JP2017210918A

JP2017210918A - エンジンの制御装置

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Publication number: JP2017210918A
Application number: JP2016104655A
Authority: JP
Inventors: 高橋　宏典; Hironori Takahashi; 宏典高橋; 堀　俊雄; Toshio Hori; 堀　　俊雄; 岡本　拓人; Takuto Okamoto; 拓人岡本; 康平鈴木; Kohei Suzuki
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2036-05-25
Also published as: JP6587977B2

Abstract

【課題】吸気管圧力センサが無い若しくは故障した場合でも、エンジンの自動停止と再始動における気筒内圧力を適正に制御して、再始動性を確保することのできるエンジンの制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの制御装置は、自動停止判定手段によって自動停止条件が成立と判定されている場合において、吸気管圧力推定手段によって推定された吸気管の圧力に基づいて、空気量調整手段により吸入空気量を調整する。【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンの制御装置に係り、特に、エンジンの自動停止と再始動における吸入空気量を制御するエンジンの制御装置に関する。

従来、アイドリング中のエネルギー消費削減とCO₂排出量削減を目的として、運転者が車両を停止させた際に燃料カット（気筒内への燃料噴射停止）によるエンジンの自動停止を行い、運転者がアクセル操作等で車両を運転しようとした際に、例えばスタータによってエンジンをクランキングして再始動を行うアイドルストップ機能を搭載した車両が知られている。

近年では、このアイドルストップ機能を、車両の停止時のみならず、低車速領域で運転者がブレーキを踏んだ場合にエンジンの自動停止を行うコーストストップ機能や、高車速領域で運転者がトルクを必要としない場合（例えばアクセルオフ且つブレーキオフの状態が所定時間以上継続した時）にエンジンとクラッチを切り離し、エンジンの自動停止を行うセーリングストップ機能へ拡張することが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

上述したアイドルストップ機能において、運転者の発進操作（例えばアクセル操作やハンドル操作）が行われてエンジンの再始動要求が発生したときは、高い再始動性が求められている。ここでいう再始動性とは、再始動要求が発生してからエンジンが自律運転状態に入るまでに要する時間である。特に前述のセーリングストップ機能における再始動時は、車両が走行中であり、再始動性が100msの単位で求められる。

このようなエンジンの再始動は、自動停止要求により燃料カットが行われた直後のエンジン回転数が比較的高い領域においては、燃料噴射の再開による燃焼（燃焼リカバ）によって行われる一方、燃焼による再始動が不可能であるエンジン回転数が低い領域またはエンジン静定（完全停止）後の領域においては、スタータのクランキングによって行われる。いずれの場合においても、再始動時には、前述した高い再始動性を確保するために燃焼を速やかに行えるだけの十分な空気が必要とされる。すなわち、自動停止中に再始動性を確保するためには、気筒内圧力が高いことが求められる。

一方、自動停止要求により燃料カットが行われた後の、エンジン停止直前の特に圧縮工程においては、気筒内の圧力にエンジンの惰性回転力が押し負けて、エンジンが逆回転する「揺り戻し」と呼ばれる現象が発生することが知られている。この揺り戻し発生時に再始動要求が発生した場合、スタータ耐久性保護の観点から、逆回転したエンジンにスタータを噛み込ませられない（具体的には、スタータの噛み込みを自動的に停止している）ため、揺り戻しが収束するまで再始動が遅れるという課題があった。

また、自動停止要求により燃料カットが行われた後の、エンジン回転数が低い領域（例えば200rpm以下）において、飛び込み式のスタータによるクランキングを行う場合、気筒内圧力が高いと惰性回転しているエンジンの回転変動が大きくなり、スタータとの回転の同期に失敗して再始動が遅れるという課題があった。

上述した課題を解決するためには、エンジンの自動停止中に吸気用のスロットルバルブを閉じて、気筒内圧力を低下させることが有効であるが、一方で、スロットルバルブを閉じると再始動時の燃焼に必要な空気が不足し、再始動性が悪化するという二律背反の課題がある。

そこで、特許文献２では、エンジン自動停止が判定された後に、フィルタした吸気管圧力がエンジンの再始動に必要な所定の圧力以下である場合は、吸気管に設けられたスロットルバルブを所定の開度まで開き、吸気管圧力が再始動に必要な所定の圧力に達した後にその圧力を維持するようにスロットル開度を所定の開度まで閉じる技術が提案されている。

特開２００６−２００３７０号公報特開２０１２−２２５２８９号公報

しかしながら、上記特許文献２に所載の従来技術では、吸気管圧力センサが必要であり、吸気管圧力センサが無い若しくは故障した場合に制御できなくなる。また、特許文献２に所載の従来技術の主たる目的は、エンジン回転速度の変動を抑制して再始動性を確保可能な吸気管圧力を維持することであり、前述した揺り戻しが発生する状況は考慮されていない。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、吸気管圧力センサが無い若しくは故障した場合でも、エンジンの自動停止と再始動における気筒内圧力を適正に制御して、再始動性を確保することのできるエンジンの制御装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明に係るエンジンの制御装置は、エンジンの気筒内への燃料噴射を停止すべく、予め設定された自動停止条件の成立/非成立を判定する自動停止判定手段と、予め設定された再始動条件の成立/非成立を判定する再始動判定手段と、前記気筒内へ吸入される吸入空気量を調整する空気量調整手段と、前記エンジンの運転状態に基づいて前記気筒に繋がる吸気管内の圧力を推定する吸気管圧力推定手段とを備え、前記自動停止判定手段によって自動停止条件が成立と判定されている場合において、前記吸気管圧力推定手段によって推定された前記吸気管の圧力に基づいて、前記空気量調整手段により前記吸入空気量を調整することを特徴としている。

本発明によれば、吸気管圧力センサを持たない若しくは吸気管圧力センサが故障した車両において、エンジンが自動停止してから完全停止するまでの間に、吸気管圧力推定手段によってエンジンの運転状態から推定された吸気管の圧力に基づき、空気量調整手段によって再始動可能な吸気管圧力（及び、気筒内圧力）を維持できるとともに、エンジンの逆転（揺り戻し）が発生する可能性を未然に低減することができるので、再始動性を確保することが可能となる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係るエンジンの制御装置が搭載されたエンジンの全体構成の一例を示す全体構成図。本発明に係るエンジンの制御装置の内部構成の一例を示す内部構成図。本発明に係るエンジンの制御装置の制御ブロック構成の一例を示すブロック構成図。エンジンの吸気系の物理モデルの一例を示す図。図３に示す吸気管圧力推定手段において吸気管圧力を求める演算処理の一例を説明する図。本発明に係るエンジンの制御装置の、エンジン自動停止中または再始動中のスロットル開度を求める処理フローの一例を説明するフローチャート。本発明に係るエンジンの制御装置が搭載されたエンジンの運転状態の一例を時系列で示すタイムチャート。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係るエンジンの制御装置（ECU：Engine Control Unit）が搭載されたエンジン１００の制御システムにおける全体構成の一例を示したものである。

本制御システムには、エンジン１００の運転・停止のメインスイッチであるイグニッションスイッチ１１６が備えられている。気筒１２５に繋がる（気筒１２５内に空気を送り込むための）吸気管１０４の最上流には、エアクリーナ（図示しない）が備えられており、エアクリーナの下流には、吸入空気量計測手段としてのエアフローセンサ（吸入空気量センサともいう）１０１が備えられている。このエアフローセンサ１０１によってその下流のスロットルバルブ１０２を通過する空気（吸気）量が計測される。スロットルバルブ１０２は、スロットルバルブ駆動モータ２２１（図２参照）によって開度が操作され、スロットルバルブ開度を検出するスロットルバルブ開度センサ１２２が一体化されている。また、スロットルバルブ１０２をバイパスして吸気管１０４へ接続された流路の流路面積を制御するアイドルスピードコントロールバルブ１０３が備えられており、ECU１１９からの指令値に従って、スロットルバルブ１０２、アイドルスピードコントロールバルブ１０３の操作を行い、吸気管１０４から気筒１２５へ吸入される吸入空気量を制御している。なお、エアフローセンサ１０１には、吸気の温度を計測する吸気温センサ１２３が一体化されている。

さらに、エンジン１００には、ECU１１９からの噴射指令パルスに基づいて燃料を噴射する燃料噴射装置（インジェクタともいう）１０５と、ECU１１９からの点火信号に基づいて点火エネルギーを供給する点火モジュール１０７が備えられている。カム１０６で吸気バルブ１１４を開くことで、吸気管１０４から気筒１２５内（燃焼室１１５）へ取り入れた空気と前記燃料噴射装置１０５から噴射される燃料とを混合した混合空気に、点火モジュール１０７で点火することで、気筒１２５内（燃焼室１１５）に爆発を起こし、車両の駆動力として、クランクシャフト１２０へトルクを出力している。

この爆発（燃焼）後の排気ガスは、排気バルブ１０８から排気管１１１を通り、三元触媒等の触媒（図示しない）で排気ガス中の有害ガスを除去した後、車外へ排気される。この際、排気管１１１に取り付けられた酸素濃度センサ１１０によって、排気ガスの空燃比又はリッチ側/リーン側を検出している。

また、エンジン１００には、冷却水温を検出するエンジン水温センサ１０９が備えられるとともに、クランクシャフト１２０の回転数（エンジン回転数）を検出するクランク角度センサ１１２と、クランクシャフト１２０の逆転を検出するための逆転検知クランク角度センサ１１３と、カム１０６の角度を検出するカム角度センサ１２１が備えられている。ECU１１９は、クランク角度センサ１１２と逆転検知クランク角度センサ１１３の出力信号からエンジン１００が逆転したことを判定し、クランク角度センサ１１２とカム角度センサ１２１の出力信号から現在の気筒位置を判定する。

さらにまた、エンジン１００には、運転者の動作要求を判定するアクセルペダルセンサ（アクセル開度センサともいう）１１７と、運転者からの停止要求を判定するブレーキペダルセンサ（ブレーキスイッチともいう）１１８と、車速を検出する車速センサ１２４が備えられており、ECU１１９は、これらの操作量等に従い、エンジン１００を制御するようになっている。

図２は、本発明に係るエンジンの制御装置（ECU）の内部構成の一例を示したものである。

ECU１１９は、基本的に、CPU（中央演算処理装置）２０１とドライバ２２５から構成されており、CPU２０１の内部には、エンジンに設置された各センサの電気的信号をデジタル演算処理用の制御信号に変換、および、デジタル演算用の制御信号を実際のアクチュエータの駆動信号に変換するI/O（Input/Output）部２０２が設定されている。I/O部２０２には、吸気温センサ１２３、エンジン水温センサ１０９、クランク角度センサ１１２、カム角度センサ１２１、酸素濃度センサ１１０、エアフローセンサ１０１、スロットルバルブ開度センサ１２２、アクセル開度センサ１１７、イグニッションスイッチ１１６、車速センサ１２４、ブレーキスイッチ１１８、逆転検知クランク角度センサ１１３等から得られる電気的信号が入力されている。CPU２０１からの出力信号（駆動信号）は、ドライバ２２５を介して、燃料噴射装置（ここでは、３気筒分の燃料噴射装置）１０５ａ〜１０５ｃ、点火モジュール（ここでは、３気筒分の点火モジュール）１０７ａ〜１０７ｃ、スロットルバルブ１０２を駆動するスロットルバルブ駆動モータ２２１へ送られるとともに、電池リレースイッチ２２２を介して始動装置駆動ソレノイド２２３および始動装置駆動モータ２２４へ送られる。

図３は、本発明に係るエンジンの制御装置（ECU）の制御ブロック構成の一例を示したものである。

ブロック３０１（エンジン自動停止判定手段）では、イグニッションスイッチ１１６の出力、ブレーキスイッチ１１８の出力、アクセル開度センサ１１７の出力（アクセル開度）、車速センサ１２４の出力（車速）、後述のブロック３０３で判定されるエンジン再始動要求判定値、後述のブロック３０４で判定されるクラッチ遮断要求判定値から、燃料カット（気筒内への燃料噴射停止）によるエンジン自動停止（エンジン自動停止条件の成立/非成立）を判定する。ブロック３０２（システム再始動要求判定手段）では、システム再始動要求を判定する。本ブロック３０２では、エンジン自動停止中において、車両システムの部品や機能に対して性能低下や異常検知が発生した場合、エアコン作動の要求が発生した場合、発電の要求が発生した場合、外界認識情報に基づいて車両前方物体との衝突回避のために車両の減速度増加要求が発生した場合、のうち少なくとも一つを含む、運転者のアクセル操作以外でのエンジン始動が必要であるか否かを判定する。ブロック３０３（エンジン再始動判定手段）では、アクセル開度センサ１１７の出力（アクセル開度）、後述のブロック３０５で判定されるエンジンの逆転判定値、ブロック３０６（エンジン回転数演算手段）でクランク角度センサ１１２の出力から演算したエンジン回転数、ブロック３０１で判定されるエンジン自動停止判定値、ブロック３０２で判定されるシステム再始動要求判定値から、エンジン再始動要求（エンジン再始動条件の成立/非成立）を判定する。ブロック３０４（クラッチ遮断要求判定手段）では、ブロック３０１で判定されるエンジン自動停止判定値、ブロック３０３で判定されるエンジン再始動要求判定値、車速センサ１２４の出力（車速）、ブロック３０６で演算したエンジン回転数、変速機側からのクラッチ遮断許可判定値から、クラッチ遮断要求を判定する。本ブロック３０４では、エンジン１００と車輪との間のクラッチを遮断させて車両を惰性走行させる要求があるか否かを判定し、その判定結果をクラッチ遮断要求判定値として変速機側の制御装置（ユニット）に送信する。変速機側のユニットでは、本判定結果を含めたエンジン側の情報（エンジン回転数、車速、スロットルバルブ開度等）や変速機側の情報に基づいて、最適な変速比制御を実施する。

ブロック３０５（逆転検知判定手段）では、逆転検知クランク角度センサ１１３の出力、クランク角度センサ１１２の出力の位相より、エンジン１００の逆転判定値を出力する。ブロック３０７（エンジン完全停止判定手段）では、クランク角度センサ１１２の出力、またはブロック３０６で演算したエンジン回転数から、エンジン１００の完全停止を判定する。

なお、上述のブロック３０１〜３０７における処理内容は、従来知られたものとほぼ同様であるので、ここでは、その詳細説明は割愛する（例えば、特許文献２を併せて参照）。

一方、ブロック３０８（吸気管圧力推定手段）では、エアフローセンサ１０１の出力、吸気温センサ１２３の出力、スロットルバルブ開度センサ１２２の出力、エンジン水温センサ１０９の出力、ブロック３０６で演算したエンジン回転数から、吸気管圧力推定値を出力する（後で詳述）。ブロック３０９（空気量調整手段であるスロットル開度演算手段）では、ブロック３０１で判定されるエンジン自動停止判定値、ブロック３０３で判定されるエンジン再始動要求判定値、ブロック３０５で判定される逆転判定値、ブロック３０７で判定されるエンジン完全停止判定値、ブロック３０６で演算したエンジン回転数、ブロック３０８で演算した吸気管圧力推定値から、後述するスロットル開度演算ロジックによって、エンジン自動停止中または再始動中のスロットル開度を演算し、演算したスロットル開度に基づいて、スロットルバルブ１０２を駆動して開度を操作するスロットルバルブ駆動モータ２２１を制御する。

上記したブロック３０８（吸気管圧力推定手段）による吸気管圧力推定値（絶対圧）の演算方法を詳説する。

図４は、エンジンの吸気系の物理モデルの一例を示したものである。

本吸気系の吸気管４０４の入り口には、エアフローセンサ４０１が設定されており、スロットルバルブ４０３の開閉操作によって変動する、エンジン（の気筒内）に吸入される空気量（吸入空気量）QA00４０２を検出する。シリンダ流入空気量QAR４０６は、前記吸気管４０４内の圧力（吸気管圧力）PMMHG４０５、エンジン回転数、エンジン排気量、吸気温度、及びエンジン領域で決まる非線形な吸気効率で決まる。

図５は、図３に示す吸気管圧力推定手段（ブロック３０８）において吸気管圧力を求める演算処理の一例を説明したものである。

ブロック５０１は、吸気管圧力PMMHGを計算（推定）するブロックである。ブロック５０１では、エンジンに吸入される空気量QA00、吸気温度THA、前回計算されたシリンダ流入空気量QAR、及び前回計算された吸気管圧力PMMHGを用いて、今回の吸気管圧力PMMHGを計算する。ブロック５０２では、エンジン回転数Ne及び前記吸気管圧力PMMHGから、非線形要素である吸気効率ηをマップ検索して求める。吸気効率ηは、前記吸気管圧力PMMHGに基づいて求めるシリンダ流入空気量QARの理論値からのズレを補正するものである。また、ブロック５０３では、前記ブロック５０２で求めた吸気効率η、前記ブロック５０１で求めた吸気管圧力PMMHG、吸気温度THA、及びエンジン回転数Neから、シリンダ流入空気量QARを計算する。このシリンダ流入空気量QARは、基本燃料等を計算するために用い、吸気管圧力PMMHGの推定に用いる。なお、エンジン１００に吸気温センサが設定されていない場合は、吸気温度THAを所定の値（例えば２７℃）に固定して計算しても、誤差は問題にならない程度である。

以下の数１は、前述の図５における吸気管圧力PMMHG及びシリンダ流入空気量QARを求める理論式を示している。

（数１）

上記数１の（１）は、連続域での理論式を示しており、吸気管（スロットルバルブ−吸気バルブ間）への微小時間での空気の流入/流出が吸気管内の圧力勾配となることを示している。数１の（２）は、数１の（１）の式を離散化したものであり、本式を実行することで、吸気管圧力PMMHGを求める。数１の（３）は、前記数１の（２）で求められた吸気管圧力PMMHGからシリンダ流入空気量QARを求める式を表しており、基本は理想気体の状態方程式であるが、吸気バルブの開く状況及び排気バルブの開く状況に応じて理論値から外れるため、非線形要素として吸気効率η、及び吸気効率補正係数VVTCRGを乗じている。また、前述したように吸気温度THAは所定の値に固定しておいてもよい。

このような演算により、吸気管圧力センサを持たない若しくは吸気管圧力センサが故障した車両においても、ブロック３０８（吸気管圧力推定手段）で、エンジン１００の運転状態、具体的には、吸入空気量QA00と、エンジン回転数Neと、ガス定数Rと、エンジン排気量KSVと、エンジン領域で決まる非線形な吸気効率ηとから、吸気管圧力（絶対圧）PMMHGを計算（推定）できるとともに、ブロック３０９（スロットル開度演算手段）で、スロットルバルブ駆動モータ２２１を制御するためのスロットル開度を算出するためのシリンダ流入空気量QARを計算できる。

図６は、本発明に係るエンジンの制御装置（ECU）の、エンジン自動停止中または再始動中のスロットル開度演算の処理フローの一例を説明したものである。本処理フローでは、主に、エンジン１００の自動停止中におけるスロットルバルブ１０２の開度（値）を演算する。

ステップＳ６０１では、再始動判定が成立しているか否かを判定する（エンジン再始動判定手段３０３）。再始動判定が不成立と判定された場合は、ステップＳ６０２へ進む。ステップＳ６０２では、エンジン完全停止判定が成立しているか否かを判定する（エンジン完全停止判定手段３０７）。エンジン完全停止判定が不成立と判定された場合は、後述するステップＳ６０３へ進む。前述のステップＳ６０１で再始動判定が成立と判定された場合、及び、ステップＳ６０２でエンジン完全停止判定が成立と判定された場合は、ステップＳ６１１に進み、スロットルバルブ１０２のスロットル開度をK1とする（スロットル開度演算手段３０９）。ここで、K1の値はほぼ全開に近い値とすると良い。これは、再始動判定が成立と判定された場合やエンジン完全停止判定が成立と判定された場合は、揺り戻し低減を考慮する必要がなく、始動性を良くするために、できるだけ多くの空気量を確保する（具体的には、上記数１で計算した推定吸気管圧力PMMHGがエンジン１００の再始動に必要な所定の圧力以上になるようにする）ためである。

ステップＳ６０３では、自動停止判定が成立しているか否かを判定する（エンジン自動停止判定手段３０１）。自動停止判定が成立していると判定された場合は、後述するステップＳ６０４へ進む。自動停止判定が不成立と判定された場合は、自動停止中または再始動中でないと判定し、ステップＳ６０８に進み、自動停止中または再始動中におけるスロットル開度をクリアする（スロットル開度演算手段３０９）。

ステップＳ６０４では、燃料カットの自動停止中のエンジン惰性回転中において、エンジン回転数が0近傍か否かを、エンジン回転数Neが所定のエンジン回転数NE2より下回っているか否かで判定する。NeがNE2を下回っていないと判定された場合は、後述するステップＳ６０５へ進む。NeがNE2を下回った（NE2より小さい）と判定された場合は、ステップＳ６１１に進み、スロットル開度をK1に設定する（スロットル開度演算手段３０９）。これは、エンジン回転数Neが低い領域（0に近い領域）では、揺り戻しの恐れが少なく、エンジン静定（完全停止）後の再始動性を良くするためである。この時、スロットルバルブ１０２を開いてからの空気マニフォールド圧力の変化によって、気筒１２５に空気が流入するまでに遅れが発生するが、短い時間であれば気筒１２５内の空気量（揺り戻し発生）に与える影響が少ない。また、揺り戻しが発生したとしても、揺り戻し発生中はマニフォールド内が負圧であるため、空気が排気バルブ１０８側から吸気バルブ１１４側へ流れる。この時にスロットルバルブ１０２を開くと、マニフォールドの負圧が解消されるため、揺り戻しの大きさ（期間）に影響を与えない。上記を鑑みて、NE2は、エンジン回転数が0回転よりやや高い値に設定してもよい。

ステップＳ６０５では、上記数１で計算した推定吸気管圧力PMMHGを用いて、吸気管圧力PMMHGが所定圧BT1より大きいか否かを判定する。吸気管圧力PMMHGがBT1以下と判定された場合は、後述するステップＳ６０６へ進む。吸気管圧力PMMHGがBT1より大きいと判定された場合は、ステップＳ６０９に進み、スロットル開度をK3に小さく設定する（スロットル開度演算手段３０９）。BT1は、自動停止中に再始動要求があった場合に必要な空気量を確保可能な吸気管圧力（例えば-75mmHg）とするとよく、これは、揺り戻しを低減することと、再始動性を良くすることを目的として、エンジン惰性回転中の必要最低限の吸気管圧力にマージンをのせた値とすると良い。このように、推定吸気管圧力PMMHGを使用することで、吸気管圧力センサを用いずに吸入空気量を調整することが可能となる。ここで、K3の値は、スロットルバルブ１０２の全閉開度相当とすることで、エンジン回転（数）の変動を少なくし、エンジンが逆転すること（揺り戻し）を未然に防止できる。

ステップＳ６０６では、推定吸気管圧力PMMHGが所定圧BT2（＜BT1）より小さいか否かを判定する。吸気管圧力PMMHGがBT2以上と判定された場合は、後述するステップＳ６０７に進む。吸気管圧力PMMHGがBT2より小さいと判定された場合は、ステップＳ６１０に進み、スロットル開度をK2（K1＜K2＜K3）に大きく設定する（スロットル開度演算手段３０９）。BT2は、自動停止中に再始動要求があった場合に必要最低限の吸気管圧力（例えば-80mmHg）とするとよい。ここで、K2の値は、エンジン１００の回転変動が大きくならない開度に設定することで、急なエンジン回転（数）の変動を抑えつつ、必要な空気量を確保できる。

ステップＳ６０７（つまり、自動停止中のエンジン惰性回転中において、Ne≧NE2、かつ、BT1≧PMMHG≧BT2）では、スロットル開度の前回値がK2か否かを判定する。スロットル開度の前回値がK2であった場合は、ステップＳ６１０に進み、スロットル開度を再びK2とする（スロットル開度演算手段３０９）。スロットル開度の前回値がK2でない場合は、揺り戻しを低減するとともに、再始動性を確保するために、ステップＳ６０９に進み、スロットル開度をK3とする（スロットル開度演算手段３０９）。

このような図６に示す処理を実行することによって、吸気管圧力センサを持たない若しくは吸気管圧力センサが故障した車両において、エンジン１００が自動停止してから完全停止するまでの間に、吸気管圧力推定手段３０８によってエンジン１００の運転状態から推定された吸気管１０４の圧力PMMHGに基づき、スロットル操作を制御するスロットル開度演算手段３０９によって再始動可能な吸気管圧力（及び、気筒内圧力）を維持できるとともに、エンジン１００の逆転（揺り戻し）が発生する可能性を未然に低減することができるので、再始動性を確保することが可能となる。

図７は、本発明に係るエンジンの制御装置（ECU）が搭載されたエンジンの運転状態の一例を示したものである。図中、実線が、本発明を適用したもの、点線が、本発明を適用しないものを示している。

本発明を適用しないもの（点線）では、時間t1においてエンジンの自動停止判定フラグ７０６が成立して燃料噴射を停止する前後で、スロットル開度７０５をアイドル開度で一定にしている。燃料噴射を停止した後に一定の空気量を吸入することで、吸気管圧力７０３は次第に大きくなり、気筒内の空気量が大きくなるため、エンジン回転数７０１の回転変動が大きくなる。そして、エンジンの惰性回転力が気筒内の空気圧力に押し負けて、遂には逆転することになる。

一方、本発明を適用したもの（実線）では、時間t1においてエンジンの自動停止判定フラグ７０６が成立した後、（吸気管圧力PMMHGがBT1より大きいので）時間t2にかけてスロットル開度７０４をK3（アイドル開度より小）まで閉じ、時間t2において、吸気管圧力PMMHGがBT2（＜BT1）より小さい場合は、スロットル開度７０４をK2（アイドル開度より大）まで開く。時刻t3において、吸気管圧力PMMHGがBT1を上回ったと判定された後は、エンジン完全停止までの再始動時に必要最低限の空気（量）が確保できたと判定し、スロットル開度７０４を再びK3まで閉じる。これにより、エンジン回転数７００の変動を小さくするとともに、エンジンが逆転する可能性を排除する。次に、時間t4において、エンジン回転数７００がNE2を下回ったと判定された時点で、逆転（揺り戻し）に影響はないと判断し、スロットル開度７０４をK１まで開く。これにより、エンジン静定後の再始動要求時の空気量を早く確保する。時間t4の処理は、時間t5において、エンジン完全停止判定フラグ７０７が成立した後に行っても良い。よって、本発明を適用しない場合のエンジン回転数７０１と比べて、本発明を適用した場合のエンジン回転数７００では、逆転（揺り戻し）が抑えられ、かつ、燃焼に必要な空気量を迅速に確保できる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１００エンジン
１０１エアフローセンサ
１０２スロットルバルブ
１０４吸気管
１０５燃料噴射装置
１０７点火モジュール
１０８排気バルブ
１１１排気管
１１２クランク角度センサ
１１３逆転検知クランク角度センサ
１１４吸気バルブ
１１５燃焼室
１１６イグニッションスイッチ
１１７アクセルペダルセンサ
１１８ブレーキペダルセンサ
１１９ＥＣＵ（Engine Control Unit）（エンジンの制御装置）
１２０クランクシャフト
１２５気筒
３０１エンジン自動停止判定手段
３０２システム再始動要求判定手段
３０３エンジン再始動判定手段
３０４クラッチ遮断要求判定手段
３０５逆転検知判定手段
３０６エンジン回転数演算手段
３０７エンジン完全停止判定手段
３０８吸気管圧力推定手段
３０９スロットル開度演算手段（空気量調整手段）

Claims

エンジンの気筒内への燃料噴射を停止すべく、予め設定された自動停止条件の成立/非成立を判定する自動停止判定手段と、
予め設定された再始動条件の成立/非成立を判定する再始動判定手段と、
前記気筒内へ吸入される吸入空気量を調整する空気量調整手段と、
前記エンジンの運転状態に基づいて前記気筒に繋がる吸気管内の圧力を推定する吸気管圧力推定手段とを備え、
前記自動停止判定手段によって自動停止条件が成立と判定されている場合において、前記吸気管圧力推定手段によって推定された前記吸気管の圧力に基づいて、前記空気量調整手段により前記吸入空気量を調整することを特徴とするエンジンの制御装置。
前記吸気管圧力推定手段によって推定された前記吸気管の圧力が予め決められた第１の圧力より大きいと判定された場合は、前記空気量調整手段により前記吸入空気量を小さくし、前記吸気管圧力推定手段によって推定された前記吸気管の圧力が予め決められた第２の圧力より小さいと判定された場合は、前記空気量調整手段により前記吸入空気量を大きくすることを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
前記自動停止判定手段によって自動停止条件が成立と判定された後に、前記再始動判定手段によって再始動条件が成立と判定された場合、または、完全停止判定手段によって前記エンジンが完全停止状態と判定された場合は、前記吸気管圧力推定手段によって推定される前記吸気管の圧力が前記エンジンの再始動に必要な所定の圧力以上になるように、前記空気量調整手段により前記吸入空気量を大きくすることを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
前記自動停止判定手段によって自動停止条件が成立と判定された後に、前記エンジンが惰性回転中であって、前記エンジンの回転数が所定の回転数以下であると判定された場合は、前記吸気管圧力推定手段によって推定される前記吸気管の圧力が前記エンジンの再始動に必要な所定の圧力以上になるように、前記空気量調整手段により前記吸入空気量を大きくすることを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
前記吸気管圧力推定手段は、前記吸入空気量と、前記エンジンの回転数と、ガス定数と、前記エンジンの排気量と、エンジン領域で決まる非線形な吸気効率とから、前記吸気管内の圧力を推定することを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの制御装置。