JP2006057524A - Engine revolution stopping control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン回転の停止位置を制御する機能を備えたエンジン回転停止制御装置に関するものである。 The present invention relates to an engine rotation stop control device having a function of controlling a stop position of engine rotation.
一般に、エンジン運転中は、クランク角センサとカム角センサの出力信号に基づいて気筒を判別し且つクランク角を検出して点火制御や燃料噴射制御を行うようにしているが、エンジン始動時は、スタータによりエンジンをクランキングして特定気筒の判別を完了するまで(つまり特定気筒の所定クランク角の信号を検出するまで)、最初に点火・噴射する気筒が不明であるという問題がある。 In general, during engine operation, the cylinder is discriminated based on the output signals of the crank angle sensor and the cam angle sensor and the crank angle is detected to perform ignition control and fuel injection control. There is a problem that the cylinder to be initially ignited / injected is unknown until the starter cranks the engine and completes the determination of the specific cylinder (that is, until a signal of a predetermined crank angle of the specific cylinder is detected).
この問題を解決するために、特許文献1(特開昭60−240875号公報)に記載されているように、エンジン回転停止時のクランク角(クランク軸の停止位置)をメモリに記憶しておき、次のエンジン始動時に、特定気筒の所定クランク角の信号を最初に検出するまでの間は、上記メモリに記憶されたエンジン回転停止時のクランク角を基準にして点火制御や燃料噴射制御を開始することで、始動性や始動時の排気エミッションを向上させるようにしたものがある。 In order to solve this problem, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 60-240875, a crank angle (stop position of the crankshaft) when the engine rotation is stopped is stored in a memory. During the next engine start, until the first crank angle signal for a specific cylinder is detected, ignition control and fuel injection control are started based on the crank angle at the time of engine rotation stop stored in the memory. By doing so, there are those that improve the startability and exhaust emission at the start.
しかし、イグニッションスイッチがオフ操作されて点火や燃料噴射が停止された後も、暫くエンジンが惰性で回転するため、イグニッションスイッチのオフ操作時のクランク角を記憶したのでは、実際のエンジン停止位置(次のエンジン始動位置)を誤判定してしまう。従って、イグニッションスイッチのオフ後も、エンジン回転が完全に停止するまで、制御系の電源をオン状態に維持してクランク角の検出を継続する必要があるが、エンジン回転が停止する間際に圧縮行程の圧縮圧によってエンジン回転が逆転する現象が発生するため、エンジン停止位置を正確に検出することができない(逆転は検出できない)。 However, even after the ignition switch is turned off and the ignition and fuel injection are stopped, the engine rotates by inertia for a while. Therefore, if the crank angle at the time of turning off the ignition switch is stored, the actual engine stop position ( The next engine start position) is erroneously determined. Therefore, even after the ignition switch is turned off, it is necessary to continue the detection of the crank angle by keeping the power supply of the control system on until the engine rotation is completely stopped, but the compression stroke is just before the engine rotation stops. Therefore, the engine stop position cannot be detected accurately (reverse rotation cannot be detected).
また、特許文献2(特開平11−107823号公報)に記載されているように、イグニッションスイッチがオフされた瞬間のエンジン運転状態(吸気管圧力、エンジン回転速度)に基づいて、クランク軸が慣性により回転して停止するまでの回転量(TDC数)を演算し、イグニッションスイッチがオフされる直前に燃料が噴射された気筒と、前記停止するまでの回転量(TDC数)とから、エンジン回転の停止位置を推定して、次のエンジン始動時の順次噴射における最初の気筒を推定するようにしたものがある。
ところで、エンジン回転停止時は、エンジンが持つ慣性の運動エネルギ(回転エネルギ)がポンピング損失やフリクション損失等により消費され、その回転エネルギの低下に伴ってエンジン回転速度が低下して停止する。このため、エンジンの製造公差、経時変化、エンジンフリクションの変化(例えばエンジンオイルの油温変化による粘度の違い等)による回転エネルギ消費速度(所定期間当りの回転エネルギ変化量)のばらつきによってエンジン回転停止挙動がばらつく。 By the way, when the engine rotation is stopped, inertial kinetic energy (rotational energy) of the engine is consumed due to a pumping loss, a friction loss, and the like, and the engine rotational speed is lowered and stopped as the rotational energy decreases. For this reason, engine rotation is stopped due to variations in rotational energy consumption speed (amount of change in rotational energy per predetermined period) due to engine manufacturing tolerances, changes over time, engine friction changes (for example, differences in viscosity due to changes in engine oil temperature, etc.) The behavior varies.
しかしながら、前記特許文献2の技術では、エンジン回転停止過程における回転エネルギ消費速度を予めマッチングして記憶しているにすぎず、実際のエンジン回転停止過程において回転エネルギの変化を予測していないため、エンジンの製造公差、経時変化、エンジンフリクションの変化による回転エネルギ消費速度のばらつき(つまりエンジン回転停止挙動のばらつき)により、クランク軸が慣性により回転して停止するまでの回転量(TDC数)の推定を誤る可能性がある。このため、前記特許文献2の技術では、エンジン回転の停止位置を精度良く推定することは困難であり、その結果、エンジン始動時の最初の噴射気筒や点火気筒を誤判定して、始動性や始動時の排気エミッションを悪化させてしまう可能性がある。
However, in the technology of
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、エンジン回転の停止位置を精度良く制御することができて、始動性や始動時の排気エミッションを向上させることができるエンジン回転停止制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances. Accordingly, the object of the present invention is to accurately control the stop position of engine rotation, and to improve startability and exhaust emission at the time of start. Another object of the present invention is to provide an engine rotation stop control device that can be operated.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載のエンジン回転停止制御装置は、エンジン停止指令に基づいて点火及び/又は燃料噴射を停止してエンジン回転を停止させるシステムにおいて、エンジン回転の停止位置を制御する停止位置制御を実行する停止位置制御手段と、エンジン回転停止過程でエンジンの回転エネルギの変化に基づいて停止位置制御を実行するタイミングを決定する停止位置制御タイミング決定手段とを備え、停止位置制御タイミング決定手段で決定したタイミングで停止位置制御を実行してエンジン回転の停止位置を制御するようにしたものである。
In order to achieve the above object, an engine rotation stop control device according to
エンジン回転停止過程で回転エネルギの変化に基づいて停止位置制御の実行タイミングを決定すれば、エンジンの製造公差、経時変化、エンジンフリクションの変化による回転エネルギ消費速度のばらつき(つまりエンジン回転停止挙動のばらつき)の影響を受けずに、常に適正なタイミングで停止位置制御を実行することができる。これにより、エンジン回転の停止位置を精度良く制御することができて、エンジン回転の停止位置の情報(エンジン始動時のクランク軸の初期位置の情報)を精度良く求めることができ、始動性や始動時の排気エミッションを向上させることができる。 If the execution timing of stop position control is determined based on changes in rotational energy during the engine rotation stop process, variations in rotational energy consumption speed due to engine manufacturing tolerances, changes over time, and changes in engine friction (that is, variations in engine rotation stop behavior) ), The stop position control can always be executed at an appropriate timing. As a result, the stop position of the engine rotation can be controlled with high accuracy, and information on the stop position of the engine rotation (information on the initial position of the crankshaft at the start of the engine) can be obtained with high accuracy. The exhaust emission at the time can be improved.
具体的には、請求項2のように、エンジン回転停止過程で所定クランク角間(例えばTDC間)の回転エネルギの変化量を算出して、その回転エネルギの変化量に基づいてエンジン回転停止挙動(エンジン回転停止位置に至るエンジン回転の低下挙動)を推定し、そのエンジン回転停止挙動に基づいて停止位置制御の実行タイミングを決定するようにすると良い。このようにすれば、エンジン回転停止過程における実際の回転エネルギ消費速度(所定クランク角間の回転エネルギ変化量)の変化を考慮してエンジン回転停止挙動を精度良く推定することができ、実際のエンジン回転停止挙動に応じた適正なタイミング(例えばエンジン回転停止直前のタイミング)で停止位置制御を実行することが可能となる。
Specifically, as in
この場合、請求項3のように、エンジン回転速度、クランク軸角速度、ピストン移動速度のうちの少なくとも1つを用いて所定クランク角間の回転エネルギの変化量を算出するようにすると良い。エンジン回転速度、クランク軸角速度、ピストン移動速度は、いずれもエンジン回転エネルギに応じて変化するパラメータであるため、これらのパラメータのうちの少なくとも1つを用いれば、所定クランク角間の回転エネルギの変化量を精度良く算出することができる。
In this case, as in
更に、請求項4のように、所定クランク角間の回転エネルギの変化量とエンジン回転速度との関係を用いてエンジン回転停止位置とエンジン回転停止直前の所定クランク角におけるエンジン回転速度を推定するようにすると良い。 Further, as in the fourth aspect, the engine rotation speed at the predetermined crank angle immediately before the engine rotation stop position and the engine rotation stop position are estimated using the relationship between the engine rotation speed and the amount of change in rotational energy between the predetermined crank angles. Good.
所定クランク角間の回転エネルギの変化量とエンジン回転速度との関係を用いれば、実測したエンジン回転速度から次の所定クランク角間の回転エネルギの変化量を予測することができ、その回転エネルギの変化量から次の所定クランク角における回転エネルギひいてはエンジン回転速度を予測することができる。エンジン回転停止過程で、このようにして次の所定クランク角におけるエンジン回転速度を予測する処理を繰り返し、エンジン回転速度の予測値が所定値以下になって次の圧縮TDCを乗り越えることができなくなったと判断されるときに、その圧縮TDCの手前でエンジン回転が停止すると推定することができる。このようにして、エンジン回転停止位置とエンジン回転停止直前の所定クランク角におけるエンジン回転速度を推定することができるので、これらの情報を用いて停止位置制御を実行するタイミングを精度良く決定することができる。 Using the relationship between the amount of change in rotational energy between predetermined crank angles and the engine speed, the amount of change in rotational energy between the next predetermined crank angles can be predicted from the actually measured engine speed, and the amount of change in rotational energy. Thus, the rotational energy at the next predetermined crank angle and thus the engine rotational speed can be predicted. In the process of stopping the engine rotation, the process of predicting the engine rotation speed at the next predetermined crank angle is repeated in this manner, and the predicted value of the engine rotation speed becomes less than the predetermined value, so that the next compression TDC cannot be overcome. When determined, it can be estimated that the engine rotation stops before the compression TDC. In this way, the engine rotation speed and the engine rotation speed at a predetermined crank angle immediately before the engine rotation stop can be estimated, so that the timing for executing the stop position control can be accurately determined using these pieces of information. it can.
また、停止位置制御を実行する際に、請求項5のように、エンジンで駆動される補機の負荷トルクを制御してエンジン回転の停止位置を制御するようにしても良い。補機の負荷トルクはエンジン回転を妨げる方向に作用するため、補機の負荷トルクを制御することでエンジン回転の停止位置を制御することができる。 Further, when the stop position control is executed, the stop position of the engine rotation may be controlled by controlling the load torque of the auxiliary machine driven by the engine. Since the load torque of the auxiliary machine acts in a direction that hinders engine rotation, the stop position of the engine rotation can be controlled by controlling the load torque of the auxiliary machine.
この場合、請求項6のように、補機である発電機の発電量を制御して該発電機の負荷トルクを制御するようにすると良い。このようにすれば、発電機の通電制御によってエンジン回転の停止位置を精度良く制御することができる。 In this case, as in claim 6, it is preferable to control the load torque of the generator by controlling the power generation amount of the generator as an auxiliary machine. If it does in this way, the stop position of engine rotation can be accurately controlled by the energization control of the generator.
また、請求項7のように、停止位置制御を実行する際に、圧縮行程の圧縮圧を制御してエンジン回転の停止位置を制御するようにしても良い。圧縮行程の圧縮圧はエンジン回転を妨げる方向に作用するため、圧縮行程の圧縮圧を制御することでエンジン回転の停止位置を制御することができる。 Further, as in claim 7, when the stop position control is executed, the stop position of the engine rotation may be controlled by controlling the compression pressure in the compression stroke. Since the compression pressure in the compression stroke acts in a direction that hinders engine rotation, the stop position of the engine rotation can be controlled by controlling the compression pressure in the compression stroke.
この場合、請求項8のように、エンジン回転停止直前の吸気行程で吸入空気量を増加させて、次の圧縮行程の圧縮圧を増加させるようにすると良い。このようにすれば、吸入空気量を制御する手段(例えばアイドル回転速度制御バルブ、電子スロットルバルブ)を利用して圧縮行程の圧縮圧を増加させることができ、現状のエンジン制御システムに対しても制御プログラムの変更のみで本発明を実施することができる。 In this case, as in claim 8, it is preferable to increase the amount of intake air in the intake stroke immediately before stopping the engine rotation to increase the compression pressure in the next compression stroke. In this way, it is possible to increase the compression pressure in the compression stroke by using a means for controlling the intake air amount (for example, an idle rotation speed control valve, an electronic throttle valve), and even for the current engine control system. The present invention can be implemented only by changing the control program.
また、可変バルブ機構を搭載したエンジンにおいては、請求項9のように、エンジンの吸気バルブの開閉タイミング又はリフト量を変更してエンジン回転停止直前の吸気行程で吸入空気量を増加させるようにしても良い。吸気バルブは各気筒の吸入ポートに設けられているため、スロットルバルブを通過した空気が筒内に吸入されるまでの応答遅れを考慮することなく、筒内に充填する吸入空気量を応答良く増加でき、停止時の圧縮圧を精度良く増加できる。 Further, in an engine equipped with a variable valve mechanism, the intake air amount is increased in the intake stroke immediately before stopping the engine rotation by changing the opening / closing timing or the lift amount of the intake valve of the engine as in claim 9. Also good. Since the intake valve is provided at the intake port of each cylinder, the intake air amount filled in the cylinder is increased with good response without considering the response delay until the air that has passed through the throttle valve is sucked into the cylinder. The compression pressure at the time of stop can be increased with high accuracy.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、次の3つの実施例1〜3を用いて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the following three embodiments.
本発明の実施例1を図1乃至図8に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の構成を概略的に説明する。エンジン11の吸気ポート12に接続された吸気管13の途中には、スロットルバルブ14が設けられ、このスロットルバルブ14の開度(スロットル開度)TAがスロットル開度センサ15によって検出される。吸気管13には、スロットルバルブ14をバイパスするバイパス通路16が設けられ、このバイパス通路16の途中に、アイドルスピードコントロールバルブ(以下「ISCバルブ」と表記する)17が設けられている。スロットルバルブ14の下流側には、吸気管圧力PMを検出する吸気管圧力センサ18が設けられ、各気筒の吸気ポート12の近傍には、燃料噴射弁19が取りつけられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the overall configuration of the engine control system will be schematically described with reference to FIG. A
一方、エンジン11の排気ポート20に接続された排気管21の途中には、排気ガス浄化用の触媒22が設置されている。エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温THWを検出する冷却水温センサ23が設けられている。エンジン11のクランク軸24に取付けられたシグナルロータ25の外周に対向してクランク角センサ26が設置され、このクランク角センサ26からシグナルロータ25の回転に同期して所定クランク角毎(例えば10℃A毎)にクランクパルス信号CRSが出力される。また、エンジン11のカム軸27に取付けられたシグナルロータ28の外周に対向してカム角センサ29が設置され、このカム角センサ29からシグナルロータ28の回転に同期して所定のカム角でカムパルス信号CASが出力される。
On the other hand, an exhaust
また、オルタネータ33(発電機)には、クランク軸24に連結されたクランクプーリ34の回転がベルト35を介して伝達される。これにより、エンジン11の動力でオルタネータ33が回転駆動されて発電するようになっている。
The rotation of the
上述した各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)30に入力される。このECU30は、マイクロコンピュータを主体として構成され、各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて、燃料噴射弁19の燃料噴射量や噴射時期、点火プラグ31の点火時期を制御すると共に、エンジン運転中にイグニッションスイッチのオフ信号又はアイドルストップ信号(アイドルストップ指令)が入力されたときには、点火及び/又は燃料噴射を停止してエンジン回転を停止させる。
Outputs of the various sensors described above are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 30. The
その際、ECU30は、エンジン回転停止過程で、TDC毎に回転エネルギEを算出してTDC間の回転エネルギEの変化量(エネルギ消費量ELOSS)を算出し、このエネルギ消費量ELOSSとエンジン回転速度NEとの関係を用いてエンジン回転の停止挙動を推定する。そして、推定したエンジン回転停止挙動に基づいて停止位置制御(例えばオルタネータ負荷制御)の実行タイミングを決定し、そのタイミングで停止位置制御を実行してエンジン回転の停止位置を制御する。そのときのエンジン回転停止位置の情報(例えばエンジン停止時の各気筒の行程状態)をバックアップRAM32等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶し、次のエンジン始動時に、このエンジン停止位置の記憶情報を用いて燃料噴射制御や点火制御を開始する。
At that time, the
ここで、本実施例1のエンジン回転停止制御の詳細を説明する。
まず、図2のタイムチャートを用いてエンジン回転停止挙動の推定方法について説明する。以下、i番目の圧縮TDC(i) における瞬間のエンジン回転速度(以下「瞬時回転速度」と表記する)をNE(i) とする。ECU30は、クランクパルス信号CRSの出力間隔からクランク軸24が例えば30℃A回転するのに要する時間を計測して瞬時回転速度NE(i) を算出する。
Here, details of the engine rotation stop control of the first embodiment will be described.
First, the estimation method of the engine rotation stop behavior will be described using the time chart of FIG. Hereinafter, the instantaneous engine rotation speed (hereinafter referred to as “instantaneous rotation speed”) in the i-th compression TDC (i) is referred to as NE (i). The
本実施例1では、TDC(i) における瞬時回転速度NE(i) を算出した時点で、その次のTDC(i+1) における瞬時回転速度NE(i+1) を次のようにして予測する。
まず、TDC毎にエンジン11が持つ慣性の運転エネルギである回転エネルギEを算出する。
E(i) =J×{NE(i) }2 ……(1)
ここで、Jはエンジン毎に決まる慣性モーメントに応じた係数である。
In the first embodiment, when the instantaneous rotational speed NE (i) at TDC (i) is calculated, the instantaneous rotational speed NE (i + 1) at the next TDC (i + 1) is predicted as follows. To do.
First, the rotational energy E that is the inertial operating energy of the
E (i) = J × {NE (i)} 2 (1)
Here, J is a coefficient corresponding to the moment of inertia determined for each engine.
そして、TDC(i-2) における回転エネルギE(i-2) とTDC(i-1) における回転エネルギE(i-1) との差を求めることでTDC(i-2) からTDC(i-1) までの間のエネルギ消費量ELOSS(i-1) を算出し、TDC(i-1) における回転エネルギE(i-1) とTDC(i) における回転エネルギE(i) との差を求めることでTDC(i-1) からTDC(i) までの間のエネルギ消費量ELOSS(i) を算出する。
ELOSS(i-1) =E(i-2) −E(i-1) ……(2)
ELOSS(i) =E(i-1) −E(i) ……(3)
The difference between the rotational energy E (i-2) at TDC (i-2) and the rotational energy E (i-1) at TDC (i-1) is obtained from TDC (i-2) to TDC (i -1) to calculate the energy consumption ELOSS (i-1), and the difference between the rotational energy E (i-1) at TDC (i-1) and the rotational energy E (i) at TDC (i) To calculate the energy consumption ELOSS (i) between TDC (i-1) and TDC (i).
ELOSS (i-1) = E (i-2) -E (i-1) (2)
ELOSS (i) = E (i-1) -E (i) (3)
この後、TDC間のエネルギ消費量ELOSS(回転エネルギEの変化量)と瞬時回転速度NEとの関係を表す係数Kを次式により求める。
K(i) ={ELOSS(i-1) −ELOSS(i) }/{NE(i-1) −NE(i) }
……(4)
Thereafter, a coefficient K representing the relationship between the energy consumption ELOSS (change amount of the rotational energy E) between the TDCs and the instantaneous rotational speed NE is obtained by the following equation.
K (i) = {ELOSS (i-1) -ELOSS (i)} / {NE (i-1) -NE (i)}
...... (4)
一方、TDC(i) からTDC(i+1) までの間のエネルギ消費量ELOSS(i+1) を用いて上記(4)式の関係を次の(5)式の関係に置き換えることができる。
K(i+1) ={ELOSS(i) −ELOSS(i+1) }/{NE(i) −NE(i+1) }
……(5)
On the other hand, using the energy consumption ELOSS (i + 1) between TDC (i) and TDC (i + 1), the relationship of the above equation (4) can be replaced with the relationship of the following equation (5). .
K (i + 1) = {ELOSS (i) −ELOSS (i + 1)} / {NE (i) −NE (i + 1)}
...... (5)
また、TDC(i) からTDC(i+1) までの間のエネルギ消費量ELOSS(i+1) は、次の(6)式のように表すことができる。
ELOSS(i+1) =E(i) −E(i+1) ……(6)
Further, the energy consumption ELOSS (i + 1) between TDC (i) and TDC (i + 1) can be expressed as the following equation (6).
ELOSS (i + 1) = E (i) −E (i + 1) (6)
上記(5)式と上記(6)を用いてELOSS(i+1) を消去することで次の(7)式を導き出すことができる。
E(i+1) =E(i) −[ELOSS(i) −K(i+1) ×{NE(i) −NE(i+1) }]
……(7)
The following equation (7) can be derived by erasing ELOSS (i + 1) using the above equation (5) and (6).
E (i + 1) = E (i) − [ELOSS (i) −K (i + 1) × {NE (i) −NE (i + 1)}]
...... (7)
しかし、上記(7)式では未来の回転速度NE(i+1) が必要となるため、上記(7)式の[K(i+1) ×{NE(i) −NE(i+1) }]の部分を、前回値[K(i) ×{NE(i-1) −NE(i) }]に置き換えることで、上記(7)式を次の(8)式に置き換えることができる。
E(i+1) =E(i) −[ELOSS(i) −K(i) ×{NE(i-1) −NE(i) }]
……(8)
更に、上記(1)式と上記(8)式から次の(9)式を導き出すことができる。
However, since the future rotational speed NE (i + 1) is necessary in the above equation (7), [K (i + 1) × {NE (i) −NE (i + 1) in the above equation (7). }] Is replaced with the previous value [K (i) × {NE (i-1) −NE (i)}], whereby the above expression (7) can be replaced with the following expression (8). .
E (i + 1) = E (i) − [ELOSS (i) −K (i) × {NE (i−1) −NE (i)}]
...... (8)
Furthermore, the following formula (9) can be derived from the formula (1) and the formula (8).
上記(9)により、TDC(i) における瞬時回転速度NE(i) を算出した時点で、その次のTDC(i+1) における瞬時回転速度NE(i+1) を予測することができる。
エンジン回転停止過程で、このようにして次のTDC(i+1) における瞬時回転速度NE(i+1) を予測して、その予測値を予め設定された停止判定値NETDCと比較する処理を繰り返し、瞬時回転速度NE(i+1) の予測値が停止判定値NETDC以下になったときに、エンジン回転がTDC(i+1) の次の圧縮TDCを乗り越えることができず、TDC(i+1) の次の圧縮TDCの手前でエンジン回転が停止すると判断して、瞬時回転速度NE(i+1) の予測値が停止判定値NETDC以下になるTDC(i+1) をエンジン回転停止直前のTDC(以下「TDC0 」と表記する)と推定し、その瞬時回転速度NE(i+1) の予測値をTDC0 における推定瞬時回転速度netdc0 と推定する。そして、その1回前の瞬時回転速度NE(i) の予測値を、エンジン回転停止直前のTDC0 の更に1回前のTDC(以下「TDC-1」と表記する)における推定瞬時回転速度netdc-1と推定する。
According to the above (9), when the instantaneous rotational speed NE (i) at TDC (i) is calculated, the instantaneous rotational speed NE (i + 1) at the next TDC (i + 1) can be predicted.
In the process of stopping the engine rotation, a process of predicting the instantaneous rotational speed NE (i + 1) at the next TDC (i + 1) in this way and comparing the predicted value with a preset stop determination value NETDC is performed. Repeatedly, when the predicted value of the instantaneous rotational speed NE (i + 1) becomes equal to or less than the stop determination value NETDC, the engine rotation cannot overcome the next compression TDC of TDC (i + 1), and TDC (i It is determined that the engine rotation is stopped before the next compression TDC of +1), and TDC (i + 1) where the predicted value of the instantaneous rotational speed NE (i + 1) is equal to or less than the stop determination value NETDC is stopped. It is estimated as the immediately preceding TDC (hereinafter referred to as “TDC 0 ”), and the predicted value of the instantaneous rotational speed NE (i + 1) is estimated as the estimated instantaneous rotational speed netdc 0 at TDC 0 . Then, the predicted value of the instantaneous rotational speed NE (i) one time before the estimated instantaneous rotational speed netdc at the TDC one time before TDC 0 immediately before stopping the engine rotation (hereinafter referred to as “TDC −1 ”) is used. Estimated to be -1 .
次に、図3のタイムチャートを用いてエンジン回転停止位置の制御方法について説明する。エンジン回転停止過程で、瞬時回転速度NEが、エンジン回転停止直前のTDC0 の更に1回前のTDC-1における推定瞬時回転速度netdc-1付近まで低下した時点で、ISCバルブ17を全開(Duty=100%)に設定して、エンジン11の吸入空気量を増加させて次の圧縮行程の圧縮圧を増加させることで、エンジン回転の強制停止を補助する。図3の制御例では、#3気筒の吸気行程で吸入空気量を増加させることにより、次の行程で吸入空気量が増加した#3気筒の圧縮圧を増加させてエンジン回転を妨げる力を増加させる。
Next, a method for controlling the engine rotation stop position will be described using the time chart of FIG. In the process of stopping the engine rotation, when the instantaneous rotational speed NE decreases to near the estimated instantaneous rotational speed netdc -1 at TDC -1 just before TDC 0 immediately before the engine rotational stop, the
この後、瞬時回転速度NEが、エンジン回転停止直前のTDC0 における推定瞬時回転速度netdc0 付近まで低下した時点で、オルタネータ負荷制御を実行する。このオルタネータ負荷制御では、オルタネータ33の発電量を制御することでオルタネータ33の負荷トルクを制御して、エンジン回転を目標停止位置θ(例えばBTDC90℃A)で強制的に停止させる。
Thereafter, the alternator load control is executed when the instantaneous rotational speed NE decreases to near the estimated instantaneous rotational speed netdc 0 at TDC 0 immediately before the engine rotation is stopped. In this alternator load control, the load torque of the
以上説明した本実施例1のエンジン回転停止挙動推定及びエンジン回転停止位置制御は、ECU30によって図4乃至図7の各プログラムに従って実行される。以下、これらの各プログラムの処理内容を説明する。
The engine rotation stop behavior estimation and the engine rotation stop position control of the first embodiment described above are executed by the
[エンジン回転停止挙動推定]
図4示すエンジン回転停止挙動推定プログラムは、TDC毎に起動され、特許請求の範囲でいうエンジン回転停止挙動推定手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ101〜103でエンジン回転停止制御実行条件が成立しているか否かを判定する。このエンジン回転停止制御実行条件としては、例えば、次の (1)〜(3) の条件がある。
[Estimation of engine rotation stop behavior]
The engine rotation stop behavior estimation program shown in FIG. 4 is activated for each TDC and plays a role as engine rotation stop behavior estimation means in the claims. When this program is started, first, in
(1) スロットルバルブ14が全閉され、且つ、スロットル開度TAが所定値以下(例えば1.5deg以下)でアイドルスイッチがオンした状態であること(ステップ101) (2) アイドルストップ要求又はイグニッションスイッチのオフ操作によりエンジン停止指令が発生していること(ステップ102)
(3) 燃料噴射と点火の両方が停止されてエンジン回転が低下して停止する条件が成立していること(ステップ103)
(1) The
(3) The condition that both fuel injection and ignition are stopped and the engine rotation is reduced and stopped is satisfied (step 103).
これら(1) 〜(3) の条件が全て満たされれば、エンジン回転停止制御実行条件が成立し、いずれか1つでも満たさない条件があれば、エンジン回転停止制御実行条件が不成立となる。
エンジン回転停止制御実行条件が不成立の場合、つまりステップ101〜103のいずれかで「No」と判定された場合には、そのまま本プログラムを終了する。
If these conditions (1) to (3) are all satisfied, the engine rotation stop control execution condition is satisfied, and if any one of the conditions is not satisfied, the engine rotation stop control execution condition is not satisfied.
If the engine rotation stop control execution condition is not satisfied, that is, if “No” is determined in any of
一方、エンジン回転停止制御実行条件が成立している場合、つまりステップ101〜103で全て「Yes」と判定された場合には、ステップ104へ進み、後述する図5の係数K算出プログラムを実行して、TDC(i) における瞬時回転速度NE(i) と、TDC(i-1) からTDC(i) までの間のエネルギ消費量ELOSS(i) と、TDC間のエネルギ消費量ELOSS(回転エネルギEの変化量)と瞬時回転速度NEとの関係を表す係数K等を算出する。
On the other hand, if the engine rotation stop control execution condition is satisfied, that is, if all the determinations in
この後、ステップ105に進み、TDC(i) における瞬時回転速度NE(i) と、TDC(i-1) からTDC(i) までの間のエネルギ消費量ELOSS(i) と、係数K(i) とを用いて前記(9)式により次のTDC(i+1) における瞬時回転速度NE(i+1) を予測する。 Thereafter, the routine proceeds to step 105, where the instantaneous rotational speed NE (i) at TDC (i), the energy consumption ELOSS (i) from TDC (i-1) to TDC (i), and the coefficient K (i ) Is used to predict the instantaneous rotational speed NE (i + 1) at the next TDC (i + 1) according to the equation (9).
この後、ステップ106に進み、TDC(i+1) における瞬時回転速度NE(i+1) の予測値が停止判定値NETDC(例えば300rpm)以下であるか否かを判定する。その結果、TDC(i+1) における瞬時回転速度NE(i+1) の予測値が停止判定値NETDCよりも大きいと判定された場合には、エンジン回転がTDC(i+1) の次の圧縮TDCを乗り越えて回り続けると判断して、ステップ107に進み、演算回数カウンタのカウント値iをインクリメント(i=i+1)した後、TDC(i+1) における瞬時回転速度NE(i+1) を予測して、その予測値が停止判定値NETDC以下であるか否かを判定する処理(ステップ104,105,106)を繰り返す。
Thereafter, the routine proceeds to step 106, where it is determined whether or not the predicted value of the instantaneous rotational speed NE (i + 1) at TDC (i + 1) is equal to or less than the stop determination value NETDC (for example, 300 rpm). As a result, when it is determined that the predicted value of the instantaneous rotational speed NE (i + 1) at TDC (i + 1) is larger than the stop determination value NETDC, the engine rotation is the next to TDC (i + 1). It is determined that the rotation continues over the compression TDC, and the routine proceeds to step 107, where the count value i of the calculation counter is incremented (i = i + 1), and then the instantaneous rotational speed NE (i + 1) at TDC (i + 1). And the process of determining whether or not the predicted value is equal to or smaller than the stop determination value NETDC (
その後、上記ステップ106で、TDC(i+1) における瞬時回転速度NE(i+1) の予測値が停止判定値NETDC以下であると判定された時点で、エンジン回転がTDC(i+1) の次の圧縮TDCを乗り越えることができず、TDC(i+1) の次の圧縮TDCの手前でエンジン回転が停止すると判断して、ステップ108に進み、瞬時回転速度NE(i+1) の予測値が停止判定値NETDC以下になるTDC(i+1) をエンジン回転停止直前のTDCTDC0 と推定し、その瞬時回転速度NE(i+1) の予測値をTDC0 における推定瞬時回転速度netdc0 と推定する。
Thereafter, when it is determined in
この後、ステップ109に進み、その1回前の瞬時回転速度NE(i) の予測値を、エンジン回転停止直前のTDC0 の更に1回前のTDC-1における推定瞬時回転速度netdc-1と推定して、本プログラムを終了する。 Thereafter, the routine proceeds to step 109, where the predicted value of the instantaneous rotational speed NE (i) one time before is calculated as the estimated instantaneous rotational speed netdc -1 at TDC -1 one time before TDC 0 immediately before the engine rotation is stopped. Estimate and end this program.
[係数K算出]
図5に示す係数K算出プログラムは、図4のステップ104で実行されるサブルーチンである。本プログラムが起動されると、まず、ステップ201で、クランクパルス信号CRSの出力間隔からクランク軸24が例えば30℃A回転するのに要する時間を計測して瞬時回転速度NE(i) を算出した後、ステップ202に進み、回転エネルギE(i) を算出する。
E(i) =J×{NE(i) }2
[Calculation of coefficient K]
The coefficient K calculation program shown in FIG. 5 is a subroutine executed in
E (i) = J × {NE (i)} 2
この後、ステップ203に進み、前回のTDC(i-2) における瞬時回転速度NE(i-2) と今回のTDC(i-1) における瞬時回転速度NE(i-1) との差が停止挙動判定値NEDOWN(例えば50rpm)よりも大きいか否かによってエンジン回転停止挙動中であるか否かを判定する。 Thereafter, the process proceeds to step 203, where the difference between the instantaneous rotational speed NE (i-2) at the previous TDC (i-2) and the instantaneous rotational speed NE (i-1) at the current TDC (i-1) is stopped. It is determined whether or not the engine rotation stop behavior is being performed depending on whether or not it is greater than the behavior determination value NEDOWN (eg, 50 rpm).
その結果、エンジン回転停止挙動中であると判定されれば、ステップ204に進み、TDC(i-2) からTDC(i-1) までの間のエネルギ消費量ELOSS(i-1) と、TDC(i-1) からTDC(i) までの間のエネルギ消費量ELOSS(i) を算出する。
ELOSS(i-1) =E(i-2) −E(i-1)
ELOSS(i) =E(i-1) −E(i)
As a result, if it is determined that the engine rotation stop behavior is in progress, the routine proceeds to step 204, where the energy consumption ELOSS (i-1) from TDC (i-2) to TDC (i-1) and TDC An energy consumption amount ELOSS (i) between (i-1) and TDC (i) is calculated.
ELOSS (i-1) = E (i-2) -E (i-1)
ELOSS (i) = E (i-1) −E (i)
このステップ204の処理が特許請求の範囲でいう回転エネルギ変化量算出手段としての役割を果たす。
この後、ステップ205に進み、TDC間のエネルギ消費量ELOSS(回転エネルギEの変化量)と瞬時回転速度NEとの関係を表す係数Kを次式により求める。
K(i) ={ELOSS(i-1) −ELOSS(i) }/{NE(i-1) −NE(i) }
The processing in
Thereafter, the process proceeds to step 205, and a coefficient K representing the relationship between the energy consumption amount ELOSS (change amount of the rotational energy E) between the TDCs and the instantaneous rotational speed NE is obtained by the following equation.
K (i) = {ELOSS (i-1) -ELOSS (i)} / {NE (i-1) -NE (i)}
[エンジン回転停止位置制御]
図6示すエンジン回転停止位置制御プログラムは、TDC毎に起動される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ301で、エンジン回転が停止しているか否かを判定する。この際、例えば、クランク角センサ26からのクランク角信号CRSが所定時間(例えば300ms)以上、ECU30に入力されないか否かで、エンジン回転停止か否かを判定する。
[Engine rotation stop position control]
The engine rotation stop position control program shown in FIG. 6 is started for each TDC. When this program is started, first, at
エンジン回転が停止していれば、ステップ301で「Yes」と判定され、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。これに対して、エンジン回転が停止していない場合は、ステップ301で「No」と判定され、ステップ302以降の処理を次のように実行する。
If the engine rotation has stopped, “Yes” is determined in
まず、ステップ302〜304でエンジン回転停止制御実行条件が成立しているか否かを判定する。このエンジン回転停止制御実行条件が成立しているか否かを判定する処理(ステップ302〜304の処理)は、図4のステップ101〜103の処理と同じである。
First, in
エンジン回転停止制御実行条件が不成立の場合、つまりステップ302〜304のいずれかで「No」と判定された場合には、ステップ312に進み、ISCバルブ17の制御値を通常アイドル回転速度制御で演算される目標値DISC(ISCバルブDuty=DISC)に設定した後、ステップ313に進み、回転停止制御実行フラグXPONCNTを「0」に維持(又はリセット)すると共に、ステップ314で、停止位置制御実行フラグXFRICNTを「0」に維持(又はリセット)して、本プログラムを終了する。
If the engine rotation stop control execution condition is not satisfied, that is, if “No” is determined in any of
一方、エンジン回転停止制御実行条件が成立している場合、つまりステップ302〜304で全て「Yes」と判定された場合には、ステップ305に進み、現在の瞬時回転速度NE(i) と、エンジン回転停止直前のTDC0 の更に1回前のTDC-1における推定瞬時回転速度netdc-1との差の絶対値が判定値JUDGTDC-1(例えば50rpm)以下であるか否かによって、瞬時回転速度NE(i) が推定瞬時回転速度netdc-1付近まで低下したか否かを判定する。
On the other hand, when the engine rotation stop control execution condition is satisfied, that is, when all the determinations in
このステップ305で、瞬時回転速度NE(i) が推定瞬時回転速度netdc-1付近まで低下したと判定された時点で、ステップ306に進み、ISCバルブ17の制御値を強制的に全開(ISCバルブDuty=100%)に設定して、エンジン11の吸入空気量を増加させることで、次の圧縮行程の圧縮圧を増加させた後、ステップ307に進み、回転停止制御実行フラグXPONCNTをISCバルブ17による回転停止制御の実行済みを意味する「1」にセットする。
When it is determined in
この後、ステップ308に進み、現在の瞬時回転速度NE(i) と、エンジン回転停止直前のTDC0 における推定瞬時回転速度netdc0 との差の絶対値が判定値JUDGTDC0 (例えば50rpm)以下であるか否かによって、瞬時回転速度NE(i) が推定瞬時回転速度netdc0 付近まで低下したか否かを判定する。 Thereafter, the routine proceeds to step 308, where the absolute value of the difference between the current instantaneous rotational speed NE (i) and the estimated instantaneous rotational speed netdc 0 at TDC 0 immediately before the engine rotation is stopped is equal to or smaller than a determination value JUDGTDC 0 (for example, 50 rpm). It is determined whether or not the instantaneous rotational speed NE (i) has decreased to near the estimated instantaneous rotational speed netdc 0 depending on whether or not there is.
このステップ308で、瞬時回転速度NE(i) が推定瞬時回転速度netdc0 付近まで低下したと判定された時点で、ステップ309に進み、後述する図7のオルタネータ負荷制御プログラムを実行して、オルタネータ33の発電量を制御することでオルタネータ33の負荷トルクを制御して、エンジン回転を目標停止位置θで強制的に停止させる。
When it is determined in
この場合、ステップ305及びステップ308の処理が特許請求の範囲でいう停止位置制御タイミング決定手段としての役割を果たす。
この後、ステップ310に進み、停止位置制御実行フラグXFRICNTをオルタネータ33による停止位置制御の実行済みを意味する「1」にセットした後、ステップ311に進み、エンジン回転の停止位置の情報(例えば吸気行程で停止した気筒と圧縮行程で停止した気筒の情報)をバックアップRAM32に記憶する。
In this case, the processing of
Thereafter, the process proceeds to step 310, where the stop position control execution flag XFRICNT is set to “1” which means that the stop position control by the
[オルタネータ負荷制御]
図7に示すオルタネータ負荷制御プログラムは、図6のステップ309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位置制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ401で、エンジン回転を目標停止位置θ(例えばBTDC90℃A)まで回転させるのに必要な要求トルクTORCAL(つまり、エンジン回転を目標停止位置θで停止させるのに必要なトルク)を、エンジン回転停止直前のTDC0 における実測瞬時回転速度NETDC0 と目標停止位置θとを用いて次式により算出する。
TORCAL=J/θ×(NETDC0 )2
[Alternator load control]
The alternator load control program shown in FIG. 7 is a subroutine executed in
TORCAL = J / θ × (NETDC 0 ) 2
この後、ステップ402に進み、瞬時回転速度NE(i) を算出した後、ステップ403に進み、瞬時回転速度NEの変化量[例えば、NE(i) −NE(i-1) ]に基づいて現在のエンジントルクENGTORを算出する。 Thereafter, the process proceeds to step 402, the instantaneous rotational speed NE (i) is calculated, and then the process proceeds to step 403. Based on the change amount of the instantaneous rotational speed NE [eg, NE (i) −NE (i−1)]. The current engine torque ENGTOR is calculated.
この後、ステップ404に進み、エンジントルクENGTORと要求トルクTORCALとの差をオルタネータ33の目標負荷トルクALTTORとする。
ALTTOR=ENGTOR−TORCAL
これにより、エンジントルクENGTORからオルタネータ33の目標負荷トルクALTTORを差し引いた値が要求トルクTORCALとなるように、オルタネータ33の目標負荷トルクALTTORが設定される。
Thereafter, the process proceeds to step 404, where the difference between the engine torque ENGTOR and the required torque TORCAL is set as the target load torque ALTTOR of the
ALTTOR = ENGTOR-TORCAL
Thus, the target load torque ALTTOR of the
この後、ステップ405に進み、オルタネータ33の目標負荷トルクALTTORを実現する目標発電量を設定する。一般に、図8に示すように、オルタネータ33の負荷トルクは、エンジン回転速度NEと発電量とに応じて変化するため、このオルタネータ33の負荷トルク特性を考慮して、現在の瞬時回転速度NEと目標負荷トルクALTTORとに応じた目標発電量をマップ又は数式等により算出する。
Thereafter, the process proceeds to step 405, and a target power generation amount for realizing the target load torque ALTTOR of the
この後、ステップ406に進み、オルタネータ33の発電量を目標発電量に制御することでオルタネータ33の負荷トルクを目標負荷トルクALTTORに制御する。これにより、エンジントルクENGTORからオルタネータ33の負荷トルク(=目標負荷トルクALTTOR)を差し引いた値が要求トルクTORCALとなるように設定して、エンジン回転を目標停止位置θで強制的に停止させる。
Thereafter, the process proceeds to step 406, and the load torque of the
以上説明した本実施例1では、エンジン回転停止過程で、TDC毎に回転エネルギEを算出してTDC間の回転エネルギEの変化量(エネルギ消費量ELOSS)を算出し、このエネルギ消費量ELOSSとエンジン回転速度NEとの関係を用いてエンジン回転の停止挙動を推定する。そして、推定したエンジン回転停止挙動に基づいて停止位置制御(本実施例1ではオルタネータ負荷制御)の実行タイミングを決定し、そのタイミングで停止位置制御を実行してエンジン回転を目標停止位置θで強制的に停止させる。 In the first embodiment described above, during the engine rotation stop process, the rotational energy E is calculated for each TDC, and the amount of change in the rotational energy E (energy consumption ELOSS) between TDCs is calculated. The stopping behavior of the engine rotation is estimated using the relationship with the engine rotation speed NE. Then, the execution timing of the stop position control (alternator load control in the first embodiment) is determined based on the estimated engine rotation stop behavior, and the stop position control is executed at that timing to force the engine rotation at the target stop position θ. Stop.
このようにエンジン回転停止過程でTDC間の回転エネルギEの変化量(エネルギ消費量ELOSS)に基づいて停止位置制御の実行タイミングを決定すれば、エンジンの製造公差、経時変化、エンジンフリクションの変化による回転エネルギ消費速度のばらつき(つまりエンジン回転停止挙動のばらつき)の影響を受けずに、エンジン回転停止挙動に対して常に適正なタイミングで停止位置制御を実行することができる。これにより、エンジン回転の停止位置を精度良く制御することができて、始動性や始動時の排気エミッションを向上させることができる。更に、停止位置制御によりエンジン回転がTDC(上死点)で停止することを防止してエンジン始動時に必要なトルクを低減することができ、この面からも始動性を向上させることができる。 Thus, if the execution timing of stop position control is determined based on the amount of change in rotational energy E (energy consumption amount ELOSS) between TDCs during the engine rotation stop process, it depends on engine manufacturing tolerances, changes over time, and changes in engine friction. Stop position control can always be executed at an appropriate timing with respect to the engine rotation stop behavior without being affected by variations in the rotational energy consumption speed (that is, variations in engine rotation stop behavior). Thereby, the stop position of the engine rotation can be controlled with high accuracy, and startability and exhaust emission at the time of start can be improved. Further, the stop position control can prevent the engine rotation from stopping at TDC (top dead center), thereby reducing the torque required at the time of starting the engine. From this aspect, the startability can be improved.
また、一般に、エンジン回転停止過程では、エンジン回転速度に応じてエンジンフリクションが変化して回転エネルギ消費速度(所定期間当りの回転エネルギ変化量)が変化するが、本実施例1では、TDC間の回転エネルギEの変化量(エネルギ消費量ELOSS)と瞬時回転速度NEとの関係を用いてエンジン回転の停止挙動を推定するため、エンジン回転停止過程における回転エネルギ消費速度の変化を考慮に入れてエンジン回転停止挙動を精度良く推定することができる。 In general, in the engine rotation stop process, the engine friction changes in accordance with the engine rotation speed and the rotation energy consumption speed (the amount of change in rotation energy per predetermined period) changes. In order to estimate the stopping behavior of the engine rotation using the relationship between the change amount of the rotational energy E (energy consumption amount ELOSS) and the instantaneous rotational speed NE, the engine is taken into account the change of the rotational energy consumption rate in the engine rotation stopping process. The rotation stop behavior can be accurately estimated.
また、本実施例1では、停止位置制御としてオルタネータ負荷制御を実行して、オルタネータ33の発電量を制御することでオルタネータ33の負荷トルクを制御して、エンジン回転の停止位置を制御するようにしたので、オルタネータ33の負荷トルクを精度良く制御してエンジン回転を目標停止位置で精度良く停止させることができる。
Further, in the first embodiment, alternator load control is executed as stop position control, and the power generation amount of the
次に、図9及び図10を用いて本発明の実施例2を説明する。
前記実施例1では、エンジン回転停止過程で瞬時回転速度NEが推定瞬時回転速度netdc-1付近まで低下した時点で、ISCバルブ17を全開に設定して、エンジン11の吸入空気量を増加させて次の圧縮行程の圧縮圧を増加させることで、エンジン回転の強制停止を補助するようにしたが、本実施例2では、エンジン回転停止過程で瞬時回転速度NEが推定瞬時回転速度netdc-1付近まで低下した時点で、エンジン回転速度制御を実行する。このエンジン回転速度制御では、オルタネータ33の発電量を制御することでオルタネータ33の負荷トルクを制御して、エンジン回転停止直前のTDC0 における瞬時回転速度NEが目標瞬時回転速度TARNETDC0 となるように制御する。
Next,
In the first embodiment, when the instantaneous rotational speed NE decreases to the vicinity of the estimated instantaneous rotational speed netdc −1 in the process of stopping the engine rotation, the
以下本実施例2でECU30が実行する図9のエンジン回転停止位置制御プログラム及び図10のエンジン回転速度制御プログラムの処理内容を説明する。
図9示すエンジン回転停止位置制御プログラムでは、まず、ステップ501で、エンジン回転が停止しているか否かを判定し、エンジン回転が停止していなければ、ステップ502〜504でエンジン回転停止制御実行条件が成立しているか否かを判定する。このエンジン回転停止制御実行条件が成立しているか否かを判定する処理(ステップ502〜504の処理)は、図4のステップ101〜103の処理と同じである。
The processing contents of the engine rotation stop position control program of FIG. 9 and the engine rotation speed control program of FIG. 10 executed by the
In the engine rotation stop position control program shown in FIG. 9, first, in
エンジン回転停止制御実行条件が不成立の場合には、ステップ512に進み、回転速度制御実行フラグXFRINECNTを「0」に維持(又はリセット)すると共に、ステップ513で、停止位置制御実行フラグXFRICNTを「0」に維持(又はリセット)して、本プログラムを終了する。
If the engine rotation stop control execution condition is not satisfied, the routine proceeds to step 512, where the rotation speed control execution flag XFLINECNT is maintained (or reset) to “0”, and at
一方、エンジン回転停止制御実行条件が成立している場合には、ステップ505に進み、瞬時回転速度NE(i) が推定瞬時回転速度netdc-1付近まで低下したか否かを判定し、瞬時回転速度NE(i) が推定瞬時回転速度netdc-1付近まで低下したと判定された時点で、ステップ506に進み、後述する図10のエンジン回転速度制御プログラムを実行して、オルタネータ33の発電量を制御することでオルタネータ33の負荷トルクを制御して、エンジン回転停止直前のTDC0 における瞬時回転速度NEが目標瞬時回転速度TARNETDC0 となるように制御する。
On the other hand, if the engine rotation stop control execution condition is satisfied, the routine proceeds to step 505, where it is determined whether or not the instantaneous rotational speed NE (i) has decreased to near the estimated instantaneous rotational speed netdc −1. When it is determined that the speed NE (i) has decreased to near the estimated instantaneous rotational speed netdc −1 , the process proceeds to step 506 and an engine rotational speed control program shown in FIG. 10 described later is executed to reduce the power generation amount of the
この後、ステップ507に進み、回転速度制御実行フラグXFRINECNTをオルタネータ33による回転速度制御の実行済みを意味する「1」にセットする。この後、ステップ508に進み、瞬時回転速度NE(i) が推定瞬時回転速度netdc0 付近まで低下したか否かを判定し、瞬時回転速度NE(i) が推定瞬時回転速度netdc0 付近まで低下したと判定された時点で、ステップ509に進み、図7のオルタネータ負荷制御プログラムを実行して、オルタネータ33の発電量を制御することでオルタネータ33の負荷トルクを制御して、エンジン回転を目標停止位置θで強制的に停止させる。
Thereafter, the process proceeds to step 507, where the rotational speed control execution flag XFLINECNT is set to “1” which means that the rotational speed control by the
この後、ステップ510に進み、停止位置制御実行フラグXFRICNTをオルタネータ33による停止位置制御の実行済みを意味する「1」にセットした後、ステップ511に進み、エンジン回転の停止位置の情報(例えば吸気行程で停止した気筒と圧縮行程で停止した気筒の情報)をバックアップRAM32に記憶する。
Thereafter, the process proceeds to step 510, where the stop position control execution flag XFRICNT is set to “1” which means that the stop position control by the
図9のステップ506で実行される図10のエンジン回転速度制御プログラムでは、ステップ601で、エンジン回転停止直前のTDC0 における瞬時回転速度NEを目標瞬時回転速度TARNETDC0 に制御するのに必要な要求トルクTORCALを、エンジン回転停止直前のTDC0 の更に1回前のTDC-1における実測瞬時回転速度NETDC-1と、エンジン回転停止直前のTDC0 における目標瞬時回転速度TARNETDC0 とを用いて次式により算出する。
TORCAL=J/π×(NETDC-1)2 −J/π×(TARNETDC0 )2
In the engine rotational speed control program of FIG. 10 executed in
TORCAL = J / π × (NETDC −1 ) 2 −J / π × (TARNETDC 0 ) 2
この後、ステップ602に進み、瞬時回転速度NE(i) を算出した後、ステップ603に進み、瞬時回転速度NEの変化量[例えば、NE(i) −NE(i-1) ]に基づいて現在のエンジントルクENGTORを算出する。 Thereafter, the process proceeds to step 602, and after calculating the instantaneous rotational speed NE (i), the process proceeds to step 603, where the change amount of the instantaneous rotational speed NE [for example, NE (i) −NE (i−1)] is determined. The current engine torque ENGTOR is calculated.
この後、ステップ604に進み、エンジントルクENGTORと要求トルクTORCALとの差をオルタネータ33の目標負荷トルクALTTORとする。
ALTTOR=ENGTOR−TORCAL
これにより、エンジントルクENGTORからオルタネータ33の目標負荷トルクALTTORを差し引いた値が要求トルクTORCALとなるように、オルタネータ33の目標負荷トルクALTTORが設定される。
Thereafter, the process proceeds to step 604, where the difference between the engine torque ENGTOR and the required torque TORCAL is set as the target load torque ALTTOR of the
ALTTOR = ENGTOR-TORCAL
Thus, the target load torque ALTTOR of the
この後、ステップ605に進み、現在の瞬時回転速度NEと目標負荷トルクALTTORとに応じた目標発電量をマップ又は数式等により算出することで、オルタネータ33の目標負荷トルクALTTORを実現する目標発電量を設定する。
Thereafter, the process proceeds to step 605, where the target power generation amount for realizing the target load torque ALTTOR of the
この後、ステップ606に進み、オルタネータ33の発電量を目標発電量に制御することでオルタネータ33の負荷トルクを目標負荷トルクALTTORに制御する。これにより、エンジントルクENGTORからオルタネータ33の負荷トルク(=目標負荷トルクALTTOR)を差し引いた値が要求トルクTORCALとなるように設定して、エンジン回転停止直前のTDC0 における瞬時回転速度NEが目標瞬時回転速度TARNETDC0 となるように制御する。
Thereafter, the process proceeds to step 606, and the load torque of the
以上説明した本実施例2では、エンジン回転停止過程で、瞬時回転速度NE(i) が推定瞬時回転速度netdc-1付近まで低下したときに、オルタネータ33の負荷トルクを制御して、エンジン回転停止直前のTDC0 における瞬時回転速度NEが目標瞬時回転速度TARNETDC0 となるように制御した上で、瞬時回転速度NE(i) が推定瞬時回転速度netdc0 付近まで低下したときに、オルタネータ33の負荷トルクを制御して、エンジン回転を目標停止位置θで強制的に停止させるようにしたので、エンジン回転停止位置制御の精度を更に向上させることができる。
In the second embodiment described above, when the instantaneous rotational speed NE (i) decreases to near the estimated instantaneous rotational speed netdc −1 in the engine rotation stop process, the load torque of the
本発明の実施例3では、図11に示すアイドル回転速度制御プログラムを実行することで、エンジン11を停止する際に、エンジン回転停止直前のTDC0 における目標瞬時回転速度TARNETDC0 と、前回のエンジン回転停止直前のTDC0 における実測瞬時回転速度PASTNETDC0 との差に基づいてアイドル回転速度を補正することで、エンジン回転停止直前のTDC0 における瞬時回転速度NETDCが目標瞬時回転速度TARNETDC0 となるように制御する。
In the third embodiment of the present invention, when the
以下本実施例3でECU30が実行する図11のアイドル回転制御プログラムの処理内容を説明する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ701で、前回のアイドル回転速度PASTNEを読み込んだ後、ステップ702に進み、前回のエンジン回転停止直前のTDC0 における実測瞬時回転速度PASTNETDC0 を読み込む。
The processing contents of the idle rotation control program of FIG. 11 executed by the
この後、ステップ703に進み、エンジン回転停止直前のTDC0 における目標瞬時回転速度TARNETDC0 と、前回のエンジン回転停止直前のTDC0 における実測瞬時回転速度PASTNETDC0 との差を補正値ΔNEとする。
TARNETDC0 −PASTNETDC0 =ΔNE
Then, the procedure proceeds to step 703, the target instantaneous rotational speed TARNETDC 0 at TDC 0 of the engine rotation stop immediately before, the difference between the actual measurement instantaneous rotational speed PASTNETDC 0 at TDC 0 of previous engine rotation stop immediately before the correction value [Delta] NE.
TARNETDC 0 −PASTNETDC 0 = ΔNE
この後、ステップ704に進み、前回のアイドル回転速度PASTNEに補正値ΔNEを加算して目標アイドル回転速度TARNEを求める。
PASTNE+ΔNE=TARNE
Thereafter, the routine proceeds to step 704, where the correction value ΔNE is added to the previous idle rotational speed PASTNE to obtain the target idle rotational speed TARNE.
PASTNE + ΔNE = TARNE
この後、ステップ705に進み、アイドル回転速度が目標アイドル回転速度TARNEとなるようにISCバルブ17を制御する。これにより、エンジン回転停止直前のTDC0 における瞬時回転速度NETDCが目標瞬時回転速度TARNETDC0 となるようにアイドル回転速度が補正される。
Thereafter, the process proceeds to step 705, where the
この後、ステップ706に進み、燃料噴射と点火の両方を停止してエンジン回転を停止させた後、ステップ707に進み、エンジン回転の停止位置の情報(例えば吸気行程で停止した気筒と圧縮行程で停止した気筒の情報)をバックアップRAM32に記憶する。
Thereafter, the process proceeds to step 706 to stop both the fuel injection and ignition to stop the engine rotation, and then proceeds to step 707 to proceed to step 707 for information on the stop position of the engine rotation (for example, the cylinder and the compression stroke stopped in the intake stroke). Information on the stopped cylinder) is stored in the
以上説明した本実施例3では、アイドル回転速度を補正することで、エンジン回転停止直前のTDC0 における瞬時回転速度NETDCが目標瞬時回転速度TARNETDC0 となるように制御するようにしたので、エンジン回転の停止位置を精度良く制御することができて、エンジン回転の停止位置の情報を精度良く求めることができる。 In the third embodiment described above, the idle rotation speed is corrected so that the instantaneous rotation speed NETDC at TDC 0 immediately before stopping the engine rotation is controlled to be the target instantaneous rotation speed TARNETDC 0. The stop position of the engine can be accurately controlled, and information on the stop position of the engine rotation can be obtained with high accuracy.
尚、上記各実施例1,2では、オルタネータ33の負荷トルクを制御して、エンジン回転の停止位置を制御するようにしたが、オルタネータ33に限定されず、エンジン11で駆動される他の補機(例えばエアコンのコンプレッサ、ウォータポンプ、オイルポンプ等)の負荷トルクを制御して、エンジン回転の停止位置を制御するようにしても良い。
In each of the first and second embodiments, the load torque of the
また、吸入空気量を制御する手段(例えば、ISCバルブ、電子スロットルバルブ、可変バルブ機構等)を利用して、エンジン回転停止直前の吸気行程で吸入空気量を増加させて、次の圧縮行程の圧縮圧を増加させることで、エンジン回転の停止位置を制御するようにしても良い。このようにすれば、現状のエンジン制御システムに対しても制御プログラムの変更のみで本発明を実施することができる。 Further, by using means for controlling the intake air amount (for example, ISC valve, electronic throttle valve, variable valve mechanism, etc.), the intake air amount is increased in the intake stroke immediately before the engine rotation is stopped, and the next compression stroke is performed. The stop position of engine rotation may be controlled by increasing the compression pressure. In this way, the present invention can be implemented only by changing the control program for the current engine control system.
例えば、エンジン回転停止直前で吸気バルブの開閉タイミング又はリフト量を変更してエンジン回転停止直前の吸気行程で吸入空気量を増加させるようにしても良い。吸気バルブは各気筒の吸入口に設けられているため、空気の応答遅れを考慮することなく筒内に充填する吸入空気量を応答良く増加でき、停止時の圧縮圧を精度良く増加できる。 For example, the intake valve opening / closing timing or lift amount may be changed immediately before the engine rotation is stopped, and the intake air amount may be increased in the intake stroke immediately before the engine rotation is stopped. Since the intake valve is provided at the intake port of each cylinder, the amount of intake air charged into the cylinder can be increased with good response without considering the delay in response of air, and the compression pressure at the time of stopping can be increased with high accuracy.
また、上記各実施例1,2では、エンジン回転速度(瞬時回転速度)に基づいてTDC間の回転エネルギ変化量(エネルギ消費量)を算出するようにしたが、エンジン回転速度のみに限定されず、エンジン回転速度、クランク軸角速度、ピストン移動速度のうちの少なくとも1つを用いてTDC間の回転エネルギ変化量を算出するようにしても良い。 In the first and second embodiments, the amount of change in rotational energy (energy consumption) between TDCs is calculated based on the engine rotational speed (instantaneous rotational speed). However, the present invention is not limited only to the engine rotational speed. The amount of change in rotational energy during TDC may be calculated using at least one of the engine rotational speed, the crankshaft angular speed, and the piston moving speed.
11…エンジン、13…吸気管、14…スロットルバルブ、17…ISCバルブ、19…燃料噴射弁、21…排気管、26…クランク角センサ、29…カム角センサ、30…ECU(停止位置制御手段,停止位置制御タイミング決定手段,回転エネルギ変化量算出手段,エンジン回転停止挙動推定手段)、33…オルタネータ(発電機)
DESCRIPTION OF
Claims (9)
エンジン回転の停止位置を制御する停止位置制御を実行する停止位置制御手段と、
エンジン回転停止過程でエンジンの回転エネルギの変化に基づいて前記停止位置制御を実行するタイミングを決定する停止位置制御タイミング決定手段と
を備えていることを特徴とするエンジン回転停止制御装置。 In an engine rotation stop control device that stops ignition by stopping ignition and / or fuel injection based on an engine stop command,
Stop position control means for executing stop position control for controlling the stop position of engine rotation;
An engine rotation stop control device comprising: stop position control timing determining means for determining a timing for executing the stop position control based on a change in engine rotation energy in an engine rotation stop process.
前記回転エネルギ変化量算出手段で算出した所定クランク角間の回転エネルギの変化量に基づいてエンジン回転停止挙動を推定するエンジン回転停止挙動推定手段とを備え、
前記停止位置制御タイミング決定手段は、前記エンジン回転停止挙動推定手段で推定したエンジン回転停止挙動に基づいて前記停止位置制御の実行タイミングを決定することを特徴とする請求項1に記載のエンジン回転停止制御装置。 A rotational energy change amount calculating means for calculating a change amount of rotational energy between predetermined crank angles in the engine rotation stop process;
Engine rotation stop behavior estimation means for estimating engine rotation stop behavior based on the amount of change in rotational energy between predetermined crank angles calculated by the rotation energy change amount calculation means,
2. The engine rotation stop according to claim 1, wherein the stop position control timing determination unit determines an execution timing of the stop position control based on the engine rotation stop behavior estimated by the engine rotation stop behavior estimation unit. Control device.
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