JP5527612B2 - Engine rotation stop control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン回転停止位置(停止クランク角)を制御する機能を備えたエンジン回転停止制御装置に関する発明である。 The present invention relates to an engine rotation stop control device having a function of controlling an engine rotation stop position (stop crank angle).
近年、例えば、特許文献1(特開2010−43534号公報)に記載されているように、エンジン自動停止・始動システム(アイドルストップシステム)を搭載した車両では、再始動性を向上させるために、エンジン停止時(アイドルストップ時)にエンジン回転停止位置(停止クランク角)を始動に適したクランク角範囲に制御することを目的として、エンジン回転が目標停止クランク角で停止するようにエンジン回転挙動の目標軌道を算出し、エンジン回転を停止させる際に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように電動機(例えばオルタネータ)のトルクを制御するようにしたものがある。 In recent years, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-43534), in a vehicle equipped with an engine automatic stop / start system (idle stop system), in order to improve restartability, In order to control the engine rotation stop position (stop crank angle) to a crank angle range suitable for starting when the engine is stopped (idle stop), the engine rotation behavior is controlled so that the engine rotation stops at the target stop crank angle. There is a method in which a target trajectory is calculated and the torque of an electric motor (eg, an alternator) is controlled so that the actual engine rotational behavior matches the target trajectory when the engine rotation is stopped.
また、特許文献2(特開2007−231786号公報)に記載されているように、エンジン回転を停止させる際に、エンジンの燃焼停止前にエアコンを停止すると共にオルタネータの発電を停止して負荷を解除すると同時に点火時期を遅角することで、負荷の変動によるエンジンの吹け上がり(エンジン回転速度の上昇)を防止した後、エンジンの燃焼を停止するようにしたものがある。 Further, as described in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-231786), when stopping the engine rotation, the air conditioner is stopped before the combustion of the engine is stopped, and the power generation of the alternator is stopped to reduce the load. In some cases, the ignition timing is retarded at the same time as release to prevent engine blow-up (increase in engine rotation speed) due to load fluctuations, and then engine combustion is stopped.
ところで、エンジンの燃焼停止後のエンジン回転の低下速度は、変速機側のロストルク等によっても左右されるため、トルクコンバータ付きの自動変速機(例えば無段変速機)を搭載した車両では、手動変速機を搭載した車両に比べて、エンジンの燃焼停止後のエンジン回転の低下速度が速くなる傾向がある。このように、エンジンの燃焼停止後のエンジン回転の低下速度が比較的速い車両では、実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように電動機(例えばオルタネータ)のトルクを制御する期間を十分に確保することが困難である。 By the way, the rate of decrease in engine rotation after the combustion of the engine is stopped depends on the loss torque on the transmission side, etc. Therefore, in vehicles equipped with an automatic transmission with a torque converter (for example, a continuously variable transmission) Compared to a vehicle equipped with a machine, there is a tendency that the rate of decrease in engine rotation after the combustion of the engine stops increases. As described above, in a vehicle in which the rate of decrease in engine rotation after engine combustion is stopped is relatively fast, a sufficient period for controlling the torque of the electric motor (eg, alternator) to ensure that the actual engine rotation behavior matches the target trajectory is ensured. Is difficult.
そこで、本出願人は、エンジン回転を停止させる際に、エンジンの燃焼停止前(燃焼中)に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように点火時期を制御するシステムを研究している。しかし、例えば、エンジン停止要求時に、負荷の変動によるエンジンの吹け上がり防止等のために点火時期が既に遅角されている場合(上記特許文献1参照)には、失火限界までの遅角余裕量が少ないため、実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように点火時期を遅角しようとしても、点火時期を十分に遅角することができず、実エンジン回転挙動の目標軌道への収束性が悪化してしてまう可能性がある。
Therefore, the present applicant has been researching a system for controlling the ignition timing so that the actual engine rotation behavior is matched with the target trajectory before stopping the combustion of the engine (during combustion) when stopping the engine rotation. However, for example, when the ignition timing has already been retarded to prevent engine blow-up due to load fluctuation at the time of engine stop request (see
そこで、本発明が解決しようとする課題は、エンジン停止要求時の点火時期や電動機の制御状態に左右されずに実エンジン回転挙動を目標軌道に精度良く収束させることができるエンジン回転停止制御装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is an engine rotation stop control device that can accurately converge the actual engine rotation behavior to the target trajectory regardless of the ignition timing at the time of engine stop request and the control state of the motor. It is to provide.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、エンジン回転が目標停止クランク角で停止するようにエンジン回転挙動の目標軌道を算出し、エンジン停止要求に応じてエンジン回転を停止させる際に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように制御するエンジン回転停止制御装置において、エンジンの燃焼停止前に目標軌道上の目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするように点火時期を制御する点火時期制御と電動機のトルクを制御する電動機制御を実行するエネルギ調整手段と、点火時期制御の調整可能エネルギと電動機制御の調整可能エネルギを算出する調整可能エネルギ算出手段と、点火時期制御の調整可能エネルギと電動機制御の調整可能エネルギのうちの少なくとも一方に基づいて、目標軌道のデータの中から実エンジン回転速度に対して回転低下側の目標回転速度(以下「下側目標回転速度」という)と実エンジン回転速度に対して回転上昇側の目標回転速度(以下「上側目標回転速度」という)のうちの一方を選択する目標回転速度選択手段と、点火時期制御の調整可能エネルギと電動機制御の調整可能エネルギのうちの少なくとも一方に基づいて、エネルギ偏差を0にするのに必要なエネルギ操作量を点火時期制御と電動機制御に割り当てるエネルギ偏差分配手段とを備えた構成としたものである。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
この構成では、エンジンの燃焼停止前に目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするように点火時期を制御する点火時期制御と電動機のトルクを制御する電動機制御とを実行する。その際、点火時期制御の調整可能エネルギ(点火時期制御によって調整可能なエネルギ量の最大値)と電動機制御の調整可能エネルギ(電動機制御によって調整可能なエネルギ量の最大値)を算出し、これら点火時期制御の調整可能エネルギや電動機制御の調整可能エネルギに基づいて、下側目標回転速度と上側目標回転速度のうちの一方を選択することで、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にできるように目標回転速度を設定することができる。更に、点火時期制御の調整可能エネルギや電動機制御の調整可能エネルギに基づいて、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするのに必要なエネルギ操作量を点火時期制御と電動機制御に割り当てることで、点火時期制御の調整可能エネルギを越えないように点火時期制御に割り当てるエネルギ操作量を設定すると共に電動機制御の調整可能エネルギを越えないように電動機制御に割り当てるエネルギ操作量を設定することができる。これにより、エンジン停止要求時の点火時期や電動機の制御状態に左右されずに、点火時期制御と電動機制御によって目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にすることが可能となり、実エンジン回転挙動を目標軌道に精度良く収束させることができる。 In this configuration, the ignition timing control for controlling the ignition timing and the motor control for controlling the torque of the motor are executed so that the energy deviation between the target rotation speed and the actual engine rotation speed becomes zero before the combustion of the engine is stopped. At that time, the ignition timing control adjustable energy (maximum energy amount adjustable by ignition timing control) and motor control adjustable energy (maximum energy amount adjustable by motor control) are calculated, and these ignitions are calculated. By selecting one of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed based on the adjustable energy for timing control and the adjustable energy for motor control, the energy deviation between the target rotational speed and the actual engine rotational speed is obtained. The target rotational speed can be set so that it can be zero. Further, based on the adjustable energy of the ignition timing control and the adjustable energy of the motor control, the ignition timing control and the motor control are performed with respect to the amount of energy operation necessary to make the energy deviation between the target engine speed and the actual engine speed zero. To set the energy operation amount to be assigned to the ignition timing control so as not to exceed the adjustable energy of the ignition timing control, and to set the energy operation amount to be assigned to the motor control so as not to exceed the adjustable energy of the motor control. be able to. As a result, the energy deviation between the target rotational speed and the actual engine rotational speed can be made zero by the ignition timing control and the motor control without being influenced by the ignition timing at the time of the engine stop request or the motor control state. The engine rotation behavior can be accurately converged to the target trajectory.
この場合、請求項2のように、調整可能エネルギ算出手段は、エンジン運転状態と、現在の点火時期から失火限界までの遅角余裕量と、現在の点火時期から最適点火時期(MBT:Minimum spark advance for Best Torque )までの進角余裕量とに基づいて、点火時期制御の調整可能エネルギを算出するようにすると良い。エンジン運転状態(例えば吸入空気量等)と、現在の点火時期から失火限界までの遅角余裕量とを用いれば、点火時期制御の回転低下側(エンジントルク減少側)の調整可能エネルギを算出することができる。一方、エンジン運転状態と、現在の点火時期から最適点火時期までの進角余裕量とを用いれば、点火時期制御の回転上昇側(エンジントルク増加側)の調整可能エネルギを算出することができる。
In this case, as described in
更に、請求項3のように、調整可能エネルギ算出手段は、下側目標回転速度において電動機の発生可能なトルクと、現在の電動機のトルクとに基づいて、電動機制御の調整可能エネルギを算出するようにすると良い。下側目標回転速度において電動機の発生可能なトルクと、現在の電動機のトルクとを用いれば、電動機制御の回転低下側(電動機の負荷トルク増加側)の調整可能エネルギを算出することができる。一方、現在の電動機のトルクを用いれば、電動機制御の回転上昇側(電動機の負荷トルク減少側)の調整可能エネルギを算出することができる。 Further, according to the third aspect, the adjustable energy calculating means calculates the adjustable energy of the motor control based on the torque that can be generated by the motor at the lower target rotational speed and the current torque of the motor. It is good to make it. If the torque that can be generated by the electric motor at the lower target rotational speed and the current torque of the electric motor are used, the adjustable energy on the motor control rotation reduction side (motor torque increase side) can be calculated. On the other hand, if the current torque of the electric motor is used, the adjustable energy on the rotation increasing side of the motor control (the load torque decreasing side of the electric motor) can be calculated.
また、請求項4のように、目標回転速度選択手段は、点火時期制御の回転低下側の調整可能エネルギと電動機制御の回転低下側の調整可能エネルギとの合計値と、点火時期制御の回転上昇側の調整可能エネルギと電動機制御の回転上昇側の調整可能エネルギとの合計値とに基づいて、エネルギ偏差を0に制御可能であるか否かを判定し、下側目標回転速度と上側目標回転速度のうちエネルギ偏差を0に制御可能な方を今回の目標回転速度として選択するようにすると良い。このようにすれば、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にできるように目標回転速度を設定することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the target rotational speed selecting means includes the total value of the adjustable energy on the rotation decrease side of the ignition timing control and the adjustable energy on the rotation decrease side of the motor control, and the rotation increase of the ignition timing control. It is determined whether the energy deviation can be controlled to 0 based on the total value of the adjustable energy on the side and the adjustable energy on the rotation increasing side of the motor control, and the lower target rotational speed and the upper target rotational speed The speed that can control the energy deviation to 0 is preferably selected as the current target rotational speed. In this way, the target rotational speed can be set so that the energy deviation between the target rotational speed and the actual engine rotational speed can be zero.
この場合、請求項5のように、目標回転速度選択手段は、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御可能な場合に、下側目標回転速度と上側目標回転速度のうち実エンジン回転速度とのエネルギ偏差が小さい方を今回の目標回転速度として選択するようにしても良い。このようにすれば、実エンジン回転速度の目標回転速度への収束性を高めることができる。 In this case, as in claim 5, the target rotational speed selection means can control the lower target rotational speed when the energy deviation can be controlled to 0 regardless of which of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed is selected. And the upper target rotational speed, the one having the smaller energy deviation from the actual engine rotational speed may be selected as the current target rotational speed. In this way, it is possible to improve the convergence of the actual engine speed to the target speed.
或は、請求項6のように、目標回転速度選択手段は、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御可能な場合に、下側目標回転速度を優先的に今回の目標回転速度として選択するようにしても良い。このようにすれば、エンジン回転停止制御の際に、実エンジン回転速度が上昇するのを防止して運転者に違和感を与えないようにできる。 Alternatively, as described in claim 6, the target rotational speed selection means can control the lower target rotational speed when the energy deviation can be controlled to 0 regardless of which of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed is selected. May be preferentially selected as the current target rotational speed. In this way, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable by preventing the actual engine speed from increasing during engine rotation stop control.
一方、請求項7のように、目標回転速度選択手段は、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御できない場合に、下側目標回転速度と上側目標回転速度のうち実エンジン回転速度とのエネルギ偏差が小さい方を今回の目標回転速度として選択するようにしても良い。このようにすれば、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御できない場合でも、実エンジン回転速度の目標回転速度への収束性をできるだけ確保するように目標回転速度を設定することができる。 On the other hand, when the energy deviation cannot be controlled to 0 regardless of which one of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed is selected, the target rotational speed selecting means is configured to detect the lower target rotational speed and the upper target rotational speed. The target rotational speed that has a smaller energy deviation from the actual engine rotational speed may be selected as the current target rotational speed. In this way, even if either the lower target rotational speed or the upper target rotational speed is selected, even if the energy deviation cannot be controlled to zero, the convergence of the actual engine rotational speed to the target rotational speed is ensured as much as possible. The target rotation speed can be set to.
また、請求項8のように、エネルギ偏差分配手段は、電動機のエネルギとエンジンの燃焼停止後に設定される電動機の基準トルクにおけるエネルギとの偏差が小さくなるように、点火時期制御と電動機制御に割り当てるエネルギ操作量を設定するようにすると良い。このようにすれば、エンジンの燃焼停止前に電動機のエネルギを、燃焼停止後の基準エネルギ(燃焼停止後に設定される電動機の基準トルクにおけるエネルギ)にできるだけ近付けておくことができ、燃焼停止後の電動機制御にスムーズに移行することができる。 According to another aspect of the present invention, the energy deviation distribution means is assigned to the ignition timing control and the motor control so that the deviation between the energy of the motor and the energy in the reference torque of the motor set after the combustion of the engine is stopped becomes small. It is advisable to set the energy manipulated variable. In this way, the energy of the electric motor can be made as close as possible to the reference energy after stopping the combustion (energy at the reference torque of the electric motor set after stopping the combustion) before stopping the combustion of the engine. It is possible to smoothly shift to motor control.
この場合、請求項9のように、電動機の基準トルクは、エンジンの燃焼停止時の実エンジン回転速度に対する停止クランク角のばらつきが小さくなるように設定されるか又はエンジンの燃焼停止後に電動機のトルクをフィードバック制御する場合のトルク調整可能範囲の中央値又はその近傍の値に設定されるようにすると良い。このようにすれば、エンジンの燃焼停止後の電動機制御の制御性を向上させることができる。 In this case, as described in claim 9, the reference torque of the electric motor is set so that the variation of the stop crank angle with respect to the actual engine rotation speed when the combustion of the engine is stopped is small, or the torque of the electric motor is stopped after the combustion of the engine is stopped. Is preferably set to the median value of the torque adjustable range in the case of feedback control or a value in the vicinity thereof. If it does in this way, the controllability of the electric motor control after engine combustion stop can be improved.
また、請求項10のように、エネルギ調整手段は、点火時期制御に割り当てられたエネルギ操作量に基づいて点火時期をフィードバック制御及び/又はフィードフォワード制御すると共に、電動機制御に割り当てられたエネルギ操作量に基づいて電動機のトルクをフィードバック制御及び/又はフィードフォワード制御するようにすると良い。このようにすれば、点火時期と電動機のフィードバック制御及び/又はフィードフォワード制御よって、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするように点火時期制御と電動機制御を実行することができる。 According to a tenth aspect of the present invention, the energy adjusting means performs feedback control and / or feedforward control of the ignition timing based on the energy operation amount assigned to the ignition timing control, and the energy operation amount assigned to the motor control. The torque of the electric motor may be feedback controlled and / or feed forward controlled based on the above. In this way, the ignition timing control and the motor control can be executed so that the energy deviation between the target rotation speed and the actual engine rotation speed becomes zero by the feedback control and / or feedforward control of the ignition timing and the motor. it can.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。 Hereinafter, some embodiments embodying the mode for carrying out the present invention will be described.
本発明の実施例1を図1乃至図8に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
エンジン11の吸気ポート12に接続された吸気管13の途中には、スロットルバルブ14が設けられ、このスロットルバルブ14の開度(スロットル開度)がスロットル開度センサ15によって検出される。また、スロットルバルブ14の下流側には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ18が設けられ、各気筒の吸気ポート12の近傍には、それぞれ吸気ポート12に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁19が取り付けられている。エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ31が取り付けられ、各気筒の点火プラグ31の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG.
A
一方、エンジン11の排気ポート20に接続された排気管21の途中には、排気ガス浄化用の触媒22が設置されている。エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ23が設けられている。エンジン11のクランク軸24に取り付けられたシグナルロータ25の外周に対向してクランク角センサ26が設置され、このクランク角センサ26からシグナルロータ25の回転に同期して所定クランク角毎(例えば30℃A毎)にクランクパルス信号が出力される。また、エンジン11のカム軸27に取り付けられたシグナルロータ28の外周に対向してカム角センサ29が設置され、このカム角センサ29からシグナルロータ28の回転に同期して所定のカム角でカムパルス信号が出力される。
On the other hand, an exhaust
また、オルタネータ33(発電機)には、クランク軸24に連結されたクランクプーリ34の回転がベルト35を介して伝達される。これにより、エンジン11の動力でオルタネータ33が回転駆動されて発電するようになっている。このオルタネータ33の発電制御電流(フィールド電流)をデューティ制御することで、オルタネータ33の負荷トルクを制御することができる。本実施例では、オルタネータ33を特許請求の範囲でいう電動機として使用するようにしている。
The rotation of the
上述した各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「エンジンECU」と表記する)30に入力される。このエンジンECU30は、マイクロコンピュータを主体として構成され、各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて、燃料噴射弁19の燃料噴射量や燃料噴射時期、点火プラグ31の点火時期を制御すると共に、エンジン運転中に所定の自動停止条件(例えばアクセル全閉、ブレーキ操作中、アイドル運転中等の条件)が成立してエンジン停止要求が発生したときに、燃焼(燃料噴射及び/又は点火)を停止させてエンジン回転を停止させるアイドルストップを実行し、このアイドルストップによるエンジン回転停止中(アイドルストップ中)に運転者が車両発進のための準備操作(ブレーキ解除、シフトレバーのドライブレンジへの操作等)や発進操作(アクセル踏み込み等)が行われたとき、或は車載機器の制御システムからの始動要求が発生したときに、所定の自動始動条件が成立してスタータ(図示せず)に通電してエンジン11をクランキングして再始動させる。
Outputs of the various sensors described above are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “engine ECU”) 30. The
更に、エンジンECU30は、エンジン回転が目標停止クランク角で停止するようにエンジン回転挙動の目標軌道を算出し、エンジン停止要求に応じてエンジン回転を停止させる際に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように制御するエンジン回転停止制御を実行する。本実施例では、エンジン回転停止制御として、エンジン11の燃焼停止前(燃焼中)に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように点火時期を制御する点火時期制御とオルタネータ33の負荷トルクを制御するオルタ制御を実行し、エンジン11の燃焼停止後に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるようにオルタネータ33の負荷トルクを制御するオルタ制御を実行する。
Further, the
エンジン回転停止制御の際に、エンジンECU30は、所定クランク角周期でオルタネータ33の発電指令値を演算し、この発電指令値をCAN(Controller Area Network )通信等により所定時間周期で電源系ECU36(図1参照)に送信する。更に、電源系ECU36は、受信した発電指令値をLIN(Local Interconnect Network)通信等により所定時間周期でオルタネータ33に送信する。
During the engine rotation stop control, the
エンジン回転停止制御の際に、エンジン回転速度がオルタネータ33の発電限界回転速度以下に低下すると、オルタネータ33の負荷トルクがほとんど発生しなくなる。このような回転速度領域では、オルタネータ33の負荷トルクの影響をほとんど受けずにエンジン回転速度が低下してエンジン回転が停止するため、所定の基準タイミングを通過する際のエンジン回転速度に応じた停止クランク角でエンジン回転が停止する。ここで、基準タイミングは、エンジン回転速度がオルタネータ33の発電限界回転速度以下の回転速度領域でクランク角が所定位置(例えばTDC)となるタイミングである。
During engine rotation stop control, if the engine rotation speed falls below the power generation limit rotation speed of the
このような特性に着目して、本実施例では、基準タイミングのエンジン回転速度(基準タイミングを通過する際のエンジン回転速度)と停止クランク角との関係を用いて、停止クランク角が目標停止クランク角となる基準タイミングのエンジン回転速度を「基準回転速度」として求め、目標軌道は、この基準回転速度に至るまでのクランク角と目標エンジン回転速度との関係を所定クランク角間隔で算出してテーブル(図示せず)に割り付けたものである。この目標軌道は、例えば、ロストルクを考慮したエネルギ保存則の関係式を用いて、基準回転速度を初期値としてクランク角を溯る方向に所定クランク角Δθ毎(例えばTDC毎)に算出される(図2参照)。 Focusing on such characteristics, in this embodiment, the stop crank angle is set to the target stop crank by using the relationship between the engine speed at the reference timing (the engine speed when passing the reference timing) and the stop crank angle. The engine rotation speed at the reference timing to be an angle is obtained as a “reference rotation speed”, and the target trajectory is calculated by calculating the relationship between the crank angle and the target engine rotation speed until reaching the reference rotation speed at predetermined crank angle intervals. (Not shown). This target trajectory is calculated for each predetermined crank angle Δθ (for example, every TDC) in the direction of turning the crank angle using the reference rotational speed as an initial value, for example, using an energy conservation law relational expression that considers loss torque (see FIG. 2).
また、エンジンECU30は、図3に示すように、エンジン11の燃焼停止前(燃焼中)に目標軌道上の目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするように点火時期制御とオルタ制御を実行する。
Further, as shown in FIG. 3, the
その際、まず、点火時期制御の調整可能エネルギ(点火時期制御によって調整可能なエネルギ量の最大値)と、オルタ制御の調整可能エネルギ(オルタ制御によって調整可能なエネルギ量の最大値)を算出する。 At that time, first, an adjustable energy for ignition timing control (maximum value of energy amount adjustable by ignition timing control) and an adjustable energy for alternator control (maximum value of energy amount adjustable by alternator control) are calculated. .
この後、点火時期制御の調整可能エネルギやオルタ制御の調整可能エネルギに基づいて、目標軌道のデータの中から、実エンジン回転速度に対して回転低下側の目標回転速度(以下「下側目標回転速度」という)と、実エンジン回転速度に対して回転上昇側の目標回転速度(以下「上側目標回転速度」という)のうちの一方を選択することで、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にできるように目標回転速度を設定する。 After that, based on the adjustable energy of ignition timing control and the adjustable energy of alternator control, the target rotational speed (hereinafter referred to as “lower target rotational speed”) is selected from the target trajectory data with respect to the actual engine rotational speed. Speed)) and a target rotational speed that is higher than the actual engine rotational speed (hereinafter referred to as “upper target rotational speed”) to select the target rotational speed and the actual engine rotational speed. The target rotational speed is set so that the energy deviation can be zero.
更に、点火時期制御の調整可能エネルギやオルタ制御の調整可能エネルギに基づいて、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするのに必要なエネルギ操作量を点火時期制御とオルタ制御に割り当てることで、点火時期制御の調整可能エネルギを越えないように点火時期制御に割り当てるエネルギ操作量を設定すると共に、オルタ制御の調整可能エネルギを越えないようにオルタ制御に割り当てるエネルギ操作量を設定する。 Further, based on the adjustable energy of the ignition timing control and the adjustable energy of the alternator control, the ignition timing control and the alternator control are performed to determine the amount of energy operation necessary to reduce the energy deviation between the target engine speed and the actual engine speed. To set the energy manipulated variable to be assigned to the ignition timing control so as not to exceed the adjustable energy of the ignition timing control, and to set the energy manipulated variable to be assigned to the alternator control so as not to exceed the adjustable energy of the alternator control. To do.
この後、点火時期制御に割り当てられたエネルギ操作量に基づいて点火時期をF/B制御(フィードバック制御)及び/又はF/F制御(フィードフォワード制御)すると共に、オルタ制御に割り当てられたエネルギ操作量に基づいてオルタネータ33の負荷トルクをF/B制御及び/又はF/F制御することで、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするように点火時期を制御する点火時期制御とオルタネータ33の負荷トルクを制御するオルタ制御を実行する。
Thereafter, the ignition timing is subjected to F / B control (feedback control) and / or F / F control (feedforward control) based on the energy operation amount allocated to the ignition timing control, and the energy operation allocated to the alternator control. Ignition timing for controlling the ignition timing so that the energy deviation between the target rotation speed and the actual engine rotation speed is zero by performing F / B control and / or F / F control on the load torque of the
以上説明した本実施例のエンジン回転停止制御は、エンジンECU30によって図4乃至図8のエンジン回転停止制御用の各ルーチンに従って実行される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。
The engine rotation stop control according to this embodiment described above is executed by the
[エンジン回転停止制御メインルーチン]
図4に示すエンジン回転停止制御メインルーチンは、エンジンECU30の電源オン中に所定周期(所定クランク角周期)で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、エンジン停止要求(アイドルストップ要求)が発生したか否かを判定し、エンジン停止要求が発生していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
[Engine rotation stop control main routine]
The engine rotation stop control main routine shown in FIG. 4 is repeatedly executed at a predetermined cycle (predetermined crank angle cycle) while the
その後、上記ステップ101で、エンジン停止要求が発生したと判定された時点で、ステップ102に進み、点火制御期間(燃焼停止前)であるか否かを判定し、点火制御期間(燃焼停止前)であると判定されれば、ステップ103に進み、目標軌道のテーブル(目標軌道のデータ)を参照して、目標軌道のデータの中から、現在の実エンジン回転速度に最も近い回転低下側の目標回転速度を「下側目標回転速度NE1 」として設定すると共に、現在の実エンジン回転速度に最も近い回転上昇側の目標回転速度を「上側目標回転速度NE2 」として設定する。
Thereafter, when it is determined in
この後、ステップ104に進み、後述する図5の調整可能エネルギ算出ルーチンを実行することで、点火時期制御の調整可能エネルギとオルタ制御の調整可能エネルギを算出した後、ステップ105に進み、後述する図6の目標回転速度選択ルーチンを実行することで、点火時期制御の調整可能エネルギやオルタ制御の調整可能エネルギに基づいて、下側目標回転速度NE1 と上側目標回転速度NE2 のうちの一方を選択する。 Thereafter, the process proceeds to step 104, and an adjustable energy calculation routine of FIG. 5 described later is executed to calculate the adjustable energy for ignition timing control and the adjustable energy for alternator control. Then, the process proceeds to step 105, which will be described later. By executing the target rotational speed selection routine of FIG. 6, one of the lower target rotational speed NE1 and the upper target rotational speed NE2 is selected based on the adjustable energy of ignition timing control and the adjustable energy of alternator control. To do.
この後、ステップ106に進み、後述する図7のエネルギ偏差分配ルーチンを実行することで、点火時期制御の調整可能エネルギやオルタ制御の調整可能エネルギに基づいて、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするのに必要なエネルギ操作量を点火時期制御とオルタ制御に割り当てた後、ステップ107に進み、後述する図8のエネルギ調整ルーチンを実行することで、点火時期制御に割り当てられたエネルギ操作量に基づいて点火時期をF/B制御及び/又はF/F制御すると共に、オルタ制御に割り当てられたエネルギ操作量に基づいてオルタネータ33の負荷トルクをF/B制御及び/又はF/F制御する。
Thereafter, the routine proceeds to step 106, where an energy deviation distribution routine shown in FIG. 7 to be described later is executed, so that the target engine speed and the actual engine speed are determined based on the adjustable energy for ignition timing control and the adjustable energy for alternator control. After the energy manipulated variable necessary for setting the energy deviation of the engine to 0 is assigned to the ignition timing control and the alternator control, the routine proceeds to step 107, where the energy adjustment routine shown in FIG. The ignition timing is subjected to F / B control and / or F / F control based on the energy operation amount, and the load torque of the
その後、上記ステップ102で、点火制御期間ではない(燃焼停止後である)と判定された場合には、ステップ108に進み、図示しないオルタ制御ルーチンを実行することで、エンジン11の燃焼停止後に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるようにオルタネータ33の負荷トルクを制御するオルタ制御を実行する。
Thereafter, if it is determined in
[調整可能エネルギ算出ルーチン]
図5に示す調整可能エネルギ算出ルーチンは、前記図4のエンジン回転停止制御メインルーチンのステップ104で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう調整可能エネルギ算出手段としての役割を果たす。
[Adjustable energy calculation routine]
The adjustable energy calculation routine shown in FIG. 5 is a subroutine executed in
本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、点火時期の遅角余裕量(=現在の点火時期から失火限界までの遅角余裕量)と、点火時期の進角余裕量(=現在の点火時期から最適点火時期(MBT:Minimum spark advance for Best Torque )までの進角余裕量)を算出する。
When this routine is started, first, in
この後、ステップ202に進み、点火時期制御の回転低下側(エンジントルク減少側)の調整可能エネルギEs1と、点火時期制御の回転上昇側(エンジントルク増加側)の調整可能エネルギEs2を次のようにして算出する。 After this, the routine proceeds to step 202 where the adjustable energy Es1 on the rotation decrease side (engine torque decrease side) of the ignition timing control and the adjustable energy Es2 on the rotation increase side (engine torque increase side) of the ignition timing control are as follows. To calculate.
点火時期制御の回転低下側の調整可能エネルギEs1のマップ(図示せず)を参照して、エンジン運転状態(例えば吸入空気量等)と点火時期の遅角余裕量とに応じた、回転低下側の調整可能エネルギEs1(>0)を算出する。この回転低下側の調整可能エネルギEs1は、点火時期を失火限界まで遅角したときのエネルギ減少量に相当する。点火時期制御の回転低下側の調整可能エネルギEs1のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、エンジンECU30のROMに記憶されている。
Referring to a map (not shown) of the adjustable energy Es1 on the rotation decrease side of the ignition timing control, the rotation decrease side according to the engine operating state (for example, intake air amount, etc.) and the ignition timing retardation margin The adjustable energy Es1 (> 0) is calculated. This adjustable energy Es1 on the lower rotation side corresponds to the amount of energy reduction when the ignition timing is retarded to the misfire limit. The map of the adjustable energy Es1 on the rotation reduction side of the ignition timing control is created in advance based on test data, design data, etc., and is stored in the ROM of the
更に、点火時期制御の回転上昇側の調整可能エネルギEs2のマップ(図示せず)を参照して、エンジン運転状態(例えば吸入空気量等)と点火時期の進角余裕量とに応じた、回転上昇側の調整可能エネルギEs2(>0)を算出する。この回転上昇側の調整可能エネルギEs2は、点火時期を最適点火時期まで進角したときのエネルギ増加量に相当する。点火時期制御の回転上昇側の調整可能エネルギEs2のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、エンジンECU30のROMに記憶されている。
Further, with reference to a map (not shown) of the adjustable energy Es2 on the rotation increasing side of the ignition timing control, the rotation according to the engine operating state (for example, intake air amount, etc.) and the advance timing margin of the ignition timing. The ascending adjustable energy Es2 (> 0) is calculated. The adjustable energy Es2 on the rotation increasing side corresponds to the amount of energy increase when the ignition timing is advanced to the optimal ignition timing. The map of the adjustable energy Es2 on the rotation increasing side of the ignition timing control is created in advance based on test data, design data, and the like, and is stored in the ROM of the
この後、ステップ203に進み、オルタネータ33の負荷トルク特性を用いて、バッテリ電圧とオルタネータ33の励磁電流(フィールド電流)と実エンジン回転速度Ne (又は実エンジン回転速度Ne に対応するオルタネータ33の回転速度)から現在のオルタネータ33の負荷トルクTa を算出し、この負荷トルクTa から現在のオルタネータ33のエネルギEa (>0)を算出する。このオルタネータ33のエネルギEa は、オルタネータ33を負荷トルクTa に抗して所定クランク角Δθ回転させるのに必要なエネルギに相当する。
Thereafter, the process proceeds to step 203, and the rotation torque of the
この後、ステップ204に進み、オルタネータ33の負荷トルク特性を用いて、バッテリ電圧と下側目標回転速度NE1 (又は下側目標回転速度NE1 に対応するオルタネータ33の回転速度)から下側目標回転速度NE1 においてオルタネータ33の発生可能な最大負荷トルクTamaxを算出し、この最大負荷トルクTamaxからオルタネータ33の最大エネルギEamax(>0)を算出する。このオルタネータ33の最大エネルギEamaxは、オルタネータ33を最大負荷トルクTamaxに抗して所定クランク角Δθ回転させるのに必要なエネルギに相当する。
Thereafter, the routine proceeds to step 204, where the lower target rotational speed is determined from the battery voltage and the lower target rotational speed NE1 (or the rotational speed of the
この後、ステップ205に進み、現在のオルタネータ33のエネルギEa と、オルタネータ33の最大エネルギEamaxを用いて、オルタ制御の回転低下側(オルタネータ33の負荷トルク増加側)の調整可能エネルギEa1と、オルタ制御の回転上昇側(オルタネータ33の負荷トルク減少側)の調整可能エネルギEa2を算出する。
Ea1=Eamax−Ea
Ea2=Ea
尚、下側目標回転速度NE1 や実エンジン回転速度によっては調整可能エネルギEa1がマイナス値になる可能性がある。
Thereafter, the process proceeds to step 205, where the energy Ea1 of the
Ea1 = Eamax−Ea
Ea2 = Ea
Note that the adjustable energy Ea1 may be a negative value depending on the lower target rotational speed NE1 or the actual engine rotational speed.
[目標回転速度選択ルーチン]
図6に示す目標回転速度選択ルーチンは、前記図4のエンジン回転停止制御メインルーチンのステップ105で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう目標回転速度選択手段としての役割を果たす。
[Target rotation speed selection routine]
The target rotation speed selection routine shown in FIG. 6 is a subroutine executed in
本ルーチンが起動されると、まず、ステップ301で、実エンジン回転速度Ne と下側目標回転速度NE1 とのエネルギ偏差ΔE1 (>0)と、実エンジン回転速度Ne と上側目標回転速度NE2 とのエネルギ偏差ΔE2 (>0)を算出する。
When this routine is started, first, at
ΔE1 =J/2×(Ne 2 −NE1 2 )
ΔE2 =J/2×(NE2 2 −Ne 2 )
ここで、Jはエンジン11の慣性モーメントである。
ΔE1 = J / 2 × (Ne 2 −NE1 2 )
ΔE2 = J / 2 × (NE2 2 −Ne 2 )
Here, J is the moment of inertia of the
この後、ステップ302に進み、点火時期制御の回転低下側の調整可能エネルギEs1と回転上昇側の調整可能エネルギEs2を読み込むと共に、オルタ制御の回転低下側の調整可能エネルギEa1と回転上昇側の調整可能エネルギEa2を読み込む。 After this, the routine proceeds to step 302, where the adjustable energy Es1 on the rotation reduction side and the adjustable energy Es2 on the rotation increase side of the ignition timing control are read, and the adjustment energy Ea1 on the rotation decrease side and the adjustment on the rotation increase side of the alternator control. Read possible energy Ea2.
この後、ステップ303に進み、実エンジン回転速度Ne と下側目標回転速度NE1 とのエネルギ偏差ΔE1 が、点火時期制御の回転低下側の調整可能エネルギEs1とオルタ制御の回転低下側の調整可能エネルギEa1との合計値(Es1+Ea1)以下であるか否かを判定する。 Thereafter, the routine proceeds to step 303, where the energy deviation ΔE1 between the actual engine speed Ne and the lower target rotational speed NE1 becomes the adjustable energy Es1 on the rotation lowering side of the ignition timing control and the adjustable energy on the lower rotation side of the alternator control. It is determined whether or not it is equal to or less than the total value of Ea1 (Es1 + Ea1).
このステップ303で、エネルギ偏差ΔE1 が調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)以下であると判定された場合には、下側目標回転速度NE1 を選択してもエネルギ偏差ΔE1 を0に制御可能であると判断して、ステップ306に進み、今回の目標回転速度として下側目標回転速度NE1 を選択する。
目標回転速度=下側目標回転速度NE1
If it is determined in
Target rotational speed = lower target rotational speed NE1
一方、上記ステップ303で、エネルギ偏差ΔE1 が調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)よりも大きいと判定された場合には、ステップ304に進み、実エンジン回転速度Ne と上側目標回転速度NE2 とのエネルギ偏差ΔE2 が、点火時期制御の回転上昇側の調整可能エネルギEs2とオルタ制御の回転上昇側の調整可能エネルギEa2との合計値(Es2+Ea2)以下であるか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in
このステップ304で、エネルギ偏差ΔE2 が調整可能エネルギの合計値(Es2+Ea2)以下であると判定された場合には、上側目標回転速度NE2 を選択してもエネルギ偏差ΔE2 を0に制御可能であると判断して、ステップ307に進み、今回の目標回転速度として上側目標回転速度NE2 を選択する。
目標回転速度=上側目標回転速度NE2
If it is determined in
Target rotational speed = Upper target rotational speed NE2
これに対して、上記ステップ303でエネルギ偏差ΔE1 が調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)よりも大きいと判定され且つ上記ステップ304でエネルギ偏差ΔE2 が調整可能エネルギの合計値(Es2+Ea2)よりも大きいと判定された場合には、下側目標回転速度NE1 と上側目標回転速度NE2 のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御できないと判断して、ステップ305に進み、実エンジン回転速度Ne と下側目標回転速度NE1 とのエネルギ偏差ΔE1 が、実エンジン回転速度Ne と上側目標回転速度NE2 とのエネルギ偏差ΔE2 以下であるか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in
このステップ305で、エネルギ偏差ΔE1 がエネルギ偏差ΔE2 以下であると判定された場合には、下側目標回転速度NE1 の方が実エンジン回転速度Ne とのエネルギ偏差が小さいと判断して、ステップ308に進み、今回の目標回転速度として下側目標回転速度NE1 を選択する。
目標回転速度=下側目標回転速度NE1
If it is determined in
Target rotational speed = lower target rotational speed NE1
一方、上記ステップ305で、エネルギ偏差ΔE1 がエネルギ偏差ΔE2 よりも大きいと判定された場合には、上側目標回転速度NE2 の方が実エンジン回転速度Ne とのエネルギ偏差が小さいと判断して、ステップ309に進み、今回の目標回転速度として上側目標回転速度NE2 を選択する。
目標回転速度=上側目標回転速度NE2
On the other hand, if it is determined in
Target rotational speed = Upper target rotational speed NE2
以上の処理により、下側目標回転速度NE1 と上側目標回転速度NE2 のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御可能である場合には、下側目標回転速度NE1 を優先的に今回の目標回転速度として選択する。一方、下側目標回転速度NE1 と上側目標回転速度NE2 のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御できない場合には、下側目標回転速度NE1 と上側目標回転速度NE2 のうち実エンジン回転速度とのエネルギ偏差が小さい方を今回の目標回転速度として選択する。 With the above processing, if the energy deviation can be controlled to 0 regardless of which of the lower target rotational speed NE1 and the upper target rotational speed NE2 is selected, the lower target rotational speed NE1 is given priority to the current target rotational speed NE1. Select as rotation speed. On the other hand, if the energy deviation cannot be controlled to 0 by selecting either the lower target rotational speed NE1 or the upper target rotational speed NE2, the actual engine rotational speed of the lower target rotational speed NE1 and the upper target rotational speed NE2 is selected. Is selected as the current target rotational speed.
[エネルギ偏差分配ルーチン]
図7に示すエネルギ偏差分配ルーチンは、前記図4のエンジン回転停止制御メインルーチンのステップ106で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいうエネルギ偏差分配手段としての役割を果たす。
[Energy deviation distribution routine]
The energy deviation distribution routine shown in FIG. 7 is a subroutine executed in
本ルーチンが起動されると、まず、ステップ401で、オルタネータ33の基準エネルギEafc (エンジン11の燃焼停止後に設定されるオルタネータ33の基準トルクTafc におけるエネルギ)を読み込む。ここで、オルタネータ33の基準トルクTafc は、エンジン11の燃焼停止時の実エンジン回転速度に対する停止クランク角のばらつきが小さくなる(燃焼停止後の実エンジン回転挙動がほぼ一定になる)ように設定されるか又はエンジン11の燃焼停止後にオルタネータ33の負荷トルクをフィードバック制御する場合のトルク調整可能範囲の中央値又はその近傍の値に設定される。これにより、エンジン11の燃焼停止後のオルタ制御の制御性を向上させることができる。
When this routine is started, first, at
この後、ステップ402に進み、(1) 目標回転速度として下側目標回転速度NE1 が選択された場合には、下記の条件を満たすか否かを判定する。
ΔE1 −(Eafc −Ea )<Es1
Thereafter, the routine proceeds to step 402, where (1) if the lower target rotational speed NE1 is selected as the target rotational speed, it is determined whether or not the following condition is satisfied.
ΔE1− (Eafc−Ea) <Es1
この条件は、オルタネータ33のエネルギEa を基準エネルギEafc に制御した場合に、実エンジン回転速度Ne と下側目標回転速度NE1 とのエネルギ偏差ΔE1 を0にするのに必要な残りのエネルギ[ΔE1 −(Eafc −Ea )]が、点火時期制御の回転低下側の調整可能エネルギEs1よりも小さいか否かを判定するものである。
This condition is that when the energy Ea of the
(2) 目標回転速度として上側目標回転速度NE2 が選択された場合には、下記の条件を満たすか否かを判定する。
ΔE2 −(Ea −Eafc )<Es2
(2) When the upper target rotational speed NE2 is selected as the target rotational speed, it is determined whether or not the following condition is satisfied.
ΔE2− (Ea−Eafc) <Es2
この条件は、オルタネータ33のエネルギEa を基準エネルギEafc に制御した場合に、実エンジン回転速度Ne と上側目標回転速度NE2 とのエネルギ偏差ΔE2 を0にするのに必要な残りのエネルギ[ΔE2 −(Ea −Eafc )]が、点火時期制御の回転上昇側の調整可能エネルギEs2よりも小さいか否かを判定するものである。
This condition is that when the energy Ea of the
このステップ402で、条件を満たす(Yes)と判定された場合には、オルタネータ33のエネルギEa を基準エネルギEafc に制御しても、実エンジン回転速度と目標回転速度とのエネルギ偏差を0にするのに必要な残りのエネルギを、点火時期制御で調整可能であると判断して、ステップ403に進み、(1) 目標回転速度として下側目標回転速度NE1 が選択された場合には、実エンジン回転速度Ne と下側目標回転速度NE1 とのエネルギ偏差ΔE1 を0にするのに必要なエネルギ操作量を次のようにして点火時期制御とオルタ制御に割り当てて、オルタ制御のエネルギ操作量ΔEa と点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs を設定する。
ΔEa =Eafc −Ea
ΔEs =ΔE1 −(Eafc −Ea )
If it is determined in
ΔEa = Eafc−Ea
ΔEs = ΔE1− (Eafc−Ea)
(2) 目標回転速度として上側目標回転速度NE2 が選択された場合には、実エンジン回転速度Ne と上側目標回転速度NE2 とのエネルギ偏差ΔE2 を0にするのに必要なエネルギ操作量を次のようにして点火時期制御とオルタ制御に割り当てて、オルタ制御のエネルギ操作量ΔEa と点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs を設定する。
ΔEa =Ea −Eafc
ΔEs =ΔE2 −(Ea −Eafc )
(2) When the upper target rotational speed NE2 is selected as the target rotational speed, the energy manipulated variable necessary for setting the energy deviation ΔE2 between the actual engine rotational speed Ne and the upper target rotational speed NE2 to zero is Thus, the energy operation amount ΔEa for alternator control and the energy operation amount ΔEs for ignition timing control are set by allocating to ignition timing control and alternator control.
ΔEa = Ea -Eafc
ΔEs = ΔE2− (Ea−Eafc)
これにより、オルタネータ33のエネルギEa を基準エネルギEafc に制御して、実エンジン回転速度と目標回転速度とのエネルギ偏差を0にするのに必要な残りのエネルギを点火時期制御で調整するように、オルタ制御のエネルギ操作量ΔEa と点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs が設定される。
As a result, the energy Ea of the
一方、上記ステップ402で、条件を満たさない(No)と判定された場合には、ステップ404に進み、(1) 目標回転速度として下側目標回転速度NE1 が選択された場合には、実エンジン回転速度Ne と下側目標回転速度NE1 とのエネルギ偏差ΔE1 を0にするのに必要なエネルギ操作量を次のようにして点火時期制御とオルタ制御に割り当てて、オルタ制御のエネルギ操作量ΔEa と点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs を設定する。
ΔEa =ΔE1 −Es1
ΔEs =Es1
On the other hand, if it is determined in
ΔEa = ΔE1-Es1
ΔEs = Es1
(2) 目標回転速度として上側目標回転速度NE2 が選択された場合には、実エンジン回転速度Ne と上側目標回転速度NE2 とのエネルギ偏差ΔE2 を0にするのに必要なエネルギ操作量を次のようにして点火時期制御とオルタ制御に割り当てて、オルタ制御のエネルギ操作量ΔEa と点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs を設定する。
ΔEa =ΔE2 −Es2
ΔEs =Es2
(2) When the upper target rotational speed NE2 is selected as the target rotational speed, the energy manipulated variable necessary for setting the energy deviation ΔE2 between the actual engine rotational speed Ne and the upper target rotational speed NE2 to zero is Thus, the energy operation amount ΔEa for alternator control and the energy operation amount ΔEs for ignition timing control are set by allocating to ignition timing control and alternator control.
ΔEa = ΔE2 -Es2
ΔEs = Es2
これにより、点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs を最大値(=点火時期制御の調整可能エネルギEs1,Es2)に設定して、実エンジン回転速度と目標回転速度とのエネルギ偏差を0にするのに必要な残りのエネルギをオルタ制御で調整するように、オルタ制御のエネルギ操作量ΔEa と点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs が設定される。 Thereby, the energy manipulated variable ΔEs of the ignition timing control is set to the maximum value (= adjustable energy Es1, Es2 of the ignition timing control), and the energy deviation between the actual engine speed and the target rotational speed is set to zero. The energy control amount ΔEa for alternator control and the energy control amount ΔEs for ignition timing control are set so that the necessary remaining energy is adjusted by alternator control.
以上の処理により、オルタネータ33のエネルギEa と基準エネルギEafc との偏差が小さくなるように、点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs とオルタ制御のエネルギ操作量ΔEa に割り当てるエネルギ操作量を設定する。
By the above processing, the energy operation amount assigned to the energy operation amount ΔEs of the ignition timing control and the energy operation amount ΔEa of the alternator control is set so that the deviation between the energy Ea of the
[エネルギ調整ルーチン]
図8に示すエネルギ調整ルーチンは、前記図4のエンジン回転停止制御メインルーチンのステップ107で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいうエネルギ調整手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ501で、点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs とオルタ制御のエネルギ操作量ΔEa を読み込む。
[Energy adjustment routine]
The energy adjustment routine shown in FIG. 8 is a subroutine executed in
この後、ステップ502で、点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs に基づいて点火時期のF/B補正量及び/又はF/F補正量を算出して点火時期をF/B制御及び/又はF/F制御すると共に、次のステップ503で、オルタ制御のエネルギ操作量ΔEa に基づいてオルタネータ33の負荷トルクのF/B補正量及び/又はF/F補正量を算出してオルタネータ33の負荷トルクをF/B制御及び/又はF/F制御することで、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするように点火時期を制御する点火時期制御とオルタネータ33の負荷トルクを制御するオルタ制御を実行する。
Thereafter, in
以上説明した本実施例1では、エンジン11の燃焼停止前(燃焼中)に目標軌道上の目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするように点火時期制御とオルタ制御を実行する。その際、点火時期制御の調整可能エネルギとオルタ制御の調整可能エネルギを算出し、これらの点火時期制御やオルタ制御の調整可能エネルギに基づいて、下側目標回転速度と上側目標回転速度のうちの一方を選択することで、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にできるように目標回転速度を設定することができる。更に、点火時期制御やオルタ制御の調整可能エネルギに基づいて、目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするのに必要なエネルギ操作量を点火時期制御とオルタ制御に割り当てることで、点火時期制御の調整可能エネルギを越えないように点火時期制御のエネルギ操作量を設定すると共に、オルタ制御の調整可能エネルギを越えないようにオルタ制御のエネルギ操作量を設定することができる。これにより、エンジン停止要求時の点火時期やオルタネータ33の制御状態に左右されずに、点火時期制御とオルタ制御によって目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にすることが可能となり、実エンジン回転挙動を目標軌道に精度良く収束させることができる。
In the first embodiment described above, ignition timing control and alternator control are executed so that the energy deviation between the target rotational speed on the target trajectory and the actual engine rotational speed is zero before the combustion of the
また、本実施例1では、目標回転速度を設定する際に、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御可能である場合に、下側目標回転速度を優先的に今回の目標回転速度として選択するようにしたので、エンジン回転停止制御の際に、実エンジン回転速度が上昇するのを防止して運転者に違和感を与えないようにできる。 In the first embodiment, when the target rotational speed is set, if the energy deviation can be controlled to 0 regardless of which of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed is selected, the lower target rotational speed is set. Since the speed is preferentially selected as the current target rotational speed, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable by preventing the actual engine rotational speed from increasing during engine rotation stop control.
更に、本実施例1では、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御できない場合には、下側目標回転速度と上側目標回転速度のうち実エンジン回転速度とのエネルギ偏差が小さい方を今回の目標回転速度として選択するようにしたので、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御できない場合でも、実エンジン回転速度の目標回転速度への収束性をできるだけ確保するように目標回転速度を設定することができる。 Further, in the first embodiment, if the energy deviation cannot be controlled to 0 regardless of which of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed is selected, the actual engine of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed is selected. Since the one with the smaller energy deviation from the rotational speed is selected as the target rotational speed this time, even if either the lower target rotational speed or the upper target rotational speed is selected, the energy deviation cannot be controlled to 0, The target rotational speed can be set so as to ensure the convergence of the actual engine rotational speed to the target rotational speed as much as possible.
尚、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御可能できない場合に、下側目標回転速度と上側目標回転速度のうち実エンジン回転速度との回転速度偏差が小さい方を今回の目標回転速度として選択するようにしても良い。 If the energy deviation cannot be controlled to 0 regardless of which of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed is selected, the rotational speed of the actual engine rotational speed among the lower target rotational speed and the upper target rotational speed. The smaller deviation may be selected as the current target rotation speed.
また、本実施例1では、実エンジン回転速度と目標回転速度とのエネルギ偏差を0にするのに必要なエネルギ操作量を点火時期制御とオルタ制御に割り当てる際に、オルタネータ33のエネルギEa と基準エネルギEafc との偏差が小さくなるように、点火時期制御のエネルギ操作量ΔEs とオルタ制御のエネルギ操作量ΔEa を設定するようにしたので、エンジン11の燃焼停止前にオルタネータ33のエネルギEa を、燃焼停止後の基準エネルギEafc (燃焼停止後に設定されるオルタネータ33の基準トルクにおけるエネルギ)にできるだけ近付けておくことができ、燃焼停止後のオルタ制御にスムーズに移行することができる。
In the first embodiment, the energy Ea of the
次に、図9を用いて本発明の実施例2を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
Next,
本実施例2では、エンジンECU30により後述する図9の目標回転速度選択ルーチンを実行することで、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御可能である場合に、下側目標回転速度と上側目標回転速度のうち実エンジン回転速度とのエネルギ偏差が小さい方を今回の目標回転速度として選択する。
In the second embodiment, the
図9に示す目標回転速度選択ルーチンでは、まず、ステップ601で、実エンジン回転速度Ne と下側目標回転速度NE1 とのエネルギ偏差ΔE1 と、実エンジン回転速度Ne と上側目標回転速度NE2 とのエネルギ偏差ΔE2 を算出した後、ステップ602に進み、点火時期制御の回転低下側の調整可能エネルギEs1と回転上昇側の調整可能エネルギEs2を読み込むと共に、オルタ制御の回転低下側の調整可能エネルギEa1と回転上昇側の調整可能エネルギEa2を読み込む。
In the target rotational speed selection routine shown in FIG. 9, first, in
この後、ステップ603に進み、実エンジン回転速度Ne と下側目標回転速度NE1 とのエネルギ偏差ΔE1 が、点火時期制御の回転低下側の調整可能エネルギEs1とオルタ制御の回転低下側の調整可能エネルギEa1との合計値(Es1+Ea1)以下であるか否かを判定する。 Thereafter, the routine proceeds to step 603, where the energy deviation ΔE1 between the actual engine rotational speed Ne and the lower target rotational speed NE1 becomes the adjustable energy Es1 on the rotation decreasing side of the ignition timing control and the adjustable energy on the rotation decreasing side of the alternator control. It is determined whether or not it is equal to or less than the total value of Ea1 (Es1 + Ea1).
このステップ603で、エネルギ偏差ΔE1 が調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)以下であると判定された場合には、ステップ604に進み、実エンジン回転速度Ne と上側目標回転速度NE2 とのエネルギ偏差ΔE2 が、点火時期制御の回転上昇側の調整可能エネルギEs2とオルタ制御の回転上昇側の調整可能エネルギEa2との合計値(Es2+Ea2)以下であるか否かを判定する。
If it is determined in
上記ステップ603でエネルギ偏差ΔE1 が調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)以下であると判定され且つ上記ステップ604でエネルギ偏差ΔE2 が調整可能エネルギの合計値(Es2+Ea2)以下であると判定された場合には、下側目標回転速度NE1 と上側目標回転速度NE2 のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御可能であると判断して、ステップ605に進み、実エンジン回転速度Ne と下側目標回転速度NE1 とのエネルギ偏差ΔE1 が、実エンジン回転速度Ne と上側目標回転速度NE2 とのエネルギ偏差ΔE2 以下であるか否かを判定する。
When it is determined in
このステップ605で、エネルギ偏差ΔE1 がエネルギ偏差ΔE2 以下であると判定された場合には、下側目標回転速度NE1 の方が実エンジン回転速度Ne とのエネルギ偏差が小さいと判断して、ステップ608に進み、今回の目標回転速度として下側目標回転速度NE1 を選択する。
目標回転速度=下側目標回転速度NE1
If it is determined in
Target rotational speed = lower target rotational speed NE1
一方、上記ステップ605で、エネルギ偏差ΔE1 がエネルギ偏差ΔE2 よりも大きいと判定された場合には、上側目標回転速度NE2 の方が実エンジン回転速度Ne とのエネルギ偏差が小さいと判断して、ステップ609に進み、今回の目標回転速度として上側目標回転速度NE2 を選択する。
目標回転速度=上側目標回転速度NE2
On the other hand, if it is determined in
Target rotational speed = Upper target rotational speed NE2
これにより、下側目標回転速度NE1 と上側目標回転速度NE2 のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御可能である場合には、下側目標回転速度NE1 と上側目標回転速度NE2 のうち実エンジン回転速度とのエネルギ偏差が小さい方を今回の目標回転速度として選択する。 As a result, when the energy deviation can be controlled to 0 regardless of which of the lower target rotational speed NE1 and the upper target rotational speed NE2 is selected, the actual deviation of the lower target rotational speed NE1 and the upper target rotational speed NE2 is selected. The one with the smaller energy deviation from the engine speed is selected as the current target speed.
また、上記ステップ603でエネルギ偏差ΔE1 が調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)以下であると判定され且つ上記ステップ604でエネルギ偏差ΔE2 が調整可能エネルギの合計値(Es2+Ea2)よりも大きいと判定された場合には、下側目標回転速度NE1 を選択すればエネルギ偏差ΔE1 を0に制御可能であると判断して、ステップ608に進み、今回の目標回転速度として下側目標回転速度NE1 を選択する。
目標回転速度=下側目標回転速度NE1
In
Target rotational speed = lower target rotational speed NE1
これに対して、上記ステップ603で、エネルギ偏差ΔE1 が調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)よりも大きいと判定された場合には、ステップ606に進み、エネルギ偏差ΔE2 が調整可能エネルギの合計値(Es2+Ea2)以下であるか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in
上記ステップ603でエネルギ偏差ΔE1 が調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)よりも大きいと判定され且つ上記ステップ606で、エネルギ偏差ΔE2 が調整可能エネルギの合計値(Es2+Ea2)以下であると判定された場合には、上側目標回転速度NE2 を選択すればエネルギ偏差ΔE2 を0に制御可能であると判断して、ステップ609に進み、今回の目標回転速度として上側目標回転速度NE2 を選択する。
目標回転速度=上側目標回転速度NE2
When it is determined in
Target rotational speed = Upper target rotational speed NE2
これに対して、上記ステップ603でエネルギ偏差ΔE1 が調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)よりも大きいと判定され且つ上記ステップ606でエネルギ偏差ΔE2 が調整可能エネルギの合計値(Es2+Ea2)よりも大きいと判定された場合には、下側目標回転速度NE1 と上側目標回転速度NE2 のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御できないと判断して、ステップ607に進み、エネルギ偏差ΔE1 がエネルギ偏差ΔE2 以下であるか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in
このステップ607で、エネルギ偏差ΔE1 がエネルギ偏差ΔE2 以下であると判定された場合には、下側目標回転速度NE1 の方が実エンジン回転速度Ne とのエネルギ偏差が小さいと判断して、ステップ610に進み、今回の目標回転速度として下側目標回転速度NE1 を選択する。
目標回転速度=下側目標回転速度NE1
If it is determined in
Target rotational speed = lower target rotational speed NE1
一方、上記ステップ607で、エネルギ偏差ΔE1 がエネルギ偏差ΔE2 よりも大きいと判定された場合には、上側目標回転速度NE2 の方が実エンジン回転速度Ne とのエネルギ偏差が小さいと判断して、ステップ611に進み、今回の目標回転速度として上側目標回転速度NE2 を選択する。
目標回転速度=上側目標回転速度NE2
On the other hand, if it is determined in
Target rotational speed = Upper target rotational speed NE2
以上説明した本実施例2では、目標回転速度を設定する際に、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御可能である場合に、下側目標回転速度と上側目標回転速度のうち実エンジン回転速度とのエネルギ偏差が小さい方を今回の目標回転速度として選択するようにしたので、実エンジン回転速度の目標回転速度への収束性を高めることができる。 In the second embodiment described above, when the target rotational speed is set, when the energy deviation can be controlled to 0 regardless of which of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed is selected, the lower target speed is set. Since the one with the smaller energy deviation between the rotational speed and the upper target rotational speed and the actual engine rotational speed is selected as the current target rotational speed, the convergence of the actual engine rotational speed to the target rotational speed can be improved. it can.
尚、下側目標回転速度と上側目標回転速度のいずれを選択してもエネルギ偏差を0に制御可能である場合に、下側目標回転速度と上側目標回転速度のうち実エンジン回転速度との回転速度偏差が小さい方を今回の目標回転速度として選択するようにしても良い。 When the energy deviation can be controlled to 0 regardless of which of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed is selected, the rotation of the lower target rotational speed and the upper target rotational speed to the actual engine rotational speed. The smaller speed deviation may be selected as the current target rotational speed.
次に、図10を用いて本発明の実施例3を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
Next,
本実施例3では、エンジンECU30により図10の目標回転速度選択ルーチンを実行する。このルーチンでは、まず、ステップ701で、実エンジン回転速度Ne と下側目標回転速度NE1 とのエネルギ偏差ΔE1 と、実エンジン回転速度Ne と上側目標回転速度NE2 とのエネルギ偏差ΔE2 を算出した後、ステップ702に進み、点火時期制御の回転低下側の調整可能エネルギEs1と回転上昇側の調整可能エネルギEs2を読み込むと共に、オルタ制御の回転低下側の調整可能エネルギEa1と回転上昇側の調整可能エネルギEa2を読み込む。
In the third embodiment, the
この後、ステップ703に進み、回転低下側のエネルギ偏差ΔE1 と調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)との差が、回転上昇側のエネルギ偏差ΔE2 と調整可能エネルギの合計値(Es2+Ea2)との差以下であるか否かを判定する。 Thereafter, the process proceeds to step 703, where the difference between the energy deviation ΔE1 on the rotation reduction side and the total value of adjustable energy (Es1 + Ea1) is the difference between the energy deviation ΔE2 on the rotation increase side and the total value of adjustable energy (Es2 + Ea2). It is determined whether or not:
このステップ703で、回転低下側のエネルギ偏差ΔE1 と調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)との差が、回転上昇側のエネルギ偏差ΔE2 と調整可能エネルギの合計値(Es2+Ea2)との差以下であると判定された場合には、ステップ704に進み、今回の目標回転速度として下側目標回転速度NE1 を選択する。
目標回転速度=下側目標回転速度NE1
In this
Target rotational speed = lower target rotational speed NE1
一方、上記ステップ703で、回転低下側のエネルギ偏差ΔE1 と調整可能エネルギの合計値(Es1+Ea1)との差が、回転上昇側のエネルギ偏差ΔE2 と調整可能エネルギの合計値(Es2+Ea2)との差よりも大きいと判定された場合には、ステップ705に進み、今回の目標回転速度として上側目標回転速度NE2 を選択する。
目標回転速度=上側目標回転速度NE2
以上説明した本実施例3のようにしても、目標回転速度を設定することができる。
On the other hand, in
Target rotational speed = Upper target rotational speed NE2
The target rotational speed can be set also in the third embodiment described above.
尚、本発明は、図1に示すような吸気ポート噴射式エンジンに限定されず、筒内噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。 The present invention is not limited to the intake port injection type engine as shown in FIG. 1, but includes a cylinder injection type engine, and both a fuel injection valve for intake port injection and a fuel injection valve for cylinder injection. It can also be applied to dual-injection engines.
更に、本発明の適用範囲は、車両の動力源としてエンジンのみを備えた一般的な車両に限定されず、車両の動力源としてエンジンとモータを備えたハイブリッド車に本発明を適用しても良く、この場合、エンジン回転停止制御の際に、オルタネータ以外の電動機(例えばハイブリッド車の発電電動機等)のトルクを制御するようにしても良い。 Further, the scope of application of the present invention is not limited to a general vehicle having only an engine as a power source of the vehicle, and the present invention may be applied to a hybrid vehicle having an engine and a motor as the power source of the vehicle. In this case, the torque of an electric motor other than the alternator (for example, a generator motor of a hybrid vehicle) may be controlled during engine rotation stop control.
11…エンジン(内燃機関)、13…吸気管、14…スロットルバルブ、19…燃料噴射弁、21…排気管、30…エンジンECU(エネルギ調整手段,調整可能エネルギ算出手段,目標回転速度選択手段,エネルギ偏差分配手段)、31…点火プラグ、33…オルタネータ(電動機)
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記エンジンの燃焼停止前に前記目標軌道上の目標回転速度と実エンジン回転速度とのエネルギ偏差を0にするように点火時期を制御する点火時期制御と電動機のトルクを制御する電動機制御を実行するエネルギ調整手段と、
前記点火時期制御の調整可能エネルギと前記電動機制御の調整可能エネルギを算出する調整可能エネルギ算出手段と、
前記点火時期制御の調整可能エネルギと前記電動機制御の調整可能エネルギのうちの少なくとも一方に基づいて、前記目標軌道のデータの中から実エンジン回転速度に対して回転低下側の目標回転速度(以下「下側目標回転速度」という)と実エンジン回転速度に対して回転上昇側の目標回転速度(以下「上側目標回転速度」という)のうちの一方を選択する目標回転速度選択手段と、
前記点火時期制御の調整可能エネルギと前記電動機制御の調整可能エネルギのうちの少なくとも一方に基づいて、前記エネルギ偏差を0にするのに必要なエネルギ操作量を前記点火時期制御と前記電動機制御に割り当てるエネルギ偏差分配手段と
を備えていることを特徴とするエンジン回転停止制御装置。 An engine that calculates the target trajectory of the engine rotation behavior so that the engine rotation stops at the target stop crank angle, and controls the actual engine rotation behavior to match the target trajectory when stopping the engine rotation in response to the engine stop request. In the rotation stop control device,
Before the combustion of the engine is stopped, the ignition timing control for controlling the ignition timing and the motor control for controlling the torque of the motor are executed so that the energy deviation between the target rotational speed on the target track and the actual engine rotational speed becomes zero. Energy adjusting means;
Adjustable energy calculating means for calculating the adjustable energy of the ignition timing control and the adjustable energy of the motor control;
Based on at least one of the adjustable energy of the ignition timing control and the adjustable energy of the electric motor control, the target rotational speed (hereinafter referred to as “hereinafter,“ Target rotational speed selection means for selecting one of the target rotational speed on the rotation increasing side with respect to the actual engine rotational speed (hereinafter referred to as “upper target rotational speed”);
Based on at least one of the adjustable energy of the ignition timing control and the adjustable energy of the motor control, an energy operation amount necessary to make the energy deviation zero is allocated to the ignition timing control and the motor control. An engine rotation stop control device comprising: an energy deviation distribution unit.
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