JP2009030502A - 車両用エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マニュアル操作タイプの変速機を有する車両のエンジン１を再始動するに当たり、電動駆動装置の保護を図りつつプリイグニションを防止し、確実にエンジン１を再始動すること。
【解決手段】スタータモータ３６が再始動時に駆動されているときにクラッチミートした場合、スタータ制御部１１２は、当該スタータモータ３６の駆動を停止制御するものであり、クラッチミートによってスタータモータ３６によるエンジン１の駆動を停止した後、エンジン１が停止し、さらに停止したエンジン１の再始動条件が成立した場合、スタータ制御部１１２は、スタータモータ３６を駆動するとともに、燃焼制御部１１１は、エンジン停止前に燃料が噴射されたまま未点火にある圧縮行程気筒での自着火を抑制するように当該圧縮行程気筒の空燃比をリッチ化するものである。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両用エンジンの制御装置に関し、特に、アイドル時にエンジンを自動で停止するとともに自動停止したエンジンを所定のアシスト再始動条件成立時に電動駆動装置で再始動するようにした車両用エンジンの制御装置に関する。

エンジンを自動で停止、再始動させる装置としては、例えば特許文献１に開示されるエンジンの制御装置のように、停止状態で膨張行程にある気筒内に燃料を噴射して燃焼させることによりエンジンを即時的に始動させるようにしたものが開発されている。

また、特許文献２に開示されるエンジンの制御装置のように、マニュアル操作でクラッチの接続や遮断を操作するいわゆるマニュアル操作タイプの車両においてもエンジン自動停止が可能なタイプのものも開発されている。
特開２００４−１２４７５３号公報 特開２００５−３２０９７８号公報

ところで、マニュアル操作タイプの変速機を有する車両に搭載されたエンジンにおいては、運転者によってクラッチ操作の速度やタイミングにばらつきが生じる。このため、迅速なクラッチ操作によってエンジンを再始動する電動駆動装置の作動時にクラッチがミートすると、再始動動作が間に合わず、電動駆動装置に過度の負荷が作用するおそれがあることが明らかになってきた。

そこで、本件出願人は、クラッチミートが電動駆動装置の作動時に行われた場合には、電動駆動装置を保護するために、当該電動駆動装置によるエンジンの駆動を中止する制御を検討している。

そのような電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、再度、エンジンの再始動条件が成立した場合には、既に噴射された燃料に起因して、圧縮行程にある気筒でプリイグニションが生じるおそれがある。その場合には、プリイグニションによって発生する逆転方向のトルクによってエンジンの再始動に失敗することになる。

本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、マニュアル操作タイプの変速機を有する車両のエンジンを再始動するに当たり、電動駆動装置の保護を図りつつプリイグニションを防止し、確実にエンジンを再始動することのできるエンジンの制御装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために本発明は、クラッチペダルの操作によりクラッチの接続遮断動作を操縦者が制御する車両に設けられ、所定のエンジン停止条件が成立したときに前記車両のエンジンを自動停止させ、停止後、所定のアシスト再始動条件が成立したときに、前記エンジンの電動駆動装置を駆動して自動的にエンジンをアシスト再始動させる車両用エンジンの制御装置であって、前記エンジン停止条件並びに前記再始動条件の成否を含む運転状態を判定する運転状態判定部と、前記運転状態判定部の判定に基づいて、エンジンの燃焼制御を司る燃焼制御部と、前記アシスト再始動時に前記電動駆動装置の接続／遮断を制御する電動駆動装置制御部とを備え、前記電動駆動装置が再始動時に駆動されているときにクラッチミートした場合、前記電動駆動装置制御部は、当該電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止制御するものであり、前記クラッチミートによって前記電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、エンジンが停止し、さらに停止したエンジンの再始動条件が成立した場合、前記電動駆動装置制御部は、前記電動駆動装置を駆動するとともに、前記燃焼制御部は、エンジン停止前に燃料が噴射されたまま未点火にある圧縮行程気筒での自着火を抑制するように当該圧縮行程気筒の空燃比をリッチ化するものであることを特徴とする車両用エンジンの制御装置である。この態様では、エンジンが自動停止した後、アシスト再始動条件が成立した場合には、電動駆動装置が作動し、エンジンが再始動する。この再始動時において電動駆動装置が作動しているときに、操縦者の迅速なクラッチ操作によってクラッチがミートした場合には、電動駆動装置がエンジンの駆動を停止する。このため、電動駆動装置による駆動が中止されたエンジンは、多く場合、停止することになり、圧縮行程にある気筒には、燃焼前の燃料が残っている場合がある。その後、停止したエンジンの再始動条件が成立した場合には、燃焼前の燃料が残っている圧縮行程気筒の空燃比がリッチ化補正されるので、気化潜熱で筒内の温度を低下させて自着火を抑制することができる。従って、この気筒でピストンが圧縮上死点を越えるまでにプリイグニションが生じるのを防止することができ、再始動が禁止された後に再度、エンジンを再始動した際、プリイグニションによってエンストを来すのを可及的に防止することができる。

好ましい態様において、前記燃焼制御部は、前記クラッチミートによって前記電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、停止したエンジンの再始動条件が成立した場合において、前記圧縮行程気筒のピストンが所定位置から圧縮上死点側で停止していたときは前記圧縮行程気筒のリッチ化を禁止するものである。この態様では、筒内の空気量が少なく、自着火が生じにくい上死点側で圧縮行程にある気筒のピストンが停止しているときには、余分な燃料の使用を防止することができ、燃費低下を抑制することができる。

好ましい態様において、前記燃焼制御部は、前記クラッチミートによって前記電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、停止したエンジンの再始動条件が成立した場合において、前記圧縮行程気筒のピストンが所定位置よりも下死点側にあるときは、下死点側であるほど、リッチ化度合を高く制御するものである。この態様では、筒内の空気量が多く、自着火が生じやすい下死点側で圧縮行程にある気筒のピストンが停止しているときは、その停止位置が下死点側になるほど、当該気筒での空燃比のリッチ化度合が高くなるので、必要充分な燃料によってプリイグニションの発生を抑制することができる。

好ましい態様において、前記運転状態判定部は、前記クラッチミートによって前記電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、停止したエンジンの再始動条件が成立した場合において、エンジン停止後の筒内圧力を推定する筒内圧力推定機能を有し、前記燃焼制御部は、前記運転状態判定部が推定した筒内圧力が高いほど、リッチ化度合を高く制御するものである。この態様では、プリイグニションの一因である筒内圧力に基づいて、空燃比を制御し、必要充分な追加燃料を噴射することによって当該圧縮行程にある気筒でのプリイグニションを防止することができる。

好ましい態様において、前記運転状態判定部は、前記クラッチミートによって前記電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、停止したエンジンの再始動条件が成立した場合において、エンジン停止後の筒内温度を推定する筒内温度推定機能を有し、前記燃焼制御部は、前記運転状態判定部が推定した筒内温度が高いほど、リッチ化度合を高く制御するものである。この態様では、プリイグニションの一因である筒内温度に基づいて、空燃比を制御し、必要充分な追加燃料を噴射することによって当該圧縮行程にある気筒でのプリイグニションを防止することができる。

以上説明したように、本発明は、電動駆動装置の作動時にクラッチがミートした場合に電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止することによって、電動駆動装置を確実に保護することができるとともに、この電動駆動装置の停止動作によってエンジンが停止した後、再始動条件が成立した場合には、未燃燃料が残存している圧縮行程気筒に追加燃料を噴射してプリイグニションを防止しているので、マニュアル操作タイプの変速機を有する車両のエンジンを再始動するに当たり、電動駆動装置の保護を図りつつプリイグニションを防止し、確実にエンジンを再始動することができるという顕著な効果を奏する。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。

図１および図２は本発明に係るエンジンの制御装置を有する４サイクル火花点火式エンジンの概略構成を示している。

各図を参照して、本実施形態は、図略のマニュアル操作式の変速機を備えた車両に搭載されたエンジン１の制御を司るエンジン制御ユニット１００を備えている。

エンジン１は、シリンダヘッド１０およびシリンダブロック１１を有している。これらシリンダヘッド１０およびシリンダブロック１１には、４つの気筒１２Ａ〜１２Ｄ（図２参照）が設けられている。また、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの内部には、図略のコネクティングロッドによってクランクシャフト３に連結されたピストン１３が嵌挿されることにより、当該ピストン１３の上方に燃焼室１４が形成されている。各気筒１２Ａ〜１２Ｄに設けられたピストン１３は、所定の位相差をもってクランクシャフト３の回転に伴い上下運動を行うように構成されている。ここで、４気筒４サイクルエンジンであるエンジン１では、各気筒１２Ａ〜１２Ｄが所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなるサイクルを行うようになっており、各サイクルが１番気筒（図示の例では気筒１２Ａ）、３番気筒（図示の例では気筒１２Ｃ）、４番気筒（図示の例では気筒１２Ｄ）、２番気筒（図示の例では気筒１２Ｂ）の順にクランク角で１８０°（１８０°ＣＡ）の位相差をもって行われるように構成されている。

シリンダヘッド１０には、プラグ先端が燃焼室１４内に臨むように配置された点火プラグ１５が気筒１２Ａ〜１２Ｄ毎に設けられている。また、シリンダヘッド１０には、当該燃焼室１４の側方から燃焼室１４内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１６が気筒１２Ａ〜１２Ｄ毎に設けられている。この燃料噴射弁１６は、図外のニードル弁およびソレノイドを内蔵し、エンジン制御ユニット１００から入力されたパルス信号のパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を上記点火プラグ１５の電極付近に向けて噴射するように構成されている。

また、各気筒１２Ａ〜１２Ｄの上部には、燃焼室１４に向かって開口する吸気ポート１７および排気ポート１８が設けられている。そして、これらのポート１７、１８と燃焼室１４との連結部分には、吸気バルブ１９および排気バルブ２０がそれぞれ装備されている。この吸気ポート１７および排気ポート１８には、吸気通路２１および排気通路２２が接続されている。吸気ポート１７に近い吸気通路２１の下流側は、図２に示すように、各気筒１２Ａ〜１２Ｄに対応して独立した分岐吸気通路２１ａに分岐しており、この各分岐吸気通路２１ａの上流端がそれぞれサージタンク２１ｂに連通している。このサージタンク２１ｂよりも上流側には共通吸気通路２１ｃが設けられている。この共通吸気通路２１ｃには、スロットルボディ２４が設けられている。スロットルボディ２４には、各気筒１２Ａ〜１２Ｄに流入する空気量を調整可能なスロットル弁２４ａとこのスロットル弁２４ａを駆動するアクチュエータ２４ｂと、アイドリング回転速度制御装置（ＩＳＣ：Idling Speed Control device）２４ｃとが設けられている。図示の実施形態において、ＩＳＣ２４ｃは、エンジン制御ユニット１００によって開弁量を変更可能な電磁駆動式のものである。スロットル弁２４ａの上流側および下流側には、それぞれ吸気流量を検出するエアフローセンサ２５と、吸気圧力を検出する吸気圧センサ２６と、吸気温度を検出する吸気温度センサ２９とが設置されている。

また、前記エンジン１には、図１に示すように、タイミングベルト等によりクランクシャフト３に連結されたオルタネータ２８が付設されている。このオルタネータ２８は、図略のフィールドコイルの電流を制御して出力電圧を調節することにより発電量を調整するレギュレータ回路２８ａを内蔵し、このレギュレータ回路２８ａに入力される前記エンジン制御ユニット１００からの制御信号に基づき、車両の電気負荷および車載バッテリーの電圧等に対応した発電量の制御が実行されるように構成されている。

また、前記エンジン１には、エンジンを始動するためのスタータモータ（電動駆動装置の一例）３６が設けられている。このスタータモータ３６は、モータ本体３６ａとピニオンギア３６ｄとを有している。ピニオンギア３６ｄは、モータ本体３６ａの出力軸上にて相対回転不能な状態で往復移動する。また、クランクシャフト３には、図略のフライホイールと、このフライホイールに固定されたリングギア３５が、回転中心に対して同心に設けられている。そして、このスタータモータ３６を用いてエンジンを再始動する場合には、このピニオンギア３６ｄが所定の噛合位置に移動して、前記フライホイールに固定されたリングギア３５に噛合することにより、クランクシャフト３が回転駆動されるようになっている。

さらに、前記エンジン１には、クランクシャフト３の回転角を検出する２つのクランク角度センサ３０、３１が設けられ、一方のクランク角度センサ３０から出力される検出信号（パルス信号）に基づいてエンジン回転速度Ｎｅが検出されるとともに、この両クランク角度センサ３０、３１から出力される位相のずれた検出信号に基づいてクランクシャフト３の回転角度が検出されるようになっている。さらに、エンジン１には、吸気側カムシャフトの回転位置を検出するカム角度センサ３２と、冷却水温度を検出する水温センサ３３と、運転者のアクセル操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセルセンサ３４とが設けられており、これらの各センサから出力される検出信号がエンジン制御ユニット１００に入力される。

エンジン制御ユニット１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、カウンタタイマ群１０３、インターフェース１０４並びにこれらのユニット１０１〜１０４を接続するバス１０５を有するマイクロプロセッサで構成され（図３参照）、各センサ２５、２６、３０、３１、３４を初めとする入力要素からの検出信号に基づき、種々の演算を行うとともに、燃料噴射弁１６や点火装置２７、或いはスタータモータ３６等の各アクチュエータの制御信号を出力するものである。例えば、運転条件に応じた燃料の噴射量および噴射時期や点火時期を演算し、燃料噴射弁１６や点火装置２７に制御信号を出力している。また、運転条件に応じてスロットル弁２４ａの目標開度を演算し、スロットル弁２４ａの開度がこの目標開度となるような制御信号をアクチュエータ２４ｂに出力している。

本実施形態においては、このエンジン制御ユニット１００に、クラッチペダル４０の操作状態を示すクラッチストロークセンサＳＷ１、クラッチアッパスイッチＳＷ２、およびクラッチロアスイッチＳＷ３が入力要素として接続されている。

図３は、本実施形態に係るクラッチペダルの構成を示す概略構成図である。

図３を参照して、クラッチペダル４０は、ダッシュロアパネル２に固定されたペダルブラケット４１と、このペダルブラケット４１に支軸４２を介して上端部が片持ち状に軸支されるレバー４３と、レバー４３によって駆動されるマスターシリンダ４４とを有している。

レバー４３の自由端部（下端部）には、ペダルパッド４５が一体形成されている。レバー４３の中央部には、ペダルブラケット４１との間に介装されたばね機構４６が設けられており、このばね機構４６によって、レバー４３は、図において反時計回りに付勢されている。さらに、レバー４３には、ピン４７を介してマスターシリンダ４４のロッド４８が連結されている。これにより、ペダルパッド４５から運転者によって入力されたレバー４３の回動が往復運動に変換されてマスターシリンダ４４に伝達され、その踏み込み量に応じた油圧によってクラッチを接続／遮断するように構成されている。

レバー４３の踏み込み状態を検出するために、マスターシリンダ４４には、クラッチストロークセンサＳＷ１が付設されている。図示の例において、クラッチストロークセンサＳＷ１は、マスターシリンダ４４のロッド４８の変位量を検出することにより、レバー４３の踏み込み量を検出し、エンジン制御ユニット１００に出力するように構成されている。ペダルブラケット４１には、レバー４３のクラッチストロークＣＳを規制するストッパ４９、５０が設けられている。ストッパ４９には、ｂ接点で構成されたクラッチアッパスイッチＳＷ２が、ストッパ５０には、ａ接点で構成されたクラッチロアスイッチＳＷ３が、それぞれ取り付けられている。各スイッチＳＷ２、ＳＷ３は、レバー４３が回動するクラッチストロークＣＳの始端と終端に対応する位置にそれぞれ設けられている。

クラッチアッパスイッチＳＷ２は、クラッチストロークＣＳの始端に対応する位置に設けられており、レバー４３が自由状態にあるとき、すなわち、ばね機構４６によって、レバー４３がマスターシリンダ４４のロッド４８を最も車室側に引いているときに、レバー４３と接触し、接点を遮断するとともに、レバー４３のペダルパッド４５が踏み込まれた時点で接点を接続し、検出信号をエンジン制御ユニット１００に出力するように構成されている。

クラッチロアスイッチＳＷ３は、クラッチストロークＣＳの終端に対応する位置に設けられており、レバー４３が最も踏み込まれたときに、レバー４３と接触し、接点を接続して検出信号をエンジン制御ユニット１００に出力するように構成されている。

図１を参照して、エンジン制御ユニット１００のメモリ１０２は、基本プログラムや、エンジン自動停止処理、再始動処理を初めとする種々のプログラム、並びにそれらの処理条件が記憶されている。

これらのプログラム等により、エンジン制御ユニット１００は、運転状態判定部１１０、燃焼制御部１１１、スタータ制御部１１２、並びにオルタネータ制御部１１３を論理的に構成している。

運転状態判定部１１０は、エンジン１の各種センサ２５、２６、３０、３１、３４、ＳＷ１、或いはスイッチＳＷ２、ＳＷ３を初めとする入力要素からの検出信号に基づき、ピストン１３の位置や、筒内温度、或いはエンジン１が正転しているか否か等、種々の運転状態を判定するものである。この運転状態判定部１１０は、エンジン１が自動停止時しているときにおけるピストン１３の停止位置を判定するものでもある。さらに運転状態判定部１１０に判定される運転状態としては、予めメモリに記憶されたデータに基づいて推定される各気筒の筒内温度や、アシスト再始動条件の成否も含まれる。アシスト再始動条件とは、例えば、ピストン１３の停止位置が予めメモリに記憶された所定の停止位置から外れている場合等に、スタータモータ３６による始動アシストを要するとされる条件をいう。

燃焼制御部１１１は、エンジン１の適正なスロットル開度（吸気量）、燃料噴射量とその噴射タイミング、および適正点火時期を設定し、燃料噴射弁１６、スロットル弁２４ａ（のアクチュエータ２４ｂ）、点火装置２７を制御するモジュールである。この燃焼制御部１１１の機能により、エンジン制御ユニット１００は、全体として、所定の自動停止条件が成立したときにエンジン１を自動停止させ、停止後、所定の再始動条件が成立したときに、エンジン１を自動的に再始動させるように構成されている。本実施形態に係る再始動制御は、再始動条件が成立したときに、エンジン１の自動停止時に膨張行程にあった停止時膨張行程気筒１２Ｂ内での燃焼により自動的にエンジンをアシスト再始動させる燃焼再始動制御と、スタータモータ３６を併用するスタータ併用再始動制御のいずれかの制御方法が選択され実行される。

スタータ制御部１１２は、キー始動時およびエンジン自動停止制御における再始動においてスタータモータ３６の駆動が必要とされたときにスタータモータ３６に駆動信号を送りスタータモータ３６を駆動させて、スタータモータ３６のピニオンギア３６ｄをフライホイールに固定されたリングギア３５に噛合わせ、モータ本体３６ａの回転力をこのピニオンギア３６ｄおよびリングギア３５を介してフライホイールに伝達することで、エンジンを強制的に始動させるとともに、所定の条件が成立したときにスタータモータ３６によるエンジン１の駆動を停止させるモジュールである。

オルタネータ制御部１１３は、オルタネータ２８の適切な発電量を設定し、その駆動信号を上記レギュレータ回路に出力する。通常は、出力電圧（レギュレート電圧）の目標値（例えば１３Ｖ）が設定され、エンジン回転速度等が変動してもその目標値を維持するように発電量をフィードバック制御する。またオルタネータ制御部１１３は、上記発電量制御において、オルタネータ２８の発電量自体を調節することによってエンジン１の負荷を変化させ、ピストン１３が再始動に適した適正範囲に停止するような制御を行っている。

自動停止条件が成立した際、オルタネータ制御部１１３により、エンジン１は、そのピストン１３が所定の適正範囲Ａ内で停止するように制動される。この適正範囲Ａにピストン１３が停止した場合、その後、エンジン１の再始動条件が成立した際に、エンジン制御ユニット１００は、スタータモータ３６を作動させることなく、燃焼のみによってエンジン１を再始動する。しかし、ピストン１３が適正範囲Ａから外れた場合、スタータ制御部１１２がスタータモータ３６を作動し、スタータ併用再始動制御が実行される。再始動時にスタータモータ３６が駆動される運転状況において、仮に車両の操作者がクラッチペダル４０を離してクラッチがミートした場合、変速機の負荷がエンジン１からスタータモータ３６に伝達する。そこで本実施形態では、スタータモータ３６を保護し、装置の信頼性を高めるために、スタータモータ３６によるエンジン１の駆動を強制的に停止するようにしている。そのため、再始動し始めたエンジン１は、多くの場合、停止することになるが、スタータモータ３６の駆動停止後に噴射された燃料が未燃のまま気筒１２Ａ〜１２Ｄに残っていると、再始動時に圧縮上死点前で燃焼して、プリイグニションを来すおそれがある。そこで、本実施形態では、図４に示す特性図に基づく制御パラメータによって、未燃燃料が残っている気筒に追加燃料を噴射し、筒内の空燃比をリッチ化して、プリイグニションの防止を図るようにしている。

図４は、本発明の実施の形態に係る制御パラメータの特性図であり、（Ａ）が空燃比リッチ補正量とピストン停止位置との関係を示す関係図、（Ｂ）が筒内圧力と経過時間との関係を示す関係図、（Ｃ）が筒内温度と経過時間との関係を示す関係図である。

まず、図４（Ａ）を参照して、エンジン１が停止した際、未燃燃料が残存している圧縮行程気筒のピストン１３が所定のクランク角度θａよりも下死点側で停止している場合、筒内の空気量が充分にあるため、プリイグニションが生じやすくなり、その確率は、下死点側に行くにつれて高くなる。そこで、本実施形態では、図４（Ａ）の特性に基づくデータをマップ化して制御マップＭ１としてメモリ１０２に記憶し、このクランク角度θａを所定位置の基準として、ピストン１３がクランク角度θａよりも下死点で停止している場合には、空燃比をリッチ補正して、追加燃料を噴射することにより、プリイグニションの防止を図るとともに、ピストン１３がクランク角度θａ以下の場合には、追加燃料の噴射を省略して空燃比を変更せずに再始動するように構成されている。

次に図４（Ｂ）を参照して、再始動後にエンジン１が停止した場合、筒内圧力は、停止直後が高く、その後、急速に低下して横ばいになる。そして、プリイグニションは、筒内圧力に比例して発生しやすくなるので、本実施形態では、図４（Ｂ）の特性に基づくデータをマップ化して、制御マップＭ１に連関する制御マップＭ２としてメモリ１０２に記憶し、筒内圧力によって制御マップＭ１の実線の値を仮想線で示すように補正することにより、筒内圧力が高くなるほど、空燃比のリッチ化度合が高くなり、所定角度θａが圧縮上死点側にシフトするように構成されている。

図４（Ｃ）を参照して、再始動後にエンジン１が停止した場合、筒内温度は、経時的に上昇し、その後、漸減する傾向がある。そして、プリイグニションは、筒内温度に比例して発生しやすくなる。そこで、本実施形態では、図４（Ｂ）と同様に、図４（Ｃ）の特性に基づくデータをマップ化して、制御マップＭ１に連関する制御マップＭ３としてメモリ１０２に記憶し、筒内温度によって制御マップＭ１の実線の値を仮想線で示すように補正することにより、筒内温度が高くなるほど、空燃比のリッチ化度合が高くなり、所定角度θａが圧縮上死点側にシフトするように構成されている。

次に本実施形態の制御例について説明する。

図５および図６は、本実施形態に係る再始動時の制御例を示すフローチャートである。

まず、図５を参照して、通常のアシスト再始動制御について説明する。

公知のシステムと同様に、エンジン制御ユニット１００がエンジン１を自動停止した後、スタータ制御部１１２は、アシスト再始動条件が成立するのを待機する（ステップＳ２０）。アシスト再始動条件が成立すると、スタータ制御部１１２は、駆動信号を出力してスタータモータ３６を作動させる（ステップＳ２１）。これと同時に、燃焼制御部１１１は、停止時に膨張行程にあった気筒に燃料を噴射して点火し（ステップＳ２２）、さらに、膨張行程にあった気筒の次に圧縮上死点を迎える圧縮行程気筒に燃料を噴射して点火する（ステップＳ２３）。

停止時に圧縮行程にあった気筒の燃焼制御を実行した後、エンジン制御ユニット１００は、エンジン１が所定時間内に完爆したか否かを判定する（ステップＳ２４）。具体的には、クランク角度センサ３０、３１の検出値に基づき、エンジン１の回転速度が５００ｒｐｍ以上になるのを待機し、５００ｒｐｍ以上で完爆と判定する。

エンジン１が完爆した場合、スタータ制御部１１２は、スタータモータ３６の駆動を停止する（ステップＳ２５）。エンジン制御ユニット１００は、その後、通常運転に移行し（ステップＳ２６）、アシスト再始動制御を終了する。また、ステップＳ２４において、エンジン１が所定時間内に完爆しなかった場合、燃焼制御部１１１は、圧縮行程にある気筒に燃料を噴射し（ステップＳ２７）、点火制御を実行して（ステップＳ２８）、ステップＳ２４に移行する。

次に、図６を参照して、図５のアシスト再始動が実行された後、スタータモータ３６が停止する（ステップＳ２５）前に、クラッチミートがあった場合の割り込み制御について説明する。

図５のアシスト再始動時に、運転状態判定部１１０は、クラッチアッパスイッチＳＷ２の信号に基づき、クラッチミートの有無をモニタする（ステップＳ３０）。ここで運転状態判定部１１０は、変速機がドライブレンジにギアインされ、且つクラッチペダル４０がＯＦＦ（クラッチアッパスイッチＳＷ２がＯＦＦ）の場合にクラッチミートがあったものと判定する。

仮にクラッチミートが検出された場合、スタータ制御部１１２は、その時点でスタータモータ３６によるエンジン１の再始動を停止する（ステップＳ３１）。次いで、運転状態判定部１１０は、スタータモータ３６の停止によってエンジン１が停止したか否かを判定する（ステップＳ３２）。スタータモータ３６が停止しても、エンジン１が充分な速度で回転している場合には、そのまま再始動に成功する場合があるので、仮にエンジン１が停止していない場合には、完爆判定を行い（ステップＳ３３）、エンジン１の完爆が判定された場合には、図５のステップＳ２６に移行して通常運転を実行し、処理を終了するようにしているのである。

エンジン１が完爆せず、停止した場合、運転状態判定部１１０は、エンジン１が停止してからの経過時間を計測しつつ（ステップＳ３４）、クラッチペダル４０が踏み込まれ、エンジンの再始動要求が成立するのを待機する（ステップＳ３５）。

クラッチペダル４０が踏み込まれ、エンジンの再始動要求が成立した場合、燃焼制御部１１１は、計測された経過時間に基づいて制御マップＭ２、Ｍ３の値を索引し、現時点で推定される筒内圧力と筒内温度に基づいて、所定位置の基準となるクランク角度θａや空燃比リッチ補正量（図４（Ａ）参照）を決定する（ステップＳ３６）。

次いで、決定されたクランク角度θａと圧縮行程にある気筒のピストン停止位置とを比較し、圧縮行程にある気筒のリッチ化補正の要否を判定する（ステップＳ３７）。仮にリッチ化補正が必要な場合、燃焼制御部１１１は、圧縮行程にある気筒のピストン停止位置に基づいて、制御マップＭ１の値を索引し、リッチ化度合を決定し（ステップＳ３８）、圧縮行程にある気筒に追加燃料を噴射する（ステップＳ３９）。その後、スタータ制御部１１２がスタータモータ３６を駆動するので（ステップＳ４０）、圧縮行程で停止していた気筒では、気化潜熱によって筒内圧力や筒内温度が低下し、自着火を来すことなくピストン１３が圧縮上死点を通過することになる。なお、ステップＳ３７でリッチ化補正が不要であると判定された場合には、そのままステップＳ４０に移行する。また、元々、圧縮行程で停止していた気筒に燃料が噴射されていない状態でエンジン１が停止していた場合には、ステップＳ３８で補正量が０とされることになる。

ステップＳ４０でスタータモータ３６が駆動された後、燃焼制御部１１１は、圧縮行程にある気筒で燃焼制御を実行する（ステップＳ４１）。

その後は、図５のステップＳ２４に移行し、完爆判定が成立した時点でスタータモータ３６を停止して通常運転に移行する。

以上説明したように、本実施形態では、エンジン１が自動停止した後、アシスト再始動条件が成立した場合には、アシスト再始動制御が実行され、スタータモータ３６が作動して、エンジン１が再始動する。この再始動時においてスタータモータ３６が作動しているときに、操縦者の迅速なクラッチ操作によってクラッチがミートした場合には、スタータモータ３６がエンジン１の駆動を停止する。このため、スタータモータ３６による駆動が中止されたエンジン１は、多く場合、停止することになり、圧縮行程にある気筒には、燃焼前の燃料が残っている場合がある。その後、停止したエンジン１の再始動条件が成立した場合には、燃焼前の燃料が残っている圧縮行程気筒の空燃比がリッチ化補正されるので、気化潜熱で筒内の温度を低下させて自着火を抑制することができる。従って、この気筒でピストン１３が圧縮上死点を越えるまでにプリイグニションが生じるのを防止することができ、再始動が禁止された後に再度、エンジン１を再始動した際、プリイグニションによってエンストを来すのを可及的に防止することができる。

また本実施形態では、燃焼制御部１１１は、クラッチミートによってスタータモータ３６によるエンジン１の駆動を停止した後、停止したエンジン１の再始動条件が成立した場合において、圧縮行程気筒のピストン１３が所定位置から圧縮上死点側で停止していたときは、図６のステップＳ３６〜Ｓ３７で示したように、圧縮行程気筒のリッチ化を禁止するものである。このため本実施形態では、筒内の空気量が少なく、自着火が生じにくい上死点側で圧縮行程にある気筒のピストン１３が停止しているときには、余分な燃料の使用を防止することができ、燃費低下を抑制することができる。

また本実施形態では、燃焼制御部１１１は、クラッチミートによってスタータモータ３６によるエンジン１の駆動を停止した後、停止したエンジン１の再始動条件が成立した場合において、圧縮行程気筒のピストン１３が所定位置よりも下死点側にあるときは、下死点側であるほど、リッチ化度合を高く制御するものである。このため本実施形態では、筒内の空気量が多く、自着火が生じやすい下死点側で圧縮行程にある気筒のピストン１３が停止しているときは、その停止位置が下死点側になるほど、当該気筒での空燃比のリッチ化度合が高くなるので、必要充分な燃料によってプリイグニションの発生を抑制することができる。

また本実施形態では、運転状態判定部１１０は、クラッチミートによってスタータモータ３６によるエンジン１の駆動を停止した後、停止したエンジン１の再始動条件が成立した場合において、エンジン停止後の筒内圧力を推定する筒内圧力推定機能を有し、燃焼制御部１１１は、運転状態判定部１１０が推定した筒内圧力が高いほど、リッチ化度合を高く制御するものである。このため本実施形態では、プリイグニションの一因である筒内圧力に基づいて、空燃比を制御し、必要充分な追加燃料を噴射することによって当該圧縮行程にある気筒でのプリイグニションを防止することができる。

また本実施形態では、運転状態判定部１１０は、クラッチミートによってスタータモータ３６によるエンジン１の駆動を停止した後、停止したエンジン１の再始動条件が成立した場合において、エンジン停止後の筒内温度を推定する筒内温度推定機能を有し、燃焼制御部１１１は、運転状態判定部１１０が推定した筒内温度が高いほど、リッチ化度合を高く制御するものである。このため本実施形態では、プリイグニションの一因である筒内温度に基づいて、空燃比を制御し、必要充分な追加燃料を噴射することによって当該圧縮行程にある気筒でのプリイグニションを防止することができる。

上述した実施形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。

例えば、筒内温度や筒内圧力は、エンジン水温センサ３３の検出値から演算して推測するようにしてもよい。

また、所定位置の基準となるクランク角度θａや補正量を筒内圧力または筒内温度に応じて変更する構成を採用する場合、変更のパラメータを筒内圧力のみまたは筒内温度のみにしてもよい。

その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

本発明に係るエンジンの制御装置を有する４サイクル火花点火式エンジンの概略構成を示している。 本発明に係るエンジンの制御装置を有する４サイクル火花点火式エンジンの概略構成を示している。 本実施形態に係るクラッチペダルの構成を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る制御パラメータの特性図であり、（Ａ）が空燃比リッチ補正量とピストン停止位置との関係を示す関係図、（Ｂ）が筒内圧力と経過時間との関係を示す関係図、（Ｃ）が筒内温度と経過時間との関係を示す関係図である。 本実施形態に係る再始動時（通常のアシスト再始動時）の制御例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る再始動時の制御例（アシスト再始動時にクラッチミートがあった場合の割り込み制御例）を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
１２Ａ-１２Ｄ 気筒
１３ ピストン
３６ スタータモータ（電動駆動装置の一例）
４０ クラッチペダル
１００ エンジン制御ユニット
１１０ 運転状態判定部
１１１ 燃焼制御部
１１２ スタータ制御部（電動駆動装置制御部の一例）
Ｍ１ 制御マップ
Ｍ２ 制御マップ
Ｍ３ 制御マップ
θａ 所定のクランク角度

Claims (5)

1. クラッチペダルの操作によりクラッチの接続遮断動作を操縦者が制御する車両に設けられ、所定のエンジン停止条件が成立したときに前記車両のエンジンを自動停止させ、停止後、所定のアシスト再始動条件が成立したときに、前記エンジンの電動駆動装置を駆動して自動的にエンジンをアシスト再始動させる車両用エンジンの制御装置であって、
   前記エンジン停止条件並びに前記再始動条件の成否を含む運転状態を判定する運転状態判定部と、
   前記運転状態判定部の判定に基づいて、エンジンの燃焼制御を司る燃焼制御部と、
   前記アシスト再始動時に前記電動駆動装置の接続／遮断を制御する電動駆動装置制御部と
   を備え、
   前記電動駆動装置が再始動時に駆動されているときにクラッチミートした場合、前記電動駆動装置制御部は、当該電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止制御するものであり、
   前記クラッチミートによって前記電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、エンジンが停止し、さらに停止したエンジンの再始動条件が成立した場合、前記電動駆動装置制御部は、前記電動駆動装置を駆動するとともに、前記燃焼制御部は、エンジン停止前に燃料が噴射されたまま未点火にある圧縮行程気筒での自着火を抑制するように当該圧縮行程気筒の空燃比をリッチ化するものである
   ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
2. 請求項１記載の車両用エンジンの制御装置において、
   前記燃焼制御部は、前記クラッチミートによって前記電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、停止したエンジンの再始動条件が成立した場合において、前記圧縮行程気筒のピストンが所定位置から圧縮上死点側で停止していたときは前記圧縮行程気筒のリッチ化を禁止するものである
   ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
3. 請求項２記載の車両用エンジンの制御装置において、
   前記燃焼制御部は、前記クラッチミートによって前記電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、停止したエンジンの再始動条件が成立した場合において、前記圧縮行程気筒のピストンが所定位置よりも下死点側にあるときは、下死点側であるほど、リッチ化度合を高く制御するものである
   ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の車両用エンジンの制御装置において、
   前記運転状態判定部は、前記クラッチミートによって前記電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、停止したエンジンの再始動条件が成立した場合において、エンジン停止後の筒内圧力を推定する筒内圧力推定機能を有し、
   前記燃焼制御部は、前記運転状態判定部が推定した筒内圧力が高いほど、リッチ化度合を高く制御するものである
   ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の車両用エンジンの制御装置において、
   前記運転状態判定部は、前記クラッチミートによって前記電動駆動装置によるエンジンの駆動を停止した後、停止したエンジンの再始動条件が成立した場合において、エンジン停止後の筒内温度を推定する筒内温度推定機能を有し、
   前記燃焼制御部は、前記運転状態判定部が推定した筒内温度が高いほど、リッチ化度合を高く制御するものである
   ことを特徴とする車両用エンジンの制御装置。

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