(57)【要約】【課題】エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動のばらつきを小さくして、エンジン回転停止制御の精度を向上させる。【解決手段】実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるようにオルタネータ３３の負荷を制御するエンジン回転停止制御の開始前に、エンジン１１のコンプレッションに影響を与える吸気管圧力Ｐm を所定の許容範囲内に制御する吸気管圧力調整処理を実行し、この吸気管圧力調整処理によって吸気管圧力Ｐm が許容範囲内に制御された後に、エンジン回転停止制御を実行することで、吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御して吸気管圧力Ｐm のばらつきを小さくした状態（コンプレッションのばらつきを小さくした状態）で、エンジン回転停止制御を実行する。これにより、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動のばらつきを小さくして、停止クランク角のばらつきを小さくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転が目標停止クランク角で停止するようにエンジン回転挙動の目標軌道を算出する目標軌道算出手段と、エンジン停止要求に応じてエンジン回転を停止させる際に実エンジン回転挙動を前記目標軌道に合わせるように発電機の負荷を制御するエンジン回転停止制御を実行する停止制御手段とを備えたエンジン回転停止制御装置において、
前記エンジン回転停止制御の開始前に、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動の変動要因となる制御パラメータを所定の許容範囲内に制御する制御パラメータ調整手段を備え、
前記停止制御手段は、前記制御パラメータ調整手段により前記制御パラメータが前記許容範囲内に制御された後に、前記エンジン回転停止制御を実行することを特徴とするエンジン回転停止制御装置。
【請求項２】
前記制御パラメータ調整手段は、エンジンのコンプレッションに影響を与える制御パラメータを前記許容範囲内に制御することを特徴とする請求項１に記載のエンジン回転停止制御装置。
【請求項３】
前記制御パラメータ調整手段は、前記コンプレッションに影響を与える制御パラメータとして吸気管圧力又は吸入空気量を前記許容範囲内に制御することを特徴とする請求項２に記載のエンジン回転停止制御装置。
【請求項４】
前記制御パラメータ調整手段は、スロットルバルブ、可変バルブタイミング装置、可変バルブリフト装置、パージ制御弁、アイドル回転速度制御弁、タンブル制御弁、スワール制御弁のうちの少なくとも１つを制御して吸気管圧力又は吸入空気量を前記許容範囲内に制御することを特徴とする請求項３に記載のエンジン回転停止制御装置。
【請求項５】
前記制御パラメータ調整手段は、吸気管圧力又は吸入空気量が前記許容範囲の上限値よりも大きい場合に前記スロットルバルブの開度を小さくして吸気管圧力又は吸入空気量を前記許容範囲内に制御することを特徴とする請求項４に記載のエンジン回転停止制御装置。
【請求項６】
前記制御パラメータ調整手段は、前記制御パラメータを前記許容範囲内に制御する際にエンジン回転速度の変動を抑制するように他の制御パラメータを補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジン回転停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン回転停止位置（停止クランク角）を制御する機能を備えたエンジン回転停止制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、特許文献１（特開２００８−２１５２３０号公報）に記載されているように、エンジン自動停止・始動システム（アイドルストップシステム）を搭載した車両では、再始動性を向上させるために、エンジン停止時（アイドルストップ時）にエンジン回転停止位置（停止クランク角）を始動に適したクランク角範囲に制御することを目的として、エンジン回転が目標停止クランク角で停止するまでの回転挙動を目標軌道として算出し、エンジン回転を停止させる際に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように発電機（オルタネータ）の負荷トルクを制御するエンジン回転停止制御を行うようにしたものがある。具体的には、実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように発電機の要求負荷トルクを算出し、発電機の負荷トルク特性（発電指令値とエンジン回転速度と負荷トルクとの関係）を用いて、現在のエンジン回転速度と要求負荷トルクに応じた発電指令値を算出し、この発電指令値で発電機の発電制御電流（フィールド電流）を制御して発電機の負荷トルクを制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１５２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジン回転停止制御の際に、エンジン回転速度が発電機の発電限界回転速度以下に低下すると、発電機の負荷トルクがほとんど発生しなくなる（図３参照）。このような回転速度領域では、発電機の負荷トルクの影響をほとんど受けずにエンジン回転速度が低下してエンジン回転が停止するため、所定の基準タイミング（例えばＴＤＣ）を通過する際のエンジン回転速度に応じた停止クランク角でエンジン回転が停止する。
【０００５】
このような特性に着目して、本出願人は、基準タイミングのエンジン回転速度（基準タイミングを通過する際のエンジン回転速度）と停止クランク角との関係を用いて、停止クランク角が目標停止クランク角となる基準タイミングのエンジン回転速度を基準回転速度として求め、この基準回転速度を初期値としてクランク角を溯る方向に目標軌道を設定して、エンジン回転を停止させる際に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように発電機の負荷トルクを制御することで、実エンジン回転速度が基準回転速度を通過するように制御するエンジン回転停止制御を研究しているが、その研究過程で次のような新たな課題が判明した。
【０００６】
図８に示すように、エンジン回転停止制御を実行する際の吸気管圧力が異なると、コンプレッション（例えば圧縮時の筒内圧力）が変化して、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動が変化するため、基準タイミングのエンジン回転速度と停止クランク角との関係が変化する。このため、エンジン回転停止制御を実行する際の吸気管圧力のばらつきが大きい（コンプレッションのばらつきが大きい）と、実エンジン回転速度が基準回転速度（例えば３７０ｒｐｍ）を通過するように制御しても、停止クランク角のばらつきが大きくなって、エンジン回転停止制御の精度が低下するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動のばらつきを小さくして、エンジン回転停止制御の精度を向上させることができるエンジン回転停止制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、エンジン回転が目標停止クランク角で停止するようにエンジン回転挙動の目標軌道を算出する目標軌道算出手段と、エンジン停止要求に応じてエンジン回転を停止させる際に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるように発電機の負荷を制御するエンジン回転停止制御を実行する停止制御手段とを備えたエンジン回転停止制御装置において、エンジン回転停止制御の開始前に、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動の変動要因となる制御パラメータを所定の許容範囲内に制御する制御パラメータ調整手段を備え、停止制御手段は、制御パラメータ調整手段により制御パラメータが許容範囲内に制御された後に、エンジン回転停止制御を実行するようにしたものである。
【０００９】
この構成では、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動の変動要因となる制御パラメータを許容範囲内に制御して、制御パラメータのばらつきを小さくした状態（制御パラメータをほぼ一定にした状態）で、エンジン回転停止制御を実行することができる。これにより、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動のばらつきを小さくすることができるため、停止クランク角のばらつきを小さくすることができ、エンジン回転停止制御の精度を向上させることができる。
【００１０】
具体的には、請求項２のように、エンジンのコンプレッションに影響を与える制御パラメータを許容範囲内に制御するようにすると良い。このようにすれば、コンプレッション（例えば圧縮時の筒内圧力）に影響を与える制御パラメータのばらつきを小さくして、コンプレッションのばらつきを小さくすることができ、これにより、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動のばらつきを小さくすることができる。
【００１１】
この場合、請求項３のように、コンプレッションに影響を与える制御パラメータとして吸気管圧力又は吸入空気量を許容範囲内に制御するようにすると良い。吸気管圧力や吸入空気量が変化すると、筒内充填空気量が変化してコンプレッションが変化するため、吸気管圧力や吸入空気量を許容範囲内に制御すれば、吸気管圧力や吸入空気量のばらつきを小さくして、コンプレッションのばらつきを小さくすることができる。
【００１２】
また、請求項４のように、スロットルバルブ、可変バルブタイミング装置、可変バルブリフト装置、パージ制御弁、アイドル回転速度制御弁、タンブル制御弁、スワール制御弁のうちの少なくとも１つを制御して吸気管圧力又は吸入空気量を許容範囲内に制御するようにしても良い。スロットルバルブ、可変バルブタイミング装置、可変バルブリフト装置、パージ制御弁、アイドル回転速度制御弁、タンブル制御弁、スワール制御弁等を制御すれば、吸気管圧力や吸入空気量を変化させることができるため、吸気管圧力や吸入空気量を許容範囲内に制御することができる。
【００１３】
この場合、例えば、請求項５のように、吸気管圧力又は吸入空気量が許容範囲の上限値よりも大きい場合にスロットルバルブの開度を小さくして吸気管圧力又は吸入空気量を許容範囲内に制御するようにしても良い。吸気管圧力や吸入空気量が許容範囲の上限値よりも大きい場合にスロットル開度（スロットルバルブの開度）を小さくすれば、吸気管圧力や吸入空気量を低下させて許容範囲内に制御することができる。
【００１４】
ところで、エンジン回転停止制御の開始前に、制御パラメータ（例えば吸気管圧力や吸入空気量）を許容範囲内に制御すると、その制御パラメータ（例えば吸気管圧力や吸入空気量）の変化によってエンジン回転速度が変動してしまう可能性がある。
【００１５】
そこで、請求項６のように、制御パラメータを許容範囲内に制御する際にエンジン回転速度の変動を抑制するように他の制御パラメータを補正するようにしても良い。このようにすれば、制御パラメータ（例えば吸気管圧力や吸入空気量）の変化によるエンジン回転速度の変動を他の制御パラメータ（例えば点火時期）の補正によって抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の一実施例におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は目標軌道の算出方法を説明する図である。
【図３】図３はオルタネータ負荷特性を説明する図である。
【図４】図４はエンジン回転停止制御時の見掛上のオルタネータ負荷特性を説明する図である。
【図５】図５（ａ）は基準負荷トルクＴref(Ne(i))＝０に設定してエンジン回転停止制御を行った比較例を説明するタイムチャートであり、図５（ｂ）は基準負荷トルクＴref(Ne(i))を最大負荷の半分に設定してエンジン回転停止制御を行った実施例を説明するタイムチャートである。
【図６】図６はエンジンＥＣＵのエンジン回転停止制御機能を説明するブロック図である。
【図７】図７は負荷トルク特性のマップの一例を概略的に示す図である。
【図８】図８は停止クランク角のばらつきが大きくなる不具合を説明するための図である。
【図９】図９は吸気管圧力調整処理を説明するタイムチャートである。
【図１０】図１０は目標軌道算出ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は吸気管圧力調整ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１２】図１２はエンジン回転停止制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の構成を概略的に説明する。
エンジン１１の吸気ポート１２に接続された吸気管１３の途中には、スロットルバルブ１４が設けられ、このスロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）がスロットル開度センサ１５によって検出される。また、スロットルバルブ１４の下流側には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１８が設けられ、各気筒の吸気ポート１２の近傍には、それぞれ吸気ポート１２に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１９が取り付けられている。
【００１８】
一方、エンジン１１の排気ポート２０に接続された排気管２１の途中には、排気ガス浄化用の触媒２２が設置されている。エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２３が設けられている。エンジン１１のクランク軸２４に取り付けられたシグナルロータ２５の外周に対向してクランク角センサ２６が設置され、このクランク角センサ２６からシグナルロータ２５の回転に同期して所定クランク角毎（例えば３０℃Ａ毎）にクランクパルス信号が出力される。また、エンジン１１のカム軸２７に取り付けられたシグナルロータ２８の外周に対向してカム角センサ２９が設置され、このカム角センサ２９からシグナルロータ２８の回転に同期して所定のカム角でカムパルス信号が出力される。
【００１９】
また、オルタネータ３３（発電機）には、クランク軸２４に連結されたクランクプーリ３４の回転がベルト３５を介して伝達される。これにより、エンジン１１の動力でオルタネータ３３が回転駆動されて発電するようになっている。このオルタネータ３３の発電制御電流（フィールド電流）をデューティ制御することで、オルタネータ３３の負荷を制御することができる。
【００２０】
上述した各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「エンジンＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このエンジンＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて、燃料噴射弁１９の燃料噴射量や燃料噴射時期、点火プラグ３１の点火時期を制御すると共に、エンジン運転中に所定の自動停止条件（例えばアクセル全閉、ブレーキ操作中、アイドル運転中等の条件）が成立してエンジン停止要求が発生したときに、燃焼（燃料噴射及び／又は点火）を停止させてエンジン回転を停止させるアイドルストップを実行し、このアイドルストップによるエンジン回転停止中（アイドルストップ中）に運転者が車両発進のための準備操作（ブレーキ解除、シフトレバーのドライブレンジへの操作等）や発進操作（アクセル踏み込み等）が行われたとき、或は車載機器の制御システムからの始動要求が発生したときに、所定の自動始動条件が成立してスタータ（図示せず）に通電してエンジン１１をクランキングして再始動させる。
【００２１】
更に、エンジンＥＣＵ３０は、後述する図１０乃至図１２の各ルーチンを実行することで、エンジン回転が目標停止クランク角で停止するようにエンジン回転挙動の目標軌道を算出する目標軌道算出手段として機能すると共に、エンジン停止要求に応じてエンジン回転を停止させる際に実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるようにオルタネータ３３の負荷を制御するエンジン回転停止制御を実行する停止制御手段として機能する。
【００２２】
エンジン回転停止制御の際に、エンジン回転速度がオルタネータ３３の発電限界回転速度以下に低下すると、オルタネータ３３の負荷トルクがほとんど発生しなくなる（図３参照）。このような回転速度領域では、オルタネータ３３の負荷トルクの影響をほとんど受けずにエンジン回転速度が低下してエンジン回転が停止するため、所定の基準タイミングを通過する際のエンジン回転速度に応じた停止クランク角でエンジン回転が停止する。ここで、基準タイミングは、エンジン回転速度がオルタネータ３３の発電限界回転速度以下の回転速度領域でクランク角が所定位置（例えばＴＤＣ）となるタイミングである。
【００２３】
このような特性に着目して、本実施例では、基準タイミングのエンジン回転速度（基準タイミングを通過する際のエンジン回転速度）と停止クランク角との関係を用いて、停止クランク角が目標停止クランク角となる基準タイミングのエンジン回転速度を基準回転速度として求め、目標軌道は、この基準回転速度に至るまでのクランク角と目標エンジン回転速度との関係を所定クランク角間隔で算出してテーブル（図示せず）に割り付けたものである。この目標軌道は、例えば、ロストルクを考慮したエネルギ保存則の関係式を用いて、基準回転速度を初期値としてクランク角を溯る方向に所定クランク角Δθ毎（例えばＴＤＣ毎）に算出される（図２参照）。
【００２４】
エネルギ保存則の関係式は次式で表される。
Ｎe(i+1)2 ＝Ｎe(i)2 ＋２／Ｊ×｛Ｔloss( θ(i) ) −Ｔref(Ne(i))｝×Δθ
ここで、Ｎe(i+1)は、現時点(i) よりも所定クランク角Δθ前の時点(i+1) のエンジン回転速度であり、Ｎe(i)は現時点(i) のエンジン回転速度である。また、Ｊはエンジン１１の慣性モーメントである。Ｔloss( θ(i) ）は、現時点(i) のクランク角θ(i) におけるポンピングロスとフリクションロスを合計したロストルクであり、予め設定されたマップ等を用いて現時点(i) のクランク角θ(i) に応じたロストルクＴloss( θ(i) ）が算出される。Ｔref(Ne(i))は現時点(i) のエンジン回転速度Ｎe(i)におけるオルタネータ３３の基準負荷トルクである。
【００２５】
上記エネルギ保存則の関係式において、「Ｔloss( θ(i) ）−Ｔref(Ne(i))」は、ポンピングロスとフリクションロスとオルタネータ３３の基準負荷トルクＴref(Ne(i))を合計したロストルクに相当する。
【００２６】
本実施例では、オルタネータ３３の基準負荷トルクＴref(Ne(i))は、図３に示すようにオルタネータ３３の制御可能な最大負荷の半分（１／２）に設定されている。このようにすれば、オルタネータ３３は、モータジェネレータとは異なり、アシストトルクを出力できないという事情があっても、仮想的にオルタネータ３３の負荷トルクを正負両方向に制御することが可能となり（基準負荷Ｔref 以下の負荷トルクを仮想的に負の負荷トルクとし、基準負荷Ｔref 以上の負荷トルクを正の負荷トルクとしてオルタネータ３３の負荷トルクを制御することが可能となり）、目標軌道へのエンジン回転挙動の追従性を向上することができる。
【００２７】
尚、オルタネータ３３の基準負荷トルクＴref(Ne(i))は、最大負荷の半分（１／２）に限定されず、例えば、最大負荷の１／３、１／４、２／３、３／４等であっても良く、要は、オルタネータ３３の制御可能な最大負荷よりも小さく、０よりも大きい適宜の負荷を基準負荷トルクＴref(Ne(i))に設定すれば良い。
０＜Ｔref(Ne(i))＜最大負荷
【００２８】
図５（ａ）は、基準負荷トルクＴref(Ne(i))＝０に設定してエンジン回転停止制御を行った比較例を示している。この比較例では、オルタネータ３３の負荷トルクを正方向にしか制御できないため、実エンジン回転挙動がオーバーシュートした場合は、実エンジン回転挙動を目標軌道に一致させることができなくなる。
【００２９】
これに対して、本実施例のように、オルタネータ３３の基準負荷トルクＴref(Ne(i))を最大負荷よりも小さい適宜の負荷に設定すれば、図４に示すように、仮想的にオルタネータ３３の負荷トルクを正負両方向に制御することが可能となるため、図５（ｂ）に示すように、実回転挙動がオーバーシュートした場合でも、実回転挙動を目標軌道に一致させることができる。
【００３０】
更に、本実施例では、図６に示すように、目標軌道を算出する際に、オルタネータ３３の基準負荷トルクＴref(Ne(i))に応じた目標軌道を算出し、エンジン回転停止制御中は、エンジン回転速度Ｎe(i)に応じた基準負荷トルクＴref(Ne(i))を算出すると共に、現時点(i) のクランク角θ(i) における目標エンジン回転速度と実エンジン回転速度との偏差を小さくするようにベース負荷トルクを算出して、このベース負荷トルクに基準負荷トルクＴref(Ne(i))を加算して要求負荷トルクＴalt を求める（実際には、この要求負荷トルクＴalt にプーリ比Ｒatioを乗算して要求軸トルクＴalt.final に変換する）。
【００３１】
この後、図７に示すオルタネータ３３の負荷トルク特性を用いて、オルタネータ３３の要求負荷トルクＴalt （要求軸トルクＴalt.final ）とエンジン回転速度Ｎe （又はエンジン回転速度Ｎe にプーリ比Ｒatioを乗算して求めたオルタネータ３３の回転速度Ｎalt ）に応じた発電指令値（デューティＤuty ）を算出する。この際、要求負荷トルクＴalt とエンジン回転速度Ｎe （又はオルタネータ３３の回転速度Ｎalt ）から発電指令値（デューティＤuty ）を直接算出するようにしても良いが、要求負荷トルクＴalt とエンジン回転速度Ｎe （又はオルタネータ３３の回転速度Ｎalt ）から要求フィールド電流（要求励磁電流）を算出し、この要求フィールド電流から発電指令値（デューティＤuty ）を算出するようにしても良い。
【００３２】
尚、図７に示す負荷トルク特性は、オルタネータ３３の出力電圧が所定値（例えば１３．５Ｖ）で一定の場合の特性であり、出力電圧毎に同様の特性が設定されている。この発電指令値（デューティＤuty ）に基づいてオルタネータ３３の発電制御電流（フィールド電流）を制御してオルタネータ３３の負荷トルクを制御する。
【００３３】
このようなオルタネータ３３の負荷トルクの制御を、エンジン回転速度がオルタネータ３３の発電限界回転速度Ｎelow（図３参照）以下に低下するまで所定クランク角間隔で周期的に実行することで、実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるようにオルタネータ３３の負荷トルクをフィードバック制御するエンジン回転停止制御を行う。
【００３４】
エンジン回転停止制御の際に、エンジンＥＣＵ３０は、所定クランク角周期で発電指令値を演算し、この発電指令値をＣＡＮ（Controller Area Network ）通信等により所定時間周期で電源系ＥＣＵ３６（図１参照）に送信する。更に、電源系ＥＣＵ３６は、受信した発電指令値をＬＩＮ（Local Interconnect Network）通信等により所定時間周期でオルタネータ３３に送信する。
【００３５】
ところで、図８に示すように、エンジン回転停止制御を実行する際の吸気管圧力Ｐm が変化すると、コンプレッション（例えば圧縮時の筒内圧力）が変化して、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動が変化するため、基準タイミングのエンジン回転速度と停止クランク角との関係が変化する。このため、エンジン回転停止制御を実行する際の吸気管圧力Ｐm のばらつきが大きい（コンプレッションのばらつきが大きい）と、実エンジン回転速度が基準回転速度（例えば３７０ｒｐｍ）を通過するように制御しても、停止クランク角のばらつきが大きくなって、エンジン回転停止制御の精度が低下する。
【００３６】
この対策として、本実施例では、エンジン回転停止制御の開始前に、エンジン１１のコンプレッションに影響を与える吸気管圧力Ｐm （エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動の変動要因となる制御パラメータ）を所定の許容範囲内に制御する吸気管圧力調整処理を実行し、この吸気管圧力調整処理によって吸気管圧力Ｐm が許容範囲内に制御された後に、エンジン回転停止制御を実行することで、吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御して吸気管圧力Ｐm のばらつきを小さくして吸気管圧力Ｐm をほぼ一定にした状態（コンプレッションのばらつきを小さくしてコンプレッションをほぼ一定にした状態）で、エンジン回転停止制御を実行する。
【００３７】
具体的には、図９に示すように、エンジン運転中にエンジン停止要求（アイドルストップ要求）が発生してエンジン停止要求フラグが「１」にセットされた時点ｔ1 で、吸気管圧力Ｐm が許容範囲（例えばアイドル運転時の吸気管圧力Ｐm の変動範囲）内であるか否かを判定し、吸気管圧力Ｐm が許容範囲外であれば、吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御する吸気管圧力調整処理を実行する。例えば、吸気管圧力Ｐm が許容範囲の上限値よりも高い場合には、スロットル開度を小さくして吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御し、吸気管圧力Ｐm が許容範囲の下限値よりも低い場合には、スロットル開度を大きくして吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御する。
【００３８】
その後、この吸気管圧力調整処理によって吸気管圧力Ｐm が許容範囲内に制御された時点ｔ2 で、燃料カット要求フラグを「１」にセットして、燃料噴射を停止する燃料カットを実行することで、エンジン１１の燃焼を停止させると共に、エンジン回転停止制御許可フラグを「１」にセットして、実エンジン回転挙動を目標軌道に合わせるようにオルタネータ３３の負荷を制御するエンジン回転停止制御を実行する。
【００３９】
以上説明した本実施例のエンジン回転停止制御は、エンジンＥＣＵ３０によって図１０乃至図１２の各ルーチンに従って実行される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。
【００４０】
［目標軌道算出ルーチン］
図１０に示す目標軌道算出ルーチンは、エンジンＥＣＵ３０の電源オン中に所定周期（所定クランク角周期）で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、目標軌道算出完了フラグが目標軌道の算出前を意味する「０」にセットされているか否かを判定し、この目標軌道算出完了フラグが目標軌道算出完了を意味する「１」にセットされていれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００４１】
一方、このステップ１０１で、目標軌道算出完了フラグ＝０（目標軌道の算出前）と判定されれば、ステップ１０２に進み、ロストルクＴloss( θ(i) ）とオルタネータ３３の基準負荷トルクＴref(Ne(i))を用いて、次式で表されるエネルギ保存則の関係式を用いて次の時点(i+1) の目標エンジン回転速度Ｎe(i+1)の二乗を算出する。
【００４２】
Ｎe(i+1)2 ＝Ｎe(i)2 ＋２／Ｊ×｛Ｔloss( θ(i) ）−Ｔref(Ne(i))｝×Δθ
ここで、Ｊはエンジン１１の慣性モーメント、Ｔloss( θ(i) ）は、ポンピングロスとフリクションロスを合計したロストルクであり、予め設定されたマップ等を用いて、現時点(i) のクランク角θ(i) に応じたロストルクＴloss( θ(i) ）を算出する。
【００４３】
上記エネルギ保存則の関係式において、「Ｔloss( θ(i) ）−Ｔref(Ne(i))」は、ポンピングロスとフリクションロスとオルタネータ３３の基準負荷トルクＴref(Ne(i))を合計したロストルクに相当する。
【００４４】
初期値は、ｉ＝０、θ(0) ＝基準タイミングのクランク角、Ｎe(0)＝基準回転速度である。この基準回転速度Ｎe(0)は、停止クランク角が目標停止クランク角となる基準タイミングのエンジン回転速度である。目標軌道は、基準回転速度Ｎe(0)を初期値としてクランク角を溯る方向に所定クランク角Δθ毎（例えばＴＤＣ毎）に算出する。
【００４５】
この後、ステップ１０３に進み、目標エンジン回転速度Ｎe(i+1)の二乗がエンジン回転停止制御を実行可能な最大エンジン回転速度Ｎemaxの二乗を越えたか否かを判定し、まだ最大エンジン回転速度Ｎemaxの二乗を越えていなければ、ステップ１０４に進み、目標軌道算出完了フラグを「０」に維持する（セットし直す）。
【００４６】
この後、ステップ１０６に進み、目標エンジン回転速度Ｎe(i+1)の二乗の平方根を算出して目標エンジン回転速度Ｎe(i+1)を求め、これを目標軌道のテーブル（図示せず）に割り付けて、本ルーチンを終了する。尚、エンジンＥＣＵ３０の演算負荷を低減するため、エンジン回転速度の二乗をそのままテーブルに割り付けても良い。目標軌道のテーブルは、エンジンＥＣＵ３０のメモリに記憶される。
【００４７】
以上のような処理を繰り返して、基準回転速度Ｎe(0)を初期値としてクランク角を溯る方向に所定クランク角毎（例えばＴＤＣ毎）に目標エンジン回転速度Ｎe(i+1)の二乗を算出して目標軌道のテーブルに目標エンジン回転速度Ｎe(i+1)を割り付ける処理を繰り返す。そして、上記ステップ１０３で、目標エンジン回転速度Ｎe(i+1)の二乗がエンジン回転停止制御を実行可能な最大エンジン回転速度Ｎemaxの二乗を越えたと判定された時点で、ステップ１０５に進み、目標軌道算出完了フラグを目標軌道算出完了を意味する「１」にセットして、ステップ１０６に進み、最後の目標エンジン回転速度Ｎe(i+1)の二乗の平方根を算出して目標エンジン回転速度Ｎe(i+1)を求め、これを目標軌道のテーブルに割り付けて、本ルーチンを終了する。
【００４８】
［吸気管圧力調整ルーチン］
図１１に示す吸気管圧力調整ルーチンは、エンジンＥＣＵ３０の電源オン中に所定周期（所定クランク角周期）で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう制御パラメータ調整手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、エンジン停止要求（アイドルストップ要求）が発生したか否かを判定し、エンジン停止要求が発生していなければ、ステップ２０６に進み、燃料カット要求フラグを「０」に維持すると共に、エンジン回転停止制御許可フラグを「０」に維持したまま、本ルーチンを終了する。
【００４９】
その後、上記ステップ２０１で、エンジン停止要求が発生したと判定された時点で、ステップ２０２に進み、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力Ｐm が許容範囲内であるか否かを判定する。ここで、許容範囲は、例えば、アイドル運転時の吸気管圧力Ｐm の変動範囲に設定されている。
【００５０】
このステップ２０２で、吸気管圧力Ｐm が許容範囲内であると判定された場合には、ステップ２０７に進み、燃料カット要求フラグを「１」にセットすると共に、エンジン回転停止制御許可フラグを「１」にセットして、本ルーチンを終了する。
【００５１】
一方、上記ステップ２０２で、吸気管圧力Ｐm が許容範囲内ではない（吸気管圧力Ｐm が許容範囲外である）と判定された場合には、ステップ２０３に進み、スロットル開度を制御して吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御する吸気管圧力調整処理を実行する。例えば、吸気管圧力Ｐm が許容範囲の上限値よりも高い場合には、吸気管圧力Ｐm と許容範囲の上限値との差に応じた減少補正量だけスロットル開度を小さくして、吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御する。一方、吸気管圧力Ｐm が許容範囲の下限値よりも低い場合には、許容範囲の下限値と吸気管圧力Ｐm との差に応じた増量補正量だけスロットル開度を大きくして、吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御する。
【００５２】
この後、ステップ２０４に進み、吸気管圧力Ｐm の変化によるエンジン回転速度の変動を抑制するように点火時期（又はオルタネータ３３の負荷）を補正する。この場合、例えば、スロットル開度の変化量に応じた補正量だけ点火時期（又はオルタネータ３３の負荷）を補正する。
【００５３】
この後、ステップ２０５に進み、吸気管圧力Ｐm が許容範囲内であるか否かを判定し、まだ吸気管圧力Ｐm が許容範囲外であると判定されれば、ステップ２０６に進み、燃料カット要求フラグを「０」に維持すると共に、エンジン回転停止制御許可フラグを「０」に維持したまま、本ルーチンを終了する。
【００５４】
その後、上記ステップ２０５で、吸気管圧力Ｐm が許容範囲内であると判定された時点で、ステップ２０７に進み、燃料カット要求フラグを「１」にセットすると共に、エンジン回転停止制御許可フラグを「１」にセットして、本ルーチンを終了する。
【００５５】
［エンジン回転停止制御ルーチン］
図１２に示すエンジン回転停止制御ルーチンは、エンジンＥＣＵ３０の電源オン中に所定周期（所定クランク角周期）で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ３０１で、エンジン回転停止制御許可フラグがエンジン回転停止制御の許可を意味する「１」にセットされているか否かを判定し、エンジン回転停止制御許可フラグが「０」であれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００５６】
その後、上記ステップ３０１で、エンジン回転停止制御許可フラグ＝１と判定された時点で、ステップ３０２に進み、現在のクランク角θとエンジン回転速度Ｎe を算出する。この後、ステップ３０３に進み、現在のクランク角θがオルタネータ３３の負荷トルクの制御タイミング（例えばＴＤＣ）であるか否かを判定し、オルタネータ３３の負荷トルクの制御タイミングでなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００５７】
上記ステップ３０３で、現在のクランク角θがオルタネータ３３の負荷トルクの制御タイミングであると判定されれば、ステップ３０４に進み、現在のエンジン回転速度Ｎe がエンジン回転停止制御を実行可能な最大エンジン回転速度Ｎemaxよりも低いか否かを判定し、現在のエンジン回転速度Ｎe が最大エンジン回転速度Ｎemax以上であれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００５８】
その後、上記ステップ３０４で、現在のエンジン回転速度Ｎe が最大エンジン回転速度Ｎemaxよりも低いと判定されれば、ステップ３０５に進み、エンジン１１が燃焼中であるか否かを判定する。このステップ３０５で、エンジン停止要求が発生した直後でエンジン１１がまだ燃焼中であると判定されれば、ステップ３０６に進み、エンジン回転停止制御を開始する際のオルタネータ３３の要求負荷トルクＴalt を初期値（例えば基準負荷トルクＴref(Ne) ）に設定する。
Ｔalt ＝Ｔref(Ne)
【００５９】
その後、上記ステップ３０５で、エンジン１１の燃焼が停止したと判定された場合には、ステップ３０７に進み、目標軌道のテーブルを参照して、今回の制御タイミングに対応した目標エンジン回転速度Ｎetg を求める。ここで、車両がＭＴ車（マニュアルミッション車）の場合は、クラッチが開放状態かどうかを判断し、クラッチ開放・継合状態に応じた目標軌道を選択するようにしても良い。
【００６０】
この後、ステップ３０８に進み、現在のエンジン回転速度Ｎe と目標エンジン回転速度Ｎetg とオルタネータ３３の基準負荷トルクＴref(Ne) を用いて、次式により要求負荷トルクＴalt を算出する。
【００６１】
【数１】
2012082695.tif 000003
【００６２】
ここで、Ｊはエンジン１１の慣性モーメント、Ｋはフィードバックゲイン、Δθはクランク角変化量である。
この後、ステップ３０９に進み、要求負荷トルクＴalt にプーリ比Ｒatioを乗算して、オルタネータ３３の要求軸トルクＴalt.final に変換する。
【００６３】
この後、ステップ３１０に進み、バッテリ電圧を検出した後、ステップ３１１に進み、バッテリ電圧毎に作成された複数の負荷トルク特性マップ（図７参照）の中から、現在のバッテリ電圧に対応する負荷トルク特性マップを選択して、現在の要求負荷トルクＴalt （要求軸トルクＴalt.final ）とエンジン回転速度Ｎe （又はオルタネータ３３の回転速度Ｎalt ）に応じた発電指令値（デューティＤuty ）を算出する。
【００６４】
以上説明した本実施例では、エンジン回転停止制御の開始前に、エンジン１１のコンプレッションに影響を与える吸気管圧力Ｐm を所定の許容範囲内に制御する吸気管圧力調整処理を実行し、この吸気管圧力調整処理によって吸気管圧力Ｐm が許容範囲内に制御された後に、エンジン回転停止制御を実行するようにしたので、吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御して吸気管圧力Ｐm のばらつきを小さくして吸気管圧力Ｐm をほぼ一定にした状態（コンプレッションのばらつきを小さくしてコンプレッションをほぼ一定にした状態）で、エンジン回転停止制御を実行することができる。これにより、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動のばらつきを小さくして、基準タイミングのエンジン回転速度と停止クランク角との関係が大きく変化することを防止できるため、停止クランク角のばらつきを小さくすることができ、エンジン回転停止制御の精度を向上させることができる。
【００６５】
ところで、エンジン回転停止制御の開始前に、吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御すると、吸気管圧力Ｐm の変化によってエンジン回転速度が変動してしまう可能性がある。
そこで、本実施例では、吸気管圧力Ｐm を許容範囲内に制御する際にエンジン回転速度の変動を抑制するように点火時期（又はオルタネータ３３の負荷）を補正するようにしたので、吸気管圧力Ｐm の変化によるエンジン回転速度の変動を点火時期（又はオルタネータ３３の負荷）の補正によって抑制することができる。
【００６６】
尚、上記実施例では、吸気管圧力調整処理の際に、スロットルバルブを制御して吸気管圧力を許容範囲内に制御するようにしたが、これに限定されず、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミング（開閉時期）を調整する可変バルブタイミング装置、吸気バルブや排気バルブのリフト量を調整する可変バルブリフト装置、エバポガスのパージ流量を調整するパージ制御弁、アイドル回転速度を調整するアイドル回転速度制御弁、タンブル流の強度を調整するタンブル制御弁、スワール流の強度を調整するスワール制御弁のうちの１つを制御して吸気管圧力を許容範囲内に制御するようにしても良い。更に、スロットルバルブ、可変バルブタイミング装置、可変バルブリフト装置、パージ制御弁、アイドル回転速度制御弁、タンブル制御弁、スワール制御弁のうちの２つ又は３つ以上を制御して吸気管圧力を許容範囲内に制御するようにしても良い。
【００６７】
また、上記実施例では、コンプレッションに影響を与える制御パラメータとして吸気管圧力を許容範囲内に制御するようにしたが、吸入空気量を許容範囲内に制御するようにしても良く、このようにしても、吸入空気量のばらつきを小さくして、コンプレッションのばらつきを小さくすることができる。
【００６８】
また、本発明は、吸気管圧力や吸入空気量に限定されず、吸気管圧力や吸入空気量以外で、コンプレッションに影響を与える制御パラメータや、エンジン回転が停止する際のエンジン回転挙動の変動要因となる制御パラメータを許容範囲内に制御するようにしても良い。
【００６９】
また、本発明は、図１に示すような吸気ポート噴射式エンジンに限定されず、筒内噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。
【００７０】
更に、本発明の適用範囲は、車両の動力源としてエンジンのみを備えた一般的な車両に限定されず、車両の動力源としてエンジンとモータを備えたハイブリッド車に本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【００７１】
１１…エンジン（内燃機関）、１３…吸気管、１４…スロットルバルブ、１８…吸気管圧力センサ、１９…燃料噴射弁、２１…排気管、３０…エンジンＥＣＵ（目標軌道算出手段，停止制御手段，制御パラメータ調整手段）、３３…オルタネータ（発電機）
【図１】
2012082695.tif 000004
【図２】
2012082695.tif 000005
【図３】
2012082695.tif 000006
【図４】
2012082695.tif 000007
【図５】
2012082695.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2012082695.tif 000012
【図１０】
2012082695.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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