JP4826543B2 - Control device for vehicle engine - Google Patents

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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.

例えば、特許文献1、2に開示されているように、この種の車両用エンジンの制御装置において、所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、該エンジンの自動停止後に所定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った停止時膨張行程気筒で混合気を燃焼させてエンジンを再始動するものが知られている。   For example, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, in this type of vehicle engine control device, when a predetermined engine stop condition is satisfied, the engine is automatically stopped, and after the engine is automatically stopped, It is known that when the restart condition is satisfied, the air-fuel mixture is combusted at least in the expansion stroke cylinder at the time of stop when the engine is stopped and the engine is restarted.

エンジンを燃焼によって再始動するためには、停止時に膨張行程にあった停止時膨張行程気筒で得られる燃焼エネルギーを充分に確保することにより、これに続いて圧縮上死点を迎える停止時圧縮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ようにしなければならない。そのためには停止時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。またその空気を圧縮するために必要なエンジン逆回転エネルギーを得るためには、停止時圧縮行程気筒内にも一定量以上の空気量を確保しておく必要がある。   In order to restart the engine by combustion, it is necessary to ensure sufficient combustion energy obtained in the stop expansion stroke cylinder that was in the expansion stroke at the time of stop. The cylinder must overcome the compression reaction force and exceed the compression top dead center. For this purpose, it is necessary to ensure a sufficient amount of air in the cylinder during the expansion stroke during the stop. Further, in order to obtain the engine reverse rotation energy necessary for compressing the air, it is necessary to secure an air amount of a certain amount or more in the compression stroke cylinder at the time of stop.

かかる要請を充足させるために、特許文献1には、エンジンの自動停止時にスロットル弁の開度やオルタネータの制御によって、エンジンの制動と掃気を図る技術が開示されている。   In order to satisfy this requirement, Patent Document 1 discloses a technique for braking and scavenging the engine by controlling the opening of the throttle valve and the alternator when the engine is automatically stopped.

また、ピストンの停止位置は各気筒内の空気量のバランス等により決定される。そのため、エンジンの個体差やエンジンの温度および大気状態の変化に伴って、エンジン回転速度とピストンの停止位置との関係が変化する場合がある。このような場合には、予め設定したエンジン回転速度とピストンの停止位置との関係に基づいてオルタネータを制御してエンジン回転速度を調整しても、ピストンを所望の位置に停止することができない場合も少なくない。   The stop position of the piston is determined by the balance of the air amount in each cylinder. For this reason, the relationship between the engine rotation speed and the piston stop position may change in accordance with individual differences between engines, changes in engine temperature, and atmospheric conditions. In such a case, the piston cannot be stopped at a desired position even if the engine rotational speed is adjusted by controlling the alternator based on the relationship between the preset engine rotational speed and the piston stop position. Not a few.

そこで、特許文献2に開示されている技術では、エンジンの停止後、再始動条件が成立した際に、エンジンの停止状況を判定し、判定結果が否定的な場合には、スタータ等の電動駆動装置でエンジンを再始動する技術が開示されている。
特開2004−293474号公報 特開2004−245219号公報
Therefore, in the technique disclosed in Patent Document 2, when the restart condition is satisfied after the engine is stopped, the engine stop state is determined. If the determination result is negative, an electric drive such as a starter is performed. A technique for restarting an engine with an apparatus is disclosed.
JP 2004-293474 A JP 2004-245219 A

上述した各特許文献1、2に開示されている技術では、車両の運転状況に拘わらず、自動停止条件が成立した場合には、ピストンを所期の位置に停止させるための制御を実行することになる。しかし、上述のようなピストン停止位置制御は、エンジンの制動期間が相当長くなるため、電動駆動装置によって再始動が見込まれる運転状況下であるにも拘わらず、ピストン停止位置制御を画一的に実行することは時間的、経済的に好ましくない。   In the technologies disclosed in each of Patent Documents 1 and 2 described above, control for stopping the piston at an intended position is executed when the automatic stop condition is satisfied regardless of the driving state of the vehicle. become. However, in the piston stop position control as described above, since the engine braking period becomes considerably long, the piston stop position control is uniformly performed in spite of the operating condition in which restart is expected by the electric drive device. It is not preferable in terms of time and cost.

本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、無駄なピストン停止位置制御を抑制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。   This invention is made | formed in view of the said malfunction, and makes it the subject to provide the control apparatus of the vehicle engine which can suppress useless piston stop position control.

上記課題を解決するために本発明は、所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、該エンジンの自動停止後に所定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った停止時膨張行程気筒で混合気を燃焼させて前記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、前記エンジンの運転状態を判定する運転状態判定部と、前記運転状態判定部の判定に基づいて、少なくとも前記エンジンのスロットル開度、燃料噴射量および噴射タイミングを制御し、かつ前記エンジンの自動停止と再始動制御とを司る燃焼制御部と、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、前記運転状態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、前記燃焼制御部は、前記エンジン停止条件が成立した場合において、燃焼のみによる前記エンジンの再始動が見込まれる運転状態にあると前記運転状態判定部が判定したときは、前記エンジン停止条件の成立後に前記エンジンのアイドリング回転速度を所定速度に上昇させる回転速度制御処理を実行するとともに、燃料カット後の前記エンジンのスロットル開度を所定の第1の制動時開度に設定する一方、再始動時に前記電動駆動装置の併用が見込まれる運転状態にあると前記運転状態判定部が判定したときは、前記回転速度制御処理を省略した簡易停止処理によって前記エンジンを自動停止させるとともに、前記スロットル開度を前記第1の制動時開度よりも低い第2の制動時開度に設定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である。 In order to solve the above problems, the present invention automatically stops the engine when a predetermined engine stop condition is satisfied, and at least when the engine is stopped when the predetermined restart condition is satisfied after the engine is automatically stopped. In the control apparatus for a vehicle engine that restarts the engine by combusting the air-fuel mixture in the expansion stroke cylinder at the time of stop, the operation state determination unit that determines the operation state of the engine and the determination of the operation state determination unit And a combustion control unit that controls at least the throttle opening, the fuel injection amount, and the injection timing of the engine, and that controls the automatic stop and restart control of the engine. When the predetermined assist condition based on the determination of the drive device and the driving state determination unit is satisfied when the restart condition is satisfied, the power And an electric drive control unit for driving the driving device, the combustion control unit is configured in a case where the engine stop condition is satisfied, the combustion only restarted by the engine is in expected operating condition and the operating condition determining When the engine determines that the engine stop condition is satisfied, a rotational speed control process for increasing the idling rotational speed of the engine to a predetermined speed is executed, and the throttle opening of the engine after the fuel cut is set to a predetermined first value. When the operation state determination unit determines that the operation state is expected to be used together with the electric drive device at the time of restarting, a simple stop process that omits the rotation speed control process is performed. with automatically stopping the engine, set the throttle opening to a lower second braking time opening than said first braking opening A control device for a vehicle engine, characterized in that it is intended to.

この態様では、エンジンを自動停止する際、運転状況に応じて無駄なピストン停止位置制御を抑制することができる。すなわち、ピストン停止位置を精緻に制御するためには、一旦、エンジンがアイドリングにあるときの回転速度を高める回転速度制御処理を実行し、その後の制動制御において、エンジン回転速度を低減することが好ましいのであるが、再始動時に電動駆動装置の併用が見込まれる場合には、そのような回転速度制御処理を実行しても、徒に制動時間が長くなるだけで、再始動の効率化には何等寄与しないことになる。これに対し、本態様では、再始動時に電動駆動装置の併用が見込まれる運転状態にあると判定される場合には、前記回転速度制御処理が省略された簡易停止処理によってエンジンが自動停止されるので、制動制御を単純化でき、制動時間が短くすることができる。 In this aspect, when the engine is automatically stopped, useless piston stop position control can be suppressed in accordance with the driving situation. That is, in order to precisely control the piston stop position, it is preferable to once execute a rotational speed control process for increasing the rotational speed when the engine is idling, and reduce the engine rotational speed in the subsequent braking control. However, if it is expected that the electric drive unit will be used at the time of restarting, even if such a rotational speed control process is executed , the braking time will be increased, and the efficiency of restarting will be increased. It will not contribute . On the other hand, in this mode, when it is determined that the operation state is expected to be used together with the electric drive device at the time of restart, the engine is automatically stopped by the simple stop process in which the rotation speed control process is omitted. Therefore, the braking control can be simplified and the braking time can be shortened.

また、上記の態様では、エンジンの燃焼再始動が見込まれる運転状態では、燃料カット後のエンジンのスロットル開度を所定の第1の制動時開度に増加し、充分な掃気を図るとともに、停止時膨張行程気筒での圧縮反力と停止時圧縮行程気筒での圧縮反力とを調整制御し、ピストン停止位置を所望の適正範囲内に停止させることができるとともに、再始動時に前記電動駆動装置の併用が見込まれる運転状態では、スロットル開度を第1の制動時開度よりも小さい第2の制動時開度に留めることによって、必要な掃気を図りつつ、スロットル開度の増加に伴う振動や燃費の悪化を抑制することができる。 Further, in the above-described aspect, in an operation state in which the combustion of the engine is expected to be restarted, the throttle opening of the engine after the fuel cut is increased to the predetermined first braking opening, and sufficient scavenging is performed and the engine is stopped. The compression reaction force in the time expansion stroke cylinder and the compression reaction force in the stop time compression stroke cylinder are adjusted and controlled, and the piston stop position can be stopped within a desired appropriate range, and the electric drive device can be restarted In an operation state in which the combined use is expected, the throttle opening is kept at the second braking opening that is smaller than the first braking opening, so that the necessary scavenging is achieved and the vibration accompanying the increase in the throttle opening. And deterioration of fuel consumption can be suppressed.

好ましい態様において、前記エンジンの発電機を制御する発電機制御部を備え、前記発電機制御部は、前記エンジン停止条件が成立した場合には、燃料カット後に前記エンジンの発電機を一旦最大負荷に設定し、その後、前記発電機の負荷を所定の値まで低減するものであるとともに、前記発電機が最大負荷で運転される期間を、燃焼のみによる前記エンジンの再始動が見込まれる運転状態にあると前記運転状態判定部が判定したときは所定の第1の期間に設定する一方、再始動時に前記電動駆動装置の併用が見込まれる運転状態にあると前記運転状態判定部が判定したときは前記第1の期間よりも短い第2の期間に設定するものである。この態様では、発電機でエンジンの制動を図るに当たり、必要充分な制動期間でエンジンを停止することができる。すなわち、燃焼再始動が見込まれる運転領域では、発電機の作動時間を比較的長く設定して、エンジン回転速度を充分に低減し、所期の停止範囲にエンジンを停止することができるとともに、再始動時に前記電動駆動装置の併用が見込まれる運転状態では、発電機の作動時間を必要最低限の期間に短く設定して、電圧変動に伴うランプのちらつき等を可及的に防止することができる。 In a preferred aspect, a generator control unit for controlling the generator of the engine is provided, and the generator control unit temporarily sets the engine generator to a maximum load after fuel cut when the engine stop condition is satisfied. And then reducing the load of the generator to a predetermined value, and the period during which the generator is operated at the maximum load is in an operating state in which the engine can be restarted only by combustion. And when the operation state determination unit determines that the operation state determination unit determines that it is in an operation state in which the combined use of the electric drive device is expected at the time of restart, The second period is set shorter than the first period. In this aspect, when the engine is braked with the generator, the engine can be stopped in a necessary and sufficient braking period. That is, in the operation region where combustion restart is expected, the generator operating time can be set to be relatively long, the engine speed can be sufficiently reduced, the engine can be stopped within the intended stop range, and the engine can be restarted. In an operating state in which the electric drive device is expected to be used at the time of start-up, the generator operating time can be set to a minimum required period to prevent lamp flickering due to voltage fluctuations as much as possible. .

以上説明したように、本発明は、再始動時に電動駆動装置の併用が見込まれる運転状態にあると判定される場合には、所定の回転速度制御処理が省略された簡易停止処理によってエンジンが自動停止されるので、制動制御を単純化でき、制動時間が短くすることができるという顕著な効果を奏する。 As described above, in the present invention, when it is determined at the time of restart that the electric drive device is expected to be used in combination, the engine is automatically operated by the simple stop process in which the predetermined rotational speed control process is omitted. Since the vehicle is stopped, the braking control can be simplified and the braking time can be shortened.

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は本発明の本実施形態に係る車両用エンジン1の概略構成を示す構成図である。   1 and 2 are configuration diagrams showing a schematic configuration of a vehicle engine 1 according to the present embodiment of the present invention.

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 engine 1 shown in each figure is a 4-cycle spark ignition gasoline engine, and is provided with four cylinders 12A to 12D (see FIG. 2). Further, in each of the cylinders 12A to 12D, a piston 13 connected to the crankshaft 3 by a connecting rod (not shown) is fitted, so that a combustion chamber 14 is formed above the piston 13. The pistons 13 provided in the cylinders 12A to 12D are configured to move up and down as the crankshaft 3 rotates with a predetermined phase difference.

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 first cylinder 12A, the second cylinder 12B, the third cylinder 12C, and the fourth cylinder 12D from the one end side in the cylinder row direction are referred to as the first cylinder (# 1) and the third cylinder. (# 3) Combustion is performed with a phase difference of 180 degrees in crank angle in the order of the fourth cylinder (# 4) and the second cylinder (# 2). Further, in this embodiment, a cylinder that was in the compression stroke during the automatic engine stop is referred to as a stop compression stroke cylinder, and a cylinder that was in the expansion stroke is referred to as a stop expansion stroke cylinder (similarly, the cylinder that was in the intake stroke is stopped). The cylinder in the intake stroke and the exhaust stroke is referred to as a stop exhaust stroke cylinder).

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102(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 cylinder head 10 is provided with a spark plug 15 disposed at the top of the combustion chamber 14 of each of the cylinders 12 </ b> A to 12 </ b> D so that the plug tip faces the combustion chamber 14. Further, the cylinder head 10 is provided with a fuel injection valve 16 that directly injects fuel from the side of the combustion chamber 14 to the inside. The fuel injection valve 16 includes a needle valve and a solenoid (not shown) and is driven and opened for a time corresponding to the pulse width of the pulse signal input from the combustion control unit 102 (see FIG. 3) of the engine control unit 100. The fuel is injected to the vicinity of the electrode of the spark plug 15 in an amount corresponding to the valve opening time.

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102(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 intake port 17 and an exhaust port 18 that open toward the combustion chamber 14 are provided in the upper portions of the cylinders 12A to 12D. In addition, an intake valve 19 and an exhaust valve 20 are respectively provided at a connection portion between the ports 17 and 18 and the combustion chamber 14. An intake passage 21 and an exhaust passage 22 are connected to the intake port 17 and the exhaust port 18. As shown in FIG. 2, the downstream side of the intake passage 21 close to the intake port 17 branches into an independent branch intake passage 21a corresponding to each cylinder 12A to 12D, and the upstream end of each branch intake passage 21a. Are respectively communicated with the surge tank 21b. A common intake passage 21c is provided upstream of the surge tank 21b. A throttle body 24 is provided in the common intake passage 21c. The throttle body 24 includes a throttle valve 24a capable of adjusting the amount of air flowing into each of the cylinders 12A to 12D, an actuator 24b that drives the throttle valve 24a, an idling speed control device (ISC) 24c, Is provided. In the illustrated embodiment, the ISC 24c is of an electromagnetic drive type in which the valve opening amount can be changed by the combustion control unit 102 (see FIG. 3) of the engine control unit 100. An air flow sensor 25 for detecting the intake flow rate and an intake pressure sensor 26 for detecting the intake pressure are provided on the upstream side and the downstream side of the throttle valve 24a, respectively.

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に連結された発電機としてのオルタネータ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 engine 1 is provided with an alternator 28 as a generator connected to the crankshaft 3 by a timing belt or the like. The alternator 28 includes a regulator circuit 28a that adjusts the amount of power generation by controlling the output voltage by controlling the current of a field coil (not shown). The engine control unit 100 (FIG. 3) is input to the regulator circuit 28a. Based on the control signal from the reference), the power generation amount corresponding to the vehicle electrical load of the vehicle and the voltage of the battery mounted on the vehicle is executed.

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。   Further, the engine 1 is provided with a starter 36 as an electric drive device. The starter 36 includes a motor 36a (electric motor) and a pinion gear 36d, and drives the engine 1. The rotation shaft of the pinion gear 36d is coaxial with the output shaft of the motor 36a, and reciprocates along the rotation shaft. The crankshaft 3 is provided with a flywheel (not shown) and a ring gear 35 fixed to the flywheel concentrically with the center of rotation. When the starter 36 is used to start the engine, the pinion gear 36d moves to a predetermined meshing position and meshes with the ring gear 35, so that the crankshaft 3 is rotationally driven. Yes.

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 starter 36. In the first mode, the driver turns an ignition key switch (not shown) to drive the starter 36, thereby starting the engine 1, which is called key start. In the second mode, the starter control unit 103 (see FIG. 3) of the engine control unit 100 automatically drives the starter 36 at the time of restart after the engine is automatically stopped, thereby starting the engine 1. .

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 engine 1 is also provided with two crank angle sensors 30 and 31 that detect the rotation angle of the crankshaft 3. The engine rotation speed Ne is detected based on a detection signal (pulse signal) output from one crank angle sensor 30, and based on detection signals out of phase output from both the crank angle sensors 30, 31. The rotation angle of the crankshaft 3 is detected. Further, the engine 1 includes a cam angle sensor 32 that detects the rotational position of the intake camshaft, a water temperature sensor 33 that detects the coolant temperature, and an accelerator that detects the accelerator opening corresponding to the accelerator operation amount of the driver. An opening sensor 34 is provided.

またエンジン1の各気筒24A〜24D内の空気密度状態を検出する空気密度状態検出手段として、エンジン制御ユニット100には、大気圧センサ39が接続されている。エンジン制御ユニット100は、大気圧センサ39による検出信号が高いほど、各気筒12A〜12D内の空気密度が高い状態であると判定する。   An atmospheric pressure sensor 39 is connected to the engine control unit 100 as air density state detection means for detecting the air density state in each of the cylinders 24 </ b> A to 24 </ b> D of the engine 1. The engine control unit 100 determines that the air density in each of the cylinders 12A to 12D is higher as the detection signal from the atmospheric pressure sensor 39 is higher.

図3は、本発明の本実施形態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 engine control unit 100 of the vehicle according to this embodiment of the present invention. In FIG. 3, only the portions necessary for the description of the present embodiment are extracted and shown.

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、アクセル開度センサ34、並びに大気圧センサ39等の入力要素からの信号が入力される。   The engine control unit 100 includes the above-described various sensors and switches, that is, the air flow sensor 25, the intake pressure sensor 26, the crank angle sensors 30, 31, the cam angle sensor 32, the water temperature sensor 33, the accelerator opening sensor 34, and the large sensor. A signal from an input element such as the atmospheric pressure sensor 39 is input.

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 engine control unit 100 also outputs a control signal to output elements such as the fuel injection valve 16, the throttle valve 24a, the ignition device 27, the alternator 28, the starter 36, and the like.

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102、運転状態判定部101、スタータ制御部103、並びにオルタネータ制御部104を論理的に構成している。   The engine control unit 100 is composed of a microprocessor having a CPU, a memory, a counter timer group, an interface, and a bus connecting them. The engine control unit 100 logically configures a combustion control unit 102, an operating state determination unit 101, a starter control unit 103, and an alternator control unit 104.

運転状態判定部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づきピストン13の位置や、筒内温度、或いはエンジン1が正転しているか否か等、種々の運転状態を判定するものである。   The driving state determination unit 101 determines the position of the piston 13 based on the sensor signals from the air flow sensor 25, the intake pressure sensor 26, the crank angle sensors 30, 31, the cam angle sensor 32, the water temperature sensor 33, and the accelerator opening sensor 34, Various operating states, such as in-cylinder temperature or whether the engine 1 is rotating forward, are determined.

この運転状態判定部101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。さらに運転状態判定部101に判定される運転状態としては、予めメモリに記憶されたデータに基づいて推定される各気筒の筒内温度や、アシスト条件、或いは燃焼再始動不可条件の成否も含まれる。   The operation state determination unit 101 also determines a stop position of the piston 13 when the engine 1 is automatically stopped. Further, the operation state determined by the operation state determination unit 101 includes the in-cylinder temperature of each cylinder estimated based on data stored in advance in memory, the success or failure of an assist condition, or a condition that combustion cannot be restarted. .

アシスト条件とは、例えば、ピストン13の停止位置が予めメモリに記憶された所定の停止位置から外れている場合等に、スタータ36によるアシストを要するとされる条件をいう。   The assist condition refers to a condition that requires assistance from the starter 36 when, for example, the stop position of the piston 13 deviates from a predetermined stop position stored in advance in the memory.

また、燃焼再始動不可条件とは、エンジン1を自動停止させた後、エンジン1を燃焼によって再始動することができず、スタータ36のアシストが必要と見込まれる運転状態をいう。本実施形態において、燃焼再始動不可条件は、水温センサ33が検出したエンジン1の水温が80℃よりも高く110℃よりも低い場合、または、大気圧が標準大気圧(=1013hPa)よりも所定量低い高地、山岳地相当の値(例えば89.459hPa)の場合である。これらの運転状態においては、ピストン13の停止位置制御が困難であるか、または、停止時吸気行程気筒12Cにおいて、自着火(Autoignition)が生じやすい運転環境にあると判定されるので、燃焼のみによってエンジン1を再始動するのではなく、スタータ36を併用してエンジン1を再始動するように制御するためである。なお、本実施形態において、エンジン制御ユニット100のメモリには、フラグを記憶する記憶領域が設けられており、運転状態判定部101によって判定された運転状態が、燃焼再始動不可条件を満たしているときは、フラグFの値が1に設定され、それ以外の場合には、フラグFの値が0に設定されるようになっている。フラグFの初期値は、0に設定される。   The condition that combustion cannot be restarted refers to an operating state in which the engine 1 cannot be restarted by combustion after the engine 1 is automatically stopped, and the starter 36 needs to be assisted. In the present embodiment, the condition that the combustion restart is impossible is when the water temperature of the engine 1 detected by the water temperature sensor 33 is higher than 80 ° C. and lower than 110 ° C., or when the atmospheric pressure is higher than the standard atmospheric pressure (= 1013 hPa). This is a case of a value equivalent to a low altitude and a mountainous area (for example, 89.459 hPa). In these operating states, it is determined that it is difficult to control the stop position of the piston 13 or the operating environment is likely to cause autoignition in the intake stroke cylinder 12C at the time of stop. This is because the engine 1 is not restarted but is controlled so as to restart the engine 1 by using the starter 36 together. In the present embodiment, the memory of the engine control unit 100 is provided with a storage area for storing a flag, and the operation state determined by the operation state determination unit 101 satisfies the combustion restart disabled condition. At this time, the value of the flag F is set to 1; otherwise, the value of the flag F is set to 0. The initial value of the flag F is set to 0.

燃焼制御部102は、運転状態判定部101の判定に基づき、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に出力するものである。本実施形態においては、この燃焼制御部102の制御により、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。本実施形態では、再始動条件が成立したときに、エンジン1の自動停止時に膨張行程にあった停止時膨張行程気筒12B内での燃焼により自動的にエンジンを再始動させる燃焼再始動制御と、スタータ36を併用するスタータ併用再始動制御とのいずれかの制御方法が選択され実行される。   The combustion control unit 102 sets an appropriate throttle opening (intake amount), a fuel injection amount and its injection timing, and an appropriate ignition timing of the engine 1 based on the determination of the operation state determination unit 101, and uses the control signal as the fuel. This is output to the injection valve 16, the throttle valve 24a (the actuator 24b thereof), and the ignition device 27. In the present embodiment, the control of the combustion control unit 102 automatically stops the engine 1 when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and automatically stops the engine 1 when a predetermined restart condition is satisfied after the stop. Is configured to restart automatically. In the present embodiment, when the restart condition is satisfied, combustion restart control that automatically restarts the engine by combustion in the stop expansion stroke cylinder 12B that was in the expansion stroke when the engine 1 was automatically stopped; One of the control methods of the starter combined restart control using the starter 36 is selected and executed.

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を駆動させるものである。   The starter control unit 103 sends a drive signal to the starter 36 to drive the starter 36 when the starter 36 needs to be driven at the time of key start and restart in the engine automatic stop control.

オルタネータ制御部104は、オルタネータ28のDuty比を制御するものである。   The alternator control unit 104 controls the duty ratio of the alternator 28.

次に、本実施形態に係るエンジンの制御例について説明する。   Next, an example of engine control according to the present embodiment will be described.

図4および図5は、本実施形態に係るエンジンの自動停止制御の一例を示すフローチャートである。また、図6は、図4および図5を実行した場合のエンジン回転速度を示すタイミングチャートである。なお、図6において、実線は、燃焼再始動不可条件が成立した場合の制御例を示しており、破線は、燃焼再始動不可条件が成立しなかった場合の制御例を示している。   4 and 5 are flowcharts showing an example of the automatic engine stop control according to the present embodiment. FIG. 6 is a timing chart showing the engine speed when FIG. 4 and FIG. 5 are executed. In FIG. 6, the solid line indicates a control example when the combustion restart disabled condition is satisfied, and the broken line indicates a control example when the combustion restart disabled condition is not satisfied.

図4を参照して、エンジン制御ユニット100は、エンジン1の自動停止制御において、燃焼再始動不可条件に関するフラグFの値を初期化(F=0)する(ステップS20)。次いで、エンジン停止条件が成立するのを待機し(ステップS21)、成立した場合には、さらに、水温センサ33や大気圧センサ39のセンサ信号から、燃焼再始動不可条件の成否を判定する(ステップS22)。仮に、燃焼再始動不可条件が成立している場合、エンジン制御ユニット100は、フラグFの値を1に更新し(ステップS23)、スロットル開度Thを所定の制動時開度Th2(例えば、Th2=20%。第2の制動時開度)%に設定し(ステップS24)、オルタネータ28の駆動期間Taを所定の駆動期間Ta2(第2の駆動期間)設定する(ステップS25)。   Referring to FIG. 4, engine control unit 100 initializes the value of flag F related to the condition that combustion restart is not possible (F = 0) in the automatic stop control of engine 1 (step S20). Next, the system waits for the engine stop condition to be satisfied (step S21). When the engine stop condition is satisfied, it is further determined whether or not the condition for preventing combustion restart is satisfied from the sensor signals of the water temperature sensor 33 and the atmospheric pressure sensor 39 (step S21). S22). If the combustion restart impossible condition is satisfied, the engine control unit 100 updates the value of the flag F to 1 (step S23), and sets the throttle opening Th to a predetermined braking opening Th2 (for example, Th2). = 20%, second braking opening degree) (step S24), and the driving period Ta of the alternator 28 is set to a predetermined driving period Ta2 (second driving period) (step S25).

他方、ステップS22において、燃焼再始動不可条件が成立しないと判定した場合、エンジン制御ユニット100は、アイドリング回転速度を上昇する制御を実行する(ステップS26)。この制御により、エンジン1は、一旦、通常のアイドリング運転時の回転速度(例えば600rpm)よりも高い回転速度Ne(例えば、810rpm)で回転し、その後の制動制御の精度を高めることが可能になる。また、エンジン制御ユニット100は、スロットル開度Thを所定の制動時開度Th1(例えば、Th1=30%。第1の制動時開度)%に設定し(ステップS27)、オルタネータ28の駆動期間Taを所定の駆動期間Ta1(第1の駆動期間)設定する(ステップS28)。   On the other hand, when it is determined in step S22 that the condition for preventing combustion restart is not satisfied, the engine control unit 100 executes control for increasing the idling rotational speed (step S26). By this control, the engine 1 once rotates at a rotational speed Ne (for example, 810 rpm) higher than the rotational speed (for example, 600 rpm) during normal idling operation, and it becomes possible to improve the accuracy of the subsequent braking control. . Further, the engine control unit 100 sets the throttle opening degree Th to a predetermined braking opening degree Th1 (for example, Th1 = 30%, first braking opening degree)% (step S27), and the alternator 28 drive period. Ta is set to a predetermined driving period Ta1 (first driving period) (step S28).

ステップS24、S25、S27、S28の各設定において、各設定値の関係は、
Th1>Th2、
Ta1>Ta2
になっている。
In each setting of steps S24, S25, S27, and S28, the relationship between the setting values is
Th1> Th2,
Ta1> Ta2
It has become.

次に、図5および図6を参照して、ステップS25またはステップS28までの処理が終了すると、エンジン制御ユニット100は、タイミングt1で、燃料カットを実行するとともに、スロットル開度をThに制御する(ステップS31)。この結果、エンジン1は、タイミングt1から減速することになるのであるが、運転状態が燃焼再始動不可条件を満たしている場合、ステップS26で示したアイドル回転速度の上昇制御が省略された簡易停止処理によってエンジン1が制動されるので、エンジン停止条件が成立したタイミングt0からタイミングt1までの期間を可及的に短縮することができる。他方、燃焼再始動不可条件を満たしていない場合、エンジン制御ユニット100は、ステップS26で示したアイドル回転速度の上昇制御を実行した後、燃料カット制御等を実行するので、精緻なピストン停止制御を実行できる反面、タイミングt0からタイミングt1までの期間は比較的長くなる。他方、このステップS31で設定されるスロットル開度Thは、燃焼再始動不可条件の成否によって異なっている(ステップS24、S27)。このため、本実施形態では、燃焼再始動不可条件が成立していない場合には、スロットル開度Thが比較的高い第1の制動時開度Th1に設定されるので、ブースト圧を上昇させ、充分な掃気を図ることができる一方、燃焼再始動不可条件が成立している場合には、第1の制動時開度Th1よりも低い第2の制動時開度Th2にスロットル開度Thが設定されるので、エンジン1の振動、特に、車両とのマウント部分における共振を防止し、騒音等を抑制することができる。   Next, referring to FIG. 5 and FIG. 6, when the processing up to step S25 or step S28 is completed, engine control unit 100 executes fuel cut at timing t1 and controls the throttle opening to Th. (Step S31). As a result, the engine 1 decelerates from the timing t1, but when the operating state satisfies the condition that the combustion restart is not possible, the simple stop in which the increase control of the idle rotation speed shown in step S26 is omitted. Since the engine 1 is braked by the processing, the period from the timing t0 when the engine stop condition is satisfied to the timing t1 can be shortened as much as possible. On the other hand, if the condition for preventing the combustion restart is not satisfied, the engine control unit 100 executes the fuel cut control and the like after performing the idle speed increase control shown in step S26. Although it can be executed, the period from timing t0 to timing t1 is relatively long. On the other hand, the throttle opening degree Th set in step S31 differs depending on whether or not the condition for preventing combustion restart is satisfied (steps S24 and S27). For this reason, in the present embodiment, when the condition that combustion restart is not possible is not established, the throttle opening Th is set to the relatively high first braking opening Th1, so that the boost pressure is increased, While sufficient scavenging can be achieved, the throttle opening degree Th is set to the second braking opening degree Th2 lower than the first braking opening degree Th1 when the combustion restart impossible condition is satisfied. Therefore, vibration of the engine 1, particularly resonance at the mount portion with the vehicle can be prevented, and noise and the like can be suppressed.

燃料カットによって、エンジン1は減速する。エンジン制御ユニット100は、エンジン1が所定の回転速度N1以下に減速するのを待機する(ステップS32)。エンジン1が回転速度N1以下に減速すると、そのタイミングt2にて、エンジン制御ユニット100は、オルタネータ駆動Duty比を100%に増加する(ステップS33)。このDuty比の増加により、エンジン1の回転速度Neは、一層低減する。次いでスロットル開度Thを上述した設定値よりも低いTh3に低減するのであるが、本実施形態では、エンジン1の回転速度Neに基づいてスロットル開度Thを制御するのではなく、オルタネータ28の駆動Duty比を100%に変更したタイミングt2からの駆動期間Taで決定される。そして、駆動期間Taは、燃焼再始動不可条件が不成立の場合には、比較的長い第1の駆動期間Ta1に設定される一方、燃焼再始動不可条件が成立している場合には、第1の駆動期間Ta1よりも短いTa2に設定される(ステップS25、S28)。この結果、燃焼再始動不可条件が不成立の場合には、オルタネータ28によって、エンジン1を確実に制動できる一方、燃焼再始動不可条件が成立している場合には、オルタネータ28の負荷上昇に伴うランプのちらつき等を防止することができる。   The engine 1 is decelerated by the fuel cut. The engine control unit 100 waits for the engine 1 to decelerate below the predetermined rotational speed N1 (step S32). When the engine 1 decelerates to the rotational speed N1 or less, at the timing t2, the engine control unit 100 increases the alternator drive duty ratio to 100% (step S33). Due to the increase in the duty ratio, the rotational speed Ne of the engine 1 is further reduced. Next, the throttle opening degree Th is reduced to Th3 lower than the set value described above. In this embodiment, the throttle opening degree Th is not controlled based on the rotational speed Ne of the engine 1, but the alternator 28 is driven. It is determined by the drive period Ta from the timing t2 when the duty ratio is changed to 100%. The drive period Ta is set to a relatively long first drive period Ta1 when the combustion restart impossibility condition is not established, while the drive period Ta is set to the first when the combustion restart impossibility condition is established. Is set to Ta2 shorter than the driving period Ta1 (steps S25 and S28). As a result, when the condition that combustion cannot be restarted is not satisfied, the engine 1 can be reliably braked by the alternator 28. On the other hand, when the condition that combustion cannot be restarted is satisfied, the lamp accompanying an increase in the load on the alternator 28 Flickering can be prevented.

駆動期間Taを過ぎると、スロットル開度Thは、第2の制動時開度Th2よりも低いC%(例えば、C=10%)に設定される(ステップS35、S36)。この制御により、タイミングt3からやや遅れてブースト圧Btが減少し始め、エンジン1の各気筒12A〜12Dに吸入される吸気流量が減少する。スロットル弁24aを開放しているタイミングt1からタイミングt2までの間に吸入された空気は、共通吸気通路21cおよびサージタンク21bを経由して各気筒12A〜12Dの分岐吸気通路21aに導かれる。そして吸気行程を迎えた気筒12A〜12Dから順にその空気を吸入することになる。   After the driving period Ta, the throttle opening degree Th is set to C% (for example, C = 10%) lower than the second braking opening degree Th2 (steps S35 and S36). By this control, the boost pressure Bt starts to decrease slightly after the timing t3, and the intake flow rate sucked into each cylinder 12A to 12D of the engine 1 decreases. Air sucked between timing t1 and timing t2 when the throttle valve 24a is opened is guided to the branch intake passage 21a of each cylinder 12A to 12D via the common intake passage 21c and the surge tank 21b. Then, the air is sucked in order from the cylinders 12A to 12D that have reached the intake stroke.

エンジン回転速度Neがさらに低下し、最後の圧縮上死点通過タイミング(図6に示すタイミングt4)を過ぎると、何れの気筒12A〜12Dも上死点を通過することがなく、行程の遷移はなされなくなる。ピストン13は、その行程内で減衰振動(逆向きに動くときはクランクシャフト3が逆転し、エンジン回転速度Neが負になる)する。   When the engine speed Ne further decreases and the final compression top dead center passage timing (timing t4 shown in FIG. 6) is passed, none of the cylinders 12A to 12D passes the top dead center, and the transition of the stroke is It will not be done. The piston 13 is damped and oscillated within its stroke (when the piston 13 moves in the opposite direction, the crankshaft 3 is reversed and the engine rotational speed Ne becomes negative).

そのため、エンジン制御ユニット100は、エンジン1の回転速度Neが、所定の基準速度N2以下に下がるのを待機する(ステップS37)。   Therefore, the engine control unit 100 waits for the rotational speed Ne of the engine 1 to fall below the predetermined reference speed N2 (step S37).

そして、回転速度Neが基準速度N2以下に低減した場合には、タイミングt4と略同時(やや遅らせてもよい)にスロットル弁24aの開度Thを例えば40%程度まで増大させる等、オルタネータ28の駆動Duty比をエンジン回転速度Neに応じて制御するようにし(ステップS38)、エンジン1が停止するまで、オルタネータ28の駆動Duty比の制御を繰り返すようにしている(ステップS39)。これによって停止時圧縮行程気筒12Aや停止時圧縮行程気筒12Aにおける吸気流量バランスに影響を及ぼすことなく、そのバランスに応じた狙いの位置にピストン13がより停止しやすくなっている。   When the rotational speed Ne is reduced below the reference speed N2, the opening degree Th of the throttle valve 24a is increased to, for example, about 40% almost simultaneously with the timing t4 (may be slightly delayed). The drive duty ratio is controlled according to the engine rotational speed Ne (step S38), and the control of the drive duty ratio of the alternator 28 is repeated until the engine 1 is stopped (step S39). This makes it easier for the piston 13 to stop at a target position according to the balance without affecting the intake flow rate balance in the stop-time compression stroke cylinder 12A or the stop-time compression stroke cylinder 12A.

なお、ステップS37以降の制御は、フラグFが1のとき、すなわち、燃焼再始動不可条件が成立している場合には省略してもよい。   It should be noted that the control after step S37 may be omitted when the flag F is 1, that is, when the condition for preventing combustion restart is satisfied.

図6を参照して、上述した制御手順では、燃焼再始動不可条件が成立している場合には、アイドル回転速度制御(ステップS26)等を省略した簡易停止処理によってエンジン1を制動することができるので、制動時間を短縮でき、しかも、燃費の低下を抑制することが可能になる。   Referring to FIG. 6, in the control procedure described above, when the condition for preventing combustion restart is satisfied, the engine 1 can be braked by the simple stop process in which the idle rotation speed control (step S26) and the like are omitted. As a result, the braking time can be shortened, and the reduction in fuel consumption can be suppressed.

図7は、本実施形態に係るエンジン再始動時の制御例を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing a control example at the time of engine restart according to the present embodiment.

図7を参照して、エンジン制御ユニット100は、エンジン1の停止後に再始動条件が成立するのを待機する(ステップS40)。再始動条件は、例えば運転者によるアクセル操作をアクセル開度センサ34で検出する等によって判定される。   Referring to FIG. 7, engine control unit 100 waits for a restart condition to be satisfied after engine 1 is stopped (step S40). The restart condition is determined by, for example, detecting the accelerator operation by the driver with the accelerator opening sensor 34.

再始動条件が成立した場合、エンジン制御ユニット100は、フラグFの値を参照し、フラグFの値が0であるか否かを判別する(ステップS41)。仮にフラグFの値が1である場合、すなわち、燃焼再始動不可条件が成立していた場合、エンジン制御ユニット100は、直ちにスタータ併用再始動サブルーチンを実行する(ステップS42)。他方、フラグFの値が0である場合、すなわち、燃焼再始動不可条件が成立していない場合、エンジン制御ユニット100は、さらに、ピストン13が所定の停止位置に停止しているか否かを判定し(ステップS43)、所定の停止位置に停止していない場合には、スタータ併用再始動サブルーチン(ステップS42)を実行する一方、停止している場合には、燃焼再始動サブルーチンを実行する(ステップS44)。フラグFの値が1である場合や、ピストン13が所定の停止位置に停止していない場合には、燃焼再始動制御を実行しても、エンジン1を燃焼のみによって駆動することは困難であるので、燃焼再始動サブルーチンに至るまでに、ステップS41、S43のような判定を行ない、燃焼再始動に適した状態でエンジン1が停止している場合にのみ、燃焼再始動サブルーチンを実行するようにしているのである。   When the restart condition is satisfied, the engine control unit 100 refers to the value of the flag F and determines whether or not the value of the flag F is 0 (step S41). If the value of the flag F is 1, that is, if the combustion restart impossible condition is satisfied, the engine control unit 100 immediately executes the starter combined restart subroutine (step S42). On the other hand, when the value of the flag F is 0, that is, when the condition for preventing combustion restart is not satisfied, the engine control unit 100 further determines whether or not the piston 13 is stopped at a predetermined stop position. However, if not stopped at the predetermined stop position, the starter combined use restart subroutine (step S42) is executed, while if stopped, the combustion restart subroutine is executed (step S42). S44). When the value of the flag F is 1, or when the piston 13 is not stopped at the predetermined stop position, it is difficult to drive the engine 1 only by combustion even if the combustion restart control is executed. Therefore, determinations such as steps S41 and S43 are made before reaching the combustion restart subroutine, and the combustion restart subroutine is executed only when the engine 1 is stopped in a state suitable for combustion restart. -ing

燃焼再始動サブルーチン、スタータ併用再始動サブルーチン自体は、公知の技術によって実施可能であるので、その詳細については説明を省略する。   Since the combustion restart subroutine and the starter combined restart subroutine itself can be implemented by a known technique, description thereof will be omitted.

これらサブルーチンの何れかを実行した後、エンジン制御ユニット100は、公知の通常運転サブルーチンを実行し(ステップS45)、処理を終了する。   After executing any of these subroutines, the engine control unit 100 executes a known normal operation subroutine (step S45) and ends the process.

以上説明したように本実施形態では、エンジン1を自動停止する際、運転状況に応じて無駄なピストン停止位置制御を抑制することができる。すなわち、再始動時にスタータ36の併用が見込まれる運転状態では、ピストン停止位置を制御しても、徒に制動時間が長くなるだけで、再始動の効率化には何等寄与しないことになるが、本実施形態では、再始動時にスタータ36の併用が見込まれる運転状態にあると判定される場合、すなわち、燃焼再始動不可条件が成立している場合には、エンジン停止条件の成立後にエンジン1のアイドリング回転速度を所定速度に上昇させる回転速度制御処理が省略された簡易停止処理によってエンジン1が自動停止されるので、制動制御を単純化でき、制動時間が短くすることができる。 As described above, in the present embodiment, when the engine 1 is automatically stopped, useless piston stop position control can be suppressed in accordance with the driving situation. That is, in an operation state in which the starter 36 is expected to be used at the time of restart, even if the piston stop position is controlled, the braking time is simply increased, and it does not contribute to the efficiency of the restart. In this embodiment, when it is determined that the engine is in an operation state in which the starter 36 is expected to be used at the time of restart, that is, when the condition for preventing combustion restart is satisfied , the engine 1 is stopped after the engine stop condition is satisfied. Since the engine 1 is automatically stopped by the simple stop process in which the rotational speed control process for raising the idling rotational speed to a predetermined speed is omitted, the braking control can be simplified and the braking time can be shortened.

なわち、ピストン停止位置を精緻に制御するためには、一旦、エンジン1がアイドリングにあるときの回転速度を高める回転速度制御処理を実行し、その後の制動制御において、エンジン回転速度を低減することが好ましいのであるが、再始動時にスタータ36の併用が見込まれる場合には、ピストン停止位置を精緻に制御する必要はないので、エンジン停止制御の初期に行われる上記回転速度制御処理を省略して、制動時間の短縮化を図ることができるのである。 Ie, in order to precisely control the piston stop position is once performs a rotation speed control process to increase the rotational speed at which the engine 1 is in the idling, in the subsequent brake control, the engine Rotation speed but is the preferred reducing, when the combination of the starter 36 is expected at the time of restart, there is no need to precisely control the piston stop position, the rotational speed control process which is performed early in the engine stop control Thus, the braking time can be shortened.

また本実施形態では、燃焼制御部102は、エンジン停止条件が成立した場合において、燃料カット後のエンジン1のスロットル開度Thを増加するものであるとともに、スロットル開度Thを、燃焼のみによるエンジン1の再始動が見込まれる運転状態にあると運転状態判定部101が判定したときは所定の第1の制動時開度Th1に設定する一方、再始動時にスタータ36の併用が見込まれる運転状態にあると運転状態判定部101が判定したときは第1の制動時開度Th1よりも低い第2の制動時開度Th2に設定するものである。このため本実施形態では、エンジン1の燃焼再始動が見込まれる運転状態では、燃料カット後のエンジン1のスロットル開度Thを所定の第1の制動時開度Th1に増加し、充分な掃気を図るとともに、停止時膨張行程気筒12Bでの圧縮反力と停止時圧縮行程気筒12Aでの圧縮反力とを調整制御し、ピストン停止位置を所望の適正範囲内に停止させることができるとともに、再始動時にスタータ36の併用が見込まれる運転状態では、スロットル開度Thを第1の制動時開度Th1よりも小さい第2の制動時開度Th2に留めることによって、必要な掃気を図りつつ、スロットル開度Thの増加に伴う振動や燃費の悪化を抑制することができる。   Further, in the present embodiment, the combustion control unit 102 increases the throttle opening Th of the engine 1 after the fuel cut when the engine stop condition is satisfied, and the throttle opening Th is changed to an engine based only on combustion. When the operation state determination unit 101 determines that the vehicle is in an operation state in which a restart of 1 is expected, the predetermined first braking opening degree Th1 is set, while the operation state in which the starter 36 is expected to be used at the time of restart is set. When the driving state determination unit 101 determines that there is, the second braking opening degree Th2 is set lower than the first braking opening degree Th1. Therefore, in the present embodiment, in an operation state in which combustion restart of the engine 1 is expected, the throttle opening degree Th of the engine 1 after the fuel cut is increased to a predetermined first braking opening degree Th1, and sufficient scavenging is performed. In addition, the compression reaction force in the stop expansion stroke cylinder 12B and the compression reaction force in the stop compression stroke cylinder 12A can be adjusted and controlled, and the piston stop position can be stopped within a desired appropriate range. In an operation state in which the starter 36 is expected to be used at the time of start-up, the throttle opening Th is kept at the second braking opening Th2, which is smaller than the first braking opening Th1, so that the necessary scavenging is achieved and the throttle It is possible to suppress the vibration and the deterioration of fuel consumption accompanying the increase in the opening degree Th.

また本実施形態では、オルタネータ制御部104(発電機制御部)は、エンジン停止条件が成立した場合には、燃料カット後にエンジン1の発電機としてのオルタネータ28を一旦最大負荷に設定し、その後、オルタネータ28の負荷を所定の値まで低減するものであるとともに、オルタネータ28が最大負荷で運転される期間を、燃焼のみによるエンジン1の再始動が見込まれる運転状態にあると運転状態判定部101が判定したときは所定の第1の期間Ta1に設定する一方、再始動時にスタータ36の併用が見込まれる運転状態にあると運転状態判定部101が判定したときは第1の期間Ta1よりも短い第2の期間Ta2に設定するものである。このため本実施形態では、オルタネータ28でエンジン1の制動を図るに当たり、必要充分な制動期間でエンジン1を停止することができる。すなわち、燃焼再始動が見込まれる運転領域では、オルタネータ28の作動時間を比較的長く設定して、エンジン回転速度Neを充分に低減し、所期の停止範囲にエンジン1を停止することができるとともに、再始動時にスタータ36の併用が見込まれる運転状態では、オルタネータ28の作動時間を必要最低限の期間に短く設定して、電圧変動に伴うランプのちらつき等を可及的に防止することができる。 In this embodiment, the alternator control unit 104 (generator control unit) once sets the alternator 28 as the generator of the engine 1 to the maximum load after the fuel cut when the engine stop condition is satisfied, and then The operating state determination unit 101 determines that the load of the alternator 28 is reduced to a predetermined value and that the alternator 28 is operated at the maximum load during the operation state in which the engine 1 can be restarted only by combustion. When the determination is made, the predetermined first period Ta1 is set. On the other hand, when the operation state determination unit 101 determines that the starter 36 is expected to be used together at the time of restart, the first period Ta1 is shorter than the first period Ta1. The period Ta2 is set to 2. Therefore, in the present embodiment, when the alternator 28 is used to brake the engine 1, the engine 1 can be stopped in a necessary and sufficient braking period. That is, in the operation region where combustion restart is expected, the operation time of the alternator 28 is set to be relatively long, the engine rotation speed Ne is sufficiently reduced, and the engine 1 can be stopped within the intended stop range. In an operation state in which the starter 36 is expected to be used at the time of restart, the operation time of the alternator 28 can be set to a minimum necessary period to prevent lamp flickering due to voltage fluctuations as much as possible. .

本発明の第1実施形態に係る車両用エンジンの概略構成を示す断面略図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a vehicle engine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る車両用エンジンの概略構成を示す平面略図である。1 is a schematic plan view showing a schematic configuration of a vehicle engine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る車両のエンジン制御ユニットを中心とする制御ブロック図である。It is a control block diagram centering on the engine control unit of the vehicle which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本実施形態に係るエンジンの自動停止制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the engine automatic stop control which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るエンジンの自動停止制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the engine automatic stop control which concerns on this embodiment. 図4および図5を実行した場合のエンジン回転速度を示すタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart showing an engine rotation speed when FIG. 4 and FIG. 5 are executed. 本実施形態に係るエンジン再始動時の制御例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of control at the time of the engine restart which concerns on this embodiment.

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
24a スロットル弁
25 エアフローセンサ
26 吸気圧センサ
27 点火装置
28 オルタネータ
30、31 クランク角センサ
32 カム角センサ
33 水温センサ
34 アクセル開度センサ
35 リングギア
36 スタータ
39 大気圧センサ
100 エンジン制御ユニット
101 運転状態判定部
102 燃焼制御部
103 スタータ制御部
Ta 駆動期間
Ta1 第1の駆動期間
Ta2 第2の駆動期間
Th スロットル開度
Th1 第1の制動時開度
Th2 第2の制動時開度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle engine 12A Stop compression stroke cylinder 12B Stop expansion stroke cylinder 12C Stop intake stroke cylinder 24a Throttle valve 25 Air flow sensor 26 Intake pressure sensor 27 Ignition device 28 Alternator 30, 31 Crank angle sensor 32 Cam angle sensor 33 Water temperature sensor 34 Accelerator opening sensor 35 Ring gear 36 Starter 39 Atmospheric pressure sensor 100 Engine control unit 101 Operating state determination unit 102 Combustion control unit 103 Starter control unit Ta driving period Ta1 first driving period Ta2 second driving period Th throttle opening Th1 First opening during braking Th2 Second opening during braking

Claims (2)

所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、該エンジンの自動停止後に所定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った停止時膨張行程気筒で混合気を燃焼させて前記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、
前記エンジンの運転状態を判定する運転状態判定部と、
前記運転状態判定部の判定に基づいて、少なくとも前記エンジンのスロットル開度、燃料噴射量および噴射タイミングを制御し、かつ前記エンジンの自動停止と再始動制御とを司る燃焼制御部と、
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、
前記運転状態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、
前記燃焼制御部は、前記エンジン停止条件が成立した場合において、燃焼のみによる前記エンジンの再始動が見込まれる運転状態にあると前記運転状態判定部が判定したときは、前記エンジン停止条件の成立後に前記エンジンのアイドリング回転速度を所定速度に上昇させる回転速度制御処理を実行するとともに、燃料カット後の前記エンジンのスロットル開度を所定の第1の制動時開度に設定する一方、再始動時に前記電動駆動装置の併用が見込まれる運転状態にあると前記運転状態判定部が判定したときは、前記回転速度制御処理を省略した簡易停止処理によって前記エンジンを自動停止させるとともに、前記スロットル開度を前記第1の制動時開度よりも低い第2の制動時開度に設定するものである
ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
When the predetermined engine stop condition is satisfied, the engine is automatically stopped. When the predetermined restart condition is satisfied after the engine is automatically stopped, the air-fuel mixture is at least in the stop expansion stroke cylinder that was in the expansion stroke when the engine was stopped. In a vehicle engine control apparatus for restarting the engine by burning
An operation state determination unit for determining an operation state of the engine;
A combustion control unit that controls at least the throttle opening, the fuel injection amount, and the injection timing of the engine based on the determination of the operating state determination unit, and that controls the automatic stop and restart control of the engine;
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 driving state determination unit is satisfied when the restart condition is satisfied; and
The combustion control unit, after the engine stop condition is satisfied, when the operation state determination unit determines that the engine is in an operation state in which the engine can be restarted only by combustion when the engine stop condition is satisfied, A rotational speed control process for increasing the idling rotational speed of the engine to a predetermined speed is executed, and the throttle opening degree of the engine after the fuel cut is set to a predetermined first braking opening degree. When the driving state determination unit determines that the electric driving device is expected to be used together, the engine is automatically stopped by a simple stop process that omits the rotation speed control process , and the throttle opening is the vehicle engine, characterized in that to set the lower second braking time opening than the first braking opening Control device.
請求項1記載の車両用エンジンの制御装置において、
前記エンジンの発電機を制御する発電機制御部を備え、
前記発電機制御部は、前記エンジン停止条件が成立した場合には、燃料カット後に前記エンジンの発電機を一旦最大負荷に設定し、その後、前記発電機の負荷を所定の値まで低減するものであるとともに、前記発電機が最大負荷で運転される期間を、燃焼のみによる前記エンジンの再始動が見込まれる運転状態にあると前記運転状態判定部が判定したときは所定の第1の期間に設定する一方、再始動時に前記電動駆動装置の併用が見込まれる運転状態にあると前記運転状態判定部が判定したときは前記第1の期間よりも短い第2の期間に設定するものである
ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
The vehicle engine control device according to claim 1 ,
A generator control unit for controlling the generator of the engine;
When the engine stop condition is satisfied, the generator control unit temporarily sets the generator of the engine to the maximum load after the fuel cut, and then reduces the load of the generator to a predetermined value. In addition, the period during which the generator is operated at the maximum load is set to a predetermined first period when the operation state determination unit determines that the engine is in an operation state where restart of the engine due to combustion alone is expected. On the other hand, when the driving state determination unit determines that the electric driving device is expected to be used together at the time of restart, the second period is set to be shorter than the first period. A control device for a vehicular engine.
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