(57)【要約】【目的】エンジンの停止制御装置において、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップ時にエンジンが停止することをなくし、エンジンの再始動性を良くするために、カムプロフィールの設計変更を不要とし、また、バルブスプリング力のオフセット設定等を変更する必要がなくなり、動力性能が低下するのを防止することにある。【構成】エンジン停止信号が入力されると点火制御及び燃料噴射制御を停止するとともにエンジン制御用電気回路への電力の供給を継続するエンジン停止制御部と、吸気バルブと排気バルブとがオーバラップ状態にあるときのみオルタネータを駆動して発電制御するオルタネータ発電制御部とを備えた制御手段を設けている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダヘッドに設けた吸気バルブと排気バルブとが共に開放したオーバラップ状態にあるバルブオーバラップタイミングを備えたエンジンの停止制御装置において、エンジン停止信号が入力されると点火制御及び燃料噴射制御を停止するとともにエンジン制御用電気回路への電力の供給を継続するエンジン停止制御部と、前記吸気バルブと前記排気バルブとがオーバラップ状態にあるときのみオルタネータを駆動して発電制御するオルタネータ発電制御部とを備えた制御手段を設けたことを特徴とするエンジンの停止制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記エンジンが完全に停止した後に、前記エンジン停止制御部と前記オルタネータ発電制御部とを終了することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの停止制御装置。
【請求項３】
前記エンジンは、３気筒以下の気筒数を備えたエンジンであることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンの停止制御装置に係り、特に吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップタイミングでエンジンが停止するのを防止するエンジンの停止制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンには、シリンダヘッドの上面に、カムが備えられたカム軸を軸支して設け、また、吸気口を開閉する吸気バルブと排気口を開閉する排気バルブとをシリンダヘッドに軸方向移動可能に支持したＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカム）式の動弁装置がある。また、エンジンには、シリンダヘッドに設けた吸気バルブと排気バルブとが共に開放したオーバラップ状態にあるバルブオーバラップタイミングを備えたものがある。
【０００３】
このバルブオーバラップタイミングを備えたエンジンにおいては、吸気バルブと排気バルブとがオーバラップ状態でエンジンが停止すると、触媒や燃焼室内の暖かい排ガスが吸気系部品内に逆流して溜まり出し、このため、次回の始動時に、燃焼室内に供給される酸素濃度が低くなって酸欠状態となり、この状態からのエンジンの再始動が困難となり、再始動性の悪化を招き、そして、長時間のクランキングでは、プラグかぶり等を引き起こすという不具合があった。
【０００４】
特に、１ブロック当たりの３つの気筒を有する３気筒用のエンジンにおいて、エンジンの停止後、ある気筒の吸気バルブと排気バルブとがオーバラップ状態で止まる傾向がある。つまり、３気筒用のエンジンのバルブリフトタイミングにおいて、図５に示す如く、エンジンの停止後の吸気カム、排気カムの落ち着き場所として、各バルブのリフト量の少ない所定のクランク角度（１２０゜、３６０゜、６００゜）の位置で止まる傾向にある。
【０００５】
また、従来、エンジンの停止制御装置には、エンジンの正転方向の回転を許容して、逆転方向の回転を阻止する一方向クラッチを設け、イグニションの停止により、電磁クラッチを接続してエンジンの駆動力が一方向クラッチに伝達されるようにし、イグニションの停止（イグニションスイッチのオフ）からのエンジンの逆転方向の回転を阻止し、吸気バルブと排気バルブとがオーバラップしてエンジンが停止するのを防止し、エンジンの再始動を容易にすることができるものがある（例えば、特許文献１参照）。また、エンジンには、クランク軸の端部位に、始動時にバッテリの電力を受けてクランク軸を回転するとともに、エンジンが自力で回転しているときにはその動力を受けて運転に必要な電力を発電する駆動モータを設け、この駆動モータにより、クランク軸をエンジンの停止時の力学的中立位置に停止させるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２１５９８号公報（第２〜４頁、図１）
【特許文献２】
特開２０００−１９９４４５号公報（第２〜４頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、３気筒用のエンジンにおいては、図５に示す如く、イグニションスイッチのオフ時のクランク軸への負荷とエンジン停止位置との関係では、各気筒毎で、クランク軸にかかる力が、バルブスプリングを中心とした機械的損失（メカロス）による反力（負荷）とピストンの圧縮力（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）による反力（負荷）とで、Ａ地点とＢ地点とがエンジン停止位置となり、特に、Ａ地点へのエンジン停止位置の頻度が高くなり、このＡ地点では、バルブオーバラップ地点でもある。このように、３気筒以下のエンジンでは、構造上、バルブオーバラップ地点へのエンジン停止の頻度が高いものである。
【０００８】
この不具合を解消するために、バルブオーバラップ地点へのエンジン停止の頻度を低くするために、カムプロフィールの設計変更や、バルブスプリング力のオフセット設定、バルブオーバラップタイミング、バルブリフトタイミングに制約を設けると、動力性能の低下を招くという不都合があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、エンジンのシリンダヘッドに設けた吸気バルブと排気バルブとが共に開放したオーバラップ状態にあるバルブオーバラップタイミングを備えたエンジンの停止制御装置において、エンジン停止信号が入力されると点火制御及び燃料噴射制御を停止するとともにエンジン制御用電気回路への電力の供給を継続するエンジン停止制御部と、前記吸気バルブと前記排気バルブとがオーバラップ状態にあるときのみオルタネータを駆動して発電制御するオルタネータ発電制御部とを備えた制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明は、エンジン停止信号が入力されると点火制御及び燃料噴射制御を停止するとともにエンジン制御用電気回路への電力の供給を継続し、吸気バルブと排気バルブとがオーバラップ状態にあるときのみオルタネータを駆動して発電制御することから、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップ時にエンジンが停止することがなく、よって、エンジンの再始動性を良くするために、カムプロフィールの設計変更を不要とし、また、バルブスプリング力のオフセット設定等を変更する必要がなくなり、動力性能が低下するのを防止することができる。
【００１１】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜４は、この発明の実施例を示すものである。図３において、２は３気筒以下ののエンジンして、例えば、１ブロック当たり３つの気筒を有する直列レシプロ式の３気筒用のエンジン、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はシリンダヘッドカバー、１０はＤＬＩコイル、１２は燃焼室、１４は吸気口、１６は吸気ポート、１８は排気口、２０は排気ポート、２２はＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカム）の動弁機構である。
【００１２】
シリンダヘッド６の上面には、吸気側の吸気カム２４を備えた吸気カム軸２６と排気側の排気カム２８を備えた排気カム軸３０とがカムキャップ３２と共に軸支されている。このカムキャップ３２は、複数の取付ボルト３４でシリンダヘッド６の上面に固定されている。
【００１３】
シリンダヘッド６には、吸気側において、吸気バルブガイド３６を介して吸気カム２４に対応した吸気バルブ３８が軸方向移動可能に挿通して設けられる。また、吸気バルブ３８の先端側に設けた吸気側リテーナ４０とシリンダヘッド６の吸気側バルブ支持部４２との間には、吸気バルブ３８に嵌装した吸気バルブスプリング４４が設けられている。
【００１４】
また、シリンダヘッド６には、排気側において、排気バルブガイド４６を介して排気カム２８に対応した排気バルブ４８が軸方向移動可能に挿通して設けられる。また、排気側バルブ４８の先端側に設けた排気側リテーナ５０とシリンダヘッド６の排気側バルブ支持部５２との間には、排気側バルブ４８に嵌装した排気側バルブスプリング５４が設けられている。
【００１５】
このエンジン２は、シリンダヘッド６に設けた吸気バルブ３８と排気バルブ４８とが共に開放したオーバラップ状態にあるバルブオーバラップタイミングを備えたものである。
【００１６】
エンジン２には、図２に示す如く、発電機能を有するオルタネータ５６がクランク軸（図示せず）に連結して設けられている。このオルタネータ５６には、エンジン停止制御装置５８の制御手段６０が連絡している。この制御手段６０には、電源であるバッテリ６２が連絡している。
【００１７】
また、この制御手段６０には、入力側で、運転者の操作によってオン・オフされるイグニションスイッチ６４と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ６６と、クランク軸の回転を検出するクランク角センサ６８と、カム軸の回転を検出するカム角センサ７０とが連絡しているとともに、出力側で、点火プラグ７２と燃料噴射弁７４とが連絡している。
【００１８】
制御手段６０は、エンジン停止信号が入力されると点火制御及び燃料噴射制御を停止するとともにエンジン制御用電気回路への電力の供給を継続するエンジン停止制御部６０Ａと、吸気バルブ３８と排気バルブ４８とがオーバラップ状態にあるときのみオルタネータ５６を駆動して発電制御するオルタネータ発電制御部６０Ｂとを備えている。
【００１９】
また、制御手段６０には、エンジン２が完全に停止した後に、エンジン停止制御部６０Ａとオルタネータ発電制御部６０Ｂとを終了する電力制御部６０Ｃを備えている。
【００２０】
次に、この実施例の作用を、図１のフローチャートに基づいて説明する。
【００２１】
制御手段６０において、プログラムがスタートすると（ステップ１０２）、イグニションスイッチ６４がオフになったか否か、つまり、運転者によるエンジン停止操作があったか否かを判断する（ステップ１０４）。このステップ１０４でＮＯの場合には、この判断を継続する。
【００２２】
ステップ１０４がＹＥＳの場合には、点火制御及び燃料噴射制御を停止するが、制御手段６０及び各種電気系統に遅延（ディレイ）制御を持たせ、一定時間だけバッテリ６２からの電力を供給して作動させる（ステップ１０６）。
【００２３】
そして、クランク角センサ６８とカム角センサ７０との各信号によって演算したバルブオーバラップタイミングにオルタネータ５６の発電を行い、エンジン２に負荷をかける（ステップ１０８）。
【００２４】
この場合、図４に示す如く、発生させる提案負荷Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を、各バルブのリフト量の少ない所定のクランク角度（１２０゜、３６０゜、６００゜）のタイミングでかける（ステップ１１０）。
【００２５】
そして、エンジンが確実に停止し、Ｎｅ＝０か否かを判断する（ステップ１１２）。このステップ１１２がＮＯの場合には、ステップ１０８に戻す。
【００２６】
エンジン２が確実に停止し、ステップ１１２がＹＥＳの場合には、遅延制御を終了して全ての制御電力を遮断し（ステップ１１４）、プログラムをエンドとする（ステップ１１６）。
【００２７】
これにより、図４に示す如く、３気筒用のエンジン２においては、イグニションスイッチ６４のオフ時のクランク軸への負荷とエンジン停止位置（エンジン停止時のクランク角度）との関係では、クランク軸にかかる力が、バルブスプリングを中心とした機械的損失（メカロス）による反力（負荷）とピストンの圧縮力（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）による反力（負荷）とは関係なく、各バルブのリフト量の少ない所定のクランク角度（１２０゜、３６０゜、６００゜）から外れたＡ地点とＢ地点とがエンジン停止位置となり、このＡ地点とＢ地点では、バルブオーバラップ地点ではなく、これにより、バルブオーバラップ地点へのエンジン停止の頻度を低くすることができる。
【００２８】
この結果、エンジン停止信号が入力されると点火制御及び燃料噴射制御を停止するとともにエンジン制御用電気回路への電力の供給を継続するエンジン停止制御部６０Ａと、吸気バルブ３８と排気バルブ４８とがオーバラップ状態にあるときのみオルタネータ５６を駆動して発電制御するオルタネータ発電制御部６０Ｂとを備えた制御手段６０により、吸気バルブ３８と排気バルブ４８とのバルブオーバラップ時にエンジンが停止することがなく、よって、エンジン２の再始動性を良くするために、カムプロフィールの設計変更を不要とし、また、バルブスプリング力のオフセット設定等を変更する必要がなくなり、動力性能が低下するのを防止することができる。
【００２９】
また、制御手段６０は、エンジン２が完全に停止した後に、エンジン停止制御部６０Ａとオルタネータ発電制御部６０Ｂとを終了することから、エンジン２への悪影響を回避させることができる。
【００３０】
更に、エンジン２は、３気筒以下の気筒数を備えたエンジンであることから、構造上、バルブオーバラップ領域にエンジンが停止し易い３気筒以下の気筒数を備えたエンジン２において効果的である。
【００３１】
更にまた、エンジン停止制御において、オルタネータ５６を制御するので、制御手段６０において大きなハードの変更を不要とし、現行のエンジンに容易に対処させることができる。
【００３２】
なお、この発明においては、カム軸に提案負荷が発生するように専用カムを取り付け、これにより、確実に停止位置制御を行わせることも可能である。
【００３３】
また、バルブオーバラップ領域にエンジンが停止する場合に、スタータモータでクランク軸を回転して吸気バルブと排気バルブとがオーバラップするのを防止したり、他の機器として例えばオイルポンプで負荷をかけたりすることも可能である。
【００３４】
更に、バルブオーバラップ地点へのエンジン停止の頻度を低くするために、クランク軸が物理的に所定角度で停止するような停止指示機構を設けることも可能である。この停止指示機構は、例えば、クランク軸がバルブオーバラップ地点で停止しないような滑り部材や、あるいは、クランク軸をバルブオーバラップ地点以外で停止させるような突部材等からなるものである。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明かなようにこの発明によれば、エンジン停止信号が入力されると点火制御及び燃料噴射制御を停止するとともにエンジン制御用電気回路への電力の供給を継続するエンジン停止制御部と、吸気バルブと排気バルブとがオーバラップ状態にあるときのみオルタネータを駆動して発電制御するオルタネータ発電制御部とを備えた制御手段を設けたことにより、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップ時にエンジンが停止することがなく、よって、エンジンの再始動性を良くするために、カムプロフィールの設計変更を不要とし、また、バルブスプリング力のオフセット設定等を変更する必要がなくなり、動力性能が低下するのを防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの停止制御のフローチャートである。
【図２】エンジンの停止制御装置のブロック図である。
【図３】エンジンの断面図である。
【図４】３気筒エンジンイグニションのオフ時の負荷とクランク停止位置との関係を示す図である。
【図５】従来において３気筒エンジンイグニションのオフ時の負荷とクランク停止位置との関係を示す図である。
【符号の説明】
２  エンジン
４  シリンダブロック
６  シリンダヘッド
２２  動弁機構
２６  吸気カム軸
３０  排気カム軸
３８  吸気バルブ
４８  排気バルブ
５６  オルタネータ
５８  エンジン停止制御装置
６０  制御手段
６２  バッテリ
６４  イグニションスイッチ
６６  エンジン回転数センサ
６８  クランク角センサ
７０  カム角センサ
７２  点火プラグ
７４  燃料噴射弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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