JPH11107823A - 内燃機関の停止位置推定装置 - Google Patents

内燃機関の停止位置推定装置

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JPH11107823A
JPH11107823A JP9283171A JP28317197A JPH11107823A JP H11107823 A JPH11107823 A JP H11107823A JP 9283171 A JP9283171 A JP 9283171A JP 28317197 A JP28317197 A JP 28317197A JP H11107823 A JPH11107823 A JP H11107823A
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Japan
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stop position
engine
cylinder
internal combustion
combustion engine
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JP9283171A
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Naohiro Kurokawa
直洋 黒川
Toru Kitamura
徹 北村
Akira Kato
彰 加藤
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でありながら、始動性を損なうこ
となく機関始動時における排気ガス特性の向上を図るこ
とができる内燃機関の停止位置推定装置を提供する。 【解決手段】 現在値レジスタTDCNOWに、イグニ
ッションスイッチ16のオフ直前に燃料が噴射された気
筒に相当するINJ.NO(0〜3のいずれかの整数
値)を設定し(ステップS304)、クランク軸が惰性
により回転して停止するまでに要する回転量(TDC
数)である検索値TDCCNTを、吸気管内圧力PB及
びエンジン回転数NEから求め(ステップS305)、
クランク軸の推定停止位置TDCSTPを算出し(ステ
ップS306)、次回の始動時の順次噴射における最初
の気筒を特定するための気筒特定値TDCSTP(R)
を算出する(ステップS307)。TDCSTP(R)
値は、次回の始動時まで記憶保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の停止位
置推定装置に関し、特に、始動性及び機関始動時におけ
る排気ガス特性の向上を図った内燃機関の停止位置推定
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、特定の気筒の所定のクランク
角位置に基づいて各気筒のクランク位置状態を検出する
と共に、内燃機関の停止時における各気筒のクランク角
位置状態を記憶しておき、次回の始動時に特定気筒の所
定のクランク角位置信号を最初に検出するまでの間、上
記記憶されたクランク角位置状態に基づき点火制御や燃
料噴射制御等を行うようにした手法が知られている(特
開昭60−240875号公報)。
【0003】これにより、機関始動当初から各気筒のク
ランク角位置状態を判別することができるので、機関の
初回転時から良好な点火制御や燃料噴射制御等を行い
得、始動性や排気ガス特性を良好に維持することができ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イグニ
ッションスイッチがオフにされ点火制御や燃料噴射制御
等を行う制御装置がそれらの制御を停止した後も、クラ
ンク軸は惰性で回転するため、上記従来の手法で、機関
停止時の実際のクランク角位置状態を記憶するために
は、機関が完全に停止するまでクランク角の検出を続行
する必要がある。そのため、イグニッションスイッチが
オフにされた後も上記制御装置を作動させるための電源
の確保が不可欠となり、別系統の電源を設ける等によ
り、構成が複雑化するという問題があった。
【0005】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、簡単な構成であ
りながら、始動性を損なうことなく機関始動時における
排気ガス特性の向上を図ることができる内燃機関の停止
位置推定装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項1の内燃機関の停止位置推定装置は、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、イ
グニッションスイッチのオンオフ状態を検出するスイッ
チ検出手段と、前記イグニッションスイッチがオフにさ
れる直前に燃料が噴射された気筒を記憶する気筒記憶手
段と、該気筒記憶手段により記憶された気筒と前記運転
状態検出手段により検出された運転状態とに基づいて前
記機関のクランク軸の回転が停止する停止位置を推定す
る停止位置推定手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】この構成により、内燃機関の運転状態が検
出され、イグニッションスイッチのオンオフ状態が検出
され、前記イグニッションスイッチがオフにされる直前
に燃料が噴射された気筒が記憶され、該記憶された気筒
と前記検出された運転状態とに基づいて前記機関のクラ
ンク軸の回転が停止する停止位置が推定される。運転状
態によってクランク軸が惰性で回転する量が異なるた
め、これを考慮して、例えば、前記イグニッションスイ
ッチがオフにされてから前記クランク軸の回転が完全に
停止するまでの回転量を前記検出された運転状態から算
出し、これと前記記憶された気筒とから、どの位置で前
記クランク軸の回転が停止するかを推定する。
【0008】これにより、次回の始動時におけるクラン
ク軸の初期位置が当初から判明するため、例えば始動時
における燃料噴射処理を順次噴射により適切な気筒から
開始することができる。従って、簡単な構成でありなが
ら、始動性を損なうことなく機関始動時におけるHCの
排出量の増大を防止して排気ガス特性の向上を図ること
ができる。
【0009】また、本発明の請求項2の内燃機関の停止
位置推定装置は、上記請求項1記載の構成において、前
記停止位置推定手段により推定された前記クランク軸の
停止位置を記憶する停止位置記憶手段と、前記機関の始
動時に前記停止位置記憶手段により記憶された停止位置
に基づいて燃料噴射の制御を開始する燃料噴射制御手段
とを備えたことを特徴とする。
【0010】この構成により、前記推定された停止位置
が記憶され、前記機関の始動時に前記記憶された停止位
置に基づいて燃料噴射の制御が開始される。従って、次
回の始動時に、どの気筒から順次噴射を開始すべきかが
直ちに判り、簡単な構成でありながら、始動性を損なう
ことなく機関始動時におけるHCの排出量の増大を防止
して排気ガス特性の向上を図ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0012】図1は本発明の一実施の形態に係る内燃機
関の停止制御装置の全体構成を示す図である。同図中、
1は直列4気筒の内燃機関(以下、単に「エンジン」と
いう)である。
【0013】エンジン1の吸気管2の途中にはスロット
ルボディ3が設けられ、その内部にはスロットル弁3′
が配されている。また、スロットル弁3′にはスロット
ル弁開度(θTH)センサ4が連結されており、スロッ
トル弁3′の開度に応じた電気信号を出力して電子コン
トロールユニット(以下「ECU」という)5に供給す
る。
【0014】燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁
3′との間且つ吸気管2の図示しない燃料ポンプに接続
されるとともにECU5に電気的に接続され、当該EC
U5からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御され
る。
【0015】また、吸気管2のスロットル弁3′の下流
側には分岐管7が設けられ、該分岐管7の先端には吸気
管内圧力(PB)センサ8が取付けられている。該PB
センサ8はECU5に電気的に接続されており、吸気管
内圧力PBは前記PBセンサ8により電気信号に変換さ
れてECU5に供給される。
【0016】また、分岐管7の下流側の吸気管2の管壁
には吸気温(TA)センサ9が装着され、該TAセンサ
9により検出された吸気温TAは電気信号に変換され、
ECU5に供給される。
【0017】エンジン1のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温(TW)センサ10が挿着され、該TWセンサ10に
より検出されたエンジン冷却水温TWは電気信号に変換
されてECU5に供給される。
【0018】また、エンジン1の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲の所定位置には気筒判別(CYL)
センサ11、TDCセンサ12、クランク角(CRK)
センサ13が夫々取付けられている。
【0019】CYLセンサ11は、クランク軸2回転毎
に特定の気筒の所定のクランク角度位置でパルス信号
(以下、「CYL信号パルス」という)を出力し、該C
YL信号パルスをECU5に供給する。
【0020】TDCセンサ12は、エンジン1の各気筒
の吸入行程開始時の上死点(TDC)に関し所定クラン
ク角度前のクランク角度位置で(4気筒エンジンではク
ランク角180°毎に)信号パルス(以下、「TDC信
号パルス」という)を出力し、該TDC信号パルスをE
CU5に供給する。
【0021】CRKセンサ13は、TDC信号パルスの
周期、すなわち180°より短い一定のクランク角周期
(例えば、30°周期)でパルス信号(以下、「CRK
信号パルス」という)を出力し、該CRK信号パルスを
ECU5に供給する。
【0022】エンジン1の各気筒の点火プラグ14は、
ECU5に電気的に接続され、ECU5により点火時期
が制御される。
【0023】また、エンジン1の排気管17の途中には
広域酸素濃度センサ(以下、「LAFセンサ」と称す
る)18が設けられており、該LAFセンサ18により
検出された排気ガス中の酸素濃度は電気信号に変換され
てECU5に供給される。
【0024】車速センサ15車輪(図示せず)には、車
速Vを検出する車速センサ15が取り付けられ、該車速
センサ15により検出された車速Vは電気信号に変換さ
れてECU5に供給される。また、イグニッションスイ
ッチ16のオン位置を示す信号はECU5に供給され
る。
【0025】ECU5は、上述の各種センサからの入力
信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、
アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を
有する入力回路5aと、中央演算処理回路(以下「CP
U」という)5bと、該CPU5bで実行される各種演
算プログラムや後述する各種マップ及び演算結果等を記
憶するROM及びRAMからなる記憶手段5cと、前記
燃料噴射弁6及び点火プラグ14に駆動信号を供給する
出力回路5dとを備えている。
【0026】ECU5はTDC信号パルスの発生間隔を
計測してエンジン回転数NEを算出する。また、ECU
5は、TDC信号パルス、CRK信号パルスに基づき各
気筒の基準クランク角度位置からのクランク角度ステー
ジSTG(以下、「ステージ」という)を検出する。
【0027】CPU5bは、上述の各種エンジンパラメ
ータ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じたフ
ィードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領
域等の種々のエンジンの運転状態を判別すると共に、エ
ンジンの運転状態に応じ、基本モードの場合は下記数式
1に基づき、また始動モードの場合は下記数式2に基づ
きTDC信号パルスに同期する燃料噴射弁6の燃料噴射
時間TOUTを各気筒(#1〜#4CYL)毎に演算
し、その結果を記憶手段5c(RAM)に記憶する。
【0028】
【数1】TOUT=TiM×KCMDM×KLAF×K
1+K2+TV
【0029】
【数2】TOUT=TiCR×K3+K4+TV ここに、TiMは基本モード時の基本燃料量、具体的に
はエンジン回転数NEと吸気管内圧力PBとに応じて設
定される基本燃料噴射時間であり、このTiM値を決定
するためのTiMマップが記憶手段5c(ROM)に記
憶されている。
【0030】TiCRは始動モード時の基本燃料量であ
って、TiM値と同様、エンジン回転数NEと吸気管内
圧力PBに応じて設定され、該TiCR値を決定するた
めのTiCRマップが記憶手段5c(ROM)に記憶さ
れている。
【0031】KCMDMは、修正目標空燃比係数であ
り、エンジンの運転状態に応じて設定される。
【0032】KLAFは空燃比補正係数であり、空燃比
フィードバック制御中はLAFセンサ18によって検出
された空燃比が目標空燃比に一致するように設定され、
オープンループ制御中はエンジン運転状態に応じた所定
値に設定される。
【0033】K1、K2、K3及びK4は夫々各種エン
ジンパラメータ信号に応じて演算される補正係数及び補
正変数であって、各気筒毎にエンジン運転状態に応じた
燃費特性や加速特性等の諸特性の最適化が図られるよう
な所定値に設定される。
【0034】TVは燃料噴射弁6の無効時間であって、
通電開始後から燃料噴射弁6が開弁するまでの遅延時間
を示す。
【0035】ECU5は、運転状態検出手段、スイッチ
検出手段、気筒記憶手段、停止位置推定手段、停止位置
記憶手段及び燃料噴射制御手段を構成する。
【0036】図2は、インジェクションステージタイミ
ングチャートを示す図である。同図(a)は各気筒(#
1〜#4CYL)の吸入行程のタイミング及びそれに対
応するインジェクタ番号(以下「INJ.NO」と称す
る)を示す。例えば第2気筒(#2CYL)が吸気行程
にあるときのINJ.NOは「3」である。時点tで
は、#2CYLが吸気行程上死点にある。
【0037】同図(b)〜(e)は各気筒における吸入
行程(A)、圧縮行程(B)、爆発行程(C)及び排気
行程(D)の各行程のタイミングを示す。同図(b)、
(c)、(d)及び(e)はそれぞれ第1気筒(#1C
YL)、第2気筒(#2CYL)、第3気筒(#3CY
L)及び第4気筒(#4CYL)について示す。通常時
における燃料の順次噴射では、CYL信号パルスにより
気筒が判別された後、…、#1CYL、#3CYL、#
4CYL、#2CYL、#1CYL、…の順に燃料が噴
射される。
【0038】図3は、本実施の形態におけるエンジン停
止時のクランク位置推定処理のフローチャートを示す図
であり、本処理は、イグニッションスイッチ16のオフ
時に実行される。
【0039】まず、スロットル弁開度θTHが全閉状態
でない、すなわちスロットル弁開度θTHがアイドル時
のスロットル弁開度を示す所定値THIDLより大きい
か否かを判別し(ステップS301)、その判別の結
果、θTH≦THIDLであるときは、車速Vが所定値
VSTOP(例えば5km/h)より大きいか否かを判
別し(ステップS302)、その判別の結果、V≦VS
TOPであるときは、図示しないルーチンで設定されフ
ュエルカット中であることを「1」で示すフラグFFC
が「1」に設定されているか否かを判別する(ステップ
S303)。
【0040】その結果、前記ステップS301でθTH
>THIDLが成立するとき、前記ステップS302で
V>VSTOPが成立するとき、または前記ステップS
303の判別の結果、フラグFFCが「1」に設定され
ているときは、いずれもステップS309に進み、次回
の始動時に燃料噴射処理を順次噴射により開始可能であ
ることを「1」で示す順次噴射可能フラグFFSTAR
Tを「0」に設定して本処理を終了する。
【0041】一方、前記ステップS303の判別の結
果、フラグFFCが「0」に設定されているときは、現
在値レジスタTDCNOWにイグニッションスイッチ1
6のオフ直前に燃料が噴射された気筒に相当するIN
J.NO(0〜3のいずれかの整数値)を設定する(ス
テップS304)と共に、検索値TDCCNTを検索す
る(ステップS305)。検索値TDCCNTは、イグ
ニッションスイッチ16がオフにされた後、エンジン1
のクランク軸が惰性により回転して停止するまでに要す
る回転量を、1TDC(180°)を単位として整数で
表した値(TDC数)であり、図4のTDCCNTマッ
プから検索される。
【0042】図4は、このTDCCNTマップを示す図
であり、吸気管内圧力PB及びエンジン回転数NEをパ
ラメータとして検索値TDCCNTが設定されている。
検索値TDCCNTは、吸気管内圧力PBが大きいほ
ど、またエンジン回転数NEが大きいほど、より大きい
値を執るように設定されている。なお、TDCCNTマ
ップは、図示しない変速機のギアレンジによって持ち替
え、例えばDレンジの場合はNレンジの場合よりも検索
値TDCCNTをより小さい値に設定するようにしても
よい。
【0043】図3に戻り、次いでエンジン1のクランク
軸が停止すると推定される位置を示す推定停止位置TD
CSTPを下記数式3により算出する(ステップS30
6)。
【0044】
【数3】TDCSTP=TDCNOW+TDCCNT+
CNLOADここに、CNLOADはエンジン1に負荷
を与える補機類、例えばエアコンやパワーステアリング
等による補正量(整数値)であり、例えばエアコンがオ
ンのときは「−2」、パワーステアリングがオンのとき
は「−1」に設定される。なお、これらの他にも、エン
ジン1に負荷を与える要素に関しては、実験的な補正値
を設定するのが好ましい。
【0045】次いで、次回の始動時の順次噴射における
最初の気筒を特定するための気筒特定値TDCSTP
(R)を算出する(ステップS307)。気筒特定値T
DCSTP(R)は、推定停止位置TDCSTPを気筒
数(4)で除算した余り値として0〜3のいずれかの整
数値として算出される。この気筒特定値TDCSTP
(R)は、次回の始動時まで不揮発性メモリに記憶保持
される。次いで、順次噴射可能フラグFFSTARTを
「1」に設定して(ステップS308)、本処理を終了
する。
【0046】本処理によれば、イグニッションスイッチ
16がオフにされる直前に燃料が噴射された気筒と、そ
のときのエンジン運転状態(吸気管内圧力PB、エンジ
ン回転数NE)等とから、エンジン1のクランク軸の停
止位置を推定することができる。
【0047】図5は、始動モードにおけるクランク処理
のフローチャートを示す図であり、本処理はイグニッシ
ョンスイッチ16のオン時に実行される。
【0048】まず、順次噴射可能フラグFFSTART
が「1」に設定されているか否かを判別し(ステップS
501)、その判別の結果、順次噴射可能フラグFFS
TARTが「1」に設定されているときは順次噴射処理
により燃料噴射を開始する一方(ステップS502)、
順次噴射可能フラグFFSTARTが「0」に設定され
ているときは、斉時噴射により燃料噴射処理を開始して
(ステップS503)、それぞれ本処理を終了する。
【0049】前記ステップS502における順次噴射で
は、上記不揮発性メモリに記憶されている気筒特定値T
DCSTP(R)に基づいて最初に燃料を噴射すべき気
筒を特定する。具体的には、TDCSTP(R)値の
「0」、「1」、「2」、「3」にそれぞれ対応して
「#4CYL」、「#2CYL」、「#1CYL」、
「#3CYL」が最初に燃料を噴射すべき気筒として特
定される。
【0050】本処理により、順次噴射可能フラグFFS
TARTが「1」に設定されているときは、エンジン1
の始動時に適切な順次噴射を直ちに行うことができる。
【0051】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、イグニッションスイッチ16をオフにした直前に燃
料噴射がされた気筒と、そのときのエンジン運転状態
(吸気管内圧力PB、エンジン回転数NE)等とから、
エンジン1のクランク軸の停止位置を推定することがで
き、次回の始動時には、推定されたクランク軸の停止位
置に基づいて順次噴射を適切な気筒から直ちに行うこと
ができる。また、イグニッションスイッチ16をオフに
した後にCRK信号パルスを検出すべくECU5の電源
を別途確保する等の必要がないので、構成が複雑化しな
い。従って、簡単な構成でありながら、始動性を損なう
ことなくエンジン始動時におけるHCの排出量の増大を
防止して排気ガス特性を向上することができる。
【0052】なお、TDCCNT値を吸気管内圧力PB
及びエンジン回転数NEをパラメータとして算出するよ
うにしたが、これらに限るものでなく、エンジン1の惰
性回転量に影響を与え得るものであれば、他の運転状態
をTDCCNT値算出のパラメータに加えてもよい。
【0053】なお、記憶されている気筒特定値TDCS
TP(R)は、燃料噴射制御だけでなく、点火時期の制
御その他の制御に用いるようにしてもよい。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
に係る内燃機関の停止位置推定装置によれば、内燃機関
の運転状態を検出する運転状態検出手段と、イグニッシ
ョンスイッチのオンオフ状態を検出するスイッチ検出手
段と、前記イグニッションスイッチがオフにされる直前
に燃料が噴射された気筒を記憶する気筒記憶手段と、該
気筒記憶手段により記憶された気筒と前記運転状態検出
手段により検出された運転状態とに基づいて前記機関の
クランク軸の回転が停止する停止位置を推定する停止位
置推定手段とを備えたので、簡単な構成でありながら、
始動性を損なうことなく機関始動時における排気ガス特
性の向上を図ることができる。
【0055】本発明の請求項2の内燃機関の停止位置推
定装置によれば、前記停止位置推定手段により推定され
た前記クランク軸の停止位置を記憶する停止位置記憶手
段と、前記機関の始動時に前記停止位置記憶手段により
記憶された停止位置に基づいて燃料噴射の制御を開始す
る燃料噴射制御手段とを備えたので、次回の始動時に、
どの気筒から順次噴射を開始すべきかが直ちに判り、簡
単な構成でありながら、始動性を損なうことなく機関始
動時における排気ガス特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る内燃機関の停止位
置推定装置の全体構成を示す図である。
【図2】同形態におけるインジェクションステージタイ
ミングチャートを示す図である。
【図3】同形態におけるエンジン停止時のクランク位置
推定処理のフローチャートを示す図である。
【図4】同形態におけるTDCCNTマップを示す図で
ある。
【図5】同形態における始動モードにおけるクランク処
理のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
1 内燃機関 5 ECU(運転状態検出手段、スイッチ検出手段、気
筒記憶手段、停止位置推定手段、停止位置記憶手段、燃
料噴射制御手段) 6 燃料噴射弁 8 吸気管内圧力(PB)センサ 12 TDCセンサ 16 イグニッションスイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の運転状態を検出する運転状態
    検出手段と、 イグニッションスイッチのオンオフ状態を検出するスイ
    ッチ検出手段と、 前記イグニッションスイッチがオフにされる直前に燃料
    が噴射された気筒を記憶する気筒記憶手段と、 該気筒記憶手段により記憶された気筒と前記運転状態検
    出手段により検出された運転状態とに基づいて前記機関
    のクランク軸の回転が停止する停止位置を推定する停止
    位置推定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の停
    止位置推定装置。
  2. 【請求項2】 前記停止位置推定手段により推定された
    前記クランク軸の停止位置を記憶する停止位置記憶手段
    と、前記機関の始動時に前記停止位置記憶手段により記
    憶された停止位置に基づいて燃料噴射の制御を開始する
    燃料噴射制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1
    記載の内燃機関の停止位置推定装置。
JP9283171A 1997-10-01 1997-10-01 内燃機関の停止位置推定装置 Pending JPH11107823A (ja)

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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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