JP4291752B2 - Engine stop / restart control device and vehicle equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの停止と再始動を自動的に行うエンジン停止再始動制御装置及びそれを搭載した車両に関する。 The present invention relates to an engine stop / restart control device that automatically stops and restarts an engine and a vehicle equipped with the same.
従来より、エンジンの停止と再始動を自動的に行うエンジン停止再始動制御装置として、エンジンの停止時に膨張行程にある気筒内に燃料を噴射しておき、エンジンの再始動時にその気筒に点火して燃料を燃焼させ、その燃焼トルクを利用してクランキングを行うものが知られている(例えば特許文献1参照)。この装置では、膨張行程にある気筒の燃焼トルクによるエンジン再始動が成功すればスタータモータを非作動にすることができ、一方、その気筒の燃焼トルクによるエンジン再始動が失敗すればスタータモータを補助的に作動させて再始動を完全にする。
しかしながら、上述のエンジン停止再始動制御装置では、エンジンの停止位置がばらつくため、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒が上死点の近くで停止していたときには、燃料を燃焼するのに十分な量の空気が筒内に存在しないため、膨張行程気筒点火時の燃焼トルクが不十分となってエンジン再始動に失敗することがあった。このため、スタータモータによりエンジンを再始動する回数がそれほど少なくならず、モータ消費電力をあまり低減できないという問題があった。 However, in the engine stop / restart control apparatus described above, the engine stop position varies, so that when the cylinder stopped in the expansion stroke when the engine is stopped is stopped near the top dead center, the fuel is burned. Since a sufficient amount of air does not exist in the cylinder, the combustion torque at the time of ignition of the expansion stroke cylinder becomes insufficient and the engine restart may fail. For this reason, the number of times the engine is restarted by the starter motor is not so reduced, and there is a problem that the motor power consumption cannot be reduced much.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、エンジンの停止位置がばらついたとしても膨張行程気筒点火時に十分な燃焼トルクを得ることができるエンジン停止再始動制御装置を提供することを目的の一つとする。また、このエンジン停止再始動制御装置を搭載した車両を提供することを目的の一つとする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides an engine stop / restart control device capable of obtaining sufficient combustion torque at the time of ignition of an expansion stroke cylinder even if the stop position of the engine varies. One of the purposes is to do. Another object is to provide a vehicle equipped with this engine stop / restart control device.
本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。 The present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.
即ち、本発明のエンジン停止再始動制御装置は、
エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒のピストンが上死点から排気バルブ開位置までの間で停止するようエンジンの停止制御を行うエンジン停止制御手段と、
エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒に混合気を入れておく気筒処理実行手段と、
前記エンジンが停止している間にエンジン再始動条件が成立したか否かを判定する再始動条件判定手段と、
前記再始動条件判定手段によってエンジン再始動条件が成立したと判定されたとき、膨張行程で停止している気筒のピストンが上死点後の所定角度位置を越えて停止しているときには該気筒に点火して前記エンジンを正回転させ、膨張行程で停止している気筒のピストンが前記上死点後の所定角度位置よりも手前で停止しているときには前記エンジンを逆回転させて前記膨張行程で停止していた気筒内を圧縮したあと該気筒に点火して前記エンジンを正回転させる再始動制御手段と、
を備えたものである。
That is, the engine stop / restart control device of the present invention is
Engine stop control means for performing engine stop control so that the piston of the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped stops from the top dead center to the exhaust valve open position;
Cylinder processing execution means for putting an air-fuel mixture into a cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped;
Restart condition determining means for determining whether an engine restart condition is satisfied while the engine is stopped;
When it is determined by the restart condition determining means that the engine restart condition is satisfied, when the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke stops beyond a predetermined angular position after the top dead center, When the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke is stopped before the predetermined angular position after the top dead center, the engine is rotated in the reverse direction by rotating the engine in the expansion stroke. Restart control means for igniting the cylinder after compressing the stopped cylinder and causing the engine to rotate forward;
It is equipped with.
このエンジン停止再始動制御装置では、エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒のピストンが上死点から排気バルブ開位置までの間で停止するようエンジンの停止制御を行う。また、エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒に混合気を入れておく。その後、エンジン再始動条件が成立したとき、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒のピストンが上死点後の所定角度位置を越えて停止している場合には該気筒に点火してエンジンを正回転させる。このとき、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒の燃焼室は容積が比較的大きく十分な空気を有しているため、点火時に大きな燃焼トルクが得られる。一方、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒のピストンが上死点後の所定角度位置よりも手前で停止している場合にはエンジンを逆回転させて該気筒内を圧縮したあと該気筒に点火してエンジンを正回転させる。このとき、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒は容積が比較的小さくそのままでは大きな燃焼トルクを得にくいが、一旦圧縮したあと点火するため大きな燃焼トルクが得られる。このように、エンジンの停止位置がばらついたとしても、膨張行程気筒点火時の燃焼トルクを十分確保することができる。 In this engine stop / restart control device, engine stop control is performed so that the piston of the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped stops between the top dead center and the exhaust valve open position. In addition, an air-fuel mixture is put in a cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped. After that, when the engine restart condition is satisfied, if the piston of the cylinder that is stopped in the expansion stroke when the engine is stopped is stopped beyond a predetermined angular position after top dead center, the cylinder is ignited and the engine is ignited. Rotate forward. At this time, the combustion chambers of the cylinders that are stopped in the expansion stroke when the engine is stopped have a relatively large volume and sufficient air, so that a large combustion torque can be obtained at the time of ignition. On the other hand, when the piston of the cylinder that is stopped in the expansion stroke when the engine is stopped is stopped before a predetermined angular position after top dead center, the cylinder is compressed after rotating the engine in the reverse direction to compress the inside of the cylinder Ignite the engine and rotate the engine forward. At this time, the cylinder stopped in the expansion stroke when the engine is stopped has a relatively small volume and it is difficult to obtain a large combustion torque as it is, but a large combustion torque can be obtained because it is ignited after being compressed once. Thus, even if the engine stop position varies, it is possible to sufficiently ensure the combustion torque at the time of ignition of the expansion stroke cylinder.
なお、「上死点後の所定角度位置」は、例えば、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒に点火したときに予め定めた値以上の燃焼トルクが得られるような位置として経験的に定めればよく、具体的には上死点から90°又はその近傍(例えば80〜100°)だけ進角した位置としてもよい(以下同じ)。 The “predetermined angular position after top dead center” is empirically determined as a position where a combustion torque greater than a predetermined value can be obtained when a cylinder stopped in the expansion stroke is ignited when the engine is stopped. Specifically, it may be a position advanced by 90 ° or its vicinity (for example, 80 to 100 °) from the top dead center (the same applies hereinafter).
本発明のエンジン停止再始動制御装置は、
エンジン停止時に圧縮行程で停止する気筒のピストンが吸気バルブ閉位置よりも上死点側で停止し且つエンジン停止時に膨張行程で停止する気筒のピストンが排気バルブ開位置よりも上死点側で停止するようエンジンの停止制御を行うエンジン停止制御手段と、
エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒及び圧縮行程で停止する気筒に混合気を入れておく気筒処理実行手段と、
前記エンジンが停止している間にエンジン再始動条件が成立したか否かを判定する再始動条件判定手段と、
前記再始動条件判定手段によってエンジン再始動条件が成立したと判定されたとき、膨張行程で停止している気筒が上死点後の所定角度位置を越えて停止しているときには該気筒に点火して前記エンジンを正回転させ、膨張行程で停止している気筒が前記上死点後の所定角度位置よりも手前で停止しているときには圧縮行程で停止している気筒に点火して前記エンジンを逆回転させて膨張行程で停止していた気筒内を圧縮したあと該気筒に点火して前記エンジンを正回転させる再始動制御手段と、
を備えたものとしてもよい。
The engine stop / restart control device of the present invention comprises:
The piston of the cylinder that stops in the compression stroke when the engine is stopped stops at the top dead center side from the intake valve close position, and the piston of the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine stops is stopped at the top dead center side from the exhaust valve open position Engine stop control means for performing engine stop control so as to
Cylinder processing execution means for putting an air-fuel mixture into a cylinder that stops in the expansion stroke and a cylinder that stops in the compression stroke when the engine is stopped;
Restart condition determining means for determining whether an engine restart condition is satisfied while the engine is stopped;
When it is determined by the restart condition determining means that the engine restart condition is satisfied, when the cylinder stopped in the expansion stroke stops beyond a predetermined angular position after top dead center, the cylinder is ignited. When the cylinder stopped in the expansion stroke is stopped before the predetermined angular position after the top dead center, the cylinder stopped in the compression stroke is ignited to ignite the engine. Restart control means for rotating the engine forward by igniting the cylinder after compressing the inside of the cylinder that has been rotated reversely and stopped in the expansion stroke;
It is good also as a thing provided.
このエンジン停止再始動制御装置では、エンジン停止時に圧縮行程で停止する気筒のピストンが吸気バルブ閉位置よりも上死点側で停止し且つエンジン停止時に膨張行程で停止する気筒のピストンが排気バルブ開位置よりも上死点側で停止するようエンジンの停止制御を行う。また、エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒及び圧縮行程で停止する気筒に混合気を入れておく。その後、エンジン再始動条件が成立したとき、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒のピストンが上死点後の所定角度位置を越えて停止している場合には、該気筒に点火してエンジンを正回転させる。このとき、該気筒の燃焼室は容積が比較的大きく十分な空気を有しているため、点火時に大きな燃焼トルクが得られる。一方、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒のピストンが上死点後の所定角度位置よりも手前で停止している場合には、エンジン停止時に圧縮行程で停止している気筒に点火してエンジンを逆回転させて膨張行程で停止していた気筒内を圧縮したあと該圧縮された気筒に点火してエンジンを正回転させる。このとき、エンジン停止時に膨張行程で停止していた気筒は容積が比較的小さくそのままでは大きな燃焼トルクを得にくいが、一旦圧縮したあと点火するため大きな燃焼トルクが得られる。このように、エンジンの停止位置がばらついたとしても、膨張行程気筒点火時の燃焼トルクを十分確保することができる。 In this engine stop / restart control device, the piston of the cylinder that stops in the compression stroke when the engine is stopped stops at the top dead center side from the intake valve closing position, and the piston of the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped opens the exhaust valve. The engine is controlled to stop at the top dead center side of the position. Further, an air-fuel mixture is put in a cylinder that stops in the expansion stroke and a cylinder that stops in the compression stroke when the engine is stopped. After that, when the engine restart condition is satisfied, if the piston of the cylinder that is stopped in the expansion stroke when the engine is stopped is stopped beyond a predetermined angular position after top dead center, the cylinder is ignited. Turn the engine forward. At this time, since the combustion chamber of the cylinder has a relatively large volume and sufficient air, a large combustion torque can be obtained at the time of ignition. On the other hand, if the piston of the cylinder that is stopped in the expansion stroke when the engine is stopped is stopped before a predetermined angular position after top dead center, the cylinder that is stopped in the compression stroke when the engine is stopped is ignited. Then, the engine is reversely rotated to compress the inside of the cylinder that has been stopped in the expansion stroke, and then the compressed cylinder is ignited to cause the engine to rotate forward. At this time, the cylinder that has been stopped in the expansion stroke when the engine is stopped has a relatively small volume, and it is difficult to obtain a large combustion torque as it is, but a large combustion torque is obtained because the cylinder is ignited after being compressed once. Thus, even if the engine stop position varies, it is possible to sufficiently ensure the combustion torque at the time of ignition of the expansion stroke cylinder.
本発明のエンジン停止再始動制御装置は、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒とエンジン停止時に圧縮行程で停止している気筒に混合気を入れておく場合、吸気バルブ閉位置を変更可能な吸気バルブタイミング可変手段と、エンジン停止時に圧縮行程で停止している気筒が前記再始動制御手段によって点火される前に、前記吸気バルブタイミング可変手段によって該気筒の吸気バルブ閉位置を下死点又はその直前まで進角させる進角処理を実行する吸気バルブタイミング可変制御手段と、を備えていてもよい。こうすれば、エンジン停止時に圧縮行程で停止している気筒の点火によってエンジンが逆回転したとき該気筒内の排気が吸気バルブから逆流してしまうおそれがない。ここで、吸気バルブタイミング可変制御手段は、エンジン停止直後に前記進角処理を実行することが好ましい。こうすれば、エンジン停止時に圧縮行程で停止している気筒に点火する前に確実に進角処理を完了することができる。 The engine stop / restart control device of the present invention can change the intake valve closing position when the air-fuel mixture is put into the cylinder stopped in the expansion stroke when the engine is stopped and the cylinder stopped in the compression stroke when the engine is stopped. The variable intake valve timing means, and before the cylinder stopped in the compression stroke when the engine is stopped is ignited by the restart control means, the intake valve closed position is set to the bottom dead center by the intake valve timing variable means. Alternatively, intake valve timing variable control means for executing an advance angle process for advancing to the position immediately before that may be provided. In this way, there is no possibility that the exhaust in the cylinder will flow backward from the intake valve when the engine rotates reversely due to ignition of the cylinder stopped in the compression stroke when the engine is stopped. Here, it is preferable that the intake valve timing variable control means executes the advance angle processing immediately after the engine is stopped. This makes it possible to reliably complete the advance processing before igniting the cylinders that are stopped in the compression stroke when the engine is stopped.
本発明のエンジン停止再始動制御装置は、排気バルブ閉位置を変更可能な排気バルブタイミング可変手段と、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒が前記再始動制御手段によって点火される前に、前記排気バルブタイミング可変手段によって該気筒の排気バルブ開位置を下死点又はその直前まで遅角させる遅角処理を実行する排気バルブタイミング可変制御手段と、を備えていてもよい。こうすれば、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒の点火によって燃焼トルクが発生してエンジンが正回転し始めたあとピストンが下死点又はその直前に到達するまでその燃焼トルクをピストンに伝達することができる。ここで、排気バルブタイミング可変手段は、エンジン停止直後に前記遅角処理を実行することが好ましい。こうすれば、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒に点火する前に確実に遅角処理を完了することができる。 The engine stop / restart control device of the present invention includes an exhaust valve timing variable means that can change the exhaust valve closing position, and before the cylinder that is stopped in the expansion stroke when the engine is stopped is ignited by the restart control means. The exhaust valve timing variable means may further include an exhaust valve timing variable control means for executing a retard process for delaying the exhaust valve opening position of the cylinder to the bottom dead center or immediately before it. In this way, when the engine is stopped, combustion torque is generated by ignition of the cylinder stopped in the expansion stroke, and after the engine starts to rotate forward, the combustion torque is applied to the piston until it reaches the bottom dead center or just before it. Can communicate. Here, it is preferable that the exhaust valve timing varying means executes the retardation processing immediately after the engine is stopped. In this way, it is possible to reliably complete the retarding process before igniting the cylinders that are stopped in the expansion stroke when the engine is stopped.
本発明のエンジン停止再始動制御装置において、前記エンジン停止制御手段は、アイドルストップ制御におけるエンジン停止条件が成立したときに前記エンジンが停止するよう制御し、前記再始動条件判定手段は、前記アイドルストップ制御におけるエンジン再始動条件が成立したか否かを判定してもよい。アイドルストップ制御が行われると走行途中に何度もエンジン停止と再始動を繰り返すため、本発明を適用する意義が大きい。 In the engine stop / restart control apparatus according to the present invention, the engine stop control means controls the engine to stop when an engine stop condition in idle stop control is satisfied, and the restart condition determination means includes the idle stop control means. You may determine whether the engine restart conditions in control were satisfied. When the idle stop control is performed, the engine stop and restart are repeated many times during the traveling, so that it is significant to apply the present invention.
本発明のエンジン停止再始動制御装置は、前記エンジンを回転駆動可能なモータを備え、前記再始動制御手段は、前記再始動条件判定手段によってエンジン再始動条件が成立したと判定されたとき、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒の燃焼トルクと前記モータのトルクによってエンジンのクランキングを行うようにしてもよい。こうすれば、膨張行程気筒点火時の燃焼トルクによってエンジンのクランキングを完全に行うことができなくても、比較的小さなモータトルクによりエンジンのクランキングを完了することができる。ここで、このモータは、エンジンのスタータモータであってもよいし、エンジンのクランクシャフトの回転エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに蓄える機能とバッテリの電気エネルギをクランクシャフトの回転エネルギに変換する機能を備えたモータジェネレータであってもよい。後者の場合、例えば制動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに蓄えておき、エンジン再始動時にその電気エネルギを利用してエンジンの再始動をモータがアシストすることができる。 The engine stop / restart control device of the present invention includes a motor capable of rotationally driving the engine, and the restart control means determines that the engine restart condition is satisfied by the restart condition determination means. The engine may be cranked based on the combustion torque of the cylinder that is stopped in the expansion stroke and the torque of the motor. By doing so, the cranking of the engine can be completed with a relatively small motor torque even if the cranking of the engine cannot be completely performed by the combustion torque at the time of ignition of the expansion stroke cylinder. Here, this motor may be a starter motor of the engine, or a function of converting the rotational energy of the crankshaft of the engine into electric energy and storing it in the battery, and the electric energy of the battery is converted into the rotational energy of the crankshaft. A motor generator having a function may be used. In the latter case, for example, braking energy can be converted into electric energy and stored in a battery, and the motor can assist the restart of the engine using the electric energy when the engine is restarted.
本発明のエンジン停止再始動制御装置を搭載した車両は、本発明のエンジン停止再始動制御装置を搭載しているため、エンジンの停止位置がばらついたとしても、膨張行程気筒点火時の燃焼トルクを十分確保することができる。このため、エンジンのクランキングにモータを利用する場合であっても、そのモータの消費電力を低減化できる。 Since the vehicle equipped with the engine stop / restart control device of the present invention is equipped with the engine stop / restart control device of the present invention, even if the engine stop position varies, the combustion torque at the time of ignition of the expansion stroke cylinder is reduced. Enough can be secured. For this reason, even when the motor is used for cranking the engine, the power consumption of the motor can be reduced.
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す説明図である。本実施形態のハイブリッド自動車20は、ガソリンにより駆動するエンジン30と、エンジン30の各気筒31の吸気ポート36に燃料を噴射するインジェクタ32と、エンジン30の各気筒内の混合気に点火する点火プラグ33と、エンジン30のクランクシャフト39と動力のやり取りを行なうモータジェネレータ44と、エンジン30をコントロールするエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)70と、エンジン30の再始動・停止やモータジェネレータ44の駆動などを制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、ハイブリッドECUという)80とを備える。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン30は、本実施形態では4気筒エンジンであり、各気筒31は、吸気通路22のうち吸気バルブ34の手前に設けられた吸気ポート36にインジェクタ32がガソリンを噴射するポート式として構成されている。ここで、図示しないエアクリーナおよびスロットルバルブを介して吸気通路22に吸入された空気は、吸気ポート36でインジェクタ32から噴射されたガソリンと混合して混合気となる。この混合気は、吸気バルブ34が開くことにより燃焼室37へ吸入され、点火プラグ33のスパークによって点火されて爆発燃焼し、その燃焼エネルギによりピストン38が往復運動して、クランクシャフト39を回転運動させる。燃焼後の排気は、排気バルブ35が開くことにより燃焼室37から排出される。また、エンジン30の各気筒は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程(燃焼行程ともいう)、排気行程を1サイクルとしてこのサイクルを順次繰り返すものであり、クランクシャフト39が半回転つまり180°回転するごとに行程が切り替わり、クランクシャフト39が2回転つまり720°回転するごとに1サイクル進む。また、4つの気筒の点火タイミングは本実施形態では1番気筒、2番気筒、4番気筒、3番気筒という順であり、したがって例えば1番気筒が膨張行程にあるとき、2番気筒は圧縮行程、3番気筒は排気行程、4番気筒は吸気行程となる。図2にクランク角CAと各気筒の行程との対応関係を表す。図2において、TDCは上死点、BDCは下死点を表す。
The
エンジン30の各気筒31の吸気バルブ34や排気バルブ35の上端部は、バネを介してそれぞれ吸気カム40のカム面や排気カム42のカム面と当接している。吸気カム40は、吸気カムシャフト41に固設され、吸気カムシャフト41が軸回転するのに伴って回転する。そして、吸気バルブ34は、回転する吸気カム40のカム面に追従して作動する。具体的には、吸気カム40のカム面が吸気バルブ34を押し下げたときには吸気バルブ34が開き、吸気カム40のカム面が吸気バルブ34を押し下げないときには吸気バルブ34は閉じる。一方、排気カム42は、排気カムシャフト43に固設され、排気カムシャフト43が軸回転するのに伴って回転する。そして、排気バルブ35は、回転する排気カム42のカム面に追従して作動する。具体的には、排気カム42のカム面が排気バルブ35を押し下げたときには排気バルブ35が開き、排気カム42のカム面が排気バルブ35を押し下げないときには排気バルブ35は閉じる。
The upper end portions of the
エンジン30は、4気筒であるため、原則的には、吸気バルブ34は吸気行程での上死点で開き下死点で閉じ、排気バルブ35は排気行程での下死点で開き上死点で閉じるが、実際には、バルブ動作に遅れが生じたり吸気や排気が慣性の影響を受けたりするため、これより早めに開き遅めに閉じるように各カム40,42や各カムシャフト41,43が設計されている。具体的には、吸気バルブ34は、図3(a)で示すように、吸気行程での上死点よりも少し手前(上死点前α°)で開き、吸気行程での下死点を少し越えてから閉じる(下死点後β°)。また、排気バルブ35は、図3(b)に示すように、排気行程での下死点よりも少し手前で開き(下死点前γ°)、排気行程の上死点を少し越えてから閉じる(上死点後δ°)。
Since the
エンジン30のクランクシャフト39は、オートマチックトランスミッション50が接続されている。このオートマチックトランスミッション50は、エンジン30からクランクシャフト39に出力された動力を変速してデファレンシャルギヤ52を介して駆動輪54a,54bに伝達する。また、クランクシャフト39には、クランク角センサ56が取り付けられている。このクランク角センサ56は、クランクシャフト39に取り付けられた図示しないマグネットロータに対向する位置に磁気抵抗素子を配置したMRE回転センサであり、このクランク角センサ56が発生するパルスを利用してクランク角CAを特定したりエンジン回転数Neを求めたりすることができる。一方、吸気カムシャフト41には、カム角センサ58が取り付けられている。このカム角センサ58は、吸気カムシャフト41と一体となって回転する歯車の歯がコイルのコアに接近するごとにパルスを出力する電磁誘導ピックアップ式センサであり、吸気カムシャフト41が1回転(クランクシャフト39が2回転)するごとに1個のパルスを発生する。
An
吸気カムシャフト41には、この吸気カムシャフト41を進角側又は遅角側へシフトさせる吸気カムシャフト駆動モータ60が取り付けられ、排気カムシャフト43には、この排気カムシャフト43を進角側又は遅角側へシフトさせる排気カムシャフト駆動モータ62が取り付けられている。これらの駆動モータ60,62を駆動することにより各バルブ34,35の開閉位置を変更することができる。
An intake camshaft drive motor 60 that shifts the
モータジェネレータ44は、モータとして駆動すると共にジェネレータとしても駆動する例えば同期交流電動発電機として構成されており、その回転軸に取り付けられたMG側プーリ26は、エンジン30のクランクシャフト39に接続されたエンジン側プーリ24にベルト28により接続されている。このため、モータジェネレータ44は、エンジン30からクランクシャフト39に出力された動力を用いて発電してインバータ46を介してバッテリ48を充電したり、バッテリ48からインバータ46を介して得られる電力を用いてクランクシャフト39に動力を出力できる。また、モータジェネレータ44は、エンジン30のスタータモータとしての役割も担っている。このため、モータジェネレータ44とは別にスタータモータを備える必要がない。なお、図1の構成をハイブリッド自動車と称しているのは、エンジン30を再始動する際のモータジェネレータ44の回転力がオートマチックトランスミッション50を介して車輪に伝達されることでモータジェネレータ44が車両駆動用に利用され得るからである。
The
エンジンECU70は、エンジン30の運転を制御するものであり、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサにより構成され、CPUの他に処理プログラムやデータなどを記憶するROMや一時的にデータを記憶するRAMや入出力ポート、通信ポートを備えている。このエンジンECU70には、エンジン30の運転状態を示す種々のセンサ、例えば、前出のクランク角センサ56やカム角センサ58のほか、図示しないが吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、スロットルバルブの開度(ポジション)を検出するスロットルバルブポジションセンサ、エンジン30の冷却水の温度(水温)を検出する水温センサなどが接続されており、各種センサからの検出信号が入力される。また、エンジンECU70からは、インジェクタ32への駆動信号や吸気バルブ34・排気バルブ35の開閉位置を変更可能な各カムシャフト駆動モータ60,62への制御信号、点火プラグ33に放電電圧を印加するイグニッションコイル64への制御信号などが出力される。なお、運転者の操作に基づく要求動力をエンジン30から出力するために、エンジンECU70には、シフトレバー72のポジションを検出するシフトポジションセンサ73からのシフトポジションやアクセルペダル74のポジションを検出するアクセルペダルポジションセンサ75からのアクセルペダルポジション、ブレーキペダル76が踏み込まれているか否かを検出するブレーキポジションセンサ77からのオンオフ信号も入力される。
The
ハイブリッドECU80は、CPUを中心とするマイクロプロセッサにより構成されており、図示しないがCPUの他に処理プログラムやデータなどを記憶するROMや一時的にデータを記憶するRAMや入出力ポート、通信ポートを備えている。ハイブリッドECU80には、モータジェネレータ44に取り付けられた図示しない回転数センサや温度センサからのモータ回転数やモータ温度、インバータ46内の取り付けられた図示しない電流センサからのモータジェネレータ44への相電流、バッテリ48に取り付けられた図示しない温度センサからのバッテリ温度、バッテリ48の出力端子近傍に取り付けられた図示しない電圧センサや電流センサからの端子間電圧や充放電電流などが入力ポートを介して入力され、ハイブリッドECU80からは、モータジェネレータ44を駆動制御するためのインバータ46へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力される。また、ハイブリッドECU80は、通信ポートを介してエンジンECU70と接続されており、必要に応じてエンジンECU70からエンジン30の状態に関するデータ等を受信すると共にエンジンECU70に制御信号を送信する。
The
次に、本実施形態のハイブリッド自動車20の動作、特にアイドルストップ制御に伴う動作について以下に説明する。このハイブリッド自動車20では、アイドル停車時にアクセルペダル74が踏み込まれていないアクセルOFFであると共にブレーキペダル76が踏み込まれているブレーキONの状態でエンジン回転数Neが所定の低速回転数以下であるなどの所定の停止条件が成立したときにエンジン30を自動停止し、その後ブレーキOFFとされると共にアクセルONとされるなどの所定の再始動条件が成立したときにエンジン30が自動再始動されるアイドルストップ制御が行われる。なお、エンジン回転数Neはクランク角センサ56から出力されるパルスの時間間隔に基づいて算出される。また、アクセルペダルポジションセンサ75、ブレーキポジションセンサ77、クランク角センサ56から出力される信号は、エンジンECU70を介してハイブリッドECU80へ入力される。以下には、このアイドルストップ制御で行われる自動停止制御ルーチンと自動再始動ルーチンについて説明する。
Next, the operation of the
まず、自動停止制御ルーチンについて説明する。図4はこのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、エンジン運転中、上述したアイドルストップ制御の所定の停止条件が成立したときにハイブリッドECU80によって実行される。このルーチンが開始されると、ハイブリッドECU80は、エンジン30の各気筒31のインジェクタ32への通電を停止すると共に点火プラグ33への通電を停止するようエンジンECU70に指令する(ステップS110)。この結果、エンジン30の各気筒31の点火及び燃料噴射が停止するため、エンジン30はクランクシャフト39を回転させるトルクを発生しなくなる。このため、クランクシャフト39は慣性力のみで回転する。この慣性力は、圧縮行程の気筒で発生するガス圧縮力やモータジェネレータ44の回生トルクなどによって減衰されるため、クランクシャフト39の回転は停止に向けて収束する。
First, the automatic stop control routine will be described. FIG. 4 is a flowchart of this routine. This routine is executed by the
続いて、ハイブリッドECU80は、所定のエンジン状態になったか否かを判定する(ステップS120)。ここで、所定のエンジン状態について説明する。本実施形態では、予め実験などにより、4番気筒が排気行程にさしかかったときにエンジン回転数Neが予め定められた所定回転数であれば、モータジェネレータ44をゼロトルクにしてエンジン30のフリクションによりエンジン30を停止させると、4番気筒は吸気行程、圧縮行程を経たあと膨張行程の上死点後90°の位置(ATDC90°)の前後でエンジン30が停止することがわかっているとものとする。ここで、4番気筒が膨張行程のATDC90°の位置の前後とは、図6に白抜き矢印で範囲を示すように、3番気筒の吸気バルブ閉位置から4番気筒の排気バルブ開位置までの間であり、この間で停止位置がばらつく。3番気筒の吸気バルブ閉位置は、3番気筒の下死点後β°の位置であるが、3番気筒と4番気筒は180°位相がずれていることから4番気筒の上死点後β°と同じ位置となる。また、4番気筒の排気バルブ開位置は、4番気筒の下死点前γ°の位置である。ステップS120では、所定のエンジン状態を、4番気筒が排気行程にさしかかったときにエンジン回転数Neが所定回転数であるとし、この所定のエンジン状態となるようにモータジェネレータ44のトルク制御を実行する。
Subsequently, the
なお、4番気筒が排気行程にさしかかったか否かの判定は、クランク角センサ56から出力されるパルスとカム角センサ58から出力されるパルスに基づいて行う。本実施形態では、カム角センサ58は1番気筒が膨張行程に入いるごとにパルスを出力するように設定され、クランク角センサ56はクランクシャフト39が所定角度回転するごとにパルスを出力するように設定されている。このため、カム角センサ58からパルスが出力されるごとにクランク角をゼロにリセットしつつ、クランク角センサ56からパルスが出力されるごとにクランク角を所定角度ずつ進めることにより、クランク角を0〜720°の範囲で算出することができる。そして、このように算出したクランク角を、図2に示すクランク角CAと各気筒の行程との対応関係に照らすことにより、どの気筒がどの行程にあるのかを判別することができる。なお、クランク角センサ56やカム角センサ58から出力される信号は、エンジンECU70を介してハイブリッドECU80へ入力される。
Whether or not the fourth cylinder has reached the exhaust stroke is determined based on a pulse output from the
さて、ステップS120で所定のエンジン状態になっていないときには、そのままモータジェネレータ44のトルク制御を続行する。一方、ステップS120で所定のエンジン状態になったときには、モータジェネレータ44のトルクをゼロにし(ステップS130)、エンジン30の圧縮行程気筒で発生するガス圧縮力によりエンジン30を停止させるようにする。続いて、4番気筒が吸気バルブ開位置の直前に至ったか否かを判定する(ステップS140)。この判定も、先ほどと同様、クランク角センサ56から出力されるパルスとカム角センサ58から出力されるパルスに基づいて行う。
When the predetermined engine state is not reached in step S120, the torque control of the
そして、ステップS140で4番気筒が吸気バルブ開位置の直前に至っていないときにはそのまま待機し、その吸気バルブ開位置の直前に至ったときには4番気筒のインジェクタ32に通電して燃料を噴射するようエンジンECU70へ指令する(ステップS150)。この結果、インジェクタ32から噴射された燃料が吸気ポート36内の空気と混合して混合気となり、その混合気は吸気バルブ34が開いたときに4番気筒の燃焼室37へ吸入される。
In step S140, when the fourth cylinder has not reached the position immediately before the intake valve open position, the engine waits as it is, and when it has reached the position immediately before the intake valve open position, the
続いて、4番気筒が膨張行程を行うときに圧縮行程を行う気筒つまり3番気筒が吸気バルブ開位置の直前に至ったか否かを、先ほどと同様、クランク角センサ56から出力されるパルスとカム角センサ58から出力されるパルスに基づいて判定する(ステップS160)。そして、ステップS160で3番気筒が吸気バルブ開位置の直前に至っていないときにはそのまま待機し、3番気筒が吸気バルブ開位置の直前に至ったときには3番気筒のインジェクタ32に通電して燃料を噴射するようエンジンECU70へ指令する(ステップS170)。この結果、インジェクタ32から噴射された燃料が吸気ポート36内の空気と混合して混合気となり、その混合気は吸気バルブ34が開いたときに3番気筒の燃焼室37へ吸入される。
Subsequently, whether or not the cylinder that performs the compression stroke when the No. 4 cylinder performs the expansion stroke, that is, the No. 3 cylinder, has reached just before the intake valve open position, and the pulse output from the
その後、エンジン30の回転が停止したか否かを判定し(ステップS180)、エンジン30の回転が停止していないときにはそのまま待機し、停止したときには、バルブタイミング変更ルーチンを実行し(ステップS190)、自動停止制御ルーチンを終了する。この自動停止制御ルーチンが終了すると、エンジン30は、前述したように、図6に白抜き矢印で示した範囲内つまり4番気筒のピストン38が膨張行程のATDC90°前後の位置で停止している。また、膨張行程で停止している4番気筒や圧縮行程で停止している3番気筒には混合気が閉じこめられている。
Thereafter, it is determined whether or not the rotation of the
続いて、バルブタイミング変更ルーチンについて、図5に基づいて説明する。まず、4番気筒においてピストン38がATDC90°の位置から排気バルブ開位置までの間で停止しているか否かを判定する(ステップS192)。ここで、図2から明らかなように、4番気筒においてATDC90°の位置はクランク角が450°CAと同義であるから、結局クランク角が450°CA〜(540−γ)°CAまでの間で停止しているか否かを判定することになる。
Next, the valve timing change routine will be described with reference to FIG. First, in the fourth cylinder, it is determined whether or not the
このステップS192で肯定判定されると、4番気筒の燃焼室37の容積が比較的大きいため、エンジン再始動時には膨張行程にあるこの4番気筒に点火して十分な燃焼トルクを得るようにする。したがって、それに備えて、図7に示すように、4番気筒の排気バルブ開位置が下死点となるように排気カムシャフト駆動モータ62を駆動して排気カム42を遅角側に移動させ(ステップS194)、このルーチンを終了する。つまり、通常の排気バルブ開位置のままだと、4番気筒に点火したときに燃焼トルクが発生してもすぐに排気バルブ35が開いて燃焼トルクが低下してしまうので、排気バルブ開位置を下死点まで遅角することにより、燃焼トルクの低下を防止するのである。
If an affirmative determination is made in step S192, the volume of the
一方、ステップS192で否定判定されると、圧縮行程にある3番気筒のピストン38は吸気バルブ閉位置から膨張行程にある4番行程のATDC90°までの間、つまりクランク角が(360+β)°CA〜450°CAの間で停止していることになる(図2参照)。この場合、4番気筒の燃焼室37の容積が比較的小さいため、エンジン再始動時に膨張行程にあるこの4番気筒に点火しても十分な燃焼トルクを得ることは難しい。このため、一旦、圧縮行程にある3番気筒に点火してクランクシャフト39を逆回転させることにより4番気筒の燃焼室37を圧縮させ、その後この4番気筒に点火して十分な燃焼トルクを得るようにする。したがって、それに備えて、図8に示すように、3番気筒の吸気バルブ閉位置が下死点となるように吸気カムシャフト駆動モータ60を駆動して吸気カム40を進角側に移動させ(ステップS196)、このルーチンを終了する。つまり、通常の吸気バルブ閉位置のままだと、3番気筒に点火したときにクランクシャフト39が逆回転してすぐに吸気バルブ閉位置を越えて吸気バルブ34が開き吸気通路22に排気が逆流するので、吸気バルブ閉位置を下死点まで進角して吸気通路22への排気の逆流を防止するのである。
On the other hand, if a negative determination is made in step S192, the
次に、自動再始動制御ルーチンについて説明する。図9はこのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、自動制御ルーチン終了後、上述したアイドルストップ制御の所定の再始動条件が成立したときにハイブリッドECU80によって実行される。このルーチンが開始されると、ハイブリッドECU80は、エンジン30の4番気筒のピストン38が膨張行程においてATDC90°の位置から排気バルブ開位置までの間、つまりクランク角450°CA〜(540−γ)°CAの間で停止しているか否かを判定する(ステップS305)。そして、4番気筒のピストン38がこの範囲で停止していたときには、膨張行程気筒である4番気筒の点火プラグ33に放電電圧を印加してスパークを発生させる(ステップS310)。すると、この膨張行程気筒の燃焼室37内の容積は比較的大きいため、点火によって混合気が燃焼してエンジン30を正回転させるのに十分な燃焼トルクが発生する。このとき、排気バルブ開位置が下死点に変更されているため、4番気筒のピストン38が下死点に至るまで燃焼トルクがピストン38に作用する。また、4番気筒の点火と同時に、モータジェネレータ44もバッテリ48の電力を利用して回転駆動させ、エンジン30のクランキングをアシストさせる(ステップS315)。
Next, the automatic restart control routine will be described. FIG. 9 is a flowchart of this routine. This routine is executed by the
その後、次に圧縮行程に至る気筒のピストン38が上死点付近に達したときその気筒の点火プラグ33にスパークを発生させる(ステップS320)。これにより、更にエンジン30を正回転させる燃焼トルクが得られる。また、エンジン30の吹き上がりに応じて排気カムシャフト駆動モータ62を駆動して排気バルブ開位置を下死点から進角させる(ステップS325)。これにより、排気バルブ開位置が下死点から徐々に通常位置に戻る。そして、エンジン回転数Neが所定の再始動回転数Nstartに達したか否かを判定し(ステップS330)、エンジン回転数Neが再始動回転数Nstartに達していないときには再びステップS320へ戻り、エンジン回転数Neが再始動回転数Nstartに達したときにはモータジェネレータ44による正回転アシストを終了し(ステップS370)、この自動再始動制御ルーチンを終了する。
Thereafter, when the
一方、ステップS305で、エンジン30の停止時に膨張行程にある4番気筒のピストン38が圧縮行程にある3番気筒の吸気バルブ閉位置からATDC90°の位置までの間、つまりクランク角(360+β)°CA〜450°CAの間(これは、図6に示すように4番気筒において上死点後β°の位置からATDC90°の位置の間)で停止していたときには、圧縮行程気筒である3番気筒の点火プラグ33に放電電圧を印加してスパークを発生させる(ステップS335)。すると、この圧縮行程気筒の燃焼室37内の容積は比較的大きいため、点火によって混合気が燃焼してエンジン30を逆回転させる十分な燃焼トルクが発生する。このとき、吸気バルブ閉位置が下死点に変更されているため、3番気筒のピストン38が下死点に至るまで吸気バルブ34が開かず、吸気通路22へ排気が逆流することがない。
On the other hand, in step S305, the
続いて、圧縮行程気筒である3番気筒のピストン38が下死点に到達するか又はエンジン回転数Neがゼロになったかを判定し(ステップS340)、3番気筒のピストン38が下死点に到達せず且つエンジン回転数Neがゼロでもないときには再びステップS340に戻り、3番気筒のピストン38が下死点に到達するか又はエンジン回転数Neがゼロになったときには膨張行程気筒である4番気筒の点火プラグ33に放電電圧を印加してスパークを発生させる(ステップS345)。このとき、4番気筒は膨張行程ではあるもののエンジン30が逆回転して燃焼室37が圧縮されているため、この圧縮された燃焼室37内の混合気が点火されると、エンジン30を正回転させるのに十分な燃焼トルクが発生する。また、4番気筒の点火と同時に、モータジェネレータ44もバッテリ48の電力を利用して回転駆動させ、エンジン30のクランキングをアシストさせる(ステップS350)。更に、下死点まで進角されていた吸気バルブ閉位置を吸気カムシャフト駆動モータ60を駆動することにより最遅角化する(ステップS355)。これにより、吸気バルブ閉位置が通常位置に戻る。
Subsequently, it is determined whether the
その後、次に圧縮行程に至る気筒のピストン38が上死点付近に達したときその気筒の点火プラグ33にスパークを発生させる(ステップS360)。これにより、更にエンジン30を正回転させる燃焼トルクが得られる。そして、エンジン回転数Neが所定の再始動回転数Nstartに達したか否かを判定し(ステップS365)、エンジン回転数Neが再始動回転数Nstartに達していないときには再びステップS360へ戻り、エンジン回転数Neが再始動回転数Nstartに達したときにはモータジェネレータ44による正回転アシストを終了し(ステップS370)、この自動再始動制御ルーチンを終了する。なお、本ルーチン終了後は、通常の走行時の制御を実行することになる。
Thereafter, when the
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のハイブリッドECU80が再始動条件判定手段に相当し、ハイブリッドECU80とエンジンECU70の両方がエンジン停止制御手段や気筒処理実行手段、再始動制御手段、各バルブタイミング可変制御手段に相当し、モータジェネレータ44が本発明のモータに相当する。また、吸気カムシャフト駆動モータ60が吸気バルブタイミング可変手段に相当し、排気カムシャフト駆動モータ62が排気バルブタイミング可変手段に相当する。なお、本実施形態では、ハイブリッド自動車20の動作を説明することにより本発明のエンジン停止再始動制御装置の一例を明らかにすると共に本発明のエンジン再始動方法の一例も明らかにしている。
Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be clarified. The
以上詳述した本実施形態のハイブリッド自動車20によれば、アイドルストップ制御におけるエンジン再始動条件が成立したとき、膨張行程気筒である4番気筒のピストン38がATDC90°の位置から排気バルブ開位置までの間で停止しているときには該気筒に点火してエンジン30を正回転させる。このとき、膨張行程気筒は燃焼室37の容積が比較的大きく十分な空気を有しているため、膨張行程気筒点火時に大きな燃焼トルクが得られる。一方、膨張行程気筒である4番気筒がATDC90°の位置よりも手前で停止しているときには圧縮行程気筒である3番気筒に点火してエンジン30を逆回転させて4番気筒の燃焼室37を圧縮したあと該気筒に点火してエンジン30を正回転させる。このとき、停止時の4番気筒の燃焼室37は容積が比較的小さくそのままでは大きな燃焼トルクを得にくいが、一旦圧縮したあと点火するため大きな燃焼トルクが得られる。このように、エンジン30の停止位置がばらついたとしても、エンジン30を正回転させる膨張行程気筒点火時の燃焼トルクを十分確保することができる。
According to the
また、エンジン停止時に4番気筒の排気バルブ開位置を下死点まで遅角させるため、エンジン再始動時に膨張行程気筒の点火によって燃焼トルクが発生してエンジンが正回転し始めたあとピストン38が下死点に到達するまでその燃焼トルクをピストン38に伝達することができる。そして、エンジン30が停止した直後に排気バルブ開位置を遅角させるため、エンジン再始動時には確実に排気バルブ開位置の遅角操作が完了している。また、排気バルブ開位置を油圧により切り替えるとすれば、必要な油圧が得られないときには排気バルブ開位置を切り替えられないが、本実施形態では油圧ではなく電動により切り替えるため確実に切り替えることができる。
Further, when the engine is stopped, the exhaust valve opening position of the No. 4 cylinder is retarded to the bottom dead center. Therefore, when the engine is restarted, the combustion torque is generated by the ignition of the expansion stroke cylinder, and the
更に、エンジン停止時に3番気筒が点火される前に吸気バルブ閉位置を下死点に進角させるため、圧縮行程気筒の点火によって生じる排気が吸気バルブ34から吸気通路22へ逆流するおそれがない。そして、エンジン30が停止した直後に吸気バルブ閉位置を進角させるため、エンジン再始動時には確実に吸気バルブ閉位置の進角操作が完了している。また、吸気バルブ閉位置を油圧により切り替えるとすれば、必要な油圧が得られないときには吸気バルブ閉位置を切り替えられないが、本実施形態では油圧ではなく電動により切り替えるため、確実に切り替えることができる。
Further, since the intake valve closing position is advanced to the bottom dead center before the third cylinder is ignited when the engine is stopped, there is no possibility that the exhaust generated by the ignition of the compression stroke cylinder flows backward from the
更にまた、膨張行程気筒の燃焼トルクだけではエンジン30が再始動しにくいときにはモータジェネレータ44にクランクシャフト39を正回転させアシストすることにより確実にエンジン30を再始動させることができる。このモータジェネレータ44は、制動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリ48に蓄えておき、エンジン再始動時にその電気エネルギを利用してエンジン30の再始動をアシストするため、エネルギを有効に利用できる。
Furthermore, when it is difficult to restart the
そして、アイドルストップ制御では走行途中に何度もエンジン停止と再始動を繰り返すため、エンジン再始動時に消費されるモータジェネレータ44の電気エネルギの低減量累算値が大きくなり有利である。
In the idle stop control, the engine stop and restart are repeated many times during the running, which is advantageous in that the cumulative amount of reduction in the electric energy of the
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態の自動再始動制御ルーチンにおいてステップS305で否定判定されたときには、圧縮行程気筒に点火してクランクシャフト39を逆回転させたが、圧縮行程気筒に点火する代わりにモータジェネレータ44によってクランクシャフト39を逆回転させてエンジン停止時の膨張行程気筒である4番気筒のピストン38を上死点付近まで戻してもよい。この場合も、4番気筒の燃焼室37が圧縮されるため、圧縮後の4番気筒に点火すればクランクシャフト39を正回転させる十分な燃焼トルクが得られる。
For example, when a negative determination is made in step S305 in the automatic restart control routine of the above-described embodiment, the compression stroke cylinder is ignited and the
また、上述した実施形態では、燃料噴射方式として吸気ポートに燃料を噴射するポート式を採用したが、気筒内に燃料を直接噴射する直噴式を採用してもよい。 In the above-described embodiment, the port type that injects fuel into the intake port is adopted as the fuel injection method, but the direct injection type that directly injects fuel into the cylinder may be adopted.
更に、上述した実施形態では、モータジェネレータ44によりエンジン30のクランキングを行うようにしたが、専ら電動機として使用し発電機として使用しないスタータモータによりエンジン30のクランキングを行うようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
更にまた、上述した実施形態では、クランク角センサ56としてMRE回転センサを採用したが、クランクシャフト39に取り付けられたマグネットロータに対向する位置にホール素子を配置して磁束密度変化を電圧変化に変換する磁電変換式センサを採用してもよいし、発光ダイオードとフォトトランジスタとを対向させその間をスリットを切った円盤が回転することによりクランク角を検出する光電式センサを採用してもよいし、クランクシャフト39と一体となって回転する歯車の歯がコイルのコアに接近するごとにパルスを出力する電磁誘導ピックアップ式センサを採用してもよい。ただし、クランクシャフト39の低速回転時においても良好な出力が得られることを考慮するとMRE回転センサや磁電変換式センサ、光電式センサが好ましい。なお、エンジン側プーリ24とMG側プーリ26に架け渡されたベルト28にスベリが発生しないならばモータジェネレータ44に取り付けた回転数センサからの出力に基づいてクランク角を算出してもよい。この場合の回転数センサとしてはMRE回転センサや磁電変換式センサ、光電式センサが好ましい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the MRE rotation sensor is adopted as the
そして、上述した実施形態では、エンジン停止時の膨張行程気筒が4番気筒となるようにしたが、4番気筒以外の気筒をエンジン停止時の膨張行程気筒となるようにエンジン停止制御を行ってもよい。あるいは、アイドルストップ制御が実行されるごとにエンジン停止時の膨張行程気筒を順次変えていってもよい。エンジン停止時の膨張行程気筒をある特定の気筒に固定した場合にはアイドルストップ制御を繰り返すにつれてその気筒の状態が他の気筒と異なってくるおそれがあるのに対し、順次変えるようにした場合にはそのようなおそれが少ない。 In the above-described embodiment, the expansion stroke cylinder when the engine is stopped is the fourth cylinder. However, the engine stop control is performed so that the cylinders other than the fourth cylinder become the expansion stroke cylinder when the engine is stopped. Also good. Alternatively, the expansion stroke cylinder when the engine is stopped may be sequentially changed every time the idle stop control is executed. When the expansion stroke cylinder when the engine is stopped is fixed to a specific cylinder, the state of the cylinder may be different from other cylinders as the idle stop control is repeated. Is less likely to do that.
そしてまた、上述した実施形態では、4気筒エンジンを例に挙げて説明したが、他の多気筒エンジンにおいても同様にして本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, a four-cylinder engine has been described as an example. However, the present invention can be similarly applied to other multi-cylinder engines.
そして更に、上述した実施形態では、自動再始動制御ルーチンにおいてモータジェネレータ44による正回転アシストを行うようにしたが、このようなアシストを省略してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the forward rotation assist by the
そして更にまた、上述した実施形態では、ハイブリッド自動車20に本発明を適用した場合を例示したが、モータジェネレータ44の動力を車両駆動軸に伝達させない構成の単なるアイドルストップ機能付き車両に本発明を適用してもよいことはいうまでもない。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the
20 ハイブリッド自動車、22 吸気通路、24 エンジン側プーリ、26 MG側プーリ、28 ベルト、30 エンジン、31 気筒、32 インジェクタ、33 点火プラグ、34 吸気バルブ、35 排気バルブ、36 吸気ポート、37 燃焼室、38 ピストン、39 クランクシャフト、40 吸気カム、41 吸気カムシャフト、42 排気カム、43 排気カムシャフト、44 モータジェネレータ、46 インバータ、48 バッテリ、50 オートマチックトランスミッション、52 デファレンシャルギヤ、54a,54b 駆動輪、56 クランク角センサ、58 カム角センサ、60 吸気カムシャフト駆動モータ、62 排気カムシャフト駆動モータ、64 イグニッションコイル、70 エンジンECU、72 シフトレバー、73 シフトポジションセンサ、74 アクセルペダル、75 アクセルペダルポジションセンサ、76 ブレーキペダル、77 ブレーキポジションセンサ、80 ハイブリッドECU。 20 hybrid vehicle, 22 intake passage, 24 engine pulley, 26 MG pulley, 28 belt, 30 engine, 31 cylinder, 32 injector, 33 spark plug, 34 intake valve, 35 exhaust valve, 36 intake port, 37 combustion chamber, 38 piston, 39 crankshaft, 40 intake cam, 41 intake camshaft, 42 exhaust cam, 43 exhaust camshaft, 44 motor generator, 46 inverter, 48 battery, 50 automatic transmission, 52 differential gear, 54a, 54b drive wheel, 56 Crank angle sensor, 58 cam angle sensor, 60 intake camshaft drive motor, 62 exhaust camshaft drive motor, 64 ignition coil, 70 engine ECU, 72 shift lever, 73 shift position sensor, 74 accelerator pedal, 75 accelerator pedal position sensor, 76 brake pedal, 77 brake position sensor, 80 hybrid ECU.
Claims (9)
エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒及び圧縮行程で停止する気筒に混合気を入れておく気筒処理実行手段と、
吸気バルブ閉位置を変更可能な吸気バルブタイミング可変手段と、
前記エンジンが停止している間にエンジン再始動条件が成立したか否かを判定する再始動条件判定手段と、
前記再始動条件判定手段によってエンジン再始動条件が成立したと判定されたとき、膨張行程で停止している気筒が上死点後の所定角度位置を越えて停止しているときには該気筒に点火して前記エンジンを正回転させ、膨張行程で停止している気筒が前記上死点後の所定角度位置よりも手前で停止しているときには圧縮行程で停止している気筒に点火して前記エンジンを逆回転させて膨張行程で停止していた気筒内を圧縮したあと該気筒に点火して前記エンジンを正回転させる再始動制御手段と、
エンジン停止時に圧縮行程で停止している気筒が前記再始動制御手段によって点火される前に、前記吸気バルブタイミング可変手段によって該気筒の吸気バルブ閉位置を下死点又はその直前まで進角させる進角処理を実行する吸気バルブタイミング可変制御手段と、
を備えたエンジン停止再始動制御装置。 The piston of the cylinder that stops in the compression stroke when the engine is stopped stops at the top dead center side from the intake valve close position, and the piston of the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine stops is stopped at the top dead center side from the exhaust valve open position Engine stop control means for performing engine stop control so as to
Cylinder processing execution means for putting an air-fuel mixture into a cylinder that stops in the expansion stroke and a cylinder that stops in the compression stroke when the engine is stopped;
An intake valve timing variable means capable of changing the intake valve closing position;
Restart condition determining means for determining whether an engine restart condition is satisfied while the engine is stopped;
When it is determined by the restart condition determining means that the engine restart condition is satisfied, when the cylinder stopped in the expansion stroke stops beyond a predetermined angular position after top dead center, the cylinder is ignited. When the cylinder stopped in the expansion stroke is stopped before the predetermined angular position after the top dead center, the cylinder stopped in the compression stroke is ignited to ignite the engine. Restart control means for rotating the engine forward by igniting the cylinder after compressing the inside of the cylinder that has been rotated reversely and stopped in the expansion stroke;
Before the cylinder that is stopped in the compression stroke when the engine is stopped is ignited by the restart control means, the intake valve timing varying means advances the intake valve closed position of the cylinder to the bottom dead center or immediately before it. Intake valve timing variable control means for performing angle processing;
An engine stop / restart control device.
排気バルブ開位置を変更可能な排気バルブタイミング可変手段と、
エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒が前記再始動制御手段によって点火される前に、前記排気バルブタイミング可変手段によって該気筒の排気バルブ開位置を下死点又はその直前まで遅角させる遅角処理を実行する排気バルブタイミング可変制御手段と、
を備えたエンジン停止再始動制御装置。 The engine stop / restart control device according to any one of claims 1 to 3 ,
Exhaust valve timing variable means that can change the exhaust valve opening position,
Before the cylinder stopped in the expansion stroke when the engine is stopped is ignited by the restart control means, the exhaust valve timing variable means delays the exhaust valve open position of the cylinder to the bottom dead center or immediately before it. Exhaust valve timing variable control means for performing angle processing;
An engine stop / restart control device.
前記再始動条件判定手段は、前記アイドルストップ制御におけるエンジン再始動条件が成立したか否かを判定する、
請求項1〜5のいずれかに記載のエンジン停止再始動制御装置。 The engine stop control means controls the engine to stop when an engine stop condition in the idle stop control is satisfied,
The restart condition determining means determines whether or not an engine restart condition in the idle stop control is satisfied;
The engine stop / restart control apparatus according to any one of claims 1 to 5 .
前記エンジンを回転駆動可能なモータ、
を備え、
前記再始動制御手段は、前記再始動条件判定手段によってエンジン再始動条件が成立したと判定されたとき、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒の燃焼トルクと前記モータのトルクによってエンジンのクランキングを行う、
エンジン停止再始動制御装置。 The engine stop / restart control device according to any one of claims 1 to 6 ,
A motor capable of rotationally driving the engine;
With
When it is determined by the restart condition determination means that the engine restart condition is satisfied, the restart control means determines whether the engine is stopped by the combustion torque of the cylinder that is stopped in the expansion stroke when the engine is stopped and the torque of the motor. Ranking,
Engine stop / restart control device.
請求項7に記載のエンジン停止再始動制御装置。 The motor is a starter motor.
The engine stop / restart control apparatus according to claim 7 .
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