JP2008215230A - Engine revolution stop control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン回転停止クランク角を制御する機能を備えたエンジン回転停止制御装置に関する発明である。 The present invention relates to an engine rotation stop control device having a function of controlling an engine rotation stop crank angle.
近年、特許文献1(特開2005−315202号公報)に記載されているように、エンジン自動停止・始動システム(アイドルストップシステム)を搭載した車両では、再始動性を向上させるために、エンジン停止時にエンジン回転停止クランク角を始動に適したクランク角範囲に制御することを目的として、エンジンを自動停止させる際に、オルタネータの目標電流値を予め大きな値に設定された初期値に上昇させた後に低下させる制御を実行するようにしたものがある。
上記特許文献1に記載のエンジン回転停止制御装置は、エンジンを自動停止させる際にオルタネータの負荷を制御することでエンジン回転停止クランク角を目標のクランク角範囲に制御しようとするものであるが、実際の制御では、ピストンが圧縮上死点を通過する時点で検出されたエンジン回転速度が480rpm〜540rpm内であるときに、予め設定されたマップを用いてオルタネータの目標電流値をその時点のエンジン回転速度に応じて設定するだけであるので(特許文献1の段落[0069]参照)、オルタネータ負荷の制御が大雑把であり、エンジン停止過程のエンジン回転挙動のばらつきを十分に補償することが困難である。このため、上記特許文献1のものでは、エンジン回転停止クランク角のばらつきを十分に低減できず、再始動性向上の効果が少ないと思われる。
The engine rotation stop control device described in
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、エンジン停止過程のエンジン回転挙動のばらつきを十分に補償することができて、エンジン回転停止クランク角を精度良く目標のクランク角範囲内に制御することができるエンジン回転停止制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances. Therefore, the object of the present invention is to sufficiently compensate for variations in engine rotation behavior during the engine stop process, and to accurately target the engine rotation stop crank angle. It is an object of the present invention to provide an engine rotation stop control device that can be controlled within a crank angle range.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、エンジン停止要求が発生したときに点火及び/又は燃料噴射を停止してエンジン回転を停止させるエンジン回転停止制御装置において、エンジン回転が目標停止クランク角で停止するまでの回転挙動(以下「目標軌道」という)を算出する目標軌道算出手段と、エンジン回転を停止させる際にエンジン回転挙動を前記目標軌道に合わせるようにエンジンの補機負荷を制御する停止制御手段とを備えた構成としたものである。この構成では、エンジン回転を停止させる際にエンジン回転挙動を目標軌道に合わせるようにエンジンの補機負荷を制御するため、エンジン停止過程のエンジン回転挙動のばらつきを十分に補償することができて、エンジン回転停止クランク角を精度良く目標のクランク角範囲内に制御することができる。
In order to achieve the above object, an invention according to
更に、請求項2のように、目標軌道としては、目標停止クランク角に至るまでのクランク角と目標エンジン回転速度との関係を所定クランク角間隔(例えば30CA間隔)で設定したものを用い、ロストルクを考慮したエネルギ保存則に基づいて目標軌道を目標停止クランク角を初期値としてクランク角を溯る方向に算出するようにすると良い。このようにすれば、目標停止クランク角に至るまでの目標軌道を精度良く設定することができる。
Further, as the target trajectory as in
この場合、請求項3のように、ロストルクを任意のエンジン回転速度(例えば150rpm)において低回転側のロストルクと高回転側のロストルクを切り替えるようにすると良い。これにより、ロストルクの精度を向上させることができる。 In this case, the loss torque may be switched between the low-rotation side loss torque and the high-rotation side loss torque at any engine speed (for example, 150 rpm). Thereby, the precision of loss torque can be improved.
また、請求項4のように、目標停止クランク角となるエンジン停止挙動中の任意のクランク角(例えばTDC)とエンジン回転速度の関係を初期値として求め、初期値として求めた任意のクランク角とエンジン回転速度に至るまでのクランク角と目標エンジン回転速度との関係を所定クランク角で設定したものを目標軌道としても良い。このとき、ロストルクを考慮したエネルギ保存則に基づいて目標軌道を先ほど求めた初期値を利用してクランク角を溯る方向に算出するようにすると良い。
Further, as in
更に、請求項5のように、初期値算出は、エンジンの停止挙動から任意のクランク角(例えばTDC)でのエンジン回転速度と停止クランク角の関係を学習し、任意のクランク角において目標停止クランク角となるエンジン回転速度を求め、算出したエンジン回転速度と任意のクランクを初期値とすればよい。このようにすれば、目標停止クランク角となる目標軌道の初期値を設定することができる。
Further, as in
これらの場合、請求項6のように、ロストルクを、少なくともポンピングロスとフリクションロスと補機負荷を合計して求めるようにしても良い。これにより、ロストルクを目標軌道に十分に反映させることができる。
In these cases, as in
また、請求項7のように、エンジン回転停止過程で制御する補機負荷として発電機の負荷を制御し、該発電機の制御可能な最大負荷よりも小さい所定負荷(以下「基準負荷」という)を基準にして該発電機の負荷をフィードバック制御するようにすると良い。このようにすれば、仮想的に発電機の負荷トルクを正負両方向に制御することが可能となり(基準負荷以下の負荷トルクを仮想的に負の負荷トルクとし、基準負荷以上の負荷トルクを正の負荷トルクとして発電機の負荷トルクを制御することが可能となり)、目標軌道へのエンジン回転挙動の追従性を向上できる。
Further, as in
この場合、請求項8のように、ロストルクを、少なくともポンピングロスとフリクションロスと前記基準負荷を合計して求めるようにすると良い。つまり、ロストルクに加算する補機負荷として基準負荷を加算すれば、発電機負荷のフィードバック制御を基準負荷を基準にして精度良く行うことができる。
In this case, as in
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の構成を概略的に説明する。
エンジン11の吸気ポート12に接続された吸気管13の途中には、スロットルバルブ14が設けられ、このスロットルバルブ14の開度(スロットル開度)TAがスロットル開度センサ15によって検出される。吸気管13には、スロットルバルブ14をバイパスするバイパス通路16が設けられ、このバイパス通路16の途中に、アイドルスピードコントロールバルブ17が設けられている。尚、バイパス通路16とアイドルスピードコントロールバルブ17を省略して、アイドル時もスロットルバルブ14の開度によって吸入空気量を調整してアイドル回転速度を制御する構成としても良い。
Hereinafter, an embodiment embodying the best mode for carrying out the present invention will be described.
First, the overall configuration of the engine control system will be schematically described with reference to FIG.
A
スロットルバルブ14の下流側には、吸気管圧力PMを検出する吸気管圧力センサ18が設けられ、各気筒の吸気ポート12の近傍には、燃料噴射弁19が取付けられている。
An intake
一方、エンジン11の排気ポート20に接続された排気管21の途中には、排気ガス浄化用の触媒22が設置されている。エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温THWを検出する冷却水温センサ23が設けられている。エンジン11のクランク軸24に取付けられたシグナルロータ25の外周に対向してクランク角センサ26が設置され、このクランク角センサ26からシグナルロータ25の回転に同期して所定クランク角毎(例えば30℃A毎)にクランクパルス信号CRSが出力される。また、エンジン11のカム軸27に取付けられたシグナルロータ28の外周に対向してカム角センサ29が設置され、このカム角センサ29からシグナルロータ28の回転に同期して所定のカム角でカムパルス信号CASが出力される。
On the other hand, an exhaust gas purifying
また、オルタネータ33(発電機)には、クランク軸24に連結されたクランクプーリ34の回転がベルト35を介して伝達される。これにより、エンジン11の動力でオルタネータ33が回転駆動されて発電するようになっている。このオルタネータ33の発電制御電流(フィールド電流)をデューティ制御することで、オルタネータ33の負荷を制御することができる。
Further, rotation of a
上述した各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)30に入力される。このECU30は、マイクロコンピュータを主体として構成され、各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて、燃料噴射弁19の燃料噴射量や噴射時期、点火プラグ31の点火時期を制御すると共に、アイドル運転中に所定の自動停止条件が成立してエンジン停止要求が発生したときに、点火及び/又は燃料噴射を停止してエンジン回転を停止させるアイドルストップを実行し、このアイドルストップによるエンジン停止中に運転者が車両を発進させる操作(例えばアクセル操作等)が行われたときに、所定の自動始動条件が成立してスタータ(図示せず)に通電してエンジン11をクランキングして再始動させる。
Outputs of the various sensors described above are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 30. The ECU 30 is mainly composed of a microcomputer, and controls the fuel injection amount and injection timing of the
更に、ECU30は、エンジン回転が目標停止クランク角で停止するまでの回転挙動(以下「目標軌道」という)を算出する目標軌道算出手段として機能すると共に、エンジン回転を停止させる際にエンジン回転挙動を目標軌道に合わせるようにオルタネータ33の負荷を制御する停止制御手段として機能する。
Further, the
ここで、目標軌道は、目標停止クランク角に至るまでのクランク角と目標エンジン回転速度との関係を所定クランク角間隔(例えば30CA間隔)で算出してテーブル(図3参照)に割り付けたものである。この目標軌道は、ロストルクを考慮したエネルギ保存則の関係式を用いて、目標停止クランク角を初期値としてクランク角を溯る方向に算出される(図2参照)。エネルギ保存則の関係式は次式で表される。 Here, the target trajectory is obtained by calculating the relationship between the crank angle to the target stop crank angle and the target engine speed at a predetermined crank angle interval (for example, 30 CA interval) and assigning it to a table (see FIG. 3). is there. This target trajectory is calculated in the direction of turning the crank angle with the target stop crank angle as an initial value using a relational expression of an energy conservation law that considers loss torque (see FIG. 2). The relational expression of the energy conservation law is expressed by the following expression.
Ne(i+1)2 =Ne(i)2 −2/J×{Tloss( θ(i) ) −Tref(Ne(i))}
ここで、Ne(i+1)は、現時点(i) よりも所定クランク角(本実施例では30CA)前の時点(i+1) のエンジン回転速度、Ne(i)は現時点(i) のエンジン回転速度、Jはエンジン11の慣性モーメント、Tloss( θ(i) )は、現時点(i) のクランク角θ(i) におけるポンピングロスとフリクションロスを合計したロストルクであり、予め設定された図12のマップを用いて、現時点(i) のクランク角θ(i) に応じたロストルクTloss( θ(i) )が算出される。Tref(Ne(i))は、現時点(i) のエンジン回転速度Ne(i)におけるオルタネータ33の基準負荷トルクである。
Ne (i + 1) 2 = Ne (i) 2 −2 / J × {Tloss (θ (i)) − Tref (Ne (i))}
Here, Ne (i + 1) is the engine rotation speed at a time point (i + 1) before a predetermined crank angle (30 CA in this embodiment) before the current time point (i), and Ne (i) is the current rotation speed at (i). Engine rotational speed, J is the moment of inertia of
上記エネルギ保存則の関係式において、「Tloss( θ(i) )−Tref(Ne(i))」は、ポンピングロスとフリクションロスとオルタネータ33の基準負荷トルクTref(Ne(i))を合計したロストルクに相当する。
In the relational expression of the above energy conservation law, “Tloss (θ (i)) − Tref (Ne (i))” is the sum of the pumping loss, the friction loss, and the reference load torque Tref (Ne (i)) of the
本実施例では、オルタネータ33の基準負荷トルクTref(Ne(i))は、図4に示すように、オルタネータ33の制御可能な最大負荷の半分(1/2)に設定されている。このようにすれば、オルタネータ33は、モータジェネレータと異なり、アシストトルクを出力できないという事情があっても、仮想的にオルタネータ33の負荷トルクを正負両方向に制御することが可能となり(基準負荷Tref 以下の負荷トルクを仮想的に負の負荷トルクとし、基準負荷Tref 以上の負荷トルクを正の負荷トルクとしてオルタネータ33の負荷トルクを制御することが可能となり)、目標軌道へのエンジン回転挙動の追従性を向上することができる。
In this embodiment, the reference load torque Tref (Ne (i)) of the
尚、オルタネータ33の基準負荷トルクTref(Ne(i))は、最大負荷の半分(1/2)に限定されず、例えば、最大負荷の1/3、1/4、2/3、3/4等であっても良く、要は、オルタネータ33の制御可能な最大負荷よりも小さく、0よりも大きい適宜の負荷を基準負荷トルクTref(Ne(i))に設定すれば良い。
0<Tref(Ne(i))<最大負荷
Note that the reference load torque Tref (Ne (i)) of the
0 <Tref (Ne (i)) <maximum load
図6(a)は、基準負荷トルクTref(Ne(i))=0に設定してエンジン回転停止制御を行った比較例を示している。この比較例では、オルタネータ33の負荷トルクを正方向にしか制御できないため、実エンジン回転挙動がオーバーシュートした場合は、実エンジン回転挙動を目標軌道に一致させることができなくなる。
FIG. 6A shows a comparative example in which the engine rotation stop control is performed by setting the reference load torque Tref (Ne (i)) = 0. In this comparative example, since the load torque of the
これに対して、本実施例のように、オルタネータ33の基準負荷トルクTref(Ne(i))を最大負荷よりも小さい適宜の負荷に設定すれば、図5に示すように、仮想的にオルタネータ33の負荷トルクを正負両方向に制御することが可能となるため、図6(b)に示すように、実回転挙動がオーバーシュートした場合でも、実回転挙動を目標軌道に一致させることができる。
On the other hand, if the reference load torque Tref (Ne (i)) of the
更に、本実施例では、図7に示すように、目標軌道を算出する際に、オルタネータ33の基準負荷トルクTref(Ne(i))に応じた目標軌道を算出し、エンジン回転停止制御中は、エンジン回転速度Ne(i)に応じた基準負荷トルクTref(Ne(i))を算出すると共に、現時点(i) のクランク角θ(i) における目標エンジン回転速度と実エンジン回転速度との偏差を小さくするようにベース負荷トルクを算出し、このベース負荷トルクに基準負荷トルクTref(Ne(i))を加算して要求負荷トルクTalt を求める(実際には、この要求負荷トルクTalt にプーリ比Ratioを乗算して要求軸トルクTalt.final に変換する)。そして、図8に示す要求負荷トルク特性を用いて、現時点(i) の要求負荷トルクTalt (要求軸トルクTalt.final )とエンジン回転速度Ne(i)に応じた発電指令(デューティDuty )を算出し、この発電指令(デューティDuty )でオルタネータ33の発電制御電流(フィールド電流)を制御してオルタネータ33の負荷トルクを制御する。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 7, when calculating the target trajectory, the target trajectory corresponding to the reference load torque Tref (Ne (i)) of the
このようなオルタネータ33の負荷トルクの制御を、エンジン回転速度がオルタネータ33の発電限界回転速度Nelow(図4参照)以下に低下するまで所定クランク間隔(例えば30CA間隔)で周期的に実行することで、エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるようにオルタネータ33の負荷トルクをフィードバック制御する。
Such control of the load torque of the
尚、図8に示す要求負荷トルク特性は、エンジン軸でのトルク特性であり、オルタネータ33の出力電圧が13.5Vで一定の場合の特性であり、出力電圧毎に同様の特性が設定されている。
以上説明したエンジン回転停止制御は、ECU30によって図9乃至図11の各ルーチンに従って実行される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。
The required load torque characteristic shown in FIG. 8 is a torque characteristic at the engine shaft, and is a characteristic when the output voltage of the
The engine rotation stop control described above is executed by the
[目標軌道算出ルーチン]
図9の目標軌道算出ルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう目標軌道算出手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ101で、目標軌道算出完了フラグが目標軌道の算出前を意味する「0」にセットされているか否かを判定し、この目標軌道算出完了フラグが目標軌道算出完了を意味する「1」にセットされていれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
[Target trajectory calculation routine]
The target trajectory calculation routine of FIG. 9 is executed at a predetermined period during engine operation, and serves as target trajectory calculation means in the claims. When this routine is started, first, at
一方、このステップ101で、目標軌道算出完了フラグ=0(目標軌道の算出前)と判定されれば、ステップ102に進み、ロストルクTloss( θ(i) )とオルタネータ33の基準負荷トルクTref(Ne(i))を用いて、次式で表されるエネルギ保存則の関係式を用いて次の時点(i+1) の目標エンジン回転速度Ne(i+1)の二乗を算出する。
On the other hand, if it is determined in
Ne(i+1)2 =Ne(i)2 −2/J×{Tloss( θ(i) )−Tref(Ne(i))}
ここで、Jはエンジン11の慣性モーメント、Tloss( θ(i) )は、ポンピングロスとフリクションロスを合計したロストルクであり、予め設定された図12のマップを用いて、現時点(i) のクランク角θ(i) に応じたロストルクTloss( θ(i) )を算出する。
Ne (i + 1) 2 = Ne (i) 2 −2 / J × {Tloss (θ (i)) − Tref (Ne (i))}
Here, J is the moment of inertia of the
上記エネルギ保存則の関係式において、「Tloss( θ(i) )−Tref(Ne(i))」は、ポンピングロスとフリクションロスとオルタネータ33の基準負荷トルクTref(Ne(i))を合計したロストルクに相当する。
In the relational expression of the above energy conservation law, “Tloss (θ (i)) − Tref (Ne (i))” is the sum of the pumping loss, the friction loss, and the reference load torque Tref (Ne (i)) of the
初期値は、i=0、θ(0) =60CA(目標停止クランク角)、Ne(0)=0rpm(停止時のエンジン回転速度)である。目標軌道は、目標停止クランク角(θ(0) =60CA)を初期値としてクランク角を溯る方向に所定クランク角毎(本実施例では30CA毎)に算出する。クランク角は、吸気ATDCで表現する。従って、θ(1) =30CA、θ(2) =0CA、θ(3) =150CA、θ(4) =120CA、θ(5) =90CA、θ(6) =60CA、θ(7) =30CA、θ(8) =0CA、θ(9) =150CA、……の順序で目標エンジン回転速度Ne(i+1)の二乗が算出される。 The initial values are i = 0, θ (0) = 60 CA (target stop crank angle), and Ne (0) = 0 rpm (engine speed at stop). The target trajectory is calculated for each predetermined crank angle (every 30 CA in this embodiment) in the direction of turning the crank angle with the target stop crank angle (θ (0) = 60 CA) as an initial value. The crank angle is expressed by intake ATDC. Therefore, θ (1) = 30 CA, θ (2) = 0 CA, θ (3) = 150 CA, θ (4) = 120 CA, θ (5) = 90 CA, θ (6) = 60 CA, θ (7) = 30 CA , Θ (8) = 0CA, θ (9) = 150CA,..., The square of the target engine speed Ne (i + 1) is calculated.
この後、ステップ103に進み、目標エンジン回転速度Ne(i+1)の二乗がエンジン回転停止制御を実行可能な最大エンジン回転速度Nemaxの二乗を越えたか否かを判定し、まだ最大エンジン回転速度Nemaxの二乗を越えていなければ、ステップ104に進み、目標軌道算出完了フラグを「0」に維持する(セットし直す)。 After this, the routine proceeds to step 103, where it is determined whether or not the square of the target engine speed Ne (i + 1) exceeds the square of the maximum engine speed Nemax at which the engine rotation stop control can be executed. If it does not exceed the square of Nemax, the process proceeds to step 104, and the target trajectory calculation completion flag is maintained at “0” (reset).
この後、ステップ105に進み、現在のクランク角θ(i) から演算間隔である30CAを差し引いて次のクランク角θ(i+1) を求める。
θ(i+1) =θ(i) −30
Thereafter, the process proceeds to step 105, and the next crank angle θ (i + 1) is obtained by subtracting 30CA which is the calculation interval from the current crank angle θ (i).
θ (i + 1) = θ (i) −30
この後、ステップ106に進み、次のクランク角θ(i+1) が「−30」であるか否かを判定し、次のクランク角θ(i+1) が「−30」であれば、次のクランク角θ(i+1) がTDCを越えると判断して、ステップ107に進み、次のクランク角θ(i+1) を吸気ATDC表現で「150」に書き替えると共に、目標停止クランク角θ(0) に至るまでのTDCの乗り越え回数をカウントするカウンタnをインクリメントして(n=n+1)、ステップ109に進む。 Thereafter, the routine proceeds to step 106, where it is determined whether or not the next crank angle θ (i + 1) is “−30”, and if the next crank angle θ (i + 1) is “−30”. Then, it is determined that the next crank angle θ (i + 1) exceeds TDC, and the routine proceeds to step 107, where the next crank angle θ (i + 1) is rewritten to “150” in the intake ATDC expression and the target stop The counter n that counts the number of times TDC has been crossed up to the crank angle θ (0) is incremented (n = n + 1), and the routine proceeds to step 109.
一方、上記ステップ106で、次のクランク角θ(i+1) が「−30」でないと判定されれば、次のクランク角θ(i+1) がまだTDCを越えないと判断して、ステップ107の処理を行わず、上記ステップ105で算出した次のクランク角θ(i+1) を変更せずに用いる。この後、ステップ109に進み、目標エンジン回転速度Ne(i+1)の二乗の平方根を算出して目標エンジン回転速度Ne(i+1)を求め、これを図3の目標軌道のテーブルに割り付けて、本ルーチンを終了する。尚、ECU30の演算負荷を低減するため、エンジン回転速度の二乗をそのままテーブルに割り付けても良い。図3の目標軌道のテーブルは、ECU30のメモリに記憶される。
On the other hand, if it is determined in
以上のような処理を繰り返して、目標停止クランク角(θ(0) =60CA)を初期値としてクランク角を溯る方向に30CA毎に目標エンジン回転速度Ne(i+1)の二乗を算出して図3の目標軌道のテーブルに目標エンジン回転速度Ne(i+1)を割り付ける処理を繰り返す。そして、上記ステップ103で、目標エンジン回転速度Ne(i+1)の二乗がエンジン回転停止制御を実行可能な最大エンジン回転速度Nemaxの二乗を越えたと判定された時点で、ステップ108に進み、目標軌道算出完了フラグを目標軌道算出完了を意味する「1」にセットして、ステップ109に進み、最後の目標エンジン回転速度Ne(i+1)の二乗の平方根を算出して目標エンジン回転速度Ne(i+1)を求め、これを図3の目標軌道のテーブルに割り付けて、本ルーチンを終了する。
The above processing is repeated, and the square of the target engine speed Ne (i + 1) is calculated every 30 CA in the direction of turning the crank angle with the target stop crank angle (θ (0) = 60 CA) as an initial value. The process of assigning the target engine speed Ne (i + 1) to the target trajectory table of FIG. 3 is repeated. When it is determined in
[エンジン回転停止制御ルーチン]
図10のエンジン回転停止制御ルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう停止制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ201で、エンジン停止要求(アイドルストップ信号)が発生したか否かを判定し、エンジン停止要求が発生していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了して、エンジン運転(燃料噴射制御及び点火制御)を継続する。
[Engine rotation stop control routine]
The engine rotation stop control routine of FIG. 10 is executed at a predetermined cycle during engine operation, and serves as stop control means in the claims. When this routine is started, it is first determined in
その後、上記ステップ201で、エンジン停止要求が発生したと判定された時点で、ステップ202に進み、現在のクランク角θとエンジン回転速度Ne を算出する。この後、ステップ203に進み、現在のクランク角θがオルタネータ33の負荷トルクの制御タイミング(吸気ATDCで0、30、60、90、120、150CAのいずれか)であるか否かを判定し、オルタネータ33の負荷トルクの制御タイミングでなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
Thereafter, when it is determined in
上記ステップ203で、現在のクランク角θがオルタネータ33の負荷トルクの制御タイミングであると判定されれば、ステップ204に進み、現在のクランク角θがエンジン回転停止制御を実行可能な最大エンジン回転速度Nemaxよりも低いか否かを判定し、現在のクランク角θが最大エンジン回転速度Nemax以上であれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
If it is determined in
これに対して、上記ステップ204で、現在のクランク角θが最大エンジン回転速度Nemaxよりも低いと判定されれば、ステップ205に進み、初期値設定完了フラグが目標軌道の初期値iの設定完了前を意味する「0」にセットされているか否かを判定し、この初期値設定完了フラグが「0」にセットされていれば、ステップ206に進み、目標軌道の初期値iを設定する。この際、図3の目標軌道のテーブルを参照して、現在のクランク角θとエンジン回転速度Ne に最も近い目標エンジン回転速度Netg に対応するi(目標停止クランク角までの算出回数)を目標軌道の初期値iとして設定する。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ207に進み、初期値設定完了フラグを初期値iの設定完了を意味する「1」にセットし、次のステップ208で、図3の目標軌道のテーブルを参照して、初期値iに対応する目標エンジン回転速度Netg を今回のエンジン回転停止制御における目標エンジン回転速度の初期値に設定して、図11のステップ209に進む。ここで、車両がMT車(マニュアルミッション車)の場合はクラッチが開放状態かどうか判断し、クラッチ開放・継合状態に応じた目標軌道を選択することもできる。 Thereafter, the process proceeds to step 207, where the initial value setting completion flag is set to “1”, which means that the initial value i has been set. The target engine speed Netg corresponding to i is set to the initial value of the target engine speed in the current engine rotation stop control, and the process proceeds to step 209 in FIG. Here, when the vehicle is an MT vehicle (manual transmission vehicle), it is possible to determine whether the clutch is in an open state, and to select a target track according to the clutch open / engaged state.
尚、上記ステップ205で、初期値設定完了フラグが初期値設定完了を意味する「1」にセットされていると判定されれば、上記ステップ206〜208の処理を飛び越して図11のステップ209に進む。
If it is determined in
このステップ209では、現在のエンジン回転速度Ne と目標エンジン回転速度Netg とオルタネータ33の基準負荷トルクTref(Ne) を用いて、次式により要求負荷トルクTalt を算出する。
In this
ここで、Jはエンジン11の慣性モーメント、Kはフィードバックゲイン、Δθはクランク角変化量(30CA)である。
この後、ステップ210に進み、要求負荷トルクTalt にプーリ比Ratioを乗算して、オルタネータ33の要求軸トルクTalt.final に変換した後、ステップ211に進み、バッテリ電圧を検出する。
Here, J is the moment of inertia of the
Thereafter, the process proceeds to step 210, where the required load torque Talt is multiplied by the pulley ratio Ratio to convert it to the required shaft torque Talt.final of the
この後、ステップ212に進み、バッテリ電圧毎に作成された複数の要求負荷トルク特性マップ(図8参照)の中から、現在のバッテリ電圧に対応する要求負荷トルク特性マップを選択して、現在の要求軸トルクTalt.final とエンジン回転速度Ne に応じた発電指令(デューティDuty )を算出する。この後、ステップ213に進み、iカウンタの値をデクリメントして(i=i−1)、Δθ(30CA)変化後の次の演算タイミングを設定し、本ルーチンを終了する。 Thereafter, the process proceeds to step 212, where a required load torque characteristic map corresponding to the current battery voltage is selected from a plurality of required load torque characteristic maps (see FIG. 8) created for each battery voltage, and the current A power generation command (duty duty) corresponding to the required shaft torque Talt.final and the engine rotational speed Ne is calculated. Thereafter, the process proceeds to step 213, the value of the i counter is decremented (i = i−1), the next calculation timing after the change of Δθ (30CA) is set, and this routine is finished.
以上説明した本実施例のエンジン回転停止制御の一例を図13に示す。本実施例では、オルタネータ33の制御可能な最大負荷の半分に設定された基準負荷トルクTref に応じた目標軌道を算出し、エンジン回転停止制御中は、エンジン回転速度Ne に応じた基準負荷トルクTref を算出して、この基準負荷トルクTref を基準にして目標エンジン回転速度と実エンジン回転速度との偏差を小さくするように要求負荷トルクTalt を算出する。算出した要求負荷トルクTalt が基準負荷トルクTref よりも小さい領域では、仮想的に負の負荷トルクとなり、要求負荷トルクTalt が基準負荷トルクTref よりも大きい領域では、正の負荷トルクとなる。このようにすれば、オルタネータ33は、モータジェネレータと異なり、アシストトルクを出力できないという事情があっても、仮想的にオルタネータ33の負荷トルクを正負両方向に制御することが可能となり、目標軌道へのエンジン回転挙動の追従性を向上させることができ、エンジン回転停止クランク角を精度良く目標クランク角範囲内に制御することができる。
An example of the engine rotation stop control of the present embodiment described above is shown in FIG. In this embodiment, a target trajectory corresponding to the reference load torque Tref set to half of the maximum load that can be controlled by the
尚、本実施例では、エンジン回転停止制御中にオルタネータ33(発電機)の負荷を制御するようにしたが、オルタネータ33以外の補機、例えば空調装置のコンプレッサ等の負荷を制御するようにしても良い。
In this embodiment, the load on the alternator 33 (generator) is controlled during the engine rotation stop control. However, the load on the auxiliary machine other than the
また、目標軌道は目標停止クランク角に至るまでの回転挙動として求めたが、図14に示すように目標の停止クランク角となるエンジン回転速度とクランク角(例えばTDC)を初期値として設定しておき、そこからエネルギ保存則の式から目標軌道を求めてもよい。ここで、図15は停止クランク角と停止直前のTDCにおけるエンジン回転速度の関係を示しており、目標停止クランク角となるエンジン回転速度を求めることができる。この特性はエンジン停止挙動から停止直前のTDCでのエンジン回転速度と停止クランク角を元に求められる。また、この特性は予め設定しておくことも学習に含む。これにより、目標軌道の初期値を設定することができ、以後は前記実施例と同様に目標軌道を求めることができる。 The target trajectory was obtained as the rotational behavior up to the target stop crank angle. As shown in FIG. 14, the engine rotation speed and the crank angle (for example, TDC) as the target stop crank angle are set as initial values. Alternatively, the target trajectory may be obtained from the energy conservation law formula. Here, FIG. 15 shows the relationship between the stop crank angle and the engine rotation speed at the TDC immediately before the stop, and the engine rotation speed that becomes the target stop crank angle can be obtained. This characteristic is obtained from the engine stop behavior based on the engine rotation speed and the stop crank angle at the TDC immediately before the stop. Further, learning also includes setting this characteristic in advance. Thereby, the initial value of the target trajectory can be set, and thereafter, the target trajectory can be obtained in the same manner as in the above embodiment.
11…エンジン、13…吸気管、14…スロットルバルブ、19…燃料噴射弁、21…排気管、26…クランク角センサ、29…カム角センサ、30…ECU(目標軌道算出手段,停止制御手段)、33…オルタネータ(発電機)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
エンジン回転が目標停止クランク角で停止するまでの回転挙動(以下「目標軌道」という)を算出する目標軌道算出手段と、
エンジン回転を停止させる際にエンジン回転挙動を前記目標軌道に合わせるようにエンジンの補機負荷を制御する停止制御手段と
を備えていることを特徴とするエンジン回転停止制御装置。 In an engine rotation stop control device for stopping ignition by stopping ignition and / or fuel injection when an engine stop request is generated,
Target trajectory calculating means for calculating rotational behavior (hereinafter referred to as “target trajectory”) until engine rotation stops at the target stop crank angle;
An engine rotation stop control device comprising: stop control means for controlling an auxiliary load of the engine so that the engine rotation behavior is matched with the target trajectory when the engine rotation is stopped.
前記目標軌道算出手段は、ロストルクを考慮したエネルギ保存則に基づいて前記目標軌道を前記目標停止クランク角を初期値としてクランク角を溯る方向に算出することを特徴とする請求項1に記載のエンジン回転停止制御装置。 As the target trajectory, the relationship between the crank angle up to the target stop crank angle and the target engine speed is set at predetermined crank angle intervals,
2. The engine according to claim 1, wherein the target trajectory calculating unit calculates the target trajectory in a direction in which the crank angle is increased with the target stop crank angle as an initial value based on an energy conservation law in consideration of loss torque. Rotation stop control device.
前記目標軌道算出手段は、ロストルクを考慮したエネルギ保存則に基づいて前記目標軌道を前記初期値算出手段により求めたクランク角とエンジン回転速度を初期値としてクランク角を溯る方向に算出することを特徴とする請求項1に記載のエンジン回転停止制御装置。 The initial value calculation means obtains an initial value of the crank angle and the engine speed at a certain point in the stop behavior at which the engine stops at the target stop crank angle, and the target trajectory includes a crank angle up to the initial value. And the target engine speed are set at predetermined crank angle intervals,
The target trajectory calculation means calculates the target trajectory in the direction of increasing the crank angle using the crank angle obtained by the initial value calculation means and the engine rotation speed as initial values based on an energy conservation law considering loss torque. The engine rotation stop control device according to claim 1.
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