JP2018053732A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】始動直後におけるエンジン回転数の過度な上昇を抑制するとともに燃費を向上可能なエンジン制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１を制御するエンジン制御装置１００を、エンジンの始動後における完爆を判定する完爆判定手段と、完爆判定手段が完爆を判定した後に所定期間における出力軸の回転速度変化量を検出する回転変化検出手段と、回転速度変化量が所定の閾値以上である場合に所定の燃料カット期間にわたって燃料噴射を停止する燃料噴射制御手段とを備える構成とする。【選択図】図４

Description

本発明は、エンジン制御装置に関し、特に始動直後におけるエンジン回転数の過度な上昇を抑制するとともに燃費を向上可能なものに関する。

例えば自動車用のガソリンエンジンにおいては、燃料性状のばらつきやエンジンの個体差が存在する場合であっても良好な始動性を確保するため、一般にクランクシャフト回転数を目標アイドル回転数よりも一旦高回転まで上昇させた後に、目標アイドル回転数まで低下させ、収束させる制御を行なうことが一般的である。
しかし、停車時に自動的にエンジンを停止するとともに、所定の再始動条件が充足した場合に自動的にエンジンを再始動するアイドルストップシステム（ＩＳＳ）を備えた車両においては、変速機が走行状態（Ｄレンジ）においてエンジンを始動することになるため、再始動時におけるクランクシャフトの回転数の上昇量が過度に大きい場合には、再始動からの発進時に、ドライバがいわゆる飛び出し感を強く感じ、不快に感じる場合がある。

エンジンの再始動時における制御に関する従来技術として、例えば特許文献１には、アイドルストップによるエンジン停止後の再始動を、膨張行程気筒等への筒内燃料噴射及び点火によって行うとともに、再始動時の燃料を所定の時期及び配分により分割噴射することが記載されている。
特許文献２には、アイドルストップ後における内燃機関の再始動時の燃料噴射量の適正化を図ることを目的として、エンジン回転数と吸気管内圧力とにより定義される複数の領域毎に燃料噴射量の学習を行い、その学習後に再び同じ運転領域に遷移したときに当該学習値を参照して燃料噴射量を決定することが記載されている。
特許文献３には、アイドリングストップにおける再始動時の燃費悪化や、排ガス性能の低下を回避することを目的として、再始動条件が成立した場合、停止制御が実行されてからのエンジン回転数の変化速度に応じて始動時燃料噴射量を補正し、再始動時に必要以上の量の燃料を噴射することによる燃費の悪化や、排気ガスの質の低下を防止することが記載されている。
特許文献４には、燃料噴射量によりトルク制御を行うディーゼルエンジンの自動停止制御後の自動始動制御において、アクセルペダルの踏み込み量の上限値を設定し、再始動時における急発進を防止し、乗員が飛び出し感等の違和感を感じないトルクが得られる燃料噴射量とすることが記載されている。

特開２００６−１６１６７６号公報 特開２０１５−０８６７２３号公報 特開２０１２−１５４２７９号公報 特開２００４−２１８６０６号公報

アイドルストップ制御によるエンジン再始動時に、クランクシャフトの回転数が過度に上昇することを抑制するため、完爆（各気筒において混合気に正常に着火される状態）が判定された直後に、点火時期を通常運転時に対して大幅にリタード（遅角）させ、燃焼を悪化させて発生トルクを抑制する制御が行われる場合がある。
しかし、このような点火時期のリタードは、エンジンの熱効率を悪化させ、供給された燃料が発生するエネルギの有効利用という観点ではロスを発生していることになり、アイドルストップ制御による燃費改善効果の一部を減殺することになる。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、始動直後におけるエンジン回転数の過度な上昇を抑制するとともに燃費を向上可能なエンジン制御装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、エンジンを制御するエンジン制御装置であって、前記エンジンの始動後における完爆を判定する完爆判定手段と、前記完爆判定手段が完爆を判定した後に所定期間における出力軸の回転速度変化量を検出する回転変化検出手段と、前記回転速度変化量が所定の閾値以上である場合に所定の燃料カット期間にわたって少なくとも一気筒の燃料噴射を停止する燃料噴射制御手段とを備えることを特徴とするエンジン制御装置である。
これによれば、エンジンの完爆後における出力軸の回転速度の過度な上昇を、燃料噴射の停止（燃料カット）によるトルクダウンを利用して抑制することによって、燃料噴射を行いつつ点火時期をリタードさせてトルクダウンする既存の技術に対して、燃料消費量を抑制することができる。
また、燃料カットの要否を、回転速度変化量に応じて決定することによって、燃料の性状ばらつき、環境要因、エンジンの個体差ばらつきなどが存在する場合であっても、適切な回転上昇履歴（回転プロフィール）を得ることができる。

請求項２に係る発明は、前記燃料噴射制御手段は、前記回転速度変化量の増加に応じて前記燃料カット期間を長く設定することを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置である。
これによれば、回転速度変化量の増加に応じて燃料カット期間を延長することによって、回転速度変化量に応じた適切な回転上昇抑制効果を得ることができ、回転の上昇速度をより適切に制御することができる。

請求項３に係る発明は、前記エンジンは複数の気筒を有し、前記燃料噴射制御手段は、燃料噴射を停止する際に、一部の気筒のみ燃料噴射を停止した後に全気筒の燃料噴射を停止した状態に移行させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン制御装置である。
これによれば、燃料カットを開始する際のエンジン出力トルクの急減を抑制し、回転速度の急変に伴うショックの発生を防止することができる。

請求項４に係る発明は、前記エンジンは複数の気筒を有し、前記燃料噴射制御手段は、前記燃料カット期間が終了し燃料噴射を再開する際に、燃料噴射が停止されている気筒のうち一部の気筒のみ燃料噴射を再開した後に全気筒の燃料噴射を再開した状態に移行させることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエンジン制御装置である。
これによれば、燃料カットから復帰する際のエンジン出力トルクの急増を抑制し、回転速度の急変に伴うショックの発生を防止することができる。

請求項５に係る発明は、前記燃料噴射制御手段は、前記回転速度変化量の増加に応じて前記燃料噴射を停止する気筒数を増加させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン制御装置である。
これによれば、回転速度変化量が比較的小さい場合に一部の気筒のみ燃料カットを実行することによって、回転速度の上昇が急激に減速することを防止し、回転の上昇速度をより適切に制御することができる。

以上説明したように、本発明によれば、始動直後におけるエンジン回転数の過度な上昇を抑制するとともに燃費を向上可能なエンジン制御装置を提供することができる。

本発明を適用したエンジン制御装置の実施例１を備えるエンジンの構成を示す図である。 実施例１のエンジン制御装置におけるエンジン再始動時の燃料噴射制御を示すフローチャートである。 本発明の比較例であるエンジン制御装置におけるエンジン再始動時の回転数、点火時期、燃料噴射信号の推移の一例を示す図である。 実施例１のエンジン制御装置におけるエンジン再始動時の回転数、点火時期、燃料噴射信号の推移の一例を示す図である。 本発明を適用したエンジン制御装置の実施例２におけるエンジン再始動時の回転数、点火時期、燃料噴射信号の推移の一例を示す図である。 本発明を適用したエンジン制御装置の実施例３におけるエンジン再始動時の燃料噴射制御を示すフローチャートである。 実施例３のエンジン制御装置におけるエンジン再始動時の回転数、点火時期、燃料噴射信号の推移の一例を示す図である。

以下、本発明を適用した燃料噴射装置の実施例１について説明する。
実施例のエンジン制御装置は、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載されるガソリン直噴エンジンに設けられ、エンジン及びその補器類を統括的に制御するものである。

図１は、実施例１のエンジン制御装置を備えるエンジンの構成を示す図である。
エンジン１は、一例として、４ストロークの水平対向４気筒ガソリンエンジンである。
エンジン１の出力軸である図示しないクランクシャフトの回転出力は、例えば、バリエータ、トルクコンバータ等を有する図示しない無断変速機（ＣＶＴ）等の変速機、及び、ＡＷＤトランスファ、プロペラシャフト、最終減速装置、ディファレンシャル、ドライブシャフト等を有する図示しない駆動力伝達機構を介して、車両の駆動輪に伝達される。

エンジン１は、図示しないクランクシャフトの前端部側（変速機と反対側）から順次配列された第１気筒１０、第２気筒２０、第３気筒３０、第４気筒４０を有する。
エンジン１は、例えば、クランクシャフトが車両の前後方向にほぼ沿って縦置き配置され、第１気筒１０、第３気筒３０は、車幅方向右側に配置された右バンク、第２気筒２０、第４気筒４０は、車幅方向左側に配置された左バンクに収容されている。
第１気筒１０と第２気筒２０、第３気筒３０と第４気筒４０は、各気筒のクランクピンのオフセット量だけずらした状態で、実質的にクランクシャフトを挟んで対向して配置されている。
エンジン１における点火順序（爆発順序）は、第１気筒１０、第３気筒３０、第２気筒２０、第４気筒４０の順に設定され、クランク角において１８０°毎に、実質的に等間隔で点火（爆発）するようになっている。

各気筒１０〜４０は、それぞれシリンダ、ピストン、燃焼室、吸排気ポート、吸排気バルブ、動弁駆動機構などの他、インジェクタ１１，２１，３１，４１、点火栓１２，２２，３２，４２等を有する。
シリンダは、ピストンが往復運動可能に挿入される筒状のシリンダスリーブを有する。
ピストンは、燃焼ガスの圧力を受ける部材であって、コネクティングロッドを介してクランクシャフトのクランクピンに連結されている。
燃焼室は、シリンダヘッドにおけるピストン冠面と対向する面部を凹ませて形成され、混合気が燃焼する空間部の一部を構成するものである。
吸気ポートは、燃焼室に新気を導入する流路である。
排気ポートは、燃焼室から排気（既燃ガス）を排出する流路である。
吸気バルブ、排気バルブ、吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ所定のバルブタイミングで開閉するものである。
動弁駆動機構は、吸排気バルブを駆動する機構であり、クランクシャフトの１／２の回転数で同期して回転するカムシャフト等を有して構成されている。

インジェクタ１１〜４１は、各気筒の燃焼室内に霧化されたガソリンを噴射する噴射装置である。
図示しない燃料タンクに貯留された燃料（ガソリン）は、燃料タンクに設けられたフィードポンプによってエンジン１のカムシャフトと連動する高圧ポンプに搬送され、高圧ポンプにより昇圧された後に各気筒のインジェクタ１１〜４１に供給される。
インジェクタ１１〜４１は、高圧に蓄圧された燃料を、電磁弁の開弁期間にわたって噴射する。
インジェクタ１１〜４１の燃料噴射量及び燃料噴射時期は、エンジン１の運転状態に応じて、エンジン制御ユニット１００によって制御されている。

通常運転時においては、エンジン制御ユニット１００は、エンジンの吸入空気量（新気流量）を検出するエアフローメータの出力値に基づいて基礎噴射量を算出し、排気系に設けられた空燃比センサの出力を用いた空燃比フィードバック等による各種補正を施して目標燃料噴射量を算出し、燃料噴射信号を生成する。
エンジン制御ユニット１００は、パルス信号である燃料噴射信号を各気筒のインジェクタ１１〜４１に与える。
燃料噴射信号のパルス幅はインジェクタ１１〜４１の開弁時間と相関し、エンジン制御ユニット１００は、目標燃料噴射量に応じてパルス幅を設定する。

点火栓１２〜４２は、各気筒内で形成された混合気に、電気的なスパークによって着火させるものである。
点火栓１２〜４２の点火時期は、エンジン制御ユニット１００によって制御されている。
点火栓１２〜４２の点火時期は、エンジン１の通常運転時においては、最大のトルクが得られる点火時期（ＭＢＴ）近傍に設定されている。
エンジン１はこれら以外に、各気筒に新気（燃焼用空気）を導入する吸気装置５０、図示しない排気装置、排ガス後処理装置、過給装置、バルブタイミング可変装置、冷却装置、潤滑装置、ＥＧＲ装置等を有して構成されている。

吸気装置５０は、エンジン１に新気を導入するものである。
吸気装置５０は、スロットルバルブ５１、スロットルアクチュエータ５２、インテークマニホールド５３等を有する。
スロットルバルブ５１は、図示しないエアクリーナを介して導入された燃焼用空気（新気）の流量を制御し、エンジン１の出力を調節するバタフライバルブである。
スロットルアクチュエータ５２は、スロットルバルブ５１を開閉駆動する電動アクチュエータである。
スロットルアクチュエータ５２は、図示しないスロットル開度センサが検出するスロットルバルブ５１の実際の開度が、エンジン制御ユニット１００によって設定される目標開度に近づくようフィードバック制御される。
インテークマニホールド５３は、スロットルバルブ５１を通過した新気を分配し、各気筒１０〜４０の吸気ポートに導入する分岐管である。

エンジン１は、さらに、クランク角センサ６０、スタータモータ７０等を有する。
クランク角センサ６０は、クランクシャフトの角度位置を逐次検出するものである。
クランク角センサ６０は、センサプレート６１、ポジションセンサ６２等を有して構成されている。
センサプレート６１は、クランクシャフトの前端部に固定された円盤状の部材であって、外周縁部には所定の角度間隔で複数のベーン（歯）が放射状に突き出して形成されたスプロケット状の形状となっている。
ポジションセンサ６２は、センサプレート６１の外周縁部に対向して配置された磁気ピックアップであり、マグネット、コア、コイル、ターミナル等を有する。
ポジションセンサ６２は、直前をセンサプレート６１のベーンが通過した際に、所定のパルス信号を出力するようになっている。
エンジン制御ユニット１００は、クランク角センサ６０の出力に基づいて、エンジン１の回転数（クランクシャフト回転速度）を演算可能となっている。

スタータモータ７０は、エンジン１の始動時にクランクシャフトを回転駆動する電動アクチュエータである。
スタータモータ７０は、図示しないフライホイールの外周縁部に形成されたギヤ部を駆動するピニオンギヤ、及び、エンジン制御ユニット１００からの指令に応じて通電オンオフを切り替えるスタータリレーを有し、通電時にはフライホイールを介してクランクシャフトを例えば２００ｒｐｍ程度の速度で回転駆動する。

エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００は、エンジン１及びその補器類を統括的に制御するものである。
エンジン制御ユニット１００は、例えば、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有して構成されている。
エンジン制御ユニット１００は、例えばドライバのアクセル操作等に基づいて設定される要求トルクに応じて、スロットルバルブ５１の開度、インジェクタ１１〜４１の燃料噴射量、燃料噴射時期、点火栓１２〜４２の点火時期、バルブタイミング等を制御する。
エンジン制御ユニット１００には、ドライバによるアクセルペダルの操作量（踏込ストローク）を検出するアクセルペダルセンサ１１０の出力値が伝達され、エンジン制御ユニット１００はこの出力値に基づいて要求トルクを設定する。

また、エンジン制御ユニット１００には、アイドルストップシステム制御ユニット（ＩＳＳ制御ユニット）１２０が接続されている。
アイドルストップシステム制御ユニット１２０は、車両の停車時に所定のアイドルストップ条件が充足された場合に、エンジン１を自動的に停止させるとともに、所定の再始動条件が充足された場合に、エンジン１を自動的に再始動させるアイドルストップ制御を行うものである。

アイドルストップシステム制御ユニット１２０は、例えば、車両の停車判定が成立し、自動変速機において走行レンジ（Ｄレンジ）が選択され、エアコンディショナの空調負荷が所定値以下であり、スタータモータ７０に電力を供給するバッテリのＳＯＣが所定値以上であり、操舵系の舵角が所定値以下であり、エンジン冷却水温が所定値以上（暖機終了）であり、ブレーキマスタシリンダ液圧が所定値以上であり、さらに、自己診断機能によりシステム機能に異常が検出されない場合に、アイドルストップ条件が成立したものと判定する。
また、アイドルストップシステム制御ユニット１２０は、上述したアイドルストップ条件が不成立となった場合に、再始動条件が充足されたと判定する。
例えば、ドライバが車両を再発進させようとしてブレーキペダルの踏力を緩め、あるいは、ブレーキペダルから足を放したことによって、マスタシリンダ液圧が所定値未満となった場合には、再始動条件が充足し、アイドルストップシステム制御ユニット１２０は、エンジン制御ユニット１００にエンジン１の再始動を指示する。

また、エンジン制御ユニット１００は、エンジン１の始動時における完爆直後に、クランクシャフトの回転速度（回転数）が過度に上昇することを防止するエンジン制御装置として機能する。
エンジン制御ユニット１００は、本発明にいう完爆判定手段、回転変化検出手段、燃料噴射制御手段としての機能を有する。
この機能について、以下詳細に説明する。

図２は、実施例１のエンジン制御装置におけるエンジン再始動時の燃料噴射制御を示すフローチャートである。
図２に記載された制御は、アイドルストップシステム制御ユニット１２０のアイドルストップ条件判定に基づいて、エンジン１が自動停止された状態において開始される。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ０１：アイドルストップシステム再始動条件成立判断＞
エンジン制御ユニット１００は、アイドルストップシステム制御ユニット１２０において、再始動条件が成立（充足）したか否かを判別する。
再始動条件が成立した場合はステップＳ０２に進み、その他の場合はステップＳ０１を繰り返す。

＜ステップＳ０２：エンジン始動開始＞
エンジン制御ユニット１００は、エンジン１の始動を開始する。
エンジン制御ユニット１００は、スタータモータ７０への通電を指示し、クランクシャフトを例えば２００ｒｐｍ程度の回転速度で回転駆動させる。
また、エンジン制御ユニット１００は、インジェクタ１１〜４１に噴射信号を与えて燃料噴射を開始させるとともに、点火栓１２〜４２に点火信号を与えて点火を開始させる。
なお、エンジン１の通常運転時においては、燃料噴射量は、上述したようにエアフローメータ、空燃比センサ等の出力を利用したクローズドループ制御によって設定されるが、始動直後においては、このような制御が困難であることから、オープンループ制御により、予め設定された始動時燃料噴射量が噴射されるようになっている。
この始動時燃料噴射量は、燃料の性状やエンジンの個体差のばらつきが存在する場合であっても確実に着火させることを目的として、理論空燃比に対して燃料リッチとなるように設定されている。
その後、ステップＳ０３に進む。

＜ステップＳ０３：エンジン回転数判断＞
エンジン制御ユニット１００は、クランク角センサ６０の出力に基づいて、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトの回転数（回転速度）を検出する。
そして、現在の回転数が、スタータモータによる駆動回転数（この場合には２００ｒｐｍ）に対して十分に高い所定の閾値（一例として５００ｒｐｍ）以上となった場合は、各気筒において正常に混合気に着火され、エンジン１の始動が完了した完爆状態であると判定し、ステップＳ０４に進む。
なお、スタータモータ７０への通電は、完爆状態の判定成立に応じて停止される。
一方、他の場合は、まだ完爆状態ではないものと判定し、ステップＳ０３を繰り返す。

＜ステップＳ０４：３０ｍｓｅｃの回転速度変化量検出＞
エンジン制御ユニット１００は、クランク角センサ６０の出力履歴に基づいて、所定の期間（一例として３０ｍｓｅｃ）におけるクランクシャフト回転数の変化量（回転速度変化量）を検出する。
その後、ステップＳ０５に進む。

＜ステップＳ０５：回転速度変化量判断＞
エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ０４において検出した回転速度変化量を予め設定された閾値（一例として２００ｒｐｍ／３０ｍｓｅｃ）と比較する。
回転速度変化量が閾値以上である場合は、過度な回転上昇を抑制するために燃料カットの実行が必要であるとして、ステップＳ０６に進み、その他の場合はステップＳ０８に進む。

＜ステップＳ０６：燃料カット回数設定＞
エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ０４において検出した回転速度変化量に応じて、燃料カットを行う回数（サイクル数）を設定する。
このとき、回転速度変化量の増加に応じて、燃料カット回数も増加（燃料カット期間が延長）されるように設定される。
燃料カット回数の設定の一例を表１に示す。

燃料カット回数の設定後、ステップＳ０７に進む。

＜ステップＳ０７：燃料カット実行後通常噴射制御復帰＞
エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ０６において設定された回数（サイクル数）にわたって各気筒の燃料噴射を中止し、その後燃料噴射を再開する。
燃料噴射再開後は、所定期間にわたって予め設定された始動時燃料噴射量をオープンループ制御により噴射し、その後、上述したクローズドループ制御を行う通常の燃料噴射制御に復帰する。
その後、一連の処理を終了する。

＜ステップＳ０８：通常噴射制御実行＞
エンジン制御ユニット１００は、燃料カットを行うことなく、所定期間にわたって予め設定された始動時燃料噴射量をオープンループ制御により噴射し、その後クローズドループ制御を行う通常の燃料噴射制御に復帰する。
その後、一連の処理を終了する。

以下、実施例１の効果を、以下説明する本発明の比較例のエンジン制御装置と対比して説明する。
図３は、本発明の比較例であるエンジン制御装置におけるエンジン再始動時の回転数、点火時期、燃料噴射信号の推移の一例を示す図である。
図３において、横軸は時間を示し、縦軸はエンジン回転数（上方が高回転）、点火時期（上方が進角）、燃料噴射信号のパルス幅（上方が開弁時間長）をそれぞれ示している。（図４、図５、図７において同じ。）

比較例のエンジン制御装置においては、完爆直後において過度な回転上昇を抑制する目的で、点火時期を通常運転時に対して大幅にリタード（遅角）させることによってトルクダウンを行っている。
このとき、燃料噴射は、所定の始動時燃料噴射量において継続されている。
仮に点火時期のリタードを行わない場合には、図３に破線で示すように、エンジン回転数は一度目標回転数を超えて上昇した後に下降に転じ、収束することになる。
比較例においては、このような点火時期のリタードによるトルクダウンによって、過度な回転上昇を抑制し、ユーザが飛び出し感を感じることを防止することは可能である。
しかし、点火時期をリタードし、燃料が本来発生し得るトルクを意図的に低下させる制御を行うことから、熱効率は低下し、供給された燃料が有するエネルギの一部を無駄にしていることになる。
特に、始動時燃料噴射量は、ストイキに対して相当燃料リッチとなるように、通常運転時に対して増量されて設定されていることから、アイドルストップによる燃費の向上効果を減殺し、燃費を悪化させることが懸念される。

図４は、実施例１のエンジン制御装置におけるエンジン再始動時の回転数、点火時期、燃料噴射信号の推移の一例を示す図である。
実施例１においては、完爆直後における過度な回転上昇を燃料カットにより抑制し、点火時期は実質的にＭＢＴ近傍に維持されている。
例えば、図４に示す例においては、第１気筒１０から点火順序に沿って第４気筒４０まで、それぞれ３サイクルずつ燃料カットを行った後に、燃料噴射を再開している。

以上説明した実施例１によれば、完爆直後の回転速度変化量が所定値以上であった場合に燃料カットを行うことによって、燃料噴射を行いつつ点火時期をリタードさせる技術に対して燃料消費量を抑制することができる。
また、燃料カットの要否を回転速度変化量に応じて決定することによって、燃料の性状ばらつき、環境要因、エンジンの個体差ばらつきなどが存在する場合であっても、適切な回転上昇形態（回転プロフィール）を得ることができる。
さらに、燃料カットを行う場合に、回転速度変化量の増加に応じて燃料カット期間（燃料カットサイクル数）を増加させることによって、回転速度変化量に応じた適切な回転上昇抑制効果を得ることができ、回転プロフィールをより適切に制御することができる。

次に、本発明を適用したエンジン制御装置の実施例２について説明する。
以下説明する各実施例において、上述した実施例１と実質的に同様の箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。

図５は、実施例２のエンジン制御装置におけるエンジン再始動時の回転数、点火時期、燃料噴射信号の推移の一例を示す図である。
実施例２のエンジン制御装置は、始動直後における燃料カットの開始時に、一部の気筒においてのみ燃料カットを行い、他の気筒においては燃料噴射が行われる状態を経てから、全ての気筒において燃料カットを行うようになっている。
また、燃料カットの終了時に、一部の気筒においてのみ燃料噴射を再開し、他の気筒においては燃料カットが行われる状態を経てから、全ての気筒において燃料噴射を再開するようになっている。

図５に示す例においては、燃料カットの開始時に、先ず第１気筒及び第２気筒の燃料カットを開始し、その翌サイクルから第３気筒及び第４気筒の燃料カットを開始している。
また、燃料カットの終了時に、先ず第１気筒及び第２気筒の燃料噴射を再開し、その翌サイクルから第３気筒及び第４気筒の燃料噴射を再開している。

以上説明した実施例２によれば、上述した実施例１の効果と実質的に同様の効果に加えて、燃料カットの開始及び燃料噴射の再開を、気筒群ごとに段階的に行うことによって、エンジン１の出力トルクを段階的に変化させ、出力トルクが急変してショックが発生することを防止できる。

次に、本発明を適用したエンジン制御装置の実施例３について説明する。
実施例３のエンジン制御装置は、完爆直後のクランクシャフトの回転速度変化量に応じて、燃料カットを行う気筒数を異ならせること等を特徴とする。
図６は、実施例３のエンジン制御装置におけるエンジン再始動時の燃料噴射制御を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ１１：アイドルストップシステム再始動条件成立判断＞
エンジン制御ユニット１００は、アイドルストップシステム制御ユニット１２０において、再始動条件が成立（充足）したか否かを判別する。
再始動条件が成立した場合はステップＳ１２に進み、その他の場合はステップＳ１１を繰り返す。

＜ステップＳ１２：エンジン始動開始＞
エンジン制御ユニット１００は、上述したステップＳ０２と同様に、エンジン１の始動を開始する。
その後、ステップＳ１３に進む。

＜ステップＳ１３：エンジン回転数判断＞
エンジン制御ユニット１００は、上述したステップＳ０３と同様に、クランクシャフトの回転数を検出する。
現在の回転数が所定の閾値（一例として５００ｒｐｍ）以上となった場合はステップＳ１４に進み、他の場合はステップＳ１３を繰り返す。

＜ステップＳ１４：３０ｍｓｅｃの回転速度変化量検出＞
エンジン制御ユニット１００は、上述したステップＳ０４と同様に、所定の期間（一例として３０ｍｓｅｃ）におけるクランクシャフト回転速度変化量を検出する。
その後、ステップＳ１５に進む。

＜ステップＳ１５：回転速度変化量判断＞
エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ１４において検出した回転速度変化量を、予め設定された閾値と比較する。
回転速度変化量が閾値以上である場合は、過度な回転上昇を抑制するために、燃料カットの実行が必要であるとして、ステップＳ１６に進み、その他の場合はステップＳ１９に進む。

＜ステップＳ１６：燃料カット気筒数設定＞
エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ１４において検出した回転速度変化量に応じて、燃料カットを行う気筒数を設定し、一部又は全部の気筒を燃料カット実行気筒として設定する。
燃料カットを行う気筒数は、回転速度変化量の増加に応じて増加するよう設定される。
その後、ステップＳ１７に進む。

＜ステップＳ１７：燃料カット回数設定＞
エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ１４において検出した回転速度変化量に応じて、燃料カットを行う回数を設定する。
その後、ステップＳ１８に進む。

＜ステップＳ１８：燃料カット実行後通常噴射制御復帰＞
エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ１６において燃料カットの実行気筒として設定された気筒において、ステップＳ１７において設定された回数（サイクル数）にわたって各気筒の燃料噴射を中止し、その後燃料噴射を再開する。
燃料噴射再開後は、所定期間にわたって予め設定された始動時燃料噴射量をオープンループ制御により噴射し、その後上述したクローズドループ制御を行う通常の燃料噴射制御に復帰する。
その後、一連の処理を終了する。

＜ステップＳ１９：通常噴射制御実行＞
エンジン制御ユニット１００は、燃料カットを行うことなく、所定期間にわたって予め設定された始動時燃料噴射量をオープンループ制御により噴射し、その後上述したクローズドループ制御を行う通常の燃料噴射制御に復帰する。
その後、一連の処理を終了する。

図７は、実施例３のエンジン制御装置におけるエンジン再始動時の回転数、点火時期、燃料噴射信号の推移の一例を示す図である。
図７に示す例においては、実施例１，２における図４、図５の場合に対して完爆直後の回転速度変化量が小さく（グラフの傾きが緩く）なっている。
このため、実施例１，２と同様に全気筒で燃料カットを行った場合、過度な回転上昇を抑制することにとどまらず、回転数が目標回転数に対して低下してしまうことが懸念される。
この点、実施例３においては、例えば図７の場合には、第１気筒１０、第２気筒２０のみ燃料カットを行い、第３気筒３０、第４気筒４０は燃料噴射を継続することによって、良好な回転プロフィールを得ている。

以上説明した実施例３によれば、上述した実施例１の効果と実質的に同様の効果に加えて、完爆直後の回転速度変化量に応じて燃料カットを実行する気筒数を異ならせることによって、回転速度変化量に対して最適なトルクダウンを行うことが可能となり、回転プロフィールの設定自由度を高めてより適切な回転上昇抑制制御を行うことができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した各実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）エンジン及びエンジン制御装置の構成は、上述した各実施例に限定されることなく適宜変更することができる。
例えば、各実施例においてエンジンは、一例としてガソリン直噴の水平対向４気筒エンジンであるが、シリンダレイアウトや気筒数はこれに限定されず、適宜変更することができる。
また、本発明は、直噴（筒内噴射）エンジンに限らず、ポート噴射のエンジンにも適用可能であり、さらに、火花点火式のエンジンである限り燃料もガソリンに限定されない。
また、過給機の有無や過給機の種類も特に限定されない。
（２）各実施例においては、燃料カットを行う気筒においては、連続するサイクルにわたって継続的に燃料噴射を停止する構成としているが、これに限らず、間欠的に燃料カットを行うようにしてもよい。
例えば、燃料噴射を行うサイクルと燃料カットを行うサイクルとを順次切り換えるようにしてもよい。
（３）各実施例は、アイドルストップ状態からの自動再始動を例にとって説明しているが、本発明はこれに限らず、アイドルストップ状態以外からのエンジン始動にも適用することができる。
例えば、車両運転開始時におけるユーザのエンジン始動操作に応じたエンジン始動や、エンジン−電気ハイブリッド車両におけるモータ走行状態からのエンジン始動にも適用することができる。

１ エンジン １０ 第１気筒
１１ インジェクタ １２ 点火栓
２０ 第２気筒 ２１ インジェクタ
２２ 点火栓 ３０ 第３気筒
３１ インジェクタ ３２ 点火栓
４０ 第４気筒 ４１ インジェクタ
４２ 点火栓 ５０ 吸気装置
５１ スロットルバルブ ５２ スロットルアクチュエータ
５３ インテークマニホールド
６０ クランク角センサ ６１ センサプレート
６２ ポジションセンサ ７０ スタータモータ
１００ エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１１０ アクセルペダルセンサ
１２０ アイドルストップシステム制御ユニット

Claims (5)

1. エンジンを制御するエンジン制御装置であって、
   前記エンジンの始動後における完爆を判定する完爆判定手段と、
   前記完爆判定手段が完爆を判定した後に所定期間における出力軸の回転速度変化量を検出する回転変化検出手段と、
   前記回転速度変化量が所定の閾値以上である場合に所定の燃料カット期間にわたって少なくとも一気筒の燃料噴射を停止する燃料噴射制御手段と
   を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
2. 前記燃料噴射制御手段は、前記回転速度変化量の増加に応じて前記燃料カット期間を長く設定すること
   を特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 前記エンジンは複数の気筒を有し、
   前記燃料噴射制御手段は、燃料噴射を停止する際に、一部の気筒のみ燃料噴射を停止した後に全気筒の燃料噴射を停止した状態に移行させること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン制御装置。
4. 前記エンジンは複数の気筒を有し、
   前記燃料噴射制御手段は、前記燃料カット期間が終了し燃料噴射を再開する際に、燃料噴射が停止されている気筒のうち一部の気筒のみ燃料噴射を再開した後に全気筒の燃料噴射を再開した状態に移行させること
   を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
5. 前記燃料噴射制御手段は、前記回転速度変化量の増加に応じて前記燃料噴射を停止する気筒数を増加させること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン制御装置。
   

Images