KR20030019160A - 내연기관의 정지 시동 제어 장치 - Google Patents

Abstract

예정된 정지 조건이 성립함으로써 내연기관에 대한 연료의 공급을 정지하는 제어를 포함하는 소정 정지 제어를 실행하며, 또한 예정된 시동 조건이 성립함으로써 내연기관에 대한 연료의 공급을 재개하는 제어를 포함하는 시동 제어를 실행하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치이고, 상기 정지 조건의 성립 후 또한 내연기관이 정지하기 이전의 예정된 기간 내에 상기 시동 조건이 성립한 경우에, 상기 정지 제어를 중지하는 정지 제어 중지 수단(스텝 S15)을 구비하고 있다.

Description

내연기관의 정지 시동 제어 장치{Control apparatus of internal combustion engine and method thereof}

본 발명은 디젤 엔진이나 가솔린 엔진 등의 내연기관을 소정 조건의 성립에 의해서 자동적으로 정지하고, 또한 시동하는 제어 장치에 관한 것이다.

배기 가스의 저감 및 연비 향상 등의 요구에 의해, 차량이 일시적으로 정지하여 엔진을 아이들링하는 경우에는 가능한 한 엔진을 정지하는 것이 장려되고 있다. 이 경우의 엔진의 정지 및 이 후의 재시동은 운전자가 메인 스위치 혹은 점화 스위치를 인위적으로 조작하여 행하게 되어, 반드시 충분하게는 시행되지 않는 경우가 있다. 그래서, 이러한 종류의 자동 정지와 재시동을 자동적으로 행하는 제어가 개발되어 있고, 이것이 소위 경제성 주행 제어(economy running control:이하, '에코런'이라고 함)라고 일컬어지는 제어이다.

그의 일례가 일본 공개특허 제2001-88580호 공보에 기재되어 있다. 상기 공보에 기재된 장치는 시프트 레버를 D 포지션 등의 주행 포지션에 설정하여 변속기의 출력축에 토크가 나타나는 변속 상태에서 엔진을 자동 정지하고, 또한 자동적으로 시동하도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는 차속이 제로에 가까운 소정치 이하인 것, 풋 브레이크가 밟아져 있는 것(ON인 것), 액셀러레이터 페달이 되돌려져 있는 것(액셀러레이터 OFF인 것) 등을 정지 조건으로 하고, 상기 정지 조건이 성립한 경우에, 엔진에 대한 연료의 공급을 정지하는 지령이 출력된다. 그 후, 액셀러레이터 페달이 밟아지거나, 혹은 브레이크 페달이 되돌려지는 등의 시동 조건이 성립한 경우에, 엔진을 재시동시키는 지령이 출력된다.

이러한 종류의 에코런 제어(혹은 D 범위 에코런 제어)는 소정 목적지까지의 주행 과정에서 차량이 정지 신호 등에 의해서 일시적으로 정지한 경우에 엔진을 정지시키는 제어이기 때문에, 정차 후의 재발진에 대하여 지연을 일으키지 않고 엔진을 재시동하는 것이 요구된다. 그러나, 엔진의 정지 제어의 개시로부터 재시동 가능한 상태가 될 때까지에는 각종의 제어가 개재하기 때문에, 종래의 제어에서는 재시동의 지연이 생겨, 이것이 소위 정체감의 원인이 되는 등의 부적당함이 있었다.

즉 엔진을 정지시키는 경우, 단지 연료의 공급을 정지한 것에서는 엔진이 관성력으로 회전하는 동안에 압축력으로 토크가 발생하고, 그 결과, 진동이 생기는 일이 있다. 이러한 사태는 고압의 압축을 행하는 디젤 엔진에서 생기기 쉽다. 따라서, 엔진의 회전을 스무스(smooth)하게 정지하기 위해서는 흡기 스로틀 밸브나 EGR 밸브(배기 가스를 흡기측에 재순환시키기 위한 밸브)를 폐쇄하여 흡기를 스로틀하고, 기통내에의 공기량을 적게 하여 실압축비를 저하시키고, 그 후에 연료의 공급을 정지하게 된다.

또한, 연료의 공급을 정지하여도 엔진의 회전은 즉시 정지하는 것은 아니고, 관성력으로 회전을 계속하고, 점차로 회전수가 저하하여 최종적으로 정지한다. 그 후에 엔진을 재시동하기 위해서는 엔진을 강제적으로 회전시키는 크랭킹이 필요하다. 이것을 기어식의 스타터에서 행하는 것으로 하면, 기어는 회전을 정지한 상태에서 맞물릴 수 있기 때문에, 스타터측의 기어를 엔진측의 기어에 결합하는 데 앞서서, 엔진의 정지를 판정할 필요가 있다.

그 정지 판정은 예를 들면 크랭크 축 등의 회전축의 회전에 의해서 얻어지는 펄스 신호 등의 전기 신호에 의거하여 행하고 있지만, 엔진의 회전이 정지하는 것에 의한 신호의 상태와, 엔진의 회전수가 일시적으로 저하한 것에 의한 신호의 상태와의 판별을 행할 필요가 있기 때문에, 신호의 상태가 소정 시간 계속함으로써, 정지의 판정을 행하게 된다. 즉, 엔진의 정지의 판정에는 오판정을 방지하기 위해서 어느 정도의 시간이 필요하다.

이렇게 해서, 엔진의 정지가 판정된 후에, 스타터를 동작시키고, 또한 연료의 분사를 재개하는 등의 시동 제어를 실행하게 된다. 따라서, 정지 조건의 성립후, 흡기를 감소하는 등의 엔진 정지를 위한 준비 제어를 행하고, 또한 연료의 공급을 정지하여 엔진 회전수가 저하하고, 결국에는 정지하는 것을 기다리고, 또한 정지 판정을 위한 시간이 경과함으로써, 엔진을 재시동하게 된다.

종래에서는 기어식 스타터를 사용한 경우, 그 기어의 결합을 스무스하게 행하게 하기 위해서, 상기와 같이 하여 엔진의 정지 판정의 성립을 기다려 엔진의 재시동을 행하고 있다. 그 때문에, 에코런 제어에서의 엔진 정지 조건이 성립한 직후에, 액셀러레이터 페달이 밟아지는 등의 재시동 조건이 성립한 경우(재시동의 요구가 있었던 경우)일지라도, 그 재시동의 조건의 성립 후, 상술한 소위 준비 제어나 엔진 정지 판정을 위한 시간의 경과를 기다려 엔진의 시동 제어를 실행하게 되기 때문에, 엔진의 재시동의 응답 지연이 현저하게 된다. 결국, 종래에서는 재시동의 응답성이 반드시 양호하지 않아, 정지 조건의 성립 직후에 엔진의 재시동의 요구가 있었던 경우에, 소위 정체감이 현저하게 되는 등의 가능성이 있었다.

도 1은 본 발명의 일례를 설명하기 위한 플로차트이고, 엔진을 정지시키는 정지 요구를 발생시키기 위한 플로차트.

도 2는 그 정지 요구에 의한 정지 제어 중에 시동 요구가 발생한 경우의 제어예를 설명하기 위한 플로차트.

도 3은 그 엔진의 시동 제어의 일례를 설명하기 위한 플로차트.

도 4는 도 1 내지 도 4의 제어를 실행한 경우의 타임차트의 일례를 도시하는 도면.

도 5는 정지 제어의 중지에 동반한 엔진 정지의 확인을 행하는 프로세스를 추가한 정지 요구를 발생시키기 위한 플로차트.

도 6은 정지 제어의 중지를 실행한 것을 나타내는 플래그의 제어 프로세스를 추가한 도 2와 마찬가지의 플로차트.

도 7은 정지 준비 기간에 치환되는 기간을 판정하는 프로세스를 포함하는 정지 제어 중지 판정을 위한 플로차트.

도 8은 도 7의 제어를 실행한 경우의 타임차트의 일례를 도시하는 도면.

도 9는 연료의 공급 정지 후에 정지 제어의 중지를 행하는 제어예를 도시하는 플로차트.

도 10은 도 9의 제어를 실행한 경우의 타임차트의 일례를 도시하는 도.

도 11은 본 발명에서 대상으로 하는 내연기관의 제어 계통을 모식적으로 도시하는 블록도.

도 12는 크랭크 각도 센서의 일례를 도시하는 모식도.

본 발명은 상기의 기술적 과제에 착안하여 이루어진 것이고, 자동 정지한 내연기관의 재시동 응답성을 향상시킬 수 있는 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 내연기관의 정지 조건이 성립하여도, 내연기관이 완전히 개시하기 이전의 소정 상태 동안에 재시동 요구가 있었던 경우에는 내연기관의 정지 제어를 중지하여, 내연기관을 정지시키지 않고 계속하여 동작시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다. 보다 구체적으로는 청구항 1의 발명은 예정된 정지 조건이 성립함으로써 내연기관에 대한 연료의 공급을 정지하는제어를 포함하는 소정 정지 제어를 실행하며, 또한 예정된 시동 조건이 성립함으로써 내연기관에 대한 연료의 공급을 재개하는 제어를 포함하는 시동 제어를 실행하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치에 있어서, 상기 정지 조건의 성립 후 또한 내연기관이 정지하기 이전의 예정된 기간내에 상기 시동 조건이 성립한 경우에, 상기 정지 제어를 중지하는 정지 제어 중지 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치이다.

따라서 청구항 1의 발명에서는 내연기관을 정지시키는 조건이 성립한 후, 그것에 동반하는 제어가 개시되지만, 그 후의 내연기관이 정지하기 이전의 소정 기간 동안에 내연기관을 시동시키기 위한 조건이 성립한 경우에는 내연기관을 정지시키기 위한 정지 제어가 중지된다. 그 결과, 내연기관이 정지하지 않고 회전을 계속하기 때문에, 시동 조건의 성립에 대하여 시간적인 지연을 특별히 일으키지 않고 내연기관이 구동 상태가 되어, 내연기관을 시동하는 제어의 응답 지연이 회피된다.

또한, 청구항 2의 발명은 청구항 1에서의 상기 예정된 기간이, 연료의 공급을 정지하여 내연기관의 회전수를 저하시키기에 앞서서 정지 준비 제어를 실행하고 있는 기간인 것을 특징으로 하는 제어 장치이다.

따라서 청구항 2의 발명에서는 내연기관의 회전수가 저하하고 있지만, 내연기관이 회전하고 있는 상태에서 시동 조건이 성립함으로써, 정지 제어가 중지되고, 그 결과, 내연기관이 정지하지 않고 계속적으로 회전한다. 그 때문에, 시동 조건의 성립에 대하여 시간적인 지연을 특별히 일으키지 않고 내연기관이 구동 상태가 되어, 내연기관을 시동하는 제어의 응답 지연이 회피된다.

또한, 청구항 3의 발명은 청구항 2에서의 상기 정지 제어 중지 수단이, 상기 내연기관이 자립 회전을 유지하는 소정 운전 상태로 되돌리는 복귀 제어를 실행하는 복귀 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치이다.

따라서, 청구항 3의 발명에서는 내연기관의 정지 제어가 중지된 경우, 그 시점까지의 제어로 변화하고 있는 내연기관의 동작 상태를, 정지 제어의 개시전의 상태로 되돌리는 복귀 제어가 실행되고, 내연기관이 자립 회전을 유지한다.

더욱이, 청구항 4의 발명은 청구항 1 또는 2에서, 상기 정지 제어를 중지하여도 상기 내연기관이 정지한 경우, 내연기관을 시동시키기 위한 시동 제어를 실행하는 재시동 수단을 또한 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치이다.

따라서 청구항 4의 발명에서는 내연기관의 정지 제어를, 내연기관이 회전하고 있는 동안에 중지하여도 내연기관이 정지한 경우, 내연기관이 즉시 재시동되어진다. 그 때문에, 시동 조건의 성립에 따른 내연기관의 시동이, 신속히 실행되기 때문에, 시동 제어의 응답 지연이 회피 또는 억제된다.

그리고, 청구항 5의 발명은 청구항 1에서, 상기 예정된 기간이, 상기 연료의 공급을 정지하는 데 앞서서 개방도가 감소되는 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도가 예정된 소정 개방도까지 저하하는 기간까지로 되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치이다.

따라서, 청구항 5의 발명에서는 연료를 공급하면서 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도가 소정 개방도까지 감소되는 동안에 시동 조건이 성립하면, 내연기관의 정지 제어가 중지된다. 그 결과, 내연기관의 흡기가 정지되어 있지 않은 상태에서, 그 이상의 정지 제어가 중지되기 때문에, 내연기관의 회전을 계속시킬 수 있어, 시동 조건의 성립에 의거하여 내연기관을 동작 상태로 하는 제어의 응답성이 양호하게 된다.

한편, 더욱이 청구항 6의 발명은 청구항 1에서, 상기 예정된 기간이, 상기 연료의 공급을 정지한 후, 내연기관의 회전수가 예정된 회전수에 저하하기까지의 기간으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치이다.

따라서 청구항 6의 발명에서는 정지 조건의 성립에 따라서 정지 제어가 실행되고, 내연기관에 대한 연료의 공급이 정지된 후일지라도, 내연기관의 회전수가 소정 회전수 이상이면, 내연기관의 정지 제어가 중지된다. 그 때문에, 내연기관에 대한 연료 공급의 재개 등에 의해서 내연기관이 자립 회전한다. 그 결과, 정지 조건의 성립에 의해서 내연기관의 정지 제어가 개시된 후일지라도, 시동 조건의 성립에 따라서 내연기관이 즉시 자립 회전하는 기회가 증대한다.

또한, 청구항 7의 발명은 청구항 6에서, 상기 정지 제어 중지 수단이, 상기 연료 공급의 정지에 앞서서 개방도를 감소한 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도를 증대시킨 후, 연료의 공급을 재개하는 제어를 실행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치이다.

따라서, 청구항 7의 발명에서는 내연기관의 정지 제어를 중지한 경우, 이미 정지되어 있는 연료의 공급을 재개하기에 앞서서, 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도가 증대되어진다. 그 때문에, 내연기관을 확실히 또는 스무스하게 자립 회전시킬 수 있다.

그리고, 청구항 8의 발명은 청구항 7에서, 상기 정지 제어 중지 수단이, 상기 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도를 예정된 개방도까지 증대시킨 시점의 내연기관의 회전수가 예정된 소정 회전수 이상인 경우에 연료의 공급을 재개하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치이다.

따라서 청구항 8의 발명에서는 정지 제어의 중지에 동반하여 내연기관에 대한 연료의 공급을 재개하는 경우, 그것에 선행하여 실행된 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도의 증대 시점의 회전수가 소정 회전수 이상인 것을 조건으로, 연료의 공급이 재개된다. 그 때문에, 정지 제어 중의 내연기관을 확실히 자립 회전시킬 수 있다.

본 발명의 목적, 특징 및 이점은 첨부의 도면을 참조함으로써, 더한층 분명해질 것이다. 본 발명에서는 동일의 구성 요소에 관해서 동일의 참조 번호가 부가되어 있다.

다음에 본 발명을 구체적인 예에 의거하여 설명한다. 우선, 본 발명에서 대상으로 하는 내연기관에 관해서 설명한다. 본 발명에서의 내연기관은 연료나 공기의 공급 및 그 정지, 혹은 점화의 온·오프 등에 의해서 자동 정지 및 자동적인 재시동이 가능한 내연기관이고, 디젤 엔진이나 가솔린 엔진 혹은 가스를 연료로 한 엔진 등이 그 예이다. 도 11에는 내연기관(엔진)(1)의 예로서 디젤 엔진을 도시하고 있고, 여기에 도시하는 예는 연료를 실린더(2, 3, 4, 5)의 내부에 직접 분사하는 소위 직접 분사식 엔진이고, 배기 정화를 위한 배기 재순환 기구를 구비하고 있다.

즉, 각 실린더(2, 3, 4, 5)의 각각에 연료를 고압으로 분사하는 인젝터(6, 7, 8, 9)가 설치되어 있고, 이들의 인젝터(6, 7, 8, 9)가 연료를 고압으로 가압하여 공급하는 코몬 레일(common-rail:10)에 접속되어 있다. 또한, 각 실린더(2, 3, 4, 5)에는 각각 글로우 플러그(glow plug: 11, 12, 13 14)가 설치되어 있다.

각 실린더(2, 3, 4, 5)에 흡기를 분배하여 공급하는 흡기 매니폴드(intake manifold: 15)가, 배기식 과급기(16)에서의 컴프레서(17)에 접속되어 있다. 상기 컴프레서(17)로부터 흡기 매니폴드(15)에 이르는 흡기관로에, 가압되어 온도의 상승한 흡기를 냉각하는 인터쿨러(18)와, 흡기량을 제어하는 흡기 스로틀 밸브(19)가 개재되어 있다. 그 흡기 스로틀 밸브(19)는 모터 등의 엑추에이터(도시하지 않음)에 의해서 전기적으로 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 각 실린더(2, 3, 4, 5)의 배기 포트에 접속된 배기 매니폴드(20)가, 상기 과급기(16)에서의 배기 터빈(21)에 접속되어 있다. 또한 상기 배기 터빈(21)이, 배기 정화 촉매를 구비한 촉매 컨버터(22)에 연결되어 있다.

그리고, 각 실린더(2, 3, 4, 5)에서 발생한 연소 배기 가스의 일부를 흡기 매니폴드(15)로 유도하는 배기 재순환 관로(23)가 설치되고, 그 배기 재순환 관로(23)에는 배기 가스를 냉각하는 EGR 쿨러(24)와, 배기 가스의 유량을 제어하는 EGR 밸브(25)가, 배기 매니폴드(20)측으로부터 여기에서 예를 든 순서로 개재되어 있다. 상기 EGR 밸브(25)와 상기 흡기 스로틀 밸브(19)가 본 발명의 흡기측의 유량 조정 밸브에 상당하고 있다.

상기의 엔진(1)은 정차 중이고 또한 제동 조작되는 등의 소정 조건이 성립함으로써, 자동 정지되어지고, 그 후에 제동 조작이 해제되는 등의 정지 조건이 성립하지 않게 됨으로써, 자동적으로 재시동되는 소위 에코런 제어가 가능하도록 구성되어 있다. 그 제어를 위한 엔진용 전자 제어 장치(E-ECU)(26)와, 에코런용 전자 제어 장치(ECO-ECU)(27)가 설치되어 있다.

이들 전자 제어 장치(26, 27)는 마이크로컴퓨터를 주체로 하여 구성된 것이고, 엔진용 전자 제어 장치(26)는 입력된 데이터에 의거하여 연산을 행하고, 엔진(1)의 동작 상태를 제어하도록 구성되어 있다. 구체적으로는 시동 요구가 있는 경우에 도시하지 않은 스타터를 구동하여 그 기어를 엔진(1)측의 기어에 맞물리게 함과 동시에 엔진(1)을 크랭킹하며, 또한, 가감속의 요구에 의해 연료의 분사량을 제어하여, 필요에 따라서 이것과 더불어 흡기 스로틀 밸브(19)나 EGR 밸브(25)의 개방도를 제어하고, 또한 가감속 요구에 의해 과급기(16)에 의한 과급압을 제어하도록 구성되어 있다.

에코런용 전자 제어 장치(27)는 입력된 데이터에 의거하여 연산을 행하여, 엔진(1)의 정지 조건이나 시동 조건의 성립을 판정하고, 그 판정 결과에 의거하여 엔진용 전자 제어 장치(26)에 대하여 엔진(1)의 정지 요구나 시동 요구를 출력하게 되어 있다. 그 정지 조건은 예를 들면 차속이 제로로 판정되며, 또한 브레이크 조작되어 있는 것이 판정되는 것이다. 또한 시동 조건은 브레이크 조작이 해제되는 등, 정지 조건의 내용 중 어느 하나가 성립하지 않게 되는 것이다. 엔진용 전자 제어 장치(26)는 이들 정지 요구나 시동 요구가 있는 경우에는 그 요구에 따라서 엔진(1)의 정지 또는 시동의 제어를 실행하며, 또한 이들의 요구가 없는 경우에는액셀러레이터 개방도에 대표되는 구동 요구량에 따라서 엔진(1)의 출력(보다 구체적으로는 연료 분사량)을 제어하도록 구성되어 있다.

이들의 제어를 행하기 위해서, 전자 제어 장치(26)에 액셀러레이터 개방도 센서(28) 및 크랭크 각도 센서(29)가 접속되어 있다. 또한, 특별히 도시하지 않고 있지만, 어느 하나의 전자 제어 장치(26, 27)에는 차속 신호 등의 다른 적당한 신호가 입력되어 있다.

그 크랭크 각도 센서(29)는 연료의 분사를 행하는 실린더를 결정하기 위해서 크랭크 각도를 검출하는 센서이고, 도 12에 도시하는 바와 같이 엔진(1)의 출력축에 장착되어진 각도 플레이트(30)와, 그 외측 가장자리의 소정 위치에 배치된 픽업(31)을 구비하고 있다. 그 각도 플레이트(30)는 그 외측 가장자리에, 소정 각도(예를 들면 10도)마다 돌기 또는 기어 이를 형성한 원반형상 또는 기어형상의 부재이다. 이에 반해 픽업(31)은 소위 전자 픽업이고, 각도 플레이트(30)의 돌기 또는 기어 이가 접근한 후, 떨어질때마다 신호를 출력하도록 구성되어 있다.

또한, 각도 플레이트(30)의 외측 가장자리에 형성되어 있는 돌기 또는 기어 이의 일부가 빠져 있고, 그 부분에서의 신호가 다른 부분과는 다르게 되어 있다. 또한 특별히 도시하지 않았지만, 크랭크축이 2회전하는 동안에 1회전하는 캠 샤프트 등의 다른 회전축에, 돌기 또는 기어 이를 1개만 형성한 원판이 장착되어지고, 그 외측 가장자리에 상기의 픽업(31)과 마찬가지의 픽업이 배치되고, 원판으로 형성되어 있는 단일의 돌기 또는 기어 이에 감응하여 신호를 출력하도록 구성되어 있다.

그리고, 그 단일의 돌기 또는 기어 이의 위치가, 소정 피스톤의 위치(상사점 또는 하사점)와 관계되어 있다. 따라서 상기 각도 플레이트(30) 및 원판이 회전함으로써 얻어지는 신호 또는 그 신호를 파형 정형한 펄스 신호에 의거하여, 각 실린더(2, 3, 4, 5)에서의 피스톤의 위치를 판별하고, 그것에 따라서 연료의 분사를 행해야 되는 실린더(2, 3, 4, 5)를 판별할 수 있게 되어 있다. 또한, 이러한 종류의 크랭크축의 각도 위치나 그것에 의거한 연료를 분사하는 실린더의 판별을 행하는 기술로서는 예를 들면 일본 공개특허 평11-62681호 공보에 기재되어 있는 기술을 채용할 수 있다.

상기의 각 전자 제어 장치(26, 27)를 포함하는 본 발명의 제어 장치에 의한소위 에코런 제어하에서의 엔진(1)의 정지 제어 및 재시동의 제어에 관해서 다음에 설명한다. 도 1은 상기 에코런용 전자 제어 장치(27)에서 실행되는 정지 판정을 위한 플로차트이고, 소정 짧은 시간마다 반복하여 실행된다. 상기 루틴에서는 우선, 스텝 S1에서, 엔진(1)이 회전하고 있는지 여부가 판단된다. 엔진(1)이 정지하고 있는 것에 의해 상기 스텝 S1에서 부정적으로 판단된 경우에는 특히 제어를 행하지 않고 복귀한다.

이와는 반대로 엔진(1)이 회전하고 있는 것에 의해 스텝 S1에서 긍정적으로 판단된 경우에는 스텝 S2에서, 엔진(1)의 정지 조건이 성립했는지 여부가 판정된다. 상기 판정은 엔진(1)이 회전하고 있는 상태에서 실행되는 판정이고, 엔진(1)이 탑재되어 있는 차량의 상황에 따라서 정지 조건이 성립한다. 예를 들면 차속이 제로의 판단이 성립하고 있고, 또한 브레이크 페달이 밟아지는 등의 제동 조작이실행되고 있는 것에 의해 정지 조건이 성립한다.

상기 스텝 S2에서 부정적으로 판단된 경우에는 특히 제어를 행하지 않고 복귀한다. 이에 반해 스텝 S2에서 긍정적으로 판단된 경우에는 스텝 S3에서, 엔진 정지 요구를 ON으로 한다. 즉 엔진(1)을 자동적으로 정지시키는 정지 요구가, 엔진용 전자 제어 장치(26)에 대하여 출력된다.

도 2는 그 엔진 정지 요구에 의해 엔진용 전자 제어 장치(26)에서 실행되는 엔진 정지 요구 제어의 일례를 도시하는 플로차트이고, 소정 짧은 시간마다 반복하여 실행된다. 상기 루틴에서는 우선, 스텝 S11에서, 에코런용 전자 제어 장치(27)로부터의 엔진 정지 요구가 있었는지 여부가 판단된다.

엔진(1)이 이미 정지하고 있거나, 혹은 액셀러레이터 페달이 어느정도 밟아져 주행하고 있거나 하는 경우는 상술한 정지 조건이 성립하지 않기 때문에, 상기 스텝 S11에서 부정적으로 판단된다. 이 경우는 특히 제어를 행하지 않고 복귀한다. 이에 반해 스텝 S11에서 긍정적으로 판단된 경우에는 스텝 S12에서 엔진(1)이 정지하고 있는지 여부가 판단된다.

상술한 바와 같이 엔진(1)은 통상, 액셀러레이터 개방도 등으로 대표되는 요구 구동량에 따라서 출력이 제어되고 있기 때문에, 상술한 정지 조건이 성립하고 있어 스텝 S11에서 긍정적으로 판단된 경우에는 액셀러레이터 페달이 되돌려 있는 것에 의해, 엔진(1)은 아이들링 상태에 있다. 그러나, 변속기(도시하지 않음)의 클러치 조작의 실패 등의 어떠한 요인으로 엔진(1)이 아이들링 상태에서 실속(stall)하는 것이 있다. 스텝 S12는 이러한 사태가 발생하고 있는지 여부를판단하기 위한 것이다.

상기 스텝 S12에서 긍정적으로 판단된 경우에는 이미, 그 이상의 정지를 위한 제어를 행할 필요가 없기 때문에, 복귀한다. 이와는 반대로 스텝 S12에서 부정적으로 판단된 경우, 즉 엔진(1)이 아이들링 상태에 있어 회전하고 있는 경우에는 스텝 S13에서, 엔진(1)의 정지 제어에서의 준비 기간내인지 여부가 판단된다.

엔진(1)의 정지 조건의 성립에 의해서 엔진용 전자 제어 장치(26)에 대하여 정지 요구가 있으면, 엔진용 전자 제어 장치(26)는 소위 에코런 제어에 의거한 엔진(1)의 정지 제어를 실행한다. 상기 제어는 요는 연료의 공급을 정지하여 엔진(1)의 회전을 정지하는 제어이고, 불필요한 아이들링을 행하지 않음으로써 , 연비를 향상시키는 제어이다. 이 경우, 회전하고 있는 엔진(1)에 대한 연료의 공급을 급격히 정지하면, 흡기 공기 혹은 EGR에 의해서 높은 압축력이 생겨 토크나 진동이 발생하는 일이 있다. 이러한 사태는 디젤 엔진에서 생기기 쉽다.

그러므로, 엔진(1)을 스무스하게 정지시키기 위해서, 우선, 흡기측의 유량 조정 밸브인 흡기 스로틀 밸브(19)나 EGR 밸브(25)의 개방도가 감소되고, 실린더(2, 3, 4, 5)에 흡입하는 공기량이 감소된다. 이들의 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)가 완전 폐쇄가 되는 등 그 개방도가 소정치 이하가 된 후, 엔진(1)에 대한 연료의 공급(분사)이 정지된다. 그 후, 엔진(1)이 관성력으로 회전하기를 계속하지만, 그 회전수가 점차로 저하한다. 그 경우, 연료의 공급을 정지한 후에 엔진(1)이 회전한다고 해도, 흡기가 끊어져 있기 때문에, 엔진(1)의 회전수가 스무스하게 저하한다.

엔진(1)의 회전수는 연료의 공급이 정지된 후에 저하하고, 소정 시간 후에 정지한다. 그 엔진(1)의 정지의 판정은 상술한 크랭크 각도 센서(29) 등으로 검출하게 된다. 그 경우, 외란에 의한 오판정을 피하기 위해서, 펄스 신호의 갱신 상태를 소정 시간 감시하고, 그 소정 시간 동안에 신호의 변화가 없는 경우에 엔진 정지의 판정을 행한다.

따라서 정지 요구에 의한 엔진(1)의 정지 제어는,

1) 상기 흡기측의 밸브 개방도를 스로틀한 후에 연료의 공급을 정지하기까지의 준비 기간,

2) 엔진(1)의 회전수가 점차로 저하하여 회전이 정지하기까지의 기간,

3) 스타터의 기어를 엔진(1)측의 기어에 맞물리게 하는 데 앞서서 엔진(1)의 정지를 판정하기 위한 기간,

4) 또한 스타터에 의해서 크랭킹하는 것에 동반하여 자립 회전에 이르기 까지의 기간의 각 기간이 경과함으로써 완료한다.

상기의 스텝 S13의 판단은 그 판단 시점이 상기의 정지 준비 기간의 도중인 시점인지 여부의 판단이다. 상기 스텝 S13에서 부정적으로 판단된 경우에는 복귀한다. 즉, 스텝 S13에서 부정적으로 판단되면, 엔진(1)을 자동 정지시키기 위한 정지 제어가 진행하고 있어, 연료의 공급이 이미 정지되고, 그에 동반하여 엔진 회전수가 저하하기 시작하게 된다. 이 경우, 정지 제어를 그대로 진행시키기 위해서, 특히 제어를 행하지 않고 복귀한다.

이에 반해 스텝 S13에서 긍정적으로 판단된 경우에는 스텝 S14에서, 정지 제어를 중지하는 요구가 있는지 여부가 판정된다. 상기 정지 제어의 중지 요구란, 정지 제어에 의해 엔진(1)이 정지하기 이전에, 상술한 정지 조건이 성립하지 않게 됨으로써, 에코런용 전자 제어 장치(27)로부터 출력되는 요구이고, 요는 엔진(1)의 동작 상태를, 정지 제어의 개시 직전의 상태로 되돌리는 것을 요구하고, 혹은 구동 요구량에 따른 구동 상태로 설정하는 것이다.

정지 제어의 중지 요구가 없고, 스텝 S14에서 부정적으로 판단된 경우에는 정지 제어를 계속하기 때문에, 특히 제어를 행하지 않고 복귀한다. 이와는 반대로 정지 요구가 있는 것에 의해 스텝 S14에서 긍정적으로 판단된 경우에는 스텝 S15에서, 엔진 정지 요구가 OFF로 된다. 즉, 엔진(1)을 자동 정지시키기 위한 제어가 중지된다.

구체적으로는 이 시점은 상술한 정지 준비 기간 중이고, 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)의 개방도가 감소되어져 있는 기간이기 때문에, 그 개방도가 원래의 개방도로 증대되어진다. 따라서, 정지 제어의 중지 요구가 브레이크 OFF에 기인하는 것으로 액셀러레이터 페달이 되돌려져 있는 경우에는 엔진(1)은 아이들링 상태로 되돌려진다. 또한, 액셀러레이터 페달이 밟아져 있으면, 액셀러레이터 개방도에 따른 연료의 분사가 행해진다.

따라서, 본 발명에 따른 상기의 제어 장치에서는 소위 에코런 제어에 의한 엔진(1)의 정지 조건이 성립하여 정지 제어가 개시된 후일라도, 엔진(1)의 정지를 위한 준비 기간 중, 혹은 흡기가 어느 정도 확보되어 있는 기간 중, 또는 연료의 공급이 행해지고 있는 기간 중에 엔진(1)의 시동 조건이 성립(정지 조건이 불성립이 되면)하면, 엔진(1)의 정지 제어가 중지되어 엔진(1)을 정지시키지 않고, 자립 회전하는 상태로 복귀시킨다. 즉, 상술한 준비 기간이나 엔진(1)이 정지하기까지의 기간 및 정지의 판정을 위한 기간의 경과를 기다리지 않고, 엔진(1)이 자립 회전 상태가 된다. 그 때문에, 엔진(1)의 시동 요구로부터 실제로 엔진(1)이 자립 회전 상태에 이르기까지의 시간이 단축되어, 시동 요구에 대한 제어 응답성이 향상한다.

상술한 바와 같이, 정지 조건이 불성립이 되어 시동 요구가 있고, 그 시동 요구의 시점이 상기 준비 기간을 경과한 경우, 정지 제어가 그대로 계속되고, 그 결과, 엔진(1)은 강제적으로 정지되어진다. 그 상태에서 시동 조건이 성립하고 있고, 혹은 시동 요구가 있으면, 엔진(1)이 재시동되어진다. 그 제어의 일례를 도 3의 플로차트에 도시한다.

상기 도 3에 도시하는 루틴은 소정 단시간마다 엔진용 전자 제어 장치(26)에서 반복하여 실행된다. 우선, 스텝 S21에서, 엔진(1)이 정지 중인지 여부가 판정된다. 엔진(1)이 회전하고 있는 것에 의해 스텝 S21에서 부정적으로 판정된 경우에는 특별히 시동 제어를 실행할 필요가 없기 때문에, 상기 루틴으로부터 제외된다. 이와는 반대로 정지 중에 있는 것에 의해 스텝 S21에서 긍정적으로 판단된 경우에는 스텝 S22에서, 시동 조건이 성립하고 있는지 여부가 판정된다. 상기 시동 조건은 상술한 바와 같이, 제동 조작이 해제되는 등, 엔진(1)의 정지 조건에서의 어느 하나의 요건이 해소된 상태이고, 따라서 상기 정지 요구가 해소됨으로써 성립하고, 혹은 에코런용 전자 제어 장치(27)로부터의 소정 신호가 출력되어 성립한다.

상기 스텝 S22에서 부정적으로 판정된 경우에는 엔진(1)을 시동할 필요가 없기 때문에, 특히 제어를 행하지 않고 복귀한다. 이와는 반대로 스텝 S22에서 긍정적으로 판정된 경우에는 스텝 S23에서, 엔진(1)의 시동 제어가 실행된다. 이것은 도시하지 않은 스타터에 의해서 엔진(1)을 크랭킹하는 것을 주된 내용으로 하는 것이고, 이와 더불어 상기 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)의 개방도를 증대시키고, 또한 연료의 분사가 재개된다. 즉, 엔진(1)을 자립 회전시키기 위한 제어이다. 따라서 엔진(1)이 자립 회전할 때까지(스텝 S24에서 긍정적으로 판단될 때까지) 시동 제어가 계속되고, 엔진(1)이 자립 회전하여 스텝 S24에서 시동의 완료가 판정되면, 상기 루틴을 종료한다.

상기의 정지 제어 및 시동 제어를 행한 경우의 타임차트를 도 4에 도시하고 있다. 차량이 정지한 후에 엔진(1)의 정지 조건이 성립하면, 이것과 거의 동시의 t1 시점에 정지 요구가 ON이 된다. 또한, 정지 제어의 중지(cancel)를 유효로 하는 신호가 「유효 상태」가 된다. 상기 「유효 상태」는 정지 준비 기간 ta 동안, 계속한다. 상기 정지 준비 기간 ta란, 상술한 바와 같이, 엔진(1)의 회전을 스무스하게 정지하기 위해서, 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)의 개방도를 완전 폐쇄 정도까지 저하시키는 데 요하는 기간이다.

그 준비 기간 ta 동안의 소정 t2 시점에 정지 조건이 불성립이 되어 정지 요구가 OFF로 하면, 이것과 동시에 중지 신호가 ON이 된다. 그 결과, 폐쇄되어 있던 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)가, 완전 개방 방향으로 제어되어 그 개방도가 원래의 상태에서 증대되어지고, 또한, 연료의 공급이 계속되어진다. 또한, 준비 기간 ta의 경과한 t3 시점에, 정지 제어의 중지(cancel)를 유효로 하는 신호가 「무효 상태」로 되돌려진다.

상기의 정지 조건의 불성립이, 액셀러레이터 페달의 밟기 등의 구동 요구량의 증대를 동반하지 않은 것으로 하면, 도 4에 굵은 실선으로 도시하는 바와 같이 엔진(1)의 회전수가 아이들 회전수로 유지된다. 따라서, 발진 요구가 있으면, 엔진(1)은 아이들링 상태에서부터 출력을 증대시키기 때문에, 시동 요구에 대한 지연이 특별히는 생기지 않고, 제어 응답성이 양호하게 된다.

이에 반해 종래의 제어에서는 일단, 정지 조건이 성립하여 정지 제어를 개시하면, 그 정지 제어의 완료를 대기하여 엔진(1)의 재시동을 행하기 때문에, 상기의 준비 기간 ta와 그 후의 연료의 분사 정지에 따르는 회전수의 저하 및 정지 판정의 기간 tb가 경과한 t4 시점까지 정지 요구가 유지된다. 그리고, 그 t4 시점에서 시동 제어 기간 tc 동안, 시동 제어가 실행되고, 스타터에 의한 엔진(1)의 시동 및 흡기의 증대 및 연료의 분사가 행해진다.

그 때문에, 엔진 회전수는 가는 실선으로 도시하고 있는 바와 같이, 일단 정지한 후, 시동 제어가 완료하는 t5 시점까지는 저회전수 상태가 된다. 바꿔 말하면, 가령 t2 시점에 시동 요구가 있더라도, 시동의 완료는 t5 시점까지 지연하게 된다. 그리고, 이러한 시동의 지연이, 소위 정체감이 되어, 조종성(driveability) 혹은 승차감의 악화 요인이 된다.

또한, 상기의 준비 기간 ta가 경과한 후에 정지 요구가 OFF가 된 경우(도 4에서 가는 실선의 경우), 상기의 제어에서는 엔진(1)이 정지할 때까지 정지 제어가계속된다. 따라서 엔진 회전수는 가는 실선으로 도시하고 있는 바와 같이, 일단, 제로가 된 후, 시동 제어에 의해서 원래의 회전수까지 증대되어진다.

그런데 상술한 도 1 내지 도 3에 도시하는 제어에서는 엔진(1)의 정지 제어를 중지함으로써, 엔진(1)이 자립 회전 상태로 복귀하는 것을 전제로 하고 있다. 그러나, 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)의 개방도가 거의 완전 폐쇄가 된 시점에서 정지 제어가 중지되는 등, 정지 제어의 중지 시기에 따라서는 엔진(1)의 회전수가 복귀하지 않고 엔진 정지에 이를 가능성이 전혀 없지 않다. 이하에 기술하는 제어예는 이와 같이 엔진 정지에 대처하기 위한 제어를 포함하고 있다.

도 5에 도시하는 플로차트는 상술한 도 1에 도시하는 플로차트에서의 엔진(1)의 회전 중의 판정을, 엔진 정지의 판정 프로세스로 변경한 것이고, 또한 도 6에 도시하는 플로차트는 상술한 도 2에 도시하는 플로차트에 정지 제어의 중지가 실행된 것을 지시하는 프로세스를 추가한 것이다. 우선, 도 6에 관해서 설명하면, 스텝 S15에서 엔진 정지 요구가 OFF로 된 후, 스텝 S16에서 정지 제어 중지 실행 중 플래그가 ON으로 된다.

도 5에 도시하는 플로차트에서는 정지 조건의 성립의 판정을 행하는 데 앞서서, 엔진 정지의 판정을 행한다. 즉, 스텝 S01에서, 상기의 정지 제어 중지 실행중 플래그가 ON인지 여부가 판단된다. 상기 스텝 SO1에서 부정적으로 판단된 경우에는 정지 제어의 중지가 직전에 실행되어 있지 않고, 엔진(1)이 정상적으로 회전하고 있는 것으로 되기 때문에, 스텝 S1로 진행하여, 정지 조건의 성립이 판정된다.

이에 대해 스텝 SO1에서 긍정적으로 판단된 경우에는 정지 제어의 중지가 직전에 실행된 것으로 되기 때문에, 스텝 S02에서, 미리 설정한 엔진 정지 판정 시간이 경과했는지 여부가 판단된다. 상기 엔진 정지의 판단은 정지 제어를 중지한 후의 엔진(1)의 회전수에 의해 판단하게 되기 때문에, 그 판단에는 소정 시간을 요하고, 스텝 SO2에서는 그 시간의 경과를 기다린다. 상기 스텝 SO2에서 부정적으로 판단된 경우에는 스텝 S2로 진행한다.

이에 대해 엔진 정지 판정 시간이 경과하고 있는 것에 의해 스텝 S02에서 긍정적으로 판단된 경우에는 스텝 S03에서, 엔진 정지가 일어났는지 여부가 판단된다. 엔진 정지 제어를 중지한 것에도 불구하고, 엔진(1)을 자립 회전으로 복귀시키는 것에 실패한 경우, 엔진(1)이 정지하기 때문에, 상기 스텝 SO3에서 긍정적으로 판단된다. 이 경우는 스텝 S04에서, 정지 제어 중지 실행 중 플래그를 OFF로 한다.

이 경우, 정지 요구의 OFF에 의해서 엔진(1)은 그 시점의 요구 구동량에 따라서 동작하도록 제어되지만, 이에 반해 엔진(1)이 실제로는 실속하고 있기 때문에, 스텝 S05에서, 엔진(1)의 시동 제어가 실행된다. 예를 들면, 엔진(1)은 요구 구동량에 따른 동작 상태가 되도록, 우선, 스타터에 의해서 회전되어 시동되어진다. 엔진(1)이 자립 회전하여 시동의 완료가 판정될 때까지(스텝 SO6에서 긍정적으로 판정될 때까지), 시동 제어가 계속되고, 그 스텝 SO6에서 긍정적으로 판정된 후, 복귀한다. 즉, 통상의 시동 제어가 실행되기 때문에, 정지 제어의 중지에 의해서 엔진(1)을 자립 회전으로 복귀시킬 수 없었던 경우일지라도, 엔진(1)을 자립회전 상태로 할 수 있다.

또한, 엔진 정지하지 않음으로써 스텝 SO3에서 부정적으로 판단된 경우에는 정지 제어의 중지에 동반하는 본래의 상태가 재개되게 되기 때문에, 스텝S07에서, 정지 제어 중지 실행 중 플래그를 OFF로 한 후, 스텝 S2로 진행한다.

그런데, 상술한 제어예에서는 정지 제어의 중지 요구가, 상기 준비 기간 ta 내에 발생한 경우에, 그 시점에서 정지 제어를 중지하고, 엔진(1)을 계속적으로 회전시켜 원래의 동작 상태로 복귀시키도록 구성하였다. 그 준비 기간 ta는 정지 조건의 성립 시점 또는 정지 제어의 개시 시점에서 엔진(1)에 대한 연료의 공급을 정지하기까지의 기간이다. 상기 준비 기간 ta의 말기는 연료 분사의 정지에 의해서 규정할 수 있고, 또한 판단할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 정지 제어의 중지를 행하는 시동 요구(정지 제어의 중지 요구)의 발생 시기의 말기가, 연료 분사의 정지 개시 시점에 정확히 일치하고 있을 필요는 없는 것이고, 전후에 어느 정도 어긋나 있어도 특별히는 지장이 없다. 따라서, 정지 제어 개시 후에 시동 요구가 있는 경우의 제어를, 상술한 도 1 내지 도 3에 도시하는 제어를 대신하여, 이하에 도시하는 바와 같이 실행하여도 된다.

도 7은 그 제어예를 도시하는 플로차트이고, 스텝 S31에서, 엔진(1)의 정지 요구가 있는 것에 의해, 스텝 S32에서, 흡기 스로틀 밸브(19) 및 ECR 밸브(25)를 완전 폐쇄를 향하여 작동하는 제어가 개시된다. 즉 소위 준비 제어가 개시된다.

이어서, 스텝 S33에서, 엔진(1)을 정지시키는 정지 제어의 중지 요구가 있으면, S34에서, 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)의 폐쇄 동작의 개시(스텝 S33의 제어의 개시)로부터의 경과 시간이 예정된 기준 시간 Tst 이하이거나, 혹은 흡기 스로틀 개방도가 예정된 기준 개방도 Dst 이하인지 여부(즉 흡기 스로틀 밸브(19)의 스로틀량이 Dst보다 작은지 여부), 또는 연료 분사 정지 신호가 OFF인지(연료 분사 신호가 ON인지 여부가 판단된다.

그 기준 시간 Tst는 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)를 완전 개방할 때까지 요하는 시간으로서 실측한 시간에 의거하여 정해진 시간이고, 그 실측 시간을 대폭적으로 하회하지 않고, 또한 대폭적으로 초과하지 않는 시간, 바꿔 말하면, 상기 실측시간에 거의 일치하는 시간이다. 또한, 상기 기준 개방도 Dst는 거의 완전 폐쇄에 상당하는 스로틀 량이다.

그리고, 스텝 S34에서 긍정적으로 판단된 경우에는 스텝 S35에서, 엔진(1)의 정지 요구가 OFF로 되고, 엔진(1)의 정지 제어가 중지된다. 이것은 상술한 도 2에 도시하는 스텝 S15와 마찬가지의 제어이고, 따라서 정지 제어 도중의 엔진(1)이 정지되지 않고, 원래의 동작 상태로 복귀된다. 즉, 엔진(1)이 계속적으로 동작되어진다.

이에 대해 스텝 S34에서 부정적으로 판단된 경우에는 엔진(1)의 정지 제어가 그대로 계속되고, 스텝 S36에서, 엔진(1)이 정지한 후, 그 재시동의 제어가 실행된다. 즉, 엔진(1)의 정지의 판정이 성립한 후, 스타터를 구동하여 그 기어를 엔진(1)측의 기어에 결합시키고, 그 상태에서 스타터에 의해서 엔진(1)을 회전시킴과 동시에, 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)를 개방하고, 또한 연료의 분사를 개시한다.

정지 제어 중의 시동 요구의 발생 시기를 상기한 바와 같이 판별하여도, 상술한 도 1 내지 도 3에 도시하는 제어와 마찬가지로, 정지 조건 성립 직후에 시동 요구가 있었던 경우에, 지연을 특히 일으키지 않고, 엔진(1)의 출력을 확보할 수 있고, 그 결과, 소위 정체감 등의 위화감을 회피할 수 있다.

상기의 제어를 실행한 경우의 타임차트를 도 8에, 종래 예와 함께 도시하고 있다. 도 8에서, t11 시점에 엔진(1)의 정지 조건(정지 요구)이 성립하면, 그것에의거하여 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)가 완전 폐쇄를 향하여 제어된다. 그 과정의 t12 시점에 시동 조건(시동 요구)가 성립하면, 그 t12 시점이, 상기 기준 시간 Tst의 경과하는 t13 시점보다 이전이고, 혹은 흡기 스로틀 개방도가 상기 기준 개방도 Dst에 달하는 t14 시점보다 이전이고, 혹은 연료 분사 신호가 ON이 되는 t15 시점보다 이전의 시점이기 때문에, 정지 제어가 즉시 중지된다. 즉, 흡기 스로틀 개방도가 원래로 되돌려지고, 혹은 요구 구동량에 따라서 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)의 개방도가, 도 8에 파선으로 도시하는 바와 같이, 증대되어진다. 그 결과, 엔진 회전수는 도 8의 파선으로 도시하는 바와 같이, 종전 그대로의 회전수로 유지되고, 혹은 구동 요구량에 따라서 증대되어진다.

이에 대해 종래에서는 일단 개시한 정지 제어는 엔진(1)이 정지할 때까지 계속하고 있었기 때문에, 도 8에 실선으로 도시하는 바와 같이, 연료의 공급을 정지하여 엔진 회전수 제로가 되는 t16 시점, 그 후에 엔진(1)의 정지 판정이 성립하는 t17 시점, 그 후에 흡기 스로틀 개방도가 감소되어 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)의 개방도가 소정 개방도까지 증대되어지는 t18 시점을 경과하여 스타터에의한 시동이 실행된다. 그 때문에, 정지 조건의 성립 직후에 시동 요구가 있었던 경우일지라도, 엔진(1)이 시동되는 것은 상기의 t18 시점 이후가 되기 때문에, 시동의 응답 지연이 현저하게 되어, 소위 정체감이 생기게 된다.

본 발명의 또다른 측면에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이 본 발명에서 대상으로 하는 내연기관은 시동하기 위해서 크랭킹을 필요로 한다. 그 크랭킹은 요는 연료의 연소에 의하지 않고 내연기관이 회전하는 상태이고, 따라서 크랭킹은 모터의 일종인 스타터에 의해서 내연기관을 회전시키는 것에 한정되지 않는 것이고, 예를 들면 관성력으로 내연기관이 회전하고 있는 상태도 일종의 크랭킹이라고 말할 수 있다. 그래서, 본 발명에서는 정지 제어에 의해서 연료의 공급을 정지한 후일지라도, 엔진(1)이 관성력으로 회전하고 있는 상태에서 시동 요구가 있는 경우에는 정지 제어를 중지하여 엔진(1)을 자립 회전시키도록 제어할 수 있다.

도 9는 그 제어예를 도시하는 플로차트이고, 스텝 S41에서, 엔진(1)의 정지 요구가 있는 것에 의해, 스텝 S42에서, 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)를 완전 폐쇄를 향하여 작동하는 제어가 개시된다. 즉 소위 준비 제어가 개시된다. 그리고, 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)가 완전 폐쇄가 됨으로써 스텝 S43에서, 연료의 분사가 정지되어진다.

연료의 분사를 정지함으로써 엔진(1)의 회전수가 점차로 저하하여, 스텝 S44에서, 그 회전수의 저하 과정인 것이 판독되어진다. 그 과정에서 스텝 S45에서, 정지 제어의 중지 요구가 있으면, 스텝 S46에서, 그 시점의 엔진 회전수 NE가, 흡기 및 연료의 분사를 행함으로써 자립 회전으로 복귀 가능한 것을 판단하는 제 1기준 회전수 NEst1 이상인지 여부가 판단된다.

상기 스텝 S46에서 긍정적으로 판단된 경우에는 스텝 S47에서, 흡기 스로틀 밸브(19)가 완전 개방으로 제어된다. 그 완전 개방 조작의 과정에서 엔진 회전수 NE가 더욱 저하하기 때문에, 스텝 S47 이후에, 스텝 S48에서, 흡기의 스로틀 개방도가 엔진(1)을 자립 회전으로 복귀시키는 것이 가능한 스로틀 량이 스모크가 발생하지 않는 소정량 Dne 이하로 되어 있고, 또한 그 시점의 엔진 회전수 NE가, 연료의 분사를 행함으로써 자립 회전으로 복귀 가능한 제 2 기준 회전수 NEst2(<NEst1)이상인지 여부가 판단된다.

상기 스텝 S48에서 긍정적으로 판단된 경우에는 스텝 S49에서, 연료의 분사가 개시된다. 그 결과, 엔진(1)은 관성력에 의해서 회전하고 있는 상태에서, 흡기가 확보되고, 또한 연료가 공급되며, 더구나 그 회전수 연료의 연소를 동반하여 자립 회전하는 데 충분한 회전수이기 때문에, 엔진(1)의 동작 상태가 자립 회전하는 상태로 복귀한다.

그 후, 엔진(1)의 정지 요구가 OFF로 되고, 스텝 S50에서, 엔진(1)의 정지 제어가 중지된다. 상기 스텝 S50의 제어는 상술한 스텝 S15 및 스텝 S35의 제어와 마찬가지이다.

또한, 시동 요구가 발생한 시점의 엔진 회전수 NE가 상기 제 1 기준 회전수 NEst1보다 저회전수인 것으로 인해 스텝 S46에서 부정적으로 판단된 경우, 및 흡기 스로틀 밸브(19)를 완전 개방으로 제어하였을 때의 엔진 회전수 NE가 상기 제 2 기준 회전수 NEst2보다 저회전수인 것으로 인해 스텝 S48에서 부정적으로 판단된 경우에는 스텝 S51에서, 엔진(1)의 정지 제어를 계속하여 엔진(1)을 일단 정지시키고, 그 후, 스타터를 사용하여 재시동한다. 이것은 종래의 재시동 제어와 마찬가지이다.

상기의 도 9에 도시하는 제어를 행한 경우의 타임차트를 도 10에 도시하고 있다. 차량이 정지하고 있는 t21 시점에 엔진(1)의 정지 조건이 성립하여 정지 요구가 발생하고, 그것에 동반하여 흡기 스로틀 개방도(흡기측의 유량 조정 밸브의 스로틀량)이 증대되어진다. 그 후의 t22 시점에서 완전 폐쇄가 되고, 엔진 회전수가 저하하기 시작한다.

엔진 회전수가 상술한 제 1 기준 회전수 NEst1 이상의 t23 시점에서 엔진(1)의 시동 조건이 성립하여 시동 요구가 발생하면, 흡기 스로틀 밸브(19) 및 EGR 밸브(25)가 완전 개방 방향으로 제어되어 흡기 스로틀 개방도가 감소된다. 그 흡기 스로틀 개방도가 상술한 스로틀 량 Dne 이하로 저하하는 정도까지 흡기 스로틀 밸브(19) 혹은 EGR 밸브(25)의 개방도가 증대하고, 그 t24 시점의 엔진 회전수가 상기 제 2 기준 회전수 NEst2 이상이면, 연료의 분사가 재개되고, 그 결과, 엔진(1)이 자립 회전 상태로 복귀한다.

따라서 시동 요구가 발생한 t23 시점 직후의 t24 시점 또는 그것보다 시간이 조금 경과한 t25 시점에 엔진(1)이 자립 회전 상태가 되기 때문에, 엔진(1)의 시동 요구에 대한 응답 지연이 회피된다. 그 결과, 소위 에코런 제어에서의 엔진(1)의 정지 조건이 성립한 직후에 엔진(1)을 시동하는 상황이 생겨도, 소위 정체감을 회피할 수 있다.

이에 대해 종래의 제어에서는 상기의 t23 시점에 시동 요구가 생겨도, 엔진(1)이 정지하여 그 판정이 성립하는 t26 시점의 후에 스타터에 의한 엔진(1)의 시동이 실행되기 때문에, 시동 요구에 대한 엔진(1)의 시동이 크게 지연되어, 정체감이 생긴다.

여기서, 상기의 각 구체적인 예와 본 발명과의 관계를 간단히 설명하면, 도 2 및 도 6에 도시하는 스텝 S15의 기능적 수단 및 도 7에 도시하는 스텝 S35의 기능적 수단 및 도 9에 도시하는 스텝 S47, S49의 기능적 수단이, 본 발명의 정지 제어 중지 수단에 상당하고, 도 5에 도시하는 스텝 SO4의 기능적 수단이, 본 발명의 재시동 수단에 상당한다.

또한, 본 발명은 상술한 구체적인 예에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명에서 대상으로 하는 내연기관은 소위 직접 분사식의 디젤 엔진 이외의 디젤 엔진 혹은 가솔린 엔진 혹은 가스를 연료로 하는 내연기관이어도 되고, 연료의 공급은 인젝터에 의하지 않고 기화기(carburetor)를 사용한 흡입식이어도 된다. 또한, 배기 재순환 장치를 구비하지 않은 내연기관을 대상으로 할 수 있고, 그 경우, 흡기 스로틀 밸브 혹은 스로틀 밸브가 본 발명의 흡기측의 유량 조정 밸브에 상당한다.

이상 설명한 바와 같이, 청구항 1의 발명에 의하면, 내연기관을 정지시키는 조건이 성립한 후, 그것에 동반하는 제어가 개시되지만, 그 후의 내연기관이 정지하기 이전의 소정 기간 동안에 내연기관을 시동시키기 위한 조건이 성립한 경우에는 내연기관을 정지시키기 위한 정지 제어가 중지되기 때문에, 내연기관이 정지하지 않고 회전을 계속하며, 따라서 시동 조건의 성립에 대하여 시간적인 지연을 특별히 일으키지 않고 내연기관이 구동 상태로 되고, 내연기관을 시동하는 제어의 응답 지연이나 그것에 기인하는 소위 정체감을 회피할 수 있다.

또한, 청구항 2의 발명에 의하면, 내연기관의 회전수가 저하하고 있지만, 내연기관이 회전하고 있는 상태에서 시동 조건이 성립함으로써, 정지 제어가 중지되기 때문에, 내연기관이 정지하지 않고 계속적으로 회전하고, 그 결과, 시동 조건의 성립에 대하여 시간적인 지연을 특별히 일으키지 않고 내연기관이 구동 상태로 되고, 내연기관을 시동하는 제어의 응답 지연이나 그것에 기인하는 소위 정체감을 회피할 수 있다.

또한, 청구항 3의 발명에 의하면, 청구항 2의 발명과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 한편, 내연기관의 정지 제어가 중지된 경우, 그 시점까지의 제어로 변화하고 있는 내연기관의 동작 상태를, 정지 제어의 개시전의 상태로 되돌리는 복귀 제어가 실행되기 때문에, 내연기관의 자립 회전을 확실하게 유지시킬 수 있다.

더욱이, 청구항 4의 발명에 의하면, 청구항 1 또는 2의 발명과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 한편, 내연기관의 정지 제어를, 내연기관이 회전하고 있는 동안에 중지하여도 내연기관이 정지한 경우, 내연기관이 즉시 재시동되어지기 때문에, 시동 조건의 성립에 따른 내연기관의 시동이, 신속히 실행되어지게 되고, 그 결과, 시동 제어의 응답 지연을 회피 또는 억제할 수 있다.

그리고, 청구항 5의 발명에 의하면, 청구항 1의 발명과 마찬가지의 효과를얻을 수 있는 한편, 연료를 공급하면서 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도가 소정 개방도까지 감소되는 동안에 시동 조건이 성립하면, 내연기관의 정지 제어가 중지되기 때문에, 내연기관의 흡기가 정지되어 있지 않은 상태에서, 그 이상의 정지 제어가 중지되고, 그 결과, 내연기관의 회전을 계속시킬 수 있기 때문에, 시동 조건의 성립에 의해 내연기관을 동작 상태에서 하는 제어의 응답성을 향상시킬 수 있다.

또 한편, 청구항 6의 발명에 의하면, 청구항 1의 발명과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 한편, 정지 조건의 성립에 따라서 정지 제어가 실행되어, 내연기관에 대한 연료의 공급이 정지된 후일지라도, 내연기관의 회전수가 소정 회전수 이상이면, 내연기관의 정지 제어가 중지되기 때문에, 내연기관에 대한 연료 공급의 재개 등에 의해서 내연기관이 자립 회전하고, 그 결과, 정지 조건의 성립에 의해서 내연기관의 정지 제어가 개시된 후일지라도, 시동 조건의 성립에 따라서 내연기관을 즉시 자립 회전시키는 기회를 증대할 수 있다.

또한, 청구항 7의 발명에 의하면, 청구항 6의 발명과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 한편, 내연기관의 정지 제어를 중지한 경우, 이미 정지되어 있는 연료의 공급을 재개하기에 앞서서, 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도가 증대되어지기 때문에, 내연기관을 확실하게 또는 스무스하게 자립 회전시킬 수 있다.

그리고, 청구항 8의 발명에 의하면, 청구항 7의 발명과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 한편, 정지 제어의 중지에 동반하여 내연기관에 대한 연료의 공급을 재개하는 경우, 그것에 선행하여 실행된 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도의 증대의 시점의 회전수가 소정 회전수 이상인 것을 조건으로, 연료의 공급이 재개되기 때문에, 정지 제어 중의 내연기관을 확실하게 자립 회전시킬 수 있다.

상기 실시예에서는 콘트롤러(26, 27)는 프로그램된 범용 컴퓨터로서 실행되고 있다. 상기 콘트롤러는 전체적으로서 메인 혹은 중앙 처리부, 시스템 레벨 제어, 그리고 중앙 처리부의 제어하에서, 여러가지의 다른 특정한 계산, 기능 및 그 밖의 처리 실행 전용의 독립부를 갖는, 단일체의 전용 IC(집적 회로)(예: ASIC)를 사용하여 실행될 수 있다. 상기 콘트롤러는 각각 독립한 복수의 전용 혹은 프로그램 가능한 집적 회로, 그 밖의 전자 회로, 혹은 디바이스로서 구성될 수 있다(예: 개개의 소자 회로와 같은 배선된 전자 혹은 논리 회로, 또는 PLD, PLA, PAL과 같은 프로그램가능한 논리 장치). 상기 콘트롤러는 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러 혹은 그 밖의 처리 장치(CPU나 MPU)와 같은 적절히 프로그램된 범용 컴퓨터를 사용하여 실행 가능하다. 이 경우, 이러한 컴퓨터는 1개 이상의 주변(예: 집적 회로)데이터 처리 장치나 신호 처리 장치에 관해서 독립시키어도 접속시키어도 된다. 일반적으로, 유한 상태의 머신이 기술의 스텝을 실행할 수 있도록 임의의 장치에 의해, 혹은 그와 같은 장치를 조합하여, 콘트롤러로서 사용할 수 있다. 데이터/신호 처리 능력과 속도를 최대로 하기 위해서, 전용 처리 아키텍쳐를 사용할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 적합한 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 이러한 실시예 혹은 구성에 제한되지 않고, 여러가지의 변경이나, 동등의 구성을 갖는 것이 가능함은 말할 필요도 없다. 적합한 실시예에서 설명된 여러가지의 구성 요소는여러가지의 조합, 구성으로 나타내고 있지만, 본 발명은 그 정신 및 범위를 일탈하지 않는 한, 단일 또는 이것보다 많게, 또는 적은 수의 구성 요소를 포함하는 그 밖의 조합이나 구성으로서 예시하는 것도 가능하다.

Claims (16)

1. 예정된 정지 조건이 성립함으로써 내연기관에 대한 연료의 공급을 정지하는 제어를 포함하는 소정 정지 제어를 실행하며, 또한 예정된 시동 조건이 성립함으로써 내연기관에 대한 연료의 공급을 재개하는 제어를 포함하는 시동 제어를 실행하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치에 있어서,

   상기 정지 조건의 성립 후 또한 내연기관이 정지하기 이전의 예정된 기간내에 상기 시동 조건이 성립한 경우에, 상기 정지 제어를 중지하는 정지 제어 중지 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 예정된 기간은 연료의 공급을 정지하여 내연기관의 회전수를 저하시키기에 앞서서 정지 준비 제어를 실행하는 기간인 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 정지 제어 중지 수단은 상기 내연기관이 자립 회전을 유지하는 소정 운전 상태로 되돌리는 복귀 제어를 실행하는 복귀 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 정지 제어를 중지하여도 상기 내연기관이 정지한 경우, 내연기관을 시동시키기 위한 시동 제어를 실행하는 재시동 수단을 또한 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 예정된 기간은 상기 연료의 공급을 정지하기에 앞서서 개방도가 감소되는 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도가 예정된 소정 개방도까지 저하하기까지의 기간으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 예정된 기간은 상기 연료의 공급을 정지한 후, 내연기관의 회전수가 예정된 회전수로 저하하기까지의 기간으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 정지 제어 중지 수단은 상기 연료 공급의 정지에 앞서서 개방도를 감소한 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도를 증대시킨 후, 연료의 공급을 재개하는 제어를 실행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 정지 제어 중지 수단은 상기 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도를 예정된 개방도까지 증대시킨 시점의 내연기관의 회전수가 예정된 소정 회전수 이상인 경우에 연료의 공급을 재개하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어 장치.
9. 예정된 정지 조건이 성립함으로써 내연기관에 대한 연료의 공급을 정지하는 제어를 포함하는 소정 정지 제어를 실행하고, 또한 예정된 시동 조건이 성립함으로써 내연기관에 대한 연료의 공급을 재개하는 제어를 포함하는 시동 제어를 실행하고,

   상기 정지 조건의 성립 후 또한 내연기관이 정지하기 이전의 예정된 기간내에 상기 시동 조건이 성립한 경우에, 상기 정지 제어를 중지하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 예정된 기간은 연료의 공급을 정지하여 내연기관의 회전수를 저하시키기에 앞서서 정지 준비 제어를 실행하는 기간인 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 내연기관이 자립 회전을 유지하는 소정 운전 상태로 되돌리는 복귀 제어를 실행하는 내연기관의 정지·시동 제어방법.
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 정지 제어를 중지하여도 상기 내연기관이 정지한 경우, 내연기관을 시동시키기 위한 시동 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어방법.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 예정된 기간은 상기 연료의 공급을 정지하기에 앞서서 개방도가 감소되는 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도가 예정된 소정 개방도까지 저하하기까지의 기간으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어방법.
14. 제 9 항에 있어서, 상기 예정된 기간은 상기 연료의 공급을 정지한 후, 내연기관의 회전수가 예정된 회전수로 저하하기까지의 기간으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어방법.
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 연료 공급의 정지에 앞서서 개방도를 감소한 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도를 증대시킨 후, 연료의 공급을 재개하는 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어방법.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 정지 제어 중지 수단은 상기 흡기측의 유량 조정 밸브의 개방도를 예정된 개방도까지 증대시킨 시점의 내연기관의 회전수가 예정된 소정 회전수 이상인 경우에 연료의 공급을 재개하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 정지·시동 제어방법.