JP2006144970A - Starter of engine of vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a starter of an engine capable of securely re-starting the engine when the engine is automatically stopped while a vehicle is running. <P>SOLUTION: An ECU 2 mounted on the vehicle automatically stops the engine even while the vehicle is running and re-starts the engine in an automatic stop state. The ECU changes over an automatic transmission mechanism from a drive state to a neutral state when the requirements for the automatic stop of the engine are satisfied. Also, when the requirements for the re-start of the engine are satisfied and the vehicle is determined to be running based on the detected results of a vehicle speed sensor, the ECU controls the automatic transmission mechanism from the neutral state to the drive state at a prescribed timing in a prescribed re-start instability period between a time when a piston rotates in a normal direction when the engine is re-started and a time when the piston of a cylinder in an intake stroke is passed through a compression stroke top dead point coming first when the engine is stopped. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両の減速時等にいったんエンジンを自動的に停止させるとともに、この停止させたエンジンを自動的に始動させるエンジンの始動装置に関するものである。   The present invention relates to an engine starting device that automatically stops an engine once at the time of deceleration of a vehicle and automatically starts the stopped engine.

近年、燃費低減およびCO2排出量の抑制等を図るため、アイドル時にエンジンを自動的にいったん停止させるとともに、その後に発進操作等の再始動条件が成立したときにエンジンを自動的に再始動させるようにしたエンジンの始動装置が開発されてきている。 In recent years, in order to reduce fuel consumption and reduce CO 2 emissions, the engine is automatically stopped once during idling, and then the engine is automatically restarted when a restart condition such as a start operation is established. Such engine starting devices have been developed.

この種のエンジンの始動装置には、多気筒エンジンにおいてエンジン停止時の圧縮行程気筒に対して初回の燃焼を実行して当該圧縮行程気筒のピストンを押し下げ、それに伴い膨張行程にある気筒のピストン上昇によって当該膨張行程気筒の筒内圧力を高めるようにした上で、当該膨張行程気筒に対して燃料を噴射させて点火、燃焼を行わせ、こうしてエンジン正転方向に作用する燃焼エネルギーを増大させてエンジンの燃焼によって発生するトルクのみによってエンジンが即時的に始動されるものが提案されている(例えば特許文献1参照)。   In this type of engine starting device, in a multi-cylinder engine, the first combustion is performed on the compression stroke cylinder when the engine is stopped, and the piston of the compression stroke cylinder is pushed down. To increase the in-cylinder pressure of the expansion stroke cylinder, and then inject fuel into the expansion stroke cylinder to perform ignition and combustion, thus increasing the combustion energy acting in the forward rotation direction of the engine. There has been proposed a system in which the engine is instantly started only by torque generated by engine combustion (see, for example, Patent Document 1).

また、この種のエンジンの始動装置では、燃費の低減等を図るべく、車両減速時に燃料噴射をカットしてそのままエンジンを自動停止させるものも知られている(特許文献2参照)。
国際公開第01/38726号パンフレット 特開平7−266932号公報
In addition, in this type of engine starter, there is also known an engine starter that automatically stops the engine by cutting fuel injection when the vehicle is decelerated in order to reduce fuel consumption (see Patent Document 2).
International Publication No. 01/38726 Pamphlet JP-A-7-266932

ところで、上記特許文献1に示されるような始動装置を4サイクルエンジンに適用し、この装置によってエンジンの燃焼により発生するトルクのみによってエンジンを始動させると、エンジンの回転数の経時変化は図19に代表されるような特性があることが実験的に確認された。   By the way, when a starter as shown in Patent Document 1 is applied to a four-cycle engine and the engine is started only by torque generated by the combustion of the engine by this device, the change with time in the engine speed is shown in FIG. It was experimentally confirmed that there was a characteristic as represented.

すなわち、エンジン再始動開始後、まずエンジンの停止時に圧縮行程にある気筒における初回燃焼によってエンジンを逆転方向に作動させて、エンジン停止時に膨張行程にある気筒のピストン上昇によって筒内圧力を高めてから当該膨張行程気筒で燃焼させることによりエンジンを正転方向に作動させると、圧縮行程気筒のピストンが圧縮圧力に打ち勝って最初に圧縮上死点を超え(第1TDC)、次いで停止時吸気行程気筒、排気行程気筒のピストンが順次圧縮上死点(第2,第3TDC)を超えることになるが、再始動後、停止時吸気行程気筒のピストンが最初の圧縮上死点(第2TDC)を超える際にエンジンの回転速度が極端に低下することが分かり、膨張行程気筒の上記燃焼による燃焼エネルギーが小さかったり、この燃焼エネルギーの損失が大きかったりすると、上記ピストンが圧縮圧力に打ち負けてこの上記第2TDCを超えることができず、エンジンを適正に始動させることができない可能性があることが分かった。   That is, after the engine restart is started, first, the engine is operated in the reverse rotation direction by the initial combustion in the cylinder in the compression stroke when the engine is stopped, and the cylinder pressure is increased by the piston rise of the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped. When the engine is operated in the forward direction by burning in the expansion stroke cylinder, the piston of the compression stroke cylinder overcomes the compression pressure and first exceeds the compression top dead center (first TDC), and then the intake stroke cylinder at the time of stop, The piston of the exhaust stroke cylinder will sequentially exceed the compression top dead center (second and third TDC), but after restart, when the piston of the intake stroke cylinder at the stop exceeds the first compression top dead center (second TDC) It can be seen that the engine rotational speed decreases extremely, and the combustion energy due to the above combustion in the expansion stroke cylinder is small, or this combustion energy When the loss of over is large or can not the piston exceeds the said first 2TDC losing out to the compression pressure, it was found that there may not be able to properly start the engine.

ところで、上記特許文献1記載のエンジンの始動装置において、さらなる燃費改善効果を得るには、上記特許文献2記載の装置のように、車両の走行中(減速中)からエンジンを自動停止状態に移行させ得るように構成することが好ましい。しかしながら、このように車両走行中にエンジンを自動停止状態に移行させた後に、例えば停車前にアクセルペダルが踏み込まれる等により再始動条件が成立してエンジンを再始動させる場合、上記したように、停止時吸気行程気筒のピストンが圧縮上死点を越えることができずこのエンジンを適正に再始動させることができなければ、アクセルペダルの操作に対する応答性が悪化するなど好ましくない。   By the way, in the engine starting device described in Patent Document 1, in order to obtain a further fuel efficiency improvement effect, the engine is shifted to the automatic stop state from the traveling (deceleration) of the vehicle as in the device described in Patent Document 2. It is preferable to be configured to be able to be made. However, after the engine is shifted to the automatic stop state while the vehicle is traveling as described above, for example, when the restart condition is satisfied by restarting the engine by depressing the accelerator pedal before stopping, as described above, If the piston of the stop stroke intake stroke cylinder cannot exceed the compression top dead center and the engine cannot be restarted properly, the response to the operation of the accelerator pedal is deteriorated.

本発明は、上記の事情に鑑み、車両走行中にエンジンを自動停止させた場合にエンジンを確実に再始動させて再加速要求などの応答性を向上させることができるエンジンの始動装置を提供するものである。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides an engine starter that can improve responsiveness such as a reacceleration request by reliably restarting the engine when the engine is automatically stopped during vehicle travel. Is.

本発明に係る車両のエンジンの始動装置は、車両の走行中においても成立可能に設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときに、エンジンに対する燃料供給を停止してエンジンを自動的に停止させるとともに、エンジン停止後において再始動条件が成立したときに、エンジン停止時に圧縮行程にある気筒で燃焼を行わせることによりエンジンを逆転方向に所定量作動させて、エンジン停止時に膨張行程となる気筒の筒内圧力を高めてから、この膨張行程となる気筒で燃焼を行わせることによりエンジンを正転方向に回転させて再始動させる停止再始動制御手段を備えたエンジンの始動装置であって、車速を検出する車速検出手段と、車輪側への駆動力の伝達が可能なドライブ状態と車輪側への駆動力の伝達が切り離されたニュートラル状態との間で切換可能な自動変速機構とを備え、上記停止再始動制御手段は、エンジンの自動停止条件が成立したときに上記自動変速機構がドライブ状態からニュートラル状態に切り換えられるとともに、エンジンの再始動条件が成立した場合であって上記車速検出手段の検出結果に基づいて車両が走行中であると判定した場合に、エンジンの再始動時におけるピストンの正転作動時から、エンジン停止時に吸気行程にある気筒のピストンが最初に迎える圧縮上死点を通過するまでの再始動不安定期間の所定時期に、上記自動変速機構がニュートラル状態からドライブ状態に切換完了されるように制御することを特徴とするものである。ここで、「切換完了される」とは、自動変速機構が実際に駆動力を伝達可能なドライブ状態に切り換わった状態になることをいい、停止再始動制御手段から自動変速機構に対して切換信号が出力される時期は問わない。従って、切換信号が出力される時期はエンジンの逆転作動中であってもよい。   The engine starter for a vehicle according to the present invention automatically stops the fuel supply by stopping the fuel supply to the engine when the engine automatic stop condition set so as to be established even when the vehicle is running is satisfied. At the same time, when the restart condition is satisfied after the engine is stopped, the engine is operated in a reverse direction by causing combustion in the cylinder in the compression stroke when the engine is stopped, and the cylinder that is in the expansion stroke when the engine is stopped. An engine starter having stop / restart control means for rotating the engine in the forward rotation direction and restarting the engine by causing combustion in a cylinder in the expansion stroke after increasing the in-cylinder pressure. The vehicle speed detection means for detecting the vehicle, the drive state in which the driving force can be transmitted to the wheel side, and the neutral in which the transmission of the driving force to the wheel side is separated An automatic transmission mechanism that is switchable between states, and the stop / restart control means switches the automatic transmission mechanism from the drive state to the neutral state when the engine automatic stop condition is satisfied, When the restart condition is satisfied and it is determined that the vehicle is running based on the detection result of the vehicle speed detecting means, the intake air is taken when the engine is stopped from when the piston is rotating forward when the engine is restarted. The automatic transmission mechanism is controlled so that the switching from the neutral state to the drive state is completed at a predetermined timing of the restart instability period until the piston of the cylinder in the stroke first passes through the compression top dead center. It is a feature. Here, “switching is completed” means that the automatic transmission mechanism is switched to a drive state that can actually transmit the driving force, and the stop / restart control means switches to the automatic transmission mechanism. It does not matter when the signal is output. Therefore, the timing when the switching signal is output may be during the reverse rotation operation of the engine.

この発明によれば、上記停止再始動制御手段は、エンジンの再始動条件が成立した場合であって上記車速検出手段の検出結果に基づいて車両が走行中であると判定した場合に、上記自動変速機構がニュートラル状態からドライブ状態に切換完了されるように制御するので、車輪側からの逆駆動力を利用してエンジンを再始動させることができる。従って、エンジンを逆転作動させてから再始動させることと相俟って、上記逆駆動力により上記再始動不安定期間におけるエンジン回転速度の低下幅を抑えることができ、これによりエンジンを確実に再始動させることができる。しかも、上記停止再始動制御手段は、エンジンの正転作動時から、エンジン停止時に吸気行程にある気筒のピストンが最初に迎える圧縮上死点を通過するまでの再始動不安定期間の所定時期に、上記自動変速機構の切り換えを完了するように制御するので、逆駆動力が上記エンジンの逆転作動に対して影響を与えることもなく、逆転作動を伴う再始動による効果を最大限に引き出すことができる。   According to the present invention, the stop / restart control means is configured to perform the automatic operation when the engine restart condition is satisfied and when it is determined that the vehicle is running based on the detection result of the vehicle speed detection means. Since the transmission mechanism is controlled so as to be switched from the neutral state to the drive state, the engine can be restarted using the reverse driving force from the wheel side. Therefore, coupled with restarting the engine after reverse operation, the reverse driving force can suppress the decrease in the engine rotation speed during the unstable restart period, thereby reliably restarting the engine. Can be started. In addition, the stop / restart control means is operated at a predetermined time in a restart instability period from when the engine normally rotates until when the piston of the cylinder in the intake stroke passes through the compression top dead center when the engine first stops. Since the switching of the automatic transmission mechanism is controlled to be completed, the reverse driving force does not affect the reverse rotation operation of the engine, and the effect of the restart accompanying the reverse rotation operation can be maximized. it can.

上記自動変速機構は、例えば電磁クラッチを含むものであってもよいが、トルクコンバータを含むものが汎用性等の点から好ましく、この場合、上記自動変速機構がニュートラル状態にあるときにドライブ状態に切り換えられた場合の上記トルクコンバータのタービン回転速度を予測するタービン回転速度予測手段をさらに備え、上記停止再始動制御手段はこのタービン回転速度予測手段の検出結果に基づいて上記タービンの予測回転速度が、車輪側からの逆駆動力によってエンジンのクランク軸が回転される所定の影響回転速度以上であると判定した場合に、上記自動変速機構のニュートラル状態からドライブ状態への切換完了時期を、上記再始動不安定期間の所定時期に設定するのが好ましい(請求項2)。   The automatic transmission mechanism may include, for example, an electromagnetic clutch. However, an automatic transmission mechanism including a torque converter is preferable from the viewpoint of versatility, and in this case, the automatic transmission mechanism is in a drive state when the automatic transmission mechanism is in a neutral state. Turbine rotation speed prediction means for predicting the turbine rotation speed of the torque converter when switched is further provided, and the stop / restart control means determines the predicted rotation speed of the turbine based on the detection result of the turbine rotation speed prediction means. When it is determined that the rotational speed of the engine crankshaft is greater than or equal to the predetermined influence rotational speed by the reverse driving force from the wheel side, the switching completion timing of the automatic transmission mechanism from the neutral state to the drive state is set to It is preferable to set to a predetermined time in the unstable starting period (claim 2).

すなわち、トルクコンバータを含む自動変速機構においては、タービン回転数がある程度の回転数に達しなければ車輪側からの逆駆動力によってエンジンのクランク軸が回転されないという特性がある。そこで、トルクコンバータのタービン回転をエンジンの再始動に確実に利用するためには、上記のように、影響回転速度よりも高いと判定した場合に自動変速機構を切り換えるのが好ましい。   In other words, the automatic transmission mechanism including the torque converter has a characteristic that the crankshaft of the engine is not rotated by the reverse driving force from the wheels unless the turbine speed reaches a certain level. Therefore, in order to reliably use the turbine rotation of the torque converter for restarting the engine, it is preferable to switch the automatic transmission mechanism when it is determined that the rotational speed is higher than the affected rotational speed as described above.

なお、この影響回転速度は、エンジンや自動変速機構などの種類等によって変わることから、予め実験等で定められているのが好ましい。また、タービンの予測回転速度が影響回転速度よりも低いと判定した場合には、上記切換完了時期がエンジンの逆転作動時であってもよい。   Note that the influence rotational speed varies depending on the type of the engine, the automatic transmission mechanism, and the like, and therefore, it is preferably determined in advance through experiments or the like. Further, when it is determined that the predicted rotational speed of the turbine is lower than the affected rotational speed, the switching completion time may be during the reverse rotation operation of the engine.

この場合、上記停止再始動制御手段は、自動変速機構に対する切換信号の出力時期を、エンジン停止時に膨張行程にある気筒での初回燃焼後の所定時期に設定することによりエンジンの正転作動時に確実に自動変速機構をドライブ状態に切換完了させるものであってもよいが、上記再始動不安定期間における自動変速機構に対する切換信号の出力時期を、エンジン停止時に膨張行程にある気筒での燃焼前の所定の時期に設定するのが好ましい(請求項3)。   In this case, the stop / restart control means reliably sets the output timing of the switching signal to the automatic transmission mechanism at a predetermined timing after the initial combustion in the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped, during the forward rotation operation of the engine. The automatic transmission mechanism may be switched to the drive state at the same time, but the output timing of the switching signal to the automatic transmission mechanism in the unstable restart period is the same as that before combustion in the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped. It is preferable to set at a predetermined time (claim 3).

このように構成すれば、切換信号が出力されてから実際に切り換わるまでのタイムラグを考慮して、エンジンの逆転作動後に自動変速機構を切り換えることができ、これにより、簡易な構成で確実に所望の時期に自動変速機構を切り換えることができる。   With this configuration, the automatic transmission mechanism can be switched after the reverse rotation of the engine in consideration of the time lag from when the switching signal is output until it is actually switched, thereby ensuring the desired configuration with a simple configuration. The automatic transmission mechanism can be switched at the time of.

また、上記自動変速機構は、流体圧制御により断続される複数の摩擦要素を有し、これらの摩擦要素を断続することにより上記ニュートラル状態とドライブ状態とを切り換えるように構成されるとともに、上記停止再始動制御手段は、上記ニュートラル状態として、上記摩擦要素に接続される所定の流体路に作動流体を所定の流体圧になるまで充填させたプリチャージ状態とするのが好ましい(請求項4)。   The automatic transmission mechanism includes a plurality of friction elements that are interrupted by fluid pressure control, and is configured to switch between the neutral state and the drive state by intermittently connecting these friction elements, and the stop Preferably, the restart control means is in a precharge state in which a predetermined fluid path connected to the friction element is filled with a working fluid until a predetermined fluid pressure is reached as the neutral state.

このように構成すれば、自動変速機構がニュートラル状態に切り換えられた自動停止動作期間においても再始動条件の成立に応じて直ちに自動変速機構をニュートラル状態からドライブ状態に迅速に切り換えることができて、より適正な時期に自動変速機構をドライブ状態に切り換えることができ、これによりエンジンの再始動性をさらに向上させることができる。   With this configuration, even in the automatic stop operation period in which the automatic transmission mechanism is switched to the neutral state, the automatic transmission mechanism can be quickly switched from the neutral state to the drive state in response to the establishment of the restart condition. The automatic transmission mechanism can be switched to the drive state at a more appropriate time, thereby further improving the restartability of the engine.

この発明に係る車両のエンジンの始動装置によれば、車輪側からの逆駆動力を利用してエンジンを再始動させることができ、エンジンを逆転作動させてから正転作動させることと相俟って、上記逆駆動力により上記再始動不安定期間におけるエンジン回転速度の低下幅を抑えることができて、エンジンを確実に再始動させることができるという利点がある。しかも、停止再始動制御手段による自動変速機構の切り換え時期を適正な時期に設定することにより、逆駆動力によってエンジンの逆転作動が阻害されることもなく、エンジンの逆転始動による効果を最大限に引き出すことができる。   According to the vehicle engine starter of the present invention, the engine can be restarted by using the reverse driving force from the wheel side, which is coupled with the forward rotation operation after the engine is reversely operated. Thus, the reverse driving force can suppress the decrease in the engine speed during the unstable restart period, and there is an advantage that the engine can be reliably restarted. In addition, by setting the switching timing of the automatic transmission mechanism by the stop / restart control means to an appropriate timing, the reverse drive force does not hinder the reverse rotation of the engine, and the effect of the reverse rotation start of the engine is maximized. It can be pulled out.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図2は本発明の一実施形態による4サイクル火花点火式エンジンの概略構成を示している。このエンジンには、シリンダヘッド10およびシリンダブロック11を有するエンジン本体1と、エンジン制御用のECU2(図9参照)とを備え、エンジン本体1には、複数の気筒(図示の実施形態では4つの気筒)12A〜12Dが設けられている。各気筒12A〜12Dにはコンロッドを介してクランク軸3に連結されたピストン13が嵌挿され、ピストン13の上方に燃焼室14が形成されている。   1 and 2 show a schematic configuration of a four-cycle spark ignition engine according to an embodiment of the present invention. This engine includes an engine main body 1 having a cylinder head 10 and a cylinder block 11 and an ECU 2 (see FIG. 9) for engine control. The engine main body 1 includes a plurality of cylinders (four in the illustrated embodiment). Cylinders) 12A to 12D. A piston 13 connected to the crankshaft 3 via a connecting rod is fitted into each cylinder 12A to 12D, and a combustion chamber 14 is formed above the piston 13.

各気筒12A〜12Dの燃焼室14の頂部には点火プラグ15が装備され、そのプラグ先端が燃焼室14内に臨んでいる。さらに、燃焼室14の側方部には、燃焼室14内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁16が設けられている。この燃料噴射弁16は、図略のニードル弁及びソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、そのパルス入力時期にパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を噴射するように構成されている。そして、点火プラグ15付近に向けて燃料を噴射するように燃料噴射弁16の噴射方向が設定されている。なお、この燃料噴射弁16には図外の燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して燃料が供給され、かつ、圧縮行程での燃焼室内の圧力よりも高い燃料圧力を与え得るように燃料供給系統が構成されている。   A spark plug 15 is provided at the top of the combustion chamber 14 of each cylinder 12 </ b> A to 12 </ b> D, and the tip of the plug faces the combustion chamber 14. Further, a fuel injection valve 16 that directly injects fuel into the combustion chamber 14 is provided at a side portion of the combustion chamber 14. The fuel injection valve 16 includes a needle valve and a solenoid (not shown). When a pulse signal is input, the fuel injection valve 16 is driven and opened for a time corresponding to the pulse width at the pulse input timing. It is comprised so that the quantity of fuel according to may be injected. The injection direction of the fuel injection valve 16 is set so that fuel is injected toward the vicinity of the spark plug 15. The fuel injection valve 16 is supplied with fuel via a fuel supply passage or the like by a fuel pump (not shown), and can supply a fuel pressure higher than the pressure in the combustion chamber during the compression stroke. Is configured.

また、各気筒12A〜12Dの燃焼室14に対して吸気ポート17及び排気ポート18が開口し、これらのポート17,18に吸気弁19及び排気弁20が装備されている。これら吸気弁19及び排気弁20は、図外のカムシャフト等からなる動弁機構により駆動される。そして、後に詳述するように各気筒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、各気筒12A〜12Dの吸・排気弁19,20の開閉タイミングが設定されている。   An intake port 17 and an exhaust port 18 are opened to the combustion chambers 14 of the cylinders 12A to 12D, and an intake valve 19 and an exhaust valve 20 are provided in these ports 17 and 18. The intake valve 19 and the exhaust valve 20 are driven by a valve operating mechanism including a camshaft and the like (not shown). As described later in detail, the opening / closing timings of the intake / exhaust valves 19 and 20 of the cylinders 12A to 12D are set so that the cylinders 12A to 12D perform a combustion cycle with a predetermined phase difference.

上記吸気ポート17および排気ポート18には、吸気通路21および排気通路22が接続されている。上記吸気ポート17に近い吸気通路21の下流側は、図2に示すように、各気筒12A〜12Dに対応して独立した分岐吸気通路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に連通している。このサージタンク21bよりも上流側には共通吸気通路21cが設けられるとともに、この共通吸気通路21cには、アクチュエータ24により駆動されるスロットル弁23からなる吸気流量調節手段が配設されている。このスロットル弁23の上流側および下流側には、それぞれ吸気流量を検出するエアフローセンサ25と、吸気圧力(負圧)を検出する吸気圧センサ26とが配設されている。   An intake passage 21 and an exhaust passage 22 are connected to the intake port 17 and the exhaust port 18. As shown in FIG. 2, the downstream side of the intake passage 21 close to the intake port 17 is an independent branch intake passage 21a corresponding to each of the cylinders 12A to 12D. The upstream ends of the branch intake passages 21a are respectively It communicates with the surge tank 21b. A common intake passage 21c is provided upstream of the surge tank 21b, and an intake flow rate adjusting means including a throttle valve 23 driven by an actuator 24 is disposed in the common intake passage 21c. An air flow sensor 25 for detecting the intake flow rate and an intake pressure sensor 26 for detecting the intake pressure (negative pressure) are disposed on the upstream side and the downstream side of the throttle valve 23, respectively.

また、エンジン本体1には、タイミングベルト等によりクランク軸3に連結されたオルタネータ(発電機)28が付設されている。このオルタネータ28は、図示を省略したフィールドコイルの電流を制御して出力電圧を調節可能に構成され、ECU2からの制御信号に基づき、通常時に車両の電気負荷および車載バッテリーの電圧等に対応した目標発電電流の制御が実行されるように構成されている。   The engine body 1 is also provided with an alternator (generator) 28 connected to the crankshaft 3 by a timing belt or the like. The alternator 28 is configured to be able to adjust the output voltage by controlling the current of the field coil (not shown), and based on the control signal from the ECU 2, the target corresponding to the electric load of the vehicle, the voltage of the vehicle battery, etc. The control of the generated current is executed.

さらに、上記エンジンには、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、一方のクランク角センサ30から出力される検出信号に基づいてエンジンの回転速度が検出されるとともに、後述するように上記両クランク角センサ30,31から出力される位相のずれた検出信号に基づいてクランク軸3の回転方向および回転角度が検出されるようになっている。   Further, the engine is provided with two crank angle sensors 30 and 31 for detecting the rotation angle of the crankshaft 3, and the rotation speed of the engine is detected based on a detection signal output from one crank angle sensor 30. In addition, as will be described later, the rotation direction and the rotation angle of the crankshaft 3 are detected based on detection signals out of phase output from the crank angle sensors 30 and 31.

また、上記エンジンでは、カムシャフトの特定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と、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ33とが設けられている。これらのセンサ32,33から出力される各検出信号がECU2に入力されるようになっている。また、このECU2には、図9に示すように、運転者のアクセル操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセルセンサ34と、運転者がブレーキ操作を行ったことを検出するブレーキセンサ35と、後述する自動変速機構50の油温を検出する油温センサ37と、車速を検出する車速センサ38と、自動変速機構50における各摩擦要素に対応する作動圧を検出する作動圧センサ39とからそれぞれ出力される各検出信号がECU2に入力されるようになっている。すなわち、上記車速センサ38が本発明にいう車速検出手段に相当する。   Further, the engine is provided with a cam angle sensor 32 that detects a specific rotational position of the camshaft and outputs it as a cylinder identification signal, and a water temperature sensor 33 that detects the coolant temperature of the engine. Each detection signal output from these sensors 32 and 33 is input to the ECU 2. Further, as shown in FIG. 9, the ECU 2 includes an accelerator sensor 34 that detects an accelerator opening corresponding to the accelerator operation amount of the driver, and a brake sensor 35 that detects that the driver has operated the brake. An oil temperature sensor 37 for detecting the oil temperature of the automatic transmission mechanism 50, which will be described later, a vehicle speed sensor 38 for detecting the vehicle speed, and an operating pressure sensor 39 for detecting an operating pressure corresponding to each friction element in the automatic transmission mechanism 50. Each detection signal output is input to the ECU 2. That is, the vehicle speed sensor 38 corresponds to the vehicle speed detecting means referred to in the present invention.

また、エンジンは、図3に示すように、その出力軸であるクランク軸3を通じて自動変速機構50に接続されている。この自動変速機構50は、クランク軸3に連結されたトルクコンバータ51と、このトルクコンバータ51の出力軸であるタービンシャフト59に連結された多段変速機構52とを備え、これらに含まれる複数の摩擦要素を断続させることにより、車輪側への駆動力の伝達が切り離されたニュートラル状態と、車輪側への駆動力の伝達が可能なドライブ状態とに切り換え可能に構成されている。   Further, as shown in FIG. 3, the engine is connected to an automatic transmission mechanism 50 through a crankshaft 3 as an output shaft thereof. The automatic transmission mechanism 50 includes a torque converter 51 connected to the crankshaft 3 and a multi-stage transmission mechanism 52 connected to a turbine shaft 59 that is an output shaft of the torque converter 51, and includes a plurality of frictions included therein. By switching the elements intermittently, it is possible to switch between a neutral state in which the transmission of the driving force to the wheel side is cut off and a driving state in which the driving force can be transmitted to the wheel side.

上記トルクコンバータ51は、クランク軸3に連結されたポンプカバー53と、このポンプカバー53に一体に形成されたポンプインペラ54と、これに対向するように設置されたタービン55と、その間でワンウェイクラッチ56を介してケース57に取付けられたステータ58とを備えている。上記ポンプカバー53内の空間には、作動流体としてのオイル(作動油)が充満され、ポンプインペラ54の駆動力がこの作動油を介してタービンランナ55に伝達されるものとなされている。そして、タービンランナ55に連結されたタービンシャフト59を介して多段変速機構52との間で駆動力の伝達がなされる。   The torque converter 51 includes a pump cover 53 coupled to the crankshaft 3, a pump impeller 54 formed integrally with the pump cover 53, a turbine 55 installed so as to face the pump impeller 54, and a one-way clutch between them. And a stator 58 attached to the case 57 via 56. The space in the pump cover 53 is filled with oil (working oil) as a working fluid, and the driving force of the pump impeller 54 is transmitted to the turbine runner 55 through the working oil. A driving force is transmitted to and from the multi-stage transmission mechanism 52 via a turbine shaft 59 connected to the turbine runner 55.

そして、ケース57には、このタービンランナ55の回転速度を検出するタービン用回転センサ36が、タービンシャフト59と一体的に回転するフォワードクラッチ67(後述する)の外周面に対向した状態で設けられている。具体的にはこのタービン用回転センサ36は、先端部がフォワードクラッチ67のドラムの外周面に対向して配置され、ドラム外周面に設けられたスプライン状の凹凸がドラムの回転に伴って変位することによって生じる誘導電圧の周期的変化を検知することにより、上記タービンシャフト59の回転数を通じてタービンランナ55の回転数を検出するように構成されている。   The case 57 is provided with a turbine rotation sensor 36 that detects the rotation speed of the turbine runner 55 in a state of facing an outer peripheral surface of a forward clutch 67 (described later) that rotates integrally with the turbine shaft 59. ing. Specifically, the turbine rotation sensor 36 has a tip portion arranged to face the outer peripheral surface of the drum of the forward clutch 67, and a spline-like unevenness provided on the outer peripheral surface of the drum is displaced as the drum rotates. The rotational speed of the turbine runner 55 is detected through the rotational speed of the turbine shaft 59 by detecting the periodic change of the induced voltage caused by the above.

ポンプインペラ54には中空回転シャフト60が連結され、このシャフト60の後端部(エンジン本体1側と反対側の端部)にオイルポンプ61が取付けられている。トルクコンバータ51にはこのオイルポンプ61とは別に電動オイルポンプ62(図5参照)が設けられ、これらの各オイルポンプ61,62が後述する油圧制御機構63に接続されている。そして、ECU2により、これらのオイルポンプ61と電動オイルポンプ62との間で切り換え制御が行われるとともに油圧制御機構63の油路(流体路)の切り換えやライン圧の設定等の制御が行われ、油圧制御(作動流体の圧力制御)により後述する摩擦要素67〜71を断続(締結、解放)させるように構成されている。   A hollow rotary shaft 60 is connected to the pump impeller 54, and an oil pump 61 is attached to the rear end portion (the end portion opposite to the engine body 1 side) of the shaft 60. In addition to the oil pump 61, the torque converter 51 is provided with an electric oil pump 62 (see FIG. 5), and these oil pumps 61 and 62 are connected to a hydraulic control mechanism 63 described later. Then, the ECU 2 performs switching control between the oil pump 61 and the electric oil pump 62 and performs control such as switching of the oil path (fluid path) of the hydraulic control mechanism 63 and setting of the line pressure. Friction elements 67 to 71, which will be described later, are intermittently (fastened or released) by hydraulic control (pressure control of the working fluid).

ここで、オイルポンプ61とは別に電動オイルポンプ62を設けているのは、エンジンの停止時や始動初期にエンジン回転速度が十分でないために、オイルポンプ61によっては所望のライン圧を供給し難い場合に、ライン圧を確保するためであり、この観点からオイルポンプ61と電動オイルポンプ62との切り換えのタイミングが設定されている。   The reason why the electric oil pump 62 is provided separately from the oil pump 61 is that it is difficult to supply a desired line pressure depending on the oil pump 61 because the engine rotation speed is not sufficient when the engine is stopped or at the start of the engine. In this case, the line pressure is ensured, and the timing for switching between the oil pump 61 and the electric oil pump 62 is set from this viewpoint.

トルクコンバータ51には、更に上記ポンプカバー53とタービンランナ55との間に介設され、該カバー53を介してクランク軸3とタービンランナ55とを直結するロックアップクラッチ64が設けられている。このロックアップクラッチ64は、上記オイルポンプ61および電動オイルポンプ62に油圧制御機構63を介して接続されており、車速に応じてこの油圧制御機構63に設けられた各種ソレノイドバルブをオン・オフ制御することにより油路が切り換えられてロックアップクラッチ64が断続されるようになっている。   The torque converter 51 is further provided with a lockup clutch 64 that is interposed between the pump cover 53 and the turbine runner 55 and directly connects the crankshaft 3 and the turbine runner 55 via the cover 53. The lockup clutch 64 is connected to the oil pump 61 and the electric oil pump 62 via a hydraulic control mechanism 63, and on / off control of various solenoid valves provided in the hydraulic control mechanism 63 according to the vehicle speed. By doing so, the oil passage is switched, and the lockup clutch 64 is engaged / disengaged.

一方、多段変速機構52は、第1および第2遊星ギヤ機構65,66と、この遊星ギヤ機構65,66を含む動力伝達経路を切り換える締結要素(クラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素67〜71およびワンウェイクラッチ72)とを備え、シフトレンジ(Dレンジ、Nレンジ、Rレンジ等)に応じ、これらの締結要素67〜72を断続して前進速、ニュートラル状態、後退速を切り換えるように構成されている。   On the other hand, the multi-stage speed change mechanism 52 includes first and second planetary gear mechanisms 65 and 66 and fastening elements (a plurality of friction elements 67 to 71 such as clutches and brakes) for switching a power transmission path including the planetary gear mechanisms 65 and 66. And a one-way clutch 72), and is configured to switch the forward speed, the neutral state, and the reverse speed by intermittently connecting these fastening elements 67 to 72 according to the shift range (D range, N range, R range, etc.). ing.

第1および第2遊星ギヤ機構65,66は、それぞれ、サンギヤ65a,66aと、これらのサンギヤ65a,66aの周りに配置されこれらに噛合する複数個(例えば3個)の遊星ギヤ65b,66bと、これらの遊星ギヤ65b,66bを支持するキャリヤ65c,66cと、遊星ギヤ65b,66bの周りを取り囲むように配置されこれらの噛合するリングギヤ65d,66dとを備え、第1遊星ギヤ機構65のリングギヤ65dと第2遊星ギヤ機構66のキャリヤ66cとが連結されているとともに、第1遊星ギヤ機構65のキャリヤ65cと第2遊星ギヤ機構66のリングギヤ66dとが連結され、各遊星ギヤ機構65,66が連動し得るものとなされている。   The first and second planetary gear mechanisms 65 and 66 are respectively provided with sun gears 65a and 66a, and a plurality of (for example, three) planetary gears 65b and 66b that are disposed around and mesh with the sun gears 65a and 66a. A ring gear of the first planetary gear mechanism 65, which includes carriers 65c and 66c for supporting the planetary gears 65b and 66b, and ring gears 65d and 66d that are arranged so as to surround the planetary gears 65b and 66b. 65d and the carrier 66c of the second planetary gear mechanism 66 are coupled, and the carrier 65c of the first planetary gear mechanism 65 and the ring gear 66d of the second planetary gear mechanism 66 are coupled to each planetary gear mechanism 65, 66. Can be linked.

摩擦要素は、上記タービンシャフト59および第1遊星ギヤ機構65のサンギヤ65aの間に介在するフォワードクラッチ67と、タービンシャフト59と第2遊星ギヤ機構66のサンギヤ66aとの間に介在するリバースクラッチ68と、タービンシャフト59と第2遊星ギヤ機構66のキャリヤ66cとの間に介在する3−4クラッチ69と、第2遊星ギヤ機構66のサンギヤ66aを固定する2−4ブレーキ70と、これらの遊星ギヤ機構65,66とケース57との間に並列的に介在するローリバースブレーキ71等とを備える。また、ワンウェイクラッチ72は、キャリヤ65cおよびリングギヤ66dの一方向(クランク軸3の駆動方向)への回転のみを許容するものであり、従って上記一方向への回転に対してはアンロック状態となり、逆方向への回転に対してはロック状態となる。これらの締結要素67〜72が断続されて出力ギヤ73に繋がる動力伝達経路が変更ないし断絶されるものとなされている。   The friction element includes a forward clutch 67 interposed between the turbine shaft 59 and the sun gear 65a of the first planetary gear mechanism 65, and a reverse clutch 68 interposed between the turbine shaft 59 and the sun gear 66a of the second planetary gear mechanism 66. A 3-4 clutch 69 interposed between the turbine shaft 59 and the carrier 66c of the second planetary gear mechanism 66, a 2-4 brake 70 for fixing the sun gear 66a of the second planetary gear mechanism 66, and these planets. A low reverse brake 71 or the like interposed in parallel between the gear mechanisms 65 and 66 and the case 57 is provided. The one-way clutch 72 only allows rotation in one direction (the driving direction of the crankshaft 3) of the carrier 65c and the ring gear 66d. Therefore, the one-way clutch 72 is unlocked with respect to the rotation in the one direction. It is locked against rotation in the reverse direction. These fastening elements 67 to 72 are intermittently connected, and the power transmission path connected to the output gear 73 is changed or disconnected.

そして、この出力ギヤ73が回転することにより、駆動力が車輪側、すなわち伝導ギヤ74,75,76および差動機構77を介して左右の車軸78,79に伝達されるようになっている。   As the output gear 73 rotates, the driving force is transmitted to the left and right axles 78 and 79 via the wheels, that is, through the transmission gears 74, 75 and 76 and the differential mechanism 77.

これらの締結要素67〜72の断続状態と変速段との関係を図4に示す。この図4において、○印は各締結要素67〜72が締結またはロックされた状態を示し、無印はこれらが解放またはアンロックされた状態を示している。従って、Rレンジでは、リバースクラッチ68とローリバースブレーキ71が締結され、Nレンジ(ニュートラルレンジ)では、全ての締結要素67〜72が解放およびアンロックされている。また、Dレンジ(ドライブレンジ)の第1速段ではフォワードクラッチ67が締結されるとともにワンウェイクラッチ72がロック状態とされ、第2速段ではフォワードクラッチ67および2−4ブレーキ70が締結されるとともに、第3速段ではフォワードクラッチ67および3−4クラッチ69が締結され、かつ第4速段では3−4クラッチ69および2−4ブレーキ70が締結されている。   The relationship between the intermittent state of these fastening elements 67-72 and a gear stage is shown in FIG. In FIG. 4, ◯ indicates a state in which the fastening elements 67 to 72 are fastened or locked, and no mark indicates a state in which they are released or unlocked. Therefore, in the R range, the reverse clutch 68 and the low reverse brake 71 are engaged, and in the N range (neutral range), all the engagement elements 67 to 72 are released and unlocked. Further, at the first speed of the D range (drive range), the forward clutch 67 is engaged and the one-way clutch 72 is locked, and at the second speed, the forward clutch 67 and the 2-4 brake 70 are engaged. The forward clutch 67 and the 3-4 clutch 69 are engaged at the third speed, and the 3-4 clutch 69 and the 2-4 brake 70 are engaged at the fourth speed.

これらの摩擦要素67〜71は、ロックアップクラッチ64と同様に、油圧制御機構63(図5参照)を介してオイルポンプ61および電動オイルポンプ62に接続されており、ECU2によって、後述する第1および第2シフトソレノイドバルブ83,84や第1〜第3デューティーソレノイドバルブ85〜87を駆動して油路、油圧等を切り換え、変更することにより、断続される。   Similar to the lock-up clutch 64, these friction elements 67 to 71 are connected to the oil pump 61 and the electric oil pump 62 via the hydraulic control mechanism 63 (see FIG. 5). In addition, the second shift solenoid valves 83 and 84 and the first to third duty solenoid valves 85 to 87 are driven to switch and change the oil passages, hydraulic pressures, and the like.

具体的には、油圧制御機構63には、図5に示すような油圧制御回路を含み、この油圧制御回路がオイルポンプ61及び電動オイルポンプ62に接続されて当該ポンプ61,62から元圧が供給される。この油圧制御機構63は、各ポンプ61,62から摩擦要素67〜71の油圧室(図示せず)に繋がるライン81(油路)と、このライン81におけるポンプ61,62の下流側近傍に配設されライン圧を調圧するレギュレータバルブ82と、ポンプ61,62に連通するラインを切り換える各種バルブをON・OFFする第1,第2シフトソレノイドバルブ83,84(以下、単に「第1,2SV」という)と、ECU2から出力されるduty値に基づいて作動圧を調圧する第1〜第3デューティーソレノイドバルブ85〜87(以下、単に「第1〜第3DSV」という)とが含まれている。なお、第1及び2SV83,84及び第1〜第3DSV85〜87は、三方弁として構成されている。また、ポンプ61,62とライン81とを結ぶ油路上に、ECU2により制御され、オイル供給源をオイルポンプ61と電動オイルポンプ62との間で切り換える切替弁91が設けられている。   Specifically, the hydraulic control mechanism 63 includes a hydraulic control circuit as shown in FIG. 5, and this hydraulic control circuit is connected to the oil pump 61 and the electric oil pump 62 so that the original pressure is supplied from the pumps 61 and 62. Supplied. The hydraulic control mechanism 63 is arranged in the vicinity of the downstream side of the pumps 61 and 62 in the line 81 and the line 81 (oil passage) connected from the pumps 61 and 62 to the hydraulic chambers (not shown) of the friction elements 67 to 71. The first and second shift solenoid valves 83 and 84 (hereinafter simply referred to as “first and second SV”) for turning ON / OFF the regulator valve 82 provided for regulating the line pressure and the various valves for switching the lines communicating with the pumps 61 and 62. And first to third duty solenoid valves 85 to 87 (hereinafter simply referred to as “first to third DSVs”) for adjusting the operating pressure based on the duty value output from the ECU 2. In addition, 1st and 2SV83,84 and 1st-3rd DSV85-87 are comprised as a three-way valve. A switching valve 91 that is controlled by the ECU 2 and switches the oil supply source between the oil pump 61 and the electric oil pump 62 is provided on an oil passage connecting the pumps 61 and 62 and the line 81.

そして、車速、スロットル開度、エンジン回転数、タービン回転数等に基づき各種バルブを作動させて摩擦要素67〜71を断続させることにより、自動変速機構50を複数段間で切り換えて車速等に応じたギヤが自動的或いはシフトレバーの位置に応じて選択する制御がECU2において行われるように構成されている。図6は、車速とスロットル開度に応じた自動変速機構50の切換マップを示している。図7は、各ソレノイドバルブ82〜87の各変速段ごとの作動状態の組み合わせを示している。この図7で、○印は、第1,2SV82,83についてはON,第1〜第3DSV84〜86についてはOFFであって、いずれも、上流側のラインを下流側のラインに連通させて元圧をそのまま下流側に供給する状態を示し、×印は、第1,2SV83,84についてはOFF,第1〜第3DSV85〜87についてはONであって、いずれも、上流側のラインを遮断して、下流側のラインをドレンさせた状態を示す。   Then, by operating various valves based on the vehicle speed, the throttle opening, the engine speed, the turbine speed, and the like to intermittently connect the friction elements 67 to 71, the automatic transmission mechanism 50 is switched between a plurality of stages to correspond to the vehicle speed and the like. The ECU 2 is configured to perform control for automatically selecting the selected gear according to the position of the shift lever. FIG. 6 shows a switching map of the automatic transmission mechanism 50 according to the vehicle speed and the throttle opening. FIG. 7 shows combinations of operating states for the respective gear positions of the solenoid valves 82 to 87. In FIG. 7, the circles indicate ON for the first and second SVs 82 and 83, and OFF for the first to third DSVs 84 to 86. In both cases, the upstream line communicates with the downstream line. The state where the pressure is supplied to the downstream side as it is is shown. The crosses are OFF for the first and second SVs 83 and 84, and are ON for the first to third DSVs 85 to 87, both of which shut off the upstream line. The state where the downstream line is drained is shown.

例えば、多段変速機構52について第1速段が選択されている場合の油圧制御機構63の作用について説明すると、図5および図7に示すように、第3DSV87のみが作動して、上流側のライン圧を元圧として作動圧が生成され、この作動圧がライン81bを介してロックアップコントロールバルブ88に供給される。そして、この時点では、該ロックアップコントロールバルブ88のスプールが右側に位置することにより、さらにフォワードクラッチライン81cを介してフォワードクラッチの油圧室にフォワードクラッチ圧(作動圧)として供給され、これにより該フォワードクラッチ67が締結される。   For example, the operation of the hydraulic control mechanism 63 when the first speed is selected for the multi-stage transmission mechanism 52 will be described. As shown in FIGS. 5 and 7, only the third DSV 87 is operated, and the upstream line An operating pressure is generated using the pressure as an original pressure, and this operating pressure is supplied to the lock-up control valve 88 via the line 81b. At this time, the spool of the lock-up control valve 88 is positioned on the right side, so that it is further supplied as a forward clutch pressure (operating pressure) to the hydraulic chamber of the forward clutch via the forward clutch line 81c. The forward clutch 67 is engaged.

このフォワードクラッチ67の作動圧の時間変化を図5および図8に基づいて説明すると、第3DSV87のみが作動することにより、第3DSV87の下流側ライン81b及びフォワードクラッチライン81cに作動油が供給される。ライン81b,81cに作動油が充満した時点t1で、各ライン81b,81cの油圧、すなわちフォワードクラッチ67の作動圧が上昇する。この作動圧が所定値P1に達した時点t2で、解放位置にあるフォワードクラッチ67のピストン(図示せず)がリターンスプリング(図示せず)に抗して締結方向に移動し始める。そして、作動圧が所定値P2に達してこのフォワードクラッチ67が当接位置に移動してクリアランスがゼロになると(図8で時点t3)、その移動が規制されることにより作動圧の増加率が上昇し、フォワードクラッチ67が相互にスリップしている状態から徐々に伝達駆動力の大きな状態へと移行する。そして、作動圧が所定の作動圧P3に達した時点t4で、アキュムレータ90が作動することにより、作動圧の増加率が低下して、急激なトルク変動(ショック)を抑制しつつ締結が進行する。そして、アキュムレータ90の容量が一杯になる時点t5までの間に、フォワードクラッチ67は完全締結状態となる。さらに、作動圧を上昇させることにより、急激なトルク変動に伴う伝達駆動力の変動にも対応可能な充分大きな締結力を得る。なお、上記第1速段以外の変速段が選択された場合においても、従来の自動変速機構と同様に作用することになる。   The time change of the operating pressure of the forward clutch 67 will be described with reference to FIGS. 5 and 8. When only the third DSV 87 is operated, the operating oil is supplied to the downstream line 81b and the forward clutch line 81c of the third DSV 87. . At the time t1 when the lines 81b and 81c are filled with the hydraulic oil, the hydraulic pressures of the lines 81b and 81c, that is, the operating pressure of the forward clutch 67 increases. At the time t2 when the operating pressure reaches the predetermined value P1, the piston (not shown) of the forward clutch 67 in the released position starts to move in the fastening direction against the return spring (not shown). Then, when the operating pressure reaches the predetermined value P2 and the forward clutch 67 moves to the contact position and the clearance becomes zero (time t3 in FIG. 8), the movement pressure is restricted, and the rate of increase of the operating pressure is increased. As a result, the forward clutch 67 slips from one another and gradually shifts to a state where the transmission driving force is large. Then, at time t4 when the operating pressure reaches the predetermined operating pressure P3, the accumulator 90 is operated, whereby the rate of increase of the operating pressure is reduced, and the fastening proceeds while suppressing rapid torque fluctuation (shock). . The forward clutch 67 is completely engaged until time t5 when the capacity of the accumulator 90 is full. Further, by increasing the operating pressure, a sufficiently large fastening force that can cope with a change in the transmission driving force accompanying a sudden torque change is obtained. Even when a gear other than the first gear is selected, the operation is the same as that of the conventional automatic transmission mechanism.

また、この自動変速機構50は、ECU2によって油圧制御機構63が制御されて車輪側への駆動力の伝達が切り離されたニュートラル状態となると、必要に応じて各摩擦要素67〜71が締結直前の状態、いわゆるプリチャージ状態に設定可能に構成されている。すなわち、一般に、この種の自動変速機構において、変速時やエンゲージメント操作時等に油圧制御回路で生成された作動圧を摩擦要素の油圧室に供給することによって変速等を行うものとなされているが、変速動作等の開始後、直ちに作動圧を生成して摩擦要素の油圧室に供給する場合でも、油圧制御回路の各ラインや摩擦要素等の油圧室から作動油が抜けたり、作動圧が低下したりしていることがあり、変速動作時にこれらを作動油で充満させ、しかも摩擦要素を解放位置から当接位置に移動させるために、所定時間のタイムラグを生じ、摩擦要素の締結動作が遅れるといった問題があった。   Further, when the automatic transmission mechanism 50 is in a neutral state in which the hydraulic control mechanism 63 is controlled by the ECU 2 and the transmission of the driving force to the wheels is cut off, the friction elements 67 to 71 are immediately before the fastening as necessary. The state can be set to a so-called precharge state. That is, in general, in this type of automatic transmission mechanism, gear shifting or the like is performed by supplying the operating pressure generated by the hydraulic control circuit to the hydraulic chamber of the friction element at the time of shifting or engagement operation. Even when the operating pressure is generated and supplied to the hydraulic chamber of the friction element immediately after the start of the shifting operation, the hydraulic oil is drained from the hydraulic chambers of the hydraulic control circuit or the hydraulic chamber of the friction element, or the operating pressure decreases. In order to fill them with hydraulic oil during the shifting operation and move the friction element from the release position to the contact position, a time lag occurs for a predetermined time, and the fastening operation of the friction element is delayed. There was a problem.

そこで、当実施形態では、ECU2によって、少なくともエンジンの自動停止動作期間中に、自動変速機構50がニュートラル状態となされて各摩擦要素67〜71が解放状態にある場合に、電動オイルポンプ62により作動圧を供給することにより、各摩擦要素67〜71の少なくとも一つを所定の解放位置から締結方向に移動させて各摩擦要素67〜71において駆動力が伝達されるまでに至らないスリップ状態(完全締結状態の直前状態)とし、これにより作動圧の立ち上げ時間、摩擦要素67〜71の移動時間を省いたプリチャージ状態に自動変速機構50を設定可能に構成されている。   Therefore, in this embodiment, the ECU 2 is operated by the electric oil pump 62 when the automatic transmission mechanism 50 is in the neutral state and the friction elements 67 to 71 are in the released state at least during the automatic stop operation period of the engine. By supplying the pressure, at least one of the friction elements 67 to 71 is moved from the predetermined release position in the fastening direction, and a slip state in which the driving force is not transmitted in the friction elements 67 to 71 (completely Thus, the automatic transmission mechanism 50 can be set to a precharged state in which the startup time of the operating pressure and the movement time of the friction elements 67 to 71 are omitted.

例えば、フォワードクラッチ67のプリチャージ状態を、図5および図8に基づいて説明する。フォワードクラッチ67をプリチャージ状態とするときには、ECU2が第3DSV87を制御することにより作動圧をプリチャージ圧Ppに調圧する。当実施形態では、このプリチャージ圧Ppをフォワードクラッチ67が略当接位置に移動してスリップ状態にある場合の作動圧P2ないしはフォワードクラッチ67が当接位置から僅かに解放方向に変位している場合の作動圧、すなわち上記作動圧P2よりも僅かに低い値に設定されている。なお、プリチャージ圧Ppは、油温等によって変化することから、ピストン13の移動をより確実に防止する観点から、プリチャージ圧Ppは、作動圧P2よりも若干低い値に設定されるのが好ましい。   For example, the precharge state of the forward clutch 67 will be described with reference to FIGS. When the forward clutch 67 is in the precharge state, the ECU 2 controls the third DSV 87 to adjust the operating pressure to the precharge pressure Pp. In the present embodiment, the precharge pressure Pp is slightly displaced in the release direction from the contact position P2 or the forward clutch 67 when the forward clutch 67 is moved to the substantially contact position and is in the slip state. In this case, the operating pressure is set to a value slightly lower than the operating pressure P2. Since the precharge pressure Pp changes depending on the oil temperature or the like, the precharge pressure Pp is set to a value slightly lower than the operating pressure P2 from the viewpoint of more reliably preventing the movement of the piston 13. preferable.

ここで、プリチャージ状態は、摩擦要素67〜71に接続されるライン81に作動油を充填させる初期プリチャージ段階、すなわち上記フォワードクラッチ67の例で、ライン81bに作動油を所定の作動圧P1になるまで充満させる段階(図8でt0〜t2期間)と、この初期プリチャージ段階を経由して摩擦要素67〜71を解放位置から締結方向に移動させて締結直前の状態とさせる後期プリチャージ段階、すなわち上記例で、ライン81bに作動油を充満させてこの作動圧をP2にまで高める段階(図8でt2〜t3期間)とを含んでいる。当実施形態では、各摩擦要素67〜71の少なくとも一つについて、後期プリチャージ段階のプリチャージ状態となされている。   Here, the precharge state is an initial precharge stage in which the line 81 connected to the friction elements 67 to 71 is filled with hydraulic oil, that is, an example of the forward clutch 67, and the hydraulic oil is supplied to the line 81b at a predetermined operating pressure P1. A stage of charging until it becomes (period t0 to t2 in FIG. 8), and a late precharge in which the friction elements 67 to 71 are moved from the release position in the fastening direction via the initial precharge stage to be in a state immediately before fastening. In the above example, the step includes the step of filling the line 81b with hydraulic oil and increasing the operating pressure to P2 (period t2 to t3 in FIG. 8). In the present embodiment, at least one of the friction elements 67 to 71 is in a precharge state in the late precharge stage.

前記ECU2は、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータ等からなり、具体的には、予めROM(又はRAM)に記憶されているプログラムがCPUによって実行されることによって、車両の各種動作等が制御される。ECU2には、図9に示すように、上記各センサ25,26,30〜34からの信号を受け、上記燃料噴射弁16に対して燃料噴射量及び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に対して点火時期制御信号を出力し、かつ、スロットル弁23のアクチュエータ24に対してはスロットル開度を制御するための制御信号を出力し、さらにオルタネータ28のレギュレータ回路28aに対して発電量を制御する信号を出力する。また、ECU2は、上記各センサ25,26,30〜39からの信号を受け、油圧制御機構63の元圧の供給元をオイルポンプ61と電動オイルポンプ62との間で切り換える切換信号を切換弁91に対して出力するとともに、油圧制御機構50(具体的にはこれに含まれるソレノイドバルブ等)に対して各摩擦要素67〜71の作動圧を調圧する信号を出力する。   The ECU 2 includes a computer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Specifically, various operations of the vehicle are performed by executing a program stored in the ROM (or RAM) in advance by the CPU. Be controlled. As shown in FIG. 9, 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. An ignition timing control signal is output to the spark plug 15, a control signal for controlling the throttle opening is output to the actuator 24 of the throttle valve 23, and further to the regulator circuit 28 a of the alternator 28. A signal for controlling the amount of power generation is output. Further, the ECU 2 receives a signal from each of the sensors 25, 26, 30 to 39 and switches a switching signal for switching the source of the original pressure of the hydraulic control mechanism 63 between the oil pump 61 and the electric oil pump 62. A signal for adjusting the working pressure of each of the friction elements 67 to 71 is output to the hydraulic control mechanism 50 (specifically, a solenoid valve included therein).

そして、ECU2は、停車アイドリング時だけでなく、車両の走行中においても、所定のエンジン停止条件が成立可能に設定され、該エンジンの自動停止条件が成立したときに、燃料の供給を停止して自動的にエンジンを停止させるとともに、このエンジンの自動停止動作期間中、或いはエンジンの自動停止後、乗員による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、エンジンの燃焼によるエネルギーにより自動的にエンジンを再始動させるように構成されている。なお、当実施形態では、上記自動停止条件が複数設定されており、これらの全ての条件が満たされた時に自動的にエンジンを停止させるべく構成されている。一方、上記再始動条件も複数設定されており、その条件内容に応じて一ないし複数の条件が成立した場合にエンジンを自動的に再始動させるように構成されている。すなわち、このECU2が本請求項にいう停止再始動制御手段に相当する。   The ECU 2 sets the predetermined engine stop condition so that it can be satisfied not only when the vehicle is idling but also when the vehicle is running. When the automatic engine stop condition is satisfied, the ECU 2 stops the fuel supply. The engine is automatically stopped and automatically during the automatic stop operation period of the engine or after the engine is automatically stopped, when a predetermined engine restart condition is established by an accelerator operation or the like by the occupant. The engine is automatically restarted. In this embodiment, a plurality of the above automatic stop conditions are set, and the engine is automatically stopped when all these conditions are satisfied. On the other hand, a plurality of restart conditions are set, and the engine is automatically restarted when one or more conditions are satisfied according to the contents of the conditions. That is, the ECU 2 corresponds to the stop / restart control means in the claims.

このエンジンの再始動について、具体的には、まずエンジン停止時に圧縮行程にある気筒12(以下、停止時圧縮行程気筒と称する。またその他の気筒についても相互に区別する必要があるときはエンジン停止時の行程を冠するものとする)に対して初回の燃焼を実行してそのピストン13を押し下げ、停止時膨張行程気筒12のピストン13を上昇させる逆転作動によって筒内圧力を高めてから、当該膨張行程気筒12に対して燃料を噴射させて点火、燃焼を行わせるようにして、停止時膨張行程気筒12での燃焼エネルギーを高めるとともに当該気筒12のストロークを確保することによりエンジンを再始動させるようにECU2が構成されている。   Specifically, the restart of the engine is first performed by a cylinder 12 in the compression stroke when the engine is stopped (hereinafter referred to as a compression stroke cylinder when stopped. When other cylinders need to be distinguished from each other, the engine is stopped. The first combustion is performed to push down the piston 13 to increase the in-cylinder pressure by the reverse operation of raising the piston 13 of the stop expansion stroke cylinder 12. By injecting fuel into the expansion stroke cylinder 12 to cause ignition and combustion, the combustion energy in the expansion stroke cylinder 12 at the time of stop is increased and the stroke of the cylinder 12 is ensured to restart the engine. The ECU 2 is configured as described above.

このように、エンジンをその燃焼エネルギーだけで再始動させるためには、停止時膨張行程気筒12での燃焼エネルギーを如何にして最大限に引き出すかが問題となり、そのためにはエンジンの停止時にピストン13を所定の範囲に停止させて停止時圧縮行程気筒12および停止時膨張行程気筒12の燃焼のための空気量を適正に確保する必要がある。そこで、停止時膨張行程気筒12を基準として、その行程中央、つまり圧縮上死点後のクランク角が90°CAとなる位置をやや下死点側に超える所定範囲、例えば圧縮上死点後のクランク角が100°〜120°CAとなる範囲内にピストン13を停止させることができれば、停止時圧縮行程気筒内に所定量の空気が確保されて上記初回の燃焼によりエンジンを若干逆転させることができるとともに、停止時膨張行程気筒12での燃焼によるエネルギーを充分に確保することができる。   Thus, in order to restart the engine only with the combustion energy, it becomes a problem how to maximize the combustion energy in the expansion stroke cylinder 12 at the time of stop. For this purpose, the piston 13 is used when the engine is stopped. Must be stopped within a predetermined range, and the amount of air for combustion in the stop-time compression stroke cylinder 12 and the stop-time expansion stroke cylinder 12 must be ensured appropriately. Therefore, with reference to the expansion stroke cylinder 12 at the time of stop, a predetermined range slightly beyond the center of the stroke, that is, a position where the crank angle after compression top dead center is 90 ° CA slightly toward the bottom dead center side, for example, after compression top dead center. If the piston 13 can be stopped in a range where the crank angle is 100 ° to 120 ° CA, a predetermined amount of air is secured in the compression stroke cylinder at the time of stop, and the engine is slightly reversed by the initial combustion. In addition, sufficient energy can be secured by combustion in the expansion stroke cylinder 12 at the time of stopping.

このエンジンの自動停止時におけるピストン13の停止位置制御の具体的手法は、種々あるが、ここではスロットル弁23の開度を制御することによってエンジン停止時における膨張行程気筒および圧縮行程気筒の空気による圧縮反力を調整するとともに、エンジンの自動停止過程におけるオルタネータ28の発電量を制御することによってクランク軸3の抵抗を通じてエンジンの回転速度を微調整し、これにより燃料噴射の停止以降、エンジン回転速度Neを予め実験等によって定められた基準ラインに沿って低下させピストン13の停止位置を制御している。   There are various specific methods for controlling the stop position of the piston 13 when the engine is automatically stopped. Here, the opening of the throttle valve 23 is controlled to control the air depending on the air in the expansion stroke cylinder and the compression stroke cylinder when the engine is stopped. While adjusting the compression reaction force and controlling the amount of power generated by the alternator 28 during the automatic engine stop process, the engine rotation speed is finely adjusted through the resistance of the crankshaft 3. Ne is lowered along a reference line determined in advance by experiments or the like to control the stop position of the piston 13.

具体的には、ECU2は、図10および図11に示すように、エンジンの自動停止条件が成立した時点T0で、摩擦要素67〜71を全て解放することにより、自動変速機構50をドライブ状態(ここではDレンジ)からニュートラル状態(ここではNレンジ)に切り換えるように構成されている。このエンジンの自動停止動作期間(自動停止条件の成立後、再始動条件が成立するまでの期間)における上記ニュートラル状態は、作動圧がプリチャージ圧Ppに設定されることにより、各摩擦要素67〜71が締結直前のプリチャージ状態となっている。このように自動変速機構50をニュートラル状態に切り換えることにより、車輪側からの逆駆動力による影響を絶つことができ、しかもプリチャージ状態のニュートラル状態となされていることにより、エンジンの停止過程で再始動条件が成立した場合でも図8における時点t0〜時点t3までの期間を省略しその再始動応答性を向上させることができる。   Specifically, as shown in FIGS. 10 and 11, the ECU 2 releases the friction elements 67 to 71 at a time T0 when the engine automatic stop condition is satisfied, so that the automatic transmission mechanism 50 is driven ( Here, it is configured to switch from the D range to the neutral state (N range here). In the neutral state in the automatic stop operation period of the engine (the period from when the automatic stop condition is satisfied until the restart condition is satisfied), the operating pressure is set to the precharge pressure Pp. 71 is in a precharge state immediately before fastening. By switching the automatic transmission mechanism 50 to the neutral state in this manner, the influence of the reverse driving force from the wheel side can be eliminated, and since the precharged neutral state is achieved, the automatic transmission mechanism 50 is restarted during the engine stop process. Even when the start condition is satisfied, the period from the time point t0 to the time point t3 in FIG. 8 can be omitted and the restart response can be improved.

そして、ECU2は、スロットル弁23の開度Kを15%で安定させた後、所定時間が経過した時点T1で、エンジン回転速度Neおよびブースト圧Btがピストン13を所定の適正範囲内に停止させるための制御を適正に実行可能な所定の制御適正範囲内にある場合に、各気筒12に対する燃料噴射を停止させるように構成されている。この時点T1で燃料噴射が停止されると、クランク軸3等が有する運動エネルギーが摩擦抵抗による機械的な損失や、各気筒12A〜12Dのポンプ仕事によって消費されることにより、エンジンのクランク軸3は惰性で数回転し、4気筒4サイクルのエンジンでは10回前後の圧縮上死点を迎えた後に停止することになる。   Then, the ECU 2 stabilizes the opening degree K of the throttle valve 23 at 15%, and then the engine speed Ne and the boost pressure Bt stop the piston 13 within a predetermined appropriate range at a time T1 when a predetermined time has elapsed. Therefore, the fuel injection to each cylinder 12 is stopped when it is within a predetermined control appropriate range in which the control for this can be properly executed. When the fuel injection is stopped at this time T1, the kinetic energy of the crankshaft 3 or the like is consumed due to mechanical loss due to frictional resistance or pumping work of each cylinder 12A to 12D, thereby causing the crankshaft 3 of the engine. The inertia is several revolutions, and in a 4-cylinder 4-cycle engine, it stops after reaching the compression top dead center of about 10 times.

このピストン13の停止位置は、上記したように、停止時圧縮行程気筒12Cおよび停止時膨張行程気筒12Aにおける圧縮反力のバランスにより略決定されるとともに、エンジンの摩擦抵抗等の影響を受け、最後の圧縮上死点を超えた時点T4におけるエンジンの回転慣性、つまりエンジン回転速度Neの高低によっても変化する。したがって、エンジンが自動停止する際に膨張行程にある膨張行程気筒12Aのピストン13を再始動に適した上記適正範囲内に停止させるためには、まず膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程気筒12Cの圧縮反力がそれぞれ充分に大きくなり、かつ膨張行程気筒12Aの圧縮反力が圧縮行程気筒12Cの圧縮反力よりも所定値以上大きくなるように、両気筒12A,12Cに対する吸気流量を調節する必要がある。   As described above, the stop position of the piston 13 is substantially determined by the balance of the compression reaction force in the stop-time compression stroke cylinder 12C and the stop-time expansion stroke cylinder 12A, and is influenced by the frictional resistance of the engine. It also changes depending on the rotational inertia of the engine at the time T4 when the compression top dead center is exceeded, that is, the level of the engine rotational speed Ne. Therefore, in order to stop the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A in the expansion stroke within the appropriate range suitable for restart when the engine is automatically stopped, first, the compression reaction of the expansion stroke cylinder 12A and the compression stroke cylinder 12C. It is necessary to adjust the intake air flow rates for both cylinders 12A and 12C so that the force becomes sufficiently large and the compression reaction force of the expansion stroke cylinder 12A is larger than the compression reaction force of the compression stroke cylinder 12C by a predetermined value or more. .

このために、当実施形態では、燃料噴射の停止時点T1でスロットル弁23の開度Kを大きな値(例えば全開時の30%程度の開度)に設定することにより、上記膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程気筒12Cの両方に所定量の空気を吸入させた後、エンジンの回転速度Neが予め設定された基準速度N1(例えば790rpm程度)以下に低下したことが確認された時点T2で、上記スロットル弁23を閉止してその開度Kを低減することにより上記吸入空気量を調節するようにしている。   Therefore, in this embodiment, the expansion stroke cylinder 12A and the opening stroke cylinder 12A and the throttle opening 23 are set to a large value (for example, about 30% of the opening degree when fully opened) at the fuel injection stop time T1. After a predetermined amount of air is sucked into both the compression stroke cylinders 12C, at the time T2 when it is confirmed that the engine rotational speed Ne has dropped below a preset reference speed N1 (for example, about 790 rpm), the throttle The intake air amount is adjusted by closing the valve 23 and reducing the opening K thereof.

ところで、エンジンの回転速度Neが所定速度となった時点T1で燃料噴射を停止し、その後の所定期間に亘りスロットル弁23を開弁状態に維持するようにして、惰性により回転するエンジンの各気筒12A〜12Dに設けられたピストン13が圧縮上死点を通過する際の上死点回転速度neを計測するとともに、エンジンの停止時点における膨張行程気筒12Aのピストン位置を調べると、エンジンが停止状態となる前の6番目〜2番目における上死点回転速度neが、図14にハッチングで示すような所定の範囲内にあれば、上記ピストン13の停止位置がエンジンの再始動に適した範囲(圧縮上死点後の100°〜120°CA)に入ることが実験的に確かめられた。   By the way, the fuel injection is stopped at the time T1 when the rotational speed Ne of the engine reaches a predetermined speed, and the cylinders of the engine that rotate due to inertia are maintained so as to keep the throttle valve 23 open for a predetermined period thereafter. When the top dead center rotational speed ne when the piston 13 provided in 12A to 12D passes through the compression top dead center is measured and the piston position of the expansion stroke cylinder 12A at the time of engine stop is examined, the engine is stopped. If the top dead center rotational speed ne in the sixth to second before is within a predetermined range as shown by hatching in FIG. 14, the stop position of the piston 13 is in a range suitable for engine restart ( It was experimentally confirmed that it entered 100 ° to 120 ° CA after compression top dead center.

従って、ECU2は、上記ピストン13を適正範囲内に停止させる制御が可能な速度にエンジンの回転速度Neを維持するために、上記燃料噴射の停止時点T1でオルタネータ28の目標発電電流Geを、例えば0に設定し、エンジン回転速度Neが基準速度N1以下に低下した時点T2で、オルタネータ28の目標発電電流Geを予め設定された初期値に上昇させる制御を実行した後、エンジンの上死点回転速度neが所定範囲内になった時点T3で、上記オルタネータ28の目標発電電流Geをエンジン回転速度Neの低下状態に対応した値に低下させてクランク軸3の回転抵抗を調節し、エンジンの外部負荷をエンジン回転速度Neの低下度合に対応させて変化させることにより、予め行った実験等に基づいて設定された基準ラインに沿ってエンジン回転速度Neを低下させる制御を実行するように構成されている。   Therefore, the ECU 2 sets the target generated current Ge of the alternator 28 at the fuel injection stop time T1 in order to maintain the engine rotational speed Ne at a speed at which the control for stopping the piston 13 within the appropriate range is possible. The engine is set to 0, and at the time T2 when the engine speed Ne drops below the reference speed N1, the control is performed to increase the target generated current Ge of the alternator 28 to a preset initial value, and then the engine is rotated at the top dead center. At the time T3 when the speed ne falls within the predetermined range, the target power generation current Ge of the alternator 28 is decreased to a value corresponding to the decreased state of the engine rotational speed Ne to adjust the rotational resistance of the crankshaft 3, and the outside of the engine By changing the load according to the degree of decrease in the engine speed Ne, the load is changed to the reference line set based on experiments conducted in advance. It is configured to perform control to reduce the engine rotational speed Ne me.

上記エンジンの自動停止にあたってのECU2の制御をまとめると、ECU2は、エンジンの自動停止に当たって、スロットル弁23の開度を制御することによってエンジン停止時における膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程気筒12Cの空気による圧縮反力を調整するとともに、エンジンの自動停止過程におけるオルタネータ28の発電量を制御することによってクランク軸3の抵抗を通じてエンジンの回転速度を微調整し、これにより燃料噴射の停止以降、エンジン回転速度Neを予め実験等によって定められた基準ラインに沿って低下させ、ピストン13を所定の適正範囲に停止させる制御を行っている。   Summarizing the control of the ECU 2 at the time of the automatic engine stop, the ECU 2 controls the opening of the throttle valve 23 when the engine is automatically stopped, and the air in the expansion stroke cylinder 12A and the compression stroke cylinder 12C when the engine is stopped. While adjusting the compression reaction force and controlling the amount of power generated by the alternator 28 during the automatic engine stop process, the engine rotation speed is finely adjusted through the resistance of the crankshaft 3. Ne is decreased along a reference line determined in advance by experiments or the like, and control is performed to stop the piston 13 within a predetermined appropriate range.

ところで、この種のエンジンの始動装置では、所定の再始動条件が成立した場合に、エンジンを迅速に再始動させて早期に車両を再加速可能な状態に移行させることが望まれるため、エンジンを自動停止させた後は、再始動条件の成否に拘わらず、自動変速機構50をニュートラル状態からドライブ状態に切り換えて再始動条件の成立に備えるのが好ましい。しかしながら、自動変速機構50をドライブ状態に切り換えると、車両が走行している場合には、車軸78,79から多段変速機構52を介してタービン55に逆駆動力が伝達され、この逆駆動力が作動油を介してポンプインペラ54に作用することによりクランク軸3に作用し、このため折角所定の適正範囲に停止させたピストン13を移動させてしまいかねない。   By the way, in this type of engine starter, when a predetermined restart condition is satisfied, it is desired to quickly restart the engine and shift the vehicle to a state where it can be re-accelerated at an early stage. After the automatic stop, it is preferable to prepare for the establishment of the restart condition by switching the automatic transmission mechanism 50 from the neutral state to the drive state regardless of whether the restart condition is satisfied. However, when the automatic transmission mechanism 50 is switched to the drive state, a reverse driving force is transmitted from the axles 78 and 79 to the turbine 55 via the multi-stage transmission mechanism 52 when the vehicle is running, and this reverse driving force is By acting on the pump impeller 54 via the hydraulic oil, it acts on the crankshaft 3, which may cause the piston 13 that has been stopped within a predetermined appropriate range of the folding angle to move.

そこで、この始動装置では、トルクコンバータ51を含む自動変速機構50において、タービン55の回転速度がある程度の回転速度Tri(以下、影響回転速度と称する)に達しなければ車輪側からの逆駆動力によってエンジンのクランク軸3が回転されないという特性を有効に利用して再始動応答性を向上させるとともに、自動変速機構50をドライブ状態に切り換えた際にタービン55の回転速度が影響回転速度Triを越える場合であってエンジンの再始動条件が成立した場合には当該逆駆動力を効果的に利用するように構成されている。   Therefore, in this starting device, in the automatic transmission mechanism 50 including the torque converter 51, if the rotational speed of the turbine 55 does not reach a certain rotational speed Tri (hereinafter referred to as an influence rotational speed), a reverse driving force from the wheel side is used. When the restart response is improved by effectively utilizing the characteristic that the crankshaft 3 of the engine is not rotated, and the rotational speed of the turbine 55 exceeds the affected rotational speed Tri when the automatic transmission mechanism 50 is switched to the drive state. However, when the engine restart condition is satisfied, the reverse driving force is effectively used.

すなわち、ECU2は、自動変速機構50がニュートラル状態にあるときにドライブ状態に切り換えられた場合のトルクコンバータ51のタービン55の回転速度の予測値(以下、予測タービン回転速度Treという)を算出する。具体的には、ECU2は、クランク角センサ30,31の検出結果に基づいてエンジンの停止を判定した場合には、このエンジン停止時点T5から再始動条件が成立するまで所定間隔置きに車速センサ38によって車速を検出する。そして、例えば、仮に時点T6で自動変速機構50をニュートラル状態からドライブ状態への切換信号を出力した場合に、最終的にこの切換が完了して所定の摩擦要素67〜71が駆動力を伝達可能な締結状態に移行した時点T7で、車軸78,79から伝達される逆駆動力によって回転される予測タービン回転速度Treを予測するように構成されている。この予測タービン回転速度Treは、具体的には、ECU2において、車速センサ38によって検出された車速に基づいて、減速度が求められるとともに上記車速に応じた変速段を図6のマップに基づいて選択され、これらの車速、減速度、選択された上記変速段のギヤ比、および予め入力されているタイヤ径、差動機構77のギヤ比等に基づいて所定の数式に当てはめることにより算出される。従って、このECU2が本請求項にいうタービン回転速度予測手段に相当する。   That is, the ECU 2 calculates a predicted value of the rotational speed of the turbine 55 of the torque converter 51 (hereinafter referred to as a predicted turbine rotational speed Tre) when the automatic transmission mechanism 50 is switched to the drive state when in the neutral state. Specifically, when the ECU 2 determines the engine stop based on the detection results of the crank angle sensors 30 and 31, the vehicle speed sensor 38 is provided at predetermined intervals from the engine stop time T5 until the restart condition is satisfied. By detecting the vehicle speed. For example, if the automatic transmission mechanism 50 outputs a switching signal from the neutral state to the driving state at time T6, this switching is finally completed, and the predetermined friction elements 67 to 71 can transmit the driving force. At the time point T7 when the state is shifted to the fastened state, the predicted turbine rotational speed Tre rotated by the reverse driving force transmitted from the axles 78 and 79 is predicted. More specifically, the predicted turbine rotation speed Tre is determined in the ECU 2 based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 38, and the gear speed corresponding to the vehicle speed is selected based on the map shown in FIG. Then, it is calculated by applying a predetermined mathematical formula based on these vehicle speed, deceleration, gear ratio of the selected gear, the tire diameter inputted in advance, the gear ratio of the differential mechanism 77, and the like. Therefore, this ECU 2 corresponds to the turbine rotation speed predicting means in the claims.

なお、影響回転速度Triは、自動変速機構50の構成等によって異なり、予め実験等によって求められてECU2に記憶されている。当実施形態では、この影響回転速度Triがアイドル回転速度(Dレンジで650rpm)よりも高い1200rpmとなっている。   The affected rotational speed Tri differs depending on the configuration of the automatic transmission mechanism 50 and is obtained in advance through experiments and stored in the ECU 2. In the present embodiment, the affected rotational speed Tri is 1200 rpm which is higher than the idle rotational speed (650 rpm in the D range).

そして、図11に示すように、クランク角センサ30,31の検出結果に基づいてエンジンの自動停止を判定した時点T5のあと、予測タービン回転速度Treが影響回転速度Triよりも低いと判定した時点T7で、ECU2は、自動変速機構50をニュートラル状態からドライブ状態に切り換えるように制御している。このように、予測タービン回転速度Treが影響回転速度Triよりも低くなってから自動変速機構50がドライブ状態に切り換えられるので、逆駆動力によってピストン13が不測に移動されて所定の適正範囲から外れることを有効に防止することができ、これによりエンジンの再始動性を良好のまま維持することができる。   Then, as shown in FIG. 11, after the time T5 when the automatic stop of the engine is determined based on the detection results of the crank angle sensors 30 and 31, it is determined that the predicted turbine rotational speed Tre is lower than the influence rotational speed Tri. At T7, the ECU 2 controls the automatic transmission mechanism 50 to be switched from the neutral state to the drive state. As described above, since the automatic transmission mechanism 50 is switched to the drive state after the predicted turbine rotational speed Tre becomes lower than the influence rotational speed Tri, the piston 13 is unexpectedly moved by the reverse driving force and deviates from the predetermined appropriate range. This can be effectively prevented, so that the restartability of the engine can be kept good.

一方、図12に示すように、エンジンの自動停止後に所定のエンジン再始動条件が成立した場合であって、予測タービン回転速度Treが影響回転速度Tri以上であると判定した場合(図12の時点T10)に、ECU2は、停止時圧縮行程気筒12Cおよび停止時膨張行程気筒12Aの燃焼を実行させた後であって、停止時吸気行程気筒12Dが再始動のあと最初に圧縮上死点を迎えるまでに、自動変速機構50をニュートラル状態からドライブ状態に切換完了するように制御している。   On the other hand, as shown in FIG. 12, when a predetermined engine restart condition is satisfied after the engine is automatically stopped, and when it is determined that the predicted turbine rotational speed Tre is equal to or higher than the affected rotational speed Tri (time in FIG. 12). At time T10), the ECU 2 executes the combustion of the stop-time compression stroke cylinder 12C and the stop-time expansion stroke cylinder 12A, and the stop-time intake stroke cylinder 12D reaches compression top dead center first after restarting. By the time, the automatic transmission mechanism 50 is controlled so as to be switched from the neutral state to the drive state.

具体的には、エンジンの逆転作動のための停止時圧縮行程気筒12Cにおける初回燃焼を実行してから所定時間(例えば、0.05秒)経過後の時点T11に、自動変速機構50に対してドライブ状態に切り換えるための切換信号を出力するようにECU2が構成されている。そして、この切換信号に基づいて自動変速機構50では車速に応じた変速段を選択するように対応する摩擦要素67〜71の作動圧を上昇させて、エンジンの逆転作動終了後であって停止時吸気行程気筒12Dが圧縮上死点を最初に迎えるまでの間(例えば時点T12)に、対応する摩擦要素67〜71を完全締結させてドライブ状態への切換が完了される。上記初回燃焼が実行されてから切換信号の出力までの所定時間は、この観点から適宜設定されている。   Specifically, for the automatic transmission mechanism 50 at a time T11 after a predetermined time (for example, 0.05 seconds) has elapsed since the initial combustion in the stop-time compression stroke cylinder 12C for the reverse rotation operation of the engine is executed. The ECU 2 is configured to output a switching signal for switching to the drive state. Then, based on this switching signal, the automatic transmission mechanism 50 increases the operating pressure of the corresponding friction elements 67 to 71 so as to select the gear position corresponding to the vehicle speed, and after the reverse rotation operation of the engine is finished, Until the intake stroke cylinder 12D reaches compression top dead center for the first time (for example, time T12), the corresponding friction elements 67 to 71 are completely engaged and the switching to the drive state is completed. The predetermined time from the execution of the initial combustion to the output of the switching signal is appropriately set from this viewpoint.

このように、エンジンの再始動条件が成立した時点T10で予測タービン回転速度Treが影響回転速度Triを上回っている場合に、再始動に伴う燃焼を停止時膨張行程気筒12Aで実行してから自動変速機構50をドライブ状態に切換完了されると、逆駆動力がクランク軸3に作用することになるが、この逆駆動力が作用する前に停止時圧縮行程気筒12Cおよび停止時膨張行程気筒12Aでの燃焼が実行されるため、自動変速機構50の切換に伴う逆駆動力によってピストン13の移動による再始動性の悪化を防止することができる。しかも、停止時吸気行程気筒12Dのピストン13が再始動後最初に圧縮上死点を迎えるまでの再始動不安定期間に自動変速機構50が切り換えられるので、逆駆動力がクランク軸3に対して正転方向に作用することになり、この逆駆動力をエンジンの再始動の際のアシストとして利用することができ、図12(b)に二点鎖線で示すように逆駆動力を用いてアシストしない場合に比べて、停止時吸気行程気筒12Dが最初に圧縮上死点を迎える際のエンジン回転速度の落ち込みを抑制することができ、これによりエンジンを確実に再始動させることができる。また、逆駆動力による再始動のアシストがエンジンの逆転作動後に作用するので、このエンジンの逆転作動が阻害されることもなく、停止時膨張行程気筒12Aの筒内圧力を有効に高めるて停止時膨張行程気筒12Aの燃焼エネルギーを充分に得ることができる。   As described above, when the predicted turbine rotational speed Tre exceeds the influence rotational speed Tri at the time T10 when the engine restart condition is satisfied, the combustion is automatically performed after the combustion associated with the restart is executed in the stop expansion stroke cylinder 12A. When the transmission mechanism 50 is switched to the drive state, reverse driving force is applied to the crankshaft 3. Before the reverse driving force is applied, the stop compression stroke cylinder 12C and the stop expansion stroke cylinder 12A are applied. Therefore, the deterioration of restartability due to the movement of the piston 13 can be prevented by the reverse driving force accompanying the switching of the automatic transmission mechanism 50. In addition, since the automatic transmission mechanism 50 is switched during an unstable restart period until the piston 13 of the intake stroke cylinder 12D at the time of stop reaches the first compression top dead center after the restart, the reverse driving force is applied to the crankshaft 3. This reverse drive force acts in the forward direction, and this reverse drive force can be used as an assist when restarting the engine. As shown by a two-dot chain line in FIG. Compared to the case where the engine is not in operation, a drop in the engine rotation speed when the intake stroke cylinder 12D at the time of stopping first reaches the compression top dead center can be suppressed, whereby the engine can be reliably restarted. Further, since the restart assist by the reverse driving force is applied after the reverse rotation of the engine, the reverse rotation of the engine is not hindered, and the in-cylinder pressure of the stop expansion cylinder 12A is effectively increased during the stop. The combustion energy of the expansion stroke cylinder 12A can be sufficiently obtained.

なお、上記したが、エンジンの再始動条件が成立した場合であって、予測タービン回転速度Treが影響回転速度Triよりも低いと判定した場合には、ECU2は、所定時間の経過を待たず直ちに、自動変速機構50を切り換えるように制御している。すなわち、予測タービン回転速度Treが影響回転速度Triよりも低い場合には、逆駆動力がクランク軸3に作用することがなく、エンジンの逆転作動を妨げることもないことから、再始動条件の成立時に自動変速機構50に対して切換信号を出力するように構成されている。   As described above, when the engine restart condition is satisfied and it is determined that the predicted turbine rotational speed Tre is lower than the affected rotational speed Tri, the ECU 2 does not wait for the elapse of a predetermined time and immediately The automatic transmission mechanism 50 is controlled to be switched. That is, when the predicted turbine rotational speed Tre is lower than the influence rotational speed Tri, the reverse driving force does not act on the crankshaft 3 and does not hinder the reverse rotation operation of the engine. Sometimes, a switching signal is output to the automatic transmission mechanism 50.

そして、ECU2は、上記のようにして自動停止状態にあるエンジンについて、所定の再始動条件が成立した場合であって、停止時膨張行程気筒12Aのピストン13が所定の適正範囲内にある場合には、停止時圧縮行程気筒12Cにおいて初回燃焼を実行してエンジンを逆転作動させることにより、停止時膨張行程気筒12Aの筒内圧力を高め、このように筒内圧力が高まった状態で当該停止時膨張行程気筒12Aに対して燃料を噴射させて点火、燃焼を行わせるようにして、当該エンジンを自動的に再始動するように制御する。   Then, the ECU 2 is in the case where a predetermined restart condition is satisfied for the engine that is in the automatic stop state as described above, and the piston 13 of the stop-time expansion stroke cylinder 12A is within a predetermined appropriate range. Performs the initial combustion in the stop-time compression stroke cylinder 12C and reversely operates the engine, thereby increasing the in-cylinder pressure of the stop-time expansion stroke cylinder 12A. Control is performed so that the engine is automatically restarted by injecting fuel into the expansion stroke cylinder 12A to cause ignition and combustion.

具体的には、エンジン停止後に所定の再始動条件が成立したときは、ECU2によって自動的にエンジンを再始動する制御が行われるが、この際、ピストンの停止位置が膨張行程気筒において行程中間部付近の所定適正範囲内にある場合は、エンジンをいったん逆転作動させてから再始動させるものとなされている。   Specifically, when a predetermined restart condition is established after the engine is stopped, the ECU 2 automatically controls to restart the engine. At this time, the stop position of the piston is set at the middle of the stroke in the expansion stroke cylinder. If it is within a predetermined appropriate range in the vicinity, the engine is once reversely operated and then restarted.

このエンジンの再始動制御を図15および図16のタイムチャートに基づいて説明する。なお、エンジンの再始動制御はこれに限定するものではなく、その他の公知の再始動制御であってもよい。   This engine restart control will be described based on the time charts of FIGS. 15 and 16. The engine restart control is not limited to this, and may be other known restart control.

図15および図16に示すように、先ず圧縮行程気筒12C(第3気筒)において1回目の燃料噴射J2が行われ、その点火によって燃焼(図15中の(1))が行われる。この燃焼(1)による燃焼圧(図16中のa部分)で、圧縮行程気筒12Cのピストン13が下死点側に押し下げられてエンジンが逆転方向に駆動される。   As shown in FIGS. 15 and 16, first, the first fuel injection J2 is performed in the compression stroke cylinder 12C (third cylinder), and combustion ((1) in FIG. 15) is performed by the ignition. With the combustion pressure (part a in FIG. 16) due to this combustion (1), the piston 13 of the compression stroke cylinder 12C is pushed down to the bottom dead center side, and the engine is driven in the reverse direction.

上記エンジンの逆転作動に伴って停止時膨張行程気筒12A(第1気筒)のピストン13が上死点方向に動き始める。そして、膨張行程気筒12Aのピストン13が上死点側(望ましくは行程中央より上死点寄り)に移動し、上記気筒12A内の空気が圧縮された時点で燃料噴射J1が行われる。この噴射燃料の気化潜熱によって圧縮圧力が低減し、ピストン13がより上死点近付くので圧縮空気(混合気)の密度が増大する(図15中のb部分)。   With the reverse rotation of the engine, the piston 13 of the stop expansion stroke cylinder 12A (first cylinder) starts to move in the direction of top dead center. Then, when the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A moves to the top dead center side (preferably closer to the top dead center from the stroke center), the fuel injection J1 is performed when the air in the cylinder 12A is compressed. The compression pressure is reduced by the latent heat of vaporization of the injected fuel, and the piston 13 comes closer to the top dead center, so the density of the compressed air (air mixture) increases (part b in FIG. 15).

上記膨張行程気筒12Aのピストン13が上死点に充分に近付いた時点で当該気筒12Aに対する点火が行われて、上記噴射燃料(J1)が燃焼し(図14中の(2))、その燃焼圧(図15中のc部分)によりエンジンが正転方向に駆動される。   When the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A is sufficiently close to top dead center, the cylinder 12A is ignited, and the injected fuel (J1) is combusted ((2) in FIG. 14). The engine is driven in the forward direction by the pressure (c portion in FIG. 15).

また、圧縮行程気筒12Cに対して適当なタイミングで可燃空燃比よりもリッチな燃料が噴射(J3)されることにより(図14中の(3))、この圧縮行程気筒12Cでは燃焼させないものの、燃料噴射による気化潜熱によって上記圧縮行程気筒12Cの圧縮圧力が低減され(図14中のd部分)、これに応じて当該圧縮上死点(始動開始から最初の圧縮上死点)を超えるために消費される膨張行程気筒12Aの最初の燃焼エネルギーが低減されることになる。   Further, fuel (J3) richer than the combustible air-fuel ratio is injected into the compression stroke cylinder 12C at an appropriate timing ((3) in FIG. 14). The compression pressure of the compression stroke cylinder 12C is reduced by the latent heat of vaporization caused by the fuel injection (part d in FIG. 14), and accordingly, the compression top dead center (the first compression top dead center from the start of starting) is exceeded. The initial combustion energy of the consumed expansion stroke cylinder 12A is reduced.

さらに、次の燃焼気筒である吸気行程気筒12Dにおける燃料噴射(J4)の時期を、燃料の気化潜熱によって気筒内の温度、および圧縮圧力を低下させる適正なタイミング(図14中の(4)に示すように、例えば圧縮行程の中期以降)に設定しているため、上記吸気行程気筒12Dの圧縮行程で圧縮上死点前に自着火することが防止される。また、上記吸気行程気筒12Dの点火時期が圧縮上死点以降に設定されていることも相俟って、圧縮上死点前での燃焼が防止される(図15中のe部分)。つまり燃料噴射(J4)によって圧縮圧力を低減させるとともに圧縮上死点前の燃焼を行わないことにより、膨張行程気筒12Aにおける初回燃焼のエネルギーが上記圧縮上死点(エンジン始動開始時点から2番目の圧縮上死点)を超えるために消費されるのを抑制することができる。   Further, the timing of fuel injection (J4) in the intake stroke cylinder 12D, which is the next combustion cylinder, is set to an appropriate timing ((4) in FIG. 14) for reducing the temperature in the cylinder and the compression pressure by the vaporization latent heat of the fuel. As shown, for example, after the middle stage of the compression stroke), self-ignition before the compression top dead center is prevented in the compression stroke of the intake stroke cylinder 12D. Further, in combination with the ignition timing of the intake stroke cylinder 12D being set after the compression top dead center, combustion before the compression top dead center is prevented (part e in FIG. 15). That is, by reducing the compression pressure by the fuel injection (J4) and not performing the combustion before the compression top dead center, the energy of the first combustion in the expansion stroke cylinder 12A becomes the compression top dead center (second from the start of engine start). It is possible to suppress consumption to exceed the compression top dead center).

このようにして膨張行程気筒12Aにおける初回燃焼(図14中の(2))のエネルギーにより、再始動開始後の最初の圧縮上死点(図14中の(3))と、2番目の圧縮上死点(図14中の(4))とを超えることが可能となり、円滑で確実な始動性を確保することができ、これ以降、通常運転に移行する。   Thus, the first compression top dead center ((3) in FIG. 14) after the start of restart and the second compression by the energy of the first combustion ((2) in FIG. 14) in the expansion stroke cylinder 12A. It is possible to exceed the top dead center ((4) in FIG. 14), it is possible to ensure a smooth and reliable startability, and thereafter, shift to normal operation.

上記ECU2によりエンジンを自動停止、再始動させる際の制御動作を図16〜図18に示すフローチャートに基づいて説明する。   The control operation when the ECU 2 automatically stops and restarts the engine will be described based on the flowcharts shown in FIGS.

図16は、このエンジンの自動停止、再始動制御のメインフローチャートを示す。この制御動作がスタートすると、まず、燃料噴射停止条件(以下、FC条件という)が成立しているか否かを判定する(ステップS1)。このFC条件は、エンジンの自動停止条件に含まれる条件であり、当実施形態では車両減速時の所定期間について実行される減速時の燃料噴射停止条件と兼用されいてる。具体的には、FC条件として、エンジン回転速度Neが予め設定された1200rpm程度に設定された燃料噴射停止用の判断基準値Nfcよりも大きいか否かが判定されるとともに、車速が所定値(例えば10km/h)以上で、かつアクセルセンサ34がOFF状態にあるか否かが判定される。   FIG. 16 shows a main flowchart of the automatic stop / restart control of the engine. When this control operation starts, it is first determined whether or not a fuel injection stop condition (hereinafter referred to as FC condition) is satisfied (step S1). This FC condition is a condition included in the engine automatic stop condition. In this embodiment, the FC condition is also used as a fuel injection stop condition during deceleration executed for a predetermined period during vehicle deceleration. Specifically, as the FC condition, it is determined whether or not the engine rotational speed Ne is larger than a predetermined reference value Nfc for stopping fuel injection set to about 1200 rpm that is set in advance, and the vehicle speed is set to a predetermined value ( For example, it is determined whether it is 10 km / h) or more and the accelerator sensor 34 is in an OFF state.

このステップS1でYESと判定された場合には、車速センサ38によって検出された車速に基づいて、トルクコンバータ51のロックアップクラッチ64が解放されている非ロックアップ領域であるか否かが判定される(ステップS2)。すなわち、トルクコンバータ51のロックアップクラッチ64は車速に応じてECU2から出力される信号に基づいて断続されるように構成されており、このロックアップクラッチ64が締結されている間は車両の減速時に通常行われる減速時燃料噴射の停止によって燃費削減効果を得ることができることから、この減速時燃料噴射の停止をまず利用するように構成されている。従って、エンジンの自動停止のための燃料噴射の停止は、停車状態、或いは、車両の減速時であって減速時燃料噴射の停止制御が可能な走行状態を外れた場合に実行され、また減速時燃料噴射の停止がなされている状態でロックアップ領域を外れたときは自動停止のための燃料噴射の停止としてこの減速時燃料噴射の停止が利用されるように構成されている。よって、この車両の走行状態が非ロックアップ領域にあることという条件も自動停止条件に含まれることになる。   If it is determined as YES in step S1, it is determined based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 38 whether or not the lockup clutch 64 of the torque converter 51 is in a non-lockup region. (Step S2). That is, the lock-up clutch 64 of the torque converter 51 is configured to be engaged / disengaged based on a signal output from the ECU 2 in accordance with the vehicle speed, and the vehicle is decelerated while the lock-up clutch 64 is engaged. Since the fuel consumption reduction effect can be obtained by stopping the fuel injection at the time of deceleration performed normally, the stop of the fuel injection at the time of deceleration is first used. Therefore, the stop of the fuel injection for the automatic engine stop is executed when the vehicle is stopped or when the vehicle is decelerating and the vehicle is out of the traveling state in which the fuel injection stop control at the time of deceleration can be controlled. When the fuel injection is stopped, when the vehicle goes out of the lockup region, the fuel injection stop at the time of deceleration is used as the fuel injection stop for the automatic stop. Therefore, the condition that the running state of the vehicle is in the non-lockup region is also included in the automatic stop condition.

上記ステップS2でYESと判定された場合には、図17に示すエンジン自動停止、再始動制御が実行され(ステップS3)、その後エンジンが再始動した場合に通常のエンジン制御に移行して(ステップS4)リターンされる。上記エンジン自動停止、再始動制御については後述する。   If the determination in step S2 is YES, the engine automatic stop and restart control shown in FIG. 17 is executed (step S3). Then, when the engine is restarted, the routine proceeds to normal engine control (step S3). S4) Returned. The engine automatic stop and restart control will be described later.

一方、上記ステップS2でNOと判定されてロックアップクラッチ64が締結状態にあると判定された場合には、車両減速時の所定期間に亘って通常行われる減速時燃料噴射停止(減速時Fuel Cut)を実行すべく、各気筒12に対する燃料噴射を停止して(ステップS5)、リターンされる。なお、この減速時燃料噴射停止が実行されたままリターンされた場合であっても、FC条件が成立し、かつ、ロックアップクラッチ64が解放されている場合には(ステップS1,S2でともにYES)、減速時燃料噴射の停止を利用してそのまま後述するエンジンの自動停止、再始動制御が実行され、燃費改善効果を向上させることができる。   On the other hand, if it is determined NO in step S2 and it is determined that the lockup clutch 64 is in the engaged state, the fuel injection stop during deceleration that is normally performed over a predetermined period during vehicle deceleration (Fuel Cut during deceleration). ) Is stopped (step S5), and the process returns. Even when the deceleration fuel injection stop is executed and the return is performed, if the FC condition is satisfied and the lockup clutch 64 is released (YES in both steps S1 and S2). ) Using the stop of fuel injection at the time of deceleration, the engine automatic stop and restart control which will be described later is executed as it is, and the fuel efficiency improvement effect can be improved.

次に、ステップS1に戻ってこのステップ1でNO、すなわちFC条件が成立していないと判定されると、燃料噴射の停止(FC)が実行されているか否かが判定されて(ステップS6)、このステップS6でNOと判定された場合には、そのままリターンされ、一方、燃料噴射の停止が実行されていると判定された場合には(ステップS6でYES)、エンジンの通常制御に移行されることにより各気筒12に対する燃料噴射が復帰される(ステップS4)。   Next, returning to step S1, if it is determined NO in step 1, that is, if the FC condition is not satisfied, it is determined whether or not the fuel injection stop (FC) is executed (step S6). If it is determined NO in step S6, the process is returned as it is. On the other hand, if it is determined that the fuel injection is stopped (YES in step S6), the routine proceeds to normal control of the engine. Thus, the fuel injection to each cylinder 12 is restored (step S4).

ここで、図16に示すフローチャートのステップS3で実行されるエンジンの自動停止、再始動制御について、図17のフローチャートに基づいて説明する。   Here, the engine automatic stop and restart control executed in step S3 of the flowchart shown in FIG. 16 will be described based on the flowchart of FIG.

図16に示すフローチャートのステップS1およびS2において自動停止条件の一部が成立していると判定されると、エンジンの自動停止、再始動制御がスタートし、この自動停止条件の一部成立時点T0で、自動変速機構50をドライブ状態からニュートラル状態に切り換える(ステップS51)。この自動停止動作期間におけるニュートラル状態は、上記した後期段階のプリチャージ状態となっている。具体的には、ECU2から切替弁91、電動オイルポンプ62および油圧制御機構63の各ソレノイドバルブ82〜87等に対して信号を出力し、油圧制御機構63に元圧を供給するポンプをオイルポンプ61から電動オイルポンプ62に切り換えるとともに、各ソレノイドバルブ82〜87が調整されて解放状態にある摩擦要素67〜71および駆動力を伝達可能な締結状態にある摩擦要素67〜71をともに、クラッチクリアランスが無い当接位置にあるものの、駆動力が伝達可能な締結状態直前のスリップ状態に移行させる。すなわち、各摩擦要素67〜71をプリチャージ状態のニュートラル状態に移行させる。従って、このプリチャージのニュートラル状態では、迅速な締結状態への移行を確保しつつ、クランク軸3と車軸78,79との間で逆駆動力を含めた駆動力の伝達が切り離された状態となり、これにより再始動条件成立に対する応答性を向上させつつ、逆駆動力の影響を受けず所定の適正範囲にピストン13を停止させることが可能になる。   When it is determined in steps S1 and S2 of the flowchart shown in FIG. 16 that a part of the automatic stop condition is satisfied, the engine automatic stop / restart control is started, and a time point T0 at which this automatic stop condition is partially satisfied. Thus, the automatic transmission mechanism 50 is switched from the drive state to the neutral state (step S51). The neutral state in this automatic stop operation period is the above-described late-stage precharge state. Specifically, the oil pump is a pump that outputs signals from the ECU 2 to the switching valve 91, the electric oil pump 62, the solenoid valves 82 to 87 of the hydraulic control mechanism 63, and the like to supply the original pressure to the hydraulic control mechanism 63. In addition to switching from 61 to the electric oil pump 62, the solenoid valves 82 to 87 are adjusted and the friction elements 67 to 71 in the released state and the friction elements 67 to 71 in the engaged state capable of transmitting the driving force are both used as the clutch clearance. Although there is no contact position, the slipping state immediately before the fastening state in which the driving force can be transmitted is shifted. That is, the friction elements 67 to 71 are shifted to the precharged neutral state. Therefore, in the neutral state of this precharge, the transmission of the driving force including the reverse driving force is disconnected between the crankshaft 3 and the axles 78 and 79 while ensuring a quick transition to the engaged state. Thus, it is possible to stop the piston 13 within a predetermined appropriate range without being influenced by the reverse driving force while improving the response to the establishment of the restart condition.

次に、スロットル弁23の開度Kを15%に調整して(ステップS52)、ブースト圧Btを安定させてから、適正に自動停止可能かどうかを確認すべく停止適正条件が成立しているか否かの判定が行われる(ステップS53)。この停止適正条件は、停止時膨張行程気筒12Aのピストンを所定の適正範囲に停止させるエンジンの自動停止制御が可能であるか否かを最終的に確認するための条件であり、自動停止条件のうちの一つである。具体的には、クランク角センサ30,31により検出されたエンジン回転速度Neがエンジンの自動停止が可能な所定の範囲(例えば790〜1200rpmの範囲)にあるか否かが判定されるとともに、吸気圧センサ26により検出されたブースト圧Btがエンジンの自動停止が可能な所定の範囲(例えば−450〜−300mmHg)にあるか否かが判定される。なお、当実施形態では、この停止適正条件について、ピストン13を所定の適正範囲に停止させる精度を向上させるために、エンジン回転速度Neとブースト圧Btの両方が所定の範囲にあることを条件としているが、いずれか一方、好ましくはエンジン回転速度Neだけが所定の範囲にあることを条件とするものであってもよい。この場合でも、一定の精度を確保することができる。   Next, after adjusting the opening degree K of the throttle valve 23 to 15% (step S52) and stabilizing the boost pressure Bt, is the stop appropriate condition established to check whether the automatic stop can be properly performed? A determination of whether or not is made (step S53). The appropriate stop condition is a condition for finally confirming whether or not the automatic stop control of the engine for stopping the piston of the stop-time expansion stroke cylinder 12A within a predetermined appropriate range is possible. One of them. Specifically, it is determined whether or not the engine rotation speed Ne detected by the crank angle sensors 30 and 31 is within a predetermined range (for example, a range of 790 to 1200 rpm) where the engine can be automatically stopped. It is determined whether or not the boost pressure Bt detected by the atmospheric pressure sensor 26 is within a predetermined range (for example, −450 to −300 mmHg) in which the engine can be automatically stopped. In this embodiment, in order to improve the accuracy of stopping the piston 13 within a predetermined appropriate range, the engine stop speed Ne and the boost pressure Bt are both within a predetermined range. However, either one, preferably only the engine speed Ne may be within a predetermined range. Even in this case, a certain degree of accuracy can be ensured.

このステップS53でNOと判定された場合には、停止時膨張行程気筒12Aのピストン13を所定の適正範囲に停止させることが困難であることから、通常時のエンジン制御に移行すべく、自動変速機構50をニュートラル状態からドライブ状態に切り換える(ステップS54)。なお、図16に示すフローチャートのステップS5で減速時燃料噴射の停止が実行されている状態から次のルーチンでこのステップS54に移行してくる場合もあるが、この場合には、このステップS54で自動変速機構50がドライブ状態に切り換えられてから、ステップS4にリターンされてこのステップS4における通常のエンジン制御によって燃料噴射が復帰されることになる。   If it is determined as NO in step S53, it is difficult to stop the piston 13 of the expansion stroke cylinder 12A at the stop in a predetermined appropriate range. The mechanism 50 is switched from the neutral state to the drive state (step S54). In some cases, the process proceeds to step S54 in the next routine from the state where the deceleration-time fuel injection is stopped in step S5 of the flowchart shown in FIG. 16. In this case, in step S54, the process proceeds to step S54. After the automatic transmission mechanism 50 is switched to the drive state, the process returns to step S4, and fuel injection is restored by the normal engine control in step S4.

一方、ステップS53でYESと判定された場合には、車両の減速時に実行される減速時燃料噴射の停止が既に図16に示すフローチャートのステップS5で実施されているか否かの判定がなされ(ステップS55)、燃料噴射の停止が実行されていない場合には、スロットル弁23の開度Kが15%にされてから所定の時間が経過した時点T1で、各気筒12に対する燃料噴射の停止が実行され(ステップS56)、上記ステップS55でYESと判定された場合にはこのステップS56はスキップされる。なお、上記ステップS5を含めて、燃料噴射の停止が実行された場合には、その後予め設定された所定時間経過した時点で点火装置27による点火を停止させるように構成されている。   On the other hand, if it is determined as YES in step S53, it is determined whether or not the fuel injection during deceleration executed when the vehicle is decelerated has already been performed in step S5 of the flowchart shown in FIG. S55) If the fuel injection is not stopped, the fuel injection for each cylinder 12 is stopped at a time T1 when a predetermined time has elapsed since the opening K of the throttle valve 23 is set to 15%. (Step S56), and if it is determined YES in step S55, step S56 is skipped. If the fuel injection is stopped including step S5, ignition by the ignition device 27 is stopped when a preset predetermined time has passed.

そして、エンジン回転速度Neやエンジンの上死点回転速度ne等に基づいて、スロットル弁23の開度Kを制御して(ステップS57)、エンジン停止時における膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程気筒12Cの空気による圧縮反力を調整するとともに、エンジンの自動停止動作期間におけるオルタネータ28の発電量を制御して(ステップS58)クランク軸3の抵抗を通じてエンジンの回転速度を微調整し、これにより燃料噴射の停止時点T1以降、エンジン回転速度Neを予め実験等によって定められた基準ラインに沿って低下させ、ピストン13を所定の適正範囲に停止させる制御を行っている。   Then, based on the engine rotational speed Ne, the engine top dead center rotational speed ne, etc., the opening K of the throttle valve 23 is controlled (step S57), and the expansion stroke cylinder 12A and the compression stroke cylinder 12C when the engine is stopped are controlled. While adjusting the compression reaction force by air and controlling the power generation amount of the alternator 28 during the engine automatic stop operation period (step S58), the engine rotational speed is finely adjusted through the resistance of the crankshaft 3, thereby the fuel injection. After the stop time T1, the engine rotational speed Ne is decreased along a reference line determined in advance through experiments or the like, and control is performed to stop the piston 13 within a predetermined appropriate range.

このスロットル弁23の開度Kの制御およびオルタネータ28の目標発電電流Geの制御の一例について具体的に説明する。まずスロットル弁23の開度制御について、この燃料噴射の停止時点T1で、スロットル弁23を開弁して、その開度Kを上記調整開度(上記例では15%)よりも大きな値(例えば30%)に設定する。その後、エンジンの回転速度Neが予め790rpm程度に設定された基準速度N1以下になったか否かが判定されることにより、図10および図11に示す燃料噴射の停止時点T1の後に、エンジンの回転速度Neが低下し始めたか否かが判定され、低下し始めたと判定された時点T2でスロットル弁23を閉止状態としてその開度Kを0%とする。この結果、スロットル弁23が開放されて大気圧に近付くように上昇したブースト圧Btがスロットル弁23の閉止操作に応じてスロットル弁23から気筒12までの移動に伴う所定の時間差をもって低下し始めることになる。   An example of control of the opening degree K of the throttle valve 23 and control of the target generated current Ge of the alternator 28 will be specifically described. First, regarding the opening degree control of the throttle valve 23, at the fuel injection stop time T1, the throttle valve 23 is opened, and the opening degree K is larger than the adjusted opening degree (15% in the above example) (for example, 30%). Thereafter, it is determined whether or not the engine rotational speed Ne has become equal to or lower than a reference speed N1 set in advance to about 790 rpm, so that after the fuel injection stop time T1 shown in FIG. 10 and FIG. It is determined whether or not the speed Ne has started to decrease. At a time T2 when it is determined that the speed Ne has started to decrease, the throttle valve 23 is closed and its opening degree K is set to 0%. As a result, the boost pressure Bt that has risen so as to approach the atmospheric pressure when the throttle valve 23 is opened starts to decrease with a predetermined time difference accompanying the movement from the throttle valve 23 to the cylinder 12 in accordance with the closing operation of the throttle valve 23. become.

次に、オルタネータ28の目標発電電流制御について、上記燃料噴射の停止時点T1でオルタネータ28の目標発電電流Geを0に設定して発電を停止させる。そして、エンジン回転速度Neが予め790rpm程度に設定された基準速度N1以下に低下した時点T2で、オルタネータ28の目標発電電流Geを予め60A程度に設定された初期値に設定してオルタネータ28を作動させる発電制御を開始する。これにより、エンジンのクランク軸3には所定の回転抵抗が作用することになる。続いて、エンジンの上死点回転速度neが所定の制御適正範囲になった場合に、その時点T3の上死点回転速度neに対応したオルタネータ28の目標発電電流Geを設定する。この制御適正範囲は、予め設定されたエンジン回転速度の時間変化を示す基準ラインに沿ってエンジンの回転速度Neが低下している過程で、例えばエンジンが停止状態となる前の4番目の圧縮上死点を通過する時点T3における上死点回転速度neに基づいて設定された値であり、具体的には480〜540rpmの範囲内に設定されている。なお、この上死点回転速度neに対応したオルタネータ28の目標発電電流Geは、ECU2に予め記憶され、上死点回転速度neと目標発電電流Geとの関係を示すマップに基づいて決定される。   Next, regarding the target generated current control of the alternator 28, the power generation is stopped by setting the target generated current Ge of the alternator 28 to 0 at the fuel injection stop time T1. Then, at the time T2 when the engine speed Ne drops below the reference speed N1 set to about 790 rpm in advance, the target generated current Ge of the alternator 28 is set to the initial value set to about 60 A in advance and the alternator 28 is operated. The power generation control to be started is started. As a result, a predetermined rotational resistance acts on the crankshaft 3 of the engine. Subsequently, when the engine top dead center rotational speed ne falls within a predetermined control appropriate range, the target power generation current Ge of the alternator 28 corresponding to the top dead center rotational speed ne at that time T3 is set. This appropriate control range is the fourth compression level before the engine is stopped, for example, in the process of decreasing the engine speed Ne along the reference line indicating the time change of the engine speed set in advance. The value is set based on the top dead center rotational speed ne at the time T3 when passing through the dead center, and specifically, is set within a range of 480 to 540 rpm. The target generated current Ge of the alternator 28 corresponding to the top dead center rotational speed ne is stored in advance in the ECU 2 and is determined based on a map showing the relationship between the top dead center rotational speed ne and the target generated current Ge. .

このようなスロットル弁23の開度制御、オルタネータ28の目標発電電流制御がエンジン回転速度Ne等に応じて実行させるのと併行して、例えばアクセルセンサ34がONになる等の燃料噴射の復帰条件が成立しているか否かが判定される(ステップS59)。このステップS59でYESと判定されると、各気筒12に対する燃料噴射が復帰されてリターンされてステップS4に示す通常のエンジン制御に移行する。   In parallel with the opening degree control of the throttle valve 23 and the target generated current control of the alternator 28 being executed in accordance with the engine speed Ne or the like, for example, a return condition for fuel injection such as the accelerator sensor 34 being turned on. Whether or not is established is determined (step S59). If YES is determined in this step S59, the fuel injection for each cylinder 12 is restored and returned, and the routine proceeds to normal engine control shown in step S4.

一方、ステップS59でNOと判定された場合には、エンジンが停止状態になったか否かを判定し(ステップS61)、エンジンが停止されるまで上記ステップS57〜S59が繰り返し実行されることになる。そして、このステップS61でYESと判定された時点でエンジンの再始動制御が実行されて(ステップS62)、図16に示すフローチャートにリターンされる。   On the other hand, if NO is determined in step S59, it is determined whether or not the engine is stopped (step S61), and steps S57 to S59 are repeatedly executed until the engine is stopped. . Then, when it is determined YES in step S61, engine restart control is executed (step S62), and the process returns to the flowchart shown in FIG.

次に、図17に示すフローチャートのステップS62で実行されるエンジンの再始動制御について、図18のフローチャートに基づいて説明する。   Next, engine restart control executed in step S62 of the flowchart shown in FIG. 17 will be described based on the flowchart of FIG.

図17のステップS61で、エンジンが完全に停止したことが確認されると、自動変速機構50の切換に先立って、ECU2により予測タービン回転速度Treが算出され、この予測タービン回転速度Treが影響回転速度Triよりも低いか否かが判定され(ステップS101)、YESと判定された場合には、摩擦要素67〜71を締結状態としてもトルクコンバータ51のタービン55からポンプインペラ54に逆駆動力が伝達されないため、当該逆駆動力によってクランク軸3が回転駆動することがないことから、自動変速機構50をニュートラル状態からドライブ状態に切り換えて(ステップS102)、後の再始動条件の成立時に備える。このドライブ状態のとき、締結される摩擦要素67〜71は、車速センサ38によって検出された車速に基づいて図6のマップに基づいて決定される。なお、この自動変速機構50の切換にあたってクランク角センサ30,31に基づいてピストン13の移動を検出してもよく、ピストン13が移動していると判定した場合には、後述するスタータモータによってエンジンの再始動をアシストさせるものであってもよい。   When it is confirmed in step S61 in FIG. 17 that the engine has completely stopped, the predicted turbine rotational speed Tre is calculated by the ECU 2 prior to the switching of the automatic transmission mechanism 50, and this predicted turbine rotational speed Tre is influenced by the affected rotation. It is determined whether or not the speed is lower than the speed Tri (step S101). If it is determined YES, the reverse driving force is applied from the turbine 55 of the torque converter 51 to the pump impeller 54 even when the friction elements 67 to 71 are in the engaged state. Since the crankshaft 3 is not rotationally driven by the reverse driving force because it is not transmitted, the automatic transmission mechanism 50 is switched from the neutral state to the driving state (step S102) to prepare for the later establishment of the restart condition. In this drive state, the friction elements 67 to 71 to be fastened are determined based on the map of FIG. 6 based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 38. When the automatic transmission mechanism 50 is switched, the movement of the piston 13 may be detected based on the crank angle sensors 30 and 31. If it is determined that the piston 13 is moving, the engine is operated by a starter motor described later. It may be one that assists restarting.

次に、所定のエンジン再始動条件が成立したか否かが判定され(ステップS103)、NOと判定された場合には当該再始動条件が成立するまで待機する。一方、このステップS103でYESと判定された場合、例えば、加速のためのアクセル操作等が行われた場合、バッテリー電圧が低下した場合、或いはエアコンが作動した場合等には、エンジンの再始動を開始する(ステップS104)。   Next, it is determined whether or not a predetermined engine restart condition is satisfied (step S103). If it is determined NO, the process waits until the restart condition is satisfied. On the other hand, when it is determined YES in step S103, for example, when an accelerator operation for acceleration is performed, when the battery voltage is reduced, or when the air conditioner is activated, the engine is restarted. Start (step S104).

この再始動のための具体的制御は特に限定するものではないが、例えば次のように構成することができる。すなわち、停止時圧縮行程気筒12Cの空気量を算出して、空燃比がリッチ状態となるように燃料噴射を行うとともに、この噴射された燃料の気化時間を考慮して設定した時間の経過後に、当該気筒12Cに対して点火を行う。この停止時圧縮行程気筒12Cに対する点火は、クランク角センサ30,31の立ち上がり、または立ち下がりを検出することによりエンジンが回転されるまで繰り返し行われる。これにより、エンジンが逆転作動して停止時圧縮行程気筒12Cの筒内圧力が高められる。   Although the specific control for this restart is not specifically limited, For example, it can comprise as follows. That is, the amount of air in the stop-time compression stroke cylinder 12C is calculated, fuel injection is performed so that the air-fuel ratio becomes rich, and after a time set in consideration of the vaporization time of the injected fuel, Ignition is performed on the cylinder 12C. The ignition to the compression stroke cylinder 12C at the time of stop is repeatedly performed until the engine is rotated by detecting the rising or falling of the crank angle sensors 30, 31. As a result, the engine is operated in reverse to increase the in-cylinder pressure of the compression stroke cylinder 12C when stopped.

次に、停止時膨張行程気筒12Aの空気量に対する所定の空燃比を予め定めたマップにより決定して、当該空燃比となるように燃料を噴射して上記エンジンの逆転作動によって筒内圧力が高まった気筒12Aに対して点火を行う。これにより、エンジンが正転方向に作動し始める。   Next, a predetermined air-fuel ratio with respect to the air amount in the stop expansion stroke cylinder 12A is determined by a predetermined map, fuel is injected so as to be the air-fuel ratio, and the in-cylinder pressure is increased by the reverse operation of the engine. The cylinder 12A is ignited. As a result, the engine starts to operate in the forward rotation direction.

そして、圧縮行程気筒12Cに対して予め定められたマップにより求められた量の燃料を、当該圧縮行程気筒12Cの後半に噴射して、当該噴射燃料の気化潜熱によって当該気筒12Cの圧縮上死点付近における圧縮反力が低減されることにより圧縮上死点を容易に越えることが可能となる。この停止時圧縮行程気筒12Cの2回目の燃焼の後、続いて圧縮上死点を迎える停止時吸気行程気筒12Dに対して例えば空燃比がリーン状態となるように燃料噴射を行うとともに、逆トルクの発生を抑制するため、点火時期を上死点以降に遅延して点火してからステップS4に示す通常のエンジン制御に移行する。   Then, an amount of fuel obtained from a map determined in advance for the compression stroke cylinder 12C is injected into the latter half of the compression stroke cylinder 12C, and the compression top dead center of the cylinder 12C is caused by the latent heat of vaporization of the injected fuel. By reducing the compression reaction force in the vicinity, the compression top dead center can be easily exceeded. After the second combustion of the stop-time compression stroke cylinder 12C, fuel injection is performed to the stop-time intake stroke cylinder 12D that reaches the compression top dead center so that, for example, the air-fuel ratio is in a lean state, and the reverse torque In order to suppress the occurrence of this, the ignition timing is delayed after the top dead center and ignited before the normal engine control shown in step S4 is performed.

一方、ステップS101に戻って、予測タービン回転速度Treが影響回転速度Tri以上であると判定された場合には(ステップS101でNO)、摩擦要素67〜71を締結状態とするとトルクコンバータ51のタービン55からポンプインペラ54に対して逆駆動力が作用してピストン13が移動することになるので、上記所定のエンジン再始動条件の成立を判定しつつ(ステップS105)、当該再始動条件が成立する場合を除き待機状態となされる。   On the other hand, returning to step S101, if it is determined that the predicted turbine rotational speed Tre is greater than or equal to the affected rotational speed Tri (NO in step S101), the turbine of the torque converter 51 is assumed to be in the engaged state. Since the reverse drive force acts on the pump impeller 54 from 55 and the piston 13 moves, it is determined that the predetermined engine restart condition is satisfied (step S105), and the restart condition is satisfied. It will be in a standby state except in some cases.

次に、ステップS105でエンジンの再始動条件が成立したと判定された場合には、上記ステップS104で説明したエンジンの再始動が開始されるとともにECU2に内蔵されているタイマーのカウントが開始される(ステップS106)。   Next, when it is determined in step S105 that the engine restart condition is satisfied, the restart of the engine described in step S104 is started and the count of the timer built in the ECU 2 is started. (Step S106).

そして、このタイマーによる計測時間がエンジンの逆転作動のための停止時圧縮行程気筒12Cにおける初回燃焼を実行してから所定時間(例えば0.05秒)の経過を待って(ステップS107)、自動変速機構50に対してニュートラル状態からドライブ状態に切り換えるための切換信号を出力することにより、エンジンの正転作動後に自動変速機構50の切換を完了させて(ステップS108)、リターンされる。すなわち、上記所定時間は、自動変速機構50が切換信号を受けてから実際に駆動力が伝達されるドライブ状態に切換完了されるまでのタイムラグを考慮に入れて設定されており、この切換完了の時期がエンジンの正転作動後であって停止時吸気行程気筒12Dが再始動後最初に迎える圧縮上死点までの間になるように設定されている。従って、ECU2に内蔵された上記タイマーによって、エンジンの再始動時におけるピストン13の正転作動時から、停止時吸気行程気筒12Dのピストン13が最初に迎える圧縮上死点を通過するまでの再始動不安定期間内に自動変速機構50が切り換えられることになる。このように、エンジンの逆転作動が終了した後に自動変速機構50がドライブ状態に切り換えられるので、車軸78,79からの逆駆動力によってエンジンの逆転作動が阻害されることなく、停止時膨張行程気筒12Aの筒内圧力を充分に高めることができる。しかも、エンジンの正転作動時にこの逆駆動力が作用することにより、停止時吸気行程気筒12Dが再始動後最初に圧縮上死点を迎える再始動不安定期間においてエンジンの再始動を補助することができ、より確実な再始動が可能となる。   The time measured by this timer waits for the elapse of a predetermined time (for example, 0.05 seconds) after executing the initial combustion in the stop-time compression stroke cylinder 12C for the reverse rotation operation of the engine (step S107), and the automatic shift By outputting a switching signal for switching from the neutral state to the driving state to the mechanism 50, the switching of the automatic transmission mechanism 50 is completed after the forward rotation of the engine (step S108), and the process returns. That is, the predetermined time is set in consideration of a time lag from when the automatic transmission mechanism 50 receives the switching signal until the driving state where the driving force is actually transmitted is completed. The timing is set so that it is after the forward rotation of the engine and until the compression top dead center at which the intake stroke cylinder 12D at the time of stop comes first after the restart. Therefore, the above-mentioned timer built in the ECU 2 restarts the piston 13 of the stop-time intake stroke cylinder 12D from the time when the piston 13 of the stop-time intake stroke cylinder 12D first passes through the compression top dead center when the engine is restarted. The automatic transmission mechanism 50 is switched within the unstable period. Thus, since the automatic transmission mechanism 50 is switched to the drive state after the reverse rotation operation of the engine is completed, the reverse rotation force of the axles 78 and 79 does not impede the reverse rotation operation of the engine, and the stop expansion stroke cylinder. The in-cylinder pressure of 12A can be sufficiently increased. In addition, the reverse driving force acts during forward rotation of the engine, thereby assisting the restart of the engine in the unstable restart period in which the stop-time intake stroke cylinder 12D first reaches the compression top dead center after the restart. Can be restarted more reliably.

以上に説明したように、ECU2は、エンジンの再始動条件が成立した場合であって、車速センサ38の検出結果に基づいて車両が走行していると判定した場合に、予測タービン回転速度Treを算出し、この予測タービン回転速度Treが影響回転速度Tri以上であると判定した場合に、自動変速機構50をニュートラル状態からドライブ状態に切り換えるように制御するので、車輪側からの逆駆動力を利用してエンジンを再始動させることができる。従って、エンジンを逆転作動させてから再始動させることと相俟って、上記逆駆動力により上記再始動不安定期間におけるエンジン回転速度の低下幅を抑えることができ、これによりエンジンを確実に再始動させることができる。しかも、ECU2は、エンジンの正転作動時から、停止時吸気行程気筒12Dのピストン13が最初に迎える圧縮上死点を通過するまでの再始動不安定期間の所定時期に、自動変速機構50の切り換えが完了されるように制御するので、逆駆動力がエンジンの逆転作動に対して影響を与えることもなく、逆転作動を伴う再始動による効果を最大限に引き出すことができる。   As described above, the ECU 2 sets the predicted turbine rotational speed Tre when the engine restart condition is satisfied and when it is determined that the vehicle is traveling based on the detection result of the vehicle speed sensor 38. When the calculated turbine rotational speed Tre is determined to be equal to or greater than the influence rotational speed Tri, the automatic transmission mechanism 50 is controlled so as to be switched from the neutral state to the driving state, so that the reverse driving force from the wheel side is used. Then, the engine can be restarted. Therefore, coupled with restarting the engine after reverse operation, the reverse driving force can suppress the decrease in the engine rotation speed during the unstable restart period, thereby reliably restarting the engine. Can be started. Moreover, the ECU 2 operates the automatic transmission mechanism 50 at a predetermined time in the restart instability period from when the engine rotates forward until the piston 13 of the intake stroke cylinder 12D at the stop passes through the compression top dead center. Since the control is performed so that the switching is completed, the reverse driving force does not affect the reverse rotation operation of the engine, and the effect by the restart accompanying the reverse rotation operation can be maximized.

なお、以上説明したエンジンの始動装置は、本発明に係る始動装置が適用される装置の一実施形態であって、装置の具体的な構成等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、変形例を以下に説明する。   The engine starting device described above is an embodiment of the device to which the starting device according to the present invention is applied, and the specific configuration of the device is appropriately changed without departing from the gist of the present invention. This is possible, and modifications will be described below.

(1)上記実施形態では省略しているが、エンジン再始動時であって所定の条件成立時、例えばピストン停止位置が所定の適正範囲内にない場合や、適正範囲内にある場合でもその停止位置が適正範囲の境界に近い場合、或いは始動後の所定時期までにエンジン回転速度が所定値に達しない場合等に、始動モータによるアシストを伴う制御を行うようにしてもよい。この場合でもエンジンの燃焼によるエネルギーによってスタータモータの負担を軽減することができる。ただし、この場合には、各気筒内へ直接、噴射される燃料の気化霧化及び空気との混合が十分に進むように、燃料噴射弁16により吸気行程で燃料を噴射させるようにするのが好ましい。   (1) Although omitted in the above embodiment, even when the engine is restarted and a predetermined condition is satisfied, for example, when the piston stop position is not within the predetermined proper range or within the proper range, the stop is performed. When the position is close to the boundary of the appropriate range, or when the engine rotation speed does not reach a predetermined value by a predetermined time after the start, control with assistance by the start motor may be performed. Even in this case, the burden on the starter motor can be reduced by the energy generated by the combustion of the engine. However, in this case, the fuel injection valve 16 may inject the fuel in the intake stroke so that vaporization and atomization of the injected fuel and mixing with the air proceed sufficiently directly into each cylinder. preferable.

(2)上記実施形態において、逆駆動力を利用して再始動をアシストする場合に、自動変速機構50におけるドライブ状態への切換時期を、停止時圧縮行程気筒12Cでの初回燃焼を実行してから予め定めた一定の期間(上記実施形態では0.05秒)が経過した所定時期に設定しているが、この切換時期はこれに限定するものではない。例えば、この切換時期について、上記期間の始期を停止時膨張行程気筒12Aでの燃焼時期等に設定してもよいし、また上記期間を停止時圧縮行程気筒12Cのピストン13の停止位置に応じて変更してもよい。さらに、クランク角センサ30,31によってエンジンの正転作動が検出された後であって、停止時吸気行程気筒12Dのピストン13が最初の圧縮上死点を越える前の所定時期に設定してもよい。   (2) In the above embodiment, when assisting restart using reverse driving force, the automatic transmission mechanism 50 switches to the drive state by performing initial combustion in the stop-time compression stroke cylinder 12C. Is set to a predetermined time after a predetermined period (0.05 seconds in the above embodiment) has elapsed, but this switching time is not limited to this. For example, for this switching timing, the start of the period may be set to the combustion timing in the stop-time expansion stroke cylinder 12A, or the period may be set according to the stop position of the piston 13 of the stop-time compression stroke cylinder 12C. It may be changed. Further, even after the forward rotation operation of the engine is detected by the crank angle sensors 30 and 31, the piston 13 of the intake stroke cylinder 12D at the time of stop is set to a predetermined time before exceeding the first compression top dead center. Good.

(3)上記実施形態では、予測タービン回転速度Treが影響回転速度Triを下回った際に自動変速機構50をニュートラル状態からドライブ状態に切り換えるものとなされているが、この切換にあたってピストン13の動きをクランク角センサ30,31等によって監視させてもよい。そして、ピストン13が移動した場合には、あらためてピストン13が適正範囲内に停止しているか否かを判定し、必要に応じて上記始動モータによってアシストするように構成してもよい。   (3) In the above embodiment, the automatic transmission mechanism 50 is switched from the neutral state to the drive state when the predicted turbine rotational speed Tre falls below the influence rotational speed Tri. The monitoring may be performed by the crank angle sensors 30, 31 and the like. When the piston 13 moves, it may be determined again whether or not the piston 13 is stopped within an appropriate range, and the starter motor may assist as necessary.

(4)上記実施形態では、エンジンの自動停止動作期間において、自動変速機構50を後期段階のプリチャージ状態としているが、初期段階のプリチャージ状態とするものであってもよく、この場合でもプリチャージ状態としない場合に比べてエンジンの再始動条件の成立後の応答性を向上させることができる。   (4) In the above embodiment, the automatic transmission mechanism 50 is in the late-stage precharge state during the engine automatic stop operation period, but it may be in the early-stage precharge state. Responsiveness after establishment of the engine restart condition can be improved as compared with the case where the charging state is not established.

(5)上記実施形態では、エンジンの再始動にあたって筒内噴射を実施しているが、ポート噴射を採用してもよい。   (5) In the above embodiment, in-cylinder injection is performed when the engine is restarted, but port injection may be employed.

本発明に係る始動装置を備えたエンジンの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an engine provided with a starter according to the present invention. エンジンの吸気系および排気系の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the intake system and exhaust system of an engine. 本発明に係る始動装置における自動変速機構の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the automatic transmission mechanism in the starter which concerns on this invention. 同自動変速機構における摩擦要素の作動状態と変速段との関係例を示す関係図である。It is a relationship figure which shows the example of a relationship between the operating state of the friction element in the automatic transmission mechanism, and a gear stage. 本発明に係る始動装置における油圧制御機構の油圧制御回路の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the hydraulic control circuit of the hydraulic control mechanism in the starting device which concerns on this invention. 同始動装置における車速とスロットル開度に応じた自動変速機構の切換マップである。It is a switching map of the automatic transmission mechanism according to the vehicle speed and the throttle opening in the starting device. 同自動変速機構におけるソレノイドバルブの作動状態と変速段との関係例を示す関係図である。It is a relationship figure which shows the example of a relationship between the operating state of the solenoid valve in the automatic transmission mechanism, and a gear stage. 同自動変速機構の油圧制御回路における作動圧の時間変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time change of the working pressure in the hydraulic control circuit of the automatic transmission mechanism. 本発明に係る始動装置におけるブロック図である。It is a block diagram in the starting device concerning the present invention. エンジン停止時におけるエンジン回転速度の変化状態、スロットル開度および目標発電電流等の変化状態を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change state of the engine speed at the time of an engine stop, change states, such as a throttle opening and a target electric power generation current. エンジン停止、再始動時における選択ギヤ、タービン回転速度および車速等を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the selection gear at the time of an engine stop and restart, a turbine rotational speed, a vehicle speed, etc. エンジン停止、再始動時における選択ギヤ、タービン回転速度および車速等を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the selection gear at the time of an engine stop and restart, a turbine rotational speed, a vehicle speed, etc. エンジン停止時のエンジン回転速度と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 the correlation with the engine speed at the time of an engine stop, and a piston stop position. エンジンの再始動時における燃焼動作等を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the combustion operation etc. at the time of engine restart. エンジンの再始動時におけるエンジン回転速度の変化状態等を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change state etc. of the engine speed at the time of engine restart. エンジンの制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control operation of an engine. エンジンの自動停止、再始動時における制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control action at the time of an automatic stop and restart of an engine. エンジンの再始動時における制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control action at the time of engine restart. 従来のエンジンの始動装置における再始動時のエンジンの回転数の経時変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the time-dependent change of the rotation speed of the engine at the time of restart in the conventional engine starting device.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン本体
2 ECU(停止再始動制御手段、タービン回転速度予測手段)
3 クランク軸
12 気筒
13 ピストン
30,31 クランク角センサ(エンジン回転速度検出手段)
34 車速センサ(車速検出手段)
36 タービン用回転センサ
50 自動変速機構
51 トルクコンバータ
63 油圧制御機構
67〜72 摩擦要素
Tre 回転速度
Tri 影響回転速度
1 Engine body 2 ECU (stop / restart control means, turbine rotation speed prediction means)
3 Crankshaft 12 Cylinder 13 Piston 30, 31 Crank angle sensor (engine speed detection means)
34 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means)
36 Turbine Rotation Sensor 50 Automatic Transmission Mechanism 51 Torque Converter 63 Hydraulic Control Mechanism 67-72 Friction Element Tre Rotation Speed Tri Influenced Rotation Speed

Claims (4)

車両の走行中においても成立可能に設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときに、エンジンに対する燃料供給を停止してエンジンを自動的に停止させるとともに、エンジン停止後において再始動条件が成立したときに、エンジン停止時に圧縮行程にある気筒で燃焼を行わせることによりエンジンを逆転方向に所定量作動させて、エンジン停止時に膨張行程となる気筒の筒内圧力を高めてから、この膨張行程となる気筒で燃焼を行わせることによりエンジンを正転方向に回転させて再始動させる停止再始動制御手段を備えたエンジンの始動装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、車輪側への駆動力の伝達が可能なドライブ状態と車輪側への駆動力の伝達が切り離されたニュートラル状態との間で切換可能な自動変速機構とを備え、
上記停止再始動制御手段は、エンジンの自動停止条件が成立したときに上記自動変速機構がドライブ状態からニュートラル状態に切り換えられるとともに、エンジンの再始動条件が成立した場合であって上記車速検出手段の検出結果に基づいて車両が走行中であると判定した場合に、エンジンの再始動時におけるピストンの正転作動時から、エンジン停止時に吸気行程にある気筒のピストンが最初に迎える圧縮上死点を通過するまでの再始動不安定期間の所定時期に、上記自動変速機構がニュートラル状態からドライブ状態に切換完了されるように制御することを特徴とする車両のエンジンの始動装置。
When the engine automatic stop condition that can be satisfied even when the vehicle is running is satisfied, the fuel supply to the engine is stopped and the engine is automatically stopped, and the restart condition is satisfied after the engine is stopped. Sometimes, when the engine is stopped, combustion is performed in the cylinder in the compression stroke, the engine is operated in a predetermined amount in the reverse direction, and the cylinder pressure of the cylinder that becomes the expansion stroke when the engine is stopped is increased. An engine starter having stop / restart control means for rotating the engine in the forward rotation direction and restarting the engine by performing combustion in a cylinder,
Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, and an automatic transmission mechanism capable of switching between a driving state in which driving force can be transmitted to the wheel side and a neutral state in which transmission of driving force to the wheel side is disconnected. ,
The stop / restart control means is configured to switch the automatic transmission mechanism from the drive state to the neutral state when the engine automatic stop condition is satisfied, and to detect the vehicle speed detecting means when the engine restart condition is satisfied. When it is determined that the vehicle is running based on the detection result, the compression top dead center at which the piston of the cylinder in the intake stroke first hits when the engine is stopped from the forward rotation of the piston when the engine is restarted. An engine starter for a vehicle, wherein the automatic transmission mechanism is controlled to be switched from a neutral state to a drive state at a predetermined time in an unstable restart period until passing.
トルクコンバータを含む上記自動変速機構がニュートラル状態にあるときにドライブ状態に切り換えられた場合の上記トルクコンバータのタービン回転速度を予測するタービン回転速度予測手段をさらに備え、
上記停止再始動制御手段はこのタービン回転速度予測手段の検出結果に基づいて上記タービンの予測回転速度が、車輪側からの逆駆動力によってエンジンのクランク軸が回転される所定の影響回転速度以上であると判定した場合に、上記自動変速機構のニュートラル状態からドライブ状態への切換完了時期を、上記再始動不安定期間の所定時期となるように設定することを特徴とする請求項1記載の車両のエンジンの始動装置。
Turbine rotation speed prediction means for predicting the turbine rotation speed of the torque converter when the automatic transmission mechanism including the torque converter is switched to the drive state when the automatic transmission mechanism is in the neutral state;
Based on the detection result of the turbine rotational speed predicting means, the stop / restart control means has a predicted rotational speed of the turbine equal to or higher than a predetermined influence rotational speed at which the crankshaft of the engine is rotated by the reverse driving force from the wheel side. 2. The vehicle according to claim 1, wherein when it is determined that the automatic transmission mechanism is switched, a timing for completing the switching from the neutral state to the drive state of the automatic transmission mechanism is set to be a predetermined time of the restart unstable period. Engine starter.
上記停止再始動制御手段は、上記再始動不安定期間における自動変速機構に対する切換信号の出力時期を、エンジン停止時に膨張行程にある気筒での初回燃焼前の所定の時期に設定することを特徴とする請求項2記載の車両のエンジンの始動装置。   The stop / restart control means sets the output timing of the switching signal to the automatic transmission mechanism during the restart unstable period to a predetermined timing before the first combustion in the cylinder in the expansion stroke when the engine is stopped. The engine starting device for a vehicle according to claim 2. 上記自動変速機構は、流体圧制御により断続される複数の摩擦要素を有し、これらの摩擦要素を断続することにより上記ニュートラル状態とドライブ状態とを切り換えるように構成されるとともに、上記停止再始動制御手段は、上記ニュートラル状態として、上記摩擦要素に接続される所定の流体路に作動流体を所定の流体圧になるまで充填させたプリチャージ状態とすることを特徴とする請求項2または請求項3記載の車両のエンジンの始動装置。   The automatic speed change mechanism has a plurality of friction elements that are interrupted by fluid pressure control, and is configured to switch between the neutral state and the drive state by intermittently connecting these friction elements, and the stop and restart 3. The control means according to claim 2, wherein the neutral state is a precharge state in which a predetermined fluid path connected to the friction element is filled with a working fluid until a predetermined fluid pressure is reached. 3. A starter for a vehicle engine according to 3.
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