(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関回転数が所定回転数域にある時に内燃機関の燃焼を停止させることによりクランクシャフトを目標クランク角度範囲に停止させる内燃機関の停止位置制御システムにおいて、
前記内燃機関の運転停止条件が成立した時に、スロットル開度を所定開度に保持する保持手段と、
前記内燃機関の運転停止条件が成立した時に先ず点火時期を所定量以上遅角させることにより機関回転数を前記所定回転数域より低下させ、続いて機関回転数が前記所定回転数域を下回った時に機関回転数を前記所定回転数域に収束させるべく点火時期を進角させる回転数制御を実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の停止位置制御システム。
【請求項２】
請求項１において、前記制御手段は、点火時期を所定量以上遅角させた状態を一定時間維持することを特徴とする内燃機関の停止位置制御システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記制御手段は、気筒の膨張行程における機関回転数の極大値を取得し、取得された極大値が前記所定回転数域に収束するように前記回転数制御を行うことを特徴とする内燃機関の停止位置制御システム。
【請求項４】
請求項３において、前記制御手段は、前記回転数制御の実行時における点火時期を所定範囲内に制限することを特徴とする内燃機関の停止位置制御システム。
【請求項５】
請求項４において、前記保持手段は、前記所定範囲内の点火時期調整によって機関回転数が前記所定回転数域に収束しない場合は、前記所定開度を補正することを特徴とする内燃機関の停止位置制御システム。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一において、前記制御手段は、前記回転数制御の実行時間が所定時間を超えた場合は、内燃機関の運転を直ちに停止させることを特徴とする内燃機関の停止位置制御システム。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一において、前記クランクシャフトの回転抵抗の大きさを推定す
る推定手段と、
前記推定手段により推定された回転抵抗の大きさに基づいて前記所定回転数域を補正する補正手段と、
を更に備えることを特徴とする内燃機関の停止位置制御システム。
【請求項８】
請求項７において、前記推定手段は、内燃機関の燃焼が停止された後の所定クランク角度範囲における機関回転数に基づいて前記回転抵抗の大きさを推定することを特徴とする内燃機関の停止位置制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の運転停止時にクランクシャフトを所望の位置で停止させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両等に搭載される内燃機関の再始動性を高めるために、クランクシャフトを所望の目標クランク角度範囲に停止させようとする技術の開発が進められている。この種の技術としては、補機類の作動停止及び点火時期の遅角を行った後にスロットル開度を調整することにより機関回転数を低下させ、機関回転数が所定の回転数域まで低下した時点で燃料噴射を停止させる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、モータジェネレータにより内燃機関の回転数を所望の回転数に調整した後に、燃料噴射を停止する技術も提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００４−２９３４４４号公報
【特許文献２】特開２００４−２６３５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、クランクシャフトを目標クランク角度範囲に停止させるために、機関回転数が所定回転数域にある時に前記内燃機関の燃焼を停止させる内燃機関の停止位置制御システムにおいて、モータジェネレータなどの外部動力に頼ることなく、クランクシャフトの停止位置を適正化することができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記した課題を解決するために、以下のような手段を採用した。すなわち、本発明は、機関回転数が所定回転数域にある時に内燃機関の燃焼を停止させることによりクランクシャフトを目標クランク角度範囲に停止させる内燃機関の停止位置制御システムにおいて、前記内燃機関の運転停止条件が成立した時に、スロットル開度を所定開度に保持する保持手段と、前記内燃機関の運転停止条件が成立した時に先ず点火時期を所定量以上遅角させることにより機関回転数を前記所定回転数域より低下させ、続いて機関回転数が前記所定回転数域を下回った時に機関回転数を前記所定回転数域に収束させるべく点火時期を進角させる回転数制御を実行する制御手段と、を備えるようにした。
【０００６】
クランクシャフトの停止位置は、クランクシャフトの回転抵抗（クランクシャフトの回転に抗する力）の大きさと、内燃機関の燃焼停止時にクランクシャフトが持つ慣性エネルギ（クランクシャフトの回転状態を維持するように働くエネルギ）の大きさとに応じて定まる。
【０００７】
尚、上記した回転抵抗には、内燃機関の内部摩擦抵抗、圧縮反力、吸排気抵抗、補機（オルタネータやエアコンディショナのコンプレッサ等）の駆動損失等が含まれる。
【０００８】
前記慣性エネルギの大きさは燃焼停止時の機関回転数（以下、「燃焼停止回転数」と称する）に相関する。このため、前記回転抵抗の大きさが安定している時は、クランクシャフトの停止位置が燃焼停止回転数と相関することになる。
【０００９】
よって、クランクシャフトの停止位置が目標クランク角度範囲となる燃焼停止回転数の範囲（所定回転数域）は、予め実験的に求めておくことができる。その結果、機関回転数が前記所定回転数域に収束している時に、内燃機関の燃焼を停止させることにより、クラ
ンクシャフトを目標クランク角度範囲に停止させることができる。
【００１０】
機関回転数を前記所定回転数域に収束させる方法としては、スロットル弁の開度調整により内燃機関の吸入空気量を増減させる方法を例示することができる。但し、スロットル弁の開度（以下、単に「スロットル開度」と称する）が変更されてから内燃機関の吸入空気量が変化するまでには吸気の輸送遅れに起因した応答遅れが生じる。このため、運転停止条件成立時から実際に運転停止されるまでの所要時間が長くなる虞がある。
【００１１】
また、スロットル開度が変化すると、それに応じて吸気管負圧が変化する。吸気管負圧が変化すると、前記回転抵抗の大きさも変化する。よって、燃焼停止回転数が前記所定回転数域に収まっていても、クランクシャフトの停止位置が目標クランク角度範囲から懸け離れる可能性もある。
【００１２】
これに対し、本発明の制御手段は、燃焼停止回転数を所定回転数域に収束させる際に、点火時期の調整により機関回転数を制御（回転数制御）する。点火時期の変更は機関回転数に即座に反映されるため、機関回転数が所定回転数域に収束するまでの所要時間を短縮することができる。また、その際のスロットル開度が一定開度に固定されていれば、上記の回転抵抗が略一定になるため、機関回転数が所定回転数域に収束した時点で燃焼カットすればクランクシャフトが目標クランク角度範囲に停止し易くなる。
【００１３】
尚、上記した回転数制御において点火時期が遅角されると、内燃機関が失火し易くなる。特に、その際のスロットル開度が比較的小さくされていると、点火時期の遅角との相乗効果により内燃機関の失火が一層発生し易い。
【００１４】
そこで、本発明にかかる内燃機関の停止位置制御システムは、制御手段により回転数制御が行われている時は、保持手段によってスロットル開度を比較的大きな所定開度に保持するようにしている。
【００１５】
このような所定開度としては、内燃機関がアイドル運転されている時のスロットル開度より大きな開度を例示することができる。
【００１６】
この場合、内燃機関の失火を誘発することなく燃焼停止回転数を所定回転数域に収束させることが可能となる。その結果、モータジェネレータなどの外部動力に頼ることなく、クランクシャフトの停止位置を適正化することができる。
【００１７】
また、本発明にかかる内燃機関の停止位置制御システムにおいて、制御手段は、回転数制御を実行する前に、機関回転数が所定回転数域より低下するように点火時期を所定量以上遅角させる。
【００１８】
この場合、機関回転数が急速に低下するため、機関回転数が所定回数域に収束するまでの所要時間を短縮することができる。その結果、運転停止条件の成立時から実際に運転停止されるまでの所要時間が短縮される。
【００１９】
本発明にかかる内燃機関の停止位置制御システムにおいて、制御手段は、点火時期を所定量以上遅角させた状態を一定時間維持するようにしてもよい。これは、点火時期を所定量遅角させた状態が一定時間継続されると、機関回転数が所定回転数域より低い状態で安定するという知見に基づくものである。
【００２０】
本発明にかかる内燃機関の停止位置制御システムにおいて、制御手段は、気筒の膨張行程における機関回転数の極大値を取得し、取得された極大値が前記所定回転数域に収束するように回転数制御を行うようにしてもよい。
【００２１】
気筒の膨張行程における機関回転数の極大値は気筒の燃焼圧がピークに達した時の機関回転数に相当する。このため、前記極大値が所定回転数域に収束するように回転数制御が行われると、クランクシャフトが目標クランク角度範囲に停止し易くなる。
【００２２】
ところで、前記極大値が前記所定回転数域に収束するように回転数制御が行われる場合は、前記極大値が所定回転数域に収束した時点で直ちに内燃機関の燃焼を停止することが好ましい。しかしながら、点火時期の遅角により機関回転数が極大値を示すタイミングが遅延すると、後続の気筒の点火および／または燃料噴射を停止することができなくなる可能性がある。
【００２３】
そこで、制御手段は、前記回転数制御における点火時期の調整範囲を所定範囲内に制限するようにしてもよい。この場合、機関回転数が極大値を示すタイミングが過剰に遅くならないため、前記極大値が所定回転数域に収束した時点で直ちに内燃機関の燃焼を停止させることが可能となる。
【００２４】
尚、点火時期が所定範囲に制限されると、機関回転数が前記所定回転数域に収束しない場合も想定される。そのような場合は、保持手段がスロットル開度（所定開度）を補正するようにしてもよい。スロットル開度が補正された後に回転数制御が再度行われると、機関回転数を確実に所定回転数域に収束させることが可能となる。
【００２５】
本発明にかかる内燃機関の停止位置制御システムにおいて、制御手段は、前記回転数制御の実行時間、若しくは内燃機関の運転停止条件が成立した時点からの経過時間が所定時間を超えた場合は、内燃機関の運転を直ちに停止させるようにしてもよい。
【００２６】
内燃機関の停止要求発生時から機関回転数が所定回転数域へ収束するまでの時間が過剰に長引くと運転者に違和感を与える可能性があるが、回転数制御の実行時間に制限が設けられると上記した不具合の発生を回避することができる。
【００２７】
本発明にかかる内燃機関の停止位置制御システムは、クランクシャフトの回転抵抗の大きさを推定する推定手段と、推定手段により推定された回転抵抗の大きさに基づいて前記所定回転数域を補正する補正手段と、を更に備えるようにしてもよい。
【００２８】
クランクシャフトの回転抵抗の大きさは、内燃機関を構成する部品の寸法公差や組立て公差によって異なるとともに、内燃機関の経時変化によって変化する場合がある。クランクシャフトの回転抵抗の大きさが変化すると、クランクシャフトが所望の位置に停止するのに適した所定回転数域も変化する。
【００２９】
これに対し、クランクシャフトの回転抵抗の大きさに応じて所定回転数域が補正されると、内燃機関の個体差や経時変化等により回転抵抗の大きさが変化した場合であってもクランクシャフトを目標クランク角度範囲に停止させることが可能となる。
【００３０】
その際、推定手段は、内燃機関の燃焼が停止（燃料噴射停止および／または点火停止）された後の所定クランク角度範囲における機関回転数に基づいて前記回転抵抗の大きさを推定するようにしてもよい。
【００３１】
内燃機関の燃焼が停止された後は気筒内で燃料の燃焼が行われないため、機関回転数が回転抵抗の影響のみを受けて低下することになる。このため、所定クランク角度範囲における機関回転数（以下、「燃焼停止後機関回転数」と称する）は、回転抵抗が大きくなるほど低く、回転抵抗が小さくなるほど高くなる。よって、クランクシャフトの回転抵抗は
、燃焼停止後機関回転数が低くなるほど大きく、燃焼停止後機関回転数が高くなるほど小さいと推定することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、機関回転数が所定回転数域にある時に前記内燃機関の燃焼を停止させる内燃機関の停止位置制御システムにおいて、モータジェネレータなどの外部動力に頼ることなく、クランクシャフトの停止位置を適正化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
【００３４】
＜実施例１＞
先ず、本発明の第１の実施例について図１〜図６に基づいて説明する。図１は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。
【００３５】
図１に示す内燃機関１は、複数の気筒２を有する４ストロークサイクルの火花点火式内燃機関（ガソリンエンジン）である。内燃機関１の気筒２には、吸気通路３と排気通路４が連通している。
【００３６】
吸気通路３には、気筒２内へ向かって燃料を噴射する燃料噴射弁５が設けられている。更に、吸気通路３には、該吸気通路３内を流通する空気量を制御するスロットル弁６、及び、該吸気通路３内を流通する空気量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ７が設けられている。
【００３７】
また、内燃機関１には、気筒２内に臨む吸気通路３の開口端を開閉する吸気弁８と、気筒２内に臨む排気通路４の開口端を開閉する排気弁９が設けられている。これら吸気弁８と排気弁９は、吸気側カムシャフト１０と排気側カムシャフト１１によりそれぞれ開閉駆動される。
【００３８】
気筒２の上部には、該気筒２内に流入した混合気に点火する点火プラグ１２が配置されている。また、気筒２内にはピストン１３が摺動自在に設けられている。ピストン１３はコンロッド１４を介してクランクシャフト１５と接続されている。クランクシャフト１５近傍の内燃機関１には、該クランクシャフト１５の回転角度を検出するクランクポジションセンサ１６が配置されている。
【００３９】
このように構成された内燃機関１には、ＥＣＵ１７が併設されている。ＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた電子制御ユニットである。このＥＣＵ１７には、前述したエアフローメータ７やクランクポジションセンサ１６などの各種センサの測定値が入力されるようになっている。
【００４０】
ＥＣＵ１７は、前記した各種センサの測定値に基づいて燃料噴射弁５や点火プラグ１２を制御する。例えば、ＥＣＵ１７は、内燃機関１の運転停止条件が成立した時に、クランクシャフト１５を所望の目標クランク角度範囲に停止させるための停止位置制御を行う。
【００４１】
以下、本実施例における停止位置制御について述べる。
【００４２】
クランクシャフト１５の停止位置は、該クランクシャフト１５に作用する回転抵抗の大きさと、内燃機関１の燃焼停止時にクランクシャフト１５が有している慣性エネルギの大きさとに応じて定まる。
【００４３】
前記慣性エネルギの大きさは、燃焼停止回転数に相関する。このため、前記回転抵抗の大きさが一定であれば、クランクシャフト１５の停止位置は図２に示すように燃焼停止回転数と相関する。
【００４４】
よって、機関回転数が特定の範囲（例えば、図２中のＡ１，Ａ２）にある時に内燃機関１の燃焼が停止されると、クランクシャフト１５は略一定のクランク角度範囲（例えば、図２中のＢ）で停止するようになる。
【００４５】
尚、目標クランク角度範囲に対応した燃焼停止回転数域は複数存在する場合もあるが、そのような場合には内燃機関１が自立運転可能な限り最も低い燃焼停止回転数域（図２の例では、Ａ１）が選択されることが好ましい。これは、燃焼停止回転数が低くなるほどクランクシャフト１５の停止位置の精度が高くなるからである。
【００４６】
機関回転数を所望の燃焼停止回転数域（以下、「目標燃焼停止回転数域」と称する）に収束させる方法としては、スロットル弁６の開度調整により内燃機関１の吸入空気量を増減させる方法があるが、停止位置制御の実行時間（運転停止条件が成立してからクランクシャフト１５の回転が停止するまでの所要時間）の長期化や回転抵抗の変化を招く可能性があるため好ましくない。
【００４７】
そこで、本実施例の停止位置制御では、ＥＣＵ１７は、スロットル弁６の開度を一定開度に固定しつつ点火時期を調整することにより機関回転数を目標燃焼停止回転数域に収束させる回転数制御を行うようにした。
【００４８】
図３は、本実施例の回転数制御の実行手順を示すタイミングチャートである。ＥＣＵ１７は、内燃機関１の運転停止条件が成立すると（図３中のｔ１）、クランクシャフト１５の回転抵抗の大きさを一定にするために、補機（オルタネータ、エアコンディショナのコンプレッサ、或いはパワーステアリング用の油圧ポンプ等）の作動を停止させるとともに、スロットル弁６の開度を一定開度αに固定する。
【００４９】
尚、補機の作動が停止された時は、内燃機関１の負荷が低減するため、機関回転数が上昇する。その際、スロットル弁６の開度が一定開度αに固定されていると、アイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）が働かないため、機関回転数が上昇したままとなる。
【００５０】
従って、機関回転数を速やかに目標燃焼停止回転数域へ低下させるには、点火時期の調整によって機関回転数を急速に低下させる必要がある。そこで、ＥＣＵ１７は、回転数制御の実行開始前に点火時期を大幅に遅角させるようにした。
【００５１】
具体的には、ＥＣＵ１７は、内燃機関１の運転停止条件が成立した時（図３中のｔ１）に、補機の作動停止及びスロットル弁６の開度固定を行うと同時に、点火時期を所定量△Ｔｉ遅角させる。
【００５２】
前記所定量△Ｔｉは、機関回転数が目標燃焼停止回転数域Ａより低くなるように定められる固定値であり、予め実験的に求められている。
【００５３】
また、点火時期が大幅に遅角されると内燃機関１が失火し易くなるため、前記した一定開度αは内燃機関１がアイドル運転状態にある時のスロットル開度より大きく設定されることが好ましい。
【００５４】
上記した手順により点火時期が所定量△Ｔｉ遅角されると、内燃機関１の失火が抑制されつつ機関回転数が急速に低下する。機関回転数が目標燃焼停止回転数域Ａを下回る（図
３中のｔ２）と、ＥＣＵ１７は、機関回転数を目標燃焼停止回転数域に収束させるべく回転数制御を開始する。具体的には、ＥＣＵ１７は、機関回転数が目標燃焼停止回転数域Ａを下回ったことを検知すると、それ以降に点火が行われる気筒２の点火時期を徐々に進角させる。
【００５５】
回転数制御により機関回転数が目標燃焼停止回転数域に入ると（図３中のｔ３）、ＥＣＵ１７は点火時期を固定する。但し、点火時期が通常の点火時期Ｔｉｂに近づくほど内燃機関１の燃焼安定性が高まるため、機関回転数が目標燃焼停止回転数域に入った後も機関回転数が目標燃焼停止回転数域から逸脱しない範囲内で点火時期の進角が継続されても良い。
【００５６】
ところで、機関回転数が目標燃焼停止回転数域に入った時（図３中のｔ３）に、内燃機関１の燃焼を直ちに停止させる方法も考えられる。しかしながら、ある気筒２の膨張行程の半ばから後半において機関回転数が目標燃焼停止回転数域に入った場合は、次の気筒２の燃料噴射及び点火を停止させることができない。このため、機関回転数が目標燃焼停止回転数域に収束したと判定された時点から内燃機関１の燃焼が実際に停止されるまでにタイムラグを生じる可能性がある。
【００５７】
その際、機関回転数が図４、図５に示すような過渡状態にあると、内燃機関１の燃焼が実際に停止される時の機関回転数が目標燃焼停止回転数域から逸脱し、クランクシャフト１５の停止位置が目標クランク角度範囲から大きく懸け離れる虞がある。
【００５８】
これに対し、ＥＣＵ１７は、機関回転数が目標燃焼停止回転数域に間断なく収束している時間（以下、「安定化時間」と称する）が一定時間△ｔ以上になった時（図３中のｔ４）に、内燃機関１の燃焼を停止させるようにした。この方法により内燃機関１の燃焼が停止されると、内燃機関１の燃焼が実際に停止される時の機関回転数が目標燃焼停止回転数域から大きく逸脱することがなくなるため、クランクシャフト１５が目標クランク角度範囲に停止し易くなる。
【００５９】
次に、本実施例の停止位置制御の流れについて図６に沿って説明する。図６は、本実施例における停止位置制御ルーチンを示すフローチャートである。停止位置制御ルーチンは、予めＥＣＵ１７のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、ＥＣＵ１７によって所定期間毎に繰り返し実行される。
【００６０】
図６の停止位置制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ１７は、先ずＳ１０１で内燃機関１の運転停止条件が成立しているか否かを判別する。内燃機関１の運転停止条件としては、手動停止条件（手動によるイグニッションスイッチのオフ操作）やアイドルストップ条件の成立を例示することができる。
【００６１】
前記Ｓ１０１において否定判定された場合は、ＥＣＵ１７はＳ１１６でカウンタの値Ｃを“０”にリセットして本ルーチンの実行を一旦終了する。前記カウンタは、機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａに連続して収束している時間をカウントするものである。
【００６２】
前記Ｓ１０１において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７はＳ１０２へ進む。Ｓ１０２では、ＥＣＵ１７は、回転数制御フラグに“１”がセットされているか否かを判別する。回転数制御フラグは、ＥＣＵ１７のＲＡＭやバックアップＲＡＭ等に予め設定されている記憶領域であり、回転数制御の実行開始時に“１”がセットされ、回転数制御の実行終了時に“０”がリセットされる。
【００６３】
前記Ｓ１０２において否定判定された場合（回転数制御フラグ＝０）は、ＥＣＵ１７は
回転数制御が未だ開始されていないとみなしてＳ１０３へ進む。Ｓ１０３では、ＥＣＵ１７は、補機の作動を停止させる。続いて、ＥＣＵ１７は、Ｓ１０４においてスロットル弁６の開度を一定開度αに固定し、Ｓ１０５において点火プラグ１２の点火時期Ｔｉを所定量△Ｔｉ遅角させる。
【００６４】
尚、上記したＳ１０３〜Ｓ１０５の処理順序は図６の例に限定されるものではないが、スロットル弁６の応答性に比して点火時期の応答性が高いため、Ｓ１０５の処理はＳ１０４の処理より後に実行されることが好ましい。
【００６５】
Ｓ１０６では、ＥＣＵ１７は、機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａの下限値Ｎｅｍｉｎより低くなったか否かを判別する。前記Ｓ１０６において否定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ１１６の処理を実行した後に本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００６６】
前記Ｓ１０６において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ１０７へ進み、前述した回転数制御フラグに“１”をセットする。
【００６７】
Ｓ１０８では、ＥＣＵ１７は、回転数制御の実行を開始する。すなわち、ＥＣＵ１７は、Ｓ１０８において点火時期Ｔｉを微量進角させる。ＥＣＵ１７は、Ｓ１０８の処理を実行し終えると、Ｓ１１６の処理を実行した後に本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００６８】
その後、一定期間が経過すると、ＥＣＵ１７は本ルーチンを再度実行することになる。その場合は、ＥＣＵ１７がＳ１０２において肯定判定することになる。Ｓ１０２において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ１０９へ進む。
【００６９】
Ｓ１０９では、ＥＣＵ１７は、機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａに入っているか否か、言い換えれば、機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａの下限値Ｎｅｍｉｎ以上且つ目標燃焼停止回転数域Ａの上限値Ｎｅｍａｘ以下であるか否かを判別する。
【００７０】
前記Ｓ１０９において否定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ１１０へ進み、機関回転数Ｎｅが前記上限値Ｎｅｍａｘより高いか否かを判別する。Ｓ１１０において否定判定された場合は、機関回転数Ｎｅが前記下限値Ｎｅｍｉｎより低いことになるため、ＥＣＵ１７は前述したＳ１０８及びＳ１１６の処理を実行した後に本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００７１】
また、前記Ｓ１１０において肯定判定された場合（Ｎｅ＞Ｎｅｍａｘ）は、機関回転数Ｎｅが上昇し過ぎたことになるため、ＥＣＵ１７は、Ｓ１１１において点火時期Ｔｉを微量遅角させた後にＳ１１６へ進む。
【００７２】
このような回転数制御が繰り返し実行されると、機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａに収束するようになる。その結果、ＥＣＵ１７は、Ｓ１０９において肯定判定することになる。
【００７３】
Ｓ１０９において肯定判定されると、ＥＣＵ１７は、Ｓ１１２へ進み、カウンタの値Ｃを一つインクリメントする。
【００７４】
Ｓ１１３では、ＥＣＵ１７は、前記カウンタの値Ｃが所定値Ｃｂ以上に達しているか否かを判別する。所定値Ｃｂは、前述した図３の一定時間△ｔに基づいて定められる値である。
【００７５】
前記Ｓ１１３において否定判定された場合（Ｃ＜Ｃｂ）は、ＥＣＵ１７は、本ルーチン
の実行を一旦終了する。一方、前記Ｓ１１３において肯定判定された場合（Ｃ≧Ｃｂ）は、ＥＣＵ１７は、Ｓ１１４へ進む。
【００７６】
Ｓ１１４では、ＥＣＵ１７は、内燃機関１の燃焼を停止させるべく燃料噴射弁５及び点火プラグ１２の作動を停止させる。
【００７７】
続いて、ＥＣＵ１７は、Ｓ１１５及びＳ１１６において回転数制御フラグ及びカウンタの値Ｃをそれぞれ“０”にリセットして本ルーチンの実行を終了する。
【００７８】
以上述べたようにＥＣＵ１７が停止位置制御ルーチンを実行することにより、本発明にかかる制御手段及び保持手段が実現される。
【００７９】
従って、本実施例の停止位置制御は、スロットル開度を一定開度αに固定しつつ点火時期を調整することにより機関回転数を目標燃焼停止回転数域Ａに収束させることになる。このため、スロットル開度の調整により機関回転数を目標燃焼停止回転数域Ａに収束させる場合に比べ、応答性が高く且つ精度の高い停止位置制御を実現することができる。
【００８０】
また、本実施例の停止位置制御は、回転数制御の実行前に点火時期を大幅に低下させるため、機関回転数が目標燃焼停止回転数域Ａに収束するまでの所要時間を短縮することが可能である。
【００８１】
更に、本実施例の停止位置制御は、機関回転数が目標燃焼停止回転数域Ａ内で安定している時に内燃機関１の燃焼を停止するため、実際の燃焼停止回転数が目標燃焼停止回転数域Ａから大きく逸脱することも防止することができる。
【００８２】
よって、本実施例の停止位置制御によれば、モータジェネレータなどの外部動力に頼ることなくクランクシャフトの停止位置を適正化することが可能である。
【００８３】
＜実施例２＞
次に、本発明の第２の実施例について図７〜図８に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００８４】
前述した第１の実施例の停止位置制御では、回転数制御の実行開始前に点火時期Ｔｉを所定量△Ｔｉ遅角させることにより機関回転数Ｎｅを目標燃焼停止回転数域Ａより低下させているが、その際に必要となる機関回転数Ｎｅの低下量△Ｎｅは運転停止条件が成立した時の吸入空気量（以下、「基準吸入空気量」と称する）に応じて異なる。
【００８５】
このため、前記所定量△Ｔｉが固定値にされる場合には、該所定量△Ｔｉを比較的大きな値にする必要がある。所定量△Ｔｉが比較的大きな値に固定されると、基準吸入空気量が比較的少ない場合には機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａに対して必要以上に低くなる可能性がある。
【００８６】
そこで、本実施例の停止位置制御では、基準吸入空気量に応じて前記所定値△Ｔｉが変更されるようにした。その際、前記低下量△Ｎｅは基準吸入空気量が多くなるほど多くなるため、所定量△Ｔｉは図７に示すように基準吸入空気量が多くなるほど多くなるように定められる。
【００８７】
このように所定量△Ｔｉが基準吸入空気量に応じて変更されると、機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａより過剰に低くなることが防止される。言い換えれば、点火時期Ｔｉが所定量△Ｔｉされた時に機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａから大きく懸け離
れることがなくなる。その結果、その後の回転数制御において機関回転数Ｎｅが早期に目標燃焼停止回転数域Ａに収束するため、回転数制御の実行時間を短縮することができる。
【００８８】
以下、本実施例における停止位置制御の流れについて図８に沿って説明する。図８は、本実施例における停止位置制御ルーチンを示すフローチャートである。図８の停止位置制御ルーチンにおいて、前述した第１の実施例の停止位置制御ルーチン（図６を参照）と同様の処理には同一の符号を付している。
【００８９】
図８の停止位置制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ１７はＳ１０１において肯定判定すると、Ｓ２０１へ進み、エアフローメータ７を介して基準吸入空気量Ｇａ０を取得する。
【００９０】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ１７は、前記Ｓ２０１で取得された基準吸入空気量Ｇａ０と前述した図７の関係とに基づいて所定量△Ｔｉを演算する。
【００９１】
ＥＣＵ１７は、前記Ｓ２０２の処理を実行し終えると、Ｓ１０２へ進む。Ｓ１０２〜Ｓ１０５の処理は、前述した第１の実施例の停止位置制御ルーチン（図６を参照）と同様である。
【００９２】
ＥＣＵ１７は、Ｓ１０５の処理を実行し終えると、Ｓ２０３へ進み、タイマＴを作動させる。このタイマＴは、点火時期Ｔｉが所定量△Ｔｉ遅角された時点からの経過時間を計時するタイマである。
【００９３】
Ｓ２０４では、ＥＣＵ１７は、前記タイマＴの計測時間が一定時間Ｔｂ以上に達しているか否かを判別する。一定時間Ｔｂは、機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａより低くなるまでに要する時間に相当し、予め実験的に求められている。
【００９４】
前記Ｓ２０４において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａより低下したとみなしてＳ１０７及びＳ１０８の処理を実行する。
【００９５】
続いて、ＥＣＵ１７は、Ｓ２０５において前記タイマＴの作動を停止させるとともに、該タイマＴの計測時間を“０”にリセットする。
【００９６】
以上述べたようにＥＣＵ１７が図８の停止位置制御ルーチンを実行すると、所定量△Ｔｉが基準吸入空気量に応じて決定されるため、点火時期Ｔｉが所定量△Ｔｉ遅角された時に機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａから大きく懸け離れることがなくなる。その結果、その後の回転数制御に要する時間を短縮することが可能となる。
【００９７】
＜実施例３＞
次に、本発明の第３の実施例について述べる。ここでは前述した第１及び第２の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００９８】
前述した第１及び第２の実施例では、機関回転数Ｎｅが目標燃焼停止回転数域Ａに収束するまで停止位置制御を実行する例について述べたが、停止位置制御の実行時間が過剰に長くなると、車両の運転者に違和感を与え、若しくはアイドルストップ制御の効果を十分に得ることができなくなる可能性がある。
【００９９】
そこで、本実施例の停止位置制御では、ＥＣＵ１７は、内燃機関１の運転停止条件が成立した時点からの経過時間、又は回転数制御実行開始からの経過時間を計測し、その経過時間が一定時間を超えた場合には内燃機関１の燃焼を直ちに停止するようにした。
【０１００】
この場合、停止位置制御の実行時間が過剰に長引くことがなくなるため、車両の運転者に違和感を与え、若しくはアイドルストップ制御の効果が十分に得られない等の背反が生じることを防止することができる。
【０１０１】
＜実施例４＞
次に、本発明の第４の実施例について図９〜図１０に基づいて説明する。ここでは前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１０２】
本実施例では、回転数制御における点火時期Ｔｉの調整範囲に制限が設けられる例について述べる。回転数制御は、各気筒２の膨張行程における機関回転数の極大値が目標燃焼停止回転数域Ａに収束するように行われることが好ましい。
【０１０３】
前記した極大値は各気筒２の燃焼圧がピークに達した時の機関回転数に相当するため、当該極大値が目標燃焼停止回転数域Ａに収束している時に内燃機関１の燃焼が停止されれば、クランクシャフト１５を目標クランク角度範囲に停止させ易くなる。
【０１０４】
ところで、各気筒２の膨張行程において機関回転数が極大値を示すタイミング（以下、「ピークタイミング」と称する）は、点火時期Ｔｉに応じて変化する。例えば、ピークタイミングは、図９に示すように、点火時期Ｔｉが遅くなるほど遅くなる傾向がある。
【０１０５】
しかしながら、点火時期Ｔｉの遅角によりピークタイミングが過剰に遅くなると、機関回転数の極大値が検出された時に、後続の気筒２の点火および／または燃料噴射を停止することができない場合がある。
【０１０６】
また、点火時期Ｔｉが進角される場合は、ピークタイミングが早まるものの後続の気筒２の点火時期Ｔｉが進角されているため、機関回転数の極大値が検出された時点で後続の気筒２の点火を停止することが困難となる可能性がある。
【０１０７】
そこで、本実施例の回転数制御では、ＥＣＵ１７は、前記回転数制御における点火時期Ｔｉの調整範囲を所定範囲内に制限し、ピークタイミングにおいて後続の気筒２の燃焼を停止することができるようにした。
【０１０８】
このように点火時期Ｔｉの調整範囲が制限されると、機関回転数の極大値が目標燃焼停止回転数域Ａに収束した時点で直ちに内燃機関１の燃焼を停止させることが可能になるため、回転数制御の実行時間を短縮することが可能となる。
【０１０９】
以下、本実施例の停止位置制御の流れについて図１０に沿って説明する。図１０は、本実施例における停止位置制御ルーチンを示すフローチャートである。図１０の停止位置制御ルーチンにおいて、前述した第１の実施例の停止位置制御ルーチン（図６を参照）と同様の処理には同一の符号を付している。
【０１１０】
図１０の停止位置制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ１７は、Ｓ３０１において、Ｓ１０８で進角された点火時期Ｔｉが進角側のガード値Ｔｉａｄより早いか否かを判別する。
【０１１１】
前記Ｓ３０１において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ３０２へ進み、進角側のガード値Ｔｉａｄを点火時期Ｔｉとして設定する。一方、前記Ｓ３０１において否定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、前記Ｓ３０２をスキップし、前記Ｓ１０８で設定された点火時期Ｔｉに従って点火プラグ１２を作動させる。
【０１１２】
また、ＥＣＵ１７は、Ｓ３０３において、Ｓ１１１で遅角された点火時期Ｔｉが遅角側
のガード値Ｔｉｒｅより遅いか否かを判別する。
【０１１３】
前記Ｓ３０３において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ３０４ヘ進み、遅角側のガード値Ｔｉｒｅを点火時期Ｔｉとして設定する。一方、前記Ｓ３０３において否定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、前記Ｓ３０４をスキップし、前記Ｓ１１１で設定された点火時期Ｔｉに従って点火プラグ１２を作動させる。
【０１１４】
以上述べたように回転数制御における点火時期の調整範囲が制限されると、機関回転数の極大値が目標燃焼停止回転数域Ａに収束していると判定された時（例えば、図１０のＳ１１３において肯定判定された時）に、内燃機関１の燃焼を直ちに停止させることができる。その結果、回転数制御の実行時間を短縮することが可能となる。
【０１１５】
尚、点火時期の調整範囲に制限が設けられると、機関回転数の極大値が目標燃焼停止回転数域Ａに収束しない場合も考えられる。そのような場合には、ＥＣＵ１７は、スロットル弁６の開度（一定開度α）を補正した後に再度回転数制御を行うようにしてもよい。
【０１１６】
この場合は、停止位置制御の実行時間が長くなる可能性はあるものの、クランクシャフト１５を略確実に目標クランク角度範囲に停止させることができる。
【０１１７】
＜実施例５＞
次に、本発明の第５の実施例について図１１〜図１２に基づいて説明する。ここでは前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１１８】
クランクシャフト１５に作用する回転抵抗の大きさは、内燃機関１を構成する部品の寸法公差や組立て公差によって異なるとともに、内燃機関１の経時変化によって変化する場合がある。クランクシャフト１５に作用する回転抵抗の大きさが変化すると、目標燃焼停止回転数域Ａも変化する。
【０１１９】
そこで、本実施例では、ＥＣＵ１７は、クランクシャフト１５に作用する回転抵抗の大きさと相関する物理量に基づいて、目標燃焼停止回転数域Ａを補正するようにした。
【０１２０】
具体的には、ＥＣＵ１７は、内燃機関１の燃焼が停止された後の所定クランク角度範囲（例えば、燃焼停止後に最初に膨張行程を迎える気筒２の膨張行程上死点後３０〜６０°ＣＡ）における機関回転数（燃焼停止後機関回転数）に基づいて回転抵抗の大きさを推定する。
【０１２１】
内燃機関１の燃焼が停止された後は気筒２内で燃料の燃焼が行われないため、機関回転数が回転抵抗の影響のみを受けて低下することになる。よって、回転抵抗は、燃焼停止後機関回転数が低くなるほど大きく、燃焼停止後機関回転数が高くなるほど小さいとみなすことができる。
【０１２２】
但し、燃焼停止後機関回転数は、前記回転抵抗の大きさ以外の要因によっても変化する。例えば、燃焼停止後機関回転数は、点火エネルギのバラツキ、混合気の燃焼状態のバラツキ、或いは回転数制御による点火時期の変化等の要因により変化する。
【０１２３】
従って、前記した要因により燃焼停止後機関回転数が取り得る値の範囲（以下、「許容回転数領域」と称する）Ｂを予め求めておき、燃焼停止後機関回転数の変化が回転抵抗の変化に因るか否かを判別することが好ましい。
【０１２４】
図１１は、目標燃焼停止回転数域Ａの補正制御ルーチンを示すフローチャートである。この補正制御ルーチンは、ＥＣＵ１７のＲＯＭに予め記憶されているルーチンであり、ＥＣＵ１７が停止位置制御ルーチンの実行終了後に実行するルーチンである。
【０１２５】
図１１の補正制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ１７は、先ずＳ４０１で燃焼停止後機関回転数Ｎｅａｆと、クランクシャフト１５の実際の停止位置Ｐｃａを取得する。それら燃焼停止後機関回転数Ｎｅａｆと停止位置Ｐｃａは、停止位置制御ルーチンの実行途中で取得されたものである。
【０１２６】
Ｓ４０２では、ＥＣＵ１７は、燃焼停止後機関回転数Ｎｅａｆが許容回転数領域より高いか否かを判別する。具体的には、ＥＣＵ１７は、図１２において、前記燃焼停止後機関回転数Ｎｅａｆと前記停止位置Ｐｃａにより定まる点が領域Ｒ１に属するか否かを判別する。
【０１２７】
前記Ｓ４０２において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ４０３へ進み、前記許容回転数領域が高くなるように補正する。
【０１２８】
一方、前記Ｓ４０２において否定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ４０３をスキップしてＳ４０４へ進む。Ｓ４０４では、ＥＣＵ１７は、燃焼停止後機関回転数Ｎｅａｆが許容回転数領域より低いか否かを判別する。具体的には、ＥＣＵ１７は、図１２において、前記燃焼停止後機関回転数Ｎｅａｆと前記停止位置Ｐｃａにより定まる点が領域Ｒ２に属するか否かを判別する。
【０１２９】
前記Ｓ４０４において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ４０５へ進み、前記許容回転数領域が低くなるように補正する。
【０１３０】
一方、前記Ｓ４０４において否定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ４０５をスキップしてＳ４０６へ進む。Ｓ４０６では、ＥＣＵ１７は、クランクシャフト１５の実際の停止位置Ｐｃａが目標クランク角度範囲内にあるか否かを判別する。
【０１３１】
前記Ｓ４０６において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７は本ルーチンの実行を終了する。一方、前記Ｓ４０６において否定判定された場合は、ＥＣＵ１７はＳ４０７へ進む。
【０１３２】
Ｓ４０７では、ＥＣＵ１７は、前記燃焼停止後機関回転数Ｎｅａｆが許容回転数領域に属しているか否かを判別する。具体的には、ＥＣＵ１７は、図１２において前記燃焼停止後機関回転数Ｎｅａｆと前記停止位置Ｐｃａにより定まる点が許容回転数領域に属しているか否かを判別する。
【０１３３】
前記Ｓ４０７において否定判定された場合は、ＥＣＵ１７は本ルーチンの実行を終了する。一方、前記Ｓ４０７において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７はＳ４０８へ進む。
【０１３４】
Ｓ４０８では、ＥＣＵ１７は、前記停止位置Ｐｃａが目標クランク角度範囲より前であるか否かを判別する。具体的にはＥＣＵ１７は、図１２において前記燃焼停止後機関回転数Ｎｅａｆ及び前記停止位置Ｐｃａにより定まる点が領域Ｒ３に属しているか否かを判別する。
【０１３５】
前記Ｓ４０８において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１７は、Ｓ４０９へ進み、目標燃焼停止回転数域が高くなるように補正する。
【０１３６】
一方、前記Ｓ４０８において否定判定された場合（すなわち、図１２において前記燃焼
停止後機関回転数Ｎｅａｆ及び前記停止位置Ｐｃａにより定まる点が領域Ｒ４に属している場合）は、ＥＣＵ１７は、Ｓ４１０へ進み、目標燃焼停止回転数域が低くなるように補正する。
【０１３７】
以上述べたようにＥＣＵ１７が図１１の補正制御ルーチンを実行することにより、本発明にかかる推定手段及び補正手段が実現される。その結果、内燃機関１の個体差や経時変化等により回転抵抗の大きさが変化した場合であってもクランクシャフト１５を目標クランク角度範囲に停止させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】クランクシャフトの回転抵抗が一定である時の燃焼停止回転数とクランクシャフトの停止位置との相関を示す図である。
【図３】実施例１における回転数制御の実行手順を示すタイミングチャートである。
【図４】機関回転数が過渡状態にある時に燃焼停止回転数が目標燃焼停止回転数域から逸脱する第１の例を示す図である。
【図５】機関回転数が過渡状態にある時に燃焼停止回転数が目標燃焼停止回転数域から逸脱する第２の例を示す図である。
【図６】実施例１における回転数制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】基準吸入空気量と所定量△Ｔｉとの関係を示す図である。
【図８】実施例２における回転数制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】点火時期によりピークタイミングが変化する様子を示した図である。
【図１０】実施例４における回転数制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】実施例５において目標燃焼停止回転数域の補正制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】燃焼停止後機関回転数とクランクシャフトの停止位置とから定まる補正領域を規定した図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１・・・・・内燃機関
２・・・・・気筒
６・・・・・スロットル弁
７・・・・・エアフローメータ
１２・・・・点火プラグ
１５・・・・クランクシャフト
１６・・・・クランクポジションセンサ
１７・・・・ＥＣＵ
【図１】
0004802860.tif 000002
【図２】
0004802860.tif 000003
【図３】
0004802860.tif 000004
【図４】
0004802860.tif 000005
【図５】
0004802860.tif 000006
【図６】
0004802860.tif 000007
【図７】
0004802860.tif 000008
【図８】
0004802860.tif 000009
【図９】
0004802860.tif 000010
【図１０】
0004802860.tif 000011
【図１１】
0004802860.tif 000012
【図１２】
0004802860.tif 000013