke and shifts to the expansion stroke, the spark plug 15 is energized to ignite the air-fuel mixture in the cylinder 12. If this ignition timing is also at the time of engine start using a normal starter motor, it is set to an advance side from TDC (for example, about 6 ° CA before TDC). If the engine is started without being used, ignition before TDC and an increase in the cylinder internal pressure due to combustion may become a torque in the reverse direction, which may hinder engine start. Is delayed until after TDC. In addition, if there is no increase in the cylinder pressure due to combustion before TDC, the engine rotation drop can be reduced.

続いて、ステップSB15では、吸気圧センサ26,26,…からの信号に基づいて、各気筒12A〜12D毎の分岐吸気通路21aの吸気圧(吸気管負圧)が、それぞれエンジン1の暖機後のアイドル運転時に相当する設定値以上かどうか判定する。ここで、エンジン1の始動前は各分岐吸気通路21aの吸気圧(スロットル弁23の弁体下流の空気圧)が略大気圧状態になっており、判定はYESとなるが、仮にそのような状態でスロットル弁23を開くと、気筒12への吸気の過充填によってエンジン1の吹け上がりが大きくなってしまうので、このときにはステップSB16に進み、スロットル弁23を前記アイドル運転時よりも小さな開度(例えば全閉状態)に保つ。   Subsequently, at step SB15, the intake pressure (intake pipe negative pressure) of the branch intake passage 21a for each of the cylinders 12A to 12D is warmed up by the engine 1 based on the signals from the intake pressure sensors 26, 26,. It is determined whether or not it is equal to or higher than the set value corresponding to the subsequent idle operation. Here, before the engine 1 is started, the intake pressure of each branch intake passage 21a (the air pressure downstream of the valve body of the throttle valve 23) is substantially atmospheric pressure, and the determination is YES. If the throttle valve 23 is opened at this time, the engine 12 will be increased due to overfilling of the intake air into the cylinder 12, and at this time, the routine proceeds to step SB16 where the throttle valve 23 has a smaller opening ( For example, it is kept in a fully closed state).

一方、上述したエンジン1の正転作動に伴い各気筒12A〜12Dがそれぞれ吸気行程において吸気を行うと、該各気筒12A〜12D毎の分岐吸気通路21aにおける弁体下流の容積が小さいことから、この部位の吸気圧は直ちに低下して前記アイドル運転時相当となる。こうして、全ての吸気圧センサ26,26,…により検出される吸気圧が前記設定値よりも低くなると、前記ステップSA15においてNOと判定されてステップSB17に進み、通常のエンジン制御に移行する。すなわち、スロットル弁23はアイドル運転時に対応する開度となるように制御される。   On the other hand, when the cylinders 12A to 12D perform intake in the intake stroke in accordance with the forward rotation operation of the engine 1 described above, the volume downstream of the valve body in the branch intake passage 21a for each of the cylinders 12A to 12D is small. The intake pressure at this part immediately decreases and corresponds to the idling operation. In this way, when the intake pressure detected by all the intake pressure sensors 26, 26,... Is lower than the set value, NO is determined in step SA15, and the process proceeds to step SB17 to shift to normal engine control. That is, the throttle valve 23 is controlled to have an opening corresponding to the idling operation.

つまり、このフローでは、仮にエンジン始動開始とともにスロットル弁23を開くようにすると、最初に吸気行程に移行する前記停止時排気行程気筒12Dと、その後、順番に吸気行程を迎える各気筒12B,12A,…とにそれぞれ吸気通路21から大気圧に近い状態の空気が吸入されて、吸気充填量の過大な状態になることを考慮して、該各気筒12A〜12D毎の吸気圧センサ26により検出した吸気圧がいずれもアイドル運転時相当に低下するまでの間はスロットル弁23の開作動を遅延させ、これにより、吸気の過充填によるエンジン1の急な吹け上がり等の不具合を防止するようにしている。   That is, in this flow, if the throttle valve 23 is opened at the start of engine start, the stop-time exhaust stroke cylinder 12D that first shifts to the intake stroke, and the cylinders 12B, 12A, .., And the intake pressure sensor 26 for each of the cylinders 12A to 12D detects that the air in the state close to atmospheric pressure is sucked from the intake passage 21 and the intake charge amount becomes excessive. The opening of the throttle valve 23 is delayed until all of the intake pressure drops to a considerable extent during idle operation, thereby preventing problems such as a sudden rise of the engine 1 due to overfilling of the intake air. Yes.

なお、前記の如く吸気圧がアイドル運転時相当に低下するまでの間、スロットル弁23を全閉状態に保つのではなく、その間、スロットル弁23をアイドル運転時相当よりも小さく僅かに開いた状態に保つようにしてもよい。   The throttle valve 23 is not kept in the fully closed state until the intake pressure is reduced to a value corresponding to the idling operation as described above, but the throttle valve 23 is slightly opened smaller than that in the idling operation. You may make it keep to.

前記図10に示すエンジン始動制御のフローのステップSB15により、各気筒12A〜12D毎の分岐吸気通路21aに配設された吸気圧センサ26,26,…からの信号に基づいて、スロットル弁23の弁体よりも下流の吸気圧状態を検出する吸気圧検出手段2aが構成され、また、ステップSB16により、エンジン1の再始動時にエンジン回転が立ち上がるとき、前記検出される吸気圧がエンジン暖機後のアイドル運転時に対応する設定値になるまでの間、各気筒12A〜12Dへの吸気流量が前記暖機後のアイドル運転時よりも少なくなるようにスロットル弁23の開度を制御する吸気量制御手段2bが構成されている。   In step SB15 of the engine start control flow shown in FIG. 10, the throttle valve 23 is controlled based on signals from the intake pressure sensors 26, 26,. An intake pressure detecting means 2a for detecting an intake pressure state downstream from the valve body is configured, and when the engine speed rises when the engine 1 is restarted by step SB16, the detected intake pressure is detected after the engine is warmed up. Intake amount control for controlling the opening degree of the throttle valve 23 so that the intake air flow rate to each of the cylinders 12A to 12D becomes smaller than that during the idling operation after the warm-up until the set value corresponding to the idling operation is reached. Means 2b is configured.

−作用効果−
したがって、この実施形態のエンジンシステムE(エンジンの始動装置)によると、まず、アイドル時にエンジン1が自動で停止するときには、上述の停止制御(図4〜6等)により、各気筒12A〜12Dの既燃ガスを掃気し、且つエンジン停止後に膨張行程になる気筒12のピストン停止位置を行程中央部よりもややBDC寄りの再始動に好適な所定範囲R内とすることができる。また、エンジン1の停止動作期間中に排気浄化触媒29に十分な量の新気を供給することができ、これにより該触媒29の酸素吸蔵量が十分に多い状態になる。
-Effect-
Therefore, according to the engine system E (engine starter) of this embodiment, first, when the engine 1 automatically stops during idling, the above-described stop control (FIGS. 4 to 6 and the like) causes the cylinders 12A to 12D to be stopped. The piston stop position of the cylinder 12 that scavenges the burned gas and becomes the expansion stroke after the engine is stopped can be within a predetermined range R suitable for restarting slightly closer to the BDC than the center of the stroke. In addition, a sufficient amount of fresh air can be supplied to the exhaust purification catalyst 29 during the stop operation period of the engine 1, whereby the oxygen storage amount of the catalyst 29 becomes sufficiently large.

一方、エンジン1の再始動時には、上述の始動制御(図9〜12等)により、始動モータを用いることなく、再始動要求に応じてエンジン1を自動で且つ自力で始動させる。すなわち、図11を参照しつつ、主に図12に基づいて時系列に説明すると、エンジン1の停止中に再始動要求があったときには(時刻t0)、まず、図12(a)に符号a1として示すように、圧縮行程で停止している#1気筒12Aの燃料噴射弁16が作動されて、当該気筒12A内に燃料が噴射され、これにより当該気筒12内に空燃比のリッチな混合気が形成される。このリッチ混合気に点火プラグ17により点火されて(a2)燃焼すると、同図(e)にT1として示すようにマイナス方向のトルク(逆転トルク)が発生し、これによりクランク軸3が逆転方向(図11の左方向)に回動する(時刻t1)。このため、同図(f)の如くエンジン回転速度は一時的に負の値になる。   On the other hand, when the engine 1 is restarted, the engine 1 is automatically and self-started in response to the restart request by using the above-described start control (FIGS. 9 to 12 and the like) without using a start motor. That is, referring to FIG. 11, the description will be given mainly in time series based on FIG. 12. When a restart request is made while the engine 1 is stopped (time t 0), first, reference numeral a 1 is shown in FIG. As shown, the fuel injection valve 16 of the # 1 cylinder 12A stopped in the compression stroke is actuated to inject fuel into the cylinder 12A, whereby the air-fuel ratio rich air-fuel mixture is injected into the cylinder 12. Is formed. When the rich air-fuel mixture is ignited by the spark plug 17 and burned (a2), a negative torque (reverse torque) is generated as indicated by T1 in FIG. It rotates in the left direction of FIG. 11 (time t1). For this reason, the engine speed temporarily becomes a negative value as shown in FIG.

前記エンジン1の逆転作動がクランク角センサ30,31からの信号により検出されると、同図(b)の如く、停止時膨張行程気筒12(#2気筒12B)の燃料噴射弁16が作動されて(a3)、当該気筒12B内に混合気が形成され、逆転作動によるピストン13の上昇によって圧縮される。この際、前記の逆転トルクT1が十分に大きいことから、停止時膨張行程気筒12Bのピストン13はTDCの近傍まで上昇し、気筒12B内の混合気が十分に圧縮されて温度及び圧力の高い状態になる。そして、その圧縮圧力によりエンジン1の回転方向が逆転から正転に反転したとき、即ち、同図(f)に示すようにエンジン回転速度が負値から零に戻った直後に点火が行われると(同図(b)のa4)、これにより大きな燃焼圧が発生し、同図(e)にT2として示すように始動トルクが立ち上がって、同図(f)の如くエンジン回転速度が上昇する(時刻t2:正転開始)。   When the reverse rotation operation of the engine 1 is detected by signals from the crank angle sensors 30, 31, the fuel injection valve 16 of the stop expansion stroke cylinder 12 (# 2 cylinder 12B) is operated as shown in FIG. (A3), an air-fuel mixture is formed in the cylinder 12B, and the air-fuel mixture is compressed by the upward movement of the piston 13 due to the reverse operation. At this time, since the reverse torque T1 is sufficiently large, the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12B at the time of stop rises to the vicinity of the TDC, and the air-fuel mixture in the cylinder 12B is sufficiently compressed so that the temperature and pressure are high. become. When the engine 1 is rotated from the reverse direction to the normal direction by the compression pressure, that is, immediately after the engine speed returns from the negative value to zero as shown in FIG. (A4 in FIG. 4B), a large combustion pressure is generated thereby, the starting torque rises as shown by T2 in FIG. 4E, and the engine speed increases as shown in FIG. Time t2: Forward rotation start).

そして、その正転作動に伴い停止時圧縮行程気筒12A内が圧縮されるとき、同図(a)に示すように、その圧縮行程の中期以降で再び当該気筒12A内への燃料噴射(追加の燃料噴射)が行われて(a5)、燃料の気化潜熱により気筒12A内が冷却されることで、この追加の燃料噴射を行わない場合(図に破線で示す)に比べて気筒12A内の温度及び圧力の上昇が大幅に抑制される。これにより、エンジン1は始動時に最初に迎えるTDC(第1のTDC)を確実に越えることができるようになり、しかも、その際のエンジン回転の落ち込みが軽減される(同図(f))。また、前記圧縮行程気筒12Aの冷却のために噴射された燃料は、その後、排気通路22の触媒29において吸蔵されている酸素と反応し、無害化されることになるので、何ら問題は生じない。   When the inside of the stop compression stroke cylinder 12A is compressed along with the forward rotation operation, fuel injection (additional addition) into the cylinder 12A again after the middle stage of the compression stroke, as shown in FIG. Fuel injection) is performed (a5), and the inside of the cylinder 12A is cooled by the latent heat of vaporization of the fuel, so that the temperature in the cylinder 12A is higher than that in the case where this additional fuel injection is not performed (shown by a broken line in the figure) And the increase in pressure is greatly suppressed. As a result, the engine 1 can surely exceed the first TDC (first TDC) that is first met at the time of start-up, and the drop in engine rotation at that time is reduced (f). Further, the fuel injected for cooling the compression stroke cylinder 12A subsequently reacts with oxygen stored in the catalyst 29 in the exhaust passage 22 and is rendered harmless, so that no problem occurs. .

前記のようにして停止時圧縮行程気筒12Aが始動時最初の第1TDCを越えた後に、これに伴い圧縮行程に移行した停止時吸気行程気筒12C(#3気筒)に対し、同図(c)に示すように圧縮行程中期以降に燃料の噴射が行われ(a6)、気化潜熱により気筒12内が冷却される。このことで、圧縮による温度及び圧力の上昇が抑制されて、自着火の発生が防止されるとともに、気筒12Cの圧縮反力が小さくなり、加えて、当該気筒12Cへの点火時期がTDC以降まで遅角されることで、TDC前の点火、燃焼による気筒内圧の上昇が回避される。これにより、エンジン回転の落ち込みが小さくなり、エンジン1は第2のTDCも確実に越えることができるようになる。   FIG. 6 (c) shows the stop-time intake stroke cylinder 12C (# 3 cylinder) that has shifted to the compression stroke after the stop-time compression stroke cylinder 12A has exceeded the initial first TDC at the start as described above. As shown in FIG. 4, fuel is injected after the middle of the compression stroke (a6), and the inside of the cylinder 12 is cooled by the latent heat of vaporization. As a result, an increase in temperature and pressure due to compression is suppressed, the occurrence of self-ignition is prevented, and the compression reaction force of the cylinder 12C is reduced. In addition, the ignition timing for the cylinder 12C is until after TDC. By retarding, an increase in cylinder pressure due to ignition and combustion before TDC is avoided. As a result, the drop in engine rotation is reduced, and the engine 1 can reliably exceed the second TDC.

そして、その第2のTDCを越えて膨張行程に移行した停止時吸気行程気筒12Cに点火されて(a7)、燃焼が行われると、エンジン1に正転方向のトルクが付加されて、同図(e)にT3として示すように始動トルクが立ち上がり、これにより、同図(f)の如くエンジン回転速度がアイドル回転速度(この例では650rpm)近くまで上昇する。但し、前記のように点火時期がTDC以降まで遅角されていて、燃焼が膨張行程で開始することから、始動トルクの立ち上がりは過度に大きくはならないように抑えられ、エンジン回転の上昇は緩やかなものとなる。   Then, when the stationary intake stroke cylinder 12C, which has shifted to the expansion stroke beyond the second TDC, is ignited (a7) and combustion is performed, torque in the forward rotation direction is applied to the engine 1, and the same figure is obtained. The starting torque rises as indicated by T3 in (e), and as a result, the engine speed increases to near the idle speed (650 rpm in this example) as shown in FIG. However, since the ignition timing is retarded until TDC as described above and combustion starts in the expansion stroke, the start-up torque rise is suppressed so as not to become excessively large, and the increase in engine rotation is moderate. It will be a thing.

続いて、同図(d)に示すように、停止時排気行程気筒12Dに対しその吸気行程で燃料が噴射されて(a8)、TDC(第3のTDC)前に点火されて(a9)、燃焼し、同様に、同図(b),(a)に示すように、前記停止時膨張行程気筒12B及び停止時圧縮行程気筒12Aにも燃料噴射及び点火が行われて(a10〜a13)、燃焼することで、同図(f)に示すように、エンジン回転速度がさらに上昇して徐々にアイドル回転速度に近づいてゆく。   Subsequently, as shown in FIG. 4D, fuel is injected into the exhaust stroke cylinder 12D at the time of stop in the intake stroke (a8) and ignited before TDC (third TDC) (a9). Similarly, as shown in FIGS. 2B and 2A, fuel injection and ignition are performed on the stop expansion stroke cylinder 12B and the stop compression stroke cylinder 12A (a10 to a13), By burning, the engine speed further increases and gradually approaches the idle speed as shown in FIG.

その際、同図(g)に示すようにスロットル弁23が全閉とされているので、前記各気筒12D,12B,12Aにはそれぞれ分岐吸気通路21aのスロットル弁23下流の空気は吸入されるものの、この弁23の上流からの吸気の流入は制限されることになり、各気筒12A〜12Dの吸気充填量はあまり多くはならない。このため、エンジン1は急に吹け上がることなく、その回転がスムーズに立ち上がることになり、エンジン1を自動で始動するときであっても、運転者が違和感を感じることはない。   At this time, since the throttle valve 23 is fully closed as shown in FIG. 5G, the air downstream of the throttle valve 23 in the branch intake passage 21a is sucked into the cylinders 12D, 12B, and 12A. However, the inflow of intake air from the upstream side of the valve 23 is limited, and the intake charge amount of each of the cylinders 12A to 12D does not increase so much. For this reason, the engine 1 does not blow up suddenly, and its rotation starts up smoothly. Even when the engine 1 is automatically started, the driver does not feel uncomfortable.

そして、前記のように4つの気筒12C,12D,12B,12Aが順番に1回ずつ、吸気行程を行うと、これにより該各気筒12A〜12D毎の分岐吸気通路21aの吸気圧がそれぞれ図(h)に仮想線で示すように低下して、いずれもアイドル運転時に相当する設定負圧状態になり(時刻t3)、これに応じて、同図(g)に示すようにスロットル弁23が開作動されて、アイドル運転時に対応する状態になる。   As described above, when the four cylinders 12C, 12D, 12B, and 12A perform the intake stroke once in order, the intake pressure of the branch intake passage 21a for each of the cylinders 12A to 12D is shown in FIG. h), as shown by the phantom line, both become the set negative pressure state corresponding to the idling operation (time t3). In response to this, the throttle valve 23 opens as shown in FIG. It is actuated and enters a state corresponding to idle operation.

−他の実施形態−
上述した実施形態では、吸気通路21に配設した吸気圧センサ26,26,…による検出値に基づいて、スロットル弁23の開度を制御するようにしているが、これに限らず、例えば、クランク角センサ30,31からの信号に基づいて求められるエンジン回転速度が暖機後のアイドル回転速度近傍で安定するまでの間、スロットル弁23の開度をアイドル運転時よりも小さくなるように制御するようにしてもよいし、或いは、エンジン1の正転開始から予め設定した所定回数(たとえば2〜3回)、クランク軸3が回転するまでの間だけ、スロットル弁23の開作動を遅延させるようにしてもよい。
-Other embodiments-
In the above-described embodiment, the opening degree of the throttle valve 23 is controlled based on the detection values by the intake pressure sensors 26, 26,... Disposed in the intake passage 21, but the present invention is not limited to this. Control is performed so that the opening degree of the throttle valve 23 becomes smaller than that during idling until the engine speed determined based on signals from the crank angle sensors 30 and 31 is stabilized in the vicinity of the idle speed after warm-up. Alternatively, the opening operation of the throttle valve 23 is delayed only for a predetermined number of times (for example, 2 to 3 times) set in advance from the start of normal rotation of the engine 1 until the crankshaft 3 rotates. You may do it.

また、前記実施形態では、各気筒12A〜12Dへの吸気流量を調整する吸気流量調整手段として、各気筒12A〜12D毎の分岐吸気通路21aに弁体が個別に配設されたスロットル弁23を用いているが、これに限らず、吸気流量調整手段としては、例えば、各気筒12A〜12D毎の少なくとも吸気弁19の閉弁時期やリフト量を変更可能な周知の可変動弁機構を採用してもよい。   Further, in the above-described embodiment, as an intake flow rate adjusting means for adjusting the intake flow rate to each of the cylinders 12A to 12D, the throttle valve 23 in which the valve body is individually disposed in the branch intake passage 21a for each of the cylinders 12A to 12D. However, the present invention is not limited to this, and as the intake flow rate adjusting means, for example, a known variable valve mechanism that can change at least the closing timing and the lift amount of the intake valve 19 for each of the cylinders 12A to 12D is adopted. May be.

すなわち、吸気弁19のリフト量を変更する場合には、これを暖機後のアイドル運転時よりも小さくなるように制御して、吸気流を絞ることにより、吸気充填量を減らすことができる。また、閉弁時期を変更する場合には、これを暖機後のアイドル運転時よりも遅角側になるように制御することで、一旦、気筒12内に吸入された吸気の吸気通路21への吹き返し量を増大させて、吸気充填量を減らすことができる。このように可変動弁機構を制御するECU2の作動手順が動弁時期制御手段を構成する。   In other words, when the lift amount of the intake valve 19 is changed, the intake charge amount can be reduced by controlling the lift amount to be smaller than that during idling after warming up and narrowing the intake flow. Further, when changing the valve closing timing, the valve closing timing is controlled so as to be retarded from the idling operation after the warm-up, so that the intake passage 21 of the intake air once sucked into the cylinder 12 is temporarily returned. The amount of intake air can be reduced by increasing the amount of air blown back. The operation procedure of the ECU 2 that controls the variable valve mechanism in this way constitutes the valve timing control means.

さらに、前記実施形態では、エンジン再始動時に、最初にクランク軸3を少しだけ逆転させて、停止時膨張行程気筒12の混合気を圧縮した後に点火するようにしているが、これに限るものではなく、最初に停止時膨張行程気筒12に点火して、これによりエンジンを再始動するようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, when the engine is restarted, the crankshaft 3 is first slightly reversed to ignite after the air-fuel mixture in the stop expansion stroke cylinder 12 is compressed. Instead, the stop-time expansion stroke cylinder 12 may be ignited first, thereby restarting the engine.

本発明の実施形態に係るエンジン制御システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine control system according to an embodiment of the present invention. エンジンの吸気系及び排気系の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the intake system and exhaust system of an engine. エンジンの逆転始動の手順を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the procedure of reverse rotation start of an engine. エンジン自動停止の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of an engine automatic stop. エンジン停止動作期間におけるエンジン回転速度、クランク角、スロットル開度及び吸気管負圧の変化を、各気筒の行程の変化と対比して示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the engine speed in the engine stop operation period, a crank angle, the throttle opening, and the intake pipe negative pressure with the change of the stroke of each cylinder. エンジン停止動作期間におけるTDC回転速度とエンジン停止後のピストン停止位置との相関関係を示す分布図である。It is a distribution map which shows correlation with the TDC rotational speed in an engine stop operation period, and the piston stop position after an engine stop. エンジン停止時のピストン位置を検出するためのサブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the subroutine for detecting the piston position at the time of an engine stop. 2つのクランク角センサから出力されるクランク角信号を示す説明図であり、(a)はエンジン正転時、(b)はエンジン逆転時のクランク角信号である。It is explanatory drawing which shows the crank angle signal output from two crank angle sensors, (a) is an engine normal rotation, (b) is a crank angle signal at the time of engine reverse rotation. エンジン自動始動の前半の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the first half of an engine automatic start. エンジン自動始動の後半の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the second half of an engine automatic start. 始動時の各気筒毎の燃料噴射及び点火タイミングを、各気筒の行程変化と吸排気弁の開閉状態とともに示す行程図である。FIG. 5 is a stroke diagram showing fuel injection and ignition timing for each cylinder at the start, together with stroke change of each cylinder and the open / closed state of the intake and exhaust valves. 始動時の各気筒毎の筒内圧とエンジンのトルク及び回転速度の変化を、スロットル開度や吸気圧の変化とともに示すタイムチャートである。4 is a time chart showing changes in in-cylinder pressure, engine torque, and rotational speed for each cylinder at the time of starting, together with changes in throttle opening and intake pressure.

符号の説明Explanation of symbols

E エンジンシステム(エンジンの始動装置)
1 エンジン
2 ECU(エンジンコントローラ)
2a 吸気圧検出手段
2b 吸気量制御手段
12A〜12D 気筒
21 吸気通路
21a 分岐吸気通路
23 スロットル弁(吸気流量調整弁)
26 吸気圧センサ(吸気圧検出手段)

E Engine system (engine starter)
1 Engine 2 ECU (Engine Controller)
2a Intake pressure detection means 2b Intake amount control means 12A to 12D Cylinder 21 Intake passage 21a Branch intake passage 23 Throttle valve (intake flow rate adjustment valve)
26 Intake pressure sensor (intake pressure detection means)

Claims (6)

所定の再始動条件が成立したときに、停止している多気筒エンジンの少なくとも膨張行程にある気筒内に燃料を噴射供給して、点火、燃焼させることにより、始動モータを用いずに自動で再始動するようにしたエンジンの始動装置であって、
前記各気筒への吸気の流量を調整可能な吸気流量調整手段と、
エンジン再始動時にエンジン回転が立ち上がるとき、前記各気筒への吸気流量が暖機後のアイドル運転時よりも少なくなるように前記吸気流量調整手段を制御する吸気量制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの始動装置。
When a predetermined restart condition is satisfied, fuel is injected and supplied into at least the cylinder in the expansion stroke of the stopped multi-cylinder engine, and is ignited and burned. An engine starter designed to start,
An intake air flow rate adjusting means capable of adjusting an intake air flow rate to each of the cylinders;
An intake air amount control means for controlling the intake air flow rate adjusting means so that the intake air flow rate to each cylinder is less than that during idling after warm-up when the engine speed rises at the time of engine restart;
An engine starting device comprising:
エンジンの吸気通路の下流側が各気筒毎に分岐して互いに独立の分岐吸気通路とされ、
吸気流量調整手段は、前記分岐吸気通路に個別に弁体が配設された吸気流量調整弁であり、
前記吸気流量調整弁の弁体よりも下流の分岐吸気通路の吸気圧状態を検出する吸気圧検出手段を備え、
吸気量制御手段は、前記吸気圧検出手段により検出される吸気圧状態が大気圧近傍から低下して、エンジン暖機後のアイドル運転時に対応する設定負圧状態になるまでの間、前記吸気流量調整弁の開度を前記アイドル運転時よりも小さくなるように制御するものであ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。
The downstream side of the intake passage of the engine is branched for each cylinder to be a branch intake passage independent of each other,
The intake flow rate adjusting means is an intake flow rate adjustment valve in which a valve body is individually disposed in the branch intake passage.
Intake pressure detection means for detecting the intake pressure state of the branch intake passage downstream from the valve body of the intake flow rate adjustment valve,
The intake air flow rate control means is configured to reduce the intake air flow rate until the intake pressure state detected by the intake pressure detection means decreases from the vicinity of the atmospheric pressure and reaches a set negative pressure state corresponding to idle operation after engine warm-up. 2. The engine starting device according to claim 1, wherein the opening of the adjusting valve is controlled to be smaller than that during the idling operation.
吸気量制御手段は、吸気圧検出手段により検出される吸気圧状態の低圧側への変化に応じて、吸気流量調整弁を全閉から徐々に開くものであることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの始動装置。   The intake air amount control means is a valve that gradually opens the intake air flow rate adjustment valve from fully closed in response to a change in the intake pressure state detected by the intake pressure detection means toward the low pressure side. The engine starting device as described. エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
吸気量制御手段は、前記回転速度検出手段により検出されるエンジン回転速度が暖機後のアイドル回転速度近傍で安定するまでの間、各気筒への吸気流量が前記暖機後のアイドル運転時よりも少なくなるように吸気流量調整手段を制御するものであ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。
A rotation speed detecting means for detecting the engine rotation speed;
The intake air amount control means is configured so that the intake air flow rate to each cylinder is higher than that during idle operation after the warm-up until the engine speed detected by the rotational speed detection means stabilizes in the vicinity of the idle speed after the warm-up. 2. The engine starting device according to claim 1, wherein the intake air flow rate adjusting means is controlled so as to be reduced.
吸気流量調整手段は、各気筒の吸気弁の少なくともリフト量を変更可能な可変動弁機構であり、
吸気量制御手段は、吸気弁のリフト量が暖機後のアイドル運転時よりも小さくなるように前記可変動弁機構を制御するものであることを特徴とする請求項1又は4のいずれかに記載のエンジンの始動装置。
The intake flow rate adjusting means is a variable valve mechanism that can change at least the lift amount of the intake valve of each cylinder,
The intake air amount control means controls the variable valve mechanism so that the lift amount of the intake valve is smaller than that during idle operation after warming up. The engine starting device as described.
所定の再始動条件が成立したときに、停止している多気筒エンジンの少なくとも膨張行程にある気筒内に燃料を噴射供給して、点火、燃焼させることにより、始動モータを用いずに自動で再始動するようにしたエンジンの始動装置であって、
前記各気筒の吸気弁の少なくとも閉弁時期を変更可能な可変動弁機構と、
エンジン再始動時にエンジン回転が立ち上がるとき、前記吸気弁の閉弁時期が暖機後のアイドル運転時よりも遅角側となるように前記可変動弁機構を制御する動弁時期制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの始動装置。
When a predetermined restart condition is satisfied, fuel is injected and supplied into at least the cylinder in the expansion stroke of the stopped multi-cylinder engine, and is ignited and burned. An engine starter designed to start,
A variable valve mechanism capable of changing at least the closing timing of the intake valve of each cylinder;
A valve timing control means for controlling the variable valve mechanism so that the closing timing of the intake valve is retarded from the idling operation after warm-up when the engine rotation rises at the time of engine restart;
An engine starting device comprising:
JP2003434118A 2003-12-26 2003-12-26 Engine starter Pending JP2005188473A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003434118A JP2005188473A (en) 2003-12-26 2003-12-26 Engine starter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003434118A JP2005188473A (en) 2003-12-26 2003-12-26 Engine starter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005188473A true JP2005188473A (en) 2005-07-14

Family

ID=34791274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003434118A Pending JP2005188473A (en) 2003-12-26 2003-12-26 Engine starter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005188473A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007278296A (en) * 2006-04-11 2007-10-25 Robert Bosch Gmbh Direct starting method of multiple cylinder piston internal combustion engine
KR20140076499A (en) * 2012-12-12 2014-06-20 로베르트 보쉬 게엠베하 Method and device for operating an internal combustion engine with reduced air charge

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007278296A (en) * 2006-04-11 2007-10-25 Robert Bosch Gmbh Direct starting method of multiple cylinder piston internal combustion engine
KR20140076499A (en) * 2012-12-12 2014-06-20 로베르트 보쉬 게엠베하 Method and device for operating an internal combustion engine with reduced air charge
KR102059029B1 (en) 2012-12-12 2019-12-24 로베르트 보쉬 게엠베하 Method and device for operating an internal combustion engine with reduced air charge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3772891B2 (en) Engine starter
JP5919697B2 (en) Diesel engine start control device
US20090088958A1 (en) Method of starting spark ignition engine without using starter motor
JP3928616B2 (en) Engine starter
JP3743414B2 (en) Engine starter
JP4321261B2 (en) Engine starter
JP4844537B2 (en) Engine start control device
JP4626557B2 (en) Engine stop control device
JP3945473B2 (en) Engine starter
JP4341391B2 (en) Engine starter
JP3945472B2 (en) Engine starter
JP3925493B2 (en) Engine starter
JP2004293381A (en) Engine starter
JP2004293444A (en) Starting device of engine
JP4395726B2 (en) Engine starter
JP4254607B2 (en) Engine starter
JP4144516B2 (en) Engine starter
JP3772892B2 (en) Engine starter
JP4438412B2 (en) Engine starter
JP2005188473A (en) Engine starter
JP4259297B2 (en) Engine starter
JP4293075B2 (en) 4-cycle multi-cylinder engine starter
JP4356435B2 (en) Engine starter
JP4341477B2 (en) Engine starter
JP4315056B2 (en) Engine starter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090512

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090929

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100223