JP4770787B2 - Control device for vehicle engine - Google Patents
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Description
本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、その後、所定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車両用エンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicular engine control device that automatically stops an engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and then automatically restarts the engine when a predetermined restart condition is satisfied.
この種のエンジンの制御装置において、自動停止時に吸気行程にある停止時吸気行程気筒は、強制再始動時においては、吸気温度が高い傾向にあり、圧縮行程において圧縮上死点を超える迄に自着火(Autoignition)やプリイグニションを来しやすい状況にある。 In this type of engine control device, the intake stroke cylinder during the stop, which is in the intake stroke at the time of automatic stop, tends to have a high intake air temperature during the forced restart, and the self-intake cylinder before the compression top dead center is exceeded during the compression stroke. It is in a situation where it is easy to cause autoignition and pre-ignition.
そこで、例えば特許文献1には、停止時吸気行程気筒が最初の圧縮行程を迎える時に、燃料を停止時吸気行程気筒に噴射し、当該停止時吸気行程気筒における圧縮行程での自着火やプリイグニションを回避するものが提案されている。
ところで、本件発明者らが停止時吸気行程気筒でのプリイグニション防止を研究した結果、再始動条件が成立したときのピストンの停止位置によっては、異なる対策を要することが分かってきた。 By the way, as a result of studying the prevention of pre-ignition in the intake stroke cylinder at the time of stop by the present inventors, it has been found that different measures are required depending on the stop position of the piston when the restart condition is satisfied.
すなわち、停止時吸気行程気筒のピストン停止位置が、極端に下死点側にあるときは、空気量が多いため、燃料噴射によって空燃比をリッチにしても、プリイグニションを充分に防止することができない。他方、停止時吸気行程気筒のピストン停止位置が、上死点側にある場合には、プリイグニションを防止できるもののスモークが発生しやすくなるという問題がある。 That is, when the piston stop position of the intake stroke cylinder at the time of stop is extremely on the bottom dead center side, the amount of air is large. Therefore, even if the air-fuel ratio is made rich by fuel injection, pre-ignition can be sufficiently prevented. Can not. On the other hand, when the piston stop position of the intake stroke cylinder at the time of stop is on the top dead center side, there is a problem that smoke can be easily generated although pre-ignition can be prevented.
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、自動停止したエンジンを再始動する際に、再始動条件が成立したときのピストンの停止位置に応じて停止時吸気行程気筒での不具合を回避することのできる車両用エンジンの制御装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and when restarting an engine that has been automatically stopped, avoiding problems in the intake stroke cylinder during stop according to the stop position of the piston when the restart condition is satisfied. An object of the present invention is to provide a vehicular engine control device that can be used.
上記課題を解決するために本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるとともに、所定の再始動条件が成立した際に自動停止後のエンジンを再始動する車両用エンジンの制御装置において、前記エンジンが自動停止しているときのピストン停止位置を判定するピストン位置判定部と、前記ピストン位置判定部の判定に基づいて、エンジンの燃焼制御を司る燃焼制御部とを備え、前記燃焼制御部は、自動停止時に膨張行程にある停止時膨張行程気筒と、自動停止時に圧縮行程にある停止時圧縮行程気筒との少なくとも一方に対し燃料噴射及び点火を実行するとともに、自動停止時に吸気行程にある停止時吸気行程気筒に対し噴射制御を実行するものであり、前記停止時吸気行程気筒に対する噴射制御は、当該停止時吸気行程気筒のピストン停止位置が下死点から所定範囲にある第1の停止範囲において、前記停止時吸気行程気筒に対する燃料供給を停止し、前記第1の停止範囲よりも上死点側から所定範囲にある第2の停止範囲では、少なくともその一部において、ピストン停止位置にかかわらず一定量に設定された燃料を複数回に分割して噴射し、前記第2の停止範囲よりも上死点側から上死点までの第3の停止範囲では、前記第2の停止範囲において設定された一定量の燃料よりも少量の燃料を噴射するものであり、前記停止時吸気行程気筒のピストン停止位置が少なくとも第2、第3の停止範囲にある場合には、前記燃焼制御部により点火時期が圧縮上死点経過後までリタードされ、前記ピストン停止位置が前記第2の停止範囲にあるときの点火時期のリタード量は、前記第3の停止範囲にあるときのリタード量よりも大きく設定されることを特徴とする車両用エンジンの制御装置である。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vehicle engine that automatically stops an engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied and restarts the engine after the automatic stop when a predetermined restart condition is satisfied. The control apparatus includes a piston position determination unit that determines a piston stop position when the engine is automatically stopped, and a combustion control unit that controls engine combustion based on the determination of the piston position determination unit. The combustion control unit performs fuel injection and ignition on at least one of a stop-time expansion stroke cylinder that is in an expansion stroke at the time of automatic stop and a stop-time compression stroke cylinder that is in a compression stroke at the time of automatic stop. The injection control is performed for the stop-time intake stroke cylinder that is sometimes in the intake stroke. In a first stop range where the piston stop position of the intake stroke cylinder is within a predetermined range from bottom dead center, fuel supply to the intake stroke cylinder during stop is stopped, and predetermined from the top dead center side than the first stop range. In the second stop range that is within the range, at least part of the fuel, which is set at a constant amount regardless of the piston stop position, is injected in a plurality of times and is injected at a top dead center that is higher than the second stop range. in a third stop range from the side to the top dead center, the second than a certain amount of fuel which is set in the stop range all SANYO for injecting a small amount of fuel, the piston stop of the stop-state intake-stroke cylinder When the position is at least in the second and third stop ranges, the combustion control unit retards the ignition timing until after the compression top dead center has elapsed, and the piston stop position is in the second stop range. ignition Retard amount of the period is a control device for a vehicle engine, characterized in that it is set larger than the retard amount of time in said third stop range.
この態様では、ピストン停止位置に応じて好適な燃料供給が実行される。すなわち、第1の停止範囲では、エンジンの自動停止時に受熱した筒内の空気量が多いため、燃料噴射によって空燃比をリッチにする方法ではプリイグニションを充分に防止できないことから、燃料供給を停止することによってプリイグニションを確実に防止するようにしている。また、第2の停止範囲では、燃料が停止時吸気行程気筒内に分割噴射されることにより、気化潜熱による冷却効果と、スモークを防止しつつプリイグニションの発生を抑制することができるとともに、燃焼時間を短縮することができ、高い出力と燃費の向上を図ることが可能になる。さらに、第3の停止範囲では、空燃比がリーン側に補正されるので、不必要な燃料増加によるスモークの発生を抑制することができる。 In this aspect, suitable fuel supply is executed according to the piston stop position. That is, in the first stop range, the amount of air in the cylinder that is received during the automatic engine stop is large, and therefore the method of enriching the air-fuel ratio by fuel injection cannot sufficiently prevent preignition, so the fuel supply is stopped. By doing so, pre-ignition is surely prevented. Further, in the second stop range, fuel is dividedly injected into the intake stroke cylinder at the stop, so that the cooling effect due to the latent heat of vaporization and the occurrence of pre-ignition can be suppressed while preventing smoke and combustion. Time can be shortened, and high output and fuel consumption can be improved. Further, since the air-fuel ratio is corrected to the lean side in the third stop range, it is possible to suppress the occurrence of smoke due to an unnecessary increase in fuel.
さらに、上記態様では、停止時吸気行程気筒でのプリイグニションを一層効果的に抑制することができる。すなわち、停止時吸気行程気筒が第2の停止範囲で停止している場合には、第3の停止範囲で停止しているときよりも、エンジンの自動停止時に受熱した筒内の空気量が多い。そこで、上記態様のように、第2の停止範囲のときの点火時期を、第3の停止範囲のときの点火時期よりもさらにリタードすることによって、ピストン停止位置に応じて始動性を確保しつつ、自着火を防止することができる。Furthermore, in the above aspect, pre-ignition in the intake stroke cylinder at the time of stop can be more effectively suppressed. That is, when the intake stroke cylinder at the time of stop is stopped in the second stop range, the amount of air in the cylinder that is received during the automatic stop of the engine is larger than when it is stopped in the third stop range. . Therefore, as in the above aspect, the ignition timing in the second stop range is retarded further than the ignition timing in the third stop range, thereby ensuring startability according to the piston stop position. Self-ignition can be prevented.
好ましい態様において、前記燃焼制御部は、前記停止時吸気行程気筒のピストン停止位置が前記第2の停止範囲と第3の停止範囲との境界部分にある場合には、上死点側にいくほど燃料噴射量を低減させるものである。 In a preferred aspect, when the piston stop position of the stop-time intake stroke cylinder is located at a boundary portion between the second stop range and the third stop range, the combustion control unit increases toward the top dead center side. The fuel injection amount is reduced.
好ましい態様において、停止中のエンジンを始動アシスト可能な電動駆動装置と、前記ピストン位置判定部の判定に基づく所定のアシスト条件が、前記再始動条件の成立時に成立した場合に前記電動駆動装置を駆動する電動駆動装置制御部とを備え、前記電動駆動装置制御部は、少なくとも前記停止時吸気行程気筒のピストン停止位置が前記第1の停止範囲にあるときには、前記電動駆動装置を駆動するものである。この態様では、停止時吸気行程気筒が第1の範囲に停止していたときに、電動駆動装置によってエンジンの駆動力を確保することができる。 In a preferred embodiment, the electric drive device capable of assisting start-up of the stopped engine and the electric drive device are driven when a predetermined assist condition based on the determination of the piston position determination unit is satisfied when the restart condition is satisfied. An electric drive device control unit that drives the electric drive device at least when the piston stop position of the intake stroke cylinder at the time of stop is in the first stop range. . In this aspect, the engine driving force can be secured by the electric drive device when the stop-time intake stroke cylinder is stopped in the first range.
以上説明したように、本発明は、再始動条件が成立したときのピストンの停止位置に応じて、好適な燃料供給が実行され、プリイグニションを防止しつつスモーク等の不具合も回避することができるという顕著な効果を奏する。 As described above, according to the present invention, suitable fuel supply is executed in accordance with the stop position of the piston when the restart condition is satisfied, and problems such as smoke can be avoided while preventing pre-ignition. There is a remarkable effect.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1および図2は本発明に係る車両用エンジン1の概略構成を示す。
1 and 2 show a schematic configuration of a
各図に示すエンジン1は、4サイクル火花点火式ガソリンエンジンであって、4つの気筒12A〜12D(図2参照)が設けられている。また、各気筒12A〜12Dの内部には、図略のコネクティングロッドによってクランクシャフト3に連結されたピストン13が嵌挿されることにより、当該ピストン13の上方に燃焼室14が形成されている。各気筒12A〜12Dに設けられたピストン13は、所定の位相差をもってクランクシャフト3の回転に伴い上下運動を行うように構成されている。
The
一般的に、多気筒4サイクルエンジンにおいては、各気筒が所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなる燃焼サイクルを行うようになっている。本実施形態の4気筒エンジンの場合、気筒列方向一端側から1番気筒12A、2番気筒12B、3番気筒12C、4番気筒12Dと呼ぶと、1番気筒(#1)、3番気筒(#3)、4番気筒(#4)、2番気筒(#2)の順にクランク角で180度ずつの位相差をもって燃焼が行われるようになっている。さらに本実施形態では、エンジンの自動停止中に圧縮行程にあった気筒を停止時圧縮行程気筒、膨脹行程にあった気筒を停止時膨脹行程気筒と称する(同様に吸気行程にあった気筒を停止時吸気行程気筒、排気行程にあった気筒を停止時排気行程気筒と称する)。
In general, in a multi-cylinder four-cycle engine, each cylinder performs a combustion cycle including intake, compression, expansion, and exhaust strokes with a predetermined phase difference. In the case of the four-cylinder engine of the present embodiment, the
シリンダヘッド10には、各気筒12A〜12Dの燃焼室14の頂部に配置され、プラグ先端が燃焼室14内に臨むように点火プラグ15が設けられている。また、シリンダヘッド10には、燃焼室14の側方から内部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、図外のニードル弁およびソレノイドを内蔵し、エンジン制御ユニット100の燃焼制御部101(図3参照)から入力されたパルス信号の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上記点火プラグ15の電極付近に向けて噴射するように構成されている。
The
また、各気筒12A〜12Dの上部には、燃焼室14に向かって開口する吸気ポート17および排気ポート18が設けられている。そして、これらのポート17、18と燃焼室14との連結部分には、吸気バルブ19および排気バルブ20がそれぞれ装備されている。この吸気ポート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。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に分岐しており、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が設けられている。この共通吸気通路21cには、スロットルボディ24が設けられている。スロットルボディ24には、各気筒12A〜12Dに流入する空気量を調整可能なスロットル弁24aとこのスロットル弁24aを駆動するアクチュエータ24bと、アイドリング回転速度制御装置(ISC:Idling Speed Control device)24cとが設けられている。図示の実施形態において、ISC24cは、エンジン制御ユニット100の燃焼制御部101(図3参照)によって開弁量を変更可能な電磁駆動式のものである。スロットル弁24a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、吸気圧力を検出する吸気圧センサ26とが設置されている。
In addition, an
また、上記エンジン1には、図1に示すように、タイミングベルト等によりクランクシャフト3に連結されたオルタネータ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制御して出力電圧を調節することにより発電量を調整するレギュレータ回路28aを内蔵し、このレギュレータ回路28aに入力されるエンジン制御ユニット100(図3参照)からの制御信号に基づき、車両の車両電気負荷および車載されたバッテリの電圧等に対応した発電量の制御が実行されるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
またエンジン1には、電動駆動装置としてのスタータ36が設けられている。このスタータ36は、モータ36a(電気モータ)とピニオンギア36dとを有し、エンジン1を駆動するものである。ピニオンギア36dの回転軸は、モータ36aの出力軸と同軸で、その回転軸に沿って往復移動する。またクランクシャフト3には、図略のフライホイールと、このフライホイールに固定されたリングギア35が、回転中心に対して同心に設けられている。そして、このスタータ36を用いてエンジンを始動する場合には、ピニオンギア36dが所定の噛合位置に移動して、リングギア35に噛合することにより、クランクシャフト3が回転駆動されるようになっている(クランキング)。
Further, the
スタータ36によってエンジンを始動させる形態には2通りある。第1の形態は運転者が図略のイグニションキースイッチを回してスタータ36を駆動させ、それによってエンジン1を始動させるものであり、キー始動と呼ばれるものである。第2の形態は、エンジンの自動停止後の再始動時に、エンジン制御ユニット100のスタータ制御部103(図3参照)が自動的にスタータ36を駆動させ、それによってエンジン1を始動させるものである。
There are two modes for starting the engine by the
またエンジン1には、クランクシャフト3の回転角を検出する2つのクランク角センサ30、31が設けられている。一方のクランク角センサ30から出力される検出信号(パルス信号)に基づいてエンジン回転速度Neが検出されるとともに、この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シャフト3の回転角度が検出されるようになっている。さらに、エンジン1には、吸気側カムシャフトの回転位置を検出するカム角センサ32と、冷却水温度を検出する水温センサ33と、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開度センサ34とが設けられている。
The
図3は、本発明に係る車両のエンジン制御ユニット100を中心とする制御ブロック図である。図3では、特に本実施形態の説明に必要な部分のみを抽出して示している。
FIG. 3 is a control block diagram centering on the
エンジン制御ユニット100には、上述した各種のセンサやスイッチ類、すなわちエアフローセンサ25、吸気圧センサ26、クランク角センサ30、31、カム角センサ32、水温センサ33、並びにアクセル開度センサ34等の入力要素からの信号が入力される。
The
またエンジン制御ユニット100は、その制御対象である燃料噴射弁16、スロットル弁24a、点火装置27、オルタネータ28、スタータ36等の出力要素に対して制御信号を出力する。
The
エンジン制御ユニット100は、CPU、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェースおよびこれらを接続するバスを有するマイクロプロセッサで構成されている。そしてエンジン制御ユニット100は、燃焼制御部101、ピストン位置判定部102、およびスタータ制御部103を論理的に構成している。
The
燃焼制御部101は、エアフローセンサ25、吸気圧センサ26、クランク角センサ30、31、カム角センサ32、水温センサ33およびアクセル開度センサ34からのセンサ信号に基き、エンジン1の適正なスロットル開度(吸気量)、燃料噴射量とその噴射タイミング、および適正点火時期を設定し、その制御信号を燃料噴射弁16、スロットル弁24a(のアクチュエータ24b)、点火装置27に出力する。
本実施形態においては、所定の自動停止条件が成立したときにエンジン1を自動停止させ、停止後、所定の再始動条件が成立したときに、エンジン1を自動的に再始動させるように構成されている。本実施形態に係る再始動制御は、再始動条件が成立したときに、スタータ36を併用するスタータ併用再始動制御が実行される。
In the present embodiment, the
ピストン位置判定部102は、クランク角センサ30、31の信号に基づきピストン13の位置を演算するものである。このピストン位置判定部102は、エンジン1が自動停止時しているときにおけるピストン13の停止位置を判定するものでもある。
The piston
スタータ制御部103は、キー始動時およびエンジン自動停止制御における再始動においてスタータ36の駆動が必要とされたときにスタータ36に駆動信号を送りスタータ36を駆動させる。
The
次に、エンジン制御ユニット100のメモリに記憶されている制御マップについて説明する。
Next, a control map stored in the memory of the
図4は、本実施形態に係る燃料噴射量、燃料噴射段、および点火時期とクランク角度との関係を示すグラフである。 FIG. 4 is a graph showing the fuel injection amount, the fuel injection stage, and the relationship between the ignition timing and the crank angle according to the present embodiment.
図4を参照して、本実施形態においては、図4に示すグラフに基づいて、ピストン停止位置に基づき、燃料噴射量、燃料噴射段、および点火時期がマップ化されてメモリに記憶されている。 Referring to FIG. 4, in the present embodiment, based on the graph shown in FIG. 4, the fuel injection amount, the fuel injection stage, and the ignition timing are mapped and stored in the memory based on the piston stop position. .
本実施形態に係る停止時吸気行程気筒のピストン停止位置は、下死点から所定範囲にある第1の停止範囲と、第1の停止範囲よりも上死点側から所定範囲にある第2の停止範囲と、第2の停止範囲よりも上死点側から上死点までの第3の停止範囲とに分割されている。そして、第1の停止範囲にピストン13が停止している場合には、燃料噴射をカットする燃料カット制御が実行されるように設定されている。これは、第1の停止範囲では、空気量が多いため、燃料噴射によって空燃比をリッチにする方法ではプリイグニションを充分に防止できないことから、燃料供給を停止することによってプリイグニションを確実に防止するようにしているのである。
The piston stop position of the intake stroke cylinder at the time of stop according to the present embodiment is a first stop range that is within a predetermined range from the bottom dead center and a second range that is within a predetermined range from the top dead center side with respect to the first stop range. It is divided into a stop range and a third stop range from the top dead center side to the top dead center with respect to the second stop range. And when the
次に、第2の停止範囲にピストン13が停止している場合には、第3の停止範囲との境界部分を除いて、燃料噴射量を比較的リッチな(例えば、A/Fで略13くらいになる)一定値に設定するとともに、燃料噴射段を2回に分割する分割噴射を実行するように設定されている。これは、第2の停止範囲でピストン13が停止した停止時吸気行程気筒において、気化潜熱による冷却効果を及ぼし、プリイグニションを防止するに当たり、燃料噴射段を2段とすることで、燃焼室内に弱成層の混合気を形成し、スモークの発生をも抑制するようにしているのである。さらに、ピストン13が第2の停止範囲で停止した場合には、点火時期もリタードされる。通常、アイドルストップ方式のエンジンにおいて、停止時吸気行程気筒での混合気の燃焼を実行する際には、逆トルクの発生防止等の観点から、点火時期を圧縮上死点経過後にリタードするのであるが、その点火時期をさらにリタードすることによって、一層確実なプリイグニション防止を図るようにしているのである。
Next, when the
さらに、第3の範囲では、燃料噴射量が低減され、燃料噴射段も1段に変更される。第3の範囲でピストン13が停止した場合、停止時吸気行程気筒12Cにおいては、筒内の空気量が少ないため、停止時吸気行程気筒12Cでの受熱期間が長くなった場合でも、新気による冷却効果により、プリイグニションは生じにくくなる。そこで、第3の範囲で停止時吸気行程気筒12Cのピストン13が停止した場合には、空燃比をリーン側(例えば、A/Fで略12〜略16)に設定して、スモークの発生を防止するようにしている。
Further, in the third range, the fuel injection amount is reduced, and the fuel injection stage is also changed to one stage. When the
なお、本実施形態において、第2の範囲と第3の範囲との境界部分ついては、燃料噴射量が上死点側にいくほど低減するように設定されている。また、点火時期について、この第2の範囲と第3の範囲との境界部分については、吹き上がり防止等の観点から点火時期をリタードするようにしている。 In the present embodiment, the boundary portion between the second range and the third range is set so that the fuel injection amount decreases toward the top dead center. Further, with respect to the ignition timing, the ignition timing is retarded at the boundary between the second range and the third range from the viewpoint of prevention of blow-up.
次に、本実施形態に基づく自動停止/再始動制御について説明する。 Next, automatic stop / restart control based on this embodiment will be described.
図5および図6は、エンジン制御ユニット100による制御、特に自動停止制御を中心とするフローチャートである。図5はエンジン1が停止するまでの制御、図6はその後の再始動の制御を示す。
5 and 6 are flowcharts centering on control by the
まず、図5を参照して、エンジン制御ユニット100は、予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立するのを待機する(ステップS10)。具体的には、ブレーキの作動状態が所定時間継続し、車速が所定値以下であるといった場合には、エンジンの自動停止条件が成立したと判定される。
First, referring to FIG. 5,
ステップS10において、自動停止条件が成立したと判定した場合には、オルタネータ制御を含むエンジン回転速度調整制御を開始する(ステップS12)。具体的には、エンジン回転速度Neを停止前回転速度N1(例えば760rpm)に調節する。そして、エンジン回転速度NeがこのN1になった後(ステップS13でYES)、燃料噴射弁16からの燃料供給を停止する(ステップS14)。
If it is determined in step S10 that the automatic stop condition is satisfied, engine speed adjustment control including alternator control is started (step S12). Specifically, the engine rotation speed Ne is adjusted to the rotation speed N1 before stopping (for example, 760 rpm). Then, after the engine rotation speed Ne becomes N1 (YES in step S13), the fuel supply from the
続いてエンジン制御ユニット100は、スロットル弁24aを開弁し(ステップS15)、エンジン回転速度Neが所定の回転速度N2(例えば約500rpm)よりも低くなるのを待機する(ステップS16)。ステップS16においてYESの場合、エンジン制御ユニット100は、スロットル弁24aを閉弁する(ステップS17)。その後もエンジン制御ユニット100はオルタネータ制御を継続してピストン13の停止位置調整を実行し続け、クランク角センサ30、31の検出値に基づいてエンジン1が完全に停止するのを待機する(ステップS18)。エンジン1が完全に停止するまで、エンジン制御ユニット100は、ピストン13の停止位置調整を制御し続けるとともに、エンジン1が完全に停止した場合には、オルタネータ制御を終了し(ステップS19)、クランク角センサ30、31の検出によってピストン位置判定部102が判定したピストン13の停止位置を記憶する(ステップS20)。
Subsequently, the
次に、図6を参照して、エンジンの再始動について説明する。エンジン制御ユニット100は、エンジン1が停止した後、再始動条件が成立するのを待機する(ステップS21)。再始動条件としては、例えば、運転者によるアクセル操作等が例示される。この再始動条件が成立すると、エンジン制御ユニット100は、燃焼再始動運転領域であるか否か、すなわちスタータ36によるアシスト条件の成否を判定する(ステップS22)。具体的には、ピストン位置判定部102の判定結果に基づき、停止時圧縮行程気筒12Aのピストン停止位置が所定のピストン停止範囲(例えば、圧縮上死点前80°から圧縮上死点前40°)にあれば、燃焼再始動運転領域と判定し、それ以外は、スタータ併用運転領域(アシスト条件の成立)と判定する。仮に、燃焼再始動運転領域であれば、燃焼再始動サブルーチンを実行し(ステップS23)、さらに通常運転制御サブルーチン(ステップS24)を実行して、処理を終了する。燃焼再始動サブルーチンは、例えば、本件出願人が先に提案している特開2005−2847号公報等に開示されたものをそのまま適用することが可能であるので、その詳細については説明を省略する。
Next, engine restart will be described with reference to FIG. The
他方、ステップS22において、スタータ併用運転領域と判定(アシスト条件が成立したと判定)した場合、エンジン制御ユニット100は、ピストン13の停止位置から、図4のグラフに基づくマップからデータを読み取り、停止時吸気行程気筒12Cの燃料噴射量(空燃比)、燃料噴射段、および点火時期を算出する(ステップS25)。この演算により、ピストン停止位置の状態に基づき、停止時吸気行程気筒12Cでの燃焼制御が実行されることになる。
On the other hand, in step S22, when it is determined as the starter combined operation region (determined that the assist condition is satisfied), the
次いで、エンジン制御ユニット100は、スタータ36を駆動し(ステップS26)、停止時膨張行程気筒12Bの燃料噴射制御を実行する(ステップS27)。その後、エンジン制御ユニット100は、停止時膨張行程気筒12Bでの点火制御を実行する(ステップS28)。次に、エンジン制御ユニット100は、停止時圧縮行程気筒12Aに燃料を噴射する(ステップS29)。この燃料噴射制御により、停止時圧縮行程気筒12Aでの気化潜熱により温度と圧力が低下するので、停止時圧縮行程気筒12Aでの圧縮反力を低減し、エンジン1の再始動をスムーズにすることができる。
Next, the
次いで、エンジン制御ユニット100は、停止時圧縮行程気筒12Aのピストン13が圧縮上死点を経過するのを待機し(ステップS30)、経過した場合には、停止時圧縮行程気筒12Aの点火プラグ15を作動させて、混合気を燃焼させる。これにより、停止時圧縮行程気筒12Aでもトルクを出力し、エンジン1の再始動が加勢される。
Next, the
次いで、エンジン制御ユニット100は、ステップS25の演算結果に基づき、停止時吸気行程気筒12Cでの噴射制御を実行する(ステップS32)。
Next, the
図4に示したように、停止時吸気行程気筒12Cでのピストン停止位置が第1の範囲であった場合、燃料噴射がカットされ、従って、点火もされないことになる。この燃料カットによって、筒内の容積が大きく且つ受熱期間が長い停止状態においても、プリイグニションを確実に防止することができる。
As shown in FIG. 4, when the piston stop position in the stop-time
また、停止時吸気行程気筒12Cでのピストン停止位置が第2の範囲であった場合、比較的リッチ(例えば、A/Fで略13くらい)な燃料が2段階に分割噴射される。
Further, when the piston stop position in the stop-time
さらに、停止時吸気行程気筒12Cでのピストン停止位置が第3の範囲であった場合、燃料噴射量はリーン側に戻され、燃料噴射段も1段階に設定される。
Further, when the piston stop position in the stop-time
ステップS32での燃料噴射制御が終了した後、エンジン制御ユニット100は、停止時吸気行程気筒12Cのピストン13が圧縮上死点を経過するのを待機する(ステップS33)。そして、停止時吸気行程気筒12Cのピストン13が圧縮上死点を経過すると、エンジン制御ユニット100は、停止時吸気行程気筒12Cの点火制御を実行する(ステップS34)。この点火制御において、停止時吸気行程気筒12Cでのピストン停止位置が第1の範囲であった場合、点火はされず、そのまま次のステップに移行する。
After the fuel injection control in step S32 is completed, the
また、停止時吸気行程気筒12Cでのピストン停止位置が第2の範囲であった場合、吹き上がり防止のために設定される圧縮上死点経過後の点火時期よりもさらにリタードされる。
Further, when the piston stop position in the
さらに、停止時吸気行程気筒12Cでのピストン停止位置が第3の範囲であった場合、点火時期は、吹き上がり防止のために設定される圧縮上死点経過後の点火時期にリタードされる。
Furthermore, when the piston stop position in the
次いで、エンジン制御ユニット100は、吹き上がり制御を実行する(ステップS35)。この吹き上がり制御は、停止時吸気行程気筒12Cの次に吸気行程に移行する停止時排気行程気筒12Dと、その後、順番に吸気行程を迎える各気筒12B、12A、12Cのそれぞれに、吸気通路21から大気圧に近い状態の空気が吸入されて、比較的高い空気充填状態になることを考慮し、吸気管負圧が比較的小さい間(吸気圧力が高い間)は、各気筒12A〜12Dの点火時期をリタードさせることによって、過度なトルクの増大を抑制する制御である。
Next, the
吸気管負圧が比較的大きくなると、エンジン制御ユニット100は、ステップS23に移行し、処理を終了する。
When the intake pipe negative pressure becomes relatively large, the
以上説明したように本実施形態では、ピストン停止位置に応じて好適な燃料供給が実行される。すなわち、第1の停止範囲では、エンジン1の自動停止時に受熱した筒内の空気量が多いため、燃料噴射によって空燃比をリッチにする方法ではプリイグニションを充分に防止できないことから、燃料供給を停止することによってプリイグニションを確実に防止するようにしている。また、第2の停止範囲では、燃料が停止時吸気行程気筒12C内に分割噴射されることにより、気化潜熱による冷却効果と、スモークを防止しつつプリイグニションの発生を抑制することができるとともに、燃焼時間を短縮することができ、高い出力と燃費の向上を図ることが可能になる。さらに、第3の停止範囲では、空燃比がリーン側に補正されるので、不必要な燃料増加によるスモークの発生を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, suitable fuel supply is executed according to the piston stop position. That is, in the first stop range, since the amount of air in the cylinder that is received when the
また本実施形態では、燃焼制御部101は、停止時吸気行程気筒12Cのピストン停止位置が第2の停止範囲にある場合には、点火時期を、第3の停止範囲のときの点火時期よりもリタードするものである。このため本実施形態では、停止時吸気行程気筒12Cでのプリイグニションを一層効果的に抑制することができる。すなわち、停止時吸気行程気筒12Cが第2の停止範囲で停止している場合には、第3の停止範囲で停止しているときよりも、エンジンの自動停止時に受熱した筒内の空気量が多い。そこで、第2の停止範囲のときの点火時期を、第3の停止範囲のときの点火時期よりもリタードすることによって、ピストン停止位置に応じて始動性を確保しつつ、自着火を防止することができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、停止中のエンジン1を始動アシスト可能なスタータ36と、ピストン位置判定部102の判定に基づく所定のアシスト条件が、再始動条件の成立時に成立した場合にスタータ36を駆動するスタータ制御部103とを備え、スタータ制御部103は、少なくとも停止時吸気行程気筒12Cのピストン停止位置が第1の停止範囲にあるときには、スタータ36を駆動するものである。このため本実施形態では、停止時吸気行程気筒12Cが第1の範囲に停止していたときに、スタータ36によってエンジン1の駆動力を確保することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
上述した実施形態は、本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 The above-described embodiments are merely preferred specific examples of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiments. It goes without saying that various modifications are possible within the scope of the claims of the present invention.
1 車両用エンジン
12A 停止時圧縮行程気筒
12B 停止時膨張行程気筒
12C 停止時吸気行程気筒
12D 停止時排気行程気筒
13 ピストン
15 点火プラグ
16 燃料噴射弁
27 点火装置
28 オルタネータ
30、31 クランク角センサ
36 スタータ
100 エンジン制御ユニット
101 燃焼制御部
102 ピストン位置判定部
103 スタータ制御部(電動駆動装置制御部の一例)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記エンジンが自動停止しているときのピストン停止位置を判定するピストン位置判定部と、
前記ピストン位置判定部の判定に基づいて、エンジンの燃焼制御を司る燃焼制御部と
を備え、
前記燃焼制御部は、自動停止時に膨張行程にある停止時膨張行程気筒と、自動停止時に圧縮行程にある停止時圧縮行程気筒との少なくとも一方に対し燃料噴射及び点火を実行するとともに、自動停止時に吸気行程にある停止時吸気行程気筒に対し噴射制御を実行するものであり、
前記停止時吸気行程気筒に対する噴射制御は、当該停止時吸気行程気筒のピストン停止位置が下死点から所定範囲にある第1の停止範囲において、前記停止時吸気行程気筒に対する燃料供給を停止し、前記第1の停止範囲よりも上死点側から所定範囲にある第2の停止範囲では、少なくともその一部において、ピストン停止位置にかかわらず一定量に設定された燃料を複数回に分割して噴射し、前記第2の停止範囲よりも上死点側から上死点までの第3の停止範囲では、前記第2の停止範囲において設定された一定量の燃料よりも少量の燃料を噴射するものであり、
前記停止時吸気行程気筒のピストン停止位置が少なくとも第2、第3の停止範囲にある場合には、前記燃焼制御部により点火時期が圧縮上死点経過後までリタードされ、前記ピストン停止位置が前記第2の停止範囲にあるときの点火時期のリタード量は、前記第3の停止範囲にあるときのリタード量よりも大きく設定される
ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。 In the vehicle engine control device for automatically stopping the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and restarting the engine after the automatic stop when the predetermined restart condition is satisfied,
A piston position determination unit for determining a piston stop position when the engine is automatically stopped;
A combustion control unit that controls the combustion of the engine based on the determination of the piston position determination unit,
The combustion control unit performs fuel injection and ignition on at least one of a stop expansion stroke cylinder in an expansion stroke at the time of automatic stop and a stop compression stroke cylinder in a compression stroke at the time of automatic stop, and at the time of automatic stop The injection control is performed on the intake stroke cylinder at the time of stop in the intake stroke,
The injection control for the stop-time intake stroke cylinder includes stopping fuel supply to the stop-time intake stroke cylinder in a first stop range where the piston stop position of the stop-time intake stroke cylinder is within a predetermined range from bottom dead center, In the second stop range that is within a predetermined range from the top dead center side with respect to the first stop range, at least a part of the fuel set at a constant amount regardless of the piston stop position is divided into a plurality of times. Injecting and in a third stop range from the top dead center side to the top dead center with respect to the second stop range, a smaller amount of fuel is injected than a fixed amount of fuel set in the second stop range. Monodea is,
When the piston stop position of the intake stroke cylinder at the time of stop is at least in the second and third stop ranges, the ignition timing is retarded by the combustion control unit until after the elapse of compression top dead center, and the piston stop position is The vehicle engine control device is characterized in that the retard amount of the ignition timing when in the second stop range is set to be larger than the retard amount when in the third stop range .
前記燃焼制御部は、前記停止時吸気行程気筒のピストン停止位置が前記第2の停止範囲と第3の停止範囲との境界部分にある場合には、上死点側にいくほど燃料噴射量を低減させるものである
ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。 The vehicle engine control device according to claim 1,
When the piston stop position of the stop-time intake stroke cylinder is at the boundary between the second stop range and the third stop range, the combustion control unit increases the fuel injection amount toward the top dead center side. A control device for a vehicle engine characterized by being reduced.
停止中のエンジンを始動アシスト可能な電動駆動装置と、
前記ピストン位置判定部の判定に基づく所定のアシスト条件が、前記再始動条件の成立時に成立した場合に前記電動駆動装置を駆動する電動駆動装置制御部と
を備え、
前記電動駆動装置制御部は、少なくとも前記停止時吸気行程気筒のピストン停止位置が前記第1の停止範囲にあるときには、前記電動駆動装置を駆動するものである
ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
The control device for a vehicle engine according to claim 1 or 2 ,
An electric drive device capable of assisting in starting the stopped engine;
An electric drive device control unit that drives the electric drive device when a predetermined assist condition based on the determination of the piston position determination unit is satisfied when the restart condition is satisfied, and
The electric drive control unit is configured to drive the electric drive when at least a piston stop position of the intake stroke cylinder at the time of stop is in the first stop range. apparatus.
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