JP2005299445A - エンジンの停止始動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 アイドルストップによるエンジン停止過程において停止時の圧縮行程気筒を予測し、予測した停止時の圧縮行程気筒に対して、停止直前の吸気行程で燃料を噴射して当該気筒内に混合気を吸入させて閉じ込めた状態で停止させる。この際、エンジン停止位置が停止時の圧縮行程気筒の吸気バルブの閉時期以後で且つ次の始動時の初爆の燃焼圧を確保できる所定クランク角以前となるように制御する。その後の再始動時に、混合気が閉じ込められている圧縮行程気筒に点火して初爆を発生させる。このようにすれば、クランキング開始から1行程以内という短期間で初爆を発生させることができて、従来のアイドルストップシステムでは実現できなかった1圧縮始動を実現できる。
【選択図】 図5
Description
ここで、Wは、TDC(i-1) からTDC(i) までの間に前記各損失により奪われた仕事量を全て加算したものである。
E=J×2π2 ×Ne2 ……(2)
ここで、Eはエンジンのもつ運動エネルギ、Jはエンジン毎に決まる慣性モーメント、Neは瞬時回転速度である。
Cstop=Ne(i-1)2 −Ne(i)2 ……(5)
図5に示すように、アイドル運転中にアイドルストップ信号がONして、燃料噴射と点火の両方が停止された場合、その後も、暫く、エンジン11は慣性エネルギーにより回転し続けるが、各損失(ポンプ損失,摩擦損失,補機駆動損失等)によりエンジン回転は低下してゆく。このエンジン停止過程において、停止時の各気筒の行程状態を予測し、圧縮行程で停止すると予測された気筒が、エンジン停止直前の吸気行程にある期間(好ましくは吸気行程開始時又はそれに近い時期)にISCバルブ17を全開して吸入空気量を増加させることで、停止時の圧縮行程気筒の圧縮圧を増加させてエンジン回転を妨げる力を増加させて、エンジン回転を強制的に停止させる。これにより、エンジン停止位置が停止時の圧縮行程気筒の吸気バルブの閉時期以後で且つ次の始動時の初爆の燃焼圧を確保できる所定クランク角以前となるように制御する。この場合、「次の始動時の初爆の燃焼圧を確保できる所定クランク角以前」とは、圧縮行程気筒内の混合気の圧縮圧が低い位置(次の始動時に上死点までのピストン上昇量を確保できる位置)のことを意味する。
図9のエンジン停止制御ルーチンは、例えばTDC毎に繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ100で、アイドルストップ信号がONであるか否かを判定し、アイドルストップ信号がOFFであれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
図10のエンジン停止時気筒状態予測ルーチンは、上記図9のエンジン停止制御ルーチンのステップ104で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう停止時圧縮行程気筒予測手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ201で、前回のTDC(i-1) での瞬時回転速度Ne(i-1) と現在のTDC(i) での瞬時回転速度Ne(i) を用いて前記(5)式によってエンジンの運動を妨げるパラメータCstopを算出する。
図11の1圧縮始動制御ルーチンは、ECU30の電源ON期間中に所定時間毎(例えば8ms毎)に繰り返し起動され、特許請求の範囲でいう始動制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ301で、1圧縮始動許可フラグX1CMPが1圧縮始動許可を意味する“1”であるか否かを判定し、「No」と判定されれば、ステップ307に進み、通常の燃料噴射・点火を許可し、1圧縮始動を禁止する。
Claims (6)
- エンジン停止過程において停止時の圧縮行程気筒を予測する停止時圧縮行程気筒予測手段と、
エンジン停止過程において前記停止時の圧縮行程気筒と予測された気筒に対して燃料を噴射して当該気筒内に混合気を閉じ込める停止時燃料噴射制御手段と、
エンジンを始動する際に前記停止時の圧縮行程気筒に点火して初爆を発生させて始動する始動制御手段と
を備えていることを特徴とするエンジンの停止始動制御装置。 - エンジン停止位置が前記停止時の圧縮行程気筒の吸気バルブの閉時期以後で且つ次の始動時の初爆の燃焼圧を確保できる所定クランク角以前となるように制御する停止位置制御手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの停止始動制御装置。
- 前記停止時圧縮行程気筒予測手段は、エンジン停止過程においてエンジンの運動を表すパラメータとエンジンの運動を妨げるパラメータとを算出して、これら2つのパラメータに基づいて未来の運動を表すパラメータを予測し、この未来の運動を表すパラメータの予測値に基づいて前記停止時の圧縮行程気筒を予測することを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの停止始動制御装置。
- 前記停止時圧縮行程気筒予測手段は、エンジン停止過程において前記未来の運動を表すパラメータとして未来の瞬時エンジン回転速度を予測し、この未来の瞬時エンジン回転速度が所定値以下になったときに、その時点の各気筒の行程状態でエンジン回転が停止すると予測することを特徴とする請求項3に記載のエンジンの停止始動制御装置。
- 前記停止位置制御手段は、前記停止時圧縮行程気筒予測手段により圧縮行程で停止すると予測された気筒が、エンジン停止直前の吸気行程にある期間に吸入空気量を増加させて、停止時の圧縮行程気筒の圧縮圧を増加させることによりエンジン回転を停止させることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの停止始動制御装置。
- アイドル運転中に所定の自動停止条件が成立したときに燃料噴射及び点火を停止してエンジン回転を停止させる自動停止手段を備え、
前記自動停止手段によるエンジン停止時に前記停止時圧縮行程気筒予測手段による停止時の圧縮行程気筒の予測と前記停止時燃料噴射制御手段による停止時の燃料噴射制御を実行し、
前記始動制御手段は、前記自動停止手段によるエンジン停止中に所定の自動始動条件が成立したときに始動制御を開始し、前記停止時の圧縮行程気筒に点火して初爆を発生させて再始動することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のエンジンの停止始動制御装置。
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