筒内噴射式エンジンの制御装置
【課題】アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があった場合において、煤煙排出量及び排気性能悪化を抑制することのできる筒内噴射式エンジンの制御装置を提供する。
【解決手段】アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があったとき、各気筒毎に、そのときのピストン位置に応じて、１燃焼サイクル中における燃料噴射回数及び燃焼に供される混合気の空燃比のうちの少なくとも一つを変える。
【解決手段】アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があったとき、各気筒毎に、そのときのピストン位置に応じて、１燃焼サイクル中における燃料噴射回数及び燃焼に供される混合気の空燃比のうちの少なくとも一つを変える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載されるエンジンの制御装置に係り、特に、筒内（燃焼室内）に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、当該エンジン及びその搭載車両が所定の条件を満たす状態にあるとき、エンジンを一時的に停止させるアイドルストップを行なうようにされた筒内噴射式エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両（自動車）は、環境保全の観点から、温室効果ガスとなる燃焼廃ガス（排気ガス）の低減やそれに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の削減（これらを「排気性能の向上」と称する）、並びに燃料消費量の削減（燃費の向上）が求められており、これら排気性能及び燃費の向上、さらにエンジン出力の向上を主目的として、燃料噴射弁による燃料噴射を各気筒の燃焼室内に直接行う筒内噴射式エンジンが開発されている。
【０００３】
また、さらなる燃費及び排気性能向上のため、エンジン及びその搭載車両が所定の条件を満たす状態（例えば信号待ちの状態）にあるとき、前記エンジンを一時的に停止させるアイドルストップを行ない、その後、再始動要求があるとスタータを駆動して、エンジンを再始動させるアイドルストップ機能付き車両も実用化され、最近普及しつつある。
【０００４】
筒内噴射式エンジン搭載車両におけるアイドルストップ（エンジン停止）-再始動関連技術は、従来より種々提案されている。例えば、特許文献１には、ある気筒のピストンの停止位置が圧縮噴射燃焼を行うことが可能な停止位置にあるか否かを判定し、その気筒におけるピストン停止位置が前記圧縮噴射燃焼を行うことが可能な特定位置にある場合は燃料噴射を開始することが提案されている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、アイドルストップ条件成立後におけるエンジン（回転）停止前に再始動要求があると、その時点でのエンジン回転速度が所定値より大きい場合には圧縮行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせ、エンジン回転速度が所定値を下回る場合には圧縮行程気筒及び膨張行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2010-236546号公報
【特許文献２】特開2007-23815号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、近年、アイドルストップ機能付き車両に搭載される筒内噴射式エンジンにおいて、燃費及び排気性能向上を主目的とした再始動技術が種々提案されており、アイドルストップによる燃費及び排気性能のさらなる向上を図るため、アイドルストップ（エンジン停止）条件成立回数は増加傾向にあり、エンジン（回転）停止前に運転者の意思等により再始動要求が発生した場合の再始動技術も重要性を増している。
【０００８】
アイドルストップ（エンジン停止）条件成立後でエンジン（回転）停止前における再始動要求は運転者の意志で決まるが、この再始動要求があった時点におけるピストン位置は様々であり、また極低回転時の燃焼となるため、適切な燃料噴射（噴射開始時期及び噴射時間＝噴射量）が行われないと、燃焼不安定ひいては失火による煤煙（＝Soot＝スス）排出量増、排気性能悪化を招く。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があった場合において、各気筒のピストン位置に応じて燃料噴射を適切に行うことができ、もって、煤煙排出量及び排気性能悪化を抑制することのできる筒内噴射式エンジン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】
【００１０】
かかる目的を達成すべく、本発明に係る筒内噴射式エンジンの制御装置は、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、エンジン及びその搭載車両が所定の条件を満たす状態にあるとき、エンジンを一時的に停止させるアイドルストップを行なうようにされたもとで、前記アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があったとき、各気筒毎に、そのときのピストン位置に応じて、１燃焼サイクル中における燃料噴射回数及び燃焼に供される混合気の空燃比のうちの少なくとも一つを変えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る筒内噴射式エンジンの制御装置では、アイドルストップ（エンジン停止）条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があった場合、各気筒毎に、そのときのピストン位置に応じて、１燃焼サイクル中における燃料噴射回数及び燃焼に供される混合気の空燃比のうちの少なくとも一つを変えること、言い換えれば、そのときのピストン位置に応じて最適な再始動燃焼形態を演算・選択するようにされるので、燃焼の安定化、排気性能及び燃費の向上を図ることができる。
【００１２】
上記した以外の、課題、構成、及び効果は、以下の実施形態により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る筒内噴射式エンジンの制御装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】図１に示される筒内噴射式エンジンの燃料系の概略構成図
【図３】図１に示されるエンジン制御ユニットの内部構成と入出力関係を示す図。
【図４】図１に示されるエンジン制御ユニットの処理内容を示す流れブロック図。
【図５】図４のブロック４０１の処理内容の詳細を示すフローチャート。
【図６】図４のブロック４０５の処理内容の詳細を示すフローチャート。
【図７】再始動要求があったときのピストン位置と領域1,2,3,4と再始動燃焼形態との関係を示す図。
【図８】図１に示される制御装置におけるの燃圧と噴射パルス幅との関係を示す図。
【図９】図１に示される制御装置において実行される多段噴射の一例を示す図。
【図１０】本発明実施例の作用効果を従来例と比較して説明するために供される図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る制御装置の一実施形態を、それが適用された筒内噴射式エンジンと共に示す概略構成図である。
【００１６】
図示例の筒内噴射式エンジン１は、例えば４つの気筒（#１、#２、#３、#４）を有する直列４気筒のガソリンエンジンであり、各気筒２０７ｂ（の燃焼室２０７ｃ）に供給される空気は、エアクリーナ２０２の入口部から取り入れられ、エアフローセンサ２０３を通り、電制スロットル弁２０５ａが収容されたスロットルボディ２０５を通ってコレクタ２０６に入る。コレクタ２０６に吸入された空気は、各気筒２０７ｂに接続された各吸気マニホールド（多岐管）２０１に分配された後、吸気弁２２５を介してピストン２０７ａ上方に画成される燃焼室２０７ｃに導かれる。
【００１７】
前記エアフローセンサ２０３からは、吸入空気量をあらわす信号が本発明実施形態の制御装置の主要部を構成するエンジン制御ユニット１０１に出力される。さらに、スロットルボディ２０５には、電制スロットル弁２０５ａの開度を検出するスロットルセンサ２０４が取り付けられており、その開度をあらわす信号もエンジン制御ユニット１０１に出力されるようになっている。
【００１８】
一方、ガソリン等の燃料は、燃料タンク２５０から低圧燃料ポンプ２５１で一次加圧されて燃圧レギュレータ２５２により一定の圧力（例えば０．３ＭＰａ）に調圧されるとともに、後述する高圧燃料ポンプ２０９でより高い圧力（例えば５ＭＰａや１０ＭＰａ）に２次加圧され、蓄圧室（以下、コモンレールと呼ぶ）２５３を介して各気筒２０７ｂに設けられている燃料噴射弁２５４に供給され、燃料噴射弁２５４から燃焼室２０７ｃ内に直接噴射される。燃焼室２０７ｃ内に噴射された燃料と吸入空気との混合気は、点火コイル２２２で高電圧化された点火信号が供給される点火プラグ２０８のスパークにより点火されて爆発燃焼せしめられ、燃焼廃ガス（排気ガス）は排気弁２２６を介して、排気浄化用触媒（3元触媒）２３２が設けられている排気通路２３１から外部に排出される。なお、本実施例においては、燃料噴射弁２５４はエンジン１の吸気側から噴射するサイド噴射方式としているが、燃焼室２０７ｃの真上から噴射するセンター噴射方式としても良い。
【００１９】
エンジン１のクランク軸２０７ｄに添設されたクランク角センサ２１６は、クランク軸２０７ｄの回転位置をあらわす信号をエンジン制御ユニット１０１に出力する。
【００２０】
また、エンジン１には、吸気弁２２５の開閉タイミングを可変とする吸気側可変動弁機構及び排気弁２２６の開閉タイミングを可変とする排気側可変動弁機構を備え、排気側可変動弁機構のカム軸（図示省略）に取り付けられたカム角センサ２１１は、前記排気カム軸の回転位置を表す角度信号をエンジン制御ユニット１０１に出力するとともに、排気カム軸の回転に伴って回転する高圧燃料ポンプ２０９のポンプ駆動カム２００の回転位置を表す角度信号をもエンジン制御ユニット１０１に出力する。前記クランク角センサ２１６及びカム角センサ２１１からの信号に基づいて、各気筒が１燃焼サイクル中（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程）のいずれの行程にあるかやピストン位置（例えばクランク角で見て圧縮行程上死点前の何度にあるか等）が演算される。
【００２１】
また、スタータ２６０はエンジン制御ユニット１０１からの駆動信号によりクランク軸２０７ｄを回転駆動する構成となっている。
【００２２】
図２は、前記高圧燃料ポンプ２０９を備えた燃料供給系の概略構成図を示している。
前記高圧燃料ポンプ２０９は、燃料タンク２５０からの燃料を加圧してコモンレール２５３に高圧の燃料を圧送するものである。
【００２３】
燃料はタンク２５０から低圧ポンプ２５１にてポンプ本体２０９の燃料導入口に、プレッシャレギュレータ２５２によって一定の圧力に調圧されて導かれる。燃料導入口側には燃料吸入量を制御するための、ノーマルクローズ型の電磁弁（ソレノイド弁）である高圧ポンプ制御弁２０９ａが設けられている。高圧ポンプ制御弁２０９ａは、非通電時に閉弁し、通電時には開弁する。
【００２４】
低圧ポンプ２５１によって供給された燃料は、エンジン制御ユニット１０１によって高圧ポンプ制御弁２０９ａを制御することによって吐出量を調節しコモンレール内の燃料圧力（以下燃圧）を制御する。燃料はポンプ駆動カム２００、及び加圧室２０９ｂにて加圧され、燃料吐出口からコモンレール２５３に圧送される。燃料吐出口には、下流側の高圧燃料を加圧室に逆流させないために吐出弁２０９ｃが設けられている。コモンレール２５３には、燃料噴射弁２５４、コモンレール内の燃料圧力（以下燃圧）を計測するための圧力センサ２５６が装着されている。
【００２５】
図３は、エンジン制御ユニット１０１の内部構成と入出力関係を示す。エンジン制御ユニット１０１は、Ａ／Ｄ変換器を含むＩ／ＯＬＳＩ１０１ａ、ＣＰＵ１０１ｂ、ＥＰ-ＲＯＭ１０１ｃ、ＲＡＭ１０１ｄ等から構成され、アクセサリ、イグニッションＯＮ、スタータＯＮを示すキースイッチ３０１の信号、アクセルセンサ３０２、ブレーキスイッチ３０３、車速センサ３０４、エアフローセンサ２０３、スロットルセンサ２０４、カム角センサ２１１、クランク角センサ２１６、水温センサ２１７、空燃比センサ２１８、燃圧センサ２５６、油温センサ２１９を含む各種センサ等からの信号を入力として取り込み、所定の演算処理を実行し、演算結果として算出された各種の制御信号を出力し、アクチュエータである電制スロットル２０５ａ、高圧ポンプ制御弁２０９ａ、各点火コイル２２２（４気筒分）、低圧燃料ポンプ２５１、各燃料噴射弁２５４（４気筒分）、スタータ２６０に所定の制御信号を供給し、コモンレール内燃圧制御、燃料噴射制御（噴射開始時期、噴射時間（噴射量）、１燃焼サイクルにおける噴射回数等の制御、点火時期制御、及びスタータ制御等を実行するものである。Ｉ／ＯＬＳＩ１０１ａには各燃料噴射弁２５４を駆動する駆動回路が設けられており、バッテリから供給される電圧を昇圧して各気筒の燃料噴射弁２５４に供給するようになっている。
【００２６】
次に、本実施形態の燃料噴射制御の具体的内容について説明する。
【００２７】
図４は、本実施形態の制御装置の処理内容を示す流れブロック図である。
ブロック４０１では、キースイッチ３０１、アクセルセンサ３０２、ブレーキスイッチ３０３、車速センサ３０４等から得られる情報に基づいて、アイドルストップ（エンジン停止）条件成立後における、再始動を許可するか否かを判定するとともに、アイドルストップ条件成立後でエンジン（回転）停止前の再始動要求であるか否かも判定し、エンジン停止前、すなわちエンジン回転中の再始動要求である場合には、それを示すエンジン回転中再始動フラグＦを１（ＯＮ）とする。
【００２８】
上記ブロック４０１の処理内容の詳細を図５にフローチャートで示す。
図５にフローチャートで示される処理は、割込み処理であり、例えば１０ｍｓ周期で繰り返して実行する。まず、ステップ５０２では、アイドルストップのための燃料カット中であるか否かを判断する。続くステップ５０３では、アクセルセンサ３０２等から得られる情報に基づいて、再始動要求があったか否かを判断する。再始動要求があった場合、ステップ５０４へ進み、エンジン回転中であるか否かを判断する。エンジン回転中である場合、アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前にの再始動要求があったと判断できるので、ステップ５０５においてエンジン回転中の再始動要求であることを示すエンジン回転中再始動フラグＦを１とする。
【００２９】
図４のブロック４０２では、エンジン回転中再始動フラグＦが１となったときスタータ２６０の駆動を開始する。
【００３０】
ブロック４０３では、得るべき目標燃圧（昇圧値）を演算し、該目標燃圧が得られるようにブロック４０４において高圧ポンプ２０９を駆動する。燃圧を上昇させる目的は、燃焼を改善するため、燃料の微粒化を促進すること、圧縮行程後半に要求される可能性がある再始動要求に対し、噴射期間を短縮し霧化時間を確保すること、及び噴射時間を短縮し、多段噴射回数上限値を増すためである。燃圧を上昇させる手段としては、高圧燃料ポンプ制御の目標燃圧を上昇方向へ変化させる。
【００３１】
ここで、燃料噴射弁は、同一の噴射パルス幅のもとでは、燃圧が高いほど噴射量が増大する特性を持ち、また、噴射パルス幅に対する噴射量の特性は、噴射パルス幅が一定以上の領域では線形性が保たれ、一定未満の噴射パルス幅になると噴射量が安定しない。そのため、噴射パルス幅として使用できる下限値は、線形性が保たれる最小値に制限される。図８に燃料噴射弁の燃料噴射量が一定の場合における燃圧と噴射パルス幅（噴射時間に相当する）の関係を示す。燃圧が上昇した場合、噴射パルス幅は減少する。このとき燃料噴射弁の噴射量が安定している（線形性が保たれる）前記最小値を下回らないように目標燃圧を設定する。
【００３２】
エンジン停止までの短期間に燃圧を上昇させるには、エンジン回転中再始動フラグＦが１となった場合に高圧ポンプを全吐出状態とする。
【００３３】
ブロック４０５では、クランク角センサ２１６及びカム角センサ２１１から得られる信号に基づいて、エンジン回転中再始動フラグＦが１となった時点での各気筒におけるピストン位置を求め、そのピストン位置に最適な再始動燃焼形態を各気筒毎に演算・選択する。
【００３４】
上記ブロック４０５の処理内容の詳細を図６にフローチャートで示す。
図６にフローチャートで示される処理は、割込み処理であり、例えば１０ｍｓ周期で繰り返して実行する。まず、ステップ６０２では、エンジン回転中再始動フラグＦが１であるか否か、すなわちエンジン停止前（エンジン回転中）の再始動要求であるか否かを判断し、エンジン回転中の再始動要求である（フラグＦが１）の場合はステップ６０３に進み、そうではない場合は最初に戻る。ステップ６０３において、クランク角センサ２１６及びカム角センサ２１１からの信号に基づいて各気筒のピストン位置を算出する。ピストン位置が圧縮行程後期の場合は、ステップ６０４において領域1であると判定し、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴを１とする（ステップ６０５）。ピストン位置が圧縮行程中期の場合は、ステップ６０６において領域2であると判定し、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴを２とする（ステップ６０７）。ピストン位置が吸気行程中期から圧縮行程前期の場合は、ステップ６０８において領域3であると判定し、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴを３とする（ステップ６０９）。ピストン位置が吸気行程前期の場合は、ステップ６１０において再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴを４とする。各領域1,2,3,4の範囲は、エンジンの燃焼性能により異なる。また、再始動要求時点における各気筒のピストン位置は異なる（４気筒の場合はクランク角で１８０度ずつずれる）ので、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴは各気筒毎に演算する。
【００３５】
図７に、ピストン位置と領域1,2,3,4と再始動燃焼形態との関係を示す。
ピストン位置が領域1（圧縮行程後期）である場合は、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴが１とされ、この場合は、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴ＝１が確定した時点（ピストン位置が算出された時点や再始動要求があった時点とほぼ同時点）で直ちに燃料の噴射を開始する。したがって、再始動初回噴射タイミング（噴射開始時期）は領域1の圧縮行程後期となる。これは霧化時間を確保するためである。また、煤煙（Soot＝スス）の排出を抑制するため、燃料噴霧を成層化し燃焼に供される混合気の空燃比がストイキよりリーンとなるように燃料噴射量を設定する。
【００３６】
ピストン位置が領域2（圧縮行程中期）である場合は、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴが２とされ、この場合も、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴ＝２が確定した時点（ピストン位置が算出された時点や再始動要求があった時点とほぼ同時点）で直ちに燃料の噴射を開始する。したがって、再始動初回噴射タイミング（噴射開始時期）は領域2の圧縮行程中期となる。これは霧化時間を確保するためである。また、１燃焼サイクル中に燃料噴射を複数回行う（多段噴射を実行する）ことにより、燃焼室内の燃料と空気の混合性を向上させるとともに、点火時期に必要な混合気濃度を確保する。図９に多段噴射の一例を示す。ここでは、領域2の圧縮行程中期に２回、圧縮行程の後期に２回の計4回噴射する例（４段噴射）を示している。
【００３７】
ピストン位置が領域3（吸気行程中期から圧縮行程前期）である場合は、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴが３とされ、この場合も、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴ＝３が確定した時点（ピストン位置が算出された時点や再始動要求があった時点とほぼ同時点）で直ちに燃料の噴射を開始する。したがって、再始動初回噴射タイミング（噴射開始時期）は領域3の吸気行程中期から圧縮行程前期となる。これは霧化時間を確保するためである。ＩＳＲＥＳＴ＝３の領域3の始端は、吸気行程噴射時に最も燃焼性能が良い噴射時期（最良噴射時期）に設定されている。
【００３８】
ピストン位置が領域4（領域1,2,3以外の領域）である場合は、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴが４とされ、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴ＝４の領域では、ＩＳＲＥＳＴ＝３の領域3の始端である前記最良噴射時期まで待って燃料噴射を実行する。
【００３９】
エンジン停止前（エンジン回転中）に再始動する場合の初回噴射は、エンジンが完全に停止してから再始動する場合と異なり、燃焼室内に空気流動と適切な圧縮圧が有るため、本実施例のように、ピストン位置に応じて適切な成層化や多段噴射を実行することにより燃焼ロバスト性が高くなり、煤煙排出量及び排気性能悪化を抑制することができる。
【００４０】
図４のブロック４０５から４０９において、前記した再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴに応じた噴射（開始）時期、噴射パルス幅（噴射量に相当する）、点火時期、目標スロットル開度を演算し、ブロック４１０から４１２において、燃料噴射弁、点火コイル、電制スロットルの駆動制御を行う。
【００４１】
次に、図１０を参照しながら本発明実施例の作用効果を従来例と比較して説明する。図１０（Ａ）、（Ｂ）は、アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前（エンジン回転中）に再始動要求あったとき、ある気筒のピストン位置が領域2（圧縮行程中期）である場合の各部の挙動変化を示すタイムチャートである。
【００４２】
（Ａ）の従来例では、圧縮行程に低燃圧で1度噴射が実行される。このため、霧化時間の確保と適切な成層化がなされず、燃焼が不安定になる可能性が有り、エンジン始動性の悪化、煤煙（Soot＝スス）排出及びＨＣの増加を招くこととなる。
【００４３】
本発明例では、アイドルストップ条件成立後に燃圧を上昇させることにより、再始動時の圧縮行程燃焼自体を改善するとともに、多段噴射可能回数を増加させている。また最適な燃焼形態である多段噴射を採用している。このことにより、再始動性が向上し、煤煙（Soot＝スス）排出及びＨＣの増加が抑制される。
【００４４】
つまり、本発明実施例では、アイドルストップ（エンジン停止）条件成立後のエンジン停止前に再始動要求があった場合、各気筒のピストン位置に応じて最適な再始動燃焼形態を選択するようにされるので、燃焼の安定化、排気性能及び燃費を向上させることができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく設計において種々の変更ができるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１ …筒内噴射式エンジン
１０１ …エンジン制御ユニット
２００ …ポンプ駆動カム
２０１ …各吸気管
２０２ …エアクリーナ
２０３ …エアフローセンサ
２０４ …スロットルセンサ
２０５ …スロットルボディ
２０６ …コレクタ
２０８ …点火プラグ
２０９ …高圧燃料ポンプ
２１１ …カム角センサ
２１６ …クランク角センサ
２１７ …水温センサ
２１８ …空燃比センサ
２１９ …油温センサ
２２２ …点火コイル
２２５ …吸気弁
２２６ …排気弁
２５０ …燃料タンク
２５１ …低圧燃料ポンプ
２５２ …燃圧レギュレータ
２５３ …コモンレール
２５４ …燃料噴射弁
２５６ …燃圧センサ
２６０ …スタータ
３０１ …キースイッチ
３０２ …アクセル開度センサ
３０３ …ブレーキスイッチ
３０４ …車速センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載されるエンジンの制御装置に係り、特に、筒内（燃焼室内）に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、当該エンジン及びその搭載車両が所定の条件を満たす状態にあるとき、エンジンを一時的に停止させるアイドルストップを行なうようにされた筒内噴射式エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両（自動車）は、環境保全の観点から、温室効果ガスとなる燃焼廃ガス（排気ガス）の低減やそれに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の削減（これらを「排気性能の向上」と称する）、並びに燃料消費量の削減（燃費の向上）が求められており、これら排気性能及び燃費の向上、さらにエンジン出力の向上を主目的として、燃料噴射弁による燃料噴射を各気筒の燃焼室内に直接行う筒内噴射式エンジンが開発されている。
【０００３】
また、さらなる燃費及び排気性能向上のため、エンジン及びその搭載車両が所定の条件を満たす状態（例えば信号待ちの状態）にあるとき、前記エンジンを一時的に停止させるアイドルストップを行ない、その後、再始動要求があるとスタータを駆動して、エンジンを再始動させるアイドルストップ機能付き車両も実用化され、最近普及しつつある。
【０００４】
筒内噴射式エンジン搭載車両におけるアイドルストップ（エンジン停止）-再始動関連技術は、従来より種々提案されている。例えば、特許文献１には、ある気筒のピストンの停止位置が圧縮噴射燃焼を行うことが可能な停止位置にあるか否かを判定し、その気筒におけるピストン停止位置が前記圧縮噴射燃焼を行うことが可能な特定位置にある場合は燃料噴射を開始することが提案されている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、アイドルストップ条件成立後におけるエンジン（回転）停止前に再始動要求があると、その時点でのエンジン回転速度が所定値より大きい場合には圧縮行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせ、エンジン回転速度が所定値を下回る場合には圧縮行程気筒及び膨張行程気筒に燃料を噴射させて点火を行わせることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2010-236546号公報
【特許文献２】特開2007-23815号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、近年、アイドルストップ機能付き車両に搭載される筒内噴射式エンジンにおいて、燃費及び排気性能向上を主目的とした再始動技術が種々提案されており、アイドルストップによる燃費及び排気性能のさらなる向上を図るため、アイドルストップ（エンジン停止）条件成立回数は増加傾向にあり、エンジン（回転）停止前に運転者の意思等により再始動要求が発生した場合の再始動技術も重要性を増している。
【０００８】
アイドルストップ（エンジン停止）条件成立後でエンジン（回転）停止前における再始動要求は運転者の意志で決まるが、この再始動要求があった時点におけるピストン位置は様々であり、また極低回転時の燃焼となるため、適切な燃料噴射（噴射開始時期及び噴射時間＝噴射量）が行われないと、燃焼不安定ひいては失火による煤煙（＝Soot＝スス）排出量増、排気性能悪化を招く。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があった場合において、各気筒のピストン位置に応じて燃料噴射を適切に行うことができ、もって、煤煙排出量及び排気性能悪化を抑制することのできる筒内噴射式エンジン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】
【００１０】
かかる目的を達成すべく、本発明に係る筒内噴射式エンジンの制御装置は、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、エンジン及びその搭載車両が所定の条件を満たす状態にあるとき、エンジンを一時的に停止させるアイドルストップを行なうようにされたもとで、前記アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があったとき、各気筒毎に、そのときのピストン位置に応じて、１燃焼サイクル中における燃料噴射回数及び燃焼に供される混合気の空燃比のうちの少なくとも一つを変えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る筒内噴射式エンジンの制御装置では、アイドルストップ（エンジン停止）条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があった場合、各気筒毎に、そのときのピストン位置に応じて、１燃焼サイクル中における燃料噴射回数及び燃焼に供される混合気の空燃比のうちの少なくとも一つを変えること、言い換えれば、そのときのピストン位置に応じて最適な再始動燃焼形態を演算・選択するようにされるので、燃焼の安定化、排気性能及び燃費の向上を図ることができる。
【００１２】
上記した以外の、課題、構成、及び効果は、以下の実施形態により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る筒内噴射式エンジンの制御装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】図１に示される筒内噴射式エンジンの燃料系の概略構成図
【図３】図１に示されるエンジン制御ユニットの内部構成と入出力関係を示す図。
【図４】図１に示されるエンジン制御ユニットの処理内容を示す流れブロック図。
【図５】図４のブロック４０１の処理内容の詳細を示すフローチャート。
【図６】図４のブロック４０５の処理内容の詳細を示すフローチャート。
【図７】再始動要求があったときのピストン位置と領域1,2,3,4と再始動燃焼形態との関係を示す図。
【図８】図１に示される制御装置におけるの燃圧と噴射パルス幅との関係を示す図。
【図９】図１に示される制御装置において実行される多段噴射の一例を示す図。
【図１０】本発明実施例の作用効果を従来例と比較して説明するために供される図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る制御装置の一実施形態を、それが適用された筒内噴射式エンジンと共に示す概略構成図である。
【００１６】
図示例の筒内噴射式エンジン１は、例えば４つの気筒（#１、#２、#３、#４）を有する直列４気筒のガソリンエンジンであり、各気筒２０７ｂ（の燃焼室２０７ｃ）に供給される空気は、エアクリーナ２０２の入口部から取り入れられ、エアフローセンサ２０３を通り、電制スロットル弁２０５ａが収容されたスロットルボディ２０５を通ってコレクタ２０６に入る。コレクタ２０６に吸入された空気は、各気筒２０７ｂに接続された各吸気マニホールド（多岐管）２０１に分配された後、吸気弁２２５を介してピストン２０７ａ上方に画成される燃焼室２０７ｃに導かれる。
【００１７】
前記エアフローセンサ２０３からは、吸入空気量をあらわす信号が本発明実施形態の制御装置の主要部を構成するエンジン制御ユニット１０１に出力される。さらに、スロットルボディ２０５には、電制スロットル弁２０５ａの開度を検出するスロットルセンサ２０４が取り付けられており、その開度をあらわす信号もエンジン制御ユニット１０１に出力されるようになっている。
【００１８】
一方、ガソリン等の燃料は、燃料タンク２５０から低圧燃料ポンプ２５１で一次加圧されて燃圧レギュレータ２５２により一定の圧力（例えば０．３ＭＰａ）に調圧されるとともに、後述する高圧燃料ポンプ２０９でより高い圧力（例えば５ＭＰａや１０ＭＰａ）に２次加圧され、蓄圧室（以下、コモンレールと呼ぶ）２５３を介して各気筒２０７ｂに設けられている燃料噴射弁２５４に供給され、燃料噴射弁２５４から燃焼室２０７ｃ内に直接噴射される。燃焼室２０７ｃ内に噴射された燃料と吸入空気との混合気は、点火コイル２２２で高電圧化された点火信号が供給される点火プラグ２０８のスパークにより点火されて爆発燃焼せしめられ、燃焼廃ガス（排気ガス）は排気弁２２６を介して、排気浄化用触媒（3元触媒）２３２が設けられている排気通路２３１から外部に排出される。なお、本実施例においては、燃料噴射弁２５４はエンジン１の吸気側から噴射するサイド噴射方式としているが、燃焼室２０７ｃの真上から噴射するセンター噴射方式としても良い。
【００１９】
エンジン１のクランク軸２０７ｄに添設されたクランク角センサ２１６は、クランク軸２０７ｄの回転位置をあらわす信号をエンジン制御ユニット１０１に出力する。
【００２０】
また、エンジン１には、吸気弁２２５の開閉タイミングを可変とする吸気側可変動弁機構及び排気弁２２６の開閉タイミングを可変とする排気側可変動弁機構を備え、排気側可変動弁機構のカム軸（図示省略）に取り付けられたカム角センサ２１１は、前記排気カム軸の回転位置を表す角度信号をエンジン制御ユニット１０１に出力するとともに、排気カム軸の回転に伴って回転する高圧燃料ポンプ２０９のポンプ駆動カム２００の回転位置を表す角度信号をもエンジン制御ユニット１０１に出力する。前記クランク角センサ２１６及びカム角センサ２１１からの信号に基づいて、各気筒が１燃焼サイクル中（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程）のいずれの行程にあるかやピストン位置（例えばクランク角で見て圧縮行程上死点前の何度にあるか等）が演算される。
【００２１】
また、スタータ２６０はエンジン制御ユニット１０１からの駆動信号によりクランク軸２０７ｄを回転駆動する構成となっている。
【００２２】
図２は、前記高圧燃料ポンプ２０９を備えた燃料供給系の概略構成図を示している。
前記高圧燃料ポンプ２０９は、燃料タンク２５０からの燃料を加圧してコモンレール２５３に高圧の燃料を圧送するものである。
【００２３】
燃料はタンク２５０から低圧ポンプ２５１にてポンプ本体２０９の燃料導入口に、プレッシャレギュレータ２５２によって一定の圧力に調圧されて導かれる。燃料導入口側には燃料吸入量を制御するための、ノーマルクローズ型の電磁弁（ソレノイド弁）である高圧ポンプ制御弁２０９ａが設けられている。高圧ポンプ制御弁２０９ａは、非通電時に閉弁し、通電時には開弁する。
【００２４】
低圧ポンプ２５１によって供給された燃料は、エンジン制御ユニット１０１によって高圧ポンプ制御弁２０９ａを制御することによって吐出量を調節しコモンレール内の燃料圧力（以下燃圧）を制御する。燃料はポンプ駆動カム２００、及び加圧室２０９ｂにて加圧され、燃料吐出口からコモンレール２５３に圧送される。燃料吐出口には、下流側の高圧燃料を加圧室に逆流させないために吐出弁２０９ｃが設けられている。コモンレール２５３には、燃料噴射弁２５４、コモンレール内の燃料圧力（以下燃圧）を計測するための圧力センサ２５６が装着されている。
【００２５】
図３は、エンジン制御ユニット１０１の内部構成と入出力関係を示す。エンジン制御ユニット１０１は、Ａ／Ｄ変換器を含むＩ／ＯＬＳＩ１０１ａ、ＣＰＵ１０１ｂ、ＥＰ-ＲＯＭ１０１ｃ、ＲＡＭ１０１ｄ等から構成され、アクセサリ、イグニッションＯＮ、スタータＯＮを示すキースイッチ３０１の信号、アクセルセンサ３０２、ブレーキスイッチ３０３、車速センサ３０４、エアフローセンサ２０３、スロットルセンサ２０４、カム角センサ２１１、クランク角センサ２１６、水温センサ２１７、空燃比センサ２１８、燃圧センサ２５６、油温センサ２１９を含む各種センサ等からの信号を入力として取り込み、所定の演算処理を実行し、演算結果として算出された各種の制御信号を出力し、アクチュエータである電制スロットル２０５ａ、高圧ポンプ制御弁２０９ａ、各点火コイル２２２（４気筒分）、低圧燃料ポンプ２５１、各燃料噴射弁２５４（４気筒分）、スタータ２６０に所定の制御信号を供給し、コモンレール内燃圧制御、燃料噴射制御（噴射開始時期、噴射時間（噴射量）、１燃焼サイクルにおける噴射回数等の制御、点火時期制御、及びスタータ制御等を実行するものである。Ｉ／ＯＬＳＩ１０１ａには各燃料噴射弁２５４を駆動する駆動回路が設けられており、バッテリから供給される電圧を昇圧して各気筒の燃料噴射弁２５４に供給するようになっている。
【００２６】
次に、本実施形態の燃料噴射制御の具体的内容について説明する。
【００２７】
図４は、本実施形態の制御装置の処理内容を示す流れブロック図である。
ブロック４０１では、キースイッチ３０１、アクセルセンサ３０２、ブレーキスイッチ３０３、車速センサ３０４等から得られる情報に基づいて、アイドルストップ（エンジン停止）条件成立後における、再始動を許可するか否かを判定するとともに、アイドルストップ条件成立後でエンジン（回転）停止前の再始動要求であるか否かも判定し、エンジン停止前、すなわちエンジン回転中の再始動要求である場合には、それを示すエンジン回転中再始動フラグＦを１（ＯＮ）とする。
【００２８】
上記ブロック４０１の処理内容の詳細を図５にフローチャートで示す。
図５にフローチャートで示される処理は、割込み処理であり、例えば１０ｍｓ周期で繰り返して実行する。まず、ステップ５０２では、アイドルストップのための燃料カット中であるか否かを判断する。続くステップ５０３では、アクセルセンサ３０２等から得られる情報に基づいて、再始動要求があったか否かを判断する。再始動要求があった場合、ステップ５０４へ進み、エンジン回転中であるか否かを判断する。エンジン回転中である場合、アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前にの再始動要求があったと判断できるので、ステップ５０５においてエンジン回転中の再始動要求であることを示すエンジン回転中再始動フラグＦを１とする。
【００２９】
図４のブロック４０２では、エンジン回転中再始動フラグＦが１となったときスタータ２６０の駆動を開始する。
【００３０】
ブロック４０３では、得るべき目標燃圧（昇圧値）を演算し、該目標燃圧が得られるようにブロック４０４において高圧ポンプ２０９を駆動する。燃圧を上昇させる目的は、燃焼を改善するため、燃料の微粒化を促進すること、圧縮行程後半に要求される可能性がある再始動要求に対し、噴射期間を短縮し霧化時間を確保すること、及び噴射時間を短縮し、多段噴射回数上限値を増すためである。燃圧を上昇させる手段としては、高圧燃料ポンプ制御の目標燃圧を上昇方向へ変化させる。
【００３１】
ここで、燃料噴射弁は、同一の噴射パルス幅のもとでは、燃圧が高いほど噴射量が増大する特性を持ち、また、噴射パルス幅に対する噴射量の特性は、噴射パルス幅が一定以上の領域では線形性が保たれ、一定未満の噴射パルス幅になると噴射量が安定しない。そのため、噴射パルス幅として使用できる下限値は、線形性が保たれる最小値に制限される。図８に燃料噴射弁の燃料噴射量が一定の場合における燃圧と噴射パルス幅（噴射時間に相当する）の関係を示す。燃圧が上昇した場合、噴射パルス幅は減少する。このとき燃料噴射弁の噴射量が安定している（線形性が保たれる）前記最小値を下回らないように目標燃圧を設定する。
【００３２】
エンジン停止までの短期間に燃圧を上昇させるには、エンジン回転中再始動フラグＦが１となった場合に高圧ポンプを全吐出状態とする。
【００３３】
ブロック４０５では、クランク角センサ２１６及びカム角センサ２１１から得られる信号に基づいて、エンジン回転中再始動フラグＦが１となった時点での各気筒におけるピストン位置を求め、そのピストン位置に最適な再始動燃焼形態を各気筒毎に演算・選択する。
【００３４】
上記ブロック４０５の処理内容の詳細を図６にフローチャートで示す。
図６にフローチャートで示される処理は、割込み処理であり、例えば１０ｍｓ周期で繰り返して実行する。まず、ステップ６０２では、エンジン回転中再始動フラグＦが１であるか否か、すなわちエンジン停止前（エンジン回転中）の再始動要求であるか否かを判断し、エンジン回転中の再始動要求である（フラグＦが１）の場合はステップ６０３に進み、そうではない場合は最初に戻る。ステップ６０３において、クランク角センサ２１６及びカム角センサ２１１からの信号に基づいて各気筒のピストン位置を算出する。ピストン位置が圧縮行程後期の場合は、ステップ６０４において領域1であると判定し、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴを１とする（ステップ６０５）。ピストン位置が圧縮行程中期の場合は、ステップ６０６において領域2であると判定し、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴを２とする（ステップ６０７）。ピストン位置が吸気行程中期から圧縮行程前期の場合は、ステップ６０８において領域3であると判定し、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴを３とする（ステップ６０９）。ピストン位置が吸気行程前期の場合は、ステップ６１０において再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴを４とする。各領域1,2,3,4の範囲は、エンジンの燃焼性能により異なる。また、再始動要求時点における各気筒のピストン位置は異なる（４気筒の場合はクランク角で１８０度ずつずれる）ので、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴは各気筒毎に演算する。
【００３５】
図７に、ピストン位置と領域1,2,3,4と再始動燃焼形態との関係を示す。
ピストン位置が領域1（圧縮行程後期）である場合は、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴが１とされ、この場合は、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴ＝１が確定した時点（ピストン位置が算出された時点や再始動要求があった時点とほぼ同時点）で直ちに燃料の噴射を開始する。したがって、再始動初回噴射タイミング（噴射開始時期）は領域1の圧縮行程後期となる。これは霧化時間を確保するためである。また、煤煙（Soot＝スス）の排出を抑制するため、燃料噴霧を成層化し燃焼に供される混合気の空燃比がストイキよりリーンとなるように燃料噴射量を設定する。
【００３６】
ピストン位置が領域2（圧縮行程中期）である場合は、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴが２とされ、この場合も、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴ＝２が確定した時点（ピストン位置が算出された時点や再始動要求があった時点とほぼ同時点）で直ちに燃料の噴射を開始する。したがって、再始動初回噴射タイミング（噴射開始時期）は領域2の圧縮行程中期となる。これは霧化時間を確保するためである。また、１燃焼サイクル中に燃料噴射を複数回行う（多段噴射を実行する）ことにより、燃焼室内の燃料と空気の混合性を向上させるとともに、点火時期に必要な混合気濃度を確保する。図９に多段噴射の一例を示す。ここでは、領域2の圧縮行程中期に２回、圧縮行程の後期に２回の計4回噴射する例（４段噴射）を示している。
【００３７】
ピストン位置が領域3（吸気行程中期から圧縮行程前期）である場合は、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴが３とされ、この場合も、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴ＝３が確定した時点（ピストン位置が算出された時点や再始動要求があった時点とほぼ同時点）で直ちに燃料の噴射を開始する。したがって、再始動初回噴射タイミング（噴射開始時期）は領域3の吸気行程中期から圧縮行程前期となる。これは霧化時間を確保するためである。ＩＳＲＥＳＴ＝３の領域3の始端は、吸気行程噴射時に最も燃焼性能が良い噴射時期（最良噴射時期）に設定されている。
【００３８】
ピストン位置が領域4（領域1,2,3以外の領域）である場合は、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴが４とされ、再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴ＝４の領域では、ＩＳＲＥＳＴ＝３の領域3の始端である前記最良噴射時期まで待って燃料噴射を実行する。
【００３９】
エンジン停止前（エンジン回転中）に再始動する場合の初回噴射は、エンジンが完全に停止してから再始動する場合と異なり、燃焼室内に空気流動と適切な圧縮圧が有るため、本実施例のように、ピストン位置に応じて適切な成層化や多段噴射を実行することにより燃焼ロバスト性が高くなり、煤煙排出量及び排気性能悪化を抑制することができる。
【００４０】
図４のブロック４０５から４０９において、前記した再始動燃焼形態ＩＳＲＥＳＴに応じた噴射（開始）時期、噴射パルス幅（噴射量に相当する）、点火時期、目標スロットル開度を演算し、ブロック４１０から４１２において、燃料噴射弁、点火コイル、電制スロットルの駆動制御を行う。
【００４１】
次に、図１０を参照しながら本発明実施例の作用効果を従来例と比較して説明する。図１０（Ａ）、（Ｂ）は、アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前（エンジン回転中）に再始動要求あったとき、ある気筒のピストン位置が領域2（圧縮行程中期）である場合の各部の挙動変化を示すタイムチャートである。
【００４２】
（Ａ）の従来例では、圧縮行程に低燃圧で1度噴射が実行される。このため、霧化時間の確保と適切な成層化がなされず、燃焼が不安定になる可能性が有り、エンジン始動性の悪化、煤煙（Soot＝スス）排出及びＨＣの増加を招くこととなる。
【００４３】
本発明例では、アイドルストップ条件成立後に燃圧を上昇させることにより、再始動時の圧縮行程燃焼自体を改善するとともに、多段噴射可能回数を増加させている。また最適な燃焼形態である多段噴射を採用している。このことにより、再始動性が向上し、煤煙（Soot＝スス）排出及びＨＣの増加が抑制される。
【００４４】
つまり、本発明実施例では、アイドルストップ（エンジン停止）条件成立後のエンジン停止前に再始動要求があった場合、各気筒のピストン位置に応じて最適な再始動燃焼形態を選択するようにされるので、燃焼の安定化、排気性能及び燃費を向上させることができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく設計において種々の変更ができるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１ …筒内噴射式エンジン
１０１ …エンジン制御ユニット
２００ …ポンプ駆動カム
２０１ …各吸気管
２０２ …エアクリーナ
２０３ …エアフローセンサ
２０４ …スロットルセンサ
２０５ …スロットルボディ
２０６ …コレクタ
２０８ …点火プラグ
２０９ …高圧燃料ポンプ
２１１ …カム角センサ
２１６ …クランク角センサ
２１７ …水温センサ
２１８ …空燃比センサ
２１９ …油温センサ
２２２ …点火コイル
２２５ …吸気弁
２２６ …排気弁
２５０ …燃料タンク
２５１ …低圧燃料ポンプ
２５２ …燃圧レギュレータ
２５３ …コモンレール
２５４ …燃料噴射弁
２５６ …燃圧センサ
２６０ …スタータ
３０１ …キースイッチ
３０２ …アクセル開度センサ
３０３ …ブレーキスイッチ
３０４ …車速センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、エンジン及びその搭載車両が所定の条件を満たす状態にあるとき、エンジンを一時的に停止させるアイドルストップを行なうようにされた筒内噴射式エンジンの制御装置であって、
前記アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があったとき、各気筒毎に、そのときのピストン位置に応じて、１燃焼サイクル中における燃料噴射回数及び燃焼に供される混合気の空燃比のうちの少なくとも一つを変えることを特徴とする筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項２】
前記ピストン位置が圧縮行程の第１の特定期間にある場合は、燃焼に供される混合気の空燃比がストイキよりリーンとなるように燃料噴射量を設定することを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項３】
前記ピストン位置が圧縮行程の第２の特定期間にある場合は、１燃焼サイクル中に燃料噴射を複数回実行することを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項４】
前記再始動要求があったとき、直ちに初回の燃料噴射を開始することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項５】
前記アイドルストップ条件成立中は、前記燃料噴射弁に供給すべき燃料の目標燃圧を上昇させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項６】
前記燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプと、前記燃料噴射弁に供給する燃料を貯蔵する燃料蓄圧室とを備え、前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を前記目標燃圧とすべく、前記燃料ポンプを全吐出状態にして前記燃料蓄圧室内の燃料圧力を上昇させることを特徴とする請求項５に記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項７】
前記目標燃圧を前記燃料噴射弁の最小噴射パルス幅に応じて変化させることを特徴とする請求項５又は６に記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項１】
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、エンジン及びその搭載車両が所定の条件を満たす状態にあるとき、エンジンを一時的に停止させるアイドルストップを行なうようにされた筒内噴射式エンジンの制御装置であって、
前記アイドルストップ条件成立後でエンジン停止前に再始動要求があったとき、各気筒毎に、そのときのピストン位置に応じて、１燃焼サイクル中における燃料噴射回数及び燃焼に供される混合気の空燃比のうちの少なくとも一つを変えることを特徴とする筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項２】
前記ピストン位置が圧縮行程の第１の特定期間にある場合は、燃焼に供される混合気の空燃比がストイキよりリーンとなるように燃料噴射量を設定することを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項３】
前記ピストン位置が圧縮行程の第２の特定期間にある場合は、１燃焼サイクル中に燃料噴射を複数回実行することを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項４】
前記再始動要求があったとき、直ちに初回の燃料噴射を開始することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項５】
前記アイドルストップ条件成立中は、前記燃料噴射弁に供給すべき燃料の目標燃圧を上昇させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項６】
前記燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプと、前記燃料噴射弁に供給する燃料を貯蔵する燃料蓄圧室とを備え、前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を前記目標燃圧とすべく、前記燃料ポンプを全吐出状態にして前記燃料蓄圧室内の燃料圧力を上昇させることを特徴とする請求項５に記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【請求項７】
前記目標燃圧を前記燃料噴射弁の最小噴射パルス幅に応じて変化させることを特徴とする請求項５又は６に記載の筒内噴射式エンジンの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１５０２２（Ｐ２０１３−１５０２２Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４６２３５（Ｐ２０１１−１４６２３５）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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