JP5200923B2 - 圧縮自己着火式エンジンの制御方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮自己着火式エンジンの制御方法及びその装置に関するものである。

エンジン、特に自動車用のエンジンにあっては、燃費向上等のために、あらかじめ設定された停止条件が満足されたときにエンジンを自動停止させ、エンジンの自動停止後にあらかじめ設定された再始動条件が満足されたときにエンジンを自動始動するようにしたものがある。自動停止が行われる状況としては、例えば交差点での信号待ちのとき（アイドルストップ）や、ハイブリッド車において、エンジンによって走行するモードからモータのみによって走行するモードへと移行した場合等がある。

特許文献１には、ディーゼルエンジンのように断熱圧縮による高熱を利用して自己着火を行う圧縮自己着火式エンジンにおいて、エンジン停止時に、圧縮行程にある気筒をグロープラグで加熱して、再始動を容易にすることが提案されている。特許文献２には、燃料カット中は、ラジエタへのエンジン冷却水の流通をカットすることにより、エンジン壁温の低下に起因する燃料の気化、霧化が悪化して排気エミッションが悪化することを防止することが提案されている。
特開２００４−１７６５６９号公報 特開２００６−２４２０２５号公報

ところで、圧縮自己着火式エンジン等のエンジンにあっては、エンジン冷却水によって冷却され、このエンジン冷却のために、ラジエタや、ラジエタへのエンジン冷却水の循環量（流通量）を切換えるバルブや、ウオータポンプ等が装備されることになる。また、エンジン冷却水によって水冷式ＥＧＲクーラの冷却を行うことも行われている。

エンジン冷却水によって冷却が行われる圧縮自己着火式エンジンにおいて、自動停止と自動再始動とを行う場合に、自動停止時にエンジン特に燃焼室回りの温度が低下すると、再始動しにくいものとなる。この一方、自動停止後の自動再始動を確実に行うことが強く要請されることになるが、自動停止時にはエンジン温度が少なからず低下されるので、自動再始動を確実に行うという点において改善の予知がある。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、エンジンの自動停止時にエンジン温度が低下するのを抑制して、自動再始動を確実に行えるようにした圧縮自己着火式エンジンの制御方法及びその装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明における制御方法にあっては次のような第１の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
エンジン出力を必要としないときであって、あらかじめ設定された停止条件が満足されたときにエンジンを自動停止させ、エンジンの自動停止後にあらかじめ設定された再始動条件が満足されたときにエンジンを自動始動するようにした圧縮自己着火式エンジンの制御方法であって、
前記停止条件として、エンジン冷却水温度が所定温度以上の温間時であることを含むように設定され、
前記停止条件が満足されたときは、エンジン冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、エンジン冷却水の放熱量を少なくすると共にエンジン冷却水の放熱量を増大させる制御を開始するときの制御開始温度を高くする、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、停止条件が満足されたときは、エンジン冷却水温度の放熱量を少なくする、つまりエンジン冷却水によるエンジンの冷却度合が低下されるので、自動停止中にエンジン温度が低下するのが抑制されてエンジン温度が極力高い温度に維持され、これにより自動再始動を確実に行うことが可能となり、またよりすみやかな始動を行うことが可能となる。また、本発明は、グロープラグのような消費電力を要する加熱手段を設けた場合でもその作動を極力少なくしつつエンジン温度を高温に維持することができるため、燃費の観点からも好ましいものとなる。以上に加えて、自動再始動性の確保とエンジン冷却とを共に十分に満足させることができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２、請求項３に記載のとおりである。すなわち、
前記停止条件が、車速が０ないし低車速であることを含むように設定されている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、車速が０ないし低車速時は、走行風によるエンジン冷却が殆どされない状態となるので、自動停止時のエンジン温度を極力高い温度に維持して、再始動性をより高める上で好ましいものとなる。
エンジン冷却水が、水冷式ＥＧＲクーラの冷却用を兼用しており、
前記停止条件が満足されたときは、冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、前記水冷式ＥＧＲクーラへのエンジン冷却水の流通を停止させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくする、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、エンジン冷却水がＥＧＲクーラに対して放熱してしまう事態を抑制してエンジン温度を極力高い温度を維持する上で好ましいものとなり、また、自動再始動時には、ＥＧＲクーラによる冷却作用を十分受けていない高温のＥＧＲガスを気筒内に供給することが可能となり、これらによって自動再始動性をさらに高めることができる。

前記目的を達成するため、本発明における制御方法にあっては次のような第２の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項４に記載のように、
エンジン出力を必要としないときであって、あらかじめ設定された停止条件が満足されたときにエンジンを自動停止させ、エンジンの自動停止後にあらかじめ設定された再始動条件が満足されたときにエンジンを自動始動するようにした圧縮自己着火式エンジンの制御方法であって、
前記停止条件として、エンジン冷却水温度が所定温度以上の温間時であることを含むように設定され、
前記停止条件が満足されたときは、エンジン冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、エンジン冷却水の放熱量を少なくし、
前記停止条件成立からエンジン自動停止のための燃料カットの実行までに所定の遅延時間が設定され、
前記エンジン冷却水の放熱量を少なくする制御の開始時期が、前記遅延時間の初期とされる、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、停止条件が満足されたときは、エンジン冷却水温度の放熱量を少なくする、つまりエンジン冷却水によるエンジンの冷却度合が低下されるので、自動停止中にエンジン温度が低下するのが抑制されてエンジン温度が極力高い温度に維持され、これにより自動再始動を確実に行うことが可能となり、またよりすみやかな始動を行うことが可能となる。また、本発明は、グロープラグのような消費電力を要する加熱手段を設けた場合でもその作動を極力少なくしつつエンジン温度を高温に維持することができるため、燃費の観点からも好ましいものとなる。以上に加えて、エンジン冷却水の燃焼室回りへの循環量を少なくするという簡単な手法で、例えばこの循環量を調整するウオータポンプを制御することで、エンジン冷却水の放熱量を少なくすることができる。

上記第２の解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項５、請求項６に記載のとおりである。
前記停止条件が満足されたときは、冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、ラジエタを循環するエンジン冷却水量を減少させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくする、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、エンジン冷却水のラジエタへの循環量を少なくするという簡単な手法で、例えばラジエタへの循環量を調整するサーモスタットバルブを制御することで、エンジン冷却水の放熱量を少なくすることができる。

前記停止条件が満足されたときは、冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、エンジンの燃焼室回りを循環するエンジン冷却水量を減少させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくする、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、エンジン冷却水の燃焼室回りへの循環量を少なくするという簡単な手法で、えばこの循環量を調整するウオータポンプを制御することで、エンジン冷却水の放熱量を少なくすることができる。

前記停止条件が、車速が０ないし低車速であることを含むように設定されている、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、車速が０ないし低車速時は、走行風によるエンジン冷却が殆どされない状態となるので、自動停止時のエンジン温度を極力高い温度に維持して、再始動性をより高める上で好ましいものとなる。

エンジン冷却水が、水冷式ＥＧＲクーラの冷却用を兼用しており、
前記停止条件が満足されたときは、冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、前記水冷式ＥＧＲクーラへのエンジン冷却水の流通を停止させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくする、
ようにしてある（請求項８対応）。この場合、エンジン冷却水がＥＧＲクーラに対して放熱してしまう事態を抑制してエンジン温度を極力高い温度を維持する上で好ましいものとなり、また、自動再始動時には、ＥＧＲクーラによる冷却作用を十分受けていない高温のＥＧＲガスを気筒内に供給することが可能となり、これらによって自動再始動性をさらに高めることができる。

前記目的を達成するため、本発明における制御装置にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項９に記載のように、
エンジン出力を必要としないときであって、あらかじめ設定された停止条件が満足されたときにエンジンを自動停止させ、エンジンの自動停止後にあらかじめ設定された再始動条件が満足されたときにエンジンを自動始動する制御手段を備えた圧縮自己着火式エンジンの制御装置であって、
エンジン冷却水温度を検出して、検出したエンジン冷却水温度を前記制御手段に出力する冷却水温度検出手段と、
前記制御手段によって制御され、ラジエタを循環するエンジン冷却水量を調整するバルブ手段と、
を備え、
前記停止条件として、前記冷却水温度検出手段で検出されるエンジン冷却水温度が所定温度以上の温間時であることを含むように設定され、
前記制御手段は、前記停止条件が満足されたときは、エンジン冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、前記バルブ手段を制御してラジエタを循環するエンジン冷却水量を減少させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくすると共に、エンジン冷却水の放熱量を増大させる制御を開始するときの制御開始温度を高くする、
ようにしてある。上記解決手法によれば、請求項１と請求項５とに対応した制御方法を実行するための制御装置が提供される。

エンジンの燃焼室回りを循環するエンジン冷却水量を調整するウオータポンプを備え、
前記制御手段は、前記停止条件が満足されたときは、エンジン冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、前記ウオータポンプを制御してエンジンの燃焼室回りを循環するエンジン冷却水量を減少させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくする、
ようにしてある（請求項１０対応）。この場合、エンジン冷却水のラジエタへの循環量低減と燃焼室回りの循環量低減とで、エンジン冷却水の放熱量を大幅に少なくすることが可能にすることのできる制御装置が提供される。

前記停止条件成立からエンジン停止のために燃料カットを実行するまでに所定の遅延時間が設定され、
前記制御手段は、前記エンジン冷却水の放熱量を少なくする制御を、前記遅延時間の初期に開始する、
ようにしてある（請求項１１対応）。この場合、請求項４に対応した制御方法を実行するための制御装置が提供される。

前記停止条件が、車速が０ないし低車速であることを含むように設定されている、ようにしてある（請求項１２対応）。この場合、請求項７に対応した制御方法を実行するための制御装置が提供される。

本発明によれば、圧縮自己着火式エンジンを自走停止した後の自動再始動を確実に行うことができる。

図１において、Ｅは、自動車用とされた圧縮自己着火式エンジン（ディーゼルエンジン）で、１はシリンダ、２はシリンダヘッド、３はピストンであり、ピストン３の上方に燃焼室４が構成される。燃焼室４には、吸気ポート５および排気ポート６が開口されている。この吸気ポート５は吸気弁７によって開閉され、排気ポート６は排気弁８によって開閉される。そして、燃焼室４に対しては、燃料噴射弁９から、高圧の燃料が直接噴射される。このようなエンジンＥは、例えば直列４気筒とされて、吸気ポート５および排気ポート６は、各気筒毎にそれぞれ２つづつ設けられている。

吸気通路１１は、その途中にサージタンク１２を有する。このサージタンク１２と各気筒毎の吸気ポート５とが、分岐吸気通路１３によって個々独立して接続されている。また、サージタンク１２に吸気を供給する共通吸気通路１４には、図示を略すエアクリーナが配設されると共に、エアクリーナの下流側においてスロットル弁１５が配設されている。

排気ポート６には、排気通路２１が接続されている。この排気通路２１と吸気通路１１とがＥＧＲ通路２２によって接続されている。すなわち、ＥＧＲ通路２２の上流側端が、排気通路２１のうち各気筒毎の排気ガスが集合される部分よりも下流側に開口され、ＥＧＲ通路２２の下流側端は、スロットル弁１５とサージタンク１２との間の共通吸気通路１４に開口されている。そして、このＥＧＲ通路２２には、上流側（排気通路２１側）から下流側へ順次、水冷式ＥＧＲクーラ２３，ＥＧＲバルブ２４が接続されている。

上記ＥＧＲ通路２２には、バイパス通路２５が設けられている。このバイパス通路２５は、ＥＧＲクーラ２３をバイパスするもので、その上流端はＥＧＲクーラ２３の上流側においてＥＧＲ通路２２に開口され、その下流端は、ＥＧＲクーラ２３の下流側でかつＥＧＲバルブ２４の上流側においてＥＧＲ通路２２に開口されている。そして、バイパス通路２５の下流側端部には、切換弁２６が配設されている。

上記切換弁２６は、ＥＧＲガス（排気ガス）が、ＥＧＲクーラ２３を流通する図中実線で示す開状態と、ＥＧＲクーラ２３を通らないでバイパス通路２５を流通する図中破線で示す閉状態とを選択的にとり得るようになっている。つまり、切換弁２６が開状態のときは、ＥＧＲバルブ２４に対して、ＥＧＲクーラ２３が連通される一方、バイパス通路２５が遮断される。また、上記閉状態のときは、ＥＧＲバルブ２４に対して、バイパス通路２５が連通される一方、ＥＧＲクーラ２３が遮断される。

スロットル弁１５は、基本的に全開とされるが、適宜閉弁方向に制御される。例えば、空燃比（ＥＧＲ率）調整のためにスロットル弁１５の開度が適宜変更される。また、アイドル運転時には、スロットル弁１５が閉弁方向に制御されて、充填量低下によるエンジンＥの振動抑制が行われる。さらに、排気通路２１に配設されたＤＰＦ（排気ガス中のすすを吸着する装置）の再生時にもスロットル弁１５が閉弁方向に制御され、さらにエンジンＥを停止させる際には、振動抑制のために全閉とされる。そして、エンジンＥの始動時にはスロットル弁１５は全開とされる。

図２は、エンジンＥに対する冷却水経路の一例が示される。この図２において、３１は、エンジンＥのシリンダヘッド２内（燃焼室４回り）のウオータジャケット、３２はラジエタ、３３はラジエタへ冷却風を送風するための電動式ファンである。

上記ウオータジャケット３１の出口端とラジエタ３２の入口端とが、供給経路４１によって接続され、ウオータジャケット３１の入口端とラジエタ３２の出口端とが戻り経路４２によって接続されている。この供給経路４１と戻り経路４２とが、ラジエタ３２をバイパスするバイパス経路４３によって接続されている。供給経路４１とバイパス経路４３との接続部位には、サーモスタット式の切換バルブ３５が配設されている。また、戻り経路４２には、バイパス経路４３との合流部よりもウオータジャケット３１側において、ウオータポンプ３６が配設され、このウオータポンプ３６は実施形態では電動式とされている。

ウオータポンプ３６を運転することにより、エンジン冷却水は、ウオータジャケット３１を通って、切換バルブ３５へと流れる。切換バルブ３５は、基本的に、ウオータジャケット３１からのエンジン冷却水を、その温度が所定温度（例えば８０度Ｃ）以上の場合はラジエタ３２側に流し、エンジン冷却水温度が所定温度未満のときはバイパス経路４３側に流すようになっている。そして、上記所定温度は変更（調整）可能となっている。

上記供給経路４１のうち切換バルブ３５よりもウオータジャケット３１側とバイパス経路４３とが、第２バイパス経路４４によって接続されている。この第２バイパス経路４４には、前述した水冷式ＥＧＲクーラ２３が接続されている。ウオータポンプ３６を運転する限り、エンジン冷却水は、ウオータジャケット３１およびＥＧＲクーラ２３を流通するようになっており、ウオータポンプ３６の運転を停止することによりこの流通がそれぞれ停止される。そして、ウオータポンプ３６よりも下流側（ウオータジャケット３１側）の戻り経路４２に、冷却水温度を検出する温度センサＳ４が配設されている。なお、この温度センサＳ４は、ウオータジャケット３１の出口側での供給経路４１内の温度を検出するものであってもよい。

図３は、制御系統例を示すもので、図中Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラである。このコントローラＵによって、後述のように、燃料噴射弁９，スロットル弁１５，切換弁２６，切換バルブ３５，ウオータポンプ３６およびエンジンＥを始動するためのスタータモータ５１等が制御される。また、コントローラＵには、後述する制御のために、各種センサあるいはスイッチＳ１〜Ｓ１２からの信号が入力される。センサＳ１は、車速を検出するものである。スイッチＳ２は、パーキングブレーキあるいは車両を停止あるいは減速させるためのフットブレーキの少なくとも一方が操作されているときにＯＮとされるブレーキスイッチである。スイッチＳ３は、アクセルが踏み込み操作されているときにＯＮとなるアクセルスイッチである。センサＳ４は、既述のように、エンジン冷却水温度を検出するものである。センサＳ５はバッテリ容量を検出する容量センサである。センサＳ６は、車両を減速あるいは停止させるための負圧式ブレーキの負圧室の負圧の大きさを検出するものである。センサＳ７は、ハンドル操作されているときにＯＮとなるハンドルスイッチである(舵角センサでもよい）。センサＳ８は、エアコンの作動による負荷（消費電力）を検出するものである。センサＳ９は、エンジンＥのクランク角を検出するものである。センサＳ１０は、エンジン回転数を検出するものである。センサＳ１１は、路面の傾斜角度を検出するものである。センサＳ１２は吸気温度を検出するものである。

次に、コントローラＵによるエンジンＥの自動停止と自動再始動制御について説明する。まず、自動停止条件が、例えば次のａ〜 の全ての条件を満足したときとして設定されている。
条件ａ：車速が０であること（所定車速以下の低車速としてもよい）。
条件ｂ：ブレーキ操作されていること。
条件ｃ：アクセルが踏み込み操作されていないこと。
条件ｄ：エンジン冷却水温度が所定温度（例えば８５度Ｃ）以上の温間時であること。
条件ｅ：バッテリ容量が所定値（例えば９５％）以上であること（自動再始動が不能になることの防止用）。
条件ｆ：車両を減速あるいは停止させるための負圧式ブレーキ用の負圧室に所定値以上大きな負圧が確保されていること（ブレーキの確実な確保）。
条件ｇ：ハンドル操作されていないこと（パワーステアリングによる操舵補助の確実な確保）。
条件ｈ：エアコンの負荷が所定値以下の小さいこと（バッテリの容量低下防止）
条件ｉ：路面の傾斜が、所定角度以上の上り坂でないこと。

エンジンＥの自動再始動の条件は、上記自動停止条件のうちのいずれか１つの条件が満足されなくなったときとして設定される。

次に、図４以下に示すフローチャートを参照しつつ、コントローラＵによる制御例について説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示し、また各種センサあるいはスイッチＳ１〜Ｓ１２からの信号は、制御開始時あるいは適宜の割り込みタイミングでもって読み込まれる。

まず、図４のＱ１において、自動停止の１つとなる車速が０であるか否かが判別される。このＱ１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２において、車速以外の自動停止条件が満足したか否かが判別される。このＱ２の判別でＹＥＳのときは、エンジン冷却水温度が所定の高温度（例えば９５度Ｃ）よりも低いか否かが判別される。このＱ３の判別でＹＥＳのときは、ウオータポンプ３６を停止させてエンジン冷却水の循環を全て停止させると共に、切換バルブ３５を閉じてウオータジャケット３１からのエンジン冷却水がラジエタ３２へ流れないようにされる。これにより、ウオータジャケット３１つまり燃焼室回りの温度がエンジン冷却水によって冷却される度合が極力小さくされる（エンジン冷却水の放熱量が少なくされる）。また、Ｑ３の判別でＮＯのときは、Ｑ５において、エンジン冷却水つまり燃焼室回りの温度が十分に高温であるということで、ウオータポンプ３６が運転されると共に、切換バルブ３５が開とされて、ウオータジャケット３１からのエンジン冷却水がラジエタ３２へ流れるようにされる（エンジン冷却水の放熱量が多くされる）。

上記Ｑ４あるいはＱ５の後はそれぞれ、Ｑ６において、Ｑ２の判別でＹＥＳとなった時点から、所定の遅延時間（例えば１秒）が経過したか否かが判別される。このＱ６の判別でＮＯのときはＱ６へ戻る。Ｑ６の判別でＹＥＳのときは、Ｑ７において、自動停止のために燃料噴射がカットされる。このように、自動停止条件が成立した時点（Ｑ２の判別でＹＥＳとなった時点）から所定の遅延時間が経過した後に、エンジン自動停止のための燃料カットが実行される一方、この燃料カット実行の前に、あらかじめＱ４において、エンジン冷却水の循環が停止されることになる。このような処理によって、燃焼が行われている時間内にエンジン冷却水の循環が停止されて、燃焼室回りを極力高温状態にしておく上で好ましいものとなる。

上記Ｑ７の後は、Ｑ８において、エンジン回転数が０になったか否か、つまりエンジンが停止したか否かが判別される。このＱ８の判別でＮＯのときはＱ８の判別が繰り返される。Ｑ８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ９において、ウオータポンプ３６が駆動されているか否かが判別される。このＱ９の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１０において、ウオータポンプ３６が停止される。また、Ｑ９の判別でＮＯのときは、そのまま終了される。

前記Ｑ１の判別でＮＯのとき、あるいはＱ２の判別でＮＯのときは、それぞれ、Ｑ１１において、ウオータポンプ３６が運転されると共に、温度センサＳ４で検出される冷却水温度が、Ｑ３での温度よりも低い温度に設定された所定温度（例えば８０度Ｃ）以上の高温のときはエンジン冷却水をラジエタ３２へ流し、所定温度よりも低いときはラジエタ３２への流通が阻止される（バイパス経路４３へ流れる）。このＱ１１の処理は、通常のエンジンにおけるエンジン冷却水の温度制御と同様な制御である。このＱ１１での処理は、自動停止条件の１つとなるエンジン冷却水温度が所定温度以上の高温時でかつ他の自動停止条件が満足されないときも実行されることになる（自動再始動が不用なので、エンジンの冷却性を優先した制御となる）。

図５は、自動停止された状態から、自動再始動するときの制御例を示すものである。まず、Ｑ２１において、自動再始動の条件が満足されか否かが判別される。この判別は、自動停止のいずれか１つを満足しなくなったときとされる。このＱ２１の判別でＮＯのときはＱ２１へ戻る、また、Ｑ２１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２２において、エンジンが停止しているときの圧縮気筒におけるクランク角から、その有効圧縮比が算出（推定）される。次いで、Ｑ２３において、冷却水温度と吸気温度と自動停止中の時間とから、現在の筒内温度が算出（推定）される。この後、Ｑ２４において、上記のように算出された筒内温度と有効圧縮比とから、圧縮上死点付近での筒内温度が算出（推定）される。

Ｑ２４の後、Ｑ２５において、圧縮上死点付近での筒内温度が所定値Ａ以下であるか否かが判別される。このＱ２５の判別でＹＥＳのときは、筒内温度が低温なので、Ｑ２６において、圧縮気筒にある気筒への燃料噴射が禁止される。つまり、断熱圧縮によって十分な温度にならない気筒へ燃料噴射しても失火の可能性が高くなるだけなので、次に圧縮行程にくる気筒を、自動再始動時の最初の燃料噴射を行うための気筒として選択するための処理となる。

Ｑ２５の判別でＮＯのときは、Ｑ２７において、算出された圧縮上死点付近での筒内温度が、所定値Ｂ（Ｂ＞Ａ）以下であるか否かが判別される。このＱ２７の判別でＹＥＳのときは、圧縮上死点付近での筒内温度が中温のときである。このときは、Ｑ２８〜Ｑ３１の処理によって、圧縮初期時での燃料噴射と、圧縮上死点付近での燃料噴射との分割噴射が実行される。すなわち、Ｑ２８において、噴射すべき全燃料量の一部が前噴射として燃料噴射される。次いでＱ２９において、スタータモータ５１が駆動される。この後、Ｑ３０において、前噴射された気筒のピストンが所定クランク角（圧縮上死点付近のクランク角）になるのを待って、Ｑ３１において、残りの燃料が噴射される（後噴射）。上記のような燃料の前噴射によって、圧縮上死点になるまでの時間が長く確保されるので、前噴射された燃料が気化、霧化することによる（潜熱による）筒内の温度低下よりも、燃焼室壁面からの受熱による温度上昇の方が大きくなって、圧縮上死点付近での筒内温度（混合気温度）をより高めて、圧縮自己着火を確実に行う上で好ましいものとなる。

前記Ｑ２７の判別でＮＯのときは、Ｑ３２において、スタータモータ５１を駆動し、その後Ｑ３３において圧縮上死点付近になるのをまって、Ｑ３３において燃料噴射が行われる。このＱ３２〜Ｑ３３では、筒内温度が十分に高温になっているときなので、圧縮上死点付近での一括噴射を行なうようにしてある。

図６は、自動再始動の制御のうち、エンジン冷却水温度の制御に関するものである。すなわち、Ｑ４１において、自動再始動時であると判別されたときは、Ｑ４２において、温度センサＳ４で検出される冷却水温度が、所定の高温温度（例えば９５度Ｃ）以下であるか否かが判別される。このＱ４２の判別でＹＥＳのときは、エンジン冷却水温度が比較的低いときなので、このときは、Ｑ４３において、ウオータポンプ３６を停止させると共に切換バルブ３５が閉にされる(図４におけるＱ４対応）。また、Ｑ４２の判別でＮＯのときは、Ｑ４４において、ウオータポンプ３６を駆動すると共に、切換バルブ３５を開にする（図４のＱ５対応）。

上記Ｑ４３あるいはＱ４４の後はそれぞれ、Ｑ４５において、スタータモータ５１が駆動される。この後、Ｑ４５において、完爆したか否かが判別される（例えばエンジン回転数が５００ｒｐｍ以上になったか否かが判別される）。このＱ４６の判別でＮＯのときは、Ｑ４６へ戻る。また、Ｑ４６の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４７において、ウオータポンプ３６を駆動すると共に、切換バルブ３５が開とされるときの温度を通常の基準温度（例えば８０度Ｃ）とされる（図４のＱ１１対応）。

前記Ｑ４１の判別でＮＯのときは、Ｑ４８において、運転者がキースイッチを操作することによってエンジンＥを強制始動しているか否かが判別される。このＱ４８の判別でＮＯのときはＱ４１へ戻る。また、Ｑ４８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４５に移行される。このように、エンジン冷却水の放熱量を増大させる制御の開始が、自動再始動時の冷却水温度が低いときは、高い温度に設定されることになる（Ｑ４３の処理で、Ｑ４４の処理との比較）。

図７は、自動停止するときに好ましいスロットル弁１５の制御例を示すものである。本制御例では、吸入空気量制御によって、エンジンＥが停止されたときに、一部のピストン３が確実に圧縮下死点付近に位置するようにして、その後の自動再始動のときに圧縮上死点に向けてストロークする際の有効圧縮比を十分大きくできるようにしたものである。

まず、Ｑ５１において自動停止条件が成立したことが確認されると、Ｑ５２において、燃料カットが行われる。この後、Ｑ５３においてスロットル弁１５が全閉とされる。この後、Ｑ５４において、ＴＤＣ（上死点）を通過するときのエンジン回転数が所定値（停止直前の極低回転数）以下であるか否かが判別される。このＱ５４の判別でＮＯのときは、Ｑ５４へ戻る。また、Ｑ５４の判別でＹＥＳのときは、Ｑ５５において、スロットル弁１５が全開とされる。このＱ５５の処理によって、停止直前には、筒内に極力多量の吸気が供給されるので、吸気行程にある気筒のピストン３は、筒内の多量の吸気の圧力によって吸気下死点（つまり圧縮下死点）付近に位置した状態で停止されることになる。なお、燃料カット直後からスロットル弁１５を全開にしておくことも考えられるが、この場合は、スロットル弁１５が開弁されていることによって停止までにエンジンの回転数変動が大きくなって振動抑制の上からは好ましくないものとなり、またエンジン停止までの時間も長くなってしまうことになる。よって、エンジンが停止される初期から中期にかけてはスロットル弁１５を全閉として回転数変動（振動）の抑制とすみやかな回転数低下とを行いつつ、エンジン停止直前にスロットル弁１５を全開として、一部のピストンを圧縮下死点付近で停止させるようにするのが好ましいものとなる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。自動停止時には、ウオータポンプ３６を停止させると共に、ラジエタ３２へのエンジン冷却水の流通を完全に阻止するようにしたが（放熱量をもっとも少なくする態様）、ウオータポンプ３６を運転しつつその運転能力を低下させることによって、あるいはラジエタ３２へ流通させるエンジン冷却水の量をある程度減少させる（０ではない）ことの少なくとも一方によって、エンジン冷却水の放熱量を少なくするようにしてもよい。また、自動停止と自動再始動との制御は、アイドルストップの場合に限らず、ハイブリッド車におけるエンジンの自動停止と自動再始動との制御においても同様に適用し得るものである。自動停止の条件や自動再始動の条件は、適宜設定できるものである。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明が適用されたエンジンの一例を示す簡略側面図。 図１に示すエンジンの冷却系統例を示す図。 本発明の制御系統例を示す図。 本発明の制御例を示すフローチャート。 本発明の制御例を示すフローチャート。 本発明の制御例を示すフローチャート。 本発明の制御例を示すフローチャート。

Ｕ：コントローラ
Ｓ４：温度センサ（エンジン冷却水温度検出手段）
Ｅ：エンジン
３：ピストン
４：燃焼室
９：燃料噴射弁
１１：吸気通路
２１：排気通路
２２：ＥＧＲ通路
２３：ＥＧＲクーラ
２６：切換弁
２７：ＥＧＲバルブ
３１：ウオータジャケット（シリンダヘッド）
３２：ラジエタ
３５：切換バルブ（バルブ手段）
３６：ウオータポンプ

Claims (12)

1. エンジン出力を必要としないときであって、あらかじめ設定された停止条件が満足されたときにエンジンを自動停止させ、エンジンの自動停止後にあらかじめ設定された再始動条件が満足されたときにエンジンを自動始動するようにした圧縮自己着火式エンジンの制御方法であって、
   前記停止条件として、エンジン冷却水温度が所定温度以上の温間時であることを含むように設定され、
   前記停止条件が満足されたときは、エンジン冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、エンジン冷却水の放熱量を少なくすると共にエンジン冷却水の放熱量を増大させる制御を開始するときの制御開始温度を高くする、
   ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御方法。
2. 請求項１において、
   前記停止条件が、車速が０ないし低車速であることを含むように設定されている、ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御方法。
3. 請求項２において、
   エンジン冷却水が、水冷式ＥＧＲクーラの冷却用を兼用しており、
   前記停止条件が満足されたときは、冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、前記水冷式ＥＧＲクーラへのエンジン冷却水の流通を停止させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくする、
   ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御方法。
4. エンジン出力を必要としないときであって、あらかじめ設定された停止条件が満足されたときにエンジンを自動停止させ、エンジンの自動停止後にあらかじめ設定された再始動条件が満足されたときにエンジンを自動始動するようにした圧縮自己着火式エンジンの制御方法であって、
   前記停止条件として、エンジン冷却水温度が所定温度以上の温間時であることを含むように設定され、
   前記停止条件が満足されたときは、エンジン冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、エンジン冷却水の放熱量を少なくし、
   前記停止条件成立からエンジン自動停止のための燃料カットの実行までに所定の遅延時間が設定され、
   前記エンジン冷却水の放熱量を少なくする制御の開始時期が、前記遅延時間の初期とされる、
   ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御方法。
5. 請求項４において、
   前記停止条件が満足されたときは、冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、ラジエタを循環するエンジン冷却水量を減少させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくする、ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御方法。
6. 請求項４において、
   前記停止条件が満足されたときは、冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、エンジンの燃焼室回りを循環するエンジン冷却水量を減少させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくする、ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御方法。
7. 請求項４において、
   前記停止条件が、車速が０ないし低車速であることを含むように設定されている、ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御方法。
8. 請求項７において、
   エンジン冷却水が、水冷式ＥＧＲクーラの冷却用を兼用しており、
   前記停止条件が満足されたときは、冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、前記水冷式ＥＧＲクーラへのエンジン冷却水の流通を停止させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくする、
   ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御方法。
9. エンジン出力を必要としないときであって、あらかじめ設定された停止条件が満足されたときにエンジンを自動停止させ、エンジンの自動停止後にあらかじめ設定された再始動条件が満足されたときにエンジンを自動始動する制御手段を備えた圧縮自己着火式エンジンの制御装置であって、
   エンジン冷却水温度を検出して、検出したエンジン冷却水温度を前記制御手段に出力する冷却水温度検出手段と、
   前記制御手段によって制御され、ラジエタを循環するエンジン冷却水量を調整するバルブ手段と、
   を備え、
   前記停止条件として、前記冷却水温度検出手段で検出されるエンジン冷却水温度が所定温度以上の温間時であることを含むように設定され、
   前記制御手段は、前記停止条件が満足されたときは、エンジン冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、前記バルブ手段を制御してラジエタを循環するエンジン冷却水量を減少させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくすると共に、エンジン冷却水の放熱量を増大させる制御を開始するときの制御開始温度を高くする、
   ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御装置。
10. 請求項９において、
    エンジンの燃焼室回りを循環するエンジン冷却水量を調整するウオータポンプを備え、
    前記制御手段は、前記停止条件が満足されたときは、エンジン冷却水温度以外の要因で前記停止条件が満足されない場合に比して、前記ウオータポンプを制御してエンジンの燃焼室回りを循環するエンジン冷却水量を減少させることによってエンジン冷却水の放熱量を少なくする、
    ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御装置。
11. 請求項９または請求項１０において、
    前記停止条件成立からエンジン停止のために燃料カットを実行するまでに所定の遅延時間が設定され、
    前記制御手段は、前記エンジン冷却水の放熱量を少なくする制御を、前記遅延時間の初期に開始する、
    ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御装置。
12. 請求項９ないし請求項１１のいずれか１項において、
    前記停止条件が、車速が０ないし低車速であることを含むように設定されている、ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御装置。

Images