JP2004100497A

JP2004100497A - エンジンの自動停止・自動再始動装置

Info

Publication number: JP2004100497A
Application number: JP2002260710A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Okimura; 沖村　俊弥
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】エンジンの自動再始動直後のエンジンのオーバシュートを軽減・解消する。
【解決手段】エンジンの自動停止要求が検出されると（Ｓ１）、先ず、ＥＧＲコントロールバルブを開いて、排気通路内の排気ガスを要求流量分だけ吸気通路へ導入する（Ｓ２）。その後、エンジンを停止するとともに（Ｓ３）、ＥＧＲコントロールバルブを閉じて（Ｓ４）、エンジン自動停止要求に応じてエンジンの自動再始動を行うまで（Ｓ５，Ｓ６）、この排気ガスを吸気通路内に保持する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交差点待ちのような一時的な車両停車時にエンジンの自動停止を行うアイドルストップ車両に関し、特に、エンジン自動停止からのエンジン自動再始動直後に生じるエンジン回転数のオーバーシュートを軽減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、交差点待ちのような車両停車時にエンジンの自動停止を行い、かつ、その後の発進時に、モータジェネレータによりエンジンをクランキングしてエンジンの自動再始動を行うエンジンの自動停止・自動再始動装置が知られている。
【０００３】
このような装置では、自動変速機のセレクトレバーがドライブ（Ｄ）ポジションの状態、すなわちエンジンの前進方向の駆動力が車軸に伝達可能な状態で、エンジンの自動再始動を行う場合に、エンジンの吸気通路内の負圧が小さく（大気圧に近く）、新気の吸入空気量が多いことに起因して、エンジン自動再始動直後、すなわち燃料の着火直後にエンジン回転数が急激に上昇する所謂オーバーシュートを招き易い。このようなオーバーシュートにより、乗員に不快な加速感等を与えるおそれがあり、その対策が望まれている。
【０００４】
そこで、特許文献１では、このようなエンジン自動再始動直後のオーバーシュートを抑制するために、エンジンの始動完爆後にモータジェネレータにより発電動作を行う技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２０５００３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにモータジェネレータの発電動作によりオーバーシュートを抑制するためには、このモータジェネレータが充分な定格を有することや、モータジェネレータを高精度に制御することが要求され、ひいてはコストの増加を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、コスト増加や制御の複雑化等を招くことのない簡素な構成で、エンジンの自動再始動直後のエンジン回転数のオーバーシュートを有効に軽減・解消し得る新規なエンジンの自動停止・自動再始動装置を提供することを主たる目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るエンジンの自動停止・自動再始動装置は、エンジンの自動停止及び自動再始動が可能で、かつ、エンジン自動停止要求を検出する手段を有している。そして、上記エンジンの自動停止要求を検出したとき、エンジンを自動停止する前に、排気ガスを吸気通路へ導入する排気ガス導入手段と、この排気ガスをエンジンの自動再始動を行うまで吸気通路内に保持する排気ガス保持手段と、を有することを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンを自動停止する直前に、排気ガスを吸気通路へ導入し、これをエンジンの自動再始動を行うまで保持することにより、エンジンの自動再始動直後の燃焼に用いられる可燃空気量が減少し、この自動再始動直後のエンジンのオーバシュートを効果的に軽減・解消することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施形態により本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係る自動停止・自動再始動装置が適用されるエンジンを示す概略構成図である。このエンジン１０には、ＮＯｘ低減による排気向上及び燃費向上等を図るために、排気通路１２内の排気ガスを吸気通路１４へ還流する排気還流装置が設けられている。この排気還流装置は、排気通路１２と吸気通路１４のスロットル１６の下流部分１４ａとを接続するＥＧＲ通路１８と、このＥＧＲ通路１８の途中に設けられ、その流路を開閉するＥＧＲコントロールバルブ２０と、このＥＧＲコントロールバルブ２０を駆動するＥＧＲコントロールソレノイド２２と、を有している。
【００１１】
コントロールユニット２４には、エアクリーナ２５を通過する新気の吸入空気量を計測するエアフローメータ２６、スロットル１６の開度を検出するスロットル開度センサ２８、エンジン１０の冷却水温を検出する水温センサ３０、エンジン回転数を検出する回転数センサ３２、カム位相を検出する位相センサ３４等からの検出信号の他、車速信号やキースイッチによるスタート信号等が入力される。コントロールユニット２４は、これらの検出信号に基づいて、ＥＧＲコントロールバルブ２０へ制御信号を出力し、その動作を制御するとともに、燃料噴射弁３６へ制御信号を出力し、その噴射量や噴射時期を制御する等、一般的なエンジン制御を行う。ＥＧＲコントロールバルブ２０は、一般的に、通常のエンジン運転状態では開とされ、始動時やアイドル時や低速走行時等の条件のときにのみ始動性や運転性を考慮して閉とされる。
【００１２】
また、図示していないが、この車両は、エンジン１０を駆動するモータジェネレータを備えている。信号待ちのような車両の一時停止時には、エンジン１０の自動停止を行い、かつ、その後の発進時には、モータジェネレータによりエンジン１０を駆動してエンジンの自動再始動を行う機能を有している。
【００１３】
図２は、本実施形態に係る制御の流れを示すフローチャートであり、上記のコントロールユニット２４により記憶・実行される。Ｓ（ステップ）１では、エンジン自動停止要求を検出したか否かが判定される。具体的には、車速がほぼ０、すなわち車両停車中であり、ブレーキペダルが踏み込まれており、上記のモータジェネレータへ電力を供給するバッテリの蓄電量（ＳＯＣ）が充分に残されており、かつ、エンジン１０の駆動力が車軸に伝達可能な状態、具体的には自動変速機のセレクトレバーがＤレンジ等の駆動ポジションにあるときに、自動停止要求が出力されて、Ｓ１の判定が肯定される。
【００１４】
エンジンの自動停止要求が検出されると、Ｓ２へ進み、排気通路１２内の排気ガスを吸気通路１４のスロットル下流１４ａへ導入する（排気ガス導入手段）。具体的には、スロットル下流１４ａへ導入すべき排気ガスの要求流量に応じてＥＧＲコントロールバルブ２０を開くとともに、その開度及び開弁時間を制御する。上記の要求流量は、予め設定される固定値であっても良く、あるいは運転状態に応じてその都度演算するようにしても良い。但し、少なくともエンジンの自動再始動直後からエンジンが安定して燃焼可能な程度となるように、要求流量が設定される。言い換えると、安定した燃焼が可能な程度に燃焼室に導入される新気の割合を確保している。
【００１５】
要求流量に応じた排気ガスが吸気通路１２のスロットル下流１４ａへ導入されると、Ｓ３へ進み、燃料噴射を禁止して、エンジンを自動停止する。続くＳ４では、排気通路排気通路１２側からスロットル下流１４ａへの新気の流入を防ぐべく、ＥＧＲコントロールバルブ２０を閉じる。また、スロットル１６も全閉されており、これによって、吸気通路１４のスロットル下流１４ａへ導入された排気ガスが良好に封じ込められ、このスロットル下流１４ａに保持された状態となる（排気ガス保持手段）。
【００１６】
Ｓ５では、エンジンの自動再始動要求が検出されたかを判定する。例えば、ブレーキペダルの開放、アクセルペダルの踏み込み等が検出されたときに、エンジン自動再始動要求が出力されて、Ｓ５の判定が肯定される。
【００１７】
エンジン自動再始動要求が検出されると、Ｓ６へ進み、エンジンの自動再始動を行う。具体的には、モータジェネレータによりエンジン１０をクランキングし、エンジン回転数が所定のアイドル回転数に達すると、燃料噴射を再開してエンジンを再始動する。このときの燃料噴射量は、スロットル下流１４ａへ導入された排気ガスの量すなわち上記の要求流量に応じて減量補正する。具体的には、上記の要求流量にほぼ比例して燃料噴射量を減量する。
【００１８】
図３は、エンジン自動再始動時のエンジン回転数特性を示している。図中、破線Ａは本実施形態に係る制御、つまり上述した図２のルーチンを行った場合の特性を表しており、実線Ｂは本実施形態に係る制御を行わなかった場合の特性を表している。
【００１９】
本実施形態のように、吸気通路１４のスロットル下流１４ａに排気ガスを導入し、かつ、この排気ガスをエンジン自動再始動時まで保持する構成とした場合、自動再始動直後のエンジン回転数のオーバーシュートが充分に抑制される（ΔＮｅ）。このため、オーバーシュートに起因して乗員に不快な加速感等を与えることも低減又は解消される。
【００２０】
この理由として、エンジンの自動再始動直後では、負圧が低く燃焼室に導入される空気の容積が多いものの、スロットル下流１４ａに排気ガスを導入・保持することにより、燃焼室内へ導入される新気の割合が減少し、実質的に可燃空気量が減少するために、エンジン回転数のオーバーシュートが抑制されることとなる。
【００２１】
また、導入される排気ガスの要求流量に応じて燃料噴射量を減少させているため、未燃ガスが余分に排出されることもない。更に、自動再始動直後の燃焼安定性を考慮して排気ガスの要求流量を設定しているため、自動再始動直後に燃焼が不安定になるおそれもない。
【００２２】
多くの車両で汎用的に用いられている排気浄化装置のＥＧＲコントロールバルブ２０を利用して排気ガスの導入・保持を行っているので、装置や制御の複雑化及びこれに起因するコストの増加を招くこともない。
【００２３】
更に、好ましくは吸気通路内の圧力を圧力センサ等を用いて直接的に検出するか、あるいはスロットル開度及び吸入空気量等に基づいて推定し、この圧力に基づいて上記要求流量を調整することにより、この要求流量を更に精度良く設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動停止・自動再始動装置が適用されるエンジンを示す概略構成図。
【図２】本発明の一実施形態に係る自動再始動制御の流れを示すフローチャート。
【図３】エンジンの自動再始動直後のエンジン回転数の変化を示す特性図。
【符号の説明】
１０…エンジン
１２…排気通路
１４…吸気通路
２０…ＥＧＲコントロールバルブ（排気ガス導入手段・排気ガス保持手段）

Claims

エンジンの自動停止及び自動再始動が可能で、かつ、エンジン自動停止要求を検出する手段を有するエンジンの自動停止及び自動再始動装置において、
上記エンジンの自動停止要求を検出したとき、エンジンを自動停止する前に、排気ガスを吸気通路へ導入する排気ガス導入手段と、
この排気ガスをエンジンの自動再始動を行うまで吸気通路内に保持する排気ガス保持手段と、を有することを特徴とするエンジンの自動停止・自動再始動装置。
上記排気ガス導入手段により吸気通路へ導入される排気ガスの要求流量を設定する要求流量設定手段と、
この要求流量に応じて、エンジン自動再始動直後の燃料噴射量を減量補正する手段と、を有する請求項１に記載のエンジンの自動停止・自動再始動装置。
上記要求流量設定手段は、少なくともエンジンの自動再始動直後に安定した燃焼が得られるように、上記要求流量を設定する請求項２に記載のエンジンの自動停止・自動再始動装置。
吸気通路内の圧力を検出又は推定する手段を有し、
上記要求流量設定手段は、上記吸気通路内の圧力に応じて、上記要求流量を調整する請求項２又は３に記載のエンジンの自動停止・自動再始動装置。
エンジン運転中に排気通路内の排気ガスを吸気通路内へ還流する排気還流装置を有し、この排気還流装置が上記排気ガス導入手段を兼用している請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンの自動停止・自動再始動装置。