(57)【要約】【課題】エンジン停止に際し、回転軸を所定の回転位置で停止させる制御を、エンジン回転速度が比較的高い状態から開始すること。【解決手段】エンジン1は各インジェクタ32から供給される燃料を燃焼させてシャフト3を回転させるレシプロエンジンである。スロットル装置7は、エンジン停止に際し、シャフト3の回転を調整するために使用される。ＥＣＵ50は、各インジェクタ32により燃料カットしてから回転速度センサ45で検出される回転速度が所定の目標回転速度となるようにスロットル装置7を制御することでシャフト3を所定のクランク位置に停止させる。ＥＣＵ50は、燃料カット後に検出される回転速度として、複数の気筒2のうち燃料供給を最後に終える一つの気筒2における膨張ＢＤＣ後に対応する特定のクランク位置から所定角度回転されるまでにかかる経過時間を計測し、その経過時間から回転速度を算出して取り込む。【選択図】        図１
2016113905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転軸を所定の回転位置に停止させるように制御するエンジンの回転停止位置制御装置であって、
前記エンジンは、燃焼室を有する複数の気筒を含むレシプロエンジンであり、燃料供給手段により供給される燃料を前記燃焼室で燃焼させることにより前記回転軸を回転させるように構成されることと、
前記燃料供給手段は、前記各気筒毎に燃料を供給するように構成されることと、
前記エンジンに負荷を与えることで前記回転軸の回転を調整するための回転調整手段と、
前記回転軸の回転速度を検出するための回転速度検出手段と、
前記回転軸を前記所定の回転位置に停止させるために、前記燃料供給手段による前記各気筒への燃料の供給を停止させてから前記回転速度検出手段により検出される回転速度が所定の目標回転速度となるように前記回転調整手段を制御する制御手段と
を備えたエンジンの回転停止位置制御装置において、
前記制御手段は、前記燃料供給手段による前記各気筒への燃料の供給を停止させてから前記回転速度検出手段により検出される回転速度として、前記複数の気筒のうち前記燃料の供給を最後に終える一つの気筒における膨張下死点後に対応する前記回転軸の特定の回転位置から所定角度回転されるまでにかかる経過時間を計測し、その経過時間から前記回転軸の回転速度を算出することを特徴とするエンジンの回転停止位置制御装置。
【請求項２】
前記燃料の供給を最後に終える一つの気筒を、前記複数の気筒の中の特定の気筒に固定したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの回転停止位置制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記燃料供給手段による燃料の供給を停止させてから前記回転速度検出手段により検出される回転速度の前記所定の目標回転速度に対する偏差を算出し、前記偏差に応じて前記回転調整手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの回転停止位置制御装置。
【請求項４】
前記各燃焼室の中の圧力を検出するための筒内圧検出手段と、
前記筒内圧検出手段による検出値に基づき前記回転軸にかかる減速トルクを推定するための減速トルク推定手段と
を更に備え、前記制御手段は、前記推定される減速トルクの大きさに応じて前記回転調整手段の制御を補正することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のエンジンの回転停止位置制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記推定される減速トルクの大きさに応じて前記燃料供給手段による前記燃料の供給を最初に停止させる前記気筒を変更することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの回転停止位置制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記推定される減速トルクに基づいて前記目標回転速度を求めることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの回転停止位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの停止に際して、エンジンの回転軸の回転停止位置を制御するように構成したエンジンの回転停止位置制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の分野の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載されるエンジンの始動装置が知られている。この装置は、エンジンを自動で停止させ、自動で始動させるアイドルストップシステムに採用される。ここで、エンジンの再始動性を向上させるために、アイドル運転時にエンジンが自動停止（アイドルストップ）したとき、エンジンの回転停止位置（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ようになっている。すなわち、エンジンが停止している状態で、膨張行程にある気筒内に燃料を噴射供給して点火燃焼させることにより、スタータモータの力を借りることなく、エンジンそれ自体の力でエンジンを再始動させるようになっている。詳しくは、エンジンへの燃料供給を停止してからエンジン回転速度が低下する過程で、各気筒が順次、圧縮上死点を過ぎるときのエンジン回転速度（上死点回転速度）を回転速度センサにより検出し、その上死点回転速度がエンジン停止後のピストン位置と相関のある所定の回転速度範囲に収まるように、スロットル弁の開度を電気的に制御するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の装置では、上死点回転速度がエンジン停止後のピストン位置と相関のある所定の回転速度範囲に収まるようにスロットル弁の開度を制御するようにしているが、上死点回転速度が比較的高い段階からその制御を行うことはできなかった。また、スロットル弁の開度を制御することでは、エンジンに与える負荷、すなわちクランクシャフトに与える減速トルクがそれ程大きくはなかった。そのため、上死点回転速度が低くなった段階でスロットル弁の開度を制御しても、クランクシャフトの回転が停止するまでの時間が短く、クランクシャフトに十分な減速トルクを与えることができず、エンジンの回転停止位置を始動に適したクランク角範囲に好適に制御することができなかった。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンの停止に際して、回転軸を所定の回転位置で停止させる制御を、エンジンの回転速度が比較的高い状態から開始することを可能としたエンジンの回転停止位置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの回転軸を所定の回転位置に停止させるように制御するエンジンの回転停止位置制御装置であって、エンジンは、燃焼室を有する複数の気筒を含むレシプロエンジンであり、燃料供給手段により供給される燃料を燃焼室で燃焼させることにより回転軸を回転させるように構成されることと、燃料供給手段は、各気筒毎に燃料を供給するように構成されることと、エンジンに負荷を与えることで回転軸の回転を調整するための回転調整手段と、回転軸の回転速度を検出するための回転速度検出手段と、回転軸を所定の回転位置に停止させるために、燃料供
給手段による各気筒への燃料の供給を停止させてから回転速度検出手段により検出される回転速度が所定の目標回転速度となるように回転調整手段を制御する制御手段とを備えたエンジンの回転停止位置制御装置において、制御手段は、燃料供給手段による各気筒への燃料の供給を停止させてから回転速度検出手段により検出される回転速度として、複数の気筒のうち燃料の供給を最後に終える一つの気筒における膨張下死点後に対応する回転軸の特定の回転位置から所定角度回転されるまでにかかる経過時間を計測し、その経過時間から回転軸の回転速度を算出することを趣旨とする。
【０００７】
上記発明の構成によれば、エンジンの停止に際して、制御手段は、燃料供給手段による燃料供給を停止させてから回転速度検出手段により検出される回転速度が所定の目標回転速度となるように回転調整手段を制御する。これにより、回転軸の回転が停止し始めると共に、エンジンに負荷が与えられて回転軸に減速トルクが与えられ、回転軸が所定の回転位置に停止する。ここで、制御手段は、燃料供給手段による各気筒への燃料の供給を停止させてから回転速度検出手段により検出される回転速度として、複数の気筒のうち燃料の供給を最後に終える一つの気筒における膨張下死点後に対応する回転軸の特定の回転位置から所定角度回転されるまでにかかる経過時間を計測し、その経過時間から回転軸の回転速度を算出する。燃料の供給を最後に終える一つの気筒における膨張下死点後に対応する特定の回転位置の回転速度は、その後に回転が停止するまでに回転軸が転がる回転角度と回転軸の回転が停止する位置とに関連がある。従って、回転軸の回転速度が比較的高い状態からでも上記特定の回転位置の回転速度を取り込むことで、その回転速度が所定の目標回転速度となるように回転調整手段を制御することが可能となる。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、燃料の供給を最後に終える一つの気筒を、複数の気筒の中の特定の気筒に固定したことを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、燃料の供給を最後に終える一つの気筒が特定の気筒に固定されるので、回転軸の回転を停止させる回転位置が常に同じ位置に合わせられる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、制御手段は、燃料供給手段による燃料の供給を停止させてから回転速度検出手段により検出される回転速度の所定の目標回転速度に対する偏差を算出し、その偏差に応じて回転調整手段を制御することを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、回転速度の所定の目標回転速度に対する偏差に応じて回転調整手段が制御されるので、回転調整手段を必要以上に制御する必要がない。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、各燃焼室の中の圧力を検出するための筒内圧検出手段と、筒内圧検出手段による検出値に基づき回転軸にかかる減速トルクを推定するための減速トルク推定手段とを更に備え、制御手段は、推定される減速トルクの大きさに応じて回転調整手段の制御を補正することを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え、各気筒の燃焼室の中の圧力は、回転軸の減速トルクと相関がある。従って、減速トルク推定手段は、筒内圧検出手段により実際に検出される燃焼室の中の圧力に基づいて減速トルクを推定し、制御手段は、その推定された減速トルクの大きさに応じて回転調整手段の制御を補正するので、回転軸の回転速度が所定の目標回転速度へより適正かつ正確に調整される。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、制御手段は、推定される減速トルクの大きさに応じて燃料供給手段による燃料の供給を最初に停止させる気筒を変更することを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、請求項４に記載の発明の作用に加え、推定される減速トルクの大きさに応じて燃料供給手段による燃料の供給を最初に停止させる気筒が変更されるので、回転調整手段により調整すべき回転軸の減速トルクの量が減少し、その調整時間が短くなる。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、制御手段は、推定される減速トルクに基づいて目標回転速度を求めることを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、請求項５に記載の発明の作用に加え、回転速度を調整すべき目標回転速度が、推定される減速トルクに基づいて求められるので、回転調整手段を必要以上に制御する必要がない。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、エンジンの停止に際して、回転軸を所定の回転位置で停止させる制御を、エンジンの回転速度が比較的高い状態から開始することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、停止される所定の回転位置に対応した特定の気筒をエンジンの始動に適した状態で止めることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、回転調整手段を無駄に駆動することがなく、その使用時間を短縮することができ、電力消費を抑えることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、回転軸の回転を精度良く所定の回転位置に停止させることができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、回転調整手段を制御するだけで回転軸の回転を所定の回転位置に速やかに停止させることができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の効果に加え、回転調整手段を無駄に駆動することがなく、その使用時間を短縮することができ、電力消費を更に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係り、エンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】第１実施形態に係り、各気筒の構成を示す概略図。
【図３】第１実施形態に係り、回転速度センサとタイミングロータの配置の関係を示す正面図。
【図４】第１実施形態に係り、エンジンの回転停止位置制御の内容を示すフローチャート。
【図５】第１実施形態に係り、燃焼トルク発生時のエンジン回転速度と停止気筒及び総クランク角との関係を示すグラフ。
【図６】第１実施形態に係り、最終噴射気筒における膨張ＢＤＣ後に対応する特定のクランク位置のエンジン回転速度と停止気筒及び総クランク角との関係を示すグラフ。
【図７】第１実施形態に係り、アイドル運転時からエンジンが停止するときの、（ａ）エンジン回転速度、（ｂ）各気筒の燃料噴射及び（ｃ）クランク角の挙動を示すタイムチャート。
【図８】第２実施形態に係り、エンジンの回転停止位置制御の内容を示すフローチャート。
【図９】第２実施形態に係り、減速トルク偏差に応じた回転速度閾値を求めるために参照されるマップデータ。
【図１０】第３実施形態に係り、エンジンの回転停止位置制御の内容を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１実施形態＞
以下、この発明におけるエンジンの回転停止位置制御装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１に、この実施形態におけるエンジンシステムを概略構成図により示す。この実施形態で、自動車に搭載されるエンジン１は、レシプロタイプの４サイクルエンジンであり、８つの気筒２と、本発明の回転軸であるクランクシャフト３とを含む。エンジン１には、吸気通路４と排気通路５が設けられる。吸気通路４には、上流側からエアクリーナ６、電子スロットル装置７及びサージタンク８が設けられる。電子スロットル装置７は、モータ３１により開閉駆動されるスロットル弁９と、スロットル弁９の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ４１とを含む。排気通路５には、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ１０が設けられる。
【００２７】
エンジン１は、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２とを含む。シリンダブロック１１には、各気筒２にピストン１３が設けられる。各ピストン１３は、コンロッド１４を介してクランクシャフト３に連結される。各気筒２は、燃焼室１５を含む。すなわち、各気筒２にて、燃焼室１５は、ピストン１３とシリンダヘッド１２との間に形成される。シリンダヘッド１２には、各燃焼室１５に連通する吸気ポート１６及び排気ポート１７がそれぞれ形成される。各吸気ポート１６は、それぞれ吸気通路４に通じる。各排気ポート１７は、それぞれ排気通路５に通じる。各吸気ポート１６には、吸気バルブ１８が、各排気ポート１７には、排気バルブ１９がそれぞれ設けられる。各吸気バルブ１８及び各排気バルブ１９は、クランクシャフト３の回転に連動して、つまり、各ピストン１３の上下動に連動して、ひいてはエンジン１の一連の作動行程（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程）に連動して、カムシャフト２０などを含む動弁機構２１により開閉駆動される。
【００２８】
シリンダヘッド１２には、各気筒２のそれぞれに対応して、各燃焼室１５の中へ燃料を直接噴射するインジェクタ３２が設けられる。各インジェクタ３２は、本発明の燃料供給手段に相当し、燃料供給装置（図示略）から供給される燃料を、対応する各燃焼室１５へ噴射供給するようになっている。各燃焼室１５では、吸気行程で、インジェクタ３２から噴射される燃料と吸気通路４から吸入される空気とで可燃混合気が形成される。
【００２９】
シリンダヘッド１２には、各気筒２のそれぞれに対応して、各燃焼室１５に点火プラグ３３が設けられる。各点火プラグ３３は、イグニションコイル３４から出力される点火信号を受けてスパーク動作する。両部品３３，３４は、各燃焼室１５にて形成される可燃混合気に点火する点火装置を構成する。各燃焼室１５の可燃混合気は、圧縮行程で各点火プラグ３３のスパーク動作により爆発・燃焼して膨張行程が経過する。燃焼後の排気ガスは、排気行程で各燃焼室１５から排気ポート１７、排気通路５及び触媒コンバータ１０を通じて外部へ排出される。このように各燃焼室１５における可燃混合気の燃焼等に伴い、各ピストン１３が上下運動し、一連の作動行程が進行してクランクシャフト３が回転する
ことにより、エンジン１で動力が得られる。このエンジン１では、各気筒２で一連の作動行程が１回完了する毎に、クランクシャフト３が２回転（７２０℃Ａ回転）するようになっている。
【００３０】
図２に、各気筒２の構成を概略図により示す。ピストン１３は、クランクシャフト３の回転に伴い、上死点（ＴＤＣ）と下死点（ＢＤＣ）との間で上下動（ストローク運動）するようになっている。上死点（ＴＤＣ）と下死点（ＢＤＣ）との間の距離がピストン１３の最大ストロークＳＴmaxとなる。
【００３１】
シリンダヘッド１２には、各気筒２のそれぞれに対応して、各燃焼室１５の中の圧力を筒内圧ＰＳとして検出するための筒内圧センサ４２が設けられる。この筒内圧センサ４２は、本発明の筒内圧検出手段に相当する。
【００３２】
図１に示すように、エンジン１に設けられる各種センサ４１〜４７は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。運転席に設けられたアクセルペダル２７には、アクセルセンサ４３が設けられる。アクセルセンサ４３は、アクセルペダル２７の踏み込み角度をアクセル開度ＡＣＣとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた水温センサ４４は、シリンダブロック１１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた回転速度センサ４５は、クランクシャフト３の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。このセンサ４５は、クランクシャフト３の一端に固定されたタイミングロータ２８の回転を所定の角度ごとに検出するように構成される。この実施形態で、回転速度センサ４５とタイミングロータ２８は、本発明の回転速度検出手段に相当する。サージタンク８に設けられた吸気圧センサ４６は、サージタンク８の中の吸気圧ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。排気通路５に設けられた酸素センサ４７は、排気通路５へ排出される排気ガス中の酸素濃度（出力電圧）Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
【００３３】
この実施形態の回転速度検出手段について詳しく説明する。図３に、回転速度センサ４５とタイミングロータ２８の配置の関係を正面図により示す。図３において、回転速度センサ４５は、ＭＲ素子よりなるクランクセンサにより構成され、クランクシャフト３の一端に固定されたタイミングロータ２８の外周に対向させて配置される。タイミングロータ２８の外周には、複数の突起（歯）２８ａが形成され、回転速度センサ４５は、各歯２８ａと対向可能に配置される。複数の歯２８ａは、大部分が、例えば、１０℃Ａ毎に形成され、一箇所のみ３０℃Ａの間隔に形成された欠け歯２８ｂとなっている。回転速度センサ４５は、クランクシャフト３の回転に伴ってタイミングロータ２８が回転するときに、各歯２８ａの通過を検出してパルス信号を出力する。エンジン回転速度ＮＥは、連続するパルス信号の間の経過時間から求めることができる。
【００３４】
このエンジンシステムは、各種制御を司る電子制御装置（ＥＣＵ）５０を備える。ＥＣＵ５０には、各種センサ４１〜４７がそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ５０には、モータ３１、各インジェクタ３２及び各イグニションコイル３４がそれぞれ接続される。
【００３５】
この実施形態で、ＥＣＵ５０は、各種センサ４１〜４７から出力される信号を入力し、それら信号に基づき燃料噴射制御、点火時期制御及びアイドリングストップ制御などを実行するために、モータ３１、各インジェクタ３２及び各イグニションコイル３４をそれぞれ制御するようになっている。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、本発明の制御手段に相当する。
【００３６】
ここで、燃料噴射制御とは、エンジン１の運転状態に応じて各インジェクタ３２による燃料噴射量及びその噴射タイミングを制御することである。点火時期制御とは、エンジン１の運転状態に応じて各イグニションコイル３４を制御することにより、各点火プラグ３３による点火時期を制御することである。アイドリングストップ制御とは、所定の自動停止条件が成立したときに、各インジェクタ３２による燃料供給を停止させてエンジン１を自動的に停止させると共に、所定の再始動条件が成立したときに、停止状態のエンジン１に各インジェクタ３２から燃料を噴射供給し、各点火プラグ３３を動作させることにより、燃料を燃焼させてエンジン１を自動的に再始動させることである。このアイドリングストップ制御には、後述するエンジンの回転停止位置制御が含まれる。
【００３７】
周知のようにＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、エンジン１の各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ４１〜４７の検出信号に基づき、所定の制御プログラムに基づいて前述した各種制御を実行する。
【００３８】
ここで、電子スロットル装置７は、吸気通路４における吸気量を調節するために開閉動作するものであるが、この実施形態では、エンジン１に負荷を与えることでクランクシャフト３の回転を調整するために動作する本発明の回転調整手段としても機能する。すなわち、エンジン１を停止させるためにエンジン１に対する燃料カットが行われたときに、電子スロットル装置７を動作させてスロットル弁９を開かせることにより、エンジン１に負荷を与えることで、クランクシャフト３の減速トルクを変更し、エンジン回転速度ＮＥを調整するようになっている。
【００３９】
次に、アイドリングストップ制御の中のエンジンの回転停止位置制御について説明する。図４に、その内容をフローチャートより示す。この制御は、この実施形態におけるエンジンの回転停止位置制御装置の動作を意味する。
【００４０】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、所定の気筒２でエンジン１の自動停止条件が成立したか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、例えば、エンジン回転速度ＮＥが燃料カットすべき所定の基準値に低下することを自動停止条件とし、その成立を判断する。
【００４１】
ステップ１００の判断結果が肯定になると、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、燃料カットを実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、各インジェクタ３２による燃料供給を各気筒２毎に順次停止することで、エンジン１の停止を開始させる。
【００４２】
次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、スロットル弁９を所定開度に開き制御する。すなわち、本来はエンジン１の停止に際して全閉とすべきスロットル弁９を、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置７を制御することで所定開度に開かせる。これにより、エンジン１の停止過程において、スロットル開度ＴＡを補正することで、減速トルクの加減制御を行えるようにする。
【００４３】
次に、ステップ１３０では、ＥＣＵ５０は、最終噴射気筒２における膨張ＢＤＣ後に対応する特定のクランク位置でエンジン回転速度ＮＥを取り込む。すなわち、ＥＣＵ５０は、各インジェクタ３２による各気筒２への燃料供給を停止させてから回転速度センサ４５により検出されるエンジン回転速度ＮＥとして、８つの気筒２のうち燃料の供給を最後に終える一つの気筒（最終噴射気筒）２における膨張ＢＤＣ後に対応する特定のクランク位置（すなわち、タイミングロータ２８上の特定の歯２８ａ）が、隣接する１点（すなわち、回転速度センサ４５）を過ぎる時の回転速度を算出して取り込む。ここで、特定のクランク位置とは、この実施形態では、「ＡＢＤＣ３℃Ａ（＝ＡＴＤＣ１８３℃Ａ）」に設定される。ＥＣＵ５０は、クランクシャフト３が２回転（７２０℃Ａ回転）する毎にこ
の特定のクランク位置からクランクシャフト３が所定角度回転されるまでにかかる経過時間を計測し、その経過時間からエンジン回転速度ＮＥを算出して取り込むのである。また、この実施形態では、最終噴射気筒を、８つの気筒２の中の特定の一つの気筒２に固定している。
【００４４】
次に、ステップ１４０では、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥが所定範囲内にあるか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、上記のように取り込まれるエンジン回転速度ＮＥが所定の目標回転速度（所定範囲内の回転速度）にあるか否かを判断する。この所定範囲内の回転速度として、例えば、「９９０〜１０１０（ｒｐｍ）」程度の範囲内の回転速度を想定することができる。この所定範囲内の回転速度は、クランクシャフト３が所定の回転位置である所定のクランク位置（クランク角）で、すなわち、特定の気筒２が膨張行程の初期段階で停止できることを予測できる回転速度である。特定の気筒２が膨張行程の初期段階で停止できることで、エンジン１の再始動時に、その気筒２に最初に燃料を供給して燃焼させることにより、エンジン１を自力で始動させることが可能となる。
【００４５】
そして、ステップ１４０の判断結果が肯定となる場合は、特定の気筒２が膨張行程の初期段階となる状態でクランクシャフト３の回転が停止することから、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１８０へ移行し、クランクシャフト３の回転停止位置（停止クランク位置）を回転速度センサ４５の検出値に基づき確認的に検出し、その後の処理を終了する。
【００４６】
一方、ステップ１４０の判断結果が否定となる場合は、ＥＣＵ５０は処理をステップ１５０へ移行し、エンジン回転速度ＮＥの、目標回転速度（所定範囲内の回転速度）に対する回転速度偏差ΔＮＥを算出する。
【００４７】
次に、ステップ１６０で、ＥＣＵ５０は、回転速度偏差ΔＮＥからスロットル弁９に係る調整開度ΔＴＡ１を算出する。ＥＣＵ５０は、例えば、所定のマップデータを参照することにより、この調整開度ΔＴＡ１を算出することができる。
【００４８】
次に、ステップ１７０で、ＥＣＵ５０は、スロットル弁９の開度を調整開度ΔＴＡ１だけ変更制御する。すなわち、所定開度に開かせたスロットル弁９を、電子スロットル装置７を更に制御することで調整開度ΔＴＡ１だけ変更させる。これにより、エンジン１に与えられる負荷を変更してクランクシャフト３の減速トルクを更に調整し、エンジン回転速度ＮＥを所定範囲内へ調整する。
【００４９】
すなわち、ステップ１５０〜１７０で、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置７の制御を、回転速度偏差ΔＮＥの大きさに応じて補正するのである。
【００５０】
その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１８０へ移行し、クランクシャフト３の回転停止位置（停止クランク位置）を回転速度センサ４５の検出値に基づき確認的に検出し、その後の処理を終了する。
【００５１】
以上説明したこの実施形態におけるエンジンの回転停止位置制御装置によれば、エンジン１の停止に際して、ＥＣＵ５０は、インジェクタ３２による燃料供給を停止させてから、回転速度センサ４５により検出されるエンジン回転速度ＮＥが所定の目標回転速度（所定範囲内の回転速度）となるように電子スロットル装置７を制御する。これにより、クランクシャフト３の回転が停止し始めると共に、エンジン１に負荷が与えられてクランクシャフト３に減速トルクが与えられ、クランクシャフト３の回転が、所定のクランク位置、すなわち、ある気筒２が膨張行程の初期段階となる位置で停止することになる。
【００５２】
ここで、ＥＣＵ５０は、インジェクタ３２による各気筒２への燃料の供給を停止させてから回転速度センサ４５により検出されるエンジン回転速度ＮＥとして、８つの気筒２のうち燃料の供給を最後に終える一つの気筒（最終噴射気筒）２における膨張ＢＤＣ後に対応する特定のクランク位置から所定角度回転されるまでにかかる経過時間を計測し、その経過時間からエンジン回転速度ＮＥを算出して取り込む。すなわち、クランクシャフト３の特定のクランク位置に対応するタイミングロータ２８上の一つの歯２８ａが回転速度センサ４５を横切るときの回転速度を取り込むのである。
【００５３】
ところで、各インジェクタ３２により各気筒２へ燃料を供給しているときのエンジン回転速度ＮＥは、クランクシャフト３の回転が停止したときのクランク位置（停止クランク位置）との関連性はない。つまり、エンジン１で燃焼トルクが発生しているときのエンジン回転速度ＮＥは、停止クランク位置との関連性がない（図５参照）。しかしながら、本願出願人は、最終噴射気筒２における膨張ＢＤＣ後に対応する特定のクランク位置での回転速度が、その後に回転が停止するまでにクランクシャフト３が転がる回転角度とクランクシャフト３の停止クランク位置とに関連があることを実験的に確認した（図６参照）。図５に、エンジン１に燃料を供給しているとき（燃焼トルク発生時）のエンジン回転速度ＮＥと停止気筒及び総クランク角との関係をグラフに示す。図６に、最終噴射気筒２における膨張ＢＤＣ後に対応する特定のクランク位置のエンジン回転速度ＮＥと停止気筒及び総クランク角との関係をグラフに示す。「停止気筒」は、クランクシャフト３の回転が停止したときに膨張行程の初期段階で停止できる特定の気筒２を意味する。図６によれば、エンジン回転速度ＮＥに応じて停止気筒を求めることができることがわかる。
【００５４】
図７に、アイドル運転時からエンジンが停止するときの、（ａ）エンジン回転速度ＮＥ、（ｂ）各気筒の燃料噴射及び（ｃ）クランク角の挙動をタイムチャートにより示す。この図７からわかるように、時刻ｔ１で、最終噴射を終えると、時刻ｔ２で、特定の気筒で膨張ＢＤＣとなり、エンジン回転速度ＮＥが低下し始める。その後、時刻ｔ３でクランクシャフトの回転が停止するが、時刻ｔ２〜ｔ３の間では、エンジン回転速度ＮＥが低下し続け、クランク角が「０〜７２０℃Ａ」を１回として３回半変化する。すなわち、クランクシャフトが惰性で７回転がり回転する。時刻ｔ２〜ｔ３の間は、エンジンで燃焼トルクが発生していないことから、この間におけるクランクシャフトの回転は、最終噴射を終えた気筒で発生した燃焼トルクによる慣性回転（転がり）である。このときの最終噴射から回転停止までの総クランク角ＴＣＡ１と、その後の膨張ＢＤＣ後の総クランク角ＴＣＡ２は個々のエンジンで固有の値となり、それらを「転がり角度θＲＬ」と言う。
【００５５】
従って、エンジン回転速度ＮＥが比較的高い状態からでも上記特定のクランク位置の回転速度をエンジン回転速度ＮＥとして取り込むことで、そのエンジン回転速度ＮＥが所定の目標回転速度（所定範囲内の回転速度）となるように電子スロットル装置７を制御することが可能となる。このため、エンジン１の停止に際して、クランクシャフト３の回転を所定のクランク位置（停止クランク位置）で停止させる回転停止位置制御を、エンジン回転速度ＮＥが比較的高い状態から開始することができる。この結果、停止クランク位置をエンジン１の始動に適したクランク位置に好適に制御することができる。
【００５６】
この実施形態では、最終噴射気筒２が、８つの気筒２の中の特定の気筒２に固定されるので、クランクシャフト３の停止クランク位置が常に同じクランク位置に合わせられる。このため、停止クランク位置に対応した特定の気筒２をエンジン１の始動に適した状態、すなわち膨張行程の初期段階で止めることができる。
【００５７】
この実施形態では、エンジン回転速度ＮＥの所定の目標回転速度（所定範囲内の回転速度）に対する回転速度偏差ΔＮＥに応じて電子スロットル装置７が制御されるので、電子スロットル装置７を必要以上に制御する必要がない。このため、電子スロットル装置７を無駄に駆動することがなく、その使用時間を短縮することができ、電力消費を抑えることができる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
次に、この発明におけるエンジンの回転停止位置制御装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５９】
なお、以下の説明において第１実施形態と同等の構成要素につては同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
【００６０】
この実施形態では、エンジンの回転停止位置制御の内容の点で第１実施形態と構成が異なる。また、この実施形態で、ＥＣＵ５０は、制御手段の他に、減速トルク推定手段にも相当する。図８に、その回転停止位置制御の内容をフローチャートにより示す。この制御は、この実施形態におけるエンジンの回転停止位置制御装置の動作を意味する。
【００６１】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ４２により検出される筒内圧ＰＳとクランク機構（８気筒エンジンのクランクシャフト３であること。）で決まる減速トルクＴＲ０を推定する。ＥＣＵ５０は、例えば、所定のマップデータを参照することにより減速トルクＴＲ０を推定することができる。
【００６２】
次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ５０は、推定された減速トルクＴＲ０の、所定の基準値に対する減速トルク偏差ΔＴＲを算出する。
【００６３】
次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、算出された減速トルク偏差ΔＴＲに応じて、エンジン回転速度の閾値（回転速度閾値）ＮＥＳと、８つの気筒２のうち燃料カットを最初に開始すべき気筒（燃料カット開始気筒）ＳＦＣを求める。ここで、ＥＣＵ５０は、例えば、図９に示すようなマップデータを参照することにより、減速トルク偏差ΔＴＲに応じた回転速度閾値ＮＥＳを求めることができる。また、ＥＣＵ５０は、例えば、所定のマップデータを参照することにより、減速トルク偏差ΔＴＲに応じた燃料カット開始気筒ＳＦＣを求めることができる。
【００６４】
次に、ステップ２３０で、ＥＣＵ５０は、求められた燃料カット開始気筒ＳＦＣで燃料カットを最初に開始し、その後残りの気筒２で順次に燃料カットを実行する。すなわち、燃料カット開始気筒ＳＦＣから、各インジェクタ３２による燃料供給を順次停止し、エンジン１の停止を開始させるのである。
【００６５】
次に、ステップ２４０で、ＥＣＵ５０は、スロットル弁９を所定開度に開き制御する。すなわち、本来はエンジン１の停止に際して全閉とすべきスロットル弁９を、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置７を制御することで所定開度に開かせる。これにより、エンジン１の停止過程において、スロットル開度ＴＡを補正することで、減速トルクの加減制御を行えるようにする。
【００６６】
次に、ステップ２５０で、ＥＣＵ５０は、最終噴射気筒２における膨張ＢＤＣ後に対応する特定のクランク位置でエンジン回転速度ＮＥを取り込む。このステップ２５０での処理内容の詳細は、図４のステップ１３０のそれと同じである。
【００６７】
次に、ステップ２６０では、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥが回転速度閾値ＮＥＳ内か否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、上記のように算出されるエンジン回転速度ＮＥが所定の目標回転速度（回転速度閾値ＮＥＳ内の回転速度）にあるか否かを判断する。この回転速度閾値ＮＥＳは、実際にクランクシャフト３にかかる減速トルクＴＲ０を反映したものである。
【００６８】
そして、ステップ２６０の判断結果が肯定となる場合は、特定の気筒２が膨張行程の初期段階となる状態でクランクシャフト３の回転が停止することから、ＥＣＵ５０は、処理をステップ３００へ移行し、クランクシャフト３の回転停止位置（停止クランク位置）を回転速度センサ４５の検出値に基づき確認的に検出し、その後の処理を終了する。
【００６９】
一方、ステップ２６０の判断結果が否定となる場合は、ＥＣＵ５０は処理をステップ２７０へ移行し、エンジン回転速度ＮＥの、目標回転速度（回転速度閾値ＮＥＳ内の回転速度）に対する回転速度偏差ΔＮＥを算出する。
【００７０】
次に、ステップ２８０で、ＥＣＵ５０は、推定された減速トルクＴＲ０と回転速度偏差ΔＮＥからスロットル弁９に係る調整開度ΔＴＡ２を算出する。ＥＣＵ５０は、例えば、所定のマップデータを参照することにより、この調整開度ΔＴＡ２を算出することができる。
【００７１】
次に、ステップ２９０で、ＥＣＵ５０は、スロットル弁９の開度を調整開度ΔＴＡ２だけ変更制御する。すなわち、所定開度に開かせたスロットル弁９を、電子スロットル装置７を制御することで調整開度ΔＴＡ２だけ変更させる。これにより、エンジン１に与えられる負荷を変更してクランクシャフト３の減速トルクを更に調整し、エンジン回転速度ＮＥを回転速度閾値ＮＥＳ内の回転速度へ調整する。
【００７２】
すなわち、ステップ２７０〜２９０で、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置７の制御を、推定された減速トルクＴＲ０と回転速度偏差ΔＮＥの大きさに応じて補正するのである。
【００７３】
その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ３００へ移行し、クランクシャフト３の回転停止位置（停止クランク位置）を回転速度センサ４５の検出値に基づいて確認的に検出し、その後の処理を終了する。
【００７４】
以上説明したこの実施形態におけるエンジンの回転停止位置制御装置によれば、エンジン１の停止に際して、ＥＣＵ５０は、インジェクタ３２による燃料供給を停止させてから、回転速度センサ４５により検出されるエンジン回転速度ＮＥが所定の目標回転速度（回転速度閾値ＮＥＳ内の回転速度）となるように電子スロットル装置７を制御する。これにより、クランクシャフト３の回転が停止し始めると共に、エンジン１に負荷が与えられてクランクシャフト３に減速トルクが与えられ、クランクシャフト３の回転が、所定のクランク位置、すなわち、ある気筒２が膨張行程の初期段階となる位置で停止することになる。
【００７５】
ここで、ＥＣＵ５０は、インジェクタ３２による各気筒２への燃料の供給を停止させてから回転速度センサ４５により検出されるエンジン回転速度ＮＥとして、最終噴射気筒２における膨張ＢＤＣ後に対応する特定のクランク位置から所定角度回転されるまでにかかる経過時間を計測し、その経過時間からエンジン回転速度ＮＥを算出して取り込む。すなわち、クランクシャフト３の特定のクランク位置に対応するタイミングロータ２８上の一つの歯２８ａが回転速度センサ４５を横切るときの回転速度を取り込むのである。
【００７６】
従って、エンジン回転速度ＮＥが比較的高い状態からでも上記特定のクランク位置の回転速度をエンジン回転速度ＮＥとして取り込むことで、そのエンジン回転速度ＮＥが所定の目標回転速度（回転速度閾値ＮＥＳ内の回転速度）となるように電子スロットル装置７を制御することが可能となる。このため、エンジン１の停止に際して、クランクシャフト３の回転を所定の停止クランク位置で停止させる回転停止位置制御を、エンジン回転速度ＮＥが比較的高い状態から開始することができる。この結果、停止クランク位置をエンジン１の始動に適したクランク位置に好適に制御することができる。
【００７７】
この実施形態では、最終噴射気筒２が８つの気筒２の中の特定の気筒２に固定されるので、クランクシャフト３の停止クランク位置が常に同じクランク位置に合わせられる。このため、停止クランク位置に対応した所定の気筒２をエンジン１の始動に適した状態、すなわち膨張行程の初期段階で止めることができる。
【００７８】
この実施形態では、エンジン回転速度ＮＥの所定の目標回転速度（回転速度閾値ＮＥＳ内の回転速度）に対する回転速度偏差ΔＮＥに応じて電子スロットル装置７が制御されるので、電子スロットル装置７を必要以上に制御する必要がない。このため、電子スロットル装置７を無駄に駆動することがなく、その使用時間を短縮することができ、電力消費を抑えることができる。
【００７９】
この実施形態では、各気筒２の燃焼室１５の中の圧力（筒内圧ＰＳ）は、クランクシャフト３の減速トルクと相関がある。従って、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ４２により実際に検出される筒内圧ＰＳに基づいて減速トルクを推定し、その推定された減速トルクの大きさに応じて電子スロットル装置７の制御を補正する。よって、クランクシャフト３に供給される潤滑油の粘度や製品機差等でフリクションが異なる条件下でも、エンジン回転速度ＮＥが所定の目標回転速度（回転速度閾値ＮＥＳ内の回転速度）へより適正かつ正確に調整される。このため、クランクシャフト３の回転を精度良く所定のクランク位置に停止させることができる。
【００８０】
この実施形態では、ＥＣＵ５０は、推定される減速トルクＴＲ０の大きさに応じてインジェクタ３２による燃料カットを最初に開始させる燃料カット開始気筒ＳＦＣが変更されるので、電子スロットル装置７により調整すべきクランクシャフト３の減速トルクの量が減少し、その調整時間が短くなる。このため、電子スロットル装置７を制御するだけでクランクシャフト３の回転を所定のクランク位置に速やかに停止させることができる。ここで、減速トルクの大きさによっては、クランク位置をクランク角として最大で「７２０℃Ａ」も補正する必要がある。この補正には、減速トルクを多量に調整する必要がある。この実施形態では、８気筒のエンジン１であるから、燃料カット開始気筒ＳＦＣを変更するだけで、クランク角を最大でも「９０℃Ａ」補正するだけで済むことになり、クランクシャフト３の回転を所定のクランク位置に速やかに停止させることができる。
【００８１】
この実施形態では、エンジン回転速度ＮＥを調整すべき目標回転速度（回転速度閾値ＮＥＳ内の回転速度）が、ＥＣＵ５０により推定される減速トルクＴＲ０に基づいて求められるので、電子スロットル装置７を必要以上に制御する必要がない。このため、電子スロットル装置７を無駄に駆動することがなく、その使用時間を短縮することができ、電力消費を更に抑えることができる。
【００８２】
＜第３実施形態＞
次に、この発明におけるエンジンの回転停止位置制御装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００８３】
この実施形態では、エンジンの回転停止位置制御の内容の点で第２実施形態と構成が異なる。図１０に、その回転停止位置制御の内容をフローチャートにより示す。図１０のフローチャートは、ステップ２１５，２２５，２６５，２７５の内容の点で図８のフローチャートのステップ２１０，２２０，２６０，２７０と異なる。
【００８４】
すなわち、ステップ２１５では、ＥＣＵ５０は、推定された減速トルクＴＲ０に基づき、転がり角度θＲＬ（図７に示す総クランク角ＴＣＡ２）を算出する。
【００８５】
次に、ステップ２２５では、ＥＣＵ５０は、算出された転がり角度θＲＬと狙いの停止クランク位置から逆算して燃料カット開始気筒ＳＦＣを求める。ここで、狙いの停止クランク位置は、クランクシャフト３の回転を停止させたときの狙いのクランク位置を意味し、特定の気筒２を膨張行程の初期段階で停止させることができるクランク位置を意味する。ＥＣＵ５０は、例えば、所定のマップデータを参照することにより、転がり角度θＲＬと狙いの停止クランク位置に応じた燃料カット開始気筒ＳＦＣを求めることができる。
【００８６】
また、ステップ２６５では、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥが所定範囲内の回転速度か否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、上記のように算出されるエンジン回転速度ＮＥが所定の目標回転速度にあるか否かを判断する。
【００８７】
更に、ステップ２７５では、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥの、目標回転速度（所定範囲内の回転速度）に対する回転速度偏差ΔＮＥを算出する。
【００８８】
従って、この実施形態でも、基本的には、第２実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００８９】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して以下のように実施することもできる。
【００９０】
（１）前記各実施形態では、回転調整手段を電子スロットル装置７により構成したが、これに限られるものではなく、エンジンの回転軸の回転速度を調整できる手段であれば他の装置を使用することもできる。例えば、吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを変更できる可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）、電気負荷を可変にすることでエンジン回転速度を調整することができるオルタネータや電気モータを回転調整手段として使用することができる。
【００９１】
（２）前記各実施形態におけるエンジンシステムは、エンジン１のみを駆動原とする自動車に搭載されるものであってもよく、或いは、エンジンとモータを駆動原として併用するハイブリッド自動車に搭載されるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
この発明は、エンジンに採用されるアイドルストップシステムに利用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１  エンジン
２  気筒
３  クランクシャフト（回転軸）
７  電子スロットル装置（回転速度調整手段）
１５  燃焼室
２８  タイミングロータ
３２  インジェクタ（燃料供給手段）
４２  筒内圧センサ（筒内圧検出手段）
４５  回転速度センサ（２８，４５は、回転速度検出手段を構成する）
５０  ＥＣＵ（制御手段、減速トルク推定手段）
【図１】
2016113905.tif 000003
【図２】
2016113905.tif 000004
【図３】
2016113905.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016113905.tif 000007
【図６】
2016113905.tif 000008
【図７】
2016113905.tif 000009
【図８】
2016113905.tif 000010
【図９】
2016113905.tif 000011
【図１０】
2016113905.tif 000012