内燃機関の制御装置
【課題】機関の再始動を好適に行うことのできる内燃機関の制御装置を提供する
【解決手段】エンジン１００では、自動停止及び自動始動が行われる。エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１００の運転を制御する。このエンジンＥＣＵ２００には、スタータ１１０が駆動中であることを示すスタータ信号とスタータ１１０を駆動させる駆動信号とが入力される。機関停止要求に基づく機関停止により機関回転速度が低下していく途中において機関始動要求がなされたときには、スタータ信号及び駆動信号の少なくとも一方がエンジンＥＣＵ２００に入力されてから機関運転を再開する。
【解決手段】エンジン１００では、自動停止及び自動始動が行われる。エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１００の運転を制御する。このエンジンＥＣＵ２００には、スタータ１１０が駆動中であることを示すスタータ信号とスタータ１１０を駆動させる駆動信号とが入力される。機関停止要求に基づく機関停止により機関回転速度が低下していく途中において機関始動要求がなされたときには、スタータ信号及び駆動信号の少なくとも一方がエンジンＥＣＵ２００に入力されてから機関運転を再開する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動停止及び自動始動が行われる内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、所定の条件が成立したときに内燃機関の自動停止及び自動始動を行う装置が知られている。
この特許文献１に記載の装置では、機関停止要求に基づいて機関停止が行われ、これにより機関回転速度が低下していく途中において機関始動要求がなされたときには、機関回転速度が所定値を下回った時点でスタータによる機関の再始動を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６７２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記再始動に際しては、燃料噴射や点火といった機関運転の再開をスタータが駆動されてから行うことが望ましい。しかし、スタータが駆動中であることを示す信号が流れる信号線等に異常がある場合には、スタータの駆動を把握することができないため、機関運転を再開することができず、機関の再始動が困難になる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関の再始動を好適に行うことのできる内燃機関の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】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、自動停止及び自動始動が行われる内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の運転を制御する機関制御部には、スタータが駆動中であることを示すスタータ信号とスタータを駆動させる駆動信号とが入力され、前記機関制御部は、機関停止要求に基づく機関停止の実行により機関回転速度が低下していく途中において機関始動要求がなされたときには、前記スタータ信号及び前記駆動信号の少なくとも一方が同機関制御部に入力されてから機関運転の再開を行うことをその要旨とする。
【０００７】
同構成によれば、スタータが駆動中であることを示すスタータ信号のみならず、スタータを駆動させる駆動信号が機関制御部に入力された場合にも機関運転が再開される。従って、スタータが駆動中であることを示す信号が流れる信号線等に異常がある場合でも、機関の再始動を好適に行うことができるようになる。
【０００８】
なお、上記スタータ信号の出力元としては、請求項２に記載の発明によるように、前記スタータ信号は、スタータに電力を供給するリレー回路から出力される、という構成を採用することができる。
【０００９】
また、上記駆動信号の出力元としては、請求項３に記載の発明によるように、前記駆動信号は、前記自動停止及び自動始動を制御する自動停止始動制御部から出力される、という構成を採用することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関制御部への前記駆動信号及び前記スタータ信号の入力状態が不一致の場合には、前記内燃機関の自動停止を禁止することをその要旨とする。
【００１１】
通常、上記機関制御部に対して上記駆動信号が入力されているときには、スタータが駆動されているため、機関制御部には上記スタータ信号も入力される。つまりスタータ信号の流れる信号線が正常であれば、機関制御部への駆動信号及びスタータ信号の入力状態は一致する。
【００１２】
一方、機関制御部にスタータ信号を伝える上記信号線等に異常がある場合には、機関制御部に対して駆動信号が入力されていても、同機関制御部にはスタータ信号が入力されない。つまり、スタータ信号を伝える信号線等に異常があるときには、機関制御部への駆動信号及びスタータ信号の入力状態が一致しない。このような信号線等の異常時には、スタータ信号の信頼性が低下するため、スタータの駆動状態を正確に把握することができない。従って、場合によっては機関の再始動が困難になるおそれがある。
【００１３】
そこで、同構成では、機関制御部への駆動信号及びスタータ信号の入力状態が不一致であり、スタータの駆動状態を正確に把握することができないときには、内燃機関の自動停止を禁止するようにしている。従って、機関の再始動が困難になることを抑えることができる。
【００１４】
なお、請求項４にかかる発明のより具体的には構成としては、請求項５に記載の発明によるように、前記機関制御部に対して前記駆動信号が入力されているときに前記スタータ信号が入力されていないときには、前記内燃機関の自動停止を禁止する、といった構成を採用することができる。
【００１５】
また、上記機関制御部としては、請求項６に記載の発明によるように、前記機関制御部は、前記内燃機関での燃料噴射を制御するものであり、同機関制御部は、燃料カットを行うことで前記機関停止を実行するとともに、燃料噴射を開始することで前記機関運転の再開を行う、といった構成を採用することができる。
【００１６】
また、上記機関制御部としては、請求項７に記載の発明によるように、前記内燃機関での点火を制御するものであり、同機関制御部は、点火カットを行うことで前記機関停止を実行するとともに、点火を開始することで前記機関運転の再開を行う、といった構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態にあって、これが適用される内燃機関の制御系の模式図。
【図２】同実施形態にて行われる噴射再開処理の手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態において噴射再開処理が実行されるときの燃料カット状態を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。なお、以下に説明するエンジン１００の構造自体は周知の構造であるため、その詳細な説明は割愛する。
【００１９】
図１に示すように、周知の構造を有するエンジン１００には、燃料を噴射する噴射装置１２０や、燃料と空気との混合気を点火する点火装置１３０等が設けられており、混合気が燃焼室で燃焼されることによりクランクシャフトが回転する。クランクシャフトにはフライホイールが設けられており、このフライホイールの外周にはリングギヤが設けられている。
【００２０】
エンジン１００の側方に設けられたスタータ１１０は、上記リングギヤに噛み合うピニオンギヤ、同ピニオンギヤを回転させる電動モータ、同ピニオンギヤをリングギヤに向けて飛び出させる電磁ソレノイド等で構成されている。また、スタータ１１０の電動モータや電磁ソレノイドには、リレー回路１１５を通じて電力が供給される。このスタータ１１０は、リングギヤに対して機関始動時にピニオンギヤを噛み合わせる、いわゆる飛び込み式のスタータであり、機関回転速度が「０」であってピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることが可能なときに、電磁ソレノイド及び電動モータへの通電が開始される。
【００２１】
エンジン制御装置（以下、エンジンＥＣＵという）２００は、各種センサからの信号入力に基づき、噴射装置１２０による燃料噴射制御、点火装置１３０による点火制御、あるいは吸入空気量制御等といった各種の機関運転に関する制御を行う。なお、各種センサの一例としては、機関回転速度ＮＥを検出するクランク角センサ４００などがある。また、このエンジンＥＣＵ２００は上記機関制御部を構成する。
【００２２】
エンジンＥＣＵ２００には、上記リレー回路１１５から出た信号線Ｌ１が接続されている。この信号線Ｌ１を介してスタータ１１０が駆動中であることを示すスタータ信号ＳＴＡが、リレー回路１１５からエンジンＥＣＵ２００に向けて出力される。
【００２３】
また、エコラン制御装置（以下、エコランＥＣＵという）３００は、所定の条件が成立したときにエンジン１００の自動停止及び自動始動に関する制御を行う。なお、自動停止の条件としては例えば、車両の走行中に車速が基準速度を下回ることやアクセルペダルの踏み込みが「０」になること等が挙げられる。また、自動始動の条件としては例えば、自動停止中にアクセルペダルが踏み込まれること等が挙げられる。なお、エコランＥＣＵ３００は、上記自動停止始動制御部を構成する。
【００２４】
エコランＥＣＵ３００とエンジンＥＣＵ２００とは、通信線Ｔ１を介して相互通信可能にされている。また、エコランＥＣＵ３００と上記リレー回路１１５とは駆動信号線Ｌ２にて接続されている。この駆動信号線Ｌ２を介してスタータ１１０を駆動する駆動信号ＳＴＤがエコランＥＣＵ３００からリレー回路１１５に向けて出力される。リレー回路１１５に駆動信号ＳＴＤが入力されると、リレー回路１１５からスタータ１１０に向けて電力が供給される。なお、エコランＥＣＵ３００による駆動信号ＳＴＤの出力条件は種々設定されており、そのうちの一つとして、「機関の始動要求があり、かつ機関回転速度ＮＥが「０」である」という条件が設定されている。
【００２５】
次に、本実施形態で行われる燃料の噴射再開処理を図２を参照して説明する。なお、本処理は、エンジンＥＣＵ２００によって所定周期毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、停止要求による燃料カットの実行中か否かが判定される（Ｓ１００）。ここでの停止要求とは、エンジン１００を搭載した車両の運転者によるイグニッションスイッチのオフ操作、あるいは上述した自動停止の条件成立による停止要求である。
【００２６】
そして、停止要求による燃料カットの実行中でないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、停止要求による燃料カットの実行中であるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、始動要求があるか否かが判定される（Ｓ１１０）。ここでの始動要求とは、エンジン１００を搭載した車両の運転者によるイグニッションスイッチのオン操作による始動要求である。
【００２７】
そして、始動要求がないときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、始動要求があるときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、機関回転速度ＮＥが「０」であるか否か、つまり上記駆動信号ＳＴＤの出力条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ１３０）。
【００２８】
そして、機関回転速度ＮＥが「０」でないときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、機関回転速度ＮＥが「０」であるときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、上記スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの少なくとも一方がエンジンＥＣＵ２００に入力されているか否かが判定される（Ｓ１３０）。
【００２９】
そして、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの少なくとも一方が入力されていないとき、つまりスタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤがともに入力されていないときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００３０】
一方、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの少なくとも一方が入力されているとき（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、つまりスタータ信号ＳＴＡが入力されておりスタータ１１０の駆動が把握できたとき、又は駆動信号ＳＴＤが入力されておりスタータ１１０が駆動中である可能性が非常に高いときには、ステップＳ１４０の処理が行われる。ステップＳ１４０では、燃料カットが中止されて、再始動のための燃料噴射が開始される。
【００３１】
次に、エンジンＥＣＵ２００に対するスタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致していないか否かが判定される（Ｓ１５０）。ここでは、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されているときにスタータ信号ＳＴＡが入力されていないときには、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致していないと判定される。
【００３２】
そして、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致しているときには（Ｓ１５０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致していないときには（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、本処理の今回の実行タイミング以降でのエンジン１００の自動停止が禁止されて（Ｓ１６０）、本処理は一旦終了される。なお、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致していない回数を計測し、その計測回数が所定の判定回数を超えたときにエンジン１００の自動停止を禁止するようにしてもよい。
【００３３】
次に、図３を併せ参照しつつ、上記噴射再開処理の作用を説明する。
図３の時刻ｔ１においてエンジン１００の停止要求があると、燃料カットが実行されることにより、機関回転速度ＮＥは徐々に低下していく。
【００３４】
時刻ｔ２において運転者による始動要求があると、図２のステップＳ１１０が肯定判定される。
そして、時刻ｔ３において機関回転速度が「０」になると、エコランＥＣＵ３００から駆動信号ＳＴＤが出力されて、この駆動信号ＳＴＤはエンジンＥＣＵ２００にも入力される。ここで、信号線Ｌ１に異常が無い場合には、駆動信号ＳＴＤの出力によってスタータ１１０が駆動を開始するため、図３に二点鎖線にて示すようにスタータ信号ＳＴＡがエンジンＥＣＵ２００に入力される。
【００３５】
一方、信号線Ｌ１に断線などの異常がある場合には、図３に実線にて示すように、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されていてもスタータ信号ＳＴＡは入力されない。従って、スタータ信号ＳＴＡの入力をもって燃料カットを中止し、燃料噴射を開始するようにした場合にあって、信号線Ｌ１に異常がある場合には、燃料噴射を開始することができず、エンジン１００の再始動が困難になる。
【００３６】
しかし、本実施形態では、スタータ１１０が駆動中であることを示すスタータ信号ＳＴＡのみならず、スタータ１１０を駆動させる駆動信号ＳＴＤがエンジンＥＣＵ２００に入力された場合にも、燃料カットが中止されて燃料噴射が開始される（時刻ｔ３）。従って、スタータ１１０が駆動中であることを示すスタータ信号ＳＴＡが流れる信号線Ｌ１に異常がある場合でも、エンジン１００の再始動を行うことができる。
【００３７】
また、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されているときには、スタータ１１０が駆動されているため、エンジンＥＣＵ２００には上記スタータ信号ＳＴＡも入力される。つまりスタータ信号ＳＴＡが流れる信号線Ｌ１が正常であれば、エンジンＥＣＵ２００への駆動信号ＳＴＤ及びスタータ信号ＳＴＡの入力状態は一致する。
【００３８】
一方、エンジンＥＣＵ２００にスタータ信号ＳＴＡを伝える信号線Ｌ１に異常がある場合には、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されていても、同エンジンＥＣＵ２００にはスタータ信号ＳＴＡが入力されない。つまり、スタータ信号ＳＴＡを伝える信号線Ｌ１に異常があるときには、エンジンＥＣＵ２００への駆動信号ＳＴＤ及びスタータ信号ＳＴＡの入力状態が一致しない。
【００３９】
このような信号線Ｌ１の異常時には、スタータ信号ＳＴＡの信頼性が低下するため、スタータ１１０の駆動状態を正確に把握することができない。従って、場合によってはエンジン１００の再始動が困難になるおそれがある。
【００４０】
この点、本実施形態では、エンジンＥＣＵ２００への駆動信号ＳＴＤ及びスタータ信号ＳＴＡの入力状態が不一致であり、スタータ１１０の駆動状態を正確に把握することができないときには、エンジン１００の自動停止が禁止される（図２のＳ１６０）。より具体的には、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されているときにスタータ信号ＳＴＡが入力されていないときには自動停止が禁止される。従って、エンジン１００の再始動が困難になることを抑えることができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）機関停止要求に基づく燃料カットにより機関の運転が停止され、これにより機関回転速度が低下していく途中において機関始動要求がなされたときには、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの少なくとも一方がエンジンＥＣＵ２００に入力されてから燃料噴射を開始して、機関運転を再開するようにしている。従って、スタータ１１０が駆動中であることを示す信号線Ｌ１に異常がある場合でも、エンジン１００の再始動を好適に行うことができるようになる。
【００４２】
（２）エンジンＥＣＵ２００への駆動信号ＳＴＤ及びスタータ信号ＳＴＡの入力状態が不一致の場合、より具体的にはエンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されているときにスタータ信号ＳＴＡが入力されていないときには、エンジン１００の自動停止を禁止するようにしている。従って、エンジン１００の再始動が困難になることを抑えることができるようになる。
【００４３】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、停止要求に基づく燃料カットの実行を中止して燃料噴射を再開させる噴射再開処理を実行するようにした。この他、停止要求があるときに混合気の点火カット（点火の中止）を行う場合には、そうした点火制御についても同様な再開処理を行うようにしてもよい。この変形例にかかる点火再開処理は、先の図２に示した噴射再開処理の一部を変更することで実施できる。すなわち、図２のステップＳ１００では、停止要求による点火カットの実行中か否かを判定する。そして、図２のステップＳ１４０では、点火カットを中止して再始動のための点火を開始する。こうした変形例でも、上記実施形態に準じた作用効果を得ることができる。なお、上記噴射再開処理及び上記点火再開処理をともに行うようにしたり、上記点火再開処理のみを行うようにしてもよい。
【００４４】
また、近年では、機関停止時に燃料噴射を行って気筒内に燃料を充填しておき、機関始動時にスタータによるクランキング及び点火を行うことで初爆を発生させる機関始動も考えられており、こうした機関始動を行うエンジンに対しては上記点火再開処理を適用するとよい。
【００４５】
・ステップＳ１５０において、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されていないにもかかわらずスタータ信号ＳＴＡが入力されているときにも、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致していないと判定するようにしてもよい。
【００４６】
・スタータ１１０が駆動中であることを示すスタータ信号ＳＴＡを、リレー回路１１５から出力させるようにしたが、この他の態様でスタータ信号ＳＴＡを出力させるようにしてもよい。例えば、スタータ１１０が駆動中であるときに信号（スタータ信号ＳＴＡ）を出力するスイッチやセンサをスタータ１１０に設けるようにしてもよい。
【００４７】
・図２のステップＳ１５０及びステップＳ１６０の処理を省略してもよい。この場合でも上記（１）に記載の効果を得ることができる。
・上記スタータ１１０は、飛び込み式のスタータであったがこの他の形式のスタータでもよい。例えば、フライホイールのリングギヤとスタータのピニオンギヤとが常時噛み合っている、いわゆる常時噛合式のスタータでもよい。また、ピニオンギヤの押し出しと電動モータの駆動とを独立して制御可能なスタータ、いわゆるタンデムソレノイドスタータでもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１００…エンジン、１１０…スタータ、１１５…リレー回路、１２０…噴射装置、１３０…点火装置、２００…エンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）、３００…エコラン制御装置（エコランＥＣＵ）、４００…クランク角センサ、Ｌ１…信号線、Ｌ２…駆動信号線、Ｔ１…通信線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動停止及び自動始動が行われる内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、所定の条件が成立したときに内燃機関の自動停止及び自動始動を行う装置が知られている。
この特許文献１に記載の装置では、機関停止要求に基づいて機関停止が行われ、これにより機関回転速度が低下していく途中において機関始動要求がなされたときには、機関回転速度が所定値を下回った時点でスタータによる機関の再始動を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６７２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記再始動に際しては、燃料噴射や点火といった機関運転の再開をスタータが駆動されてから行うことが望ましい。しかし、スタータが駆動中であることを示す信号が流れる信号線等に異常がある場合には、スタータの駆動を把握することができないため、機関運転を再開することができず、機関の再始動が困難になる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関の再始動を好適に行うことのできる内燃機関の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】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、自動停止及び自動始動が行われる内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の運転を制御する機関制御部には、スタータが駆動中であることを示すスタータ信号とスタータを駆動させる駆動信号とが入力され、前記機関制御部は、機関停止要求に基づく機関停止の実行により機関回転速度が低下していく途中において機関始動要求がなされたときには、前記スタータ信号及び前記駆動信号の少なくとも一方が同機関制御部に入力されてから機関運転の再開を行うことをその要旨とする。
【０００７】
同構成によれば、スタータが駆動中であることを示すスタータ信号のみならず、スタータを駆動させる駆動信号が機関制御部に入力された場合にも機関運転が再開される。従って、スタータが駆動中であることを示す信号が流れる信号線等に異常がある場合でも、機関の再始動を好適に行うことができるようになる。
【０００８】
なお、上記スタータ信号の出力元としては、請求項２に記載の発明によるように、前記スタータ信号は、スタータに電力を供給するリレー回路から出力される、という構成を採用することができる。
【０００９】
また、上記駆動信号の出力元としては、請求項３に記載の発明によるように、前記駆動信号は、前記自動停止及び自動始動を制御する自動停止始動制御部から出力される、という構成を採用することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関制御部への前記駆動信号及び前記スタータ信号の入力状態が不一致の場合には、前記内燃機関の自動停止を禁止することをその要旨とする。
【００１１】
通常、上記機関制御部に対して上記駆動信号が入力されているときには、スタータが駆動されているため、機関制御部には上記スタータ信号も入力される。つまりスタータ信号の流れる信号線が正常であれば、機関制御部への駆動信号及びスタータ信号の入力状態は一致する。
【００１２】
一方、機関制御部にスタータ信号を伝える上記信号線等に異常がある場合には、機関制御部に対して駆動信号が入力されていても、同機関制御部にはスタータ信号が入力されない。つまり、スタータ信号を伝える信号線等に異常があるときには、機関制御部への駆動信号及びスタータ信号の入力状態が一致しない。このような信号線等の異常時には、スタータ信号の信頼性が低下するため、スタータの駆動状態を正確に把握することができない。従って、場合によっては機関の再始動が困難になるおそれがある。
【００１３】
そこで、同構成では、機関制御部への駆動信号及びスタータ信号の入力状態が不一致であり、スタータの駆動状態を正確に把握することができないときには、内燃機関の自動停止を禁止するようにしている。従って、機関の再始動が困難になることを抑えることができる。
【００１４】
なお、請求項４にかかる発明のより具体的には構成としては、請求項５に記載の発明によるように、前記機関制御部に対して前記駆動信号が入力されているときに前記スタータ信号が入力されていないときには、前記内燃機関の自動停止を禁止する、といった構成を採用することができる。
【００１５】
また、上記機関制御部としては、請求項６に記載の発明によるように、前記機関制御部は、前記内燃機関での燃料噴射を制御するものであり、同機関制御部は、燃料カットを行うことで前記機関停止を実行するとともに、燃料噴射を開始することで前記機関運転の再開を行う、といった構成を採用することができる。
【００１６】
また、上記機関制御部としては、請求項７に記載の発明によるように、前記内燃機関での点火を制御するものであり、同機関制御部は、点火カットを行うことで前記機関停止を実行するとともに、点火を開始することで前記機関運転の再開を行う、といった構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態にあって、これが適用される内燃機関の制御系の模式図。
【図２】同実施形態にて行われる噴射再開処理の手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態において噴射再開処理が実行されるときの燃料カット状態を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。なお、以下に説明するエンジン１００の構造自体は周知の構造であるため、その詳細な説明は割愛する。
【００１９】
図１に示すように、周知の構造を有するエンジン１００には、燃料を噴射する噴射装置１２０や、燃料と空気との混合気を点火する点火装置１３０等が設けられており、混合気が燃焼室で燃焼されることによりクランクシャフトが回転する。クランクシャフトにはフライホイールが設けられており、このフライホイールの外周にはリングギヤが設けられている。
【００２０】
エンジン１００の側方に設けられたスタータ１１０は、上記リングギヤに噛み合うピニオンギヤ、同ピニオンギヤを回転させる電動モータ、同ピニオンギヤをリングギヤに向けて飛び出させる電磁ソレノイド等で構成されている。また、スタータ１１０の電動モータや電磁ソレノイドには、リレー回路１１５を通じて電力が供給される。このスタータ１１０は、リングギヤに対して機関始動時にピニオンギヤを噛み合わせる、いわゆる飛び込み式のスタータであり、機関回転速度が「０」であってピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることが可能なときに、電磁ソレノイド及び電動モータへの通電が開始される。
【００２１】
エンジン制御装置（以下、エンジンＥＣＵという）２００は、各種センサからの信号入力に基づき、噴射装置１２０による燃料噴射制御、点火装置１３０による点火制御、あるいは吸入空気量制御等といった各種の機関運転に関する制御を行う。なお、各種センサの一例としては、機関回転速度ＮＥを検出するクランク角センサ４００などがある。また、このエンジンＥＣＵ２００は上記機関制御部を構成する。
【００２２】
エンジンＥＣＵ２００には、上記リレー回路１１５から出た信号線Ｌ１が接続されている。この信号線Ｌ１を介してスタータ１１０が駆動中であることを示すスタータ信号ＳＴＡが、リレー回路１１５からエンジンＥＣＵ２００に向けて出力される。
【００２３】
また、エコラン制御装置（以下、エコランＥＣＵという）３００は、所定の条件が成立したときにエンジン１００の自動停止及び自動始動に関する制御を行う。なお、自動停止の条件としては例えば、車両の走行中に車速が基準速度を下回ることやアクセルペダルの踏み込みが「０」になること等が挙げられる。また、自動始動の条件としては例えば、自動停止中にアクセルペダルが踏み込まれること等が挙げられる。なお、エコランＥＣＵ３００は、上記自動停止始動制御部を構成する。
【００２４】
エコランＥＣＵ３００とエンジンＥＣＵ２００とは、通信線Ｔ１を介して相互通信可能にされている。また、エコランＥＣＵ３００と上記リレー回路１１５とは駆動信号線Ｌ２にて接続されている。この駆動信号線Ｌ２を介してスタータ１１０を駆動する駆動信号ＳＴＤがエコランＥＣＵ３００からリレー回路１１５に向けて出力される。リレー回路１１５に駆動信号ＳＴＤが入力されると、リレー回路１１５からスタータ１１０に向けて電力が供給される。なお、エコランＥＣＵ３００による駆動信号ＳＴＤの出力条件は種々設定されており、そのうちの一つとして、「機関の始動要求があり、かつ機関回転速度ＮＥが「０」である」という条件が設定されている。
【００２５】
次に、本実施形態で行われる燃料の噴射再開処理を図２を参照して説明する。なお、本処理は、エンジンＥＣＵ２００によって所定周期毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、停止要求による燃料カットの実行中か否かが判定される（Ｓ１００）。ここでの停止要求とは、エンジン１００を搭載した車両の運転者によるイグニッションスイッチのオフ操作、あるいは上述した自動停止の条件成立による停止要求である。
【００２６】
そして、停止要求による燃料カットの実行中でないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、停止要求による燃料カットの実行中であるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、始動要求があるか否かが判定される（Ｓ１１０）。ここでの始動要求とは、エンジン１００を搭載した車両の運転者によるイグニッションスイッチのオン操作による始動要求である。
【００２７】
そして、始動要求がないときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、始動要求があるときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、機関回転速度ＮＥが「０」であるか否か、つまり上記駆動信号ＳＴＤの出力条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ１３０）。
【００２８】
そして、機関回転速度ＮＥが「０」でないときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、機関回転速度ＮＥが「０」であるときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、上記スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの少なくとも一方がエンジンＥＣＵ２００に入力されているか否かが判定される（Ｓ１３０）。
【００２９】
そして、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの少なくとも一方が入力されていないとき、つまりスタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤがともに入力されていないときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００３０】
一方、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの少なくとも一方が入力されているとき（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、つまりスタータ信号ＳＴＡが入力されておりスタータ１１０の駆動が把握できたとき、又は駆動信号ＳＴＤが入力されておりスタータ１１０が駆動中である可能性が非常に高いときには、ステップＳ１４０の処理が行われる。ステップＳ１４０では、燃料カットが中止されて、再始動のための燃料噴射が開始される。
【００３１】
次に、エンジンＥＣＵ２００に対するスタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致していないか否かが判定される（Ｓ１５０）。ここでは、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されているときにスタータ信号ＳＴＡが入力されていないときには、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致していないと判定される。
【００３２】
そして、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致しているときには（Ｓ１５０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致していないときには（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、本処理の今回の実行タイミング以降でのエンジン１００の自動停止が禁止されて（Ｓ１６０）、本処理は一旦終了される。なお、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致していない回数を計測し、その計測回数が所定の判定回数を超えたときにエンジン１００の自動停止を禁止するようにしてもよい。
【００３３】
次に、図３を併せ参照しつつ、上記噴射再開処理の作用を説明する。
図３の時刻ｔ１においてエンジン１００の停止要求があると、燃料カットが実行されることにより、機関回転速度ＮＥは徐々に低下していく。
【００３４】
時刻ｔ２において運転者による始動要求があると、図２のステップＳ１１０が肯定判定される。
そして、時刻ｔ３において機関回転速度が「０」になると、エコランＥＣＵ３００から駆動信号ＳＴＤが出力されて、この駆動信号ＳＴＤはエンジンＥＣＵ２００にも入力される。ここで、信号線Ｌ１に異常が無い場合には、駆動信号ＳＴＤの出力によってスタータ１１０が駆動を開始するため、図３に二点鎖線にて示すようにスタータ信号ＳＴＡがエンジンＥＣＵ２００に入力される。
【００３５】
一方、信号線Ｌ１に断線などの異常がある場合には、図３に実線にて示すように、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されていてもスタータ信号ＳＴＡは入力されない。従って、スタータ信号ＳＴＡの入力をもって燃料カットを中止し、燃料噴射を開始するようにした場合にあって、信号線Ｌ１に異常がある場合には、燃料噴射を開始することができず、エンジン１００の再始動が困難になる。
【００３６】
しかし、本実施形態では、スタータ１１０が駆動中であることを示すスタータ信号ＳＴＡのみならず、スタータ１１０を駆動させる駆動信号ＳＴＤがエンジンＥＣＵ２００に入力された場合にも、燃料カットが中止されて燃料噴射が開始される（時刻ｔ３）。従って、スタータ１１０が駆動中であることを示すスタータ信号ＳＴＡが流れる信号線Ｌ１に異常がある場合でも、エンジン１００の再始動を行うことができる。
【００３７】
また、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されているときには、スタータ１１０が駆動されているため、エンジンＥＣＵ２００には上記スタータ信号ＳＴＡも入力される。つまりスタータ信号ＳＴＡが流れる信号線Ｌ１が正常であれば、エンジンＥＣＵ２００への駆動信号ＳＴＤ及びスタータ信号ＳＴＡの入力状態は一致する。
【００３８】
一方、エンジンＥＣＵ２００にスタータ信号ＳＴＡを伝える信号線Ｌ１に異常がある場合には、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されていても、同エンジンＥＣＵ２００にはスタータ信号ＳＴＡが入力されない。つまり、スタータ信号ＳＴＡを伝える信号線Ｌ１に異常があるときには、エンジンＥＣＵ２００への駆動信号ＳＴＤ及びスタータ信号ＳＴＡの入力状態が一致しない。
【００３９】
このような信号線Ｌ１の異常時には、スタータ信号ＳＴＡの信頼性が低下するため、スタータ１１０の駆動状態を正確に把握することができない。従って、場合によってはエンジン１００の再始動が困難になるおそれがある。
【００４０】
この点、本実施形態では、エンジンＥＣＵ２００への駆動信号ＳＴＤ及びスタータ信号ＳＴＡの入力状態が不一致であり、スタータ１１０の駆動状態を正確に把握することができないときには、エンジン１００の自動停止が禁止される（図２のＳ１６０）。より具体的には、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されているときにスタータ信号ＳＴＡが入力されていないときには自動停止が禁止される。従って、エンジン１００の再始動が困難になることを抑えることができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）機関停止要求に基づく燃料カットにより機関の運転が停止され、これにより機関回転速度が低下していく途中において機関始動要求がなされたときには、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの少なくとも一方がエンジンＥＣＵ２００に入力されてから燃料噴射を開始して、機関運転を再開するようにしている。従って、スタータ１１０が駆動中であることを示す信号線Ｌ１に異常がある場合でも、エンジン１００の再始動を好適に行うことができるようになる。
【００４２】
（２）エンジンＥＣＵ２００への駆動信号ＳＴＤ及びスタータ信号ＳＴＡの入力状態が不一致の場合、より具体的にはエンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されているときにスタータ信号ＳＴＡが入力されていないときには、エンジン１００の自動停止を禁止するようにしている。従って、エンジン１００の再始動が困難になることを抑えることができるようになる。
【００４３】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、停止要求に基づく燃料カットの実行を中止して燃料噴射を再開させる噴射再開処理を実行するようにした。この他、停止要求があるときに混合気の点火カット（点火の中止）を行う場合には、そうした点火制御についても同様な再開処理を行うようにしてもよい。この変形例にかかる点火再開処理は、先の図２に示した噴射再開処理の一部を変更することで実施できる。すなわち、図２のステップＳ１００では、停止要求による点火カットの実行中か否かを判定する。そして、図２のステップＳ１４０では、点火カットを中止して再始動のための点火を開始する。こうした変形例でも、上記実施形態に準じた作用効果を得ることができる。なお、上記噴射再開処理及び上記点火再開処理をともに行うようにしたり、上記点火再開処理のみを行うようにしてもよい。
【００４４】
また、近年では、機関停止時に燃料噴射を行って気筒内に燃料を充填しておき、機関始動時にスタータによるクランキング及び点火を行うことで初爆を発生させる機関始動も考えられており、こうした機関始動を行うエンジンに対しては上記点火再開処理を適用するとよい。
【００４５】
・ステップＳ１５０において、エンジンＥＣＵ２００に対して駆動信号ＳＴＤが入力されていないにもかかわらずスタータ信号ＳＴＡが入力されているときにも、スタータ信号ＳＴＡ及び駆動信号ＳＴＤの入力状態が一致していないと判定するようにしてもよい。
【００４６】
・スタータ１１０が駆動中であることを示すスタータ信号ＳＴＡを、リレー回路１１５から出力させるようにしたが、この他の態様でスタータ信号ＳＴＡを出力させるようにしてもよい。例えば、スタータ１１０が駆動中であるときに信号（スタータ信号ＳＴＡ）を出力するスイッチやセンサをスタータ１１０に設けるようにしてもよい。
【００４７】
・図２のステップＳ１５０及びステップＳ１６０の処理を省略してもよい。この場合でも上記（１）に記載の効果を得ることができる。
・上記スタータ１１０は、飛び込み式のスタータであったがこの他の形式のスタータでもよい。例えば、フライホイールのリングギヤとスタータのピニオンギヤとが常時噛み合っている、いわゆる常時噛合式のスタータでもよい。また、ピニオンギヤの押し出しと電動モータの駆動とを独立して制御可能なスタータ、いわゆるタンデムソレノイドスタータでもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１００…エンジン、１１０…スタータ、１１５…リレー回路、１２０…噴射装置、１３０…点火装置、２００…エンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）、３００…エコラン制御装置（エコランＥＣＵ）、４００…クランク角センサ、Ｌ１…信号線、Ｌ２…駆動信号線、Ｔ１…通信線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動停止及び自動始動が行われる内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転を制御する機関制御部には、スタータが駆動中であることを示すスタータ信号とスタータを駆動させる駆動信号とが入力され、
前記機関制御部は、機関停止要求に基づく機関停止の実行により機関回転速度が低下していく途中において機関始動要求がなされたときには、前記スタータ信号及び前記駆動信号の少なくとも一方が同機関制御部に入力されてから機関運転の再開を行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記スタータ信号は、スタータに電力を供給するリレー回路から出力される
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記駆動信号は、前記自動停止及び自動始動を制御する自動停止始動制御部から出力される
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記機関制御部への前記駆動信号及び前記スタータ信号の入力状態が不一致の場合には、前記内燃機関の自動停止を禁止する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記機関制御部に対して前記駆動信号が入力されているときに前記スタータ信号が入力されていないときには、前記内燃機関の自動停止を禁止する
請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記機関制御部は、前記内燃機関での燃料噴射を制御するものであり、同機関制御部は、燃料カットを行うことで前記機関停止を実行するとともに、燃料噴射を開始することで前記機関運転の再開を行う
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記機関制御部は、前記内燃機関での点火を制御するものであり、同機関制御部は、点火カットを行うことで前記機関停止を実行するとともに、点火を開始することで前記機関運転の再開を行う
請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１】
自動停止及び自動始動が行われる内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転を制御する機関制御部には、スタータが駆動中であることを示すスタータ信号とスタータを駆動させる駆動信号とが入力され、
前記機関制御部は、機関停止要求に基づく機関停止の実行により機関回転速度が低下していく途中において機関始動要求がなされたときには、前記スタータ信号及び前記駆動信号の少なくとも一方が同機関制御部に入力されてから機関運転の再開を行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記スタータ信号は、スタータに電力を供給するリレー回路から出力される
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記駆動信号は、前記自動停止及び自動始動を制御する自動停止始動制御部から出力される
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記機関制御部への前記駆動信号及び前記スタータ信号の入力状態が不一致の場合には、前記内燃機関の自動停止を禁止する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記機関制御部に対して前記駆動信号が入力されているときに前記スタータ信号が入力されていないときには、前記内燃機関の自動停止を禁止する
請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記機関制御部は、前記内燃機関での燃料噴射を制御するものであり、同機関制御部は、燃料カットを行うことで前記機関停止を実行するとともに、燃料噴射を開始することで前記機関運転の再開を行う
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記機関制御部は、前記内燃機関での点火を制御するものであり、同機関制御部は、点火カットを行うことで前記機関停止を実行するとともに、点火を開始することで前記機関運転の再開を行う
請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８７７５４（Ｐ２０１３−８７７５４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１９５９（Ｐ２０１１−２３１９５９）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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