説明

エンジン停止制御装置

【課題】ドライバーに不快感を与えることなく、エンジンの停止動作を行うことができるエンジン停止制御装置を提供する。
【解決手段】燃料を供給する燃料噴射装置2と、空気の吸気量を調整する吸気量調整装置3と、補機類4の作動を制御する補機類制御手段1と、燃料噴射装置2からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段1と、エンジン停止スイッチ5とを備えたエンジン停止制御装置8において、上記エンジン停止スイッチ5の作動によってエンジン停止動作が行われる際に、上記補機類制御手段1によって上記補機類4の駆動を停止すると共に上記吸気量調整装置3で吸気を制限し、かつ上記補機類4の停止でエンジン回転数が上昇するときに、上記燃料噴射制御手段1によって上記エンジン10が所定回転数となるように上記燃料噴射装置2の燃料噴射量を制御しつつ、上記エンジン10を停止させるものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンの停止動作を行うエンジン停止制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、エンジンの停止制御として、例えば、以下の(1)から(4)の停止制御が行われている。
【0003】
(1)燃焼室への燃料をカットしてエンジンを停止させる。
【0004】
(2)燃焼室への空気をカットしてエンジンを停止させる。
【0005】
(3)燃焼室への燃料および空気をカットしてエンジンを停止させる。
【0006】
(4)燃焼室への空気をカットしかつ燃料を徐々に減らして、エンジンを停止させる。
【0007】
また、特許文献1には、エンジンの自動停止制御において、エンジントルクを徐々に下げることでショックを低減させることが提案されている。
【0008】
【特許文献1】特開2001−41072号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、上述した(1)から(4)のエンジン停止制御には、以下のような問題があった。
【0010】
(1)、(3)の停止制御では、イグニッションキーをONからOFFにした瞬間に燃料がCUTされるので、エンジン回転が急激に落ちてしまう。その急激な落ち込みにより振動が生じてドライバーに不快感を与えてしまう。
【0011】
また(2)、(4)の停止制御では、イグニッションキーをOFFにしたときに、エアコンなどの負荷が抜けることで、エンジン回転の吹き上がりが生じてしまう。つまり、イグニッションキーをOFFする直前まで、エアコンや他の電気負荷などがエンジンにかけられている場合、イグニッションキーをOFFにすることでエアコンなどが停止してエンジン負荷は急激に低減するものの、燃料の噴射量はあまり変化しない。そのため、エンジン負荷に対して燃料が過剰に供給されることとなり、エンジン回転が急激に増大、つまり吹き上がってしまう。このような吹き上がりが、ドライバーに不快感を与えてしまう。
【0012】
また、特許文献1の自動停止制御では、上述したエアコンなど補機類の抵抗(負荷)による吹き上がりに対して何ら対策がなされておらず、また、吸気を低減させたときに対するエンジン回転制御の対策がなされていないため、補機類が停止したときに大きな吹き上がりが生じてしまいドライバーに不快感を与えてしまう。
【0013】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ドライバーに不快感を与えることなく、エンジンの停止動作を行うことができるエンジン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】
【0014】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置と、上記燃焼室に供給する空気の吸気量を調整する吸気量調整装置と、上記エンジンの駆動で作動する補機類の作動を制御する補機類制御手段と、エンジン回転数などの運転状態が入力されて上記燃料噴射装置からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段と、上記エンジンの停止動作を行わせるためのエンジン停止スイッチとを備えたエンジン停止制御装置において、上記エンジン停止スイッチの作動によってエンジン停止動作が行われる際に、上記補機類制御手段によって上記補機類の作動が停止されると共に上記吸気量調整装置で吸気を制限し、かつ上記補機類の停止でエンジン回転数が上昇するときに、上記エンジンが所定回転数となるように上記燃料噴射制御手段によって上記燃料噴射装置の燃料噴射量を制御しつつ、上記エンジンを停止させるものである。
【0015】
好ましくは、上記燃料噴射制御手段は、エンジン停止動作開始から所定時間経過後に、上記燃料噴射装置の燃料噴射を停止して上記エンジンを停止させるものである。
【0016】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置と、上記燃焼室に供給する空気の吸気量を調整する吸気量調整装置と、上記エンジンの駆動で作動する補機類の作動を制御する補機類制御手段と、エンジン回転数などの運転状態が入力されて上記燃料噴射装置からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段と、上記エンジンの停止動作を行わせるためのエンジン停止スイッチとを備えたエンジン停止制御装置において、上記エンジン停止スイッチの作動によってエンジン停止動作が行われる際に、上記補機類制御手段によって上記補機類の作動が停止されると共に上記吸気量調整装置で吸気を制限し、かつ上記燃料噴射制御手段によって上記エンジンが目標アイドル回転数となるように目標燃料噴射量を算出すると共に、その目標燃料噴射量が所定の制限値を超えるときには、その制限値で上記燃料噴射装置に燃料を噴射させ、上記目標燃料噴射量が上記制限値を超えないときには、上記目標燃料噴射量で上記燃料噴射装置に燃料を噴射させ、エンジン停止動作開始から所定時間経過後に、上記燃料噴射装置の燃料噴射を停止して上記エンジンを停止させるものである。
【0017】
好ましくは、上記燃料噴射制御手段は、上記制限値に、エンジン停止動作開始時の上記燃料噴射装置の燃料噴射量を設定するものである。
【0018】
上記燃料噴射制御手段は、上記目標アイドル回転数を徐々に低く設定するものでもよい。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、ドライバーに不快感を与えることなく、エンジンの停止動作を行うことができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0021】
本実施形態のエンジン停止制御装置は、例えば、車両のディーゼルエンジン(以下、エンジンという)などに適用される。
【0022】
まず、図1に基づき本実施形態のエンジンを説明する。
【0023】
図1に示すように、エンジン10は、エンジン本体20と、そのエンジン本体20に接続された吸気通路30および排気通路60と、少なくとも上記エンジン本体20を制御するためのECU(補機類制御手段、燃料噴射制御手段)1とを備える。ECU1はエンジン本体20を制御するエンジン制御ECU単独としてもよいし、車両に関係する制御を行う車両ECUとエンジン制御ECUというように複数のECUとしてもよい。なお、その場合、エンジン制御ECUが燃料噴射制御手段、車両ECUが補機類制御手段となることが好ましい。
【0024】
エンジン本体20は、シリンダヘッド21およびピストン22などから形成される燃焼室23と、その燃焼室23に燃料を供給する燃料噴射装置をなすインジェクタ2とを備える。インジェクタ2は、ECU1により開閉制御され、開状態のとき燃焼室23内に燃料を噴射すると共に、閉状態のとき燃料噴射を停止する。
【0025】
吸気通路30は、エンジン本体20のシリンダヘッド21に形成された吸気ポート24に接続され、その吸気ポート24を介して燃焼室23に連通する。吸気通路30には、上記燃焼室23に供給する空気の吸気量を調整する吸気量調整装置3が設けられる。その吸気量調整装置3は、吸気通路30内に設けられた吸気スロットル弁31と、その吸気スロットル弁31を開閉駆動する弁駆動手段(図示せず)とを有し、吸気スロットル弁31の開度を調整することで、燃焼室23の吸気量が調整される。
【0026】
以上の構成により、インジェクタ2により噴射された燃料が、吸気通路30から吸気された空気と共に燃焼室23内で燃焼して、エンジン10が回転する。
【0027】
車両には、エンジン10の駆動で作動する補機類4が設けられる。補機類4は、例えば、エアコン、ランプ(電気負荷)などが挙げられる。補機類4は、その作動と停止とがECU1により切り替えられるようになっている。
【0028】
ECU1には、上記エンジン10の回転数を検出するためのエンジン回転数センサなどの各種センサ類に接続される。本実施形態のエンジン回転数センサは、例えば、上記エンジン本体20のクランクシャフト25に取り付けられたクランク角センサ26で構成される。
【0029】
ECU1は、インジェクタ2に制御信号を出力すべく接続され、そのインジェクタ2の燃料噴射時期や燃料噴射量などを制御する。具体的には、ECU1に、クランク角センサ26で検出したエンジン回転数などの運転状態が入力されて、その運転状態を基に、ECU1はインジェクタ2の燃料噴射量などを制御する。本実施形態のECU1は、アイドルスピードコントロールと呼ばれる回転数制御を行う。そのアイドルスピードコントロールは、エンジン10を所定の目標アイドル回転数に保つべく、インジェクタ2の燃料噴射量を調整する制御であり、ECU1は、基本的に、エンジン回転数が目標アイドル回転数を超える場合は、燃料噴射量を減少させる。アイドルスピードコントロールは、例えば、アクセル開度が0のときなどに実施される。一般的に、エンジン10の停止動作が行われる直前では、ECU1は、アイドルスピードコントロールを実施している。
【0030】
また、ECU1は、上記吸気量調整装置3の弁駆動手段に制御信号を出力すべく接続され、その弁駆動手段で吸気スロットル弁31を開閉制御して、燃焼室23の吸気量を制御する。
【0031】
本実施形態のエンジン停止制御装置8は、エンジン10の燃焼室23に燃料を供給する上記インジェクタ2と、上記燃焼室23に供給する空気の吸気量を調整する上記吸気量調整装置3と、上記エンジン10の駆動で作動する上記補機類4と、エンジン回転数などの運転状態が入力されて燃料噴射量などを制御する上記ECU1と、そのECU1に接続されたエンジン停止スイッチとを備える。本実施形態のエンジン停止スイッチは、ON−OFF選択可能なイグニッションキー5で構成され、そのイグニッションキー5がONからOFFに切り替えられたときに(エンジン停止スイッチが作動されたときに)、エンジン停止制御装置8は、上記ECU1でエンジン10の停止動作を行う。
【0032】
本実施形態では、イグニッションキー5のOFFよってエンジン停止動作が行われる際に、上記ECU1が、上記補機類4の駆動を停止すると共に上記吸気量調整装置3で吸気を制限し、かつ上記補機類4の停止でエンジン回転数が上昇するときに、クランク角センサ26で検出される上記エンジン10の回転数が所定回転数となるように上記インジェクタ2の燃料噴射量を制御しつつ、上記エンジン10を停止させる。より具体的には、ECU1は、エンジン停止動作開始から所定時間経過後に、インジェクタ2の燃料噴射を停止して上記エンジン10を停止させる。
【0033】
このように、本実施形態のエンジン停止制御装置8は、エンジン回転数の上昇を検出すると燃料噴射量を低減させるので、補機類4の停止により負荷抜けが生じても、エンジン回転数が急激に上昇することなく、エンジン回転の吹き上がりが抑制される。
【0034】
本実施形態では、詳しくは後述するが、ECU1は、エンジン停止動作開始後にも、上述したアイドルスピードコントロールを継続して実施する。さらに、そのエンジン停止動作開始後のアイドルスピードコントロール中に、ECU1は、インジェクタ2の燃料噴射量を所定の制限値以下に制限する。
【0035】
つまり、上記イグニッションキー5のOFFによってエンジン停止動作が行われる際に、ECU1は、上記補機類4の駆動を停止すると共に上記吸気量調整装置3で吸気を制限し、かつ上記エンジン10が目標アイドル回転数(上記所定回転数)となるように目標燃料噴射量を算出すると共に、その目標燃料噴射量が所定の制限値を超えるときには、その制限値でインジェクタ2に燃料を噴射させ、上記目標燃料噴射量が上記制限値を超えないときには、上記目標燃料噴射量でインジェクタ2に燃料を噴射させ、エンジン停止動作開始から所定時間経過後に、上記インジェクタ2の燃料噴射を停止して上記エンジン10を停止させる。本実施形態では、ECU1は、上記制限値に、エンジン停止動作開始時のインジェクタ2の燃料噴射量を設定する。
【0036】
次に、本実施形態のエンジン停止制御装置8によるエンジン停止制御方法を説明する。
【0037】
まず、エンジン停止制御方法の概略を説明する。
【0038】
本実施形態のエンジン停止制御方法では、エンジン10を停止させようとするとき(具体的には、イグニッションキー5をONからOFFにしたとき)、吸気スロットル弁31を閉じることで、燃焼室23への空気をカットする。また、イグニッションキー5をOFFしてから上記所定時間内は、上述したアイドルスピードコントロールを有効にする。これにより、補機類4の負荷抜けによりエンジン回転が吹き上がろうすると、アイドルスピードコントロールによって回転の上昇が抑えられる。
【0039】
その後、アイドルスピードコントロール中(所定時間内)は、インジェクタ2の燃料噴射量に、イグニッションキー5をOFFにしたときの燃料噴射量で制限をかけ、上記所定時間経過後は、インジェクタ2の燃料噴射をカットしてエンジン10を停止する。これにより、空気カットによりエンジン回転数が落ちてきたときに、アイドルスピードコントロールによって燃料噴射量が増加されても、エンジン10を確実に停止することができる。また、吸気スロットル弁31の故障時など吸気量調整装置3で空気をカットできない場合でも確実にエンジン10を停止することができる。
【0040】
次に、図2に基づき本実施形態のエンジン停止制御装置8によるエンジン停止制御フローの一例を説明する。
【0041】
図2のフローは、例えば、エンジン10がアイドル状態のときにECU1により実行される。
【0042】
ステップS1では、ECU1は、イグニッションキー5がOFFか否かを判断する。ステップS1でイグニッションキー5がOFFと判断された場合、つまり、イグニッションキー5がONからOFFになった場合、ECU1はステップS2で補機類4への電源(電力)供給をカットし、補機類4の駆動を停止させる。この補機類4の停止を車両ECU(補機類制御手段)で行ってもよい。なお、ステップS1でイグニッションキー5がOFFでない(つまり、ONである)と判断された場合は、所定の制御サイクルで、ステップS1が繰り返される。
【0043】
ステップS3では、ECU1は、燃料噴射量の上記制限値を算出する。本実施形態では、ECU1は、イグニッションキー5がOFFと判断されたとき(エンジン停止動作開始時)のインジェクタ2の燃料噴射量を制限値として設定する。例えば、ECU1は、ステップS2側に分岐する直前の制御サイクルでアイドルスピードコントロールに基づき算出した燃料噴射量を、制限値に設定する。
【0044】
ステップS4では、ECU1は、吸気量調整装置3の弁駆動手段に吸気スロットル弁31の全閉を指示する。ここで、吸気スロットル弁31により吸気を絞るのは、エンジン10の燃焼をすばやく収束させるためであり、本実施形態のように全閉にして燃焼室23の吸気を完全に遮断することが好ましいが、これに限定されない。
【0045】
ステップS5では、ECU1は、実際にインジェクタ2が噴射する燃料噴射量(以下、実燃料噴射量という)の算出を行う。具体的には、ECU1は、エンジン10が目標アイドル回転数となるように、アイドルスピードコントロールに基づき算出された目標燃料噴射量(図2では、IDLE制御噴射量)と、ステップS3で算出した制限値とを比較して、少ないほうを、実燃料噴射量に設定して、その実燃料噴射量でインジェクタ2に燃料を噴射させる。
【0046】
ステップS6では、ECU1は、ステップS1でイグニッションキー5がOFFと判断されたとき(エンジン停止動作開始)から、所定時間以上時間が経過したか否かを判断する。ここで、所定時間とは、例えば、吸気スロットル弁31の全閉後、その吸気スロットル弁31より下流側の吸気通路30や吸気ポート24などに残存する空気(酸素)が完全に燃焼室23で消費されるまでの時間である。その所定時間は、実験などにより予め求められる。本実施形態の所定時間は、0.5秒である。
【0047】
ステップS6で、エンジン停止動作開始から所定時間経過したと判断された場合、ステップS7で、ECU1は、アイドルスピードコントロールを停止すると共に、インジェクタ2の燃料噴射を停止する。この処理により、エンジン10が速やかに停止する。
【0048】
次に、図3に基づき本実施形態のエンジン停止制御方法の詳細を説明する。図3は、上段から順にイグニッションキー5(IGsw)のON−OFF状態、吸気スロットル弁31の開度、アイドルスピードコントロールの実施状態、燃料噴射量、およびエンジン回転数を示し、横軸は時間を示す。
【0049】
時刻t0〜時刻t1は、エンジン停止動作前(イグニッションキー5がON)であり、ECU1により上述したアイドルスピードコントロールが実施されると共に、そのアイドルスピードコントロールに基づき燃料噴射量が決定される。
【0050】
時刻t1では、操作者(ドライバー)によってイグニッションキー5がOFFにされる。そのOFFに伴い、ECU1により補機類4の電源供給がカットされる。すなわち、ランプの消灯やエアコンの停止が行われる。同時に、ECU1により吸気スロットル弁31が全閉状態にされ、気筒内(燃焼室23)への空気の供給がカットされる。
【0051】
時刻t1〜時刻t2では、補機類4の駆動が停止することにより、エンジン10の負荷が抜けるため、エンジン回転数が目標アイドル回転数よりも高くなる。ここで、ECU1により、アイドルスピードコントロールが継続して実施されていることから、エンジン10が目標アイドル回転数となるように、燃料消費量が低減される。この燃料消費量の低減により、エンジン回転数が低下して、補機停止後のエンジン回転数の上昇が抑制される。
【0052】
つまり、エンジン10は、補機類4の電源供給がカットされ生じていた抵抗がなくなるために、回転数が一時的に上昇するが、アイドルスピードコントロールが生かされているため、燃料噴射量が減少されて回転数の上昇が抑えられ、回転数が減少してゆく。
【0053】
時刻t2〜時刻t3では、一時的に上昇したエンジン回転数もアイドルスピードコントロールによって抑えられることで、今度はエンジン10が吸気の停止による酸素不足に陥り、回転数は徐々に減少してゆく一方となる。エンジン回転数が減少すると、ECU1はアイドルスピードコントロールを実施しているためエンジン回転数を保とうとし、燃料噴射量を増加させるが、燃料噴射量に一定の制限値(イグニッションキー5がOFFされたときの燃料噴射量)があるため、その制限値以上での燃料噴射は行われない。したがって、燃料噴射量を制限しない場合(図3中ラインNLで示す)には、燃料が過度に噴射されてしまうが、本実施形態では、過度の燃料噴射が防止される。
【0054】
時刻t3では、エンジン停止動作開始から所定時間(上述したように、気筒内などに残存した酸素が完全に消費されたとされる時間)経過したので、ECU1のアイドルスピードコントロールと、インジェクタ2の燃料噴射(供給)が停止され、エンジン10が停止する。
【0055】
このようにエンジン停止制御を行うことで、エンジン10内に酸素が残っている間には、補機類4の抵抗がなくなることによる吹き上がりで一気に酸素を消費させてしまうことなく、エンジン回転を徐々に低減させてゆきショックを低減させるように速やかに停止することが可能となる。
【0056】
このように、本実施形態のエンジン停止制御装置8では、エンジン10を停止させる際に、速やかにエンジン10を停止させることができ、振動およびエンジン回転の吹き上がりを防止することができる。つまり、補機類4の抵抗がなくなることによる吹き上がりを抑制することが可能となり、燃料の供給停止による急激なエンジン10の停止ショックを和らげることが可能となる。したがって、ドライバーに不快感を与えることなく、エンジン10の停止動作を行うことができる。
【0057】
また、所定時間経過後に強制的にインジェクタ2の燃料噴射をカットすることで、エンジン10を確実に停止させることができる。
【0058】
また、アイドルスピードコントロールの継続により、エンジン回転の吹き上がりを防止するので、吹き上がり防止のための他の回転数制御が不要で、制御を単純化することができる。
【0059】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【0060】
例えば、補機類のコントロールは、ECUで行わず、直接イグニッションキーと連動されるものでも良い。
【0061】
例えば、エンジン停止動作が行われる際に、ECUは、アイドルスピードコントロール中の目標アイドル回転数を徐々に低く設定するようにしてもよい。例えば、ECUは、図2においてステップS5とステップS6とを循環する制御サイクルごとに、ステップS5で目標アイドル回転数を減少させると共に、その目標アイドル回転数にエンジン回転数がなるように目標燃料噴射量を算出するようにしてもよい。この場合、エンジンの回転が滑らかに落ちることとなり、振動防止効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0062】
【図1】本発明に係る一実施形態によるエンジン停止制御装置を示す。
【図2】本実施形態のエンジン停止制御装置によるエンジン停止制御フローの一例を示す。
【図3】本実施形態のエンジン停止制御装置によるエンジン停止制御方法のチャートを示す
【符号の説明】
【0063】
1 ECU(補機類制御手段、燃料噴射制御手段)
2 燃料噴射装置
3 吸気量調整装置
4 補機類
5 エンジン停止スイッチ
8 エンジン停止制御装置
10 エンジン
23 燃焼室

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置と、上記燃焼室に供給する空気の吸気量を調整する吸気量調整装置と、上記エンジンの駆動で作動する補機類の作動を制御する補機類制御手段と、エンジン回転数などの運転状態が入力されて上記燃料噴射装置からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段と、上記エンジンの停止動作を行わせるためのエンジン停止スイッチとを備えたエンジン停止制御装置において、
上記エンジン停止スイッチの作動によってエンジン停止動作が行われる際に、
上記補機類制御手段によって上記補機類の作動が停止されると共に上記吸気量調整装置で吸気を制限し、かつ上記補機類の停止でエンジン回転数が上昇するときに、上記エンジンが所定回転数となるように上記燃料噴射制御手段によって上記燃料噴射装置の燃料噴射量を制御しつつ、上記エンジンを停止させることを特徴とするエンジン停止制御装置。
【請求項2】
上記燃料噴射制御手段は、エンジン停止動作開始から所定時間経過後に、上記燃料噴射装置の燃料噴射を停止して上記エンジンを停止させる請求項1記載のエンジン停止制御装置。
【請求項3】
エンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置と、上記燃焼室に供給する空気の吸気量を調整する吸気量調整装置と、上記エンジンの駆動で作動する補機類の作動を制御する補機類制御手段と、エンジン回転数などの運転状態が入力されて上記燃料噴射装置からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段と、上記エンジンの停止動作を行わせるためのエンジン停止スイッチとを備えたエンジン停止制御装置において、
上記エンジン停止スイッチの作動によってエンジン停止動作が行われる際に、
上記補機類制御手段によって上記補機類の作動が停止されると共に上記吸気量調整装置で吸気を制限し、かつ上記燃料噴射制御手段によって上記エンジンが目標アイドル回転数となるように目標燃料噴射量を算出すると共に、その目標燃料噴射量が所定の制限値を超えるときには、その制限値で上記燃料噴射装置に燃料を噴射させ、上記目標燃料噴射量が上記制限値を超えないときには、上記目標燃料噴射量で上記燃料噴射装置に燃料を噴射させ、エンジン停止動作開始から所定時間経過後に、上記燃料噴射装置の燃料噴射を停止して上記エンジンを停止させることを特徴とするエンジン停止制御装置。
【請求項4】
上記燃料噴射制御手段は、上記制限値に、エンジン停止動作開始時の上記燃料噴射装置の燃料噴射量を設定する請求項3記載のエンジン停止制御装置。
【請求項5】
上記燃料噴射制御手段は、上記目標アイドル回転数を徐々に低く設定する請求項3または4記載のエンジン停止制御装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2007−120466(P2007−120466A)
【公開日】平成19年5月17日(2007.5.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−316821(P2005−316821)
【出願日】平成17年10月31日(2005.10.31)
【出願人】(000000170)いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Fターム(参考)】