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JP2005180380A - ENGINE START CONTROL DEVICE, METHOD THEREOF, AND VEHICLE MOUNTING THE SAME - Google Patents

ENGINE START CONTROL DEVICE, METHOD THEREOF, AND VEHICLE MOUNTING THE SAME Download PDF

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Publication number
JP2005180380A
JP2005180380A JP2003424859A JP2003424859A JP2005180380A JP 2005180380 A JP2005180380 A JP 2005180380A JP 2003424859 A JP2003424859 A JP 2003424859A JP 2003424859 A JP2003424859 A JP 2003424859A JP 2005180380 A JP2005180380 A JP 2005180380A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
cylinder
expansion stroke
stops
stopped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003424859A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyoaki Kurita
豊明 栗田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2003424859A priority Critical patent/JP2005180380A/en
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    • Y02T10/6226

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine start control device for lessening the frequency of misfire in engine restart and increasing combustion energy in the engine restart. <P>SOLUTION: In a hybrid powered vehicle 20, an injector 32 injects fuel into a cylinder 31 which stops in an expansion stroke in engine stop, before stopping an engine 30. After that, when an engine restart condition is satisfied, a crankshaft 39 is reversely rotated so that a piston 38 of the cylinder 31 which stops in the expansion stroke is returned to an initial position or neighborhood of the position in the expansion stroke, and then air-fuel mixture in the cylinder 31 is ignited. Since the fuel is injected into the cylinder 31 before the engine stop, that is, when an engine temperature is relatively high, the fuel in the cylinder is sufficiently evaporated in the engine restart so that misfire is not susceptible to occurrence. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エンジン始動制御装置、その方法及びそれを搭載した車両に関する。   The present invention relates to an engine start control device, a method thereof, and a vehicle equipped with the same.

従来、エンジン始動制御装置としては、例えば特許文献1に開示されているように、アイドルストップ制御によるエンジン停止後にエンジン始動条件が成立したとき膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射を指令し、燃料噴射してから燃料が気化するのに十分な所定時間が経過したことを確認した後、その気筒内の混合気に点火するものが知られている。このエンジン始動制御装置によれば、膨張行程で停止している気筒に対して燃料を噴射した後、その気化が十分に促進されてから点火を行うので、始動時に失火を招きにくい。
特開2002−4929
Conventionally, as an engine start control device, for example, as disclosed in Patent Document 1, when the engine start condition is satisfied after the engine is stopped by the idle stop control, the fuel injection is commanded to the cylinder stopped in the expansion stroke In addition, it is known to ignite an air-fuel mixture in a cylinder after confirming that a predetermined time sufficient for the fuel to evaporate has elapsed after fuel injection. According to this engine start control device, after the fuel is injected into the cylinders that are stopped in the expansion stroke, the ignition is performed after the vaporization is sufficiently promoted.
JP2002-4929

しかしながら、上述のエンジン始動制御装置では、膨張行程で停止している気筒は筒内気流が発生していないし温度も十分に上昇しているとはいえないため、混合気が気化しにくく、依然として失火のおそれがあった。また、大気圧点火に近いことからエンジンの熱効率が小さく燃焼エネルギが十分得られないため、結局はエンジン再始動時のスタータモータによるアシストが必要となるうえ、そのスタータモータの電気エネルギ消費量をスタータモータ単独でエンジン再始動を行う場合に比べて低減させることが難しかった。   However, in the engine start control device described above, the cylinder stopped in the expansion stroke does not generate in-cylinder airflow and the temperature is not sufficiently increased. There was a fear. Also, since it is close to atmospheric pressure ignition, the thermal efficiency of the engine is small and combustion energy cannot be obtained sufficiently. Consequently, assistance from the starter motor at the time of engine restart is required, and the electric energy consumption of the starter motor is reduced to the starter motor. It was difficult to reduce compared to the case where the engine was restarted with the motor alone.

本発明のエンジン始動制御装置は、エンジン再始動時の失火頻度を抑制することを目的の一つとする。また、エンジン再始動時の燃焼エネルギを大きくすることを目的の一つとする。   The engine start control device of the present invention has one object of suppressing the misfire frequency at the time of engine restart. Another object is to increase the combustion energy when the engine is restarted.

本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。   The present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.

本発明のエンジン始動制御装置は、
エンジンのクランクシャフトを回転させる回転駆動手段と、
前記エンジンの各気筒に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記エンジンの各気筒内の混合気に点火する点火手段と、
前記エンジンが停止した時に膨張行程で停止する気筒に対して前記エンジンが停止する前に前記燃料噴射手段に燃料を噴射させる燃料噴射制御手段と、
前記エンジンが停止している間にエンジン再始動条件が成立したか否かを判定する再始動条件判定手段と、
前記再始動条件判定手段によってエンジン再始動条件が成立したと判定されたとき膨張行程で停止している気筒のピストンが膨張行程の初期位置又はその近傍に戻るよう前記回転駆動手段に前記クランクシャフトを逆回転させる回転駆動制御手段と、
前記膨張行程の初期位置又はその近傍にピストンが戻された気筒内の混合気に点火するよう前記点火手段を制御する点火制御手段と、
を備えたものである。
The engine start control device of the present invention includes:
Rotational drive means for rotating the crankshaft of the engine;
Fuel injection means for injecting fuel into each cylinder of the engine;
Ignition means for igniting an air-fuel mixture in each cylinder of the engine;
Fuel injection control means for injecting fuel into the fuel injection means before the engine stops for a cylinder that stops in an expansion stroke when the engine stops;
Restart condition determining means for determining whether an engine restart condition is satisfied while the engine is stopped;
When it is determined by the restart condition determination means that the engine restart condition is satisfied, the crankshaft is connected to the rotational drive means so that the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke returns to the initial position of the expansion stroke or the vicinity thereof. Rotational drive control means for rotating in reverse,
Ignition control means for controlling the ignition means to ignite an air-fuel mixture in a cylinder whose piston is returned to the initial position of the expansion stroke or in the vicinity thereof;
It is equipped with.

このエンジン始動制御装置では、エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒に対してエンジン停止の前に燃料を噴射しておき、その後エンジン再始動条件が成立したとき膨張行程で停止している気筒のピストンが膨張行程の初期位置又はその近傍に戻るようクランクシャフトを逆回転させたあとその気筒内の混合気に点火する。このようにエンジン停止時に膨張行程で停止する気筒に対してエンジン停止前つまりエンジン温度が比較的高いときに燃料を噴射しておくため、エンジン再始動時にはその気筒内の燃料が十分気化しており失火のおそれが少ない。また、膨張行程で停止している気筒のピストンを膨張行程の初期又はその近傍に戻るようクランクシャフトを逆回転させたあと点火するため、圧縮点火が実現でき、これにより失火のおそれがより少なくなると共に、エンジン熱効率が増加し燃焼エネルギが大きくなる。   In this engine start control device, fuel is injected into the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped before the engine stops, and then the piston of the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine restart condition is satisfied. After the crankshaft is rotated in the reverse direction so as to return to the initial position of the expansion stroke or the vicinity thereof, the air-fuel mixture in the cylinder is ignited. Since the fuel is injected before the engine is stopped, that is, when the engine temperature is relatively high, to the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped, the fuel in the cylinder is sufficiently vaporized when the engine is restarted. There is little risk of misfire. Further, since the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke is ignited after reverse rotation of the crankshaft so as to return to the initial stage of the expansion stroke or in the vicinity thereof, compression ignition can be realized, thereby reducing the risk of misfire. At the same time, the engine thermal efficiency increases and the combustion energy increases.

本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止した時に膨張行程で停止する気筒に対して前記エンジンが停止する前に前記燃料噴射手段に燃料を噴射させ、前記再始動条件判定手段は、前記アイドルストップ制御によってエンジンが停止している間にエンジン再始動条件が成立したか否かを判定してもよい。アイドルストップ制御が行われると走行途中に何度もエンジン停止と再始動とを繰り返すため、本発明を適用する意義が大きい。   In the engine start control device according to the present invention, the fuel injection control means injects fuel into the fuel injection means before the engine stops with respect to a cylinder that stops in an expansion stroke when the engine stops by idle stop control. The restart condition determining means may determine whether or not an engine restart condition is satisfied while the engine is stopped by the idle stop control. When the idle stop control is performed, the engine stop and restart are repeated many times during the traveling, so that it is significant to apply the present invention.

本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射手段は、前記エンジンの各気筒の吸入ポートに燃料を噴射するようにしてもよい。本発明では、直噴式を採用することもできるが、エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒に対してエンジン停止前に燃料を噴射しておくため、吸入ポートに燃料を噴射するポート式を採用することも可能となる。   In the engine start control device of the present invention, the fuel injection means may inject fuel into an intake port of each cylinder of the engine. In the present invention, a direct injection type can be employed, but a port type in which fuel is injected into the intake port is employed in order to inject fuel before the engine is stopped into a cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped. It is also possible.

本発明のエンジン始動制御装置は、前記エンジンが停止した時に膨張行程で停止する気筒の排気バルブを閉じるよう制御する排気バルブ制御手段を備えていてもよい。こうすれば、エンジン停止時に膨張行程で停止している気筒の排気バルブが閉じているため、この気筒内の燃料が排気バルブから気筒外へ出ていくことがない。   The engine start control device of the present invention may include exhaust valve control means for controlling to close an exhaust valve of a cylinder that stops in an expansion stroke when the engine stops. In this way, the exhaust valve of the cylinder that is stopped in the expansion stroke when the engine is stopped is closed, so that fuel in this cylinder does not flow out of the cylinder from the exhaust valve.

本発明のエンジン始動制御装置は、前記クランクシャフトにフリクションを与えるフリクション付与手段と、前記エンジンが停止した時に所望の気筒が膨張行程で停止するよう前記フリクション付与手段による前記クランクシャフトへのフリクションを制御するフリクション制御手段と、を備えていてもよい。こうすれば、クランクシャフトに与えるフリクションとクランクシャフトの回転エネルギとの釣り合いにより、所望の気筒をエンジン停止時に膨張行程で停止させることができ、エンジン停止前にその所望の気筒に燃料を入れておくことができる。   The engine start control device according to the present invention controls the friction applied to the crankshaft by the friction applying means for applying friction to the crankshaft and the friction applying means so that a desired cylinder stops in an expansion stroke when the engine stops. And a friction control means. In this way, the desired cylinder can be stopped in the expansion stroke when the engine is stopped by the balance between the friction applied to the crankshaft and the rotational energy of the crankshaft, and fuel is put into the desired cylinder before the engine is stopped. be able to.

本発明のエンジン始動制御装置は、前記エンジンが停止する前にそのままエンジンが停止したとするとどの気筒が膨張行程で停止するかを予測する停止予測手段、を備え、前記燃料噴射制御手段は、前記停止予測手段によって膨張行程で停止すると予測された気筒に対して前記エンジンが停止する前に前記燃料噴射手段に燃料を噴射させてもよい。こうすれば、エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒をエンジン停止前に予測するため、エンジン停止前にその気筒に燃料を入れておくことができる。   The engine start control device of the present invention includes stop prediction means for predicting which cylinder stops in an expansion stroke if the engine is stopped as it is before the engine is stopped, and the fuel injection control means includes the fuel injection control means, Fuel may be injected into the fuel injection means before the engine stops for the cylinder predicted to stop in the expansion stroke by the stop prediction means. In this way, since the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped is predicted before the engine is stopped, fuel can be put into the cylinder before the engine is stopped.

本発明のエンジン始動制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、前記エンジンが停止する時に圧縮行程で停止する気筒に対しても前記エンジンが停止する前に前記燃料噴射手段に燃料を噴射させ、前記点火制御手段は、前記エンジンが停止する時に圧縮行程で停止していた気筒が膨張行程へ移行する手前で該気筒内の混合気に点火するよう前記点火手段を制御してもよい。こうすれば、エンジン再始動条件が成立したとき、まず膨張行程で停止している気筒のピストンを膨張行程の初期位置又はその近傍に戻してからその気筒内の混合気に点火して燃焼エネルギを得たあと、エンジン停止時に圧縮行程で停止していた気筒が膨張行程へ移行するが、その気筒内にも燃料が入っているため点火による燃焼エネルギが得られることになり、スムーズにエンジンの再始動が行われる。   In the engine start control device of the present invention, the fuel injection control means causes the fuel injection means to inject fuel before the engine stops even for a cylinder that stops in a compression stroke when the engine stops. The ignition control means may control the ignition means so that the air-fuel mixture in the cylinder is ignited before the cylinder, which has been stopped in the compression stroke when the engine is stopped, shifts to the expansion stroke. In this way, when the engine restart condition is satisfied, the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke is first returned to the initial position of the expansion stroke or in the vicinity thereof, and then, the combustion gas is ignited by igniting the air-fuel mixture in the cylinder. After that, the cylinder that was stopped in the compression stroke when the engine was stopped moves to the expansion stroke, but the fuel is also contained in that cylinder, so that combustion energy can be obtained by ignition, and the engine can be restarted smoothly. Start is performed.

本発明のエンジン始動制御装置において、前記回転駆動制御手段は、前記膨張行程の初期位置又はその近傍にピストンが戻された気筒内の混合気が点火されたあと、前記クランクシャフトの回転数が予め定めた所定回転数に達するまで前記回転駆動手段を正回転させてもよい。こうすれば、燃焼エネルギだけではエンジンが再始動しにくいときには回転駆動手段にアシストさせることにより確実にエンジンを再始動させることができる。   In the engine start control device according to the present invention, the rotational drive control means may be configured such that the rotational speed of the crankshaft is previously set after the air-fuel mixture in the cylinder whose piston is returned to the initial position of the expansion stroke or in the vicinity thereof is ignited. The rotation driving means may be rotated forward until a predetermined number of rotations is reached. In this way, when it is difficult to restart the engine only with the combustion energy, the engine can be restarted reliably by assisting the rotation drive means.

本発明のエンジン始動制御装置において、前記回転駆動手段は、前記エンジンのスタータモータであってもよい。こうすれば、スタータモータとは別に回転駆動手段を設ける必要がない。   In the engine start control device of the present invention, the rotation driving means may be a starter motor of the engine. In this way, it is not necessary to provide a rotation driving means separately from the starter motor.

本発明のエンジン始動制御装置において、前記回転駆動手段は、前記クランクシャフトの回転エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに蓄える機能と前記バッテリの電気エネルギを前記クランクシャフトの回転エネルギに変換する機能を備えたモータジェネレータであってもよい。こうすれば、例えば制動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに蓄えておき、エンジン再始動時にその電気エネルギを利用してエンジンの再始動をアシストすることができる。   In the engine start control device of the present invention, the rotation driving means has a function of converting rotational energy of the crankshaft into electrical energy and storing it in a battery, and a function of converting electrical energy of the battery into rotational energy of the crankshaft. The motor generator provided may be sufficient. In this way, for example, braking energy can be converted into electrical energy and stored in the battery, and the engine can be restarted using the electrical energy when the engine is restarted.

本発明のエンジン始動方法は、
(a)エンジンが停止する時に膨張行程で停止する気筒に対して前記エンジンが停止する前に燃料を噴射するステップと、
(b)前記エンジンが停止している間にエンジン再始動条件が成立したか否かを判定するステップと、
(c)前記ステップ(b)でエンジン再始動条件が成立したと判定されたとき膨張行程で停止している気筒のピストンが膨張行程の初期位置又はその近傍に戻すステップと、
(d)前記膨張行程の初期位置又はその近傍にピストンが戻された気筒内の混合気に点火するステップと、
を含むものである。
The engine starting method of the present invention includes:
(A) injecting fuel into the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine stops before the engine stops;
(B) determining whether an engine restart condition is satisfied while the engine is stopped;
(C) the step of returning the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke to the initial position of the expansion stroke or the vicinity thereof when it is determined in step (b) that the engine restart condition is satisfied;
(D) igniting the air-fuel mixture in the cylinder whose piston is returned to the initial position of the expansion stroke or in the vicinity thereof;
Is included.

このエンジン始動方法では、エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒に対してエンジン停止前つまりエンジン温度が比較的高いときに燃料を噴射しておくため、エンジン再始動時にはその気筒内の燃料が十分気化しており失火のおそれが少ない。また、膨張行程で停止している気筒のピストンを膨張行程の初期又はその近傍に戻るようクランクシャフトを逆回転させたあと点火するため、圧縮点火が実現でき、これにより失火のおそれがより少なくなると共に、エンジン熱効率が増加し燃焼エネルギが大きくなる。なお、このエンジン始動方法は上述したエンジン始動制御装置が備えている各種の構成手段の機能を実現するようなステップを追加してもよい。   In this engine starting method, fuel is injected before the engine is stopped, that is, when the engine temperature is relatively high, to the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped. There is little risk of misfire. Further, since the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke is ignited after reverse rotation of the crankshaft so as to return to the initial stage of the expansion stroke or in the vicinity thereof, compression ignition can be realized, thereby reducing the risk of misfire. At the same time, the engine thermal efficiency increases and the combustion energy increases. In this engine starting method, steps for realizing the functions of various components included in the engine starting control device described above may be added.

本発明のエンジン始動制御装置を搭載した車両は、本発明のエンジン始動制御装置を搭載しているため、エンジン再始動時の失火のおそれを少なくすることができると共に、エンジン熱効率を増加させ燃焼エネルギを大きくすることができる。   Since the vehicle equipped with the engine start control device of the present invention is equipped with the engine start control device of the present invention, the possibility of misfire at the time of engine restart can be reduced, and the engine thermal efficiency can be increased to increase the combustion energy. Can be increased.

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す説明図である。本実施形態のハイブリッド自動車20は、ガソリンにより駆動するエンジン30と、エンジン30の各気筒31に燃料を噴射するインジェクタ32と、エンジン30の各気筒内の混合気に点火する点火プラグ33と、エンジン30のクランクシャフト39と動力のやり取りを行なうモータジェネレータ40と、エンジン30をコントロールするエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)50と、エンジン30の始動・停止やモータジェネレータ40の駆動などを制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、ハイブリッドECUという)60とを備える。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. The hybrid vehicle 20 of this embodiment includes an engine 30 driven by gasoline, an injector 32 that injects fuel into each cylinder 31 of the engine 30, a spark plug 33 that ignites an air-fuel mixture in each cylinder of the engine 30, and an engine. A motor generator 40 for exchanging power with the crankshaft 39 of the engine 30; an engine electronic control unit (hereinafter referred to as engine ECU) 50 for controlling the engine 30; and starting and stopping of the engine 30 and driving of the motor generator 40 And a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as a hybrid ECU) 60 to be controlled.

エンジン30は、本実施形態では4気筒エンジンであり、各気筒31は、吸気通路22のうち吸気バルブ34の手前に設けられた吸入ポート36にインジェクタ32がガソリンを噴射するポート式として構成されている。ここで、図示しないエアクリーナおよびスロットルバルブを介して吸気通路22に吸入された空気は、吸入ポート36でインジェクタ32から噴射されたガソリンと混合して混合気となる。この混合気は、吸気バルブ34が開くことにより燃焼室37へ吸入され、点火プラグ33のスパークによって点火されて爆発燃焼し、その燃焼エネルギによりピストン38が往復運動して、クランクシャフト39を回転運動させる。燃焼後の排ガスは、排気バルブ35が開くことにより燃焼室37から排出される。また、エンジン30の各気筒は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程(燃焼行程ともいう)、排気行程を1サイクルとしてこのサイクルを順次繰り返すものであり、クランクシャフト39が半回転つまり180°回転するごとに行程が切り替わり、クランクシャフト39が2回転つまり720°回転するごとに1サイクル進む。また、4つの気筒の点火タイミングは本実施形態では1番気筒、3番気筒、4番気筒、2番気筒という順であり、したがって例えば1番気筒が膨張行程にあるとき、2番気筒は排気行程、3番気筒は圧縮行程、4番気筒は吸気行程となる。図2にクランク角CAと各気筒の行程との対応関係を表す説明図である。   The engine 30 is a four-cylinder engine in the present embodiment, and each cylinder 31 is configured as a port type in which an injector 32 injects gasoline into an intake port 36 provided in front of the intake valve 34 in the intake passage 22. Yes. Here, the air sucked into the intake passage 22 through an air cleaner and a throttle valve (not shown) is mixed with gasoline injected from the injector 32 through the intake port 36 to become an air-fuel mixture. The air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber 37 by opening the intake valve 34, ignited by the spark of the spark plug 33, and explosively burned. The piston 38 is reciprocated by the combustion energy, and the crankshaft 39 is rotated. Let The exhaust gas after combustion is discharged from the combustion chamber 37 when the exhaust valve 35 is opened. Further, each cylinder of the engine 30 sequentially repeats this cycle with an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke (also referred to as a combustion stroke), and an exhaust stroke as one cycle, and the crankshaft 39 rotates half a turn, that is, 180 °. Each time the stroke is switched, one cycle is advanced every time the crankshaft 39 rotates twice, that is, 720 °. In this embodiment, the ignition timings of the four cylinders are in the order of the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder. Therefore, for example, when the first cylinder is in the expansion stroke, the second cylinder is exhausted. The stroke, the third cylinder is the compression stroke, and the fourth cylinder is the intake stroke. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the correspondence between the crank angle CA and the stroke of each cylinder.

エンジン30のクランクシャフト39は、オートマチックトランスミッション56に接続されている。このオートマチックトランスミッション56は、エンジン30からクランクシャフト39に出力された動力を変速してデファレンシャルギヤ52を介して駆動輪54a,54bに伝達する。また、クランクシャフト39にはクランク角センサ68が取り付けられ、吸気バルブ34や排気バルブ35を開閉する図示しないカムが配列されたカムシャフトにはカム角センサ69が取り付けられている。このうち、クランク角センサ68は、本実施形態では、クランクシャフト39に取り付けられた図示しないマグネットロータに対向する位置に磁気抵抗素子を配置したMRE回転センサであり、このクランク角センサ68が発生するパルスを利用してクランク角CAを特定したりエンジン回転数Neを求めたりすることができる。また、カム角センサ69は、図示しないカムシャフトと一体となって回転する歯車の歯がコイルのコアに接近するごとにパルスを出力する電磁誘導ピックアップ式センサであり、カムシャフトが1回転(クランクシャフト39が2回転)するごとに1個のパルスを発生する。   The crankshaft 39 of the engine 30 is connected to the automatic transmission 56. The automatic transmission 56 shifts the power output from the engine 30 to the crankshaft 39 and transmits it to the drive wheels 54 a and 54 b via the differential gear 52. A crank angle sensor 68 is attached to the crankshaft 39, and a cam angle sensor 69 is attached to a camshaft on which cams (not shown) that open and close the intake valve 34 and the exhaust valve 35 are arranged. Among these, the crank angle sensor 68 is an MRE rotation sensor in which a magnetoresistive element is disposed at a position facing a magnet rotor (not shown) attached to the crankshaft 39 in the present embodiment, and the crank angle sensor 68 is generated. The crank angle CA can be specified by using the pulse, or the engine speed Ne can be obtained. The cam angle sensor 69 is an electromagnetic induction pickup type sensor that outputs a pulse each time a tooth of a gear that rotates integrally with a camshaft (not shown) approaches the core of the coil. Each time the shaft 39 rotates twice), one pulse is generated.

モータジェネレータ40は、モータとして駆動すると共にジェネレータとしても駆動する例えば同期交流電動発電機として構成されており、その回転軸に取り付けられたMG側プーリ26は、エンジン30のクランクシャフト39に接続されたエンジン側プーリ24にベルト28により接続されている。このため、モータジェネレータ40は、エンジン30からクランクシャフト39に出力された動力を用いて発電してインバータ42を介してバッテリ44を充電したり、バッテリ44からインバータ42を介して得られる電力を用いてクランクシャフト39に動力を出力できる。また、モータジェネレータ40は、エンジン30のスタータモータとしての役割も担っている。このため、モータジェネレータ40とは別にスタータモータを備える必要がない。なお、図1の構成をハイブリッド自動車と称しているのは、エンジン30を始動する際のモータジェネレータ40の回転力がオートマチックトランスミッション56を介して車輪に伝達されることでモータジェネレータ40が車両駆動用に利用され得るからである。   The motor generator 40 is configured as, for example, a synchronous AC motor generator that is driven as a motor and also as a generator, and the MG side pulley 26 attached to the rotating shaft is connected to a crankshaft 39 of the engine 30. The belt 28 is connected to the engine side pulley 24. For this reason, the motor generator 40 generates power using the power output from the engine 30 to the crankshaft 39 to charge the battery 44 via the inverter 42 or uses the electric power obtained from the battery 44 via the inverter 42. Power can be output to the crankshaft 39. The motor generator 40 also serves as a starter motor for the engine 30. For this reason, it is not necessary to provide a starter motor separately from the motor generator 40. The configuration shown in FIG. 1 is referred to as a hybrid vehicle because the rotational force of the motor generator 40 when the engine 30 is started is transmitted to the wheels via the automatic transmission 56 so that the motor generator 40 is used for driving the vehicle. It is because it can be utilized for.

エンジンECU50は、エンジン30の運転を制御するものであり、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサにより構成され、CPUの他に処理プログラムやデータなどを記憶するROMや一時的にデータを記憶するRAMや入出力ポート、通信ポートを備えている。このエンジンECU50には、エンジン30の運転状態を示す種々のセンサ、例えば、前出のクランク角センサ68やカム角センサ69のほか、図示しないが吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、スロットルバルブの開度(ポジション)を検出するスロットルバルブポジションセンサ、エンジン30の冷却水の温度(水温)を検出する水温センサなどが接続されており、各種センサからの検出信号が入力される。また、エンジンECU50からは、インジェクタ32への駆動信号や吸気バルブ34・排気バルブ35の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構72への制御信号、点火プラグ33に放電電圧を印加するイグニッションコイル74への制御信号などが出力される。なお、運転者の操作に基づく要求動力をエンジン30から出力するために、エンジンECU50には、シフトレバー62のポジションを検出するシフトポジションセンサ63からのシフトポジションやアクセルペダル64のポジションを検出するアクセルペダルポジションセンサ65からのアクセルペダルポジション、ブレーキペダル66が踏み込まれているか否かを検出するブレーキポジションセンサ67からのオンオフ信号も入力される。   The engine ECU 50 controls the operation of the engine 30. Although not shown, the engine ECU 50 is constituted by a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, the ROM stores processing programs and data, and temporarily stores data. RAM, an input / output port, and a communication port. The engine ECU 50 includes various sensors that indicate the operating state of the engine 30, for example, the crank angle sensor 68 and the cam angle sensor 69 described above, an intake air temperature sensor that detects the temperature of intake air (not shown), and a throttle valve. A throttle valve position sensor for detecting the opening degree (position) of the engine 30 and a water temperature sensor for detecting the temperature (water temperature) of the cooling water of the engine 30 are connected, and detection signals from various sensors are input. Further, the engine ECU 50 supplies a drive signal to the injector 32, a control signal to the variable valve timing mechanism 72 that can change the opening / closing timing of the intake valve 34 and the exhaust valve 35, and an ignition coil 74 that applies a discharge voltage to the spark plug 33. A control signal is output. In order to output the required power based on the driver's operation from the engine 30, the engine ECU 50 has an accelerator that detects the shift position from the shift position sensor 63 that detects the position of the shift lever 62 and the position of the accelerator pedal 64. An accelerator pedal position from the pedal position sensor 65 and an on / off signal from the brake position sensor 67 for detecting whether or not the brake pedal 66 is depressed are also input.

ハイブリッドECU60は、CPUを中心とするマイクロプロセッサにより構成されており、図示しないがCPUの他に処理プログラムやデータなどを記憶するROMや一時的にデータを記憶するRAMや入出力ポート、通信ポートを備えている。ハイブリッドECU60には、モータジェネレータ40に取り付けられた図示しない回転数センサや温度センサからのモータ回転数やモータ温度、インバータ42内の取り付けられた図示しない電流センサからのモータジェネレータ40への相電流、バッテリ44に取り付けられた図示しない温度センサからのバッテリ温度、バッテリ44の出力端子近傍に取り付けられた図示しない電圧センサや電流センサからの端子間電圧や充放電電流などが入力ポートを介して入力されており、ハイブリッドECU60からは、モータジェネレータ40を駆動制御するためのインバータ42へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ハイブリッドECU60は、通信ポートを介してエンジンECU50と接続されており、必要に応じてエンジンECU50からエンジン30の状態に関するデータを受信すると共にエンジンECU50に制御信号を送信する。   The hybrid ECU 60 includes a microprocessor centered on a CPU. Although not shown, the hybrid ECU 60 includes a ROM for storing processing programs and data, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port, in addition to the CPU. I have. The hybrid ECU 60 includes a rotation speed sensor and a motor temperature (not shown) attached to the motor generator 40, a motor rotation speed and a motor temperature from the rotation sensor, a phase current to the motor generator 40 from a current sensor (not shown) installed in the inverter 42, A battery temperature from a temperature sensor (not shown) attached to the battery 44, a voltage between terminals or a charge / discharge current from a voltage sensor or current sensor (not shown) attached in the vicinity of the output terminal of the battery 44 are input via the input port. The hybrid ECU 60 outputs a switching control signal to the inverter 42 for driving and controlling the motor generator 40 via an output port. Hybrid ECU 60 is connected to engine ECU 50 via a communication port, and receives data related to the state of engine 30 from engine ECU 50 and transmits a control signal to engine ECU 50 as necessary.

次に、本実施形態のハイブリッド自動車20の動作、特にアイドルストップ制御に伴う動作について以下に説明する。このハイブリッド自動車20では、アイドル停車時にアクセルペダル64が踏み込まれていないアクセルOFFであると共にブレーキペダル66が踏み込まれているブレーキONの状態でエンジン回転数Neが所定の低速回転数以下であるなどの所定の停止条件が成立したときにエンジン30を自動停止し、その後ブレーキOFFとされると共にアクセルONされるなどの所定の始動条件が成立したときにモータジェネレータ40によりエンジン30が自動再始動されるアイドルストップ制御が行われる。以下には、このアイドルストップ制御で行われる自動停止制御ルーチンと自動再始動ルーチンについて説明する。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the present embodiment, particularly the operation associated with the idle stop control will be described below. In this hybrid vehicle 20, the engine speed Ne is equal to or lower than a predetermined low speed when the accelerator pedal 64 is not depressed and the brake pedal 66 is depressed when the accelerator pedal 64 is depressed when the vehicle is idle. The engine 30 is automatically restarted by the motor generator 40 when a predetermined start condition is satisfied, such as when the predetermined stop condition is satisfied, the engine 30 is automatically stopped, and then the brake is turned off and the accelerator is turned on. Idle stop control is performed. Hereinafter, an automatic stop control routine and an automatic restart routine performed in the idle stop control will be described.

まず、自動停止制御ルーチンについて説明する。図3はこのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、エンジン運転中、所定タイミングごと(例えば数msecごと)にハイブリッドECU60によって実行される。このルーチンが開始されると、ハイブリッドECU60は、アクセルペダルポジションセンサ65からのアクセルポジションがアクセルOFFでありブレーキポジションセンサ67からのブレーキペダルポジションがブレーキONであってエンジン回転数Neが所定の低速回転数以下という停止条件が揃ったか否かを判定する(ステップS100)。ここで、エンジン回転数Neはクランク角センサ68から出力されるパルスの時間間隔に基づいて算出される。なお、アクセルペダルポジションセンサ65、ブレーキポジションセンサ67、クランク角センサ68から出力される信号は、エンジンECU50を介してハイブリッドECU60へ入力される。また、所定の低速回転数は本実施形態では通常のアイドリング回転数をわずかに上回る数値に設定されている。   First, the automatic stop control routine will be described. FIG. 3 is a flowchart of this routine. This routine is executed by the hybrid ECU 60 at every predetermined timing (for example, every several milliseconds) during engine operation. When this routine is started, the hybrid ECU 60 determines that the accelerator position from the accelerator pedal position sensor 65 is accelerator OFF, the brake pedal position from the brake position sensor 67 is brake ON, and the engine speed Ne is a predetermined low speed rotation. It is determined whether stop conditions equal to or less than a number have been met (step S100). Here, the engine speed Ne is calculated based on the time interval of pulses output from the crank angle sensor 68. Signals output from the accelerator pedal position sensor 65, the brake position sensor 67, and the crank angle sensor 68 are input to the hybrid ECU 60 via the engine ECU 50. Further, in the present embodiment, the predetermined low-speed rotational speed is set to a numerical value slightly exceeding the normal idling rotational speed.

ステップS100で前出の停止条件が揃っていないときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ステップS100で停止条件が揃ったときには、エンジン30の各気筒31のインジェクタ32への通電を停止すると共に点火プラグ33への通電を停止するようエンジンECU50に指令する(ステップS110)。この結果、エンジン30の各気筒31の点火及び燃料噴射が停止するため、エンジン30はクランクシャフト39を回転させるトルクを発生しなくなる。このため、クランクシャフト39は慣性力のみで回転する。この慣性力は、圧縮行程の気筒で発生するガス圧縮力などによって減衰されるため、クランクシャフト39の回転は停止に向けて収束する。   If the above stop condition is not met in step S100, this routine is terminated as it is. On the other hand, when the stop conditions are met in step S100, the engine ECU 50 is instructed to stop energizing the injectors 32 of the cylinders 31 of the engine 30 and stop energizing the spark plug 33 (step S110). As a result, since the ignition and fuel injection of each cylinder 31 of the engine 30 are stopped, the engine 30 does not generate torque that rotates the crankshaft 39. For this reason, the crankshaft 39 rotates only with an inertial force. Since this inertial force is attenuated by the gas compression force generated in the cylinder in the compression stroke, the rotation of the crankshaft 39 converges toward the stop.

続いて、ハイブリッドECU60は、エンジン回転数Neが予め定めたしきい値Nth以下になったか否かを判定し(ステップS120)、NeがNth以下になっていないときにはそのまま待機し、NeがNth以下になったときには、予め定めた特定気筒(ここでは3番気筒とする)が吸気行程の直前のタイミングに至ったか否かを判定する(ステップS130)。ここで、しきい値Nthは、慣性力で回転しているクランクシャフト39を強制的に停止させたとしてもドライバビリティが悪化しないエンジン回転数を予め実験的に求めた値である。ただし、クランクシャフト39は、Neがしきい値Nth以下になったあと少なくとも2〜3サイクルは回転するものとする。また、特定気筒が吸気行程の直前のタイミングに至ったか否かの判定は、クランク角センサ68から出力されるパルスとカム角センサ69から出力されるパルスに基づいて行われる。本実施形態では、カム角センサ69は1番気筒が膨張行程に入いるごとにパルスを出力するように設定され、クランク角センサ68はクランクシャフト39が所定角度回転するごとにパルスを出力するように設定されている。このため、カム角センサ69からパルスが出力されるごとにクランク角をゼロにリセットしつつ、クランク角センサ68からパルスが出力されるごとにクランク角を所定角度ずつ進めることにより、クランク角を0〜720°の範囲で算出することができる。そして、このように算出したクランク角を、図2に示すクランク角CAと各気筒の行程との対応関係に照らすことにより、どの気筒がどの行程にあるのかを判別することができる。本実施形態では特定気筒が3番気筒であるから図2に示すようにクランク角が540°になったときに吸気行程に入いることになり、吸気行程の直前のタイミングは540°−αとなる。なお、クランク角センサ68やカム角センサ69から出力される信号は、エンジンECU50を介してハイブリッドECU60へ入力される。   Subsequently, the hybrid ECU 60 determines whether or not the engine speed Ne is equal to or less than a predetermined threshold value Nth (step S120). If Ne is not equal to or less than Nth, the hybrid ECU 60 stands by and Ne is equal to or less than Nth. When it becomes, it is determined whether or not a predetermined specific cylinder (here, the third cylinder) has reached the timing immediately before the intake stroke (step S130). Here, the threshold value Nth is a value obtained by experimentally obtaining in advance an engine speed at which drivability does not deteriorate even if the crankshaft 39 rotating by inertial force is forcibly stopped. However, it is assumed that the crankshaft 39 rotates at least two to three cycles after Ne becomes equal to or less than the threshold value Nth. Whether or not the specific cylinder has reached the timing immediately before the intake stroke is determined based on the pulse output from the crank angle sensor 68 and the pulse output from the cam angle sensor 69. In this embodiment, the cam angle sensor 69 is set to output a pulse every time the first cylinder enters the expansion stroke, and the crank angle sensor 68 outputs a pulse every time the crankshaft 39 rotates by a predetermined angle. Is set to For this reason, the crank angle is reset to zero each time a pulse is output from the cam angle sensor 69, and the crank angle is advanced by a predetermined angle each time a pulse is output from the crank angle sensor 68. It can be calculated in a range of ˜720 °. Then, it is possible to determine which cylinder is in which stroke by comparing the calculated crank angle with the correspondence between the crank angle CA and the stroke of each cylinder shown in FIG. In this embodiment, since the specific cylinder is the third cylinder, as shown in FIG. 2, when the crank angle becomes 540 °, the intake stroke is entered, and the timing immediately before the intake stroke is 540 ° -α. Become. The signals output from the crank angle sensor 68 and the cam angle sensor 69 are input to the hybrid ECU 60 via the engine ECU 50.

そして、ステップS130で特定気筒が吸気行程の直前のタイミングに至っていないときにはそのまま待機し、特定気筒が吸気行程の直前のタイミングに至ったときにはその特定気筒のインジェクタ32に通電して燃料を噴射するようエンジンECU50へ指令する(ステップS140)。この結果、インジェクタ32から噴射された燃料が吸気ポート36内の空気と混合して混合気となり、その混合気は吸気バルブ34が開いたときに特定気筒の燃焼室37へ吸入される。続いて、この特定気筒が膨張行程に至ったか否かをクランク角に基づいて判定する(ステップS150)。本実施形態では特定気筒が3番気筒であるから図2に示すようにクランク角が180°になったときに膨張行程に入ることになる。そして、ステップS150で特定気筒が膨張行程に至っていないときにはそのまま待機し、特定気筒が膨張行程に至ったときにはモータジェネレータ40をジェネレータとして作用させることによりクランクシャフト39にフリクションを与えてクランクシャフト39を強制的に停止させる(ステップS160)。その後、ハイブリッドECU60は、今回の特定気筒を識別する情報を図示しないバックアップRAMに保存し(ステップS170)、本ルーチンを終了する。これにより、アイドルストップ制御において、エンジン30が停止した時に膨張行程で停止する気筒を特定気筒とすることができ、その特定気筒内に未燃焼の混合気を吸入しておくことができる。   In step S130, when the specific cylinder has not reached the timing immediately before the intake stroke, the process waits as it is, and when the specific cylinder has reached the timing immediately before the intake stroke, the injector 32 of the specific cylinder is energized to inject fuel. Command to engine ECU 50 (step S140). As a result, the fuel injected from the injector 32 is mixed with the air in the intake port 36 to become an air-fuel mixture, and the air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber 37 of the specific cylinder when the intake valve 34 is opened. Subsequently, it is determined based on the crank angle whether or not the specific cylinder has reached the expansion stroke (step S150). In this embodiment, since the specific cylinder is the third cylinder, the expansion stroke starts when the crank angle reaches 180 ° as shown in FIG. When the specific cylinder has not reached the expansion stroke in step S150, the process waits as it is, and when the specific cylinder has reached the expansion stroke, the motor generator 40 is operated as a generator to apply friction to the crankshaft 39 to force the crankshaft 39. (Step S160). Thereafter, the hybrid ECU 60 stores information for identifying the current specific cylinder in a backup RAM (not shown) (step S170), and ends this routine. Thus, in the idle stop control, the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine 30 is stopped can be set as the specific cylinder, and the unburned air-fuel mixture can be sucked into the specific cylinder.

次に、自動再始動制御ルーチンについて説明する。図4はこのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、自動制御ルーチン終了後、所定タイミングごと(例えば数msecごと)にハイブリッドECU60によって実行される。このルーチンが開始されると、ハイブリッドECU60は、ブレーキポジションセンサ67からのブレーキペダルポジションがブレーキOFFでアクセルペダルポジションセンサ65からのアクセルポジションがアクセルONという再始動条件が揃ったか否かを判定する(ステップS200)。   Next, the automatic restart control routine will be described. FIG. 4 is a flowchart of this routine. This routine is executed by the hybrid ECU 60 every predetermined timing (for example, every several msec) after the automatic control routine ends. When this routine is started, the hybrid ECU 60 determines whether or not a restart condition is satisfied that the brake pedal position from the brake position sensor 67 is brake OFF and the accelerator position from the accelerator pedal position sensor 65 is accelerator ON (see FIG. Step S200).

ステップS200で前出の再始動条件が揃っていないときには、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ステップS200で再始動条件が揃ったときには、ハイブリッドECU60は、図示しないバックアップRAMから特定気筒を読み出し(ステップS210)、モータジェネレータ40をモータとして作用させてベルト28を介してクランクシャフト39を逆回転させる(ステップS220)。これにより、特定気筒のピストン38は膨張行程の初期位置である上死点TDCに戻る方向へ動き出す。続いて、クランク角が所定のクランク角に達したか否かを判定する(ステップS230)。ここで、所定のクランク角は、特定気筒のピストン38が膨張行程の上死点TDCにあるときのクランク角としてもよいし、それよりもわずかに進角したクランク角としてもよい。本実施形態では特定気筒が3番気筒のため、所定のクランク角は膨張行程の上死点TDCである180°(図2参照)かそれよりわずかに進角したクランク角に設定されている。そして、ステップS230でクランク角が所定のクランク角に達していないときには、クランク角速度が実質的にゼロになったか否かをクランク角センサ68から出力されるパルスに基づいて判定し(ステップS240)、クランク角速度が実質的にゼロになっていないときには再びステップS220に戻る。ここで、クランク角速度が実質的にゼロになったか否かを判定するのは、クランク角が所定のクランク角に達する前にピストン38によるガス圧縮力等の抵抗によりクランクシャフト39がそれ以上逆回転しなくなり停止することがあるからである。   When the above restart conditions are not met in step S200, this routine is ended as it is. On the other hand, when the restart condition is met in step S200, the hybrid ECU 60 reads a specific cylinder from a backup RAM (not shown) (step S210), reverses the crankshaft 39 via the belt 28 by causing the motor generator 40 to act as a motor. Rotate (step S220). As a result, the piston 38 of the specific cylinder starts to move back to the top dead center TDC, which is the initial position of the expansion stroke. Subsequently, it is determined whether or not the crank angle has reached a predetermined crank angle (step S230). Here, the predetermined crank angle may be a crank angle when the piston 38 of the specific cylinder is at the top dead center TDC of the expansion stroke, or may be a crank angle slightly advanced from that. In this embodiment, since the specific cylinder is the third cylinder, the predetermined crank angle is set to 180 ° (see FIG. 2), which is the top dead center TDC of the expansion stroke, or a crank angle slightly advanced from that. When the crank angle has not reached the predetermined crank angle in step S230, it is determined based on the pulse output from the crank angle sensor 68 whether or not the crank angular velocity has become substantially zero (step S240). When the crank angular velocity is not substantially zero, the process returns to step S220 again. Here, it is determined whether or not the crank angular velocity has become substantially zero because the crankshaft 39 is further rotated in reverse by the resistance of the gas compression force or the like by the piston 38 before the crank angle reaches a predetermined crank angle. This is because it may stop and stop.

ステップS230でクランク角が所定のクランク角に達したか、又はステップS240でクランク角速度が実質的にゼロになったときには、特定気筒の点火プラグ33に放電電圧を印加してスパークを発生させる(ステップS250)。すると、特定気筒の燃焼室37内の混合気はクランクシャフト39を逆回転させて膨張行程の上死点TDCの付近まで戻されたことにより圧縮されているため点火プラグ33のスパークによって確実に燃焼し、しかも圧縮点火により比較的大きな燃焼エネルギが発生するためピストン38が下死点BDCに向かって付勢され、それに応じてクランクシャフト39は正回転し始める。続いて、モータジェネレータ40をモータとして作用させてベルト28を介してクランクシャフト39を正回転させることによりエンジン再始動をアシストし(ステップS260)、エンジン回転数Neが所定の始動回転数Nstartに達したか否かを判定し(ステップS270)、NeがNstartに達していないときには再びステップS260へ戻り、NeがNstartに達したときにはモータジェネレータ40による正回転アシストを終了し(ステップS280)、本ルーチンを終了する。なお、本ルーチン終了後は、通常の走行時の制御を実行することになる。   When the crank angle reaches a predetermined crank angle at step S230 or when the crank angular speed becomes substantially zero at step S240, a discharge voltage is applied to the spark plug 33 of the specific cylinder to generate a spark (step S230). S250). Then, the air-fuel mixture in the combustion chamber 37 of the specific cylinder is compressed by rotating the crankshaft 39 in the reverse direction and returning it to the vicinity of the top dead center TDC of the expansion stroke. In addition, since relatively large combustion energy is generated by compression ignition, the piston 38 is urged toward the bottom dead center BDC, and the crankshaft 39 starts to rotate forward accordingly. Subsequently, engine restart is assisted by causing the motor generator 40 to act as a motor and causing the crankshaft 39 to rotate forward via the belt 28 (step S260), and the engine speed Ne reaches a predetermined start speed Nstart. (Step S270), when Ne has not reached Nstart, the process returns to Step S260 again. When Ne has reached Nstart, the forward rotation assist by the motor generator 40 is terminated (Step S280). Exit. In addition, after the completion of this routine, control during normal traveling is executed.

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のモータジェネレータ40が本発明の回転駆動手段及びフリクション付与手段に相当し、インジェクタ32が燃料噴射手段に相当し、点火プラグ33が点火手段に相当し、ハイブリッドECU60が再始動条件判定手段及びフリクション制御手段に相当し、ハイブリッドECU60とエンジンECU50の両方が燃料噴射制御手段に相当しまた回転駆動制御手段に相当する。なお、本実施形態では、ハイブリッド自動車20の動作を説明することにより本発明のエンジン始動制御装置の一例を明らかにすると共に本発明のエンジン始動方法の一例も明らかにしている。   Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be clarified. The motor generator 40 of the present embodiment corresponds to the rotational drive means and the friction applying means of the present invention, the injector 32 corresponds to the fuel injection means, the spark plug 33 corresponds to the ignition means, and the hybrid ECU 60 corresponds to the restart condition determination means. The hybrid ECU 60 and the engine ECU 50 both correspond to the fuel injection control means and also correspond to the rotational drive control means. In the present embodiment, by explaining the operation of the hybrid vehicle 20, an example of the engine start control device of the present invention is clarified and an example of the engine start method of the present invention is also clarified.

以上詳述した本実施形態のハイブリッド自動車20によれば、アイドルストップ制御におけるエンジン停止時に膨張行程で停止する特定気筒に対してエンジン停止前つまりエンジン温度が比較的高いときに燃料を吸入しておくため、エンジン再始動時にはその気筒内の燃料が十分気化しており失火のおそれが少ない。また、膨張行程で停止している特定気筒のピストンを膨張行程の初期位置である上死点TDC又はその近傍に戻るようクランクシャフト39をモータジェネレータ40により逆回転させたあと点火するため、圧縮点火が実現でき、これにより失火のおそれが一層少なくなると共に、エンジン熱効率が増加し燃焼エネルギが大きくなる。このようにモータジェネレータ40によりクランクシャフト39を逆回転させているにもかかわらず大きな燃焼エネルギが得られるため、モータジェネレータ40のみで再始動する場合に比べてトータル的な電気エネルギの使用量を低減化できる。   According to the hybrid vehicle 20 of the present embodiment described in detail above, the fuel is sucked before the engine is stopped, that is, when the engine temperature is relatively high, with respect to the specific cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped in the idle stop control. Therefore, when the engine is restarted, the fuel in the cylinder is sufficiently vaporized and there is little risk of misfire. In addition, compression ignition is performed in order to ignite after the crankshaft 39 is reversely rotated by the motor generator 40 so that the piston of the specific cylinder stopped in the expansion stroke returns to or near the top dead center TDC which is the initial position of the expansion stroke. Thus, the risk of misfire is further reduced, the engine thermal efficiency is increased, and the combustion energy is increased. In this way, a large amount of combustion energy can be obtained despite the reverse rotation of the crankshaft 39 by the motor generator 40, so that the total amount of electric energy used is reduced compared with the case where the motor generator 40 alone is restarted. Can be

また、アイドルストップ制御では走行途中に何度もエンジン停止と再始動とを繰り返すため、低減される電気エネルギの使用量の累算値が大きくなり有利である。   Further, in the idling stop control, the engine stop and restart are repeated many times during the running, which is advantageous because the accumulated value of the amount of electric energy to be reduced becomes large.

更に、エンジン停止時に膨張行程で停止する特定気筒に対してエンジン停止前に燃料を噴射しておくため、吸入ポート36に燃料を噴射するポート式を採用することが可能である。   Further, since the fuel is injected before the engine is stopped to the specific cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped, it is possible to adopt a port type in which fuel is injected into the suction port 36.

更にまた、ステップS160においてモータジェネレータ40がクランクシャフト39に与えるフリクションとクランクシャフト39の回転エネルギとの釣り合いにより、特定気筒をエンジン停止時に膨張行程で停止させることができる。   Furthermore, the specific cylinder can be stopped in the expansion stroke when the engine is stopped by balancing the friction applied to the crankshaft 39 by the motor generator 40 and the rotational energy of the crankshaft 39 in step S160.

そして、燃焼エネルギだけではエンジン30が再始動しにくいときにはモータジェネレータ40にクランクシャフト39を正回転させアシストすることにより確実にエンジン30を再始動させることができる。このモータジェネレータ40は、制動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリ44に蓄えておき、エンジン再始動時にその電気エネルギを利用してエンジン30の再始動をアシストするため、エネルギを有効に利用できる。   When it is difficult to restart the engine 30 with only combustion energy, the engine 30 can be reliably restarted by assisting the motor generator 40 by rotating the crankshaft 39 in the forward direction. Since the motor generator 40 converts braking energy into electric energy and stores it in the battery 44, and assists restart of the engine 30 using the electric energy when the engine is restarted, the energy can be used effectively.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.

例えば、上述した実施形態の自動停止制御ルーチンにおいて、図5に示すようにステップS110で各気筒の点火及び燃料噴射を停止したあと、排気バルブ35を開くタイミングを膨張行程の下死点BDCとするようエンジンECU50に指令し(ステップS115)、その後ステップS120へ進んでエンジン回転数Neが予め定めたしきい値Nth以下になったか否かを判定するようにしてもよい。なお、ステップS115で指令を受けたエンジンECU50は、可変バルブタイミング機構72の図示しないアクチュエータを作動させて排気バルブ35の開放タイミングを変更する。こうすれば、通常時には排気バルブ35は膨張行程の下死点BDCの手前で開くが(図6の実線の矢印参照)、ステップS115では排気バルブ35は膨張行程の下死点BDCで開くため(図6の点線の矢印参照)、膨張行程において排気バルブ35が開くことがなく、特定気筒の燃焼室37内に吸入された燃料が排気バルブ35から気筒外へ出ていくことがない。この場合、ハイブリッドECU60及びエンジンECU50の両方が本発明の排気バルブ制御手段に相当する。   For example, in the automatic stop control routine of the above-described embodiment, the timing of opening the exhaust valve 35 after stopping the ignition and fuel injection of each cylinder in step S110 as shown in FIG. 5 is set to the bottom dead center BDC of the expansion stroke. The engine ECU 50 may be instructed (step S115), and then the process may proceed to step S120 to determine whether or not the engine speed Ne has become equal to or less than a predetermined threshold value Nth. The engine ECU 50 having received the command in step S115 operates an actuator (not shown) of the variable valve timing mechanism 72 to change the opening timing of the exhaust valve 35. In this way, the exhaust valve 35 is normally opened before the bottom dead center BDC of the expansion stroke (see the solid line arrow in FIG. 6), but in step S115, the exhaust valve 35 is opened at the bottom dead center BDC of the expansion stroke ( In the expansion stroke, the exhaust valve 35 does not open, and the fuel sucked into the combustion chamber 37 of the specific cylinder does not go out of the cylinder from the exhaust valve 35. In this case, both the hybrid ECU 60 and the engine ECU 50 correspond to the exhaust valve control means of the present invention.

また、上述した実施形態のアイドルストップ制御では図3の自動停止制御ルーチンと図4の自動再始動制御ルーチンを採用したが、図7の自動停止制御ルーチンと図8の自動再始動制御ルーチンを採用してもよい。図7の自動停止制御ルーチンでは、ハイブリッドECU60は、ステップS100〜S120と同様のステップS300〜S320の処理を行ったあと、ステップS320でエンジン回転数Neがしきい値Nth以下になったときには、そのままエンジン30が停止したとするとどの気筒が膨張行程で停止するか、つまりどの気筒が停止時膨張行程気筒となるかを予測する(ステップS330)。この予測方法の一例を以下に示す。まず、エンジン30が慣性力のみで回転する状態となってからガス圧縮力などによって減衰されてエンジン回転数Neがしきい値Nthに達したときのクランク角と、更に減衰されてエンジン30が停止したときのクランク角との関係を予め実験的に求めてマップを作成しておく。そして、ステップS320でエンジン回転数Neがしきい値Nth以下になったときのクランク角を求め、そのクランク角に対応するエンジン停止時のクランク角を先ほどのマップから読み出し、図2のクランク角CAと各気筒の行程との対応関係から停止時膨張行程気筒を予測することができる。そして、予測した停止時膨張行程気筒が吸気行程の直前のタイミングに至ったか否かを判定し(ステップS340)、そのタイミングに至ったときにはその気筒のインジェクタ32に通電して燃料を噴射するようエンジンECU50へ指令する(ステップS350)。この結果、インジェクタ32から噴射された燃料が吸気ポート36内の空気と混合して混合気となり、吸気バルブ34が開いたときに特定気筒の燃焼室37へ吸入される。続いて、エンジン回転数Neが実質ゼロになったか否かを判定し(ステップS360)、Neが実質ゼロになったときには今回停止時膨張行程気筒として予測した気筒を識別する情報を図示しないバックアップRAMに保存し(ステップS370)、本ルーチンを終了する。   In the idle stop control of the above-described embodiment, the automatic stop control routine of FIG. 3 and the automatic restart control routine of FIG. 4 are adopted, but the automatic stop control routine of FIG. 7 and the automatic restart control routine of FIG. 8 are adopted. May be. In the automatic stop control routine of FIG. 7, the hybrid ECU 60 performs the processing of steps S300 to S320 similar to steps S100 to S120, and then when the engine speed Ne becomes equal to or less than the threshold value Nth in step S320, the hybrid ECU 60 continues. If the engine 30 is stopped, it is predicted which cylinder stops in the expansion stroke, that is, which cylinder becomes the expansion stroke cylinder at the time of stop (step S330). An example of this prediction method is shown below. First, after the engine 30 is rotated only by inertial force, it is attenuated by gas compression force and the crank angle when the engine rotational speed Ne reaches the threshold value Nth, and further attenuated and the engine 30 is stopped. A map is prepared by experimentally obtaining the relationship with the crank angle at that time. Then, in step S320, the crank angle when the engine speed Ne becomes equal to or less than the threshold value Nth is obtained, the crank angle at the time of engine stop corresponding to the crank angle is read from the previous map, and the crank angle CA in FIG. The expansion stroke cylinder at the time of stop can be predicted from the correspondence relationship between the stroke and the stroke of each cylinder. Then, it is determined whether or not the predicted expansion stroke cylinder at the time of stop has reached the timing just before the intake stroke (step S340), and when that timing is reached, the engine 32 is energized to inject fuel. The ECU 50 is commanded (step S350). As a result, the fuel injected from the injector 32 mixes with the air in the intake port 36 to become an air-fuel mixture, and is sucked into the combustion chamber 37 of the specific cylinder when the intake valve 34 is opened. Subsequently, it is determined whether or not the engine speed Ne has become substantially zero (step S360), and when Ne becomes substantially zero, information for identifying a cylinder predicted as the expansion stroke cylinder at the time of stop this time is not shown. (Step S370), and this routine ends.

一方、図8の自動再始動制御ルーチンでは、ハイブリッドECU60は、ステップS400でステップ200と同様の再始動条件成立の判定を行ったあと、再始動条件が成立したときにはバックアップRAMから停止時膨張行程気筒を読み出し(ステップS410)、その後ステップS220〜S280と同様のステップS420〜S480を実行し、本ルーチンを終了する。ただし、ステップ420〜S480ではステップS220〜S280の特定気筒を停止時膨張行程気筒に置き換えて制御を実行するものとする。こうすれば、エンジン停止時に膨張行程で停止する気筒をエンジン停止前に予測するため、エンジン停止前にその気筒に燃料を噴射しておくことができ、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、この場合、ハイブリッドECU60が停止予測手段に相当する。   On the other hand, in the automatic restart control routine of FIG. 8, after determining that the restart condition is satisfied in step S <b> 400 in step S <b> 400, the hybrid ECU 60 starts the stop-time expansion stroke cylinder from the backup RAM when the restart condition is satisfied. (Step S410), and thereafter, steps S420 to S480 similar to steps S220 to S280 are executed, and this routine is terminated. However, in steps 420 to S480, the specific cylinder in steps S220 to S280 is replaced with the stop-time expansion stroke cylinder to execute control. In this way, since the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine is stopped is predicted before the engine is stopped, fuel can be injected into the cylinder before the engine is stopped, and the same effect as the above-described embodiment can be obtained. Can do. In this case, the hybrid ECU 60 corresponds to a stop prediction unit.

あるいは、図9の自動停止制御ルーチンと図10の自動再始動制御ルーチンを採用してもよい。図9の自動停止制御ルーチンでは、ステップS100〜S120と同様のステップS500〜S520の処理を行ったあと、ステップS520でエンジン回転数Neがしきい値Nth以下になったときには、第1特定気筒(ここでは3番気筒)が吸気行程の直前のタイミングに至ったか否かを判定し(ステップS530)、そのタイミングに至ったときには第1特定気筒のインジェクタ32に通電して燃料を噴射するようエンジンECU50に指令し(ステップS540)、続いて第2特定気筒(ここでは4番気筒、第1特定気筒が膨張行程のとき圧縮行程にある気筒)が吸気行程の直前のタイミングに至ったか否かを判定し(ステップS550)、そのタイミングに至ったときには第2特定気筒のインジェクタ32に通電して燃料を噴射するようエンジンECU50に指令する(ステップS560)。この結果、第1及び第2特定気筒の各々において、インジェクタ32から噴射された燃料が吸気ポート36内の空気と混合して混合気となり、吸気バルブ34が開いたときに燃焼室37へ吸入される。続いて、第1特定気筒が膨張行程に至ったか否かを判定し(ステップS570)、第1特定気筒が膨張行程に至ったときにはクランクシャフト39を強制的に停止させ(ステップS580)、今回の第1及び第2特定気筒を識別する情報を図示しないバックアップRAMに保存し(ステップS590)、本ルーチンを終了する。これにより、エンジン30が停止した時に膨張行程で停止する気筒を第1特定気筒、圧縮行程で停止する気筒を第2特定気筒とすることができ、第1及び第2特定気筒内に未燃焼の混合気を吸入しておくことができる。   Or you may employ | adopt the automatic stop control routine of FIG. 9, and the automatic restart control routine of FIG. In the automatic stop control routine of FIG. 9, after performing the processing of steps S500 to S520 similar to steps S100 to S120, when the engine speed Ne becomes equal to or less than the threshold value Nth in step S520, the first specific cylinder ( Here, it is determined whether or not the third cylinder) has reached the timing just before the intake stroke (step S530), and when that timing is reached, the engine ECU 50 is configured to energize the injector 32 of the first specific cylinder and inject fuel. (Step S540), and subsequently, it is determined whether or not the second specific cylinder (here, the fourth cylinder, the cylinder in the compression stroke when the first specific cylinder is in the expansion stroke) has reached the timing immediately before the intake stroke. (Step S550), when the timing is reached, the injector 32 of the second specific cylinder is energized to inject fuel. Yo instructs the engine ECU 50 (step S560). As a result, in each of the first and second specific cylinders, the fuel injected from the injector 32 mixes with the air in the intake port 36 to become an air-fuel mixture, and is sucked into the combustion chamber 37 when the intake valve 34 is opened. The Subsequently, it is determined whether or not the first specific cylinder has reached the expansion stroke (step S570), and when the first specific cylinder has reached the expansion stroke, the crankshaft 39 is forcibly stopped (step S580). Information for identifying the first and second specific cylinders is stored in a backup RAM (not shown) (step S590), and this routine ends. As a result, the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine 30 is stopped can be the first specific cylinder, and the cylinder that stops in the compression stroke can be the second specific cylinder, and the uncombusted in the first and second specific cylinders. The air-fuel mixture can be inhaled.

一方、図10の自動再始動制御ルーチンでは、ハイブリッドECU60は、ステップ600でステップS200と同様の再始動条件成立の判定を行ったあと、再始動条件が成立したときにはバックアップRAMから第1及び第2特定気筒を読み出し(ステップS610)、その後ステップS220〜S270と同様のステップS620〜S670を実行する。ただし、ステップ620〜S670ではステップS220〜S270の特定気筒を第1特定気筒に置き換えて制御を実行するものとする。そして、ステップS670でエンジン回転数Neが所定の始動回転数Nstartに達していないとき、第2特定気筒の点火タイミングか否かを判定し(ステップS672)、第2特定気筒の点火タイミングでないときには再びステップS660へ戻り、第2特定気筒の点火タイミングのときには第2特定気筒の点火プラグ33に放電電圧を印加してこの気筒内の混合気を燃焼させ(ステップS674)、その後ステップS660に戻る。一方、ステップS670でエンジン回転数Neが所定の始動回転数Nstartに達したときには、モータジェネレータ40による正回転アシストを終了し(ステップS680)、本ルーチンを終了する。こうすれば、エンジン再始動条件が成立したとき、まず膨張行程で停止している第1特定気筒のピストン38を膨張行程の初期位置である上死点TDC又はその近傍に戻してからその気筒内の混合気に点火して燃焼エネルギを得たあと、エンジン停止時に圧縮行程で停止していた第2特定気筒が膨張行程へ移行するが、その気筒内にも燃料が吸入されているため点火による燃焼エネルギが得られることになり、スムーズにエンジンの再始動が行われる。なお、予め第1及び第2特定気筒を定めておく代わりに、図7及び図8のフローチャートに示したように停止時膨張行程気筒を予測してもよい。この場合、停止時圧縮行程気筒は停止時膨張行程気筒が決まれば一義的に決まる(図2参照)。   On the other hand, in the automatic restart control routine of FIG. 10, after determining that the restart condition is satisfied in step 600 as in step S200, the hybrid ECU 60 starts from the backup RAM when the restart condition is satisfied. The specific cylinder is read out (step S610), and then steps S620 to S670 similar to steps S220 to S270 are executed. However, in steps 620 to S670, the specific cylinders in steps S220 to S270 are replaced with the first specific cylinders, and control is executed. Then, when the engine speed Ne has not reached the predetermined start speed Nstart in step S670, it is determined whether or not it is the ignition timing of the second specific cylinder (step S672). Returning to step S660, when the ignition timing of the second specific cylinder is reached, a discharge voltage is applied to the spark plug 33 of the second specific cylinder to burn the air-fuel mixture in the cylinder (step S674), and then the process returns to step S660. On the other hand, when the engine speed Ne reaches the predetermined start speed Nstart in step S670, the forward rotation assist by the motor generator 40 is ended (step S680), and this routine is ended. In this way, when the engine restart condition is satisfied, the piston 38 of the first specific cylinder that is stopped in the expansion stroke is first returned to the top dead center TDC that is the initial position of the expansion stroke or the vicinity thereof, and After igniting the air-fuel mixture and obtaining combustion energy, the second specific cylinder, which was stopped in the compression stroke when the engine was stopped, moves to the expansion stroke, but fuel is also sucked into the cylinder, so the ignition Combustion energy is obtained, and the engine is restarted smoothly. Instead of determining the first and second specific cylinders in advance, the stop expansion stroke cylinder may be predicted as shown in the flowcharts of FIGS. In this case, the stop compression stroke cylinder is uniquely determined if the stop expansion stroke cylinder is determined (see FIG. 2).

更に、上述した実施形態では、モータジェネレータ40のMG側プーリ26とエンジン30のクランクシャフト39に接続されたエンジン側プーリ24との間のエネルギ伝達をベルト28を介して行ったが、モータジェネレータ40とクランクシャフト39との間のエネルギ伝達をギヤを介して行ってもよい。   Further, in the above-described embodiment, energy transmission between the MG side pulley 26 of the motor generator 40 and the engine side pulley 24 connected to the crankshaft 39 of the engine 30 is performed via the belt 28. And energy transmission between the crankshaft 39 and the crankshaft 39 may be performed via a gear.

更にまた、上述した実施形態では、クランク角センサ68としてMRE回転センサを採用したが、クランクシャフト39に取り付けられたマグネットロータに対向する位置にホール素子を配置して磁束密度変化を電圧変化に変換する磁電変換式センサを採用してもよいし、発光ダイオードとフォトトランジスタとを対向させその間をスリットを切った円盤が回転することによりクランク角を検出する光電式センサを採用してもよいし、クランクシャフト39と一体となって回転する歯車の歯がコイルのコアに接近するごとにパルスを出力する電磁誘導ピックアップ式センサを採用してもよい。ただし、クランクシャフト39の低速回転時においても良好な出力が得られることを考慮するとMRE回転センサや磁電変換式センサ、光電式センサが好ましい。なお、エンジン側プーリ24とMG側プーリ26に架け渡されたベルト28にスベリが発生しないならばモータジェネレータ40に取り付けた回転数センサからの出力に基づいてクランク角を算出してもよい。この場合の回転数センサとしてはMRE回転センサや磁電変換式センサ、光電式センサが好ましい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the MRE rotation sensor is adopted as the crank angle sensor 68. However, a Hall element is arranged at a position facing the magnet rotor attached to the crankshaft 39 to convert the magnetic flux density change into a voltage change. A magnetoelectric conversion sensor may be employed, or a photoelectric sensor that detects a crank angle by rotating a disk with a light-emitting diode and a phototransistor facing each other and cutting a slit therebetween may be employed. You may employ | adopt the electromagnetic induction pick-up type sensor which outputs a pulse whenever the tooth | gear of the gear rotating integrally with the crankshaft 39 approaches the core of a coil. However, considering that a good output can be obtained even when the crankshaft 39 rotates at a low speed, an MRE rotation sensor, a magnetoelectric conversion sensor, or a photoelectric sensor is preferable. Note that the crank angle may be calculated based on the output from the rotation speed sensor attached to the motor generator 40 if no slippage occurs on the belt 28 spanned between the engine side pulley 24 and the MG side pulley 26. As the rotation speed sensor in this case, an MRE rotation sensor, a magnetoelectric conversion sensor, or a photoelectric sensor is preferable.

そして、上述した実施形態では、特定気筒を3番気筒として説明したが、アイドルストップ制御が実行されるごとに特定気筒を順次変更してもよい。特定気筒をある気筒に固定した場合にはアイドルストップ制御を繰り返すにつれてその気筒の状態が他の気筒と異なってくるおそれがあるのに対し、特定気筒を順次変更する場合にはそのようなおそれが少ない。   In the above-described embodiment, the specific cylinder is described as the third cylinder, but the specific cylinder may be sequentially changed every time the idle stop control is executed. When a specific cylinder is fixed to a certain cylinder, the state of that cylinder may be different from that of other cylinders as the idle stop control is repeated. Few.

そしてまた、上述した実施形態では、4気筒エンジンを例に挙げて説明したが、他の多気筒エンジンにおいても同様にして本発明を適用することができる。例えば、6気筒エンジンでは、タイミングによっては二つの気筒が膨張行程に入ることがあるが、その場合には先に膨張行程に入る気筒に対して上述した実施形態と同様の処理を実行する。   In the above-described embodiment, a four-cylinder engine has been described as an example. However, the present invention can be similarly applied to other multi-cylinder engines. For example, in a 6-cylinder engine, two cylinders may enter an expansion stroke depending on the timing. In this case, the same processing as that of the above-described embodiment is performed on a cylinder that first enters the expansion stroke.

そして更に、上述した実施形態では、自動再始動制御ルーチンにおいてモータジェネレータ40による正回転アシストを行うようにしたが、このようなアシストを省略してもよいし、あるいは、エンジン停止時に膨張行程で停止していた気筒の混合気を圧縮点火してから所定時間経過してもエンジン回転数Neが所定の始動回転数Nstartに達しなかったときにアシストするようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the forward rotation assist by the motor generator 40 is performed in the automatic restart control routine. However, such assist may be omitted or stopped in the expansion stroke when the engine is stopped. The engine may be assisted when the engine speed Ne does not reach the predetermined start speed Nstart even after a predetermined time has elapsed after compression and ignition of the cylinder air-fuel mixture.

そして更にまた、上述した実施形態では、ハイブリッド自動車20に本発明を適用した場合を例示したが、モータジェネレータ40の動力を車両駆動軸に伝達させない構成の単なるアイドルストップ機能付き車両に本発明を適用してもよいことはいうまでもない。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the hybrid vehicle 20 is exemplified. However, the present invention is applied to a vehicle with a simple idle stop function in which the power of the motor generator 40 is not transmitted to the vehicle drive shaft. Needless to say.

ハイブリッド自動車の構成の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a structure of a hybrid vehicle. クランク角CAと各気筒の行程との対応関係を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the correspondence of crank angle CA and the stroke of each cylinder. 自動停止制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of an automatic stop control routine. 自動再始動制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of an automatic restart control routine. 自動停止制御ルーチンの変形例のフローチャートである。It is a flowchart of the modification of an automatic stop control routine. 排気バルブの開弁時期を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the valve opening time of an exhaust valve. 他の実施形態の自動停止制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the automatic stop control routine of other embodiment. 他の実施形態の自動再始動制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the automatic restart control routine of other embodiment. 他の実施形態の自動停止制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the automatic stop control routine of other embodiment. 他の実施形態の自動再始動制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the automatic restart control routine of other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

20…ハイブリッド自動車、22…吸気通路、24…エンジン側プーリ、26…MG側プーリ、28…ベルト、30…エンジン、31…気筒、32…インジェクタ、33…点火プラグ、34…吸気バルブ、35…排気バルブ、36…吸入ポート、37…燃焼室、38…ピストン、39…クランクシャフト、40…モータジェネレータ、42…インバータ、44…バッテリ、50…エンジンECU、52…デファレンシャルギヤ、54a,54b…駆動輪、56…オートマチックトランスミッション、60…ハイブリッドECU、62…シフトレバー、63…シフトポジションセンサ、64…アクセルペダル、65…アクセルペダルポジションセンサ、66…ブレーキペダル、67…ブレーキポジションセンサ、68…クランク角センサ、69…カム角センサ、72…可変バルブタイミング機構、74…イグニッションコイル。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Hybrid vehicle, 22 ... Intake passage, 24 ... Engine side pulley, 26 ... MG side pulley, 28 ... Belt, 30 ... Engine, 31 ... Cylinder, 32 ... Injector, 33 ... Spark plug, 34 ... Intake valve, 35 ... Exhaust valve, 36 ... intake port, 37 ... combustion chamber, 38 ... piston, 39 ... crankshaft, 40 ... motor generator, 42 ... inverter, 44 ... battery, 50 ... engine ECU, 52 ... differential gear, 54a, 54b ... drive Wheel, 56 ... Automatic transmission, 60 ... Hybrid ECU, 62 ... Shift lever, 63 ... Shift position sensor, 64 ... Accel pedal, 65 ... Accel pedal position sensor, 66 ... Brake pedal, 67 ... Brake position sensor, 68 ... Crank angle Sensor, 69 A cam angle sensor, 72 ... variable valve timing mechanism, 74 ... ignition coil.

Claims (12)

エンジンのクランクシャフトを回転させる回転駆動手段と、
前記エンジンの各気筒に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記エンジンの各気筒内の混合気に点火する点火手段と、
前記エンジンが停止した時に膨張行程で停止する気筒に対して前記エンジンが停止する前に前記燃料噴射手段に燃料を噴射させる燃料噴射制御手段と、
前記エンジンが停止している間にエンジン再始動条件が成立したか否かを判定する再始動条件判定手段と、
前記再始動条件判定手段によってエンジン再始動条件が成立したと判定されたとき膨張行程で停止している気筒のピストンが膨張行程の初期位置又はその近傍に戻るよう前記回転駆動手段に前記クランクシャフトを逆回転させる回転駆動制御手段と、
前記膨張行程の初期位置又はその近傍にピストンが戻された気筒内の混合気に点火するよう前記点火手段を制御する点火制御手段と、
を備えたエンジン始動制御装置。
Rotational drive means for rotating the crankshaft of the engine;
Fuel injection means for injecting fuel into each cylinder of the engine;
Ignition means for igniting an air-fuel mixture in each cylinder of the engine;
Fuel injection control means for injecting fuel into the fuel injection means before the engine stops for a cylinder that stops in an expansion stroke when the engine stops;
Restart condition determination means for determining whether or not an engine restart condition is satisfied while the engine is stopped;
When it is determined by the restart condition determination means that the engine restart condition is satisfied, the crankshaft is connected to the rotational drive means so that the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke returns to the initial position of the expansion stroke or the vicinity thereof. Rotational drive control means for rotating in reverse,
Ignition control means for controlling the ignition means to ignite an air-fuel mixture in a cylinder whose piston is returned to the initial position of the expansion stroke or in the vicinity thereof;
An engine start control device comprising:
前記燃料噴射制御手段は、アイドルストップ制御によって前記エンジンが停止した時に膨張行程で停止する気筒に対して前記エンジンが停止する前に前記燃料噴射手段に燃料を噴射させ、
前記再始動条件判定手段は、前記アイドルストップ制御によってエンジンが停止している間にエンジン再始動条件が成立したか否かを判定する、
請求項1記載のエンジン始動制御装置。
The fuel injection control means causes the fuel injection means to inject fuel before the engine stops with respect to a cylinder that stops in an expansion stroke when the engine is stopped by idle stop control.
The restart condition determining means determines whether or not an engine restart condition is satisfied while the engine is stopped by the idle stop control.
The engine start control device according to claim 1.
前記燃料噴射手段は、前記エンジンの各気筒の吸入ポートに燃料を噴射する、
請求項1又は2記載のエンジン始動制御装置。
The fuel injection means injects fuel into an intake port of each cylinder of the engine;
The engine start control device according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか記載のエンジン始動制御装置であって、
前記エンジンが停止した時に膨張行程で停止する気筒の排気バルブを閉じるよう制御する排気バルブ制御手段、
を備えたエンジン始動制御装置。
The engine start control device according to any one of claims 1 to 3,
An exhaust valve control means for controlling to close an exhaust valve of a cylinder that stops in an expansion stroke when the engine is stopped;
An engine start control device comprising:
請求項1〜4のいずれか記載のエンジン始動制御装置であって、
前記クランクシャフトにフリクションを与えるフリクション付与手段と、
前記エンジンが停止した時に所望の気筒が膨張行程で停止するよう前記フリクション付与手段による前記クランクシャフトへのフリクションを制御するフリクション制御手段と、
を備えたエンジン始動制御装置。
The engine start control device according to any one of claims 1 to 4,
Friction applying means for applying friction to the crankshaft;
Friction control means for controlling the friction applied to the crankshaft by the friction applying means so that a desired cylinder stops in an expansion stroke when the engine is stopped;
An engine start control device comprising:
請求項1〜4のいずれか記載のエンジン始動制御装置であって、
前記エンジンが停止する前にそのままエンジンが停止したとするとどの気筒が膨張行程で停止するかを予測する停止予測手段、
を備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記停止予測手段によって膨張行程で停止すると予測された気筒に対して前記エンジンが停止する前に前記燃料噴射手段に燃料を噴射させる、
エンジン始動制御装置。
The engine start control device according to any one of claims 1 to 4,
Stop prediction means for predicting which cylinder stops in the expansion stroke if the engine is stopped as it is before the engine is stopped,
With
The fuel injection control means causes the fuel injection means to inject fuel before the engine is stopped to a cylinder that is predicted to stop in an expansion stroke by the stop prediction means;
Engine start control device.
前記燃料噴射制御手段は、前記エンジンが停止する時に圧縮行程で停止する気筒に対しても前記エンジンが停止する前に前記燃料噴射手段に燃料を噴射させ、
前記点火制御手段は、前記エンジンが停止する時に圧縮行程で停止していた気筒が膨張行程へ移行する手前で該気筒内の混合気に点火するよう前記点火手段を制御する、
請求項1〜6のいずれか記載のエンジン始動制御装置。
The fuel injection control means causes the fuel injection means to inject fuel before the engine stops even for a cylinder that stops in a compression stroke when the engine stops.
The ignition control means controls the ignition means to ignite the air-fuel mixture in the cylinder before the cylinder stopped in the compression stroke shifts to the expansion stroke when the engine stops.
The engine start control device according to any one of claims 1 to 6.
前記回転駆動制御手段は、前記膨張行程の初期位置又はその近傍にピストンが戻された気筒内の混合気が点火されたあと、前記クランクシャフトの回転数が予め定めた所定回転数に達するまで前記回転駆動手段を正回転させる、
請求項1〜7のいずれか記載のエンジン始動制御装置。
The rotation drive control means is configured to start the rotation of the crankshaft until a predetermined number of rotations of the crankshaft is reached after the air-fuel mixture in the cylinder whose piston is returned to the initial position of the expansion stroke or in the vicinity thereof is ignited. Rotating the rotation drive means forward,
The engine start control device according to any one of claims 1 to 7.
前記回転駆動手段は、前記エンジンのスタータモータである、
請求項1〜8のいずれか記載のエンジン始動制御装置。
The rotation driving means is a starter motor of the engine;
The engine start control device according to any one of claims 1 to 8.
前記回転駆動手段は、前記クランクシャフトの回転エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに蓄える機能と前記バッテリの電気エネルギを前記クランクシャフトの回転エネルギに変換する機能を備えたモータジェネレータである、
請求項1〜9のいずれか記載のエンジン始動制御装置。
The rotational drive means is a motor generator having a function of converting rotational energy of the crankshaft into electrical energy and storing it in a battery and a function of converting electrical energy of the battery into rotational energy of the crankshaft.
The engine start control device according to any one of claims 1 to 9.
(a)エンジンが停止する時に膨張行程で停止する気筒に対して前記エンジンが停止する前に燃料を噴射するステップと、
(b)前記エンジンの停止している間にエンジン再始動条件が成立したか否かを判定するステップと、
(c)前記ステップ(b)でエンジン再始動条件が成立したと判定されたとき膨張行程で停止している気筒のピストンが膨張行程の初期位置又はその近傍に戻すステップと、
(d)前記膨張行程の初期位置又はその近傍にピストンが戻された気筒内の混合気に点火するステップと、
を含むエンジン始動方法。
(A) injecting fuel into the cylinder that stops in the expansion stroke when the engine stops before the engine stops;
(B) determining whether an engine restart condition is satisfied while the engine is stopped;
(C) the step of returning the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke to the initial position of the expansion stroke or the vicinity thereof when it is determined in step (b) that the engine restart condition is satisfied;
(D) igniting an air-fuel mixture in a cylinder whose piston is returned to the initial position of the expansion stroke or in the vicinity thereof;
Engine starting method including.
請求項1〜10のいずれか記載のエンジン始動制御装置を搭載した車両。   A vehicle equipped with the engine start control device according to claim 1.
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