(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭乗者による停止操作に依らない予め定めた停止条件が成立した場合に内燃機関を停止させる手段と、内燃機関の吸気を絞る手段とを有する車両用内燃機関の停止制御装置において、
前記停止条件が成立した際に車両が走行している否かを判断する車速判断手段と、
前記停止条件が成立し、かつ前記車両が走行していずに停止していることが前記車速判断手段で判断された場合には前記吸気を絞った後に前記内燃機関に対する燃料の供給を停止して内燃機関を停止させる第１の停止制御手段と、
前記停止条件が成立し、かつ前記車両が走行していることが前記車速判断手段で判断された場合には前記吸気が絞られることを待つことなく直ちに燃料の噴射を停止し、その燃料の噴射の停止の後に前記吸気を絞ることにより内燃機関を停止させる第２の停止制御手段と
を備えていることを特徴とする車両用内燃機関の停止制御装置。
【請求項２】
前記吸気を絞る手段は吸気絞り弁を含み、
前記第２の停止制御手段は、前記燃料の噴射の停止後に前記吸気絞り弁を全閉にし、かつ前記内燃機関の回転数がゼロになる直前に前記吸気絞り弁を全閉から開く手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関の停止制御装置。
【請求項３】
減速時に内燃機関の回転数が予め定めた復帰回転数に低下するまでの間、前記内燃機関への燃料の噴射を停止するフューエルカット制御を実行する手段と、
前記フューエルカット制御を実行している減速中に前記内燃機関停止条件が成立した場合に、内燃機関の回転数が前記復帰回転数に低下した後も燃料の噴射停止を継続する燃料停止手段と
を更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用内燃機関の停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載されているディーゼルエンジンなどの内燃機関を、いわゆるエコラン制御などによって所定の条件の成立の下に停止させる制御をおこなう制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載されている内燃機関の始動および停止の制御は、基本的には、運転者がイグニッションスイッチあるいはメインスイッチをオン・オフ操作することによって実行される。これに対して最近では、排ガスを削減し、併せて燃費を向上させるために、エンジンの駆動力を特には必要としない状況においては、エンジンに対する燃料の供給を停止したり、エンジンを積極的に停止させたりする制御をおこなうようになってきている。
【０００３】
エンジンを自動的に停止させる後者の制御がいわゆるエコラン制御と称される制御であり、アクセルペダルが解放されているアクセルオフの状態でブレーキ操作されるなど、所定のエンジン停止条件が成立した場合に、燃料の供給を停止してエンジンストールを生じさせている。エンジンに対する燃料の供給を止めてエンジンを自動停止させる場合、エンジンが慣性力を有しているので、燃料を止めてから所定回数もしくは所定角度、エンジンが惰性回転する。
【０００４】
その場合、たとえ燃料の供給を止めていても、空気を吸入するとともに吸入した空気を圧縮するので、吸気の圧縮と膨張とによるトルク変動が生じる。特にディーゼルエンジンでは、圧縮比が高いので、吸気の圧縮およびその後の膨張でエンジンの出力トルクが大きく変化し、これが振動を生じさせ、また搭乗者に違和感を抱かせる原因となることがある。
【０００５】
このような不都合を解決するために、特開２０００−２４０４８３号公報に記載された発明では、運転者の停止操作以外の停止条件が成立することにより内燃機関を停止する場合、吸気を絞った状態で燃料の供給を停止するように構成している。したがって上記の公報に記載された発明では、内燃機関の停止条件が成立した場合、先ず、吸気の絞り制御が実行され、所定時間の経過の後、吸気が完全に絞られた状態もしくは所定量まで絞られた状態で、燃料の噴射などの燃料供給を停止する制御が実行され、さらに、内燃機関が慣性力で所定回転した後に実質的に停止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の公報に記載された発明では、上記のように、停止条件の成立から内燃機関の実質的な停止までに、吸気の絞りやその後の燃料の供給停止などのための時間が必要となり、内燃機関のいわゆる自動停止制御に遅れが生じる。そのため、例えば前述した停止条件の成立した直後に、その停止条件が成立しなくなった場合、言い換えれば、停止条件の成立の直後に再始動の条件が成立した場合、既に停止制御が開始されていて、内燃機関を自立回転状態に直ちに復帰させることができないので、内燃機関の回転が止まるのを待ってスタータによってクランキング（モータリング）して再始動することになる。その場合、上記のように内燃機関の回転が止まるまでに長時間が掛かるので、再始動の制御を開始するまでの時間が長くなり、再始動の遅れ感が顕著になる可能性がある。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、違和感を生じさせることになく、迅速に内燃機関を停止させることのできる停止制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
この発明は、上記の目的を達成するために、内燃機関を搭乗者の停止操作に依らないで停止させる条件が成立した場合、車両が走行していれば、吸気を絞ることなく燃料の供給を停止し、内燃機関が停止するまで継続するように構成したことを特徴とするものである。具体的には、請求項１の発明は、搭乗者による停止操作に依らない予め定めた停止条件が成立した場合に内燃機関を停止させる手段と、内燃機関の吸気を絞る手段とを有する車両用内燃機関の停止制御装置において、前記停止条件が成立した際に車両が走行している否かを判断する車速判断手段と、前記停止条件が成立し、かつ前記車両が走行していずに停止していることが前記車速判断手段で判断された場合には前記吸気を絞った後に前記内燃機関に対する燃料の供給を停止して内燃機関を停止させる第１の停止制御手段と、前記停止条件が成立し、かつ前記車両が走行していることが前記車速判断手段で判断された場合には前記吸気が絞られることを待つことなく直ちに燃料の噴射を停止し、その燃料の噴射の停止の後に前記吸気を絞ることにより内燃機関を停止させる第２の停止制御手段とを備えていることを特徴とする停止制御装置である。
【０００９】
したがって請求項１の発明では、車両が走行している際に搭乗者の操作に依らずに内燃機関を停止させるための条件が成立すると、吸気を絞ることなく直ちに燃料の噴射が停止される。その結果、内燃機関の回転数が直ちに停止に向けて低下し、ついには内燃機関の回転が止まる。その場合、吸気を絞っていないことにより、内燃機関が惰性回転する間の吸気の圧縮と膨張とによるトルク変化が生じることがあるが、車両が走行しているので、そのトルク変化が車体の振動として現れることが抑制され、搭乗者が違和感を抱くことが回避される。また、燃料の供給を停止した内燃機関の惰性回転が生じても、吸気が絞られているから吸気の圧縮や膨張あるいはそれに伴う振動が生じないので、車両がほぼ停止しているとしても違和感が生じることがない。さらに、車両が停車している状態で燃料を停止する場合には、吸気が絞られた後に燃料の噴射が停止される。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記吸気を絞る手段は吸気絞り弁を含み、前記第２の停止制御手段は、前記燃料の噴射の停止後に前記吸気絞り弁を全閉にし、かつ前記内燃機関の回転数がゼロになる直前に前記吸気絞り弁を全閉から開く手段を含むことを特徴とする停止制御装置である。
【００１１】
したがって請求項２の発明では、燃料の噴射を停止している内燃機関が停止する直前に吸気が再開され、その内燃機関が停止する時点には内燃機関に吸気が行われる。
【００１２】
さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、減速時に内燃機関の回転数が予め定めた復帰回転数に低下するまでの間、前記内燃機関への燃料の噴射を停止するフューエルカット制御を実行する手段と、前記フューエルカット制御を実行している減速中に前記内燃機関停止条件が成立した場合に、内燃機関の回転数が前記復帰回転数に低下した後も燃料の噴射停止を継続する燃料停止手段とを更に備えていることを特徴とする停止制御装置である。
【００１３】
したがって請求項３の発明では、請求項１あるいは２の発明と同様の作用・効果を得ることができ、これに加えて、減速中であることにより内燃機関に対する燃料の噴射が停止されている場合、これと併せて搭乗者の操作に依らずに内燃機関を停止させる条件が成立すると、減速中であることを要因とした燃料の噴射停止制御が、内燃機関の回転数の低下によっても解除されずに継続される。すなわち減速中であることにより燃料の噴射を停止する条件と内燃機関を停止させる条件とが重畳して成立した場合、これらの制御を順に実行せずに、内燃機関の停止のための燃料噴射停止制御を実行するので、燃料の噴射停止と噴射とが繰り返すなどの事態が生じずに内燃機関の回転数がスムースに低下する。その結果、内燃機関が停止に至るまでの時間を短縮することができる。さらに、車両が走行している状態で実行するので、吸気を絞らなくても車体の振動が体感されたり、違和感が生じたりすることが回避される。言い換えれば、吸気を絞る必要が特にはないので、この点でも内燃機関の停止制御を迅速化することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする内燃機関について説明すると、この発明における内燃機関は、燃料や空気の供給およびその停止、あるいは点火のオン・オフなどによって自動停止および自動的な再始動の可能な内燃機関であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンあるいはガスを燃料としたエンジンなどがその例である。図３には、内燃機関（エンジン）１の例としてディーゼルエンジンを示してあり、ここに示す例は、燃料をシリンダ２，３，４，５の内部に直接噴射するいわゆる直噴式のエンジンであり、排気浄化のための排気再循環機構（ＥＧＲ）を備えている。
【００１７】
すなわち、各シリンダ２，３，４，５のそれぞれに、燃料を高圧で噴射するインジェクタ６，７，８，９が設けられており、これらのインジェクタ６，７，８，９が、燃料を高圧に加圧して供給するコモンレール１０に接続されている。また、各シリンダ２，３，４，５にはそれぞれグロー１１，１２，１３，１４が設けられている。
【００１８】
各シリンダ２，３，４，５に吸気を分配して供給するインテークマニホールド１５が、排気式過給機１６におけるコンプレッサー１７に接続されている。このコンプレッサー１７からインテークマニホールド１５に到る吸気管路に、加圧されて温度の上昇した吸気を冷却するインタークーラ１８と、吸気量を制御する吸気絞り弁（ディーゼルスロットル：Ｄスロ）１９とが介装されている。その吸気絞り弁１９は、モータなどのアクチュエータ（図示せず）によって電気的に制御できるように構成されている。
【００１９】
他方、各シリンダ２，３，４，５の排気ポートに接続されたエキゾーストマニホールド２０が、前記過給機１６における排気タービン２１に接続されている。さらにこの排気タービン２１が、排気浄化触媒を備えた触媒コンバータ２２に連通されている。
【００２０】
そして、各シリンダ２，３，４，５で発生した燃焼排ガスの一部をインテークマニホールド１５に導く排気再循環管路２３が設けられ、その排気再循環管路２３には、排ガスを冷却するＥＧＲクーラ２４と、排ガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２５とが、エキゾーストマニホールド２０側からここに挙げた順に介装されている。
【００２１】
また、上記のエンジン１は通常のエンジンと同様に、始動時には外力によって完爆回転数まで強制的に回転させる必要があり、そのための回転駆動機構としてスタータ２６が付設されている。このスタータ２６は、適宜の構成のものを採用することができ、例えば起動信号によってピニオンギヤ（図示せず）を前進させて、エンジン１におけるリングギヤ（図示せず）に噛合（すなわち係合）させ、その状態でエンジン１を回転させる構成のものを採用することができる。
【００２２】
上記のエンジン１は、アクセル開度が全閉の状態で制動操作されるなどの所定の条件が成立することにより、自動停止させられ、その後に制動操作が解除されるなどの停止条件が成立しなくなることにより、自動的に再始動されるいわゆるエコラン制御が可能なように構成されている。その制御のためのエンジン用電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）２７と、エコラン用電子制御装置（ＥＣＯ−ＥＣＵ）２８が設けられている。
【００２３】
これら電子制御装置２７，２８は、マイクロコンピュータを主体として構成されたものであって、エンジン用電子制御装置２７は、入力されたデータに基づいて演算をおこない、エンジン１の動作状態を制御するように構成されている。具体的には、始動要求があった場合にスタータ２６を駆動してそのギヤをエンジン１側のギヤに噛み合わせるとともにエンジン１をクランキングし、また、加減速の要求に基づいて燃料の噴射量を制御し、必要に応じてこれと併せて吸気絞り弁１９やＥＧＲバルブ２５の開度を制御し、さらには加減速要求に基づいて過給機１６による過給圧を制御するように構成されている。
【００２４】
エコラン用電子制御装置２８は、入力されたデータに基づいて演算をおこなって、エンジン１の停止条件や始動条件の成立を判定し、その判定結果に基づいてエンジン用電子制御装置２７に対してエンジン１の停止要求や始動要求を出力するようになっている。その停止条件は、例えばアクセルペダルが踏み込まれていないこと、かつブレーキ操作されていることが判定されることである。また始動条件は、ブレーキ操作が解除されるなど、停止条件の内容のいずれかが成立しなくなることである。エンジン用電子制御装置２７は、これら停止要求や始動要求があった場合には、その要求に従ってエンジン１の停止もしくは始動の制御を実行し、またこれらの要求がない場合には、アクセル開度に代表される駆動要求量に応じてエンジン１の出力（より具体的には燃料噴射量）を制御するように構成されている。
【００２５】
これらの制御をおこなうために、電子制御装置２７にアクセル開度センサ２９およびクランク角度センサ３０ならびにクランク角度基準位置センサ３１が接続されている。また、特には図示していないが、いずれかの電子制御装置２７，２８には、車速信号などの他の適宜の信号が入力されている。
【００２６】
上記の各電子制御装置２７，２８を含むこの発明の制御装置は、いわゆるエコラン制御の下でのエンジン１の停止制御、より具体的には燃料の供給停止制御を以下のようにして実行する。図１はその制御の一例を示すフローチャートであって、この制御では、先ず、エンジン１を停止する条件が成立したことに基づくエンジン１の停止指令（エコランＯＮ）が読み込まれる（ステップＳ１）。この停止指令は、例えば、車両が走行している際に、アクセルペダルが戻され、かつブレーキ操作された場合に出力される。
【００２７】
ついで、車両が停止しているか否かが判断される（ステップＳ２）。
【００２８】
このステップＳ２で肯定的に判断された場合、すなわち車両が停止している状態でエコラン制御によるエンジン１の自動停止条件が成立した場合には、先ず、吸気絞り弁（Ｄスロ）１９を全閉にする制御が実行される（ステップＳ３）。その後、燃料の噴射が停止される（ステップＳ４）。
【００２９】
このステップＳ３およびステップＳ４の制御は、エンジン１をエコラン制御で自動停止させる際の通常の制御であり、燃料の供給（具体的には噴射）が止められた後、エンジン１が惰性回転するとしても、吸気が抑制されているので、吸気の圧縮や膨張およびそれに伴うトルク変化が生じないので、振動を生じることなくスムースにエンジン１が停止する。
【００３０】
一方、車両が停止していないことによりステップＳ２で否定的に判断された場合、直ちに燃料の供給（具体的には噴射）が停止される（ステップＳ５）。すなわち、吸気絞り弁１９の絞り制御を実行することなく、燃料の供給が停止される。したがって燃料の噴射を停止したことに伴ってエンジン１が慣性力で回転する際に、その時点の吸気絞り弁１９の開度に応じた吸気が生じる。そのため、エンジン１が慣性力で回転する際に吸気の圧縮と膨張とが生じ、エンジントルクが変動することがあるが、この時点では車両が走行しているので、エンジントルクの変動が車両の走行によって吸収され、車体の振動として現れることが抑制される。
【００３１】
すなわち、車両が走行しいる場合には、エコラン制御によるエンジン１の停止条件が成立すると、吸気を絞ることなく直ちに燃料の供給が停止されるので、エンジン１が実質的に停止するまでの時間が短くなる。そのため、エンジン１の再始動の条件が、停止条件の成立直後に成立した場合、エンジン１の再始動制御の開始タイミングが早くなり、再始動の遅れが防止もしくは回避される。
【００３２】
上記の制御をおこなった場合のタイムチャートを図２に模式的に示してある。減速中の所定の時点ｔ0 にエコラン制御に基づくエンジン１の停止条件が成立すると、上述したように、直ちにエンジン１に対する燃料の供給が停止される。その結果、エンジン回転数が図２に破線で示すように、それ以前の勾配より大きい勾配で低下する。その時点では、吸気絞り弁１９が所定の開度に維持されており、燃料の供給停止制御を開始した後の所定の時点ｔ1 に、エンジン１を自動停止するための吸気の絞り制御（ディーゼルスロットル開度（Ｄスロ開度）を絞る制御）が開始される。
【００３３】
したがって燃料の供給停止制御を開始したｔ0 時点から吸気を絞るｔ1 時点までの間では、吸気の圧縮と膨張とが生じる。しかしながら、車両が走行しているので、吸気の圧縮と膨張とによるトルク変動が車体の振動としては現れず、もしくは体感されるほどの振動とはならない。
【００３４】
そして、エンジン１の回転が止まる直前のｔ2 時点に吸気絞り弁１９が全閉となり、その直後のｔ3 時点にエンジン１の回転が止まる。また、車速が次第に低下する一方、吸気絞り弁１９が全閉に維持され、エンジン回転数がゼロになる前記ｔ3 時点に、吸気絞り弁１９が全開に向けて制御され、その後の所定の時点ｔ4 に吸気絞り弁１９が全開となる。これは、その後のエンジン１の再始動に備えた制御である。その間に車速が低下し続けており、ｔ5 時点に車速がゼロとなって車両が停止する。
【００３５】
一方、この発明に係る上記の制御によらない場合、すなわち吸気を絞った後に燃料の供給を停止する比較例の制御では、吸気絞り弁１９が全閉となったｔ2 時点にエンジン１に対する燃料の供給が停止される。そのため、このｔ2 時点からエンジン回転数が大きく低下し始めるので、エンジン１の回転は、上述したｔ3 時点より遅いｔ6 時点に止まることになる。すなわちこの発明の制御による場合と比較すると、ｔ3 時点からｔ6 時点までの時間的な遅れが生じる。したがって、例えばｔ3 時点とほぼ同時にエンジン１を再始動する条件が成立した場合、この発明によれば、エンジン１が停止しているので、直ちに再始動の制御を実行することができる。これに対してこの発明によらない制御では、エンジン１の回転が止まるｔ6 時点まで待ってエンジン１の再始動制御を実行することになるので、再始動の遅れが生じる。
【００３６】
さらに、この発明によらない制御の場合、エンジン１の回転が停止したｔ6 時点に吸気絞り弁１９を全開に向けて制御し、その後のｔ8 時点に吸気絞り弁１９が全開になる。したがってエンジン１の再始動に備えて吸気絞り弁１９が全開となるタイミングが遅れるので、この点でもエンジン１の再始動に遅れが生じる。
【００３７】
ところで、排ガスを削減し、また燃費を向上させるために、減速時に燃料の供給を停止するいわゆる減速フューエルカット（減速Ｆ／Ｃ）制御が実行される場合がある。これは、減速時に車両の有する慣性力でエンジン１を強制的に回転させ、燃料の供給を再開すれば、エンジン１が自立回転に復帰できる最低回転数（復帰回転数）まで燃料の供給を停止する制御である。
【００３８】
この発明の制御装置による制御が、上記の減速フューエルカット制御と重畳した場合、減速フューエルカット制御による復帰制御を禁止して、エンジン１の回転が止まるまで、燃料の供給停止を継続する。その状態を図２に併せて記載してあり、エンジン回転数が復帰回転数にまで低下したｔ9 時点以降でも、燃料の供給停止が継続される。したがってエンジン１をスムースに停止させることができる。
【００３９】
これに対して、走行中のエコラン制御によるエンジン１の停止制御と減速フューエルカット制御とを独立しておこなうとした場合、吸気絞り弁１９が全閉する前にエンジン回転数が復帰回転数に達すると、その時点で燃料の供給が再開され、その後、吸気絞り弁１９が全閉になった時点で再度、燃料の供給が停止される。すなわち、燃料の供給と停止とを繰り返すことになり、燃費の改善効果が損なわれたり、エンジントルクの出力と停止とが繰り返されて違和感を生じたりする可能性がある。
【００４０】
ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図１に示すステップＳ２の機能的手段が、この発明の車速判断手段に相当し、ステップＳ５の機能的手段およびその後に吸気絞り弁を閉じる手段が、この発明の第２の停止制御手段および燃料停止手段に相当する。また、ステップＳ３およびステップＳ４の機能的手段が、この発明の第１の停止制御手段に相当する。
【００４１】
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、いわゆる減速フューエルカット制御を実行しないエンジンを対象とした制御装置にも適用することができる。また、上述したように、この発明に係る制御装置は、車両が停止している場合と走行している場合とで、エンジン停止のための吸気の制御形態を変更するので、内燃機関の停止制御の際の車速に応じて吸気の制御内容を変更する手段を備えていることを特徴とする制御装置と言うことができる。さらに、この発明で吸気の絞りは、排ガスの再循環量を減少させる制御も含む。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、車両が走行している際に、搭乗者の操作に依らずに内燃機関を停止させるための条件が成立すると、吸気を絞ることなく直ちに燃料の供給を停止するので、内燃機関を迅速に停止させ、停止制御の遅れを回避もしくは抑制することができる。また、燃料の供給を停止した後に内燃機関が惰性回転し、吸気の圧縮と膨張とによるトルク変化が生じることがあるが、車両が走行しているので、そのトルク変化が車体の振動として現れることがなく、搭乗者に違和感を与えることを回避することができる。また、燃料の供給を停止した内燃機関の惰性回転が生じても、吸気が絞られているから吸気の圧縮や膨張あるいはそれに伴う振動が生じないので、車両がほぼ停止しているとしても違和感が生じることがない。さらに、車両が停車している状態で燃料を停止する場合には、吸気が絞られた後に燃料の噴射が停止される。
【００４３】
また、請求項２の発明によれば、燃料の噴射を停止している内燃機関が停止する直前に吸気が再開され、その内燃機関が停止する時点には内燃機関に吸気が行われる。
【００４４】
さらに、請求項３の発明によれば、請求項１あるいは２の発明と同様の効果を得ることができ、これに加えて、減速中であることにより燃料の供給を停止する条件と搭乗者の操作に依らずに内燃機関を停止させる条件とが重畳して成立した場合、これらの制御を順に実行せずに、内燃機関の停止のための燃料供給停止制御を実行するので、内燃機関の回転数をスムースに低下させて、内燃機関が停止に至るまでの時間を短縮することができる。また、車両が走行している状態で実行するので、吸気を絞らなくても車体の振動が体感されたり、違和感が生じたりすることを回避できる。言い換えれば、吸気を絞る必要が特にはないので、この点でも内燃機関の停止制御を迅速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の制御装置で実行される制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】  図１の制御を実行した場合のエンジン回転数の変化を、その制御を実行しない場合の例と併せて示すタイムチャートである。
【図３】  この発明で対象とする内燃機関の制御系統を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
１…エンジン、  ２７…エンジン用電子制御装置、  ２８…エコラン用電子制御装置。
【図１】
0004126948.tif 000002
【図２】
0004126948.tif 000003
【図３】
0004126948.tif 000004