JP2007023815A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アイドルストップ車両においてエンジン停止条件成立後の再始動要求時に、容易にエンジンの再始動を行うことができるエンジン制御装置を提供する。
【解決手段】所定のエンジン停止条件成立Ｓｔ時に筒内噴射エンジン１への燃料供給を停止するエンジン制御装置であって、エンジン停止条件成立後のエンジン停止前に所定の再始動要求Ｓｄがあると、その時点でのエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅａより大きい場合には圧縮行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせ、エンジン回転速度が所定値Ｎｅａを下回る場合には圧縮行程気筒及び膨張行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせて、エンジン１を再始動させることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、筒内噴射エンジンのエンジン制御装置に関するもので、特に、筒内噴射エンジンを搭載したアイドルストップ車両に好適なエンジン制御装置に関する。

車両の停車時等に、燃費低減およびＣＯ２排出量抑制等のため、一旦、所定の停止条件が成立すると自動的にエンジンを停止させ、その後に車両の再始動要求があると自動的にスタータを駆動させてエンジンを再始動させ、車両を発進させることができるようにしたアイドルストップエンジンが知られている。

このようなアイドルストップ機能を有した車両の一例が、特開２００４−３３２５９８号公報（特許文献１）に開示される。ここにはエンジン停止中におけるスタータ始動と燃焼始動とを始動条件に応じて切り換えるようにした筒内噴射式内燃機関の始動制御装置が開示される。特に、燃焼始動時の最初の圧縮行程噴射気筒の点火時期をスタータ始動時の点火時期よりも遅角させ、その際、最初の圧縮行程噴射気筒の燃焼圧力を有効な正回転方向のトルクに変換して、内燃機関のクランク軸を確実に正回転方向に駆動して始動することができるようにしている。

ところで、所定のエンジン停止条件が成立し、燃料供給が停止した後であっても、エンジンが自動停止に至る前に車両を再発進させたいような場合がある。例えば、特開２００２−１４７２６４号公報（特許文献２）には、エンジン停止条件成立後の再始動条件成立時に、エンジン回転速度がそれほど低回転とならず、燃料が確実に燃焼可能な状態にあるか否かを、エンジン回転速度が所定回転速度（例えば、３５０ｒｐｍ）以上であるか否かによって判別し、所定回転速度以上であれば、圧縮行程気筒に対して燃料噴射を再開するようにしている。この際、エンジン回転速度ではなくクランク角信号であるリファレンシャル信号そのものを判別の指標とし、燃料の燃焼が可能な状態であるか否かを判断するようにしている。

特開２００４−３３２５９８号公報 特開２００２−１４７２６４号公報

ところで、スタータによる再始動処理では一旦エンジンが停止されると、図８に実線で示すように、エンジン回転速度が低下し、その上で、再始動指令があったとしても、その場合、スタータが駆動され、スタータのピニオンギヤがフライホイール側のリングギヤに突入して噛合うことでエンジンの再始動が成されることとなる。しかし、エンジン停止条件成立後にフライホイールのリングギヤの回転が停止しない間に、再始動の要求があり、ピニオンギヤが回転するクランク軸側のギヤに突入すると、衝撃や異音が発生することとなり、実質的にエンジン停止完了までは、スタータによる再始動はできない状態にある。更に、各スタータによる再始動制御装置の簡素化を図ることも望まれている。

また、特許文献１に開示される燃焼始動によれば、スタータによらない始動が可能であるが、エンジンが停止していることを前提とした始動制御であるため、エンジン停止完了前のエンジン再始動要求には対応できない。
一方、特許文献２にはエンジン停止完了前のエンジン再始動要求に対応して、所定回転数以上であれば、圧縮行程記等に対して燃料噴射を再開することで、エンジン停止完了前の再始動を実現しているが、該再始動を確実に実現できる領域をより拡大することが望まれている。

本発明は以上のような経緯に基づき成されたもので、エンジン停止条件成立後でエンジンが停止しない間に再始動要求があった場合に、広範な回転数領域で容易にエンジンの再始動を行うことができるエンジン制御装置を提供するものである。

請求項１の発明は、所定のエンジン停止条件成立時に筒内噴射エンジンへの燃料供給を停止するエンジン制御装置において、上記エンジン停止条件成立後のエンジン停止前に所定の再始動要求があると、その時点でのエンジン回転速度が所定値より大きい場合には圧縮行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせ、エンジン回転速度が所定値を下回る場合には圧縮行程気筒及び膨張行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせて、エンジンを再始動させることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のエンジン制御装置において、上記所定の再始動要求がありエンジン回転速度が上記所定値より大きい場合には、吸気行程気筒にも燃料を噴射させることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載のエンジン制御装置において、上記所定の再始動要求がありエンジン回転速度が上記所定値より大きく、圧縮行程気筒のピストンが上死点寄りにある場合には、圧縮行程気筒への燃料噴射は行わず、吸気行程気筒に燃料を噴射させて次の圧縮行程に達した時点で点火を行わせてエンジンを再始動させることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載のエンジン制御装置において、上記所定の再始動要求がありエンジン回転速度が上記所定値を下回る場合には吸気行程気筒にも燃料を噴射させることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１記載のエンジン制御装置において、上記所定の再始動要求があり、上記エンジン回転速度が上記所定値を下回り膨張行程気筒のピストンが下死点寄りにある場合には膨張行程気筒への燃料噴射は行わず、圧縮行程気筒及び吸気行程気筒に燃料を噴射させ点火を順次行わせてエンジンを再始動させることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか一つに記載のエンジン制御装置において、上記エンジンが停止した後で上記所定の再始動要求があった場合は上記エンジンをスタータにより再始動させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、エンジン回転速度が所定値より大きな場合は、圧縮行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせ、エンジン回転速度が所定値を下回る場合は圧縮行程及び膨張行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせるので、広範な回転数領域で速やかにエンジンを再始動させることができる。

請求項２の発明によれば、エンジン回転速度が所定値より大きな場合には、吸気行程気筒にも燃料噴射を行うので、より確実にエンジンを再始動させることができる。

請求項３の発明によれば、エンジン回転速度が所定値より大きい場合でも圧縮行程気筒への燃料噴射では効果が少ない状況下では、その時点で吸気行程気筒に燃料供給して次の圧縮行程で点火を行わせてエンジンを確実に再始動させることができる。

請求項４の発明によれば、エンジン回転速度が所定値より小さい場合には、吸気行程気筒にも燃料噴射するので、より確実にエンジンの再始動を可能とすることができる。

請求項５の発明によれば、エンジン回転速度が所定値を下回る場合でも、膨張行程気筒への燃料噴射では効果が少ない状況下では、圧縮行程気筒及び吸気行程気筒に燃料噴射を再開させて、エンジンを確実に再始動させることができる。

請求項６の発明によれば、エンジンのクランク軸の回転停止後はスタータによりエンジンを再始動させるので、より確実な始動が可能になる。

以下、本発明の一実施形態としてのエンジン制御装置を説明する。
図１、２にはエンジン制御装置を装備するエンジン１を示した。このエンジン１は、燃料噴射モードを切換えることで吸気行程での燃料噴射（吸気行程噴射）とともに圧縮行程での燃料噴射（圧縮行程噴射）を実施可能な筒内噴射型火花点火式ガソリンエンジン（リーンバーンエンジン）であり、理論空燃比（ストイキ）での運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運転）の他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転）が実現可能である。

エンジン１は４気筒４サイクルエンジンであり、エンジン本体２内に４つの気筒３（詳しくは、図１に示す状態で左から順に１番気筒３Ａ、２番気筒３Ｂ、３番気筒３Ｃ、４番気筒３Ｄ）を有している。各気筒３にはピストン４が嵌挿され、ピストン４の上方に燃焼室Ｃが形成されている。各気筒の燃焼室Ｃには吸気路７より吸気が供給され、燃焼ガスが排気路８より排出される。各燃焼室Ｃには燃料噴射弁９によって燃料噴射が成され、点火プラグ１１により混合気の点火処理が成され、これによりピストンクランク機構５が燃焼エネルギーをクランク軸６の回転エネルギーに変換して、クラッチ１２、変速機１３、車軸１４、駆動輪１５側に伝達する。

エンジン１の吸気路７はエアクリーナ１６、スロットルバルブ１７、サージタンク１８、吸気多岐管１９、各燃焼室Ｃがこの順に配備される。排気路８は排気多岐管２１、不図示の排ガス浄化装置及びマフラー等を経て大気開放されている。
エンジン本体２内に配備されるクランク軸６はその一端にクランクプーリ２２を、他端にフライホイール２３をそれぞれ一体結合する。クラッチケーシング１２１内のフライホイール２３にはリングギヤ２４が一体形成される。エンジン本体２の側端部には嵌脱式のスタータ２５が設けられ、エンジンの始動時にスタータ２５が作動すると、ピニオンギヤ２６がフライホイール２３のリングギヤ２４に噛合してエンジンをクランキングするとともに、スタータ２５の非作動時には、ピニオンギヤ２６が後退してフライホイール２３との噛合を解除するようになっている。

スタータ２５は常開のリレーコイル２５１を介してバッテリ２７に接続される。このリレーコイル２５１はイグニションスイッチ２９のクランキング指令Ｓｃに応じてスタータ駆動回路２８から駆動出力を受け、この駆動出力で励磁された不図示のリレー接点が閉じることでスタータ２５が駆動し、エンジン１のクランキングが成される。なお、バッテリ２７には充電レベル検知器５８（図１にのみ表示した）が取り付けられ、これによりバッテリ電圧ＶｂがＥＣＵ３９に入力されるように形成される。

エンジンのクランク軸６には単位クランク角信号θｃ、気筒判別信号（基準信号）θｂ及びこれらに基づくエンジン回転速度Ｎｅ情報を検出するクランク角センサ１６が対設され、これは電子コントロールユニット（ＥＣＵ）３９に検出信号を出力する。エンジン本体２には不図示のウオータージャケットの水温ｔｗを検出する水温センサ５７が取り付けられる。

エンジン１のシリンダヘッド２ｈ（図１参照）には、点火プラグ１１とともに電磁式の燃料噴射弁９が取り付けられている。点火プラグ１１には高電圧を出力する点火ユニット（点火駆動回路）４２が接続されている。ここでの点火ユニット４２は不図示のタイミング制御回路と高圧電源回路と点火コイルとで構成される。なお、ＥＣＵ３９にはノック信号Ｓｎを出力するノックセンサ４３が接続され、このノック信号Ｓｎに応じて基準点火時期θｂを補正するようにしている。

燃料噴射弁９には不図示の燃料パイプを介して不図示の燃料タンクを含む燃料供給装置４４が接続されている。燃料供給装置４４は不図示の燃料タンク内の燃料を燃料噴射弁９に供給し、該燃料を燃料噴射弁９から燃焼室Ｃ内に向けて所望の燃圧で噴射可能である。なお、各燃料噴射弁９は、エンジンコントローラ（ＥＣＵ）３９の噴射信号を噴射駆動回路４５を介して受けて燃料噴射駆動を行う。
各気筒３の燃焼室Ｃは吸気弁４６及び排気弁４７が装備されている。これら吸気弁４６及び排気弁４７は、カムシャフト４８、４９等からなる動弁機構により駆動される。

サージタンク１８の上流はスロットル弁１７を収容する吸気管５１に連通する。スロットル弁１７は燃焼室Ｃに導入される吸気量を調節するスロットル駆動装置で駆動されている。スロットル駆動装置は電子制御式であり、不図示のアクセルペダルの操作量θａをアクセル開度センサ５２で検出し、この検出結果と他の情報量とに基づいてその制御機能部を成すエンジンコントローラ（ＥＣＵ）３９がスロットルバルブ１７の開度を決定するものである。スロットルバルブ１７は、これに付随して配設されたスロットルモータ５３によって開閉される。

また、スロットルバルブ１７に付随して、その開度θｓを検出するスロットルポジションセンサ５４及びアイドル信号Ｓａｉを出力するアイドルスイッチ５５も配設されている。エアクリーナ１６内には、吸気量Ｑａ情報を得るエアフローセンサ５６（図１中にのみ記載）が配備され、その情報はＥＣＵ３９に出力される。

エンジン制御装置のエンジンコントローラ（ＥＣＵ）３９は双方向性バスによって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３９１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３９２、ＤＲＡＭ（不揮発メモリ）３９３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３９０、各種センサの検出信号を受け入れる入力ポート３９４および各種制御指令信号を出力する出力ポート３９５を備え、特に、図３に示すように、エンジン駆動制御手段Ａ１と、気筒判別手段Ａ２と、再始動制御手段Ａ３と、スタータ駆動手段Ａ４としての機能を備える。
図３に示すように、エンジン駆動制御手段Ａ１は、燃料供給制御部ａ１、点火時期制御部ａ２、スロットル駆動制御部ａ３としての機能を備える。

ここで、燃料供給制御部ａ１は、暖機時、定常時、過渡時、及び、始動時等の各運転モードに応じて、現在の吸入空気量Ｑａ、エンジン回転数Ｎｅ相当の基本噴射量（噴射時間パルス幅に相当する）Ｔｉｎｊを求め、これに水温ｔｗ情報に応じた水温補正値δｔｗを加算して燃料噴射量Ｐｗ（＝Ｔｂｉｎｊ−δｑｗ）を決定する。更に、各運転モードに応じた噴射時期ｔｉを決定し、燃料噴射量Ｐｗを各気筒の燃料噴射弁９の噴射駆動回路４５にセットする。点火時期制御部ａ２は、エンジン回転数Ｎｅ相当の基本点火時期θｐｂをノックセンサ４３により得たノック信号Ｓｎに応じて一定量遅角処理して点火時期θｐを決定し、その点火時期θｐを各気筒の点火駆動回路４２にセットしている。

スロットル駆動制御部ａ３は、不図示のアクセルペダルの操作量θａをアクセル開度センサ５２で検出し、この検出結果と運転情報とからの補正量δθとに基づいてスロットルバルブ１７の目標開度を決定し、現開度を目標開度にスロットルモータ５３を用いて修正駆動する。
気筒判別手段Ａ２はクランク角センサ１６からの気筒判別信号（基準信号）θｂと単位クランク角信号θｃを常時取り込み、気筒判別信号（基準信号）θｂによって１番気筒３Ａの行程を判別すると共に単位クランク角信号θｃのカウントにより、現在のクランク角における４つの気筒の各クランク角位置を算出する機能を備える。
再始動制御手段Ａ３は、エンジン停止条件判別部Ａ３−１と、再始動条件判別部Ａ３−２と再始動駆動部Ａ３−３との機能を備える。

エンジン停止条件判別部Ａ３−１は、アイドル信号Ｓａｉのオン、水温ｔｗが暖気完了値以上、不図示のインヒビタスイッチからのニュートラル信号Ｓｈｎ、制動信号Ｂｋのオン、その他の所定のエンジン停止条件が全て成立するか否か判断し、成立時にエンジン停止条件成立信号Ｓｔを再始動駆動部Ａ３−３に出力する。再始動条件判別部Ａ３−２はアイドル信号Ｓａｉのオフ、不図示のインヒビタスイッチからの発進段信号Ｓｈ１のオン、制動信号Ｂｋのオフ、その他のエンジン再始動条件の何れかが入力すると再始動条件成立信号Ｓｄを再始動駆動部Ａ３−３に出力する。再始動駆動部Ａ３−３はエンジン停止条件成立信号Ｓｔを受けた場合、エンジン駆動制御手段Ａ１の燃料供給部ａ１に燃料カット指令Ｓｆｃを出力する。この後、再始動条件成立信号Ｓｄを受けた場合において、エンジンが停止していなければエンジン駆動制御手段Ａ１への燃料カット指令Ｓｆｃを解除してエンジンの再始動を図るが、エンジンが一旦停止している場合は、スタータ２５による再始動を行うべくスタータ駆動手段Ａ４に再始動指令Ｓｓを発し、スタータ２５をバッテリ２７に接続して、クランク軸６に回転トルクを与えて回転駆動してエンジン１のスタータでの再始動を図る。

なお、スタータ駆動手段Ａ４は、スタータでの再始動信号Ｓｓの他に、エンジンキーのスタータオン位置（始動位置）への切換を検知すると、リレーコイル２８をオンして励磁作動させ、これによっても、スタータ２５をバッテリ２７に接続し、スタータ２５を回転駆動する。この場合も、エンジン駆動制御手段Ａ１を駆動させてエンジン１の始動を図る。
以下、このように構成されたエンジン制御装置の作動を図４の制御特性説明図や、不図示のメインルーチン及び図５、図６のフローチャートを用いて説明する。

ＥＣＵ３９は図示しないエンジンキーのキーオンにより不図示のメインルーチンの制御に入る。ここでは、エンジンキーがスタータオン位置（始動位置）へ切換られることで、スタータ２５を回転駆動し、エンジン駆動制御手段Ａ１を駆動させてエンジン１の冷態時の始動を図る。この後、ＥＣＵ３９はエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度θａ、スロットル開度θｓ、吸入空気量Ｑａ、水温ｔｗ等の各値が各センサから最新検出値として取り込まれる。次いで、エンジン駆動制御手段Ａ１として、運転条件に応じて圧縮行程噴射モード、吸気行程噴射モード、等が算出され、それぞれのモードでの最適なエンジン出力を得るよう、現在の吸入空気量Ｑａ、エンジン回転数Ｎｅに基づき噴射時期を決定し、算出した燃料噴射量で各気筒の燃料噴射弁９を駆動する。しかも、エンジン回転数Ｎｅに基づき点火時期を決定し、その点火時期θｐに点火プラグ１１を着火処理し、アクセル開度θａに基づく目標開度θｓを決定して、同開度にスロットルバルブ１７の開度を修正駆動する。このようなメインルーチンの途中の所定の制御ステップ位置に達すると、図５，６の再始動制御ルーチンに達する。

ここでのステップｓ１では、最新の運転状態情報を各センサより取り込み、ストアする。次いでステップｓ２では後述の停止処理済みフラグＳＦＬＧが１か否か判別し、１でなければ、停止処理は行われていないと判断されてステップｓ３に進み、所定のエンジン停止条件が成立したか否かを判別する。ステップｓ３では例えば、車速がゼロで、アクセル開度が全閉で、ブレーキがオンのときにエンジン停止条件が成立したと判断し、該条件が成立していなければ前述のステップｓ１に戻るが、例えば、図４の時点ｔ１でエンジン停止条件が成立していればステップｓ４に進む。

ステップｓ４、５に進むと、燃料供給制御部ａ１へ燃料カットＳｆｃ指令を発し、エンジン停止の処理を行い（例えば、図４の時点ｔ２）、停止処理済みフラグＳＦＬＧをオンし、前述のステップｓ１に戻る。
一方、ステップｓ２でエンジン停止処理済みであることが判断されるとステップｓ６に進み、所定のエンジン再始動条件が成立しているか否かが判別される。ステップｓ６では変速機がＤレンジでブレーキスイッチがオフになると再始動条件が成立したと判断され、該条件が成立していなければ、前述のステップｓ１に戻るが、成立していれば、ステップｓ７に進む。

ステップｓ６よりステップｓ７に達すると、ここでは最新のエンジン回転速度Ｎｅ、各気筒（１番気筒３Ａ、２番気筒３Ｂ、３番気筒３Ｃ、４番気筒３Ｄ）のクランク角をそれぞれ検出し、ステップｓ８に達する。ここでは、クランク軸６の回転停止を判断し、停止前はステップｓ９に、停止ではステップｓ１０で通常の再始動処理、即ち、スタータ駆動手段Ａ４のスタータ駆動回路２８に再始動指令Ｓｓを発して、スタータ２５での再始動を行い、この回の制御を終了しメインルーチンに戻る。
クランク軸６の回転停止前にステップｓ９に達すると、ここでは第１の所定値Ｎｅａ（図４参照）を上回るか否か判断し、上回るとステップｓ１１に、下回るとステップｓ１６に進む。

エンジン回転速度が比較的高いことよりステップｓ１１に達すると、ここではその時点での４つの気筒（１番気筒３Ａ、２番気筒３Ｂ、３番気筒３Ｃ、４番気筒３Ｄ）の内の圧縮気筒（例えば、図４での時点ｔ３で１番気筒３Ａ）に燃料供給済みか否か判断し、供給済みではステップｓ１２で現吸気行程気筒（例えば、図４での時点ｔ３で３番気筒３Ｃ）に燃料噴射し、圧縮行程気筒にその上死点ＴＤＣ直前の所定点火時期に点火を行い、スタータ始動ではなく、燃焼エネルギーによるエンジンの再始動を行い、この回の制御を終了しメインルーチンに戻り、定常駆動モードに戻す。

一方、ステップｓ１１でＮｏ側のステップｓ１３に進むと現圧縮気筒のピストン位置が所定値（例えばクランク角で９０度）より下死点ＢＤＣ側か判断し、下死点側ではステップｓ１４に進み、現圧縮気筒に燃料噴射し、点火処理し、更に、現吸気行程気筒に燃料噴射を再開する。これにより現圧縮気筒の燃焼開始を図ると共に、回転が進んで吸気行程気筒側の圧縮行程上死点ＴＤＣ側での点火に伴う燃焼開始を図る。現圧縮気筒のピストン位置が所定値（例えばクランク角で９０度）より上死点ＴＤＣ側ではステップｓ１５に進み、ここでは吸気行程気筒への燃料噴射再開と回転が進んで圧縮行程に達した際の点火を行い、再始動を図る。

次に、ステップｓ９でエンジン回転速度Ｎｅが第１の所定値Ｎｅａ（図４参照）を下回るとして、ステップｓ１６に達するとする。この場合、図６のステップｓ１６に示すように、現膨張行程気筒（例えば、図４での時点ｔ４で３番気筒３Ｃ）のピストン位置が所定値（例えばクランク角で９０度）より上死点ＴＤＣ側か判断し、上死点側ではステップｓ１７に、下死点ＢＤＣではステップｓ１８に進む。

ステップｓ１７では現膨張気筒に燃料噴射し、即、点火処理し燃焼エネルギーによる回転トルクの発生を促し、更に、現圧縮行程気筒に燃料噴射を再開し、点火処理し、吸気行程気筒への燃料噴射の再開を行い、回転が進んでステップｓ１９において圧縮行程にあった気筒に上死点近傍で点火処理し、燃焼エネルギーによる回転トルクの発生を促し、再始動を図る。

一方、ステップｓ１６のＮｏ側のステップｓ１８に達すると、現膨張行程気筒（例えば、図４での時点ｔ４で３番気筒３Ｃ）のピストン位置が下死点ＢＤＣ側にきてしまっている場合、最新のエンジン回転速度Ｎｅ、各気筒（１番気筒３Ａ、２番気筒３Ｂ、３番気筒３Ｃ、４番気筒３Ｄ）のクランク角をそれぞれ検出し、ステップｓ２０に進む。ここでは、クランク軸６の回転停止を判断し、停止前は、ステップｓ２１に、停止（例えば、図４での時点ｔ５）ではステップｓ２２に進み、ここで通常のスタータによる再始動処理、即ち、スタータ駆動回路２８に再始動指令Ｓｓを発して、スタータ２５での再始動を指令し、この回の制御を終了しメインルーチンに戻る。

クランク軸６の回転停止前にステップｓ２１に達すると、ここでは、現膨張行程気筒（例えば、図４での時点ｔ４で３番気筒３Ｃ）のピストン位置が所定値（例えばクランク角で９０度）より上死点ＴＤＣ側か判断し、上死点側では上述のステップｓ１７に進み、下死点ＢＤＣ側ではステップｓ２３に達する。ステップｓ２３では、現圧縮気筒に燃料噴射し、更に、現吸気行程気筒に燃料噴射を再開する。これにより現圧縮気筒の点火処理を行うと共に、回転が進んで吸気行程気筒側の圧縮行程上死点ＴＤＣ側での点火に伴う燃焼開始を図る。

次いで、ステップｓ２４では最新のエンジン回転速度Ｎｅ、各気筒のクランク角をそれぞれ検出し、ステップｓ２５に進む。ステップｓ２５ではクランク軸６の回転停止を判断し、停止前は、ステップｓ２６に、停止（例えば、図４での時点ｔ５）ではステップｓ２２に進み、上述の通常の再始動処理を行う。
クランク軸の回転停止前にステップｓ２６に達すると、ここでは、現膨張行程気筒のピストン位置が所定値（例えばクランク角で９０度）より上死点ＴＤＣ側か判断し、上死点側では上述のステップｓ２７に進み、下死点ＢＤＣ側では再度ステップｓ２４、ｓ２５と進んでクランク軸６の回転停止を判断する。

ここでのピストン位置が上死点側でステップｓ２７に進むと、ここでは、現膨張行程気筒（例えば、図４での時点ｔ４で３番気筒３Ｃ）に燃料噴射済みか否か判断し、噴射済みでステップｓ２８に進むと、ここでは現膨張気筒に点火処理し、現圧縮行程気筒に点火処理し、燃焼エネルギーによる回転トルクの発生を促し、燃料噴射を再開し、吸気行程気筒への燃料噴射再開を行い、再始動を図る。

一方、ピストン位置が下死点側でステップｓ２９に進むと、ここでは、現膨張気筒に燃料噴射し、即、点火処理し、現圧縮行程気筒に燃料噴射し、吸気行程気筒への燃料噴射再開を行い、次いで、ステップｓ３０に進むと、エンジン回転が進み、圧縮行程気筒に上死点近傍で点火処理し、燃焼エネルギーによる回転トルクの発生を促し、再始動を図り、この回の制御を終了し、メインルーチンに戻る。

このように、図１のエンジン制御装置では、エンジン停止条件が成立してアイドルストップ処理開始となると、燃料噴射が停止される。ここでエンジン回転速度が徐々に低下するが、エンジンが完全に停止する前に再始動条件が成立すると、その時の状況に応じた形態で燃料噴射を再開し、燃焼エネルギーによる回転トルクの発生を促し、エンジン１を再始動することができる。特に、、本来、リングギヤ２４に嵌脱するピニオンギヤ２６を有するスタータ２５を用いた場合、エンジン停止前であると、図８に実線で示したように、再始動不可能領域であったものを、例えば、破線で示す再始動モードｅが得られるような領域Ｅ（図８は一例を示す）までは、再始動可能域とすることができる。この場合、スタータ２５のピニオンギヤ２６が回転するリングギヤ２４に突入することによる異音発生や衝撃を排除でき、違和感のないスムーズな再始動を達成できる。

更に、上述のステップｓ９の判断でエンジン回転速度Ｎｅが所定値より大きな場合に、現圧縮気筒に燃料噴射済みならば、吸気行程気筒に燃料噴射を行い、次の圧縮行程で確実に着火処理して、確実にエンジン１を再始動させることができる。また、回転速度Ｎｅが所定値より大きく、圧縮行程気筒に燃料噴射済みでなければ、圧縮行程気筒のピストン位置が下死点側であることを条件に圧縮行程気筒へ燃料を噴射させて、確実にエンジンを再始動させることができる。

しかも、ステップｓ１５に示すように、現圧縮行程気筒のピストン位置が上死点側にあるときは、その時点で吸気行程気筒に燃料噴射して次の圧縮行程で点火を行わせてエンジンを容易に再始動させることができる。
ステップｓ９の判断で、エンジン回転速度が所定値より小さい場合で、ピストン４が上死点寄りにある場合、ステップｓ１７に示すように、膨張行程気筒と圧縮行程気筒とに速やかに燃料噴射と点火処理を行い、エンジン１を容易に再始動させることができる。

更に、ステップｓ２３、ｓ２８、ｓ２９に示すように、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅａより小さいとしても、吸気行程気筒にも燃料噴射及び点火を順次行なって、エンジン１の再始動を可能とすることができる。特に、ステップｓ２８、ｓ２９のように、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅａを下回る場合でも、膨張行程気筒のピストン４が上死点ＴＤＣ寄りでは、圧縮行程気筒への燃料噴射と点火処理、及び、吸気行程気筒への燃料噴射を再開させて、エンジン１を再始動させることができる。
更に、ステップｓ１０、ｓ２２に示すように、エンジンのクランク軸６の回転停止後はスタータ２５によりエンジン１を再始動させることができ、衝撃や異音発生もない。

なお、図１に示したエンジン１はエンジン停止後の再始動をスタータ２５によるものとし、これに本願発明のエンジン制御装置を適用するとして説明したが、これに代えて、図７に示すように、スタータとしてモータジェネレータ６１を用いるエンジン１ａに本願発明を適用してもよい。ここではエンジン１ａの再始動時に、クランク軸６ａと一体のクランクプーリ６２にベルト６３を介してモータジェネレータ６１の回転を伝達できるようにしており、異音の発生のないエンジン再始動を行うが可能である。しかし、この場合、モータジェネレータ６１はバッテリ６６からの電流供給をインバータ６５により制御され、インバータ６５は不図示の制御手段に制御されるゲート駆動回路６４に駆動されることより、装置が複雑化するという問題があるが、本願発明のエンジン制御装置を適用することで、バッテリ６６の消費電力を抑制することができ、バッテリ６６の耐久性を向上させることができるという利点を引き出せる。

本発明の一実施形態としてのエンジン制御装置を装備したエンジンの概略構成図である。 図１のエンジンの概略側断面図である。 図１のエンジン制御装置の制御機能のブロック図である。 図１のエンジン制御装置が行う制御特性の説明図である。 図１のエンジン制御装置のＥＣＵが用いる再始動制御ルーチン上部のフローチャートである。 図１のエンジン制御装置のＥＣＵが用いる再始動制御ルーチン下部のフローチャートである。 本発明の他の実施例であるエンジン制御装置を装備するモータジェネレータを用いたエンジンの概略図である。 エンジン制御装置における従来の再始動不可能領域と本発明による再始動可能領域とを説明するためのエンジン回転速度の経時変化説明線図である。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
９ 燃料噴射弁
１１ 点火プラグ
２５ スタータ
θａ アクセル開度
Ａ１ エンジン駆動制御手段
Ａ２ 気筒判別手段
Ａ３ 再始動制御手段
Ａ３−１ エンジン停止条件判定部
Ａ３−２ 再始動条件判定部
Ｃ 燃焼室
Ｎｅ エンジン回転速度
Ｎｅａ 所定値
Ｓｄ 再始動条件成立信号
Ｓｔ エンジン停止条件成立信号

Claims (6)

1. 所定のエンジン停止条件成立時に筒内噴射エンジンへの燃料供給を停止するエンジン制御装置において、
   上記エンジン停止条件成立後のエンジン停止前に所定の再始動要求があると、その時点でのエンジン回転速度が所定値より大きい場合には圧縮行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせ、エンジン回転速度が所定値を下回る場合には圧縮行程気筒及び膨張行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせて、エンジンを再始動させることを特徴とするエンジン制御装置。
2. 請求項１記載のエンジン制御装置において、
   上記所定の再始動要求がありエンジン回転速度が上記所定値より大きい場合には、吸気行程気筒にも燃料を噴射させることを特徴とするエンジン制御装置。
3. 請求項１記載のエンジン制御装置において、
   上記所定の再始動要求がありエンジン回転速度が上記所定値より大きく、圧縮行程気筒のピストンが上死点寄りにある場合には、圧縮行程気筒への燃料噴射は行わず、吸気行程気筒に燃料を噴射させて次の圧縮行程に達した時点で点火を行わせてエンジンを再始動させることを特徴とするエンジン制御装置。
4. 請求項１記載のエンジン制御装置において、
   上記所定の再始動要求がありエンジン回転速度が上記所定値を下回る場合には吸気行程気筒にも燃料を噴射させることを特徴とするエンジン制御装置。
5. 請求項１記載のエンジン制御装置において、
   上記所定の再始動要求があり、
   上記エンジン回転速度が上記所定値を下回り膨張行程気筒のピストンが下死点寄りにある場合には膨張行程気筒への燃料噴射は行わず、圧縮行程気筒及び吸気行程気筒に燃料を噴射させ点火を順次行わせてエンジンを再始動させることを特徴とするエンジン制御装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一つに記載のエンジン制御装置において、
   上記エンジンが停止した後で上記所定の再始動要求があった場合は上記エンジンをスタータにより再始動させることを特徴とするエンジン制御装置。
   

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