JP5526792B2

JP5526792B2 - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP5526792B2
Application number: JP2010003572A
Authority: JP
Inventors: 雅之鐵野; 真玄丸本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-01-12
Also published as: JP2011144686A

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、自動的にエンジンを再始動させるエンジンの制御装置に関する。

従来、エンジンを自動で停止、再始動させるいわゆるアイドルストップ制御を実施するエンジンの制御装置が開発されている。

例えば、特許文献１には、エンジンの停止時に膨張行程にあったシリンダー内に燃料を噴射して燃焼させることによりエンジンを再始動させる装置が開示されている。

また、従来より、車輪に制動力を付与するブレーキ装置として、負圧を利用したマスターバックが用いられている。このブレーキ用マスターバックは、ダイヤフラムで分離された２つの負圧室を有し、一方の負圧室が通常時は負圧に維持される一方ブレーキペダルが操作された場合にはその操作量に応じて大気が導入されるよう構成されている。そして、このブレーキ用マスターバックは、プレーキペダルの操作に応じて前記一方の負圧室に大気が導入されて前記ダイヤフラムを他方の負圧室側に押圧することでブレーキペダルの操作力を倍力して車輪に制動力を付与する。

特開２００７−２１１７１０号公報

エンジンの吸気通路あるいは排気通路には、これら通路の流路面積等を変更することで通路内のガスの流通状態を変更する制御弁およびこの制御弁を開閉するための負圧式の制御弁駆動手段が設けられる場合がある。この場合において、この負圧式の制御弁駆動手段に負圧を供給する手段と、前記ブレーキ用マスターバックに負圧を供給する手段とが共通であると、負圧式の制御弁駆動手段により負圧が消費されることでブレーキ用マスターバック側に十分な負圧を供給できないおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑み、ブレーキ用マスターバックに十分な負圧を供給することができるエンジンの制御装置の提供を目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときに当該エンジンを自動停止させるとともに、予め設定されたエンジンの再始動条件が成立したときに、当該エンジンの気筒内で燃焼させてエンジンを再始動させるエンジンの制御装置において、エンジンに連設される吸気通路と排気通路の少なくとも一方に設けられて当該通路内でのガスの流通状態を変更可能な制御弁と、負圧の供給を受けて前記制御弁を駆動する制御弁駆動手段と負圧の供給を受けて車輪に制動力を付与するブレーキ用マスターバックと、前記エンジンの稼動に伴い負圧を生成して前記制御弁駆動手段および前記ブレーキ用マスターバックに共通して供給する負圧供給手段と、前記ブレーキ用マスターバックの圧力を検出する圧力検出手段と、前記制御弁駆動手段と前記負圧供給手段とに連結された負圧通路に設けられて、電力が供給されることでこの負圧通路を開通して前記負圧供給手段と前記制御弁駆動手段との間の空気の流通を許容する一方、電力供給が停止されると前記負圧通路を閉鎖して前記負圧供給手段と前記制御弁駆動手段との間の空気の流通を遮断するソレノイドバルブとを備え、前記エンジンの自動停止条件が成立し、かつ、前記圧力検出手段により検出された前記ブレーキ用マスターバックの圧力が予め設定された停止許可基準圧力以下の場合に、エンジンを自動停止させるとともに、上記ソレノイドバルブへの電力供給を停止して前記負圧通路を閉鎖し、前記エンジンの自動停止後エンジンが再始動されるまでの間、前記ブレーキ用マスターバックに負圧を供給する一方前記ソレノイドバルブへの電力供給を停止して前記負圧通路を閉鎖して前記制御弁駆動手段への負圧の供給を停止し、前記エンジンの再始動時において、前記圧力検出手段により検出された前記ブレーキ用マスターバックの圧力が予め設定された基準圧力以下の場合には、前記ソレノイドバルブに電力供給を行って前記負圧通路を開通させて前記制御弁駆動手段と前記ブレーキ用マスターバックとに負圧を供給する一方、前記圧力検出手段により検出された前記ブレーキ用マスターバックの圧力が前記基準圧力より高い場合には、前記ブレーキ用マスターバックの圧力が前記基準圧力以下となるまで前記ソレノイドバルブへの電力供給を停止して前記制御弁駆動手段への負圧の供給を停止し、前記停止許可基準圧力は、前記基準圧力よりも小さいことを特徴とするエンジンの制御装置を提供する（請求項１）。

この装置によれば、ブレーキ用マスターバックの圧力に応じて負圧供給手段による制御弁駆動手段への負圧供給状態を切り替えており、制御弁駆動手段を好適な状態としつつブレーキ用マスターバックの負圧ひいては車輪に対する制動力を確保することができる。

すなわち、この装置では、エンジンの再始動時にブレーキ用マスターバックの圧力が基準圧力以下であってブレーキ用マスターバックに負圧が十分に確保されている場合は、エンジンの再始動とともに制御弁駆動手段へ負圧を供給して前記制御弁ひいては吸気通路あるいは排気通路の流通状態をより早期に好適な状態とする一方、ブレーキ用マスターバックの圧力が基準圧力より高い場合であってブレーキ用マスターバックの負圧が十分でない場合は、エンジンの再始動後エンジンの稼動に伴って負圧供給手段がブレーキ用マスターバックに負圧を供給するに伴いブレーキ用マスターバックの負圧が十分に確保されるまで、前記制御弁駆動手段への負圧供給を停止することで、この制御弁駆動手段での負圧消費を抑えており、ブレーキ用マスターバックの負圧ひいては車輪に対する制動力を早期に確保することができる。

また、この装置では、エンジンの自動停止後エンジンの再始動までの期間、前記制御弁
駆動手段への負圧の供給が停止されており、エンジンの自動停止中にブレーキ用マスター
バックの負圧が減少するのが抑制される。
さらに、このようにすれば、エンジンの自動停止時にブレーキペダルが踏みなおされる等によりブレーキ用マスターバックの圧力が低下しても、このブレーキ用マスターバックの負圧を所定量確保することができる。そして、エンジンの再始動時にこのブレーキ用マスターバックの圧力が前記基準圧力以下となる場合であっても、その不足圧力を小さく抑えることができ、より早期に制御弁への負圧供給を再開することができる。

本発明において、前記ブレーキ用マスターバックと車輪との間に介在して、前記ブレーキ用マスターバックから出力された制動力を受けて前記車輪にブレーキ圧を付与するブレーキ圧付与手段と、前記ブレーキ圧付与手段により前記車輪に付与されたブレーキ圧を保持可能なヒルホルダ手段とを有し、前記ヒルホルダ手段は、前記エンジンの自動停止からエンジンの再始動までの期間前記ブレーキ圧を保持し、前記負圧供給手段は、前記エンジンの再始動時において前記圧力検出手段により検出された前記ブレーキ用マスターバックの圧力が予め設定された基準圧力より高い場合は、前記ブレーキ用マスターバックの圧力が前記基準圧力以下となり、かつ、前記ヒルホルダ手段による前記ブレーキ圧の保持が解除された後に、前記制御弁駆動手段への負圧の供給を開始するのが好ましい（請求項２）。

このようにすれば、前記ブレーキ圧付与手段によって車輪に付与されたブレーキ圧が前記ヒルホルダ手段により保持されており、エンジンの自動停止中に車両をより確実に停止させることができるとともに、前記ヒルホルダ手段の保持が解除されて車両が発進可能状態となったときに前記制御弁駆動手段への負圧の供給が開始されており、車両の発進時に制御弁を好適な状態に制御することができる。

また、本発明において、前記制御弁を付勢する付勢手段を有し、前記制御弁は、前記排気通路に設けられて当該排気通路の流路面積を変更可能であって、前記負圧供給手段により前記制御弁駆動手段に負圧が供給されていない状態では前記付勢手段の付勢力により前記流路面積が最大となる位置に配置されるとともに、前記制御弁駆動手段に負圧が供給された状態では当該制御弁駆動手段により前記負圧の供給に伴って前記付勢手段の付勢力に抗して前記流路面積を減少する方向に駆動されるのが好ましい（請求項３）。

排気通路に設けられる制御弁は、吸気通路に設けられる制御弁よりも、駆動時に比較的大きな負圧を必要とする。そのため、特に、この排気通路に設けられた制御弁への負圧供給をエンジンの自動停止後再始動完了まで停止させることで、この期間の負圧消費をより小さく抑えてブレーキ用マスターバックの負圧の減少をより小さく抑えることができる。

しかも、この排気通路に設けられる制御弁は、付勢手段により付勢されるという簡単な構成で、前記制御弁駆動手段に負圧が供給されていない状態において前記排気通路の流路面積が最大となる位置に配置されるよう構成されている。そのため、この構成では、この制御弁駆動手段に負圧が供給されておらず制御弁が駆動されない状態において、排気抵抗を小さくして、エンジンを容易に再始動させることができる。

また、本発明において、前記排気通路に設けられて当該排気通路を通過する排気で駆動されるタービンと、前記吸気通路に設けられて前記タービンの駆動力によって当該吸気通路を通過する吸気を昇圧するコンプレッサとを有するターボ過給機を備え、前記排気通路は、前記タービンの上流と下流とを連通して当該タービンをバイパスするバイパス通路を有し、前記制御弁は、前記バイパス通路に設けられて、当該バイパス通路の流路面積を変更するのが好ましい（請求項４）。

このようにすれば、エンジンの再始動後、前記制御弁により前記バイパス通路の流路面積が変更されて前記ターボ過給機が好適な状態とされることで、エンジンの再始動後の状態を好適な状態とすることができる。

また、本発明において、前記排気通路に設けられて当該排気通路を通過する排気で駆動されるタービンと、前記吸気通路に設けられて前記タービンの駆動力によって当該吸気通路を通過する吸気を昇圧するコンプレッサとを有するターボ過給機を備え、前記制御弁は、前記排気通路のうち前記タービンの上流に設けられて、当該タービン上流の排気通路の流路面積を変更するのが好ましい（請求項５）。

このようにすれば、エンジンの再始動後、前記制御弁により前記タービンへの排気の流量が変更されて前記ターボ過給機が好適な状態とされることで、エンジンの再始動後の状態を好適な状態とすることができる。

以上のように、本発明によれば、ブレーキ用マスターバックへの負圧を維持して車輪への制動力を確保しつつエンジン稼働時に制御弁を好適な状態に制御することができる。

本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置の概略構成図である。本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置の制御手順を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置の制御手順を示すタイミングチャートである。本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置の制御手順を示すタイミングチャートである。本発明の他の実施形態に係るエンジンの制御装置の概略構成図である。

本発明に係るエンジンの制御装置の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は前記エンジンの制御装置１００の概略構成図である。このエンジンの制御装置１００は、エンジン１と、ＥＣＵ９０と、第１ターボ過給機（ターボ過給機）３０と、第２ターボ過給機（ターボ過給機）４０と、油圧ブレーキ装置（ブレーキ圧付与手段）５０と、ブレーキ用マスターバック６０と、吸引ポンプ７０（負圧供給手段）と、各種制御弁２２ａ，２４ｂ，２６ａを有している。

前記エンジン１は、シリンダーブロック２ａとその上に載置されるシリンダーヘッド２ｂとを備えている。このシリンダーブロック２ａとシリンダーヘッド２ｂとの内部には、ピストン４が嵌挿された複数のシリンダー３が形成されている。シリンダーブロック２ａには、ピストン４に連結されたクランクシャフト６が支持されている。各ピストン４の上方にはシリンダーヘッド２ｂとの間でそれぞれ燃焼室５が区画されている。シリンダーヘッド２ｂには、各燃焼室５に連通する吸気ポート９と排気ポート１０とが形成されている。また、前記シリンダーヘッド２ｂには、吸気ポート９および排気ポート１０をそれぞれ燃焼室５から遮断するための吸気バルブ１１および排気バルブ１２と、燃焼室５に燃料を噴射するためのインジェクタ７とが取り付けられている。本実施形態では、エンジン１はディーゼルエンジンであって、前記インジェクタ７から噴射された燃料が燃焼室５で自着火することによりエンジン１が駆動される。

前記吸気ポート９には、吸気通路１５が連結されており、この吸気通路１５および吸気ポート９を通って燃焼室５内に吸気が導入される。前記排気ポート１０には排気通路１６が連結されており、この排気通路１６および排気ポート１０を通って燃焼室５から大気中に排気が導出される。

前記第１ターボ過給機３０は、吸気通路１５に設けられた第１コンプレッサ３２と排気通路１６に設けられた第１タービン３４とを有しており、第１タービン３４が排気を受けて回転することにより第１コンプレッサ３２が回転し、これにより吸気を加圧する。

同様に、前記第２ターボ過給機４０は、吸気通路１５に設けられた第２コンプレッサ４２と排気通路１６に設けられた第２タービン４４とを有しており、第２タービン４４が排気を受けて回転することにより第２コンプレッサ４２が回転し、これにより吸気を加圧する。前記第２コンプレッサ４２は、第１コンプレッサ３２よりも下流側に設けられており、前記第２タービン４４は、第１タービン３４よりも上流側に設けられている。

前記吸気通路１５には、前記第２コンプレッサ４２の上流部分と下流部分とを連結してこの第２コンプレッサ４２をバイパスする吸気バイパス通路１５ａが設けられている。また、排気通路１６には、前記第２タービン４４の上流部分と下流部分とを連結してこの第２タービン４４バイパスする第２排気バイパス通路（バイパス通路）１６ａと、この第２排気バイパス通路１６ａよりも下流側において、前記第１タービン３４の上流部分と下流部分とを連結してこの第１タービン３４をバイパスする第１排気バイパス通路（バイパス通路）１６ｂとが設けられている。

前記吸気バイパス通路１５ａには、前記制御弁の一つであるバイパスバルブ２２ａが設けられている。このバイパスバルブ２２ａは、前記吸気バイパス通路１５ａを開閉してこの吸気バイパス通路１５ａの流路面積を変更することで、吸気バイパス通路１５ａを通過する吸気量ひいては前記第１コンプレッサ３２に流入する吸気量を変更する。

前記第２排気バイパス通路１６ａには、前記制御弁の一つであるレギュレートバルブ２４ａが設けられている。このレギュレートバルブ２４ａは、前記第２排気バイパス通路１６ａを開閉してこの第２排気バイパス通路１６ａの流路面積を変更することで、第２排気バイパス通路１６ａを通過する排気量を変更する。この排気量の変更に伴い、前記第２タービン４４に流入する排気量すなわち第２タービン４４の回転力ひいては前記第２コンプレッサ４２の回転力が変更され吸気の過給圧が変更される。

前記第２排気バイパス通路１６ｂには、前記制御弁の一つであるウエストゲートバルブ２６ａが設けられている。このウエストゲートバルブ２６ａは、前記第２排気バイパス通路１６ｂを開閉してこの第２排気バイパス通路１６ｂの流路面積を変更することで、この第２排気バイパス通路１６ｂを通過する排気量を変更する。この排気量の変更に伴い、前記第１タービン３４に流入する排気量すなわち第１タービン３４の回転力ひいては前記第１コンプレッサ３２の回転力が変更され吸気の過給圧が変更される。

前記、バイパスバルブ２２ａとレギュレートバルブ２４ａとウエストゲートバルブ２６ａとは、いずれも負圧式バルブアクチュエータ（制御弁駆動手段）２２ｂ，２４ｂ，２６ｂにより駆動される。これら負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂは、それぞれ負圧室を有しており、これら負圧室が負圧とされることで前記バイパスバルブ２２ａ、レギュレートバルブ２４ａ、ウエストゲートバルブ２６ａをそれぞれ駆動する。

前記バイパスバルブ２２ａ、レギュレートバルブ２４ａ、およびウエストゲートバルブ２６ａは、それぞれスプリング（付勢手段，不図示）により開き側に付勢されており、前記負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂは、このスプリングの付勢力に抗してこれらバルブ２２ａ，２４ａ，２６ａを閉じ側に駆動する。すなわち、これらバルブ２２ａ，２４ａ，２６ａは、各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ、２４ｂ、２６ｂの負圧室が大気圧とされることで前記スプリングの付勢力により全開位置すなわち各バイパス通路１５ａ，１６ａ，１６ｂの流路面積が最大となる位置に配置される一方、各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの負圧室の圧力が低下するすなわち負圧室の負圧が大きくなるのに伴って前記流路面積を減少する方向に駆動される。

このように、前記バルブ２２ａ，２４ａ，２６ａは、負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂにより駆動されていない状態では全開となるいわゆるノーマリーオープンタイプのバルブである。従って、この負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂにより駆動されていない状態では、前記吸気バイパス通路１５ａ、第１排気バイパス通路１６ａ、第２排気バイパス通路１６ｂのいずれもが開放される。その結果、吸気は抵抗の大きい前記第１コンプレッサ３２側を通ることなくこの吸気バイパス通路１５ａを通ってシリンダー３内に流入することができ、シリンダー３から排出された排気は、抵抗の大きい前記第１タービン３４および第２タービン４４を通ることなくこれら排気バイパス通路１６ａ，１６ｂを通って大気中に流出することができる。そのため、これら負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの故障等により各バルブ２２ａ，２４ａ，２６ａが駆動されない場合においてもエンジン１は容易に駆動される。なお、負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂによる駆動状態では、前記バルブ２２ａ，２４ａ，２６ａの開度は運転条件に応じて適宜変更される。

前記油圧ブレーキ装置５０は、ブレーキペダルの操作に応じて車輪８０にブレーキ圧を付与するものである。この油圧ブレーキ装置５０は、油圧ブレーキ装置５０に含まれる油圧シリンダー内のピストンがブレーキペダルの操作量に応じて駆動されることで、車輪８０に押しつけられるブレーキシュー等に所定の油圧すなわちブレーキ圧を付与し、このブレーキシュー等を介して車輪８０に制動力を加える。この油圧ブレーキ装置５０には、車輪８０側への油圧供給通路５２を遮断してこの車輪８０に加えられるブレーキ圧を保持するためのヒルホルダ（ヒルホルダ手段）８８が設けられている。このヒルホルダ８８は、ソレノイドバルブ等の電動式アクチュエータにより駆動されて、前記油圧供給通路５２を遮断することで、前記油圧シリンダー内の油圧が低下した場合にも車輪８０側へのブレーキ圧を保持して車両の制動力を保持する。

前記ブレーキ用マスターバック６０は、いわゆる倍力装置であって、ブレーキペダルの操作力を倍力して前記油圧ブレーキ装置５０に伝達する。このブレーキ用マスターバック６０は、ダイヤフラムで分離された２つの負圧室を有し、その一方のペダル側負圧室にプレーキペダルの操作に応じて大気が導入されて前記ダイヤフラムを他方の車輪側負圧室側に押圧するよう構成されており、この押圧力によって前記油圧ブレーキ装置５０のピストンが押圧される。このように、このブレーキ用マスターバック６０は、前記油圧ブレーキ装置５０にプレーキペダルの操作力を伝達してこの油圧ブレーキ装置５０等を介して車輪８０に制動力を加える。ここで、このブレーキ用マスターバック６０は、前記ブレーキペダルが操作される毎に前記ペダル側負圧室に大気を導入するよう構成されている。そのため、このペダル側負圧室に新たな負圧が供給されない状態では、ブレーキペダルが踏み込まれる度にペダル側負圧室の負圧は所定量ずつ低下していく。

前記ブレーキ用マスターバック６０には、前記ペダル側負圧室の圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）６２が設けられている。この圧力センサ６２の検出信号は前記ＥＣＵ９０に送られる。

前記吸引ポンプ７０は、前記負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの各負圧室および前記ブレーキ用マスターバック６０のペダル側負圧室の空気を吸引してこれら各負圧室に負圧を供給するためのものである。前記負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの各負圧室に連結された各負圧通路２２ｃ，２４ｃ，２６ｃと、ブレーキ用マスターバック６０のペダル側負圧室に連結された負圧通路６１とは互いに連通して前記吸引ポンプ７０に連結されている。前記吸引ポンプ７０は、エンジン１のクランクシャフト６に連結されており、エンジン１の回転とともに回転して吸引力すなわち負圧を生成する。

前記ＥＣＵ９０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行するためのＣＰＵと、ＲＡＭやＲＯＭからなりプログラム及びデータを格納するメモリと、各種信号の入出力を行なうＩ／Ｏバスとを備えている。このＥＣＵ９０は、前記Ｉ／Ｏバスを介して前記ブレーキ用マスターバック６０のペダル側負圧室の圧力を検出する圧力センサ６２等の各種センサからの検出信号を受け、この検出信号に基づき種々の演算をおこなうとともに、前記負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂ、前記ヒルホルダ８８、および前記インジェクタ７等の各アクチュエータを制御するためのものである。

このＥＣＵ９０による本エンジンの制御装置１００の制御手順を、図２のフローチャート、図３および図４のタイミングチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１にて、イグニッションキーの操作によらずにエンジン１を自動停止させるエンジンの自動停止条件が成立したかどうかを判定する。この自動停止条件は、例えば、車速が所定値（例えば０）以下で、ブレーキペダル操作がなされているといった条件である。

このステップＳ１での判定がＮＯすなわち自動停止条件が成立していない場合は、ステップＳ１を繰り返す。一方、このステップＳ１での判定がＹＥＳすなわち自動停止条件が成立した場合は、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、前記圧力センサ６２で検出されたブレーキ用マスターバック６０の圧力が第１基準圧力（停止許可基準圧力）Ｐ１以下であるかどうか、すなわち、ブレーキ用マスターバック６０の負圧が所定値以上であるかどうかが判定する。この第１基準圧力Ｐ１は、ブレーキペダルが１回踏み直されてブレーキ用マスターバック６０の負圧が所定量低下しても車輪８０に車輪８０の回転を不能とする制動力を付与できるような値に設定されている。この第１基準圧力Ｐ１は、例えば、大気圧−４００ｍｍＨｇ（約４８ｋＰａ）に設定されている。

このステップＳ２での判定がＮＯの場合すなわちブレーキ用マスターバック６０の負圧が十分でない場合は、再びステップＳ１に戻る。一方、この判定がＹＥＳの場合すなわちブレーキ用マスターバック６０の負圧が確保されており車両の停止を維持可能であると判定された場合は、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、エンジン１を自動停止させるアイドルストップ制御を実施する。具体的には、インジェクタ７による燃料噴射を停止して、エンジン１を自動停止させる。燃料噴射が停止されることでエンジン１はしばらく後に停止する。また、インジェクタ７による燃料噴射停止とともに、次の再始動に備えて、エンジン１の停止位置を所定の位置に制御する。本実施形態では、圧縮行程にあるピストン４が下死点に近い位置で停止すようにエンジン１への負荷の変更等を行う。

次に、ステップＳ４にて、エンジン１が停止しているかどうかを判定する。具体的には、エンジン１の回転数が０以下であるかどうかを判定する。ステップＳ４での判定がＹＥＳすなわちエンジン１が停止したと判定されると、ステップＳ５に進む。この判定がＮＯの場合はステップＳ４を繰り返す。

ステップＳ５では、前記ヒルホルダ８８を駆動して前記車輪８０側へのブレーキ圧を保持する。具体的には、このヒルホルダ８８を駆動する前記電動式アクチュエータを通電してヒルホルダ８８により前記油圧供給通路５２を遮断する。

次に、ステップＳ６にて、前記負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂへの負圧供給を停止する。すなわち、各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの負圧室を大気圧とする。本実施形態では、各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂと吸引ポンプ７０との間にソレノイドバルブ２２ｄ，２４ｄ，２６ｄが設けられている。これらソレノイドバルブ２２ｄ，２４ｄ，２６ｄは、各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの負圧室に連結された前記負圧通路２２ｃ，２４ｃ，２６ｃの連通先を吸引ポンプ７０側と大気側とに切り替えるものであり、電力が供給された状態ではこれら負圧通路２２ｃ，２４ｃ，２６ｃと吸引ポンプ７０とを連通し、電力の供給が停止されることでこれら負圧通路２２ｃ，２４ｃ，２６ｃと大気側とを連通する。本ステップＳ６では、各ソレノイドバルブ２２ｄ，２４ｄ，２６ｄの電力供給を停止して前記負圧通路２２ｃ，２４ｃ，２６ｃを大気側に切り替えることで各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの負圧室を大気圧とする。前記各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの負圧室が大気圧とされることで、前記バイパスバルブ２２ａ、レギュレートバルブ２４ａおよびウエストゲートバルブ２６ａは、それぞれ負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂからの駆動力を失い前記スプリングの付勢力により全開となる。

なお、本ステップＳ６はエンジン１の自動停止状態で実施されている。このエンジン１の自動停止状態では、イグニッションキーがオフに操作されてエンジン１が停止された場合と異なり、前記ソレノイドバルブへの通電は可能であり、このステップＳ６では、この通電可能状態において前記ソレノイドバルブへの電力を遮断する。

ここで、エンジン１の停止に伴い前記吸引ポンプ７０は停止し、この吸引ポンプ７０により前記ブレーキ用マスターバック６０および各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂへの負圧供給は停止する。そのため、エンジン１の停止状態において、各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂにそれぞれ連結された前記負圧通路２２ｃ，２４ｃ，２６ｃと吸引ポンプ７０とが連通して負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの負圧室が負圧に維持されていると、図３の鎖線で示すように、各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの負圧室内に各バルブ２２ａ，２４ａ，２６ａ側から空気が漏れ入ることでブレーキ用マスターバック６０側の負圧通路６１に空気が漏れ入り、ブレーキ用マスターバック６０の負圧室の負圧が低下するおそれがある。図３において、ブレーキ用マスターバック６０の負圧のグラフの実線は、エンジン１の自動停止時にブレーキペダルが１回踏みなおされた場合のブレーキ用マスターバック６０の負圧の変化を示しており、鎖線は、この変化に対してさらに前記空気の漏入によりブレーキ用マスターバックの負圧が低下することを示している。

これに対して、本エンジンの制御装置１００では、エンジン１の停止とともに前述のように負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂへの負圧供給を停止して負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂに連結された負圧通路２２ｃ，２４ｃ，２６ｃと吸引ポンプ７０とを遮断している。そのため、ブレーキ用マスターバック６０への空気の漏入が抑制されて、ブレーキ用マスターバック６０の負圧室の負圧が維持される。

次に、ステップＳ７にて、エンジンの再始動条件が成立したかどうかを判定する。例えば、アクセルペダルの踏み込み量が所定値以上であれば、このエンジンの再始動条件が成立したと判定される。この判定がＮＯの場合はステップＳ７を繰り返し、この判定がＹＥＳとなるとステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、前記圧力センサ６２で検出されたブレーキ用マスターバック６０のペダル側負圧室の圧力が第２基準圧力（基準圧力）Ｐ２以下であるかどうかを判定する。この第２基準圧力Ｐ２は、ブレーキ用マスターバック６０により車輪８０に車輪８０の回転を不能とする制動力を付与できる最小限の値であって前記第１基準圧力Ｐ１より小さい値に設定されている。この第２基準圧力Ｐ２は、例えば、大気圧−２００ｍｍＨｇ（約７５ｋＰａ）に設定されている。

このステップＳ８での判定がＹＥＳの場合、すなわち、ブレーキ用マスターバック６０の圧力が第２基準圧力Ｐ２以下であり、ブレーキ用マスターバック６０の負圧が十分に確保されている場合には、ステップＳ９に進みステップＳ９〜Ｓ１１を実行する。一方、このステップＳ８での判定がＮＯの場合、すなわち、ブレーキ用マスターバック６０の負圧が十分でない場合には、ステップＳ１２に進み、ステップＳ１２〜Ｓ１７を実行する。

前記ステップＳ２において、エンジン１の自動停止は、ブレーキ用マスターバック６０の圧力がブレーキペダルが１回踏み直されたとしても車輪８０に車輪８０の回転を不能とする制動力を付与できるような第１基準圧力値以下の場合にのみ実行されている。従って、ブレーキペダルの踏み直しが１回以下の場合、また、ブレーキ用マスターバック６０への大気の漏入が少ない場合には、ブレーキ用マスターバック６０の負圧は十分に維持され、ブレーキ用マスターバック６０の圧力は前記第２基準圧力Ｐ２以下に維持されて前記ステップＳ８でＹＥＳと判定される。一方、ブレーキペダルの踏み直しが２回以上行なわれた場合、また、ブレーキ用マスターバック６０に大気が漏入した場合には、図４に示すように、エンジン１の自動停止中にブレーキ用マスターバック６０の負圧が低下してブレーキ用マスターバック６０の圧力が前記第２基準圧力Ｐ２を超える結果、前記ステップＳ８でＮＯと判定される。

ステップＳ９では、エンジン１を再始動させる再始動制御が実施される（図３の時刻ｔ１）。具体的には、スターターモータを駆動してクランクシャフト６を強制回転させるとともに、インジェクタ７による燃料噴射を開始する。本実施形態では、エンジン１の自動停止時に圧縮行程で停止したシリンダー３内に燃料を噴射する。前述のように、この圧縮行程で停止したシリンダー３内のピストン４は下死点近傍に位置している。そのため、スターターモータによるクランクシャフト６の強制回転に伴いシリンダー３内の空気は十分に圧縮され、このシリンダー３内にて燃料は確実に自着火し、エンジン１は再始動する。

エンジン１が再始動してクランクシャフト６が回転を再開すると、クランクシャフト６の回転に伴って前記吸引ポンプ７０は稼動する。そのため、エンジン１の再始動後はブレーキ用マスターバック６０の負圧は上昇する。

前記ステップＳ９とほぼ同時にステップＳ１０が実施される。このステップＳ１０では、エンジン１の再始動条件が成立して車両が発進状態となるのに合わせて、前記ヒルホルダ８８を解除する。具体的には、ヒルホルダ８８を駆動する電動アクチュエータへの通電を解除して、このヒルホルダ８８によるブレーキ圧の保持を解除する。このステップＳ１０は、ステップＳ９とほぼ同時に実施される。

また、前記ステップＳ９およびステップＳ１０とほぼ同時にステップＳ１１が実施される。このステップＳ１１では、前記負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂへの負圧の供給を開始する。すなわち、負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの上流に設けられた各ソレノイドバルブ２２ｄ，２４ｄ，２６ｄを通電して、負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂの負圧室と吸引ポンプ７０とを連通してこれら負圧室へ負圧の供給を再開する。本実施形態では、図３に示すように、これら負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂは、負圧の供給に伴って前記バイパスバルブ２２ａ、レギュレートバルブ２４ａおよびウエストゲートバルブ２６ａ全てを全閉位置に駆動する。

このように、前記ステップＳ８での判定がＹＥＳであってブレーキ用マスターバック６０の負圧が十分に確保されている場合には、エンジン１の再始動とほぼ同時に負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂへの負圧供給を開始して前記バイパスバルブ２２ａ、レギュレートバルブ２４ａおよびウエストゲートバルブ２６ａは全て全閉となる。これにより、第１ターボ過給機３０と第２ターボ過給機４０とが早期に駆動されるため、再始動後の過給圧が高められ加速性が向上する。

一方、前記ステップＳ８での判定がＮＯの場合に進むステップでは、まず、ステップＳ１２にて前記ステップＳ１０と同様のエンジン１の再始動制御を実施する（図４の時刻ｔ１１）。次に、ステップＳ１３にて、ヒルホルダ８８を解除する。そして、ステップＳ１４にてエンジン１の再始動が完了したかどうかを判定する。具体的には、エンジン１の回転数が所定値Ｎ１以上の場合に再始動が完了したと判定する。前記所定値は、例えば、５００ｒｐｍに設定されている。このエンジン１の回転数は、エンジン１に取り付けられたクランク角センサ等により検出する。このステップＳ１４での判定がＹＥＳとなりエンジン１の再始動が完了すると（図４の時刻ｔ１２）、ステップＳ１５に進む。一方、この判定がＮＯの場合はステップＳ４を繰り返す。

ステップＳ１５では、ヒルホルダ８８が解除されたかどうかを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ１６に進む。一方、この判定がＮＯの場合はステップＳ１５を繰り返す。

次に、ステップＳ１６にて、ブレーキ用マスターバック６０のペダル側負圧室の圧力が第２基準圧力Ｐ２以下であるかどうかを判定する。前述のように、エンジン１の再始動に伴い前記吸引ポンプ７０は稼動しており、エンジン１の再始動後はブレーキ用マスターバック６０の負圧は徐々に上昇しており、所定時間の後ブレーキ用マスターバック６０の圧力は第２基準圧力Ｐ２以下となる。ここで、本実施形態では、前記ステップＳ２にて、ブレーキ用マスターバック６０の圧力が前記第２基準圧力Ｐ２よりも低い第１基準圧力Ｐ１以下の場合にエンジン１の自動停止を行っており、ブレーキ用マスターバック６０の第２基準圧力Ｐ２に対する不足量は小さく抑えられている。そのため、エンジン１の再始動後、ブレーキ用マスターバック６０の圧力は早期に第２基準圧力Ｐ２以下に低下する。

このステップＳ１６での判定がＹＥＳの場合、すなわち、エンジン１の稼動に伴い吸引ポンプ７０によりブレーキ用マスターバック６０に十分な負圧が供給されると、前記負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂへの負圧の供給を開始し、これら負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂにより前記バイパスバルブ２２ａ、レギュレートバルブ２４ａおよびウエストゲートバルブ２６ａ全てを全閉位置に駆動する。一方、このステップＳ１６での判定がＮＯの場合は、ステップＳ１６を繰り返す。

このように、前記ステップＳ８での判定がＮＯであってブレーキ用マスターバック６０の負圧が十分に確保されていない場合には、エンジン１の再始動後吸引ポンプ７０の稼動に伴ってブレーキ用マスターバック６０の負圧が十分に確保されるまでの間、前記負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂへの負圧供給を停止して、ブレーキ用マスターバック６０の負圧供給のみを行なう。これにより、ブレーキ用マスターバック６０の負圧が早期に確保されるため、車両の安全性能が高められる。

以上のように、本エンジンの制御装置１００によれば、エンジン１の再始動時にブレーキ用マスターバック６０の圧力が第２基準圧力以下であってブレーキ用マスターバック６０の負圧が十分に確保されている場合は、エンジン１の再始動とともに負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂへの負圧を供給してエンジン１の再始動とともに前記バイパスバルブ２２ａ、レギュレートバルブ２４ａ、ウエストゲートバルブ２６ａを好適な状態に制御することができるとともに、エンジン１の再始動時にブレーキ用マスターバック６０の圧力が第２基準圧力以上の場合は、エンジン１の再始動後ブレーキ用マスターバック６０の負圧が十分に確保されるまで負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂへの負圧供給を停止して、ブレーキ用マスターバック６０の負圧ひいては車輪８０に対する制動力を早期に確保することで車両の安全性を確保することができる。

ここで、前記ステップＳ１１をエンジン１の再始動が完了した後に実施してもよい。すなわち、エンジン１の再始動時にブレーキ用マスターバック６０の圧力が第２基準圧力Ｐ２以下の場合において、前記エンジン１の再始動が完了した後に前記負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂに負圧供給を開始してもよい。ただし、エンジン１の再始動とほぼ同時にこれら負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂへの負圧供給を開始すれば、前記第１ターボ過給機３０および第２ターボ過給機４０を早期に駆動させて再始動後の加速性を向上させることができる。

また、前記吸引ポンプ７０により負圧が供給される負圧式バルブアクチュエータにより駆動される制御弁は前記バイパスバルブ２２ａ、レギュレートバルブ２４ａ、ウエストゲートバルブ２６ａに限らない。例えば、図５に示すように、前記第１タービン３４および第２タービン４４の代わりに、タービン１３４の翼に導入される排気量を変更可能なバルブ１３４ａが設けられたいわゆるＶＧＴ（ＶａｒｉａｂｌｅＧｅｏｍｅｔｒｙＴｕｒｂｏ）を設け、この排気量を変更するバルブ１３４ａを前記吸引ポンプ７０により負圧が供給される負圧式バルブアクチュエータにより駆動するよう構成してもよい。

この場合には、エンジン１の再始動後前記ブレーキ用マスターバックの圧力が前記基準圧力以下となるまでこの負圧式バルブアクチュエータ１３４ｂへの負圧供給を停止し、前記ブレーキ用マスターバックの圧力が前記基準圧力以下となった後、この負圧式バルブアクチュエータ１３４ｂへ負圧を供給する。そして、この負圧式バルブアクチュエータ１３４ｂにより前記バルブ１３４ａを閉じ側に制御してタービン１３４に流入する排気を絞り流速を増大させることでタービン１３４の過給効率を高めて加速性を高めるよう構成する。

また、前記制御弁を、前記吸気ポート１１に設けられてシリンダー３内に流入する吸気にスワールを付与するためのＳＣＶ（ＳｗｉｒｌＣｏｎｔｒｏｌＶａｌｖｅ）等としてもよい。

また、前記ヒルホルダ８８をエンジン１の自動停止時に駆動させる制御を省略してもよい。ただし、ヒルホルダ８８をエンジン１の自動停止時に駆動させて、車輪８０へのブレーキ圧を保持するよう構成すれば、車輪８０をより確実に停止させることができる。

また、前記エンジン１は、ディーゼルエンジンに限らず、火花点火式エンジンでもよい。この場合には、エンジン１の駆動とともに吸気通路１５内に負圧が生成されるため、前記吸引ポンプ６０を省略して、この吸気通路１５と前記ブレーキ用マスターバック６０および各負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂとを連結して吸気通路１５で生成された負圧をこれらブレーキ用マスターバック６０および負圧式バルブアクチュエータ２２ｂ，２４ｂ，２６ｂ等に供給するのが好ましい。また、前記エンジン１の再始動時において、エンジン１の自動停止時に膨張行程にあったシリンダー３内から燃焼を開始させるようするのが好ましい。

１エンジン
１５吸気通路
１６排気通路
２２ａ吸気バイパスバルブ（制御弁）
２２ｂ負圧式バルブアクチュエータ（制御弁駆動手段）
２４ａレギュレートバルブ（制御弁）
２４ｂ負圧式バルブアクチュエータ（制御弁駆動手段）
２６ａウエストゲートバルブ（制御弁）
２６ｂ負圧式バルブアクチュエータ（制御弁駆動手段）
３０第１ターボ過給機（ターボ過給機）
３２第１コンプレッサ（コンプレッサ）
３４第１タービン（タービン）
４０第２ターボ過給機（ターボ過給機）
４２第２コンプレッサ（コンプレッサ）
４４第２タービン（タービン）
５０油圧ブレーキ装置（ブレーキ圧付与手段）
６０ブレーキ用マスターバック
６２圧力センサ（圧力検出手段）
７０吸引ポンプ（負圧供給手段）
８８ヒルホルダ（ヒルホルダ手段）
９０ＥＣＵ
１００エンジンの制御装置

Claims

予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときに当該エンジンを自動停止させるとともに、予め設定されたエンジンの再始動条件が成立したときに、当該エンジンの気筒内で燃焼させてエンジンを再始動させるエンジンの制御装置において、
エンジンに連設される吸気通路と排気通路の少なくとも一方に設けられて当該通路内でのガスの流通状態を変更可能な制御弁と、
負圧の供給を受けて前記制御弁を駆動する制御弁駆動手段と
負圧の供給を受けて車輪に制動力を付与するブレーキ用マスターバックと、
前記エンジンの稼動に伴い負圧を生成して前記制御弁駆動手段および前記ブレーキ用マスターバックに共通して供給する負圧供給手段と、
前記ブレーキ用マスターバックの圧力を検出する圧力検出手段と、
前記制御弁駆動手段と前記負圧供給手段とに連結された負圧通路に設けられて、電力が供給されることでこの負圧通路を開通して前記負圧供給手段と前記制御弁駆動手段との間の空気の流通を許容する一方、電力供給が停止されると前記負圧通路を閉鎖して前記負圧供給手段と前記制御弁駆動手段との間の空気の流通を遮断するソレノイドバルブとを備え、
前記エンジンの自動停止条件が成立し、かつ、前記圧力検出手段により検出された前記ブレーキ用マスターバックの圧力が予め設定された停止許可基準圧力以下の場合に、エンジンを自動停止させるとともに、上記ソレノイドバルブへの電力供給を停止して前記負圧通路を閉鎖し、
前記エンジンの自動停止後エンジンが再始動されるまでの間、前記ブレーキ用マスターバックに負圧を供給する一方前記ソレノイドバルブへの電力供給を停止して前記負圧通路を閉鎖して前記制御弁駆動手段への負圧の供給を停止し、
前記エンジンの再始動時において、前記圧力検出手段により検出された前記ブレーキ用マスターバックの圧力が予め設定された基準圧力以下の場合には、前記ソレノイドバルブに電力供給を行って前記負圧通路を開通させて前記制御弁駆動手段と前記ブレーキ用マスターバックとに負圧を供給する一方、前記圧力検出手段により検出された前記ブレーキ用マスターバックの圧力が前記基準圧力より高い場合には、前記ブレーキ用マスターバックの圧力が前記基準圧力以下となるまで前記ソレノイドバルブへの電力供給を停止して前記制御弁駆動手段への負圧の供給を停止し、
前記停止許可基準圧力は、前記基準圧力よりも小さいことを特徴とするエンジンの制御装置。
請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記ブレーキ用マスターバックと車輪との間に介在して、前記ブレーキ用マスターバックから出力された制動力を受けて前記車輪にブレーキ圧を付与するブレーキ圧付与手段と、
前記ブレーキ圧付与手段により前記車輪に付与されたブレーキ圧を保持可能なヒルホルダ手段とを有し、
前記ヒルホルダ手段は、前記エンジンの自動停止からエンジンの再始動までの期間前記ブレーキ圧を保持し、
前記負圧供給手段は、前記エンジンの再始動時において前記圧力検出手段により検出された前記ブレーキ用マスターバックの圧力が予め設定された基準圧力より高い場合は、前記ブレーキ用マスターバックの圧力が前記基準圧力以下となり、かつ、前記ヒルホルダ手段による前記ブレーキ圧の保持が解除された後に、前記制御弁駆動手段への負圧の供給を開始することを特徴とするエンジンの制御装置。
請求項１または２に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御弁を付勢する付勢手段を有し、
前記制御弁は、前記排気通路に設けられて当該排気通路の流路面積を変更可能であって、前記負圧供給手段により前記制御弁駆動手段に負圧が供給されていない状態では前記付勢手段の付勢力により前記流路面積が最大となる位置に配置されるとともに、前記制御弁駆動手段に負圧が供給された状態では当該制御弁駆動手段により前記負圧の供給に伴って前記付勢手段の付勢力に抗して前記流路面積を減少させる方向に駆動されることを特徴とするエンジンの制御装置。
請求項３に記載のエンジンの制御装置において、
前記排気通路に設けられて当該排気通路を通過する排気で駆動されるタービンと、前記吸気通路に設けられて前記タービンの駆動力によって当該吸気通路を通過する吸気を昇圧するコンプレッサとを有するターボ過給機を備え、
前記排気通路は、前記タービンの上流と下流とを連通して当該タービンをバイパスするバイパス通路を有し、
前記制御弁は、前記バイパス通路に設けられて、当該バイパス通路の流路面積を変更することを特徴とするエンジンの制御装置。
請求項３に記載のエンジンの制御装置において、
前記排気通路に設けられて当該排気通路を通過する排気で駆動されるタービンと、前記吸気通路に設けられて前記タービンの駆動力によって当該吸気通路を通過する吸気を昇圧するコンプレッサとを有するターボ過給機を備え、
前記制御弁は、前記排気通路のうち前記タービンの上流に設けられて、当該タービン上流の排気通路の流路面積を変更することを特徴とするエンジンの制御装置。