JP4466437B2 - Vehicle engine starting device - Google Patents
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Description
本発明は、アイドル運転時や車両の減速時等にいったんエンジンを自動的に停止させるとともに、この停止させたエンジンを自動的に始動させるエンジンの始動装置に関するものである。 The present invention relates to an engine starter that automatically stops an engine once during idle operation or deceleration of a vehicle, and automatically starts the stopped engine.
近年、燃費低減およびCO2排出量の抑制等を図るため、アイドル運転時や車両の減速時等にエンジンを自動的にいったん停止させるとともに、その後に発進操作等の再始動条件が成立したときにエンジンを自動的に再始動させるようにしたエンジンの始動装置が開発されてきている。 Recently, in order to reduce fuel consumption, reduce CO 2 emissions, etc., when the engine is automatically stopped temporarily during idling or when the vehicle is decelerated, and then restart conditions such as starting operation are established Engine starters have been developed that automatically restart the engine.
このエンジンの再始動は、再始動条件成立に応じて即座に始動させることが要求されるため、スタータ(始動用のモータ)によりエンジン出力軸を駆動するクランキングを経てエンジンを始動させるような、始動完了までにかなりの時間を要する従来の一般的な始動方法は好ましくない。 This restart of the engine is required to start immediately according to the establishment of the restart condition, so that the engine is started through cranking that drives the engine output shaft by a starter (starting motor), The conventional general starting method which requires a considerable time to complete the starting is not preferable.
そこで、停止状態のエンジンの特定気筒(膨張行程にある気筒。以下、エンジン停止時に膨張行程にある気筒を便宜上膨脹行程気筒と称する。)に燃料を供給して燃焼を行わせ、そのエネルギーでエンジンが即時的に始動されるようにすることが望ましい。しかし、膨張行程気筒に単に燃料を供給して燃焼させてもエンジン始動のための充分なトルクが得られるとは限らない。円滑に再始動を行うためには燃焼によって充分なトルクを発生させることが必要である。 Therefore, fuel is supplied to a specific cylinder of a stopped engine (a cylinder in an expansion stroke; hereinafter, a cylinder in an expansion stroke when the engine is stopped is referred to as an expansion stroke cylinder for convenience) to perform combustion, and the engine uses the energy. It is desirable to ensure that is started immediately. However, a sufficient torque for starting the engine is not always obtained by simply supplying fuel to the expansion stroke cylinder for combustion. In order to restart smoothly, it is necessary to generate sufficient torque by combustion.
そのためには、再始動する際に膨張行程気筒のピストンが適正範囲内で停止していることが望ましい。この適正範囲とは、一般的には上死点後90°CA(クランク角)前後、即ち上死点と下死点の中間付近、乃至はそれよりややずれた範囲であり、この適正範囲内でピストンを停止させると、適度に存在する筒内空気と再始動時に供給される燃料とで良好な燃焼が得られ、再始動に充分なトルクを発生させることができる。 For this purpose, it is desirable that the piston of the expansion stroke cylinder is stopped within an appropriate range when restarting. This appropriate range is generally around 90 ° CA (crank angle) after top dead center, that is, near the middle of top dead center and bottom dead center, or a slightly deviated range. When the piston is stopped at this point, good combustion can be obtained with moderately present in-cylinder air and fuel supplied at the time of restart, and torque sufficient for restart can be generated.
このようにピストンを適正範囲内に停止させるエンジン停止制御として、例えば特許文献1には、エンジン停止動作中の吸気流量を調節することにより筒内空気量の適正化を図り、ピストンが適正範囲内で停止し易くした技術が開示されている。特許文献1に記載のエンジンの始動装置によれば、ピストンが精度良く適正範囲内に停止するので、再始動性を高めることができる。
As an engine stop control for stopping the piston within the proper range as described above, for example,
特許文献1に示されるようなエンジン停止制御の精度をより高めるには、停止動作中のエンジン(クランクシャフト)に作用する外乱が小さい方が望ましい。この点に関し、例えば特許文献2には、走行中にエンジンを自動停止させる際、自動変速機構の発進クラッチを断絶する(つまりドライブ状態からニュートラル状態に切替える)ことにより、駆動輪側からエンジン側への影響を遮断する技術が開示されている。
In order to further improve the accuracy of the engine stop control as disclosed in
特許文献2に示される技術を応用して特許文献1に適用すれば、エンジン停止制御における外乱要因となる駆動輪側からの影響を遮断することができるので、当該制御の精度をより向上することができ、さらなるエンジンの再始動性向上を期待することができる。
ところで、上記のようなエンジン自動停止制御を実行中、その完了前にアクセルペダル操作等の再始動条件が成立する場合が起こり得る。上記各特許文献に示される装置は、エンジンが完全に停止し、ピストンが適正範囲内に停止した状態からの再始動を想定したものであるから、そのような場合に円滑な再始動を行うためには、エンジンが完全に停止するのを待って、あらためて自動再始動制御を実行することになる。しかしそれでは再始動が遅れてしまい、もたつきの原因となる虞がある。 By the way, during execution of the engine automatic stop control as described above, there may be a case where a restart condition such as an accelerator pedal operation is satisfied before the completion. The devices shown in the above patent documents assume a restart from a state in which the engine is completely stopped and the piston is stopped within an appropriate range. In such a case, a smooth restart is performed. In this case, the automatic restart control is executed again after the engine is completely stopped. However, this delays restart and may cause sluggishness.
そこで最近では、上記のような場合に、エンジンが完全に停止する前に自動再始動制御を開始させるような研究もなされつつある。 Therefore, recently, in the above-described case, research for starting the automatic restart control before the engine is completely stopped is being conducted.
ところが、エンジンの自動停止制御中に自動変速機構をドライブ状態からニュートラル状態に切替える制御を行うものにおいて、エンジンが完全に停止する前に自動再始動制御を開始させ再始動を行わせた場合、自動変速機構をニュートラル状態から再びドライブ状態に切替える必要があるが、その際、エンジンの駆動力が再び駆動輪に伝達されることにより、走行中の場合には加速度変動(飛び出し感)が生じたり、停車中の場合にはねじり系の振動が生じたり(以下これらを総称してトルクショックという)するという問題があった。 However, if the automatic transmission mechanism is controlled to switch from the drive state to the neutral state during the automatic stop control of the engine, the automatic restart control is started before the engine is completely stopped. It is necessary to switch the speed change mechanism from the neutral state to the driving state again. At that time, the driving force of the engine is transmitted to the driving wheel again, so that acceleration fluctuation (feeling of popping out) occurs during traveling, When the vehicle is stopped, there has been a problem that torsional vibration occurs (hereinafter collectively referred to as torque shock).
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、エンジン自動停止制御において自動変速機構をドライブ状態からニュートラル状態に切替えることにより再始動性を向上するとともに、その自動停止制御中に再始動条件が成立したとき、速やかにエンジンを再始動させるとともに自動変速機構をニュートラル状態から再びドライブ状態に切替える際のトルクショックを抑制することのできる車両のエンジン始動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and improves the restartability by switching the automatic transmission mechanism from the drive state to the neutral state in the engine automatic stop control, and restarts during the automatic stop control. It is an object of the present invention to provide an engine starter for a vehicle that can quickly restart the engine and suppress a torque shock when the automatic transmission mechanism is switched from the neutral state to the drive state again when the condition is satisfied.
上記課題を解決するための本発明の請求項1に係る車両のエンジンの始動装置は、所定の自動停止条件が成立したときに、エンジン運転を継続させるための燃料供給を停止してエンジンを自動的に停止させる自動停止制御を行うとともに、自動停止状態にあるエンジンの再始動条件が成立したときに、少なくともエンジン停止時に膨張行程にある気筒で燃焼を行わせてエンジンを自動的に再始動させる自動再始動制御を行う停止再始動制御手段を備えた車両のエンジン始動装置であって、エンジン回転速度を検知するエンジン回転速度検知手段と、エンジンの気筒に吸入される吸気流量を調節する吸気流量調節手段と、エンジン側から駆動輪側への駆動力の伝達が可能なドライブ状態と、該駆動力の伝達が切り離されたニュートラル状態とに切替え可能とされた自動変速機構とを備え、上記停止再始動制御手段は、上記自動停止条件が成立したとき、上記自動変速機構がドライブ状態にある場合には、上記エンジン自動停止制御の初期段階でニュートラル状態に切替えてから、エンジン運転を継続させるための燃料供給を停止し、さらに上記吸気流量調節手段を、吸気流量が増大する方向に制御する吸気流量増大制御を行うとともに、当該自動停止制御中に上記再始動条件が成立したのに応答して、エンジンが完全に停止する前であっても上記自動変速機構をニュートラル状態からドライブ状態に切替えるとともに、燃料供給と点火を復帰させてエンジン回転速度を上昇させ、かつ当該再始動条件の成立時点で上記エンジン回転速度検知手段によって検知されるエンジン回転速度が所定値以上である場合にのみ、燃焼供給と点火を復帰させることで生じるエンジン回転速度の上昇を遅らせる回転上昇抑制制御を実行することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention for solving the above-described problems, the vehicle engine starter automatically stops the fuel supply for continuing the engine operation when a predetermined automatic stop condition is satisfied. Automatic stop control is performed, and when the restart condition of the engine in the automatic stop state is satisfied, the engine is automatically restarted by performing combustion in the cylinder in the expansion stroke at least when the engine is stopped. An engine starter for a vehicle having stop / restart control means for performing automatic restart control, wherein the engine rotation speed detection means detects engine rotation speed, and the intake air flow rate adjusts the intake air flow rate sucked into the engine cylinder. The adjustment means, a drive state in which the driving force can be transmitted from the engine side to the driving wheel side, and a neutral state in which the transmission of the driving force is disconnected An automatic transmission mechanism that is replaceable, and the stop / restart control means is an initial stage of the engine automatic stop control when the automatic transmission mechanism is in a drive state when the automatic stop condition is satisfied. After switching to the neutral state, the fuel supply for continuing the engine operation is stopped, and the intake flow rate adjusting means is controlled to increase the intake flow rate, and the automatic stop control is performed. In response to the restart condition being satisfied, the automatic transmission mechanism is switched from the neutral state to the drive state even before the engine is completely stopped, and the engine is rotated by returning the fuel supply and ignition. speed was elevated to and engine rotational speed detected by the established time of the restart condition by said engine rotational speed detecting means Only if it is value or more, and executes the rotation increase suppression control to delay the increase in the engine rotational speed caused by returning the ignition and combustion feed.
この発明によると、自動停止条件が成立したとき、自動変速機構がドライブ状態にある場合に、これをニュートラル状態に切替えてから、エンジンを自動停止させるための燃料供給停止を行うので、自動停止制御における駆動輪側からの影響が実質的に遮断される。従って、自動停止制御におけるピストン停止位置精度を高めることができ、再始動性を向上させることができる。また、車両走行中であってもピストンを精度良く適正範囲内に停止させることができるようになるので、エンジンの自動停止を行う機会が拡大し、燃費低減およびCO2排出量の削減が促進される。 According to the present invention, when the automatic stop condition is satisfied, if the automatic transmission mechanism is in the drive state, the fuel supply stop for automatically stopping the engine is performed after the automatic transmission mechanism is switched to the neutral state. The influence from the drive wheel side is substantially cut off. Therefore, the piston stop position accuracy in the automatic stop control can be increased, and the restartability can be improved. In addition, since the piston can be accurately stopped within the appropriate range even while the vehicle is running, the opportunity to automatically stop the engine is expanded, and fuel consumption reduction and CO 2 emission reduction are promoted. The
また、自動停止制御中に吸気流量増大制御を行うことにより、エンジン自動停止時の掃気が促進され、再始動時の燃焼性が高められるので、再始動性を向上することができる。 Further, by performing the intake flow rate increase control during the automatic stop control, scavenging at the time of automatic engine stop is promoted and the combustibility at the time of restart is enhanced, so that the restartability can be improved.
また、自動停止制御中に再始動条件が成立したときは、エンジンが完全に停止する前であっても燃料供給と点火を復帰させるので、速やかにエンジンを再始動させることができる。その際、上記吸気流量増大制御によってエンジンの吸気流量が増大し、それに伴って燃料供給量も増大してエンジン回転速度が急激に上昇する懸念があるところ、エンジン回転速度が所定値以上である場合に、エンジン回転速度の上昇を遅らせる回転上昇抑制制御が実行されるので、エンジン回転速度の上昇が緩やかになる。これに伴ってエンジンのトルク上昇も緩やかになる。したがって、自動変速機構をニュートラル状態から再びドライブ状態に切替えたときの駆動力の増大速度を低減し、トルクショックを効果的に抑制することができる。
Further, when the restarting condition during automatic stop control is satisfied, the engine is to return the ignition also a fuel supply even before stopping completely Runode can be quickly restart the engine. In this case, there is a concern that the intake air flow rate of the engine is increased by the intake air flow rate increase control and the fuel supply amount is increased accordingly, and the engine rotation speed is rapidly increased. Furthermore, since the rotation increase suppression control for delaying the increase in the engine rotation speed is executed, the increase in the engine rotation speed becomes moderate. Along with this, the engine torque rises gradually. Therefore, it is possible to reduce the increase speed of the driving force when the automatic transmission mechanism is switched from the neutral state to the driving state again, and to effectively suppress the torque shock.
請求項2に係る発明は、請求項1記載の車両のエンジン始動装置において、エンジンの気筒に吸入される吸気圧力を検知する吸気圧力検知手段を備え、上記回転上昇抑制制御は、上記吸気流量増大制御実行中の上記吸気流量調節手段を、吸気流量が減少する方向に制御する吸気流量削減制御を行うとともに、上記吸気圧力検知手段によって検知される吸気圧力が低下してから燃料の供給を復帰するものであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the engine starting device for a vehicle according to the first aspect, the vehicle is provided with an intake pressure detecting means for detecting an intake pressure taken into a cylinder of the engine. Intake flow rate reduction control is performed for controlling the intake flow rate adjusting means in the direction in which the intake flow rate is decreasing, and the supply of fuel is resumed after the intake pressure detected by the intake pressure detection means decreases. It is characterized by being.
この発明によると、吸気流量増大制御によって掃気が促進され、再始動時の燃焼性が高められた後、再始動条件が成立した後に吸気流量削減制御が実行される。そしてこの吸気流量削減制御によって吸気圧力が低下してから、すなわち吸気流量が減少するような状態にしてから燃料の供給を復帰させる。燃料供給復帰時の燃料供給量は、吸気流量に見合った、相対的に少ない供給量となる。したがって燃焼エネルギーが低減され、回転上昇が抑制される。つまり本発明によると、吸気流量調節手段によって、吸気流量を増大させた後に適時に削減するという簡単な制御によって、再始動時の燃焼性を高めつつ回転上昇抑制制御を効果的に実行することができる。 According to the present invention, scavenging is promoted by the intake flow rate increase control and the combustibility at the time of restart is enhanced, and then the intake flow rate reduction control is executed after the restart condition is satisfied. Then, after the intake pressure is reduced by this intake flow rate reduction control, that is, after the intake flow rate is reduced, the fuel supply is restored. The fuel supply amount at the time of fuel supply return is a relatively small supply amount commensurate with the intake flow rate. Therefore, the combustion energy is reduced and the increase in rotation is suppressed. In other words, according to the present invention, the rotation increase suppression control can be effectively executed while improving the combustibility at the time of restart by the simple control of increasing the intake flow rate and reducing it in a timely manner by the intake flow rate adjusting means. it can.
請求項3に係る発明は、請求項1または2記載の車両のエンジン始動装置において、上記回転上昇抑制制御は、燃料供給の復帰後の初期段階における燃料供給量を削減し、理論空燃比よりもリーン側での燃焼を行わせるものであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the engine starting device for a vehicle according to the first or second aspect, the rotation increase suppression control reduces a fuel supply amount in an initial stage after the return of the fuel supply, and exceeds the stoichiometric air-fuel ratio. It is characterized by causing combustion on the lean side.
この発明によると、燃料供給の復帰後の初期段階において理論空燃比よりもリーン側での燃焼を行わせることにより、燃焼エネルギーが低減され、回転上昇が抑制される。つまり燃料供給量を削減するという簡単な制御によって、回転上昇抑制制御を効果的に実行することができる。 According to the present invention, combustion energy is reduced and combustion increase is suppressed by causing combustion on the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio in the initial stage after the return of fuel supply. In other words, the rotation increase suppression control can be effectively executed by the simple control of reducing the fuel supply amount.
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両のエンジン始動装置において、上記回転上昇抑制制御は、燃料供給の復帰後の初期段階における点火時期を遅らせる点火リタードであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the engine starter for a vehicle according to any one of the first to third aspects, the rotation increase suppression control is an ignition retard that delays an ignition timing in an initial stage after the return of fuel supply. It is characterized by being.
この発明によると、燃料供給の復帰後の初期段階における点火時期を遅らせることにより、燃焼エネルギーが低減され、回転上昇が抑制される。つまり点火リタードという簡単な制御によって、回転上昇抑制制御を効果的に実行することができる。 According to the present invention, by delaying the ignition timing in the initial stage after the fuel supply is restored, the combustion energy is reduced and the increase in rotation is suppressed. That is, the rotation increase suppression control can be effectively executed by a simple control called ignition retard.
請求項5に係る発明は、請求項1乃至4の何れか1項に記載の車両のエンジン始動装置において、上記停止再始動制御手段は、上記自動停止制御の途中で上記吸気流量増大制御を終了するように構成され、当該吸気流量増大制御の終了後に吸気圧力が低下してから上記再始動条件が成立したときは、上記回転上昇抑制制御を実行しないことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle engine starter according to any one of the first to fourth aspects, the stop / restart control means ends the intake flow rate increase control in the middle of the automatic stop control. The rotation increase suppression control is not executed when the restart condition is satisfied after the intake pressure decreases after the intake flow rate increase control ends.
この発明によると、自動停止制御の途中で吸気流量増大制御を終了するが、この終了時期を好適に設定することにより、膨張行程気筒(エンジンの完全停止時に、膨張行程となることになる気筒)と圧縮行程気筒(エンジンの完全停止時に、圧縮行程となることになる気筒)との吸気量配分を調節することができ、ピストンを適正範囲内に停止させる確度を高めることができる。すなわち再始動性を高めることができる。 According to the present invention, the intake flow rate increase control is terminated in the middle of the automatic stop control. By suitably setting this end timing, an expansion stroke cylinder (a cylinder that becomes an expansion stroke when the engine is completely stopped) And the compression stroke cylinder (cylinder that will become the compression stroke when the engine is completely stopped) can be adjusted, and the probability of stopping the piston within the appropriate range can be increased. That is, restartability can be improved.
そして、吸気流量増大制御の終了後に吸気圧力が低下したときには、既に上記の吸気流量削減制御が実行されような状態となっている。したがって、そのタイミングで再始動条件が成立したときは、あえて回転上昇抑制制御を実行しなくてもトルクショックは抑制される。そして回転上昇抑制制御を省略することにより、エンジンをより速やかに再始動させることができる。 When the intake pressure decreases after the intake flow rate increase control ends, the intake flow rate reduction control has already been executed. Therefore, when the restart condition is satisfied at that timing, the torque shock is suppressed without executing the rotation increase suppression control. Then, by omitting the rotation rise suppression control, the engine can be restarted more quickly.
請求項6に係る発明は、所定の自動停止条件が成立したときに、エンジン運転を継続させるための燃料供給を停止してエンジンを自動的に停止させる自動停止制御を行うとともに、自動停止状態にあるエンジンの再始動条件が成立したときに、少なくともエンジン停止時に膨張行程にある気筒で燃焼を行わせてエンジンを自動的に再始動させる自動再始動制御を行う停止再始動制御手段を備えた車両のエンジン始動装置であって、エンジンの気筒に吸入される吸気流量を調節する吸気流量調節手段と、エンジンの気筒に吸入される吸気圧力を検知する吸気圧力検知手段と、エンジン側から駆動輪側への駆動力の伝達が可能なドライブ状態と、該駆動力の伝達が切り離されたニュートラル状態とに切替え可能とされた自動変速機構とを備え、上記停止再始動制御手段は、上記自動停止条件が成立したとき、上記自動変速機構がドライブ状態にある場合には、上記エンジン自動停止制御の初期段階でニュートラル状態に切替えてから、エンジン運転を継続させるための燃料供給を停止し、さらに上記吸気流量調節手段を、吸気流量が増大する方向に制御する吸気流量増大制御を行うとともに、当該自動停止制御中の上記吸気流量増大制御実行中に上記再始動条件が成立したときは、エンジンが完全に停止する前であっても、吸気流量を削減する吸気流量削減制御を行い、上記吸気圧力検知手段によって検知される吸気圧力が低下してから燃料供給と点火を復帰させてエンジン回転速度を上昇させることを特徴とする。
The invention according to
この発明によると、自動停止条件が成立したとき、自動変速機構がドライブ状態にある場合に、これをニュートラル状態に切替えてから、エンジンを自動停止させるための燃料供給停止を行うので、自動停止制御における駆動輪側からの影響が実質的に遮断される。従って、自動停止制御におけるピストン停止位置精度を高めることができ、再始動性を向上させることができる。また、車両走行中であってもピストンを精度良く適正範囲内に停止させることができるようになるので、エンジンの自動停止を行う機会が拡大し、燃費低減およびCO2排出量の削減が促進される。 According to the present invention, when the automatic stop condition is satisfied, if the automatic transmission mechanism is in the drive state, the fuel supply stop for automatically stopping the engine is performed after the automatic transmission mechanism is switched to the neutral state. The influence from the drive wheel side is substantially cut off. Therefore, the piston stop position accuracy in the automatic stop control can be increased, and the restartability can be improved. In addition, since the piston can be accurately stopped within the appropriate range even while the vehicle is running, the opportunity to automatically stop the engine is expanded, and fuel consumption reduction and CO 2 emission reduction are promoted. The
また、自動停止制御中に吸気流量増大制御を行うことにより、エンジン自動停止時の掃気が促進され、再始動時の燃焼性が高められるので、再始動性を向上することができる。 Further, by performing the intake flow rate increase control during the automatic stop control, scavenging at the time of automatic engine stop is promoted and the combustibility at the time of restart is enhanced, so that the restartability can be improved.
また、自動停止制御中に再始動条件が成立したときは、エンジンが完全に停止する前であっても燃料供給と点火を復帰させるので、速やかにエンジンを再始動させることができる。その際、上記吸気流量増大制御によってエンジンの吸気流量が増大し、それに伴って燃料供給量も増大してエンジン回転速度が急激に上昇する懸念があるところ、吸気流量を削減する吸気流量削減制御を行い、エンジン回転速度の上昇を緩やかにさせる。これに伴ってエンジンのトルク上昇も緩やかになる。したがって、自動変速機構をニュートラル状態から再びドライブ状態に切替える際のトルク変動を低減し、トルクショックを効果的に抑制することができる。
Further, when the restarting condition during automatic stop control is satisfied, the engine is to return the ignition also a fuel supply even before stopping completely Runode can be quickly restart the engine. At that time, there is a concern that the intake flow rate of the engine is increased by the intake flow rate increase control, and the fuel supply amount is increased and the engine rotational speed is rapidly increased. Therefore, the intake flow rate reduction control for reducing the intake flow rate is performed. To increase the engine speed slowly. Along with this, the engine torque rises gradually. Therefore, torque fluctuation when switching the automatic transmission mechanism from the neutral state to the drive state again can be reduced, and torque shock can be effectively suppressed.
以上の記載から明らかなように、本発明によると、自動停止条件が成立したとき、自動変速機構がドライブ状態にある場合には、エンジン自動停止制御の初期段階でニュートラル状態に切替えてから、エンジン運転を継続させるための燃料供給を停止し、さらに上記吸気流量調節手段を、吸気流量が増大する方向に制御する吸気流量増大制御を行うとともに、当該自動停止制御中に再始動条件が成立したときは、エンジンが完全に停止する前であっても燃料供給と点火を復帰させて自動再始動制御を開始するとともに、当該再始動条件の成立時点で上記エンジン回転速度検知手段によって検知されるエンジン回転速度が所定値以上である場合に、エンジン回転速度の上昇を遅らせる回転上昇抑制制御を実行するので、エンジン自動停止制御において自動変速機構をドライブ状態からニュートラル状態に切替えることにより再始動性を向上するとともに、その自動停止制御中に再始動条件が成立したとき、速やかにエンジンを再始動させるとともに自動変速機構をニュートラル状態から再びドライブ状態に切替える際のトルクショックを抑制することができる。 As is apparent from the above description, according to the present invention, when the automatic stop condition is satisfied and the automatic transmission mechanism is in the drive state, the engine is switched to the neutral state at the initial stage of the engine automatic stop control, and then the engine When the fuel supply for continuing the operation is stopped, the intake flow rate adjusting means is further controlled to increase the intake flow rate, and the restart condition is satisfied during the automatic stop control. Even before the engine is completely stopped, the fuel supply and ignition are returned to start the automatic restart control, and the engine speed detected by the engine speed detecting means when the restart condition is satisfied. When the speed is equal to or higher than a predetermined value, the rotation increase suppression control that delays the increase in engine rotation speed is executed. In addition to improving the restartability by switching the automatic transmission mechanism from the drive state to the neutral state, when the restart condition is satisfied during the automatic stop control, the engine is restarted promptly and the automatic transmission mechanism is in the neutral state. Torque shock when switching to the drive state again can be suppressed.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1および図2は本発明の一実施形態による4サイクル火花点火式エンジンの概略構成を示している。このエンジンには、シリンダヘッド10およびシリンダブロック11を有するエンジン本体1と、エンジン制御用のECU2(図3に示す)とを備え、エンジン本体1には、複数の気筒(図示の実施形態では4つの気筒)12A〜12Dが設けられている。各気筒12A〜12Dにはコンロッドを介してクランク軸3に連結されたピストン13が嵌挿され、ピストン13の上方に燃焼室14が形成されている。
1 and 2 show a schematic configuration of a four-cycle spark ignition engine according to an embodiment of the present invention. The engine includes an
各気筒12A〜12Dの燃焼室14の頂部には点火プラグ15が装備され、そのプラグ先端が燃焼室14内に臨んでいる。さらに、燃焼室14の側方部には、燃焼室14内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁16が設けられている。この燃料噴射弁16は、図略のニードル弁及びソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、そのパルス入力時期にパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を噴射するように構成されている。そして、点火プラグ15付近に向けて燃料を噴射するように燃料噴射弁16の噴射方向が設定されている。なお、この燃料噴射弁16には図外の燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して燃料が供給され、かつ、圧縮行程での燃焼室内の圧力よりも高い燃料圧力を与え得るように燃料供給系統が構成されている。
A
また、各気筒12A〜12Dの燃焼室14に対して吸気ポート17及び排気ポート18が開口し、これらのポート17,18に吸気弁19及び排気弁20が装備されている。これら吸気弁19及び排気弁20は、図外のカムシャフト等からなる動弁機構により駆動される。そして、後に詳述するように各気筒12A〜12Dが所定の位相差をもって燃焼サイクルを行うように、各気筒12A〜12Dの吸・排気弁19,20の開閉タイミングが設定されている。
An
上記吸気ポート17および排気ポート18には、吸気通路21および排気通路22が接続されている。上記吸気ポート17に近い吸気通路21の下流側は、図2に示すように、各気筒12A〜12Dに対応して独立した分岐吸気通路21aとされ、この各分岐吸気通路21aの上流端がそれぞれサージタンク21bに連通している。このサージタンク21bよりも上流側には共通吸気通路21cが設けられるとともに、この共通吸気通路21cには、アクチュエータ24により駆動されるスロットル弁23(吸気流量調節手段)が配設されている。このスロットル弁23の上流側および下流側には、それぞれ吸気流量を検出するエアフローセンサ25と、吸気圧力(ブースト圧)を検出する吸気圧センサ26(吸気圧力検知手段)とが配設されている。
An
また、エンジン本体1には、タイミングベルト等によりクランク軸3に連結されたオルタネータ(発電機)28が付設されている。このオルタネータ28は、図略のフィールドコイルの電流をレギュレータ回路28aで制御して出力電圧を調節できるように構成され、ECU2からの制御信号に基づき、通常時に車両の電気負荷および車載バッテリーの電圧等に対応した目標発電電流の制御が実行されるように構成されている。
The
さらに、上記エンジンには、クランク軸3の回転角を検出する2つのクランク角センサ30,31が設けられ、一方のクランク角センサ30から出力される検出信号に基づいてエンジンの回転速度が検出されるとともに、上記両クランク角センサ30,31から出力される位相のずれた検出信号に基づいてクランク軸3の回転方向および回転角度が検出されるようになっている。
Further, the engine is provided with two
また、上記エンジンでは、カムシャフトの特定回転位置を検出して気筒識別信号として出力するカム角センサ32と、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ33とが設けられ、さらに図3に示すように運転者のアクセル操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセルセンサ34と、運転者がブレーキ操作を行ったことを検出するブレーキセンサ35と、車速を検出する車速センサ38とが設けられている。そしてそれぞれ出力される各検出信号がECU2に入力されるようになっている。
Further, the engine is provided with a cam angle sensor 32 that detects a specific rotational position of the camshaft and outputs it as a cylinder identification signal, and a
図3は当実施形態のエンジン始動装置のブロック図である。この図に示すように、エンジンと車軸78,79(図略の駆動輪に連結されている)との間に、自動変速機構50が設けられている。自動変速機構50の詳細な構造は省略するが、自動変速機構50は、クランク軸3に連結されたトルクコンバータ51と、クラッチプレートやバンドブレーキ等から構成される摩擦要素67〜71(具体的には、図4に示すフォワードクラッチ67、リバースクラッチ68、3−4クラッチ69、2−4ブレーキ70、ローリバースブレーキ71)と、ワンウェイクラッチ72(図4に示す)と、第1遊星ギヤ機構65及び第2遊星ギヤ機構66と、差動機構77等から構成されている。
FIG. 3 is a block diagram of the engine starting device of the present embodiment. As shown in this figure, an automatic transmission mechanism 50 is provided between the engine and axles 78 and 79 (connected to drive wheels not shown). Although the detailed structure of the automatic transmission mechanism 50 is omitted, the automatic transmission mechanism 50 includes a torque converter 51 coupled to the
トルクコンバータ51には、クランク軸3に直結されてエンジンと連動するオイルポンプ61が取付けられている。自動変速機構50には、このオイルポンプ61とは別に電動オイルポンプ62が設けられ、これらの各オイルポンプ61,62が切換弁91を介して自動変速機構50に設けられた油圧制御機構63に接続されている。そして、ECU2からの切替え信号に基づいて切換弁91がオイルポンプ61と電動オイルポンプ62との間で切替え制御を行う。その他、ECU2は、油圧制御機構63の油路(流体路)の切替えやライン圧(摩擦要素67〜71の締結中の油圧)の設定、摩擦要素67〜71の締結や解放時の過渡的な油圧制御等を行い、摩擦要素67〜71を断続(締結、解放)させるように構成されている。
An oil pump 61 that is directly connected to the
ここで、オイルポンプ61とは別に電動オイルポンプ62を設けているのは、エンジンの停止時や始動初期にエンジン回転速度が十分でないために、オイルポンプ61によっては所望のライン圧を供給し難い場合に、ライン圧を確保するためであり、この観点からオイルポンプ61と電動オイルポンプ62との切替えのタイミングが設定されている。 The reason why the electric oil pump 62 is provided separately from the oil pump 61 is that it is difficult to supply a desired line pressure depending on the oil pump 61 because the engine rotation speed is not sufficient when the engine is stopped or at the start of the engine. In this case, the line pressure is ensured, and the timing for switching between the oil pump 61 and the electric oil pump 62 is set from this viewpoint.
自動変速機構50は、油圧制御機構63によって各摩擦要素67〜71の断続を行うことで、エンジンから駆動輪側への駆動力の伝達が可能なドライブ状態と、駆動力の伝達が切り離されたニュートラル状態とに切替える。また締結する摩擦要素67〜71の組合せによって変速段の切替えを行う。
In the automatic transmission mechanism 50, the
なお、当明細書で用いる「ドライブ状態」や「ニュートラル状態」とは、必ずしも変速レバー等によるシフト操作位置(DやN)を示すものではなく、駆動力の伝達状態に基づいた実質的な自動変速機構50の状態を言う。従って、変速レバー等によるシフト操作位置がDレンジポジションのままで、油圧制御機構63の制御によって自動変速機構50を駆動力の伝達が切り離された状態としたものもニュートラル状態に含む。 The “drive state” and “neutral state” used in this specification do not necessarily indicate the shift operation position (D or N) by the shift lever or the like, but substantially automatic based on the transmission state of the driving force. The state of the transmission mechanism 50 is said. Accordingly, the neutral state includes a state where the shift operation position by the shift lever or the like remains in the D range position and the automatic transmission mechanism 50 is separated from the transmission of the driving force by the control of the hydraulic control mechanism 63.
図4は、締結要素67〜72の断続状態と変速段との関係を示す図である。図4において、○印は各摩擦要素67〜71が締結された状態を示し、●印はワンウェイクラッチ72が、駆動時(エンジンからの駆動力が駆動輪側へ向かう場合)にはロックされて駆動力を伝達可能とし、逆駆動時(駆動輪からの逆駆動力がエンジン側へ向かう場合)にはアンロックされて逆駆動力を伝達しないことを示す。無印は各締結要素67〜72が解放またはアンロックされた状態を示している。従って、Nレンジでは、全ての締結要素67〜72が解放/アンロックされ、Dレンジの第1速段ではフォワードクラッチ67が締結されるとともにワンウェイクラッチ72が駆動側ロック状態かつ逆駆動側アンロック状態とされ、第2速段ではフォワードクラッチ67および2−4ブレーキ70が締結され、第3速段ではフォワードクラッチ67および3−4クラッチ69が締結され、第4速段では3−4クラッチ69および2−4ブレーキ70が締結されている。
FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the intermittent state of the
なお図4は、全てのシフトレンジやギヤ・ポジションを網羅するものではなく、当実施形態の説明に直接関与しない部分は省略して示している。 Note that FIG. 4 does not cover all shift ranges and gear positions, and omits portions not directly related to the description of the present embodiment.
図3に戻って説明を続ける。ECU2は、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータ等からなり、具体的には、予めROM(又はRAM)に記憶されているプログラムがCPUによって実行されることによって、車両の各種動作等が制御される。ECU2は、上記各センサ25,26,30〜35,38からの信号を受け、上記燃料噴射弁16に対して燃料噴射量及び噴射時期を制御する信号を出力するとともに、点火プラグ15に対して点火時期制御信号を出力し、かつ、スロットル弁23のアクチュエータ24に対してはスロットル開度を制御するための制御信号を出力し、さらにオルタネータ28のレギュレータ回路28aに対して発電量を制御する信号を出力する。
Returning to FIG. 3, the description will be continued. The
また、ECU2は、上記各センサ25,26,30〜35,38からの信号を受け、油圧制御機構63の元圧の供給元をオイルポンプ61と電動オイルポンプ62との間で切り換える切換信号を切換弁91に出力するとともに、油圧制御機構63(具体的にはこれに含まれるソレノイドバルブ等)に対して各摩擦要素67〜71の作動圧を調圧する信号を出力する。
The
そして、ECU2は、所定のエンジン自動停止条件が成立したときに、燃料の供給を停止して自動的にエンジンを停止させるとともに、このエンジンの自動停止動作期間中、或いはエンジンの自動停止後、乗員によるアクセルやブレーキの操作等により所定のエンジン再始動条件が成立したときに、エンジンの燃焼によるエネルギーにより自動的にエンジンを再始動させる停止再始動制御手段2aを備えている。
Then, the
次に、当実施形態のエンジンの始動装置の作動について説明する。まず、ECU2の停止再始動制御手段2aによって自動停止制御が実行され、エンジンが完全に停止してから停止再始動制御手段2aによる自動再始動制御が実行される場合について説明する。
Next, the operation of the engine starter of this embodiment will be described. First, the case where the automatic stop control is executed by the stop / restart control means 2a of the
図5は、エンジンを自動停止させる際の圧縮行程気筒と膨張行程気筒との関係を示す図である。圧縮行程気筒とは、特定の気筒を指すものではなく、気筒12A〜12Dのうちの何れかの気筒であって、エンジン停止時に圧縮行程となっている気筒、或いは圧縮行程となることになる気筒のことである。同様に膨張行程気筒とは、エンジン停止時に膨脹行程となっている気筒、或いは膨脹行程となることになる気筒のことである。図5(a)は圧縮行程気筒および膨張行程気筒のピストン13の位置関係を示す図であり、図5(b)はピストン13の停止位置と各気筒内の空気量との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the compression stroke cylinder and the expansion stroke cylinder when the engine is automatically stopped. The compression stroke cylinder does not indicate a specific cylinder, but is any one of the
当実施形態のエンジンは4気筒4サイクルエンジンなので、図5(a)に示すように、圧縮行程気筒と膨張行程気筒とでは、それぞれ位相が180°CAだけずれており、ピストン13の位置および移動方向が逆位相となっている。すなわち白抜き矢印で示すように、圧縮行程気筒においてピストン13がTDC(上死点)方向に移動するとき、膨脹行程気筒ではピストン13がBDC(下死点)方向に移動する。
Since the engine of the present embodiment is a four-cylinder four-cycle engine, as shown in FIG. 5A, the phases of the compression stroke cylinder and the expansion stroke cylinder are shifted by 180 ° CA. The direction is out of phase. That is, as indicated by the white arrow, when the
この動作を利用して、当実施形態では、自動停止させたエンジンを再始動させる際、膨張行程気筒での燃焼に先立って、圧縮行程気筒で燃焼を行わせることにより、そのピストン13をいったん逆方向に、BDCを越えない程度に押し下げるようにしている(クランク軸3は一時的に逆方向に回転する)。これによって膨張行程気筒のピストン13もいったん逆方向、つまりTDC方向に移動する。そうすると膨張行程気筒内の空気(燃料噴射後は混合気となる)が圧縮される。そこで圧縮された混合気に点火して燃焼させることにより、強い力でピストン13を反転させてBDC方向に押し下げる。すなわちクランク軸3の回転方向を逆転から正転に向かわせる。このように、エンジンをいったん逆転させてから膨張行程気筒で燃焼させることにより、単に膨張行程気筒で燃焼させるよりも強い正転方向の駆動トルクが得られ、エンジンの再始動性が向上される。
In this embodiment, when the engine that has been automatically stopped is restarted using this operation, the
このように、再始動モータ等を使用することなく、特定の気筒に噴射された燃料に点火するだけでエンジンが適正に再始動するように構成されているが、上記膨張行程気筒の混合気を燃焼させることにより得られる燃焼エネルギーは、全てがクランク軸3からの出力となるわけではなく、膨張行程気筒に続いて圧縮上死点を迎える気筒(当実施形態では圧縮行程気筒および吸気行程気筒)がその圧縮反力に打ち勝って圧縮上死点を超えるためにも消費される。従って、その消費分を差し引いてもクランク軸3に正転方向の駆動力が残っていなければならない。そのため、初期状態(エンジン停止状態)の膨張行程気筒内に充分な空気量を確保しておく必要がある。一方、圧縮行程気筒にも、最初にクランク軸3を逆転させて膨張行程気筒内の空気を圧縮させるに足る空気量を確保しておく必要がある。
As described above, the engine is restarted properly only by igniting the fuel injected into a specific cylinder without using a restart motor or the like. The combustion energy obtained by burning is not all output from the
図5(b)は、横軸に膨張行程気筒のピストン停止位置(ATDC°CA:上死点後のクランク角)、縦軸に膨張行程気筒および圧縮行程気筒の筒内空気量を示す。何れの気筒も停止後ある程度の時間が経過しており、筒内が略大気圧となった状態での空気量である。上述のように、膨張行程気筒のピストン13と圧縮行程気筒のピストン13とは逆位相なので、一方の空気量が増大する(ピストン13がBDC方向に移動する)と他方の空気量が減少する(ピストン13がTDC方向に移動する)。
In FIG. 5B, the horizontal axis indicates the piston stop position (ATDC ° CA: crank angle after top dead center) of the expansion stroke cylinder, and the vertical axis indicates the in-cylinder air amount of the expansion stroke cylinder and the compression stroke cylinder. A certain amount of time has elapsed after each cylinder has stopped, and the air amount is in a state where the cylinder is at substantially atmospheric pressure. As described above, since the
そこで、圧縮行程気筒での燃焼エネルギーをある程度確保しつつ、膨張行程気筒での大きな燃焼エネルギーを得るためには、膨張行程気筒のピストン13を、行程中央よりもややBDC寄り、例えば100〜120ATDC°CAの範囲内(図5(b)に示す範囲R内)に停止させれば好適である。以下、この範囲を適正範囲Rと称する。
Therefore, in order to obtain a large amount of combustion energy in the expansion stroke cylinder while securing a certain amount of combustion energy in the compression stroke cylinder, the
膨張行程気筒のピストン13を適正範囲R内に停止させる制御の具体的手法は種々あるが、当実施形態の停止再始動制御手段2aは、後述するように主にスロットル弁23の開度を調節することによって吸気流量を増減させる制御を行っている。
Although there are various specific methods for controlling the
図6は、エンジンを自動停止させる際のタイムチャートである。横軸に時間t(s)、縦軸にエンジン回転速度Ne(rpm)、スロットル開度K(%)、ブースト圧(吸気圧力)Bt(mmHg)、各気筒12A〜12Dにおける行程の推移および自動変速機構50の状態(ドライブ状態Dであるかニュートラル状態Nであるか)ATをそれぞれ示す。なお、図6ではエンジンの完全停止時(時点t4)に膨張行程にある気筒は気筒12Aとなっている。以下便宜上、気筒12Aを膨張行程気筒12Aと想定して説明を進める。他の気筒も同様に圧縮行程気筒12C、吸気行程気筒12Dおよび排気行程気筒12Bと称する。
FIG. 6 is a time chart when the engine is automatically stopped. The horizontal axis represents time t (s), the vertical axis represents engine speed Ne (rpm), throttle opening K (%), boost pressure (intake pressure) Bt (mmHg), stroke transition in each
図6を参照して停止再始動制御手段2aによる自動停止制御の概要を説明する。この自動停止制御の主目的は、エンジンの自動停止条件成立時点t0の後、時点t1で燃料供給を停止(F/C)し、エンジン完全停止時点t4における膨張行程気筒12Aのピストン停止位置を適正範囲R内に導くことにある。
The outline of the automatic stop control by the stop / restart control means 2a will be described with reference to FIG. The main purpose of this automatic stop control is to stop the fuel supply (F / C) at time t1 after the time t0 when the automatic engine stop condition is satisfied, and to set the piston stop position of the
エンジンの運転中、自動停止条件の成立した時点が時点t0である。当実施形態の自動停止条件は、例えばアクセルOFF、ブレーキON、車速17km/h以下、ステアリングの舵角が所定値以下、バッテリー電圧が所定値以上、等の条件が全て満たされたときに成立するようになっている。 The time t0 is the time when the automatic stop condition is satisfied during engine operation. The automatic stop condition of the present embodiment is satisfied when, for example, the accelerator OFF, the brake ON, the vehicle speed is 17 km / h or less, the steering angle is not more than a predetermined value, the battery voltage is not less than a predetermined value, and the like are all satisfied. It is like that.
自動停止条件成立時点t0以降、停止再始動制御手段2aは、膨張行程気筒12Aのピストン13を、より確実に適正範囲R内に停止させるため、エンジン回転速度Neの目標値を目標回転速度N1(例えば860rpm)に設定するとともに、ブースト圧Btを所定の目標値(例えば−400ないし―600mmHg)に設定する。停止再始動制御手段2aは、エンジン回転速度Neとブースト圧Btとが、共に目標値に収束するようにエンジン出力の調整を行う。具体的には、点火時期のリタード(遅角)を行い、そのリタード量をフィードバック制御する。
After the automatic stop condition establishment time t0, the stop / restart control means 2a sets the target value of the engine rotational speed Ne to the target rotational speed N1 (in order to stop the
そして、エンジン回転速度Neとブースト圧Btとが各目標値に収束した時点t1で燃料供給を停止する。目標回転速度N1は、通常のアイドル回転速度(例えば650rpm)よりも高回転となっている。このように比較的高い目標回転速度N1で燃料供給停止を行うことにより、エンジン完全停止時点t4までのクランク軸3の総回転数を相対的に増やすことができる。従って既燃ガスの掃気を充分に行うことができる。またエンジン完全停止時点t4までの時間が相対的に長くなるので、エンジン停止時のピストン停止位置を適正な範囲に導くエンジン自動停止制御を行い易くなる。
Then, the fuel supply is stopped at the time t1 when the engine rotation speed Ne and the boost pressure Bt converge to each target value. The target rotation speed N1 is higher than a normal idle rotation speed (for example, 650 rpm). By thus stopping the fuel supply at a relatively high target rotational speed N1, the total rotational speed of the
時点t1で燃料噴射が停止されると、クランク軸3等が有する運動エネルギーが摩擦抵抗による機械的な損失や、各気筒12A〜12Dのポンプ仕事によって消費されることにより、エンジンのクランク軸3は惰性で数回転し、4気筒4サイクルのエンジンでは10回前後の圧縮上死点を迎えた後に停止する(実線で示す特性Ne1)。
When the fuel injection is stopped at time t1, the kinetic energy of the
このピストン13の停止位置は、エンジン完全停止直前の膨張行程気筒12A内の空気量と圧縮行程気筒12C内の空気量とのバランスにより略決定されるとともに、エンジンの摩擦抵抗等の影響を受け、最後の圧縮上死点を超えた時点t3におけるエンジンの回転慣性、つまり時点t3でのエンジン回転速度Neの高低によっても変化する。
The stop position of the
したがって、膨張行程気筒12Aのピストン13を適正範囲R内に停止させるためには、まず膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程気筒12Cに充分な空気を供給しつつ、膨張行程気筒12Aの空気量が圧縮行程気筒12Cの空気量よりも多くなるように、両気筒12A,12Cに対する吸気流量を調節する必要がある。
Therefore, in order to stop the
このために、当実施形態では、燃料供給停止時点t1でスロットル開度Kを大きな値(例えば全開時の30%程度の開度)に設定することによりブースト圧Btを高め、膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程気筒12Cの両方に所定量の空気を吸入させる吸気流量増大制御を行い、その後、エンジンの回転速度Neが予め設定された基準速度N2(例えば760rpm程度)以下に低下したことが確認された時点t2で、スロットル開度Kを低減することにより上記吸入空気量を調節するようにしている(実線で示す各特性K1、Bt1)。
For this reason, in the present embodiment, the boost pressure Bt is increased by setting the throttle opening K to a large value (for example, about 30% of the opening when fully opened) at the fuel supply stop time t1, and the
ところで、エンジンの回転速度Neが目標回転速度N1となった時点t1で燃料噴射を停止し、その後の所定期間に亘りスロットル弁23を開弁状態に維持するようにして、惰性により回転するエンジンの各気筒12A〜12Dに設けられたピストン13が圧縮上死点を通過する際の上死点回転速度neを計測するとともに、エンジンの停止時点における膨張行程気筒12Aのピストン位置を調べると、エンジンが停止状態となる前の6番目〜2番目における上死点回転速度neが、図7にハッチングで示すような所定の範囲内にあるとき、上記ピストン13の停止位置が適正範囲R内に入ることが実験的に確かめられている。
By the way, the fuel injection is stopped at the time t1 when the engine rotational speed Ne becomes the target rotational speed N1, and the
従って、最終的に膨張行程気筒12Aのピストン13を適正範囲R内に停止させるためには、エンジンが停止状態となる前の6番目〜2番目における各上死点回転速度neが、図7にハッチングで示すような所定の範囲内に逐次入るようにエンジン回転速度Neを低下させて行けば良い。そのような精緻な制御を行うには、クランク軸3に作用する外部からの影響を可及的に排除することが望ましい。
Therefore, in order to finally stop the
そこで当実施形態では、燃料供給停止時点t1に先立ち、自動変速機構50をドライブ状態Dからニュートラル状態Nに切替えることにより、エンジン停止制御における駆動輪側からの影響を実質的に遮断するようにしている(実線で示す特性AT1)。従って、エンジン停止制御におけるピストン停止位置精度を高めることができ、再始動性を向上させることができる。また、車両走行中であってもピストンを精度良く適正範囲内に停止させることができるようになるので、エンジンの自動停止を行う機会が拡大し、燃費低減およびCO2排出量の削減が促進される。 Therefore, in this embodiment, the automatic transmission mechanism 50 is switched from the drive state D to the neutral state N prior to the fuel supply stop time t1, so that the influence from the drive wheel side in the engine stop control is substantially cut off. (Characteristic AT1 indicated by a solid line). Therefore, the piston stop position accuracy in the engine stop control can be improved, and the restartability can be improved. In addition, since the piston can be accurately stopped within the appropriate range even while the vehicle is running, the opportunity to automatically stop the engine is expanded, and fuel consumption reduction and CO 2 emission reduction are promoted. The
また特に図示しないが、当実施形態では時点t1に先立ち、オルタネータ28の発電量をゼロにし、オルタネータ28による負荷の影響も遮断している。
Although not particularly illustrated, in this embodiment, the power generation amount of the
なお、各上死点回転速度neが、図7にハッチングで示すような所定の範囲内に逐次入るようにクランク軸3に作用する負荷を適宜調節するようにしても良い。例えば、いったんゼロにしたオルタネータ28の発電量を、適宜増減させることにより、クランク軸3に作用する負荷を調節することができる。
Note that the load acting on the
燃料噴射停止時点t1以降、停止再始動制御手段2aはエンジン回転速度Neの低下に伴い、各上死点回転速度neを読み取って行く。そして上死点回転速度neが所定の最終TDC判定閾値N9(例えばN9=260rpmに設定される)より低くなった時点t3で、それが最後の圧縮上死点(当実施形態では膨張行程気筒12Aにおける圧縮上死点)を超えたタイミングであると判定する。すなわち時点t3以降は、各気筒12A〜12D内でピストン13は移動するが、上死点TDC或いは下死点BDCを越えて次の行程に移行することはない。
After the fuel injection stop time t1, the stop / restart control means 2a reads each top dead center rotational speed ne as the engine rotational speed Ne decreases. At the time t3 when the top dead center rotational speed ne becomes lower than a predetermined final TDC determination threshold N9 (for example, N9 = 260 rpm), it is the last compression top dead center (in this embodiment, the
時点t3以降、停止再始動制御手段2aは、再びスロットル開度Kを増大させる。こうすることにより、ブースト圧Btが上昇するので、吸気行程気筒12Dでの吸気抵抗が低減され、クランク軸3の負荷が削減される。従って、膨張行程気筒12Aや圧縮行程気筒12Cにおけるピストン13の作動がより滑らかになり、狙いの適正範囲R内に停止させ易くなる。なお、時点t3以降は各気筒12A〜12Dにおける行程の推移はなく、膨張行程気筒12Aや圧縮行程気筒12Cで吸気弁19が開くことがない。従って、ブースト圧Btが上昇しても、既に膨張行程気筒12Aおよび圧縮行程気筒12Cにバランス良く配分された空気量に変化はない。
After time t3, the stop / restart control means 2a increases the throttle opening K again. By so doing, the boost pressure Bt increases, so that the intake resistance in the
なお、時点t3における上死点回転速度neやブースト圧Btの条件によっては、必ずしもクランク軸3の負荷を削減した方がピストン13を適正範囲R内に停止させ易いとは限らない場合がある。その場合には、時点t3以降のスロットル開度Kの増大を省略したり、増大量を調節したりする制御を行っても良い。
Note that, depending on the conditions of the top dead center rotational speed ne and the boost pressure Bt at the time point t3, it may not always be easier to stop the
時点t3以降、ピストン13が同一行程内で何回か振動した後、時点t4において完全に停止する。その停止直前から停止までのピストン13の動作をクランク角センサ30,31で検出することにより、停止再始動制御手段2aがピストン13の停止位置を検出する。
After time t3, after the
図8は、ピストン停止位置の検出制御動作を示すフローチャートである。この検出制御がスタートすると、第1クランク角信号CA1(クランク角センサ30からの信号)および第2クランク角信号CA2(クランク角センサ31からの信号)に基づき、第1クランク角信号CA1の立ち上がり時に第2クランク角信号CA2がLowであるか否か、または第1クランク角信号CA1の立ち下がり時に第2クランク角信号CA2がHighであるか否かを判定する(ステップS1)。これにより、エンジンの停止動作時における上記信号CA1,CA2の位相の関係が、図9(a)のようになるか、それとも図9(b)のようになるかを判定してエンジンが正転状態にあるか逆転状態にあるかを判別する。 FIG. 8 is a flowchart showing the detection control operation of the piston stop position. When this detection control is started, based on the first crank angle signal CA1 (signal from the crank angle sensor 30) and the second crank angle signal CA2 (signal from the crank angle sensor 31), when the first crank angle signal CA1 rises. It is determined whether or not the second crank angle signal CA2 is low, or whether or not the second crank angle signal CA2 is high when the first crank angle signal CA1 falls (step S1). As a result, it is determined whether the phase relationship of the signals CA1 and CA2 during the engine stop operation is as shown in FIG. 9A or FIG. Whether it is in a state or a reverse state is determined.
すなわち、エンジンの正転時には、図9(a)のように、第1クランク角信号CA1に対して第2クランク角信号CA2が半パルス幅程度の位相遅れをもって生じることにより、第1クランク角信号CA1の立ち上がり時に第2クランク角信号CA2がLow、第1クランク角信号CA1の立ち下がり時に第2クランク角信号CA2がHighとなる。一方、エンジンの逆転時には、図9(b)のように、第1クランク角信号CA1に対して第2クランク角信号CA2が半パルス幅程度の位相の進みをもって生じることにより、エンジンの正転時とは逆に第1クランク角信号CA1の立ち上がり時に第2クランク角信号CA2がHigh、第1クランク角信号CA1の立ち下がり時に第2クランク角信号CA2がLowとなる。 That is, during forward rotation of the engine, as shown in FIG. 9A, the second crank angle signal CA2 is generated with a phase delay of about a half pulse width with respect to the first crank angle signal CA1, thereby causing the first crank angle signal. The second crank angle signal CA2 becomes Low when CA1 rises, and the second crank angle signal CA2 becomes High when the first crank angle signal CA1 falls. On the other hand, during reverse rotation of the engine, as shown in FIG. 9B, the second crank angle signal CA2 is generated with a phase advance of about a half pulse width with respect to the first crank angle signal CA1, so On the contrary, the second crank angle signal CA2 becomes High when the first crank angle signal CA1 rises, and the second crank angle signal CA2 becomes Low when the first crank angle signal CA1 falls.
そこで、ステップS1の判定がYESであれば、エンジンの正転方向のクランク角変化を計測するためのCAカウンタをアップし(ステップS2)、ステップS1の判定がNOの場合は、上記CAカウンタをダウンする(ステップS3)。そして、時点t4においてエンジンが完全に停止した後に上記CAカウンタの計測値を調べることでピストン停止位置を求める(ステップS4)。 Therefore, if the determination in step S1 is YES, the CA counter for measuring the crank angle change in the forward rotation direction of the engine is increased (step S2). If the determination in step S1 is NO, the CA counter is increased. Down (step S3). Then, after the engine is completely stopped at time t4, the piston stop position is obtained by examining the measured value of the CA counter (step S4).
次に、エンジンが完全に停止した状態からのエンジンの再始動時の制御について説明する。停止再始動制御手段2aは、上記のようにして自動停止状態にあるエンジンについて、所定の再始動条件(例えばアクセルON、ブレーキOFF、バッテリー電圧が所定値以下等のうちの少なくとも1つ)が成立した場合であって、膨張行程気筒12Aのピストン13が適正範囲R内にある場合には、圧縮行程気筒12Cにおいて初回燃焼を実行してエンジンを逆転作動させることにより、膨張行程気筒12Aの筒内圧力を高め、このように筒内圧力が高まった状態で当該膨張行程気筒12Aに対して燃料を噴射させて点火、燃焼を行わせるようにして、当該エンジンを自動的に再始動するように制御する。
Next, control when the engine is restarted from a state where the engine is completely stopped will be described. The stop / restart control means 2a establishes a predetermined restart condition (for example, at least one of accelerator ON, brake OFF, battery voltage not more than a predetermined value, etc.) for the engine in the automatic stop state as described above. In the case where the
このエンジンの再始動制御を図10および図11のタイムチャートに基づいて説明する。なお、エンジンの再始動制御はこれに限定するものではなく、その他の公知の再始動制御であってもよい。 This engine restart control will be described based on the time charts of FIGS. The engine restart control is not limited to this, and may be other known restart control.
図10および図11に示すように、先ず圧縮行程気筒12C(第3気筒)において1回目の燃料噴射J2が行われ、その点火によって燃焼(図10中の(1))が行われる。この燃焼(1)による燃焼圧(図11中のa部分)で、圧縮行程気筒12Cのピストン13が下死点側に押し下げられてエンジンが逆転方向に駆動される。
As shown in FIGS. 10 and 11, first, the first fuel injection J2 is performed in the
上記エンジンの逆転作動に伴って停止時膨張行程気筒12A(第1気筒)のピストン13が上死点方向に動き始める。そして、膨張行程気筒12Aのピストン13が上死点側(望ましくは行程中央より上死点寄り)に移動し、膨張行程気筒12A内の空気が圧縮された時点で燃料噴射J1が行われる。この噴射燃料の気化潜熱によって圧縮圧力が低減し、ピストン13がより上死点に近づくので圧縮空気(混合気)の密度が増大する(図11中のb部分)。
With the reverse rotation of the engine, the
上記膨張行程気筒12Aのピストン13が上死点に充分に近づいた時点で当該膨脹行程気筒12Aに対する点火が行われて、上記噴射燃料(J1)が燃焼し(図10中の(2))、その燃焼圧(図11中のc部分)によりエンジンが正転方向に駆動される。
When the
また、圧縮行程気筒12Cに対して適当なタイミングで可燃空燃比よりもリッチな燃料が噴射(J3)されることにより(図10中の(3))、この圧縮行程気筒12Cでは燃焼させないものの、燃料噴射による気化潜熱によって当該圧縮行程気筒12Cの圧縮圧力が低減され(図11中のd部分)、これに応じて当該圧縮上死点(始動開始から最初の圧縮上死点)を超えるために消費される膨張行程気筒12Aの最初の燃焼エネルギーが低減されることになる。
In addition, fuel that is richer than the combustible air-fuel ratio is injected (J3) at an appropriate timing into the
さらに、次の燃焼気筒である吸気行程気筒12Dにおける燃料噴射(J4)の時期を、燃料の気化潜熱によって気筒内の温度、および圧縮圧力を低下させる適正なタイミング(図10中の(4)に示すように、例えば圧縮行程の中期以降)に設定しているため、上記吸気行程気筒12Dの圧縮行程で圧縮上死点前に自着火することが防止される。また、上記吸気行程気筒12Dの点火時期が圧縮上死点以降に設定されていることも相俟って、圧縮上死点前での燃焼が防止される(図11中のe部分)。つまり燃料噴射(J4)による圧縮圧力の低減と圧縮上死点前の燃焼を行わないことにより、膨張行程気筒12Aにおける初回燃焼のエネルギーが上記圧縮上死点(エンジン始動開始時点から2番目の圧縮上死点)を超えるために消費されるのを抑制することができる。
Furthermore, the timing of fuel injection (J4) in the
このようにして膨張行程気筒12Aにおける初回燃焼(図10中の(2))のエネルギーにより、再始動開始後の最初の圧縮上死点(図10中の(3))と、2番目の圧縮上死点(図10中の(4))とを超えることが可能となり、円滑で確実な始動性を確保することができ、これ以降、通常運転に移行する。
Thus, the first compression top dead center ((3) in FIG. 10) after the start of restart and the second compression by the energy of the first combustion ((2) in FIG. 10) in the
次に、自動停止制御中に再始動条件が成立した場合の停止再始動制御手段2aの制御について説明する。この場合、再始動条件が成立してもエンジンが完全に停止するのを待って、その後上記の自動再始動制御を行っても良いが、それでは再始動が遅れてしまい、もたつきの原因となる虞がある。 Next, the control of the stop / restart control means 2a when the restart condition is satisfied during the automatic stop control will be described. In this case, even if the restart condition is satisfied, it is possible to wait for the engine to stop completely, and then perform the automatic restart control described above. However, this may cause a delay in restart, which may cause sluggishness. There is.
そこで当実施形態の停止再始動制御手段2aは、エンジンが完全に停止する前であっても、再始動条件が成立したら自動停止制御から自動再始動制御に移行し、速やかに再始動を開始するように構成されている。 Therefore, the stop / restart control means 2a of this embodiment shifts from the automatic stop control to the automatic restart control when the restart condition is satisfied even before the engine is completely stopped, and immediately starts the restart. It is configured as follows.
その際の制御について図6を参照しつつ説明する。ここでは、燃料供給停止時点t1から時点t2までの間の時点t7で再始動条件が成立した場合を示している。時点t7は、スロットル開度Kを増大する吸気流量増大制御の実行中であり、ブースト圧Btが上昇中である(特性Bt1)。このとき、単に燃料供給を復帰させ、吸気流量に見合う(空気過剰率λ≒1)燃料噴射を行うと、エンジン回転速度Neが大きく吹き上がってしまう(破線で示す特性Ne2)。エンジンの再始動に伴って、ニュートラル状態Nとなっている自動変速機構50をドライブ状態Dに切替える必要があるが、特性Ne2のようにエンジン回転速度Neが吹き上がった状態でその切替えを行うと、大きなトルクショックが発生してしまう。そこで当実施形態の停止再始動制御手段2aは、以下に説明するような回転上昇抑制制御を実行することにより、そのトルクショックを効果的に抑制している。 The control at that time will be described with reference to FIG. Here, a case is shown in which the restart condition is satisfied at time t7 between the fuel supply stop time t1 and time t2. At time t7, the intake flow rate increase control for increasing the throttle opening K is being executed, and the boost pressure Bt is increasing (characteristic Bt1). At this time, if the fuel supply is simply restored and fuel injection is performed in accordance with the intake air flow rate (excess air ratio λ≈1), the engine rotational speed Ne increases greatly (characteristic Ne2 indicated by a broken line). As the engine is restarted, the automatic transmission mechanism 50 that is in the neutral state N needs to be switched to the drive state D. However, if the switching is performed in a state where the engine rotational speed Ne is blown up as in the characteristic Ne2. A large torque shock will occur. Therefore, the stop / restart control means 2a of the present embodiment effectively suppresses the torque shock by executing the rotation rise suppression control as described below.
上記トルクショックは、エンジン回転速度Neが高いほど問題レベルが大となる。したがって停止再始動制御手段2aは、3種類の回転上昇抑制制御を組み合わせて、総合的にエンジン回転速度Neが比較的高いとき、具体的には膨張行程気筒12Aでの最後の圧縮上死点(最終TDC)を通過する時点t3付近までの間に再始動条件が成立したときに回転上昇抑制制御を実行するように構成されている。
The problem level of the torque shock increases as the engine speed Ne increases. Accordingly, the stop / restart control means 2a combines the three types of rotation increase suppression control, and when the engine rotational speed Ne is relatively high as a whole, specifically, the last compression top dead center in the
第1の回転上昇抑制制御は、吸気流量増大制御の実行中であっても、再始動条件が成立したらこれを終了し、スロットル開度Kを低減させる吸気流量削減制御である(破線で示す特性K2)。そして、スロットル開度Kを低減させた後、実際にブースト圧Btが低下(破線で示す特性Bt2)してから燃料供給を復帰させるようにしている。当実施形態では、ブースト圧Btが−400mmHg以下となった時点(図6では時点t8となる)で燃料供給を復帰させている。 The first rotation increase suppression control is intake flow rate reduction control that ends the restart condition when the intake flow rate increase control is being executed, and reduces the throttle opening K (characteristics indicated by broken lines). K2). Then, after the throttle opening K is reduced, the fuel supply is restored after the boost pressure Bt actually decreases (characteristic Bt2 indicated by a broken line). In the present embodiment, the fuel supply is returned when the boost pressure Bt becomes −400 mmHg or less (at time t8 in FIG. 6).
このように、ブースト圧Btが低下してから、すなわち吸気流量が減少するような状態にしてから燃料供給を復帰させているので、燃料供給復帰時の燃料供給量は、吸気流量に見合った、相対的に少ない供給量となる。したがって燃焼エネルギーが低減され、回転上昇が抑制される。 As described above, since the fuel supply is returned after the boost pressure Bt is lowered, that is, after the intake flow rate is reduced, the fuel supply amount at the time of the fuel supply return corresponds to the intake flow rate. Relatively small supply amount. Therefore, the combustion energy is reduced and the increase in rotation is suppressed.
第1の回転上昇抑制制御は、比較的エンジン回転速度Neが高いとき(当実施形態ではエンジン回転速度Neが所定回転速度N3(例えば450rpm)以上であるとき)に実行されるように構成されている。但し、自動停止制御は、再始動条件が成立しなくてもエンジン回転速度Neが基準速度N2(760rpm)まで低下した時点t2で吸気流量増大制御を終了させ、スロットル開度Kを低減させるように構成されている(特性K1)。この場合、時点t2を過ぎ、かつNe≧N3のときに再始動条件が成立しても、既に第1の回転上昇抑制制御が実行されている状態となる。つまり、N2≧N3となるような設定においては、実質的には第1の回転上昇抑制制御をNe≧N2の領域で実行するように構成した場合と同等の制御となる。しかし、エンジンの特性によっては必ずしもN2≧N3とする設定が最適とは限らず、N2<N3(時点t3までスロットル開度Kを低減させない場合も含む)とした方が良い場合もあり得る。その場合には第1の回転上昇抑制制御をNe≧N3の領域で実行するように構成した場合(当実施形態)とNe≧N2の領域で実行するように構成した場合とが実質同等とはならない。 The first rotation increase suppression control is relatively when the engine rotational speed Ne is high (in those embodiments the engine rotational speed Ne is the predetermined rotation speed N3 (e.g., 450 rpm) when more than a) is configured to run in Yes. However, in the automatic stop control, the intake air flow rate increase control is terminated at the time point t2 when the engine rotational speed Ne is reduced to the reference speed N2 (760 rpm) even if the restart condition is not satisfied, and the throttle opening degree K is reduced. (Characteristic K1). In this case, even if the restart condition is satisfied when the time point t2 has passed and Ne ≧ N3, the first rotation increase suppression control has already been executed. That is, in the setting such that N2 ≧ N3, the control is substantially equivalent to the case where the first rotation increase suppression control is configured to be executed in a region where Ne ≧ N2. However, depending on the engine characteristics, the setting of N2 ≧ N3 is not always optimal, and it may be better to set N2 <N3 (including the case where the throttle opening K is not reduced until time t3). In that case, the case where the first rotation increase suppression control is configured to be executed in the region Ne ≧ N3 (this embodiment) and the case where the first rotation increase suppression control is configured to be executed in the region Ne ≧ N2 are substantially equivalent. Don't be.
このように基準速度N2と所定回転速度N3とを個別に設定することにより、エンジンを完全停止させることを想定した吸気流量増大制御と、その途中で再始動条件が成立した場合の割り込み制御である吸気流量削減制御とに、それぞれ独立した最適の設定を行うことができる。 In this way, by individually setting the reference speed N2 and the predetermined rotation speed N3, intake flow rate increase control assuming that the engine is completely stopped, and interrupt control when a restart condition is established in the middle of the control. Independent optimal settings can be made for intake flow rate reduction control.
第2の回転上昇抑制制御は、燃料供給の復帰(時点t8)後の初期段階における点火時期を遅らせる点火リタードである。この第2の回転上昇抑制制御によれば、点火時期を遅らせることにより、燃焼エネルギーが低減され、回転上昇が抑制される。第2の回転上昇抑制制御は、エンジン回転速度Neが所定回転速度N4(例えば400rpm)以上のときに選択される。 The second rotation increase suppression control is an ignition retard that delays the ignition timing in the initial stage after the return of fuel supply (time point t8). According to the second rotation increase suppression control, by delaying the ignition timing, the combustion energy is reduced and the rotation increase is suppressed. The second rotation increase suppression control is selected when the engine rotation speed Ne is equal to or higher than a predetermined rotation speed N4 (for example, 400 rpm).
第3の回転上昇抑制制御は、燃料供給の復帰(時点t8)後の初期段階における燃料供給量を削減し、理論空燃比よりもリーン側(空気過剰率λ>1)での燃焼を行わせるものである。この第3の回転上昇抑制制御によれば、空気過剰率λ>1の燃焼を行わせることにより、燃焼エネルギーが低減され、回転上昇が抑制される。第3の回転上昇抑制制御は、第2の回転上昇抑制制御が選択される領域外(エンジン回転速度Ne<N4)のときに選択される。 In the third rotation increase suppression control, the fuel supply amount in the initial stage after the fuel supply is returned (time point t8) is reduced, and combustion is performed on the lean side (excess air ratio λ> 1) from the stoichiometric air-fuel ratio. Is. According to the third rotation increase suppression control, combustion energy is reduced and combustion increase is suppressed by causing combustion with an excess air ratio λ> 1. The third rotation increase suppression control is selected when the second rotation increase suppression control is outside the region in which the second rotation increase suppression control is selected (engine rotation speed Ne <N4).
以上のような回転上昇抑制制御を実行することにより、エンジン回転速度Neは破線で示す特性Ne3のように緩やかに上昇するので、自動変速機構50をニュートラル状態Nからドライブ状態Dに切替えた(破線で示す特性AT2)後のトルクショックを効果的に抑制することができる。 By executing the rotation increase suppression control as described above, the engine rotation speed Ne gradually increases as indicated by the characteristic Ne3 indicated by the broken line, so that the automatic transmission mechanism 50 is switched from the neutral state N to the drive state D (broken line). The torque shock after the characteristic AT2) can be effectively suppressed.
なお停止再始動制御手段2aは、上記回転上昇抑制制御に加え、自動変速機構50をニュートラル状態Nからドライブ状態Dに切替える際、油圧制御機構63から摩擦要素67〜71に給排する油圧の変化速度を低減し、摩擦要素67〜71の半締結時間を増大する制御を行う。これによって、自動変速機構50をニュートラル状態Nからドライブ状態Dに切替える際の、切替え中に発生するトルクショックをも抑制することが期待できる。
The stop / restart control means 2a, in addition to the above-described rotation rise suppression control, changes the hydraulic pressure supplied and discharged from the hydraulic control mechanism 63 to the
図12は、上述したような、自動停止制御中に再始動条件が成立したときの割り込み制御の概略フローチャートである。 FIG. 12 is a schematic flowchart of interrupt control when the restart condition is satisfied during the automatic stop control as described above.
この制御がスタートすると、まずステップS11で、再始動条件成立時点が自動変速機構50をドライブ状態Dからニュートラル状態Nに切替えた後であるか否かの判定が行われる。ステップS11がNOであれば、実質的な自動停止制御が未だ行われていない段階なので、ステップS48に移行して、通常制御を継続する。 When this control is started, it is first determined in step S11 whether or not the restart condition is established after the automatic transmission mechanism 50 is switched from the drive state D to the neutral state N. If step S11 is NO, since the substantial automatic stop control has not yet been performed, the process proceeds to step S48 and the normal control is continued.
ステップS11でYESと判定されると、次にステップS12で燃料供給停止(F/C)の実行後であるか否かの判定がなされる。ステップS12がNOであれば、自動変速機構50をニュートラル状態Nからドライブ状態Dに通常の制御で切替え(ステップS15)、通常制御に戻る(ステップS48)。 If “YES” is determined in the step S11, it is then determined whether or not the fuel supply stop (F / C) is performed in a step S12. If step S12 is NO, the automatic transmission mechanism 50 is switched from the neutral state N to the drive state D by normal control (step S15), and returns to normal control (step S48).
ステップS12でYESと判定されると、次にステップS21で最終TDC通過後(時点t3経過後)であるか否かの判定がなされる。ステップS21でNOであれば、さらにステップS22でエンジン回転速度Neが所定回転数N3(=450rpm)以上であるか否かの判定がなされる。 If YES is determined in the step S12, it is then determined in a step S21 whether or not it is after the final TDC (after the time point t3 has elapsed). If “NO” in the step S21, it is further determined whether or not the engine rotational speed Ne is equal to or higher than a predetermined rotational speed N3 (= 450 rpm) in a step S22.
ステップS22でYESのとき、吸気流量削減制御を実行する。すなわちスロットル開度K=0%とする(ステップS23)。そして、ブースト圧Btが所定のP1(=−400mmHg)以下であるか否かの判定が行われる(ステップS24)。ステップS24でYESのときは、ステップS31に移行する。ステップS24でNOのときは、最終TDC経過時点までの範囲でYESとなるまで吸気流量削減制御を継続する(ステップS24→S41→S22→S23→S24のループ)。そしてYESとなったとき、および上記ループ中にエンジン回転速度Ne<N3となったとき(ステップS22でNO)、ステップS31に移行する。 When YES is determined in the step S22, intake flow rate reduction control is executed. That is, the throttle opening K is set to 0% (step S23). Then, it is determined whether or not the boost pressure Bt is equal to or lower than a predetermined P1 (= −400 mmHg) (step S24). If YES in step S24, the process proceeds to step S31. If NO in step S24, the intake air flow rate reduction control is continued until YES is reached in the range up to the time when the final TDC has elapsed (step S24 → S41 → S22 → S23 → S24 loop). When YES is determined and when the engine speed Ne <N3 is satisfied during the loop (NO in step S22), the process proceeds to step S31.
また、最初のステップS22でNOのときは、吸気流量削減制御を実行することなくステップS31に移行する。 If the answer is NO in the first step S22, the routine proceeds to step S31 without executing the intake flow rate reduction control.
ステップS31では、自動変速機構50をニュートラル状態Nからドライブ状態Dに切替えるが、その際、油圧制御機構63から摩擦要素67〜71に給排する油圧の変化速度を低減し、摩擦要素67〜71の半締結時間を増大させる。
In step S31, the automatic transmission mechanism 50 is switched from the neutral state N to the drive state D. At that time, the change speed of the hydraulic pressure supplied to and discharged from the hydraulic control mechanism 63 to the
そしてステップS32で燃料供給(噴射)を復帰させる。燃料噴射復帰後の燃焼形態は、エンジン回転速度Neによって振り分けられ、エンジン回転速度Ne≧N4(=400rpm)のとき(ステップS33でYES)には所定サイクルの間、点火リタードが実行される(ステップS37)。一方、エンジン回転速度Ne<N4のとき(ステップS33でNO)には空気過剰率λ=1、通常点火時期の通常制御に移行する(ステップS48)。 In step S32, the fuel supply (injection) is restored. The combustion mode after the return of fuel injection is distributed according to the engine rotational speed Ne, and when the engine rotational speed Ne ≧ N4 (= 400 rpm) (YES in step S33), ignition retard is executed for a predetermined cycle (step). S37). On the other hand, when the engine speed Ne <N4 (NO in step S33), the routine proceeds to normal control of the excess air ratio λ = 1 and normal ignition timing (step S48).
なお上記ステップS33でYESのときには、点火リタードの実行に代えて所定サイクルの間、空気過剰率λ>1のリーン燃焼を実行しても良い。また、点火リタードと空気過剰率λ>1のリーン燃焼とを同時に実行するようにしても良い。 If YES in step S33, lean combustion with an excess air ratio λ> 1 may be executed for a predetermined cycle instead of executing ignition retard. Further, the ignition retard and the lean combustion with the excess air ratio λ> 1 may be performed simultaneously.
遡って、ステップS21でYESのとき、及びステップS24→S41→S22→S23→S24のループ中にステップS41でNOと判定されたとき、つまり時点t3の最終TDCを通過した場合は、いったんエンジンを完全停止させてから再始動させる。すなわち、通常の自動停止制御を実行し、ピストン13を適正範囲R内に停止させる(ステップS42)。そしてエンジンの完全停止(時点t4)後、自動変速機構50を通常制御でニュートラル状態Nからドライブ状態Dに切替える(ステップS43)。その後、図10及び図11を参照して説明した上記通常の自動再始動制御を実行し(ステップS44)、通常制御に移行する(ステップS48)。
Going back, if YES in step S21, or if NO is determined in step S41 during the loop of steps S24 → S41 → S22 → S23 → S24, that is, if the final TDC at time t3 is passed, the engine is temporarily turned on. Stop completely and restart. That is, normal automatic stop control is executed to stop the
以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。その変形例を以下に説明する。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment can be suitably changed in the range which does not deviate from the summary of this invention. The modification will be described below.
(1)上記自動停止制御、自動再始動制御、自動停止制御の途中から自動再始動制御を割り込ませる制御において設定した各値(目標回転速度N1、基準速度N2、所定回転速度N3、最終TDC判定閾値N9、所定ブースト圧P1等)は、実施の一例を示すものであって、エンジンの特性等に応じて適宜変更して良い。 (1) Each value (target rotational speed N1, reference speed N2, predetermined rotational speed N3, final TDC determination) set in the control for interrupting automatic restart control in the middle of the automatic stop control, automatic restart control, and automatic stop control The threshold value N9, the predetermined boost pressure P1, etc.) show an example of implementation, and may be appropriately changed according to engine characteristics and the like.
(2)吸気流量増大制御の終了後にブースト圧Btが低下してから再始動条件が成立したときは、回転上昇抑制制御を実行しないように構成しても良い。 (2) When the restart condition is satisfied after the boost pressure Bt is reduced after the intake flow rate increase control is ended, the rotation increase suppression control may not be executed.
(3)上記実施形態では、エンジン回転速度Neが比較的高いときに吸気流量削減制御を行うようにしているが、必ずしもそれに限定するものではない。例えば、エンジン回転速度Neに拘わらず、自動停止制御中に再始動条件が成立したときには常に吸気流量削減制御を実行するようにしても良い。このような制御は、特に、通常の自動停止制御において、途中で吸気流量増大制御を終わらせないようにしたものに適用すれば効果的である。 (3) In the above embodiment, the intake flow rate reduction control is performed when the engine rotational speed Ne is relatively high. However, the present invention is not necessarily limited thereto. For example, the intake flow rate reduction control may be executed whenever the restart condition is satisfied during the automatic stop control regardless of the engine speed Ne. Such control is particularly effective when applied to normal automatic stop control in which intake air flow rate increase control is not terminated midway.
(4)上記実施形態では、エンジンが完全停止した後のエンジン再始動時に、エンジンをいったん逆転作動させてから正転作動させるものとなされているが、正転作動だけで再始動させるものであってもよい。ただし、エンジンをいったん逆転作動させると、停止時膨張行程気筒12Aの燃焼エネルギーが高まることから、より確実にエンジンを再始動させることができる。
(4) In the above embodiment, when the engine is restarted after the engine is completely stopped, the engine is once reversely operated and then forwardly operated. However, the engine is restarted only by the forward rotation. May be. However, once the engine is reversely operated, the combustion energy of the stop-stroke
(5)上記実施形態では、自動変速機構50として4段変速式の自動変速機を挙げているが、必ずしも4段変速式の自動変速機でなくても良く、4段式以外の多段自動変速機または無段変速機(CVT)であっても良い。 (5) In the above embodiment, the automatic transmission mechanism 50 is a four-speed automatic transmission. However, the automatic transmission mechanism 50 is not necessarily a four-speed automatic transmission. Or a continuously variable transmission (CVT).
(6)上記実施形態では省略しているが、エンジン再始動時であって所定の条件成立時、例えばピストン停止位置が所定の適正範囲内にない場合や、適正範囲内にある場合でもその停止位置が適正範囲の境界に近い場合、或いは始動後の所定時期までにエンジン回転速度が所定値に達しない場合、さらにエンジンを逆転作動させることなく、エンジンの初回燃焼を停止時膨張行程で行う場合等に、始動モータ等(スタータとオルタネータとを統合したモータ(ISG:Integrated Starter Generator)を含む)によるアシストを伴う制御を行うようにしてもよい。この場合でもエンジンの燃焼によるエネルギーによってスタータモータの負担を軽減することができる。ただし、この場合には、各気筒内へ直接、噴射される燃料の気化霧化及び空気との混合が十分に進むように、燃料噴射弁16により吸気行程で燃料を噴射させるようにするのが好ましい。
(6) Although omitted in the above embodiment, when the engine is restarted and a predetermined condition is satisfied, for example, when the piston stop position is not within the predetermined appropriate range or within the appropriate range, the stop is performed. When the position is close to the boundary of the appropriate range, or when the engine rotation speed does not reach the predetermined value by the predetermined time after the start, and when the initial combustion of the engine is performed in the stop expansion stroke without further reverse rotation of the engine Alternatively, control with assist by a starter motor or the like (including a motor (ISG: Integrated Starter Generator) integrated with a starter and an alternator) may be performed. Even in this case, the burden on the starter motor can be reduced by the energy generated by the combustion of the engine. However, in this case, the
(7)上記実施形態では、燃料噴射弁16について筒内噴射型のものを採用しているが、ポート噴射型の燃料噴射弁を採用する場合にも適用することができる。
(7) In the above embodiment, the in-cylinder injection type is adopted as the
1 エンジン本体
2a 停止再始動制御手段
23 スロットル弁(吸気流量調節手段)
26 吸気圧センサ(吸気圧力検知手段)
30 クランク角センサ(エンジン回転速度検知手段)
50 自動変速機構
D Dレンジ(ドライブ状態)
N Nレンジ(ニュートラル状態)
1 Engine body 2a Stop / restart control means 23 Throttle valve (intake flow rate adjustment means)
26 Intake pressure sensor (intake pressure detection means)
30 Crank angle sensor (engine speed detection means)
50 Automatic transmission mechanism DD Range (drive state)
N N range (neutral state)
Claims (6)
エンジン回転速度を検知するエンジン回転速度検知手段と、
エンジンの気筒に吸入される吸気流量を調節する吸気流量調節手段と、
エンジン側から駆動輪側への駆動力の伝達が可能なドライブ状態と、該駆動力の伝達が切り離されたニュートラル状態とに切替え可能とされた自動変速機構とを備え、
上記停止再始動制御手段は、上記自動停止条件が成立したとき、上記自動変速機構がドライブ状態にある場合には、上記エンジン自動停止制御の初期段階でニュートラル状態に切替えてから、エンジン運転を継続させるための燃料供給を停止し、さらに上記吸気流量調節手段を、吸気流量が増大する方向に制御する吸気流量増大制御を行うとともに、
当該自動停止制御中に上記再始動条件が成立したのに応答して、エンジンが完全に停止する前であっても上記自動変速機構をニュートラル状態からドライブ状態に切替えるとともに、燃料供給と点火を復帰させてエンジン回転速度を上昇させ、かつ当該再始動条件の成立時点で上記エンジン回転速度検知手段によって検知されるエンジン回転速度が所定値以上である場合にのみ、燃焼供給と点火を復帰させることで生じるエンジン回転速度の上昇を遅らせる回転上昇抑制制御を実行することを特徴とする車両のエンジン始動装置。 When the predetermined automatic stop condition is satisfied, the fuel supply for continuing the engine operation is stopped and the engine is automatically stopped, and the restart condition of the engine in the automatic stop state is satisfied. When the engine is stopped, an engine starter for a vehicle provided with stop / restart control means for performing automatic restart control for automatically restarting the engine by causing combustion in a cylinder in an expansion stroke at least when the engine is stopped,
An engine speed detecting means for detecting the engine speed;
An intake flow rate adjusting means for adjusting the intake flow rate taken into the cylinder of the engine;
An automatic transmission mechanism capable of switching between a driving state in which driving force can be transmitted from the engine side to the driving wheel side and a neutral state in which transmission of the driving force is disconnected;
The stop / restart control means switches to the neutral state at the initial stage of the engine automatic stop control and continues the engine operation when the automatic transmission mechanism is in the drive state when the automatic stop condition is satisfied. In addition to performing an intake flow rate increase control for controlling the intake flow rate adjusting means in a direction in which the intake flow rate increases,
In response to the establishment of the restart condition during the automatic stop control, the automatic transmission mechanism is switched from the neutral state to the drive state and the fuel supply and ignition are restored even before the engine is completely stopped. The engine supply speed and the ignition are restored only when the engine rotation speed is increased and the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection means is equal to or higher than a predetermined value when the restart condition is satisfied. An engine starter for a vehicle, which executes a rotation increase suppression control for delaying an increase in engine rotation speed that occurs .
上記回転上昇抑制制御は、上記吸気流量増大制御実行中の上記吸気流量調節手段を、吸気流量が減少する方向に制御する吸気流量削減制御を行うとともに、上記吸気圧力検知手段によって検知される吸気圧力が低下してから燃料の供給を復帰するものであることを特徴とする請求項1記載の車両のエンジン始動装置。 Intake pressure detection means for detecting the intake pressure taken into the cylinder of the engine,
The rotation increase suppression control performs intake air flow rate reduction control for controlling the intake air flow rate adjusting means during execution of the intake air flow rate increase control in a direction in which the intake air flow rate decreases, and intake pressure detected by the intake pressure detection means. 2. The engine starting device for a vehicle according to claim 1, wherein the supply of fuel is resumed after the fuel has fallen.
エンジンの気筒に吸入される吸気流量を調節する吸気流量調節手段と、
エンジンの気筒に吸入される吸気圧力を検知する吸気圧力検知手段と、
エンジン側から駆動輪側への駆動力の伝達が可能なドライブ状態と、該駆動力の伝達が切り離されたニュートラル状態とに切替え可能とされた自動変速機構とを備え、
上記停止再始動制御手段は、上記自動停止条件が成立したとき、上記自動変速機構がドライブ状態にある場合には、上記エンジン自動停止制御の初期段階でニュートラル状態に切替えてから、エンジン運転を継続させるための燃料供給を停止し、さらに上記吸気流量調節手段を、吸気流量が増大する方向に制御する吸気流量増大制御を行うとともに、
当該自動停止制御中の上記吸気流量増大制御実行中に上記再始動条件が成立したときは、エンジンが完全に停止する前であっても、吸気流量を削減する吸気流量削減制御を行い、上記吸気圧力検知手段によって検知される吸気圧力が低下してから燃料供給と点火を復帰させてエンジン回転速度を上昇させることを特徴とする車両のエンジン始動装置。
When the predetermined automatic stop condition is satisfied, the fuel supply for continuing the engine operation is stopped and the engine is automatically stopped, and the restart condition of the engine in the automatic stop state is satisfied. When the engine is stopped, an engine starter for a vehicle provided with stop / restart control means for performing automatic restart control for automatically restarting the engine by causing combustion in a cylinder in an expansion stroke at least when the engine is stopped,
An intake flow rate adjusting means for adjusting the intake flow rate taken into the cylinder of the engine;
Intake pressure detecting means for detecting intake pressure taken into the cylinder of the engine;
An automatic transmission mechanism capable of switching between a driving state in which driving force can be transmitted from the engine side to the driving wheel side and a neutral state in which transmission of the driving force is disconnected;
The stop / restart control means switches to the neutral state at the initial stage of the engine automatic stop control and continues the engine operation when the automatic transmission mechanism is in the drive state when the automatic stop condition is satisfied. In addition to performing an intake flow rate increase control for controlling the intake flow rate adjusting means in a direction in which the intake flow rate increases,
When the restart condition is satisfied during the execution of the intake air flow increase control during the automatic stop control, the intake air flow reduction control is performed to reduce the intake air flow even before the engine is completely stopped. An engine starting device for a vehicle, wherein after the intake pressure detected by the pressure detecting means decreases, fuel supply and ignition are restored to increase the engine speed .
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