(57)【要約】【課題】エンジンを早期に再始動できると共に、再始動時の燃料噴射量を適切に制御できるエコラン制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】所定の停止条件の成立に基づいてエンジン１０を停止させ、その後に所定の始動条件の成立に基づいてスタータ５１をバッテリ５２からの電力供給によって駆動させてエンジン１０を再始動させるエコランＥＣＵ２２であって、エンジン１０を再始動させる際に、バッテリ５２からの電力供給によって駆動されるインジェクタ４３の無効噴射期間経過後の有効噴射期間中にスタータ５１を駆動させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の停止条件の成立に基づいてエンジンを停止させ、その後に所定の始動条件の成立に基づいてスタータをバッテリからの電力供給によって駆動させて前記エンジンを再始動させるエコラン制御装置であって、
前記エンジンを再始動させる際に、前記バッテリからの電力供給によって駆動されるインジェクタの無効噴射期間経過後の有効噴射期間中に前記スタータを駆動させる、ことを特徴とするエコラン制御装置。
【請求項２】
前記インジェクタに供給される燃料の圧力に応じて前記スタータを駆動させるタイミングを変更する、ことを特徴とする請求項１に記載のエコラン制御装置。
【請求項３】
前記バッテリの電圧に応じて前記スタータを駆動させるタイミングを変更する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエコラン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エコラン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃費向上やガス排気量の低減を目的として、所定の停止条件の成立によりエンジンを停止させ、その後に所定の始動条件の成立によりエンジンを再始動させる、いわゆるエコラン制御装置が知られている。このようなエコラン制御装置においては、エンジンの停止後に早期に再始動されることが望まれている。エンジンを早期に再始動させるためには、スタータを駆動させる前に燃料を噴射させる必要がある。スタータを駆動させる前に燃料を噴射する技術については、特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１４９２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンを更に早期に再始動させるには、スタータを更に早期に駆動させる必要がある。しかしながら、例えばインジェクタの無効噴射期間中にスタータが駆動された場合、インジェクタとスタータとは、共通のバッテリから供給される電力によって駆動されるため、インジェクタの無効噴射期間が長期化し、有効噴射期間が短期化する恐れがある。このような場合、燃料噴射量が想定された量よりも少なくなる恐れがあり、再始動時の燃料噴射量を適切に制御することが困難になる恐れがある。
【０００５】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、エンジンを早期に再始動できると共に、再始動時の燃料噴射量を適切に制御できるエコラン制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、所定の停止条件の成立に基づいてエンジンを停止させ、その後に所定の始動条件の成立に基づいてスタータをバッテリからの電力供給によって駆動させて前記エンジンを再始動させるエコラン制御装置であって、前記エンジンを再始動させる際に、前記バッテリからの電力供給によって駆動されるインジェクタの無効噴射期間経過後の有効噴射期間中に前記スタータを駆動させる、ことを特徴とするエコラン制御装置によって達成できる。
無効噴射期間中にスタータを駆動させると、スタータが駆動させることによってバッテリの電圧が低下するため、インジェクタの無効噴射期間が長期化する。このため、有効噴射期間が短期化し燃料噴射量が不足する。しかしながら、無効噴射期間経過後の有効噴射期間中にスタータを駆動させることにより、無効噴射期間の長期化を抑制できる。これにより、早期にエンジンを再始動させることができると共に、再始動時の燃料噴射量を適切に制御することができる。
【０００７】
上記構成において、前記インジェクタに供給される燃料の圧力に応じて前記スタータを駆動させるタイミングを変更する、構成を採用できる。
燃料の圧力が低い場合には、無効噴射期間が短期化し、燃料の圧力が高い場合には、無効噴射期間は長期化する傾向がある。従って、例えば、燃料圧力が所定の値よりも低い場合には、燃料圧力が所定の値よりも高い場合に比して、早期にスタータを駆動させることができる。これにより、エンジンをより早く再始動させることができる。
【０００８】
上記構成において、前記バッテリの電圧に応じて前記スタータを駆動させるタイミングを変更する、構成を採用できる。
バッテリの電圧が高い場合には、無効噴射期間が短期化し、バッテリの電圧が低い場合には、無効噴射期間が長期化する傾向がある。従って、例えば、バッテリ電圧が所定の値よりも高い場合には、バッテリ電圧が所定の値よりも低い場合に比して、早期にスタータを始動させることができる。これにより、エンジンをより早く再始動させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エンジンを早期に再始動できると共に、再始動時の燃料噴射量を適切に制御できるエコラン制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。図１は、本発明に係るエコラン制御装置が採用されたエンジンシステムの全体構成を示した図である。エンジンシステムは、所定の停止条件の成立に基づいてエンジンを停止させ、その後に所定の始動条件の成立に基づいてスタータをバッテリからの電力供給によって駆動させて前記エンジンを再始動させるエコラン制御モードを実行可能である。
【００１１】
エンジンシステムは、エンジン１０とエンジン電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵと称する）２１と、エコラン制御装置であるエコラン電子制御装置（以下、エコランＥＣＵと称する）２２と、ＡＢＳ（アンチスキッドブレーキシステム）電子制御装置（以下、ブレーキＥＣＵと称する）２３等から構成されている。
【００１２】
エンジン１０には、オルタネータ５４とスタータ５１とが設けられており、バッテリ５２からスタータ５１に電力が供給される。また、アクセサリ類等の車載装置である補機負荷５３にバッテリ５２から電力が供給される。
【００１３】
エンジンＥＣＵ２１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）などから構成され、各種入力信号に基づいて演算等の処理を行い、エンジン１０やエコランＥＣＵ２２に各種信号を出力する。
【００１４】
より詳細に説明すると、エンジンＥＣＵ２１には、アクセルＳＷ３３からアクセルのオンオフやアクセル開度、シフトポジションセンサ３４からＡＴシフトポジション、クランク角センサ３５からエンジン回転数、等に関する信号が入力される。また、エンジンＥＣＵ２１には、エコランＥＣＵ２２から出力されるエンジン停止命令信号、エンジン再始動命令信号が入力される。
【００１５】
ブレーキＥＣＵ２３は、エンジンＥＣＵ２１と同様にＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを含んで構成され、ブレーキマスタ圧センサ３１からブレーキマスタ圧、車速センサ３２から車速、等の信号が入力される。
【００１６】
エコランＥＣＵ２２は、エンジンＥＣＵ２１と同様にＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを含んで構成され、エンジン駆動システム各部の状態を表すステータス信号に基づいて、エコラン制御モードにおけるエンジンの自動停止及び再始動を行うための各種命令信号を出力する。
【００１７】
より詳細に説明すると、エコランＥＣＵ２２には、エンジンＥＣＵ２１から出力される燃料噴射状態、吸気量状態、点火状態等のステータスを表すステータス信号が入力される。また、ブレーキマスタ圧センサ３１から出力されるブレーキ圧信号、車速センサ３２から入力される車速信号、アクセルＳＷ３３から入力されるアクセルオンオフ信号、等が入力される。
【００１８】
また、エコランＥＣＵ２２は、エコラン制御を行うためのエンジン停止命令信号及びエンジンを再始動するためのエンジン再始動命令信号、をエンジンＥＣＵ２１に出力する。これによりエンジンＥＣＵ２１は、エンジン１０に対し燃料噴射、吸気、点火制御等の制御信号を出力する。また、エコランＥＣＵ２２は、エンジンの再始動を行う場合、再始動スタータ制御信号をスタータ５１に出力する。
【００１９】
エンジン１０の各気筒１１には、各気筒１１内に燃料を噴射するためのインジェクタ４３が設けられている。インジェクタ４３は、コモンレール４２内に蓄圧された燃料を各気筒１１内に噴射する。コモンレール４２には、燃料タンク（不図示）から燃料レール４１を介して圧送された燃料が蓄圧されている。
【００２０】
燃圧センサ３６は、燃料レール４１内に配置され、燃料レール４１内を通過する燃料の燃料圧力（以下、燃圧と称する）を検出しエコランＥＣＵ２２に出力する。尚、燃圧センサ３６は、エンジンＥＣＵ２１にもその検出した信号を出力する。バッテリ電圧センサ３７は、バッテリ５２の電圧を検出しエコランＥＣＵ２２に出力する。
【００２１】
次に、インジェクタ４３の構成について簡単に説明する。インジェクタ４３は、共に不図示のソレノイドコイルと、ソレノイドコイルで駆動される弁体とを備え、バッテリ５２からの電力供給によるソレノイドコイルの通電により、弁体が引き上げられ、開弁するように構成されている。弁体が、引き上げられることにより、燃料が噴射される。
【００２２】
所定の自動停止条件の成立によりエンジンの自動停止を行う場合の処理について説明する。自動停止条件は、例えば、（ａ）車速が零又は所定値以下であること、（ｂ）シフトポジションがドライブポジションであること、（ｃ）ブレーキマスタ圧が所定値以上であること、のように設定され全条件が成立するときエンジンの自動停止が行われる。
【００２３】
（ａ）〜（ｃ）の条件が成立していることをエコランＥＣＵ２２が判断した場合、エコランＥＣＵ２２は、エンジン停止命令信号をエンジンＥＣＵ２１に出力する。これにより、エンジンＥＣＵ２１は、エンジンへの燃料の供給をカットするための燃料噴射信号、エンジンへの吸気をカットするための吸気信号をエンジン１０に出力する。燃料の噴射や吸気がなくなるとエンジン１０が自動停止する。なお、エンジン１０を自動停止した場合には、エコランＥＣＵ２２は自動停止したことを示すフラグをオンにして保持する。
【００２４】
次に、エンジン１０が自動停止した状態で所定の再始動条件の成立により再始動する場合の処理について説明する。まず、自動停止か否かがフラグに基づき判断される。自動停止中でない場合は、自動的にエンジンを始動することがないよう再始動の処理は行わない。自動停止中の場合は、次いで、ブレーキマスタ圧をモニタし、フットブレーキが充分に踏込まれているような場合は、自動停止を継続する。
【００２５】
フットブレーキが充分に踏込まれていないような場合は、（ｘ）継続してブレーキマスタ圧をモニタし例えば所定時間経過してもフットブレーキが踏込まれない場合、（ｙ）アクセルＳＷ３３によるアクセル開度信号をモニタしてアクセルが所定以上踏み込まれた場合、（ｚ）車速センサ３２による車速信号をモニタして車速が所定以上になった場合、等に運転者による走行の意思があると判断して、エンジンの再始動制御を行う。
【００２６】
エンジンの再始動制御では、エコランＥＣＵ２２から、エンジンＥＣＵ２１にエンジン再始動命令信号が出力されると共に、スタータ５１へスタータ制御信号が出力される。これにより、エンジンＥＣＵ２１は、エンジン１０に対して燃料噴射、吸気、点火制御の制御信号を出力し、エンジンＥＣＵ２１はスタータ５１を所定のタイミングで駆動させる。これによりエンジン１０が再始動される。
【００２７】
次に、バッテリ５２の電圧と無効噴射期間との関係を説明する。図２は、バッテリ５２の電圧と、無効噴射期間との関係の説明図である。無効噴射期間とは、インジェクタ４３の応答遅れによる、燃料噴射に有効に寄与しない期間である。図２に示すように、バッテリ５２の電圧が低下すると、無効噴射期間が長期化する。これは、バッテリ５２の電圧が低下すると、バッテリ５２の電圧が低下していない場合と比較し、インジェクタ４３が閉弁状態から開弁状態へと移行する期間が長期化するからである。これにより、インジェクタ４３が上記移行期間中は、燃料噴射に有効に寄与しない期間となり、無効噴射期間が長期化する。
【００２８】
例えば、通常状態でのバッテリ５２の電圧を１２Ｖとすると、スタータ５１が駆動されている場合でのバッテリ電圧は、１２Ｖより低下する。このスタータ５１が駆動されていることによってバッテリ５２の電圧が低下している場合に、インジェクタ４３が閉弁状態から開弁状態へと移行されると、無効噴射期間が長期化する。
【００２９】
尚、インジェクタ４３が開弁状態から閉弁状態へと移行する際には、弁体は閉弁する方向に弁体を付勢するスプリングの付勢力によって閉弁するため、開弁状態から閉弁状態へと移行期間については、バッテリ５２の電圧の影響は受けない。
【００３０】
次に、エンジン再始動時における、従来のスタータの駆動タイミングについて説明する。図３は、エンジン再始動時における、従来のスタータの駆動タイミングについてのチャート図である。エンジンＥＣＵ２１からインジェクタ４３へ駆動信号が出力されると、インジェクタ４３は、応答遅れ期間である無効噴射期間を有して閉弁状態から開弁状態へと移行する。無効噴射期間経過後であって、燃料噴射に有効に寄与する噴射時間を有効噴射期間とする。エンジンＥＣＵ２１からのインジェクタ４３への駆動信号の出力が停止されると、所定の応答遅れ期間を有してインジェクタ４３が開弁状態から閉弁状態へと移行する。従来のスタータの駆動タイミングでは、インジェクタ４３が閉弁状態に至った後に、エコランＥＣＵ２２がスタータ５１へ駆動信号を出力していた。また、スタータ５１への駆動信号の出力されると、バッテリ５２の電圧が一時的に急激に低下し、スタータ５１への駆動信号出力中（即ち、スタータ５１が駆動されている間）は、スタータ５１が駆動されていない場合と比較し、バッテリ５２の電圧は低下した状態で維持される。
【００３１】
図３に示したように、従来のスタータの駆動タイミングは、燃料噴射が終了した後にスタータが駆動されていた。このため、早期にエンジンを再始動することができなかった。
【００３２】
次に、エンジン再始動時における、スタータの駆動タイミングが無効噴射期間中である場合について説明する。図４は、エンジン再始動時における、スタータの駆動タイミングが無効噴射期間中である場合でのタイミングチャートである。無効噴射期間中にスタータ５１へ駆動信号が出力されると、バッテリ５２の電圧は、この期間中に低下する。これにより、インジェクタ４３の駆動の応答遅れ期間が長期化する。従って、無効噴射期間が長期化する。このような場合には、有効噴射期間が短期化し、燃料噴射量が不足する。従って、エンジン１０の再始動時の燃料噴射量を適切に制御することができない。
【００３３】
尚、無効噴射期間前、即ち、インジェクタ４３へ駆動信号が出力する前に、スタータ５１を駆動させた場合、無効噴射期間中においては、スタータ５１が駆動中となるため、上記の場合と同様に、無効噴射期間が長期化する。
【００３４】
次に、エンジン再始動時における、本発明に係るエコラン制御装置でのスタータの駆動タイミングについて説明する。図５は、エンジン再始動時における、本発明に係るエコラン制御装置でのスタータの駆動タイミングについてのタイミングチャートである。図５に示すように、エコランＥＣＵ２２は、スタータ５１への駆動信号を、無効噴射期間経過後の有効噴射期間中に出力する。これにより、無効噴射期間の長期化を抑制できる。従って、早期にエンジンを再始動させることができると共に、再始動時の燃料噴射量を適切に制御することができる。
【００３５】
次に、エンジンＥＣＵ２１、エコランＥＣＵ２２が実行するエンジン再始動制御について説明する。図６は、エンジンＥＣＵ２１が実行するエンジン再始動制御の一例を示したフローチャートであり、図７は、エコランＥＣＵ２２が実行するエンジン再始動制御の一例を示したフローチャートである。エンジンＥＣＵ２１、エコランＥＣＵ２２は、それぞれエンジン再始動の要求があるかどうかを判定する（ステップＳ１１、Ｓ２１）。例えば、エンジン１０の自動停止中にアクセルＳＷ３３によるアクセル開度信号をモニタしてアクセルが所定以上踏み込まれた場合には、エンジン再始動の要求ありと判定する。否定判定の場合には、この制御を終了する。
【００３６】
肯定判定の場合には、エンジンＥＣＵ２１は、インジェクタ４３の噴射タイミングを算出する（ステップＳ１２）。具体的には、クランク角センサ３５からの出力に基づいて、各インジェクタ４３の噴射タイミングを算出する。
【００３７】
エコランＥＣＵ２２は、スタータ５１を駆動させるタイミングを算出し（ステップＳ２２）、このタイミングをエンジンＥＣＵ２１へ出力する（ステップＳ２３）。
【００３８】
次にエンジンＥＣＵ２１は、スタータ５１を駆動させるタイミングをエコランＥＣＵ２２から受信し（ステップＳ１３）、インジェクタ４３の無効噴射期間とスタータ５１を駆動させるタイミングが重なっているか否かを判定する（ステップＳ１４）。否定判定の場合には、この処理を終了する。即ち、ステップＳ１２、Ｓ２２において算出された噴射タイミング、スタータ駆動タイミングで、エンジンＥＣＵ２１、エコランＥＣＵ２２は、燃料噴射及びスタータ５１を駆動させる。肯定判定の場合には、エンジンＥＣＵ２１は、エコランＥＣＵ２２にスタータ５１を駆動させるタイミングを遅らせるためのディレイ信号を出力する（ステップＳ１５）。
【００３９】
エコランＥＣＵ２２は、エンジンＥＣＵ２１から出力されたディレイ要求があるか否かを判定する（ステップＳ２４）。否定判定の場合には、この処理を終了する。肯定判定の場合には、エコランＥＣＵ２２は、スタータ５１の駆動タイミングを遅らせる（ステップＳ２５）。具体的には、無効噴射期間経過後の有効噴射期間中にスタータ５１が駆動されるようにタイミングを遅らせる。そのタイミングでスタータ５１を駆動させる（ステップＳ２６）。これにより、無効噴射期間中にスタータ５１が駆動されることを防止できる。
【００４０】
次に、エンジン再始動時における、本発明に係るエコラン制御装置でのスタータの駆動タイミングの変形例について説明する。図８は、エンジン再始動時における、スタータの駆動タイミングの変形例に係るタイミングチャートである。エコランＥＣＵ２２は、燃圧センサ３６、バッテリ電圧センサ３７、からの出力に基づいて、有効噴射期間中でのスタータ５１の駆動タイミングを変更する。例えば、燃圧が所定の値よりも低い場合には、エコランＥＣＵ２２は、燃圧が所定の値よりも高い場合に比して、早期にスタータ５１を駆動させる。これは、燃圧は、インジェクタ４３の弁体が閉弁するように作用するため、燃圧が低い場合には、無効噴射期間が短期化し、燃圧が高い場合には、無効噴射期間が長期化する傾向があるからである。従って、燃圧が所定の値よりも低い場合に、早期にスタータ５１を駆動させることにより、エンジン１０をより早く再始動させることができる。
【００４１】
また、バッテリ５２の電圧が所定の値よりも高い場合には、エコランＥＣＵ２２は、バッテリ５２の電圧が所定の値よりも低い場合に比して、早期にスタータ５１を始動させる。これは、バッテリ５２の電圧が高い場合には、無効噴射期間が短期化し、バッテリ５２の電圧が低い場合には、無効噴射期間が長期化する傾向があるからである。従って、バッテリ５２の電圧が高い場合に、早期にスタータ５１を駆動させることにより、エンジン１０をより早く再始動させることができる。
【００４２】
図９は、エコランＥＣＵ２２が実行するエンジン再始動制御の変形例に係るフローチャートである。尚、エンジンＥＣＵ２１が実行するエンジン再始動制御については、図６に示した場合と同様である。図９に示すように、エコランＥＣＵ２２は、ステップＳ２４において肯定判定の場合には、燃圧センサ３６から燃圧、バッテリ電圧センサ３７からバッテリ５２の電圧を検出する（ステップＳ２４ａ）。この検出結果に応じて、エコランＥＣＵ２２は、スタータ５１の駆動タイミングを遅らせる（ステップＳ２５、２６）。以上のように、エコランＥＣＵ２２は、燃圧、バッテリ５２の電圧に応じてスタータ５１の駆動タイミングを変更する
【００４３】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るエコラン制御装置が採用されたエンジンシステムの全体構成を示した図である。
【図２】バッテリの電圧と、無効噴射期間との関係の説明図である。
【図３】エンジン再始動時における、従来のスタータの駆動タイミングについてのチャート図である。
【図４】エンジン再始動時における、スタータの駆動タイミングが無効噴射期間中である場合でのタイミングチャートである。
【図５】エンジン再始動時における、本発明に係るエコラン制御装置でのスタータの駆動タイミングについてのタイミングチャートである。
【図６】エンジンＥＣＵが実行するエンジン再始動制御の一例を示したフローチャートである。
【図７】エコランＥＣＵが実行するエンジン再始動制御の一例を示したフローチャートである。
【図８】エンジン再始動時における、スタータの駆動タイミングの変形例に係るタイミングチャートである。
【図９】エコランＥＣＵが実行するエンジン再始動制御の変形例に係るフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１０  エンジン
２１  エンジンＥＣＵ
２２  エコランＥＣＵ（エコラン制御装置）
３６  燃圧センサ
３７  バッテリ電圧センサ
４３  インジェクタ
５１  スタータ
５２  バッテリ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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