(57)【要約】      （修正有）【課題】ポート噴射式エンジンであっても、エンジン再始動時のクランキングアシストを可能にし、エンジンに結合されたモータ等のクランキング手段の消費電力削減と燃費向上を図るとともに、確実なエンジン始動を図れるようにする。【解決手段】アイドルストップ制御においてエンジン停止条件が成立すると（ステップＳ２）エンジン停止時に膨張行程となる気筒が推定され（ステップＳ３）、特定始動条件が成立したとき（ステップＳ５のＹＥＳ）には、ステップＳ３で推定された気筒におけるピストン位置が、膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻されて（ステップＳ６）、エンジン始動が行われる（ステップＳ７）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められたエンジン停止条件が成立するとエンジンを停止し、予め定められたエンジン再始動条件が成立するとエンジンを再始動するアイドルストップ制御を行う車両制御装置において、
前記エンジン再始動条件であって、通常よりも確実なエンジン始動性が要求される特定始動条件が成立したかどうかを判断する判断手段と、
エンジンのクランク角を検出するクランク角センサと、
前記クランク角センサによる検出クランク角から、前記エンジン停止条件に基づきエンジンが停止した際に膨張行程となる気筒を推定する推定手段と、
前記判断手段により、前記特定始動条件が成立したと判断されたときに、前記推定手段により推定された当該気筒におけるピストン位置を、膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻してピストン位置を調整するとともに、前記エンジンに結合されたモータ等のクランキング手段のクランキング出力を調整する調整手段と
を備えることを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドルストップ制御を行う車両制御装置に関し、特にエンジン再始動時におけるクランキング出力の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アイドルストップ制御を行う車両制御装置では、予め定められたエンジン停止条件が成立するとエンジンが停止され、予め定められたエンジン再始動条件が成立するとエンジンが再始動されるが、エンジン停止後に、複数気筒のうち膨張行程にある気筒を選定して燃料供給し、これに点火したときの燃焼圧力でクランキングするとともに、このクランキングによるトルク分を差し引いた必要トルクでスタータ等の電動機によるクランキングを行うアシストモードを実行する一方、膨張行程にある気筒の燃焼圧力でエンジン始動することが困難であるときには、スタータ等の電動機によるクランキングトルクによるクランキングを行う通常モードを実行することが提案されている(特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１５／０１１９９９号（段落００３５〜００３６など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、エンジン始動時に膨張行程にある気筒に燃料供給ができないポート噴射式エンジンのようなエンジンの場合、エンジン停止時に事前に気筒内に始動用燃料を供給しておかなくてはならないため、上記した従来の制御のようにエンジン停止後に燃料供給の要否を判断することができず、ポート噴射式エンジンには、従来のようなクランキングアシスト制御を適用することができない。
【０００５】
本発明は、ポート噴射式エンジンであっても、エンジン始動時のクランキングアシストを可能にし、エンジンに結合されたモータ等のクランキング手段の消費電力削減と燃費向上を図れるとともに、確実なエンジン始動を図れるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明の車両制御装置は、予め定められたエンジン停止条件が成立するとエンジンを停止し、予め定められたエンジン再始動条件が成立するとエンジンを再始動するアイドルストップ制御を行う車両制御装置において、前記エンジン再始動条件であって、通常よりも確実なエンジン始動性が要求される特定始動条件が成立したかどうかを判断する判断手段と、エンジンのクランク角を検出するクランク角センサと、前記クランク角センサによる検出クランク角から、前記エンジン停止条件に基づきエンジンが停止した際に膨張行程となる気筒を推定する推定手段と、前記判断手段により、前記特定始動条件が成立したと判断されたときに、前記推定手段により推定された当該気筒におけるピストン位置を、膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻してピストン位置を調整するとともに、前記エンジンに結合されたモータ等のクランキング手段のクランキング出力を調整する調整手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、推定手段により、エンジン停止条件に基づきエンジンが停止した際に膨張行程となる気筒が推定され、判断手段により、通常よりも確実なエンジン始動性が要求される特定始動条件が成立したかどうかが判断され、特定始動条件が成立したと判断されるときに、クランク角センサにより検出されるエンジンの検出クランク角から、推定手段により推定された当該気筒におけるピストン位置が、調整手段により膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻されてクランキングが開始されるため、当該気筒におけるピストンが上昇し、気筒内の混合気を上死点付近まで圧縮してから点火燃焼させることにより、長い期間のアイドルストップによるエンジン停止状態からエンジンを再始動する際に、エンジンのピストン上昇によるスキッシュ流により当該気筒内の混合気を撹拌して燃料濃度の偏りを低減して混合気の流動を促すことができ、さらに圧縮による当該気筒内の混合気を温度上昇させることができて、良好な燃焼を実現して確実なエンジン始動が実現可能になる。
【０００８】
そのため、アイドルストップ制御によるエンジンが停止している状態において、例えばエンジン冷間時や交差点での右折待ち等の特定始動条件が成立したと判断されるときに、エンジン停止時に膨張行程となる気筒におけるピストン位置を、膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻してから始動時に圧縮行程を経て点火燃焼されることにより、エンジンがポート噴射式であって、エンジン停止時に膨張行程となる気筒に対して事前に始動用燃料を供給しておいても、当該気筒において燃料を良好に燃焼させてクランキングアシストを行うことができ、特定始動条件でない通常時はクランキングするための手段を構成するハイブリッド車の駆動用のモータや、スタータおよびジェネレータ兼用のモータを使用するＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｈｙｂｒｉｄ  ｓｙｓｔｅｍ）のモータ等の消費電力を削減することができ、燃費向上を図ることができる上、特定始動条件においては確実なエンジン始動を図ることができる。なお、運転者のエンジン始動からアクセル踏み込みまでのタイミングの学習結果に基づいて確実にエンジン始動を行う必要があると判断されるときにも、特定始動条件が成立するとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る車両制御装置の一実施形態のブロック図である。
【図２】図１に示す装置の動作説明図である。
【図３】図１に示す装置の動作説明用フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態について、図１ないし図３を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態における車両は、エンジンに駆動装置であるモータが結合されたハイブリッド車とした。
【００１１】
本実施形態における車両制御装置は、図１に示すように構成されている。すなわち、図１に示すように、エンジンの動作制御を司るエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１により、エンジンの複数気筒の吸気ポート側に配設されたインジェクタ２による燃料の噴射制御、点火プラグ３の点火タイミングやスタータ４の動作制御、駆動用のモータ（図示せず）の制御などが行われる。
【００１２】
また、エンジンＥＣＵ１は、運転者がアクセルペダルの踏み込みを停止し、かつ、ブレーキペダルを踏み込むなどの予め定められたエンジン停止条件が成立するとエンジンを停止し、運転者がブレーキペダルの踏み込みを停止し、かつ、ブアクセルペダルの踏み込みを開始するなどの予め定められたエンジン再始動条件が成立するとエンジンを再始動するアイドルストップ制御を行う。
【００１３】
さらに、エンジンＥＣＵ１は、エンジンに設けられてクランク角を検出するクランク角センサ５からの信号を取得し、各気筒におけるピストン位置を検出し、これら検出ピストン位置から、エンジン停止条件に基づきエンジンが停止した際に膨張行程となる気筒がどれかを推定する。このような、エンジンＥＣＵ１による推定処理が、本発明における推定手段に相当する。
【００１４】
ところで、エンジンＥＣＵ１は、エンジン水温を検知する温度検知センサに検知温度からエンジンが所定温度まで上昇していない冷間状態にあることや、当該車両のウィンカーランプの動作状態から当該車両が交差点での右折待ちの状態にあることなど、エンジン再始動条件のうち通常よりも確実なエンジン始動性が要求される特定始動条件として予め設定された条件が成立したかどうかを判断し、このようなエンジンＥＣＵ１による判断処理が本発明における判断手段に相当する。このとき、エンジンＥＣＵ１その他のＥＣＵに、運転者のエンジン始動からアクセル踏み込みまでのタイミングの学習機能を設け、この学習結果に基づいて確実にエンジン始動を行う必要があると判断されるときにも、特定始動条件が成立したと判断してもよい。
【００１５】
そして、エンジンＥＣＵ１は、特定始動条件が成立したと判断したときに、エンジンと結合したクランキング手段であるモータ（図示せず）を駆動制御することにより、エンジンが停止した際に膨張行程となる気筒と推定した当該気筒のピストン位置を、膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻してクランキング出力を調整し、エンジン再始動条件の成立によりエンジンを始動する。このような、エンジンＥＣＵ１およびモータによるピストン位置の調整動作が本発明における調整手段に相当する。なお、調整手段としてのモータは、上記したハイブリッド車のモータのほか、ＩＳＧのモータであってもよい。
【００１６】
ところで、ポート噴射式エンジンの気筒は、例えば図２に示すように構成され、シリンダ１１と、シリンダ１１内を上下動するピストン１２と、シリンダ１１下部のクランクケース１３内に配設されピストン１２の上下動を回転運動に変えるクランクシャフト１４とを備える。
【００１７】
そして、図２（ａ）に示す吸気行程において吸気ポート１５に配設されたインジェクタ２から燃料が噴射されてシリンダ１１内に混合気が供給され、同図（ｂ）に示す圧縮行程においてシリンダ１１内の混合気が圧縮され、同図（ｃ）に示す燃焼行程において点火プラグ３の点火によりシリンダ１１内の混合気が燃焼され、同図（ｄ）に示す排気行程において排気ポート１６にシリンダ１１内の排気が行われる。このとき、ピストン１２のシリンダ１１内における最上位置が上死点と称され、最下位置が下死点と称される。
【００１８】
アイドルストップ制御においてエンジン停止条件に基づきエンジンが停止した後、エンジン再始動する場合のエンジンＥＣＵ１の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００１９】
図３に示すように、アクセルペダルの踏み込みが停止（アクセルオフ）される（ステップＳ１）などしてエンジン停止条件が成立したかどうか判定され（ステップＳ２）、その判定結果がＮＯであればステップＳ１に戻り、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳであれば、エンジンが停止した際に膨張行程となる気筒がどれか、エンジンＥＣＵ１の推定処理によって推定され（ステップＳ３）、推定された当該気筒に燃料がインジェクタ２から噴射され（ステップＳ４）、その後、上記した特定始動条件が成立したかどうか判定される（ステップＳ５）。
【００２０】
そして、特定始動条件が成立したと判定されれば（ステップＳ５のＹＥＳ）、エンジンと結合した駆動用のモータが駆動制御されて、ステップＳ３で推定された当該気筒におけるピストン位置が、膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻され（ステップＳ６）、エンジン再始動条件の成立によりモータでクランキングし、ピストン位置が上死点近傍に達すると、点火プラグが点火制御されてエンジン始動が行われ（ステップＳ７）、動作は終了する。
【００２１】
一方、ステップＳ５で特定始動条件が成立しないと判定されれば（ステップＳ５のＮＯ）、エンジンが停止した際に膨張行程となる気筒であると推定された当該気筒におけるピストン位置が下死点に戻されることはなく（ステップＳ８）、エンジン再始動条件の成立によりモータでクランキングすると同時に、点火プラグが点火制御されてエンジン始動が行われ（ステップＳ７）、動作は終了する。
【００２２】
このように、アイドルストップ制御によるエンジン停止直前にエンジン停止の祭に膨張行程となる気筒を推定し、予め定めた特定始動条件が成立したときに、モータの駆動により、推定した気筒におけるピストン位置を、膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻してから始動時に点火燃焼することにより、長い期間のアイドルストップによるエンジン停止状態からエンジンを再始動する際に、エンジンのピストン上昇によるスキッシュ流により当該気筒内の混合気を十分に撹拌して燃料濃度の偏りを低減して混合気の流動を促すことができ、さらに圧縮により当該気筒内の混合気の温度を上昇させることができ、良好な燃焼を実現して確実なエンジン始動が実現される。
【００２３】
一方、特定始動条件が成立しないときには、エンジン停止時に膨張行程となる気筒が推定されても、当該気筒のピストン位置は膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻されることなく上死点近傍に位置した状態でエンジン始動が行われ、膨張行程での燃焼圧力を利用してエンジンのクランキングのアシストが行われる。
【００２４】
したがって、上記した実施形態によれば、アイドルストップ制御によるエンジンが停止している状態において、例えばエンジン冷間時や交差点での右折待ち等の特定始動条件が成立したと判断されるときに、エンジン停止時に膨張行程となる気筒におけるピストン位置を、膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻してから始動時に点火燃焼されることにより、エンジンがポート噴射式であって、エンジン停止時に膨張行程となる気筒に対して事前に始動用燃料を供給しておいても、当該気筒において燃料を良好に燃焼させることができ、特定始動条件の成立に応じて確実なエンジン始動を実現することができる。
【００２５】
また、特定始動条件が成立しないと判断されるときには、エンジン停止時に膨張行程となる気筒が推定されても、当該気筒のピストン位置は膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻されることなく上死点近傍に位置した状態でエンジン始動が行われるため、膨張行程での燃焼圧力を利用してエンジンのクランキングのアシストを行ってモータの電力消費を抑制し、燃費を向上できる。
【００２６】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。例えば、特定始動条件は上記したものに限定されるものではなく、要するに通常よりも確実なエンジン始動性が要求される場合に特定始動条件が成立すると判断すればよい。
【００２７】
また、上記した実施形態では、ハイブリッド車におけるエンジンに結合された駆動装置としてのモータを搭載した例について説明したが、ＩＳＧのモータを搭載した車両にも、本発明を適用することができる。
【００２８】
また、上記した実施形態では、特定始動条件が成立したと判断されるときに、エンジン停止時に膨張行程となる気筒におけるピストン位置を、膨張行程手前の圧縮行程が開始される下死点近傍まで戻すとした例について説明したが、必ずしも下死点に戻す必要はなく、下死点に近い所定位置までも戻せばよい。
【００２９】
また、上記した実施形態では、ピストン位置を下死点近傍の戻す調整手段としてエンジンＥＣＵ１およびエンジンに結合されてエンジンＥＣＵ１により制御されるモータにより構成した場合について説明したが、モータに限るものではなく、要するにＥＣＵの制御によりピストン位置を変更できるものであればよい。
【符号の説明】
【００３０】
１      …エンジンＥＣＵ（判断手段、推定手段、調整手段）
５      …クランク角センサ
【図１】
2019060298.tif 000003
【図２】
2019060298.tif 000004
【図３】
2019060298.tif 000005