JP2011144684A - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、その後、自動的にエンジンを再始動させるエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device that automatically stops an engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and then automatically restarts the engine.
従来、エンジンを自動で停止、再始動させるいわゆるアイドルストップ制御を実施するエンジンの制御装置が開発されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an engine control device that performs so-called idle stop control for automatically stopping and restarting an engine has been developed.
例えば、特許文献1には、アイドル時にエンジンを一旦自動的に停止させ、その後の発進操作等の条件成立時にエンジンを再始動させる装置が開示されている。この装置では、再始動モードの一つとして、スターターでアシストしつつ膨張行程気筒での燃焼及びその次の圧縮行程気筒での燃焼によりエンジンを再始動させている。
For example,
前記のようなエンジンの自動停止および再始動は、交差点での停止、再始動等のようにエンジンの停止後、比較的早期に車両を発進させる状況で実施されることが多い。そのため、このようにエンジンの自動停止および再始動が行われる装置では、より高い始動性と再始動後のより高い加速性とが求められている。 The automatic stop and restart of the engine as described above are often performed in a situation where the vehicle is started relatively early after the engine is stopped, such as stop and restart at an intersection. For this reason, an apparatus in which the engine is automatically stopped and restarted in this way is required to have higher startability and higher acceleration after restart.
本発明は、このような事情に鑑み、始動性および加速性をより高めることのできるエンジンエンジンの制御装置の提供を目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an engine engine control apparatus that can further improve startability and acceleration.
前記課題を解決するために、本発明は、予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立したときに当該エンジンを自動停止させるとともに、予め設定されたエンジンの再始動条件が成立したときに電動モーターを用いてエンジンを再始動させるエンジンの制御装置において、エンジンに連設される吸気通路と排気通路の少なくとも一方に設けられて当該通路内のガスの流通状態を変更可能な制御弁と、電力の供給を受けて前記制御弁を駆動する制御弁駆動手段と、前記電動モーターと前記制御弁駆動手段に電力を供給する電力供給手段とを備え、前記電力供給手段は、前記エンジンの自動停止後前記エンジンの再始動条件が成立して前記電動モーターが稼動されることで前記エンジンの回転が再開するまでの間は、前記制御弁駆動手段への電力の供給を停止して、前記エンジンの回転が再開するのに伴い、前記制御弁駆動手段への電力の供給を開始し、前記制御弁駆動手段は、前記エンジンの回転が再開するのに伴い、前記電力の供給を受けることで前記制御弁を前記エンジンの出力トルクが増大する方向に駆動することを特徴とするエンジンの制御装置を提供する(請求項1)。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an electric motor that automatically stops an engine when a preset engine automatic stop condition is satisfied, and also sets an electric motor when a preset engine restart condition is satisfied. In the engine control apparatus for restarting the engine using a control valve, a control valve provided in at least one of an intake passage and an exhaust passage connected to the engine and capable of changing a flow state of gas in the passage, A control valve driving means for receiving the supply to drive the control valve; and an electric power supply means for supplying electric power to the electric motor and the control valve driving means, the power supply means after the automatic stop of the engine The electric power supplied to the control valve drive means is maintained until the engine restarts when the engine restart condition is satisfied and the electric motor is operated. As the rotation of the engine is restarted, the supply of electric power to the control valve driving means is started, and the control valve driving means is started as the rotation of the engine is restarted. An engine control apparatus is provided, wherein the control valve is driven in a direction in which the output torque of the engine increases by receiving the supply of electric power (Claim 1).
この装置によれば、エンジンの自動停止後エンジンの回転が再び開始するまでの間、前記制御弁駆動手段への電力供給が停止されて再始動時にこの制御弁駆動手段での電力消費が回避されており、前記電力供給手段から前記電動モーターに供給される電力を確保することができ、この電動モーターによりエンジンの再始動をより確実に行うことができる。しかも、前記エンジンの再始動条件が成立して前記電動モーターの稼動に伴いエンジンの回転が再開した直後に前記制御弁駆動手段により前記制御弁が前記エンジンの出力トルクが増大するように駆動されており、再始動後のエンジンの出力トルクを高めて加速性を向上することができる。 According to this device, the power supply to the control valve driving means is stopped until the engine starts again after the engine is automatically stopped, and the power consumption in the control valve driving means is avoided at the time of restart. The electric power supplied from the power supply means to the electric motor can be ensured, and the engine can be restarted more reliably by the electric motor. Moreover, immediately after the engine restart condition is satisfied and the rotation of the engine is resumed as the electric motor is operated, the control valve is driven by the control valve driving means so that the output torque of the engine increases. Thus, the output torque of the engine after restart can be increased and the acceleration performance can be improved.
本発明において、前記排気通路に設けられて当該排気通路を通過する排気で駆動されるタービンと、前記吸気通路に設けられて前記タービンの駆動力によって当該吸気通路を通過する吸気を昇圧するコンプレッサとを有するターボ過給機を備え、前記排気通路は、前記タービンの上流と下流とを連通して当該タービンをバイパスするバイパス通路を有し、前記制御弁駆動手段は、前記エンジンの回転が再開するのに伴い、前記制御弁を前記バイパス通路の流路面積を減少させる方向に駆動するのが好ましい(請求項2)。 In the present invention, a turbine provided in the exhaust passage and driven by exhaust passing through the exhaust passage, and a compressor provided in the intake passage and boosting the intake air passing through the intake passage by the driving force of the turbine; The exhaust passage has a bypass passage that communicates the upstream and downstream of the turbine and bypasses the turbine, and the control valve driving means restarts the rotation of the engine Accordingly, it is preferable to drive the control valve in a direction to reduce the flow passage area of the bypass passage (claim 2).
この構成では、エンジンの再始動時において前記エンジンの回転再開直後に前記バイパス通路の流路面積が減少することで前記タービンに流入する排気量が増大するため、エンジンの回転再開後すなわち再始動後のエンジンの出力が高められる。 In this configuration, when the engine is restarted, the amount of exhaust gas flowing into the turbine increases because the flow passage area of the bypass passage decreases immediately after the engine restarts. The engine output is increased.
また、本発明において、前記排気通路に設けられて当該排気通路を通過する排気で駆動されるタービンと、前記吸気通路に設けられて前記タービンの駆動力によって当該吸気通路を通過する吸気を昇圧するコンプレッサとを有するターボ過給機を備え、前記制御弁は、前記排気通路のうち前記タービンの上流に設けられて、当該タービン上流の排気通路の流路面積を変更可能であり、前記制御弁駆動手段は、前記エンジンの回転が再開するのに伴い、前記制御弁を前記タービン上流の排気通路の流路面積を減少させる方向に駆動するのが好ましい(請求項3)。 In the present invention, the turbine provided in the exhaust passage and driven by the exhaust passing through the exhaust passage, and the intake air provided in the intake passage and passing through the intake passage by the driving force of the turbine are boosted. A turbocharger having a compressor, wherein the control valve is provided upstream of the turbine in the exhaust passage, the flow passage area of the exhaust passage upstream of the turbine can be changed, and the control valve drive Preferably, the means drives the control valve in a direction to reduce the flow passage area of the exhaust passage upstream of the turbine as the rotation of the engine resumes.
この構成では、エンジンの再始動時において前記エンジンの回転再開直後に前記タービン上流の排気通路の流路面積が減少することでタービンに流入する排気の流速が高められるため、エンジンの回転再開後すなわち再始動後のエンジンの出力が高められる。 In this configuration, when the engine is restarted, the flow area of the exhaust passage upstream of the turbine is reduced immediately after restarting the engine, thereby increasing the flow velocity of the exhaust gas flowing into the turbine. The engine output after restart is increased.
前記構成において、前記制御弁を付勢する付勢手段を有し、前記制御弁は、前記電力供給手段により前記制御弁駆動手段に電力が供給されていない状態では前記付勢手段の付勢力により当該制御弁による変更が可能な前記流路面積が最大となる位置に配置されるとともに、前記制御弁駆動手段に電力が供給された状態では当該制御弁駆動手段により前記電力の供給に伴って前記付勢手段の付勢力に抗して前記流路面積を減少させる方向に駆動されることが好ましい(請求項4)。 In the configuration described above, the control valve includes an urging unit that urges the control valve, and the control valve is urged by the urging force of the urging unit when electric power is not supplied to the control valve driving unit by the power supply unit. The flow path area that can be changed by the control valve is arranged at a position where the flow path area is maximized, and the electric power is supplied to the control valve driving means in accordance with the supply of the electric power by the control valve driving means. It is preferable to drive in a direction to reduce the flow path area against the biasing force of the biasing means.
このようにすれば、付勢手段により制御弁を付勢するという簡単な構成で、前記制御弁駆動手段に電力が供給されていない状態において、前記バイパス通路あるいはタービン上流の排気通路の流路面積を最大として排気抵抗を小さくし、これによりエンジンを容易に再始動させることができる。 In this way, the flow passage area of the exhaust passage upstream of the bypass passage or the turbine in a state where electric power is not supplied to the control valve driving means with a simple configuration of biasing the control valve by the biasing means. The exhaust resistance is reduced with the maximum value, and the engine can be easily restarted.
以上のように、本発明によれば、電動モーターへ供給される電力を確保してエンジンの始動性を高めることができるとともに、再始動後の加速性を高めることができる。 As described above, according to the present invention, electric power supplied to the electric motor can be ensured to improve engine startability, and acceleration after restart can be improved.
本発明に係るエンジンの制御装置の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。 A preferred embodiment of an engine control apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は前記エンジンの制御装置100の概略構成図である。このエンジンの制御装置100は、エンジン1と、第1ターボ過給機(ターボ過給機)30と、第2ターボ過給機(ターボ過給機)40と、スタータモーター(電動モーター)50と、バッテリー(電力供給手段)60と、ECU90と、各種制御弁24a,26aを有している。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the
前記エンジン1は、シリンダーブロック2aとその上に載置されるシリンダーヘッド2bとを備えている。このシリンダーブロック2aとシリンダーヘッド2bとの内部には、ピストン4が嵌挿された複数のシリンダー3が形成されている。シリンダーブロック2aには、ピストン4に連結されたクランクシャフト6が支持されている。各ピストン4の上方にはシリンダーヘッド2bとの間でそれぞれ燃焼室5が区画されている。シリンダーヘッド2bには、各燃焼室5に連通する吸気ポート9と排気ポート10とが形成されている。また、前記シリンダーヘッド2bには、吸気ポート9および排気ポート10をそれぞれ燃焼室5から遮断するための吸気バルブ11および排気バルブ12と、燃焼室5に燃料を噴射するためのインジェクタ7とが取り付けられている。本実施形態では、エンジン1はディーゼルエンジンであって、前記インジェクタ7から噴射された燃料が燃焼室5で自着火することによりエンジン1が駆動される。
The
また、前記エンジン1には、エンジン1の回転数を検出するためのクランク角センサ17が設けられている。このクランク角センサ17は、複数の歯を有しクランクシャフト6と一体に回転するローター18の前記歯の通過に伴って信号を出力するものであり、クランクシャフト6が所定量回転する毎に信号を出力する。本実施形態では、前記ローター18は6°刻みの歯を54歯有しており、クランクシャフト6が6℃A回転する毎にパルス信号が出力される。このクランク角センサ17から出力された検出信号は前記ECU90に入力される。
The
前記吸気ポート9には、吸気通路15が連結されており、この吸気通路15および吸気ポート9を通って燃焼室5内に吸気が導入される。前記排気ポート10には排気通路16が連結されており、この排気通路16および排気ポート10を通って燃焼室5から大気中に排気が導出される。
An
前記第1ターボ過給機30は、吸気通路15に設けられた第1コンプレッサ32と排気通路16に設けられた第1タービン34とを有しており、第1タービン34が排気を受けて回転することにより第1コンプレッサ32が回転し、これにより吸気を加圧する。
The
同様に、前記第2ターボ過給機40は、吸気通路15に設けられた第2コンプレッサ42と排気通路16に設けられた第2タービン44とを有しており、第2タービン44が排気を受けて回転することにより第2コンプレッサ42が回転し、これにより吸気を加圧する。前記第2コンプレッサ42は、第1コンプレッサ32よりも下流側に設けられており、前記第2タービン44は、第1タービン34よりも上流側に設けられている。
Similarly, the
前記吸気通路15には、前記第2コンプレッサ42の上流部分と下流部分とを連結してこの第2コンプレッサ42をバイパスする吸気バイパス通路15aが設けられている。また、排気通路16には、前記第2タービン44の上流部分と下流部分とを連結してこの第2タービン44バイパスする第2排気バイパス通路(バイパス通路)16aと、この第2排気バイパス通路16aよりも下流側において、前記第1タービン34の上流部分と下流部分とを連結してこの第1タービン34をバイパスする第1排気バイパス通路(バイパス通路)16bとが設けられている。
The
前記吸気バイパス通路15aには、バイパスバルブ22aが設けられている。このバイパスバルブ22aは、前記吸気バイパス通路15aを開閉してこの吸気バイパス通路15aの流路面積を変更することで、吸気バイパス通路15aを通過する吸気量ひいては前記第1コンプレッサ32に流入する吸気量を変更する。
A
前記第2排気バイパス通路16aには、前記制御弁の一つであるレギュレートバルブ24aが設けられている。このレギュレートバルブ24aは、前記第2排気バイパス通路16aを開閉してこの第2排気バイパス通路16aの流路面積を変更することで、第2排気バイパス通路16aを通過する排気量を変更する。この排気量の変更に伴い、前記第2タービン44に流入する排気量すなわち第2タービン44の回転力ひいては前記第2コンプレッサ42の回転力が変更され吸気の過給圧が変更される。
The second exhaust bypass passage 16a is provided with a regulating valve 24a which is one of the control valves. The regulating valve 24a changes the amount of exhaust passing through the second exhaust bypass passage 16a by opening and closing the second exhaust bypass passage 16a and changing the flow passage area of the second exhaust bypass passage 16a. Along with the change in the exhaust amount, the exhaust amount flowing into the
前記第2排気バイパス通路16bには、前記制御弁の一つであるウエストゲートバルブ26aが設けられている。このウエストゲートバルブ26aは、前記第2排気バイパス通路16bを開閉してこの第2排気バイパス通路16bの流路面積を変更することで、この第2排気バイパス通路16bを通過する排気量を変更する。この排気量の変更に伴い、前記第1タービン34に流入する排気量すなわち第1タービン34の回転力ひいては前記第1コンプレッサ32の回転力が変更され吸気の過給圧が変更される。
The second
前記バイパスバルブ22aは、負圧式バルブアクチュエータ22bにより駆動される。この負圧式バルブアクチュエータ22bは、エンジン1の回転とともに回転して負圧を生成する吸引ポンプ70からの負圧供給を受けて前記バイパスバルブ22aを駆動する。このバイパスバルブ22aは、スプリング(不図示)により開き側に付勢されており、負圧式バルブアクチュエータ22bは、このスプリングの付勢力に抗してバイパスバルブ22aを閉じ側に駆動する。すなわち、このバイパスバルブ22aは、負圧式バルブアクチュエータ22bに設けられた負圧室が大気圧とされることで前記スプリングの付勢力により全開位置すなわち前記吸気バイパス通路15aの流路面積が最大となる位置に配置される一方、前記負圧室の負圧が大きくなるのに伴って前記流路面積を小さくする側に駆動される。このように、バイパスバルブ22aは、負圧式バルブアクチュエータ22bにより駆動されていない状態では全開となるいわゆるノーマリーオープンタイプのバルブである。
The
一方、前記レギュレートバルブ24aとウエストゲートバルブ26aとは、いずれもステッピングモーター(制御弁駆動手段)24b,26bにより駆動される。これらステッピングモーター24b,26bは、それぞれ前記ECU90を介して前記バッテリー60から電力を受けることで前記レギュレートバルブ24aおよびウエストゲートバルブ26aをそれぞれ駆動する。
On the other hand, both the regulating valve 24a and the
これらレギュレートバルブ24aおよびウエストゲートバルブ26aは、それぞれスプリング(不図示)により開き側に付勢されており、前記ステッピングモーター24b,26bは、これらスプリングの付勢力に抗してレギュレートバルブ24aおよびウエストゲートバルブ26aをそれぞれ閉じ側に駆動する。すなわち、これらバルブ24a,26aは、各ステッピングモーター24b,26bに電力が供給されていない状態では前記スプリングの付勢力により全開位置すなわち前記第1排気バイパス通路16aおよび第2排気バイパス通路16bの流路面積が最大となる位置に配置される一方、各ステッピングモーター24b,26bが電力供給を受けて稼動することでこれらステッピングモーター24b,26bにより前記流路面積を小さくする側に駆動される。
The regulating valve 24a and the
前記のように、レギュレートバルブ24aおよびウエストゲートバルブ26aは、いずれもステッピングモーター24b,26bにより駆動されていない状態では全開となるいわゆるノーマリーオープンタイプのバルブである。従って、このステッピングモーター24b,26bにより駆動されていない状態では、前記第1排気バイパス通路16a、第2排気バイパス通路16bのいずれもが開放されるため、シリンダー3から排出された排気は、抵抗の大きい前記第1タービン34および第2タービン44を通ることなくこれら排気バイパス通路16a,16bを通って大気中に流出することができる。そのため、これらステッピングモーター24b,26bの故障等により各バルブ24a,26aが駆動されない場合においてもエンジン1は容易に駆動される。
As described above, the regulating valve 24a and the
なお、前記バイパスバルブ22a,レギュレートバルブ24a,ウエストゲートバルブ26aの開度は、前記負圧式バルブアクチュエータ22b、各ステッピングモーター24b,26bが稼動可能状態においては運転条件に応じて適宜変更される。
The opening degree of the
前記スタータモーター50は、エンジン1を始動するためのものである。このスタータモーター50は、モーター50aとピニオンギア50bとを有している。ピニオンギア50bは、モーター50aの出力軸上にて相対回転不能な状態で往復移動する。また、クランクシャフト6には、図略のフライホイールと、このフライホイールに固定されたリングギア6aが、回転中心に対して同心に設けられている。そして、このスタータモーター50を用いてエンジンを再始動する場合には、前記ピニオンギア50bが所定の噛合位置に移動して、前記フライホイールに固定されたリングギア6aに噛合することにより、クランクシャフト6が回転駆動されるようになっている。
The
前記バッテリー60は、種々の機器に電力を供給するためのものである。本エンジンの制御装置100では、同一のバッテリー60から前記スタータモーター50、前記ステッピングモーター24b,26bおよびECU90に電力が供給されている。
The
前記ECU90は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行するためのCPUと、RAMやROMからなりプログラム及びデータを格納するメモリと、各種信号の入出力を行なうI/Oバスとを備えている。このECU90は、前記I/Oバスを介して前記クランク角センサ17等からの検出信号を受け、この検出信号に基づき種々の演算をおこなうとともに、前記ステッピングモーター24b,26b、前記スタータモーター50および前記インジェクタ7等の各アクチュエータを制御するためのものである。このECU90は、前記バッテリー60からの電力供給を受けて作動し、前記ステッピングモーター24b,26bおよびスタータモーター50等にはこのECU90を介してバッテリー60からの電力が供給される。
The
このECU90による本エンジンの制御装置100の制御手順を、図2のフローチャートおよび図3のタイミングチャートを用いて説明する。
The control procedure of the
まず、ステップS1にて、イグニッションキーの操作によらずにエンジン1を自動停止させるエンジン1の自動停止条件が成立したかどうかを判定する。例えば、車速が所定値(例えば0)以下である、ブレーキペダル操作がなされている、バッテリー60の電圧が所定値以上である等の場合に、自動停止条件が成立したと判定される。
First, in step S1, it is determined whether or not an automatic stop condition for the
このステップS1での判定がNOすなわち自動停止条件が成立していない場合は、ステップS1を繰り返す。一方、このステップS1での判定がYESすなわち自動停止条件が成立した場合は、ステップS2にて、エンジン1を自動停止させるアイドルストップ制御を実施する。具体的には、インジェクタ7による燃料噴射を停止して、エンジン1を自動停止させる。燃料噴射が停止されることでエンジン1はしばらく後に停止する。また、インジェクタ7による燃料噴射停止とともに、次の再始動に備えて、エンジン1の停止位置を所定の位置に制御する。本実施形態では、圧縮行程にあるピストン4が下死点に近い位置で停止すようにエンジン1への負荷の変更等を行う。
If the determination in step S1 is NO, that is, if the automatic stop condition is not satisfied, step S1 is repeated. On the other hand, if the determination in step S1 is YES, that is, if the automatic stop condition is satisfied, in step S2, idle stop control for automatically stopping the
次に、ステップS3にて、エンジン1が停止しているかどうかを判定する。具体的には、エンジン1の回転数が0以下であるかどうかを判定する。ステップS3での判定がYESすなわちエンジン1が停止したと判定されると、ステップS4に進む。この判定がNOの場合はステップS3を繰り返す。
Next, in step S3, it is determined whether the
ここで、イグニッションキーがオフ操作されることでエンジン1を停止させた場合と異なり、この自動停止中、前記ECU90はバッテリー60からの電力を受けて作動しており、このECU90を介して前記ステッピングモーター24b,26bへの通電は可能である。しかしながら、本エンジンの制御装置100では、後述するように、自動停止後に実施される再始動時にこれらステッピングモーター24b,26bへの通電が行われることで始動性が悪化するのを回避するべく、ステップS4において、前記ステッピングモーター24b,26bへの通電を停止する。
Here, unlike the case where the
前記ステッピングモーター24b,26bへの通電が停止されこれらステッピングモーター24b,26bによる駆動力を失った前記レギュレートバルブ24aおよびウエストゲートバルブ26aは、前記スプリングの付勢力により全開となる。
The regulation valve 24a and the
次に、ステップS5にて、エンジンの再始動条件が成立したかどうかを判定する。例えば、アクセルペダルの踏み込み量が所定値以上であれば、このエンジンの再始動条件が成立したと判定される。この判定がNOの場合はステップS5を繰り返し、この判定がYESとなるとステップS6に進む。 Next, in step S5, it is determined whether an engine restart condition is satisfied. For example, if the amount of depression of the accelerator pedal is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that this engine restart condition is satisfied. If this determination is NO, step S5 is repeated, and if this determination is YES, the process proceeds to step S6.
ステップS6では、エンジン1を再始動させる再始動制御を実施する(図3の時刻t1)。すなわち、スタータモーター50を駆動してクランクシャフト6を強制回転させるとともに、インジェクタ7による燃料噴射を開始する。本実施形態では、エンジン1の自動停止時に圧縮行程で停止したシリンダー3内に燃料を噴射する。前述のように、この圧縮行程で停止したシリンダー3内のピストン4は下死点近傍に位置している。そのため、スタータモーター50によるクランクシャフト6の強制回転に伴いシリンダー3内の空気は十分に圧縮され、このシリンダー3内にて燃料は確実に自着火し、エンジン1は再始動する。前記クランクシャフト6の回転に伴い、前記クランク角センサ17からはパルス信号が出力される。
In step S6, restart control for restarting the
このエンジン1の再始動制御が実施されるステップS6では、前記ステップS4において各ステッピングモーター24b,26bへのバッテリー60からの通電は停止されたままであり、これらステッピングモーター24b,26bによるバッテリー60の電力消費は行われていない。そのため、このステップS6において、スタータモーター50には十分な電力が供給され、スタータモーター50によって確実にエンジン1が再始動される。特に、スタータモーター50の駆動初期は、図3に示すように、その突入電流として非常に高い電流が必要になるが、この突入電流を確保することができる。また、このスタータモーター50での高い電力消費に加えてステッピングモーター24b,26bでの電力消費によってバッテリー60の電圧降下が大きくなりECU90の作動等に影響を及ぼすのを回避することができる。
In step S6 in which the restart control of the
一方、再始動後の加速性能を高めるためには、エンジン1の出力トルクを高めるべく、前記レギュレートバルブ24aおよびウエストゲートバルブ26aを早期に閉じて第1ターボ過給機30および第2ターボ過給機40が早期に過給を行うことが望ましい。ここで、前記スタータモーター50が回転を開始した後はこのスタータモーター50を流れる電流は低下し、スタータモーター50での消費電力は低下する。そこで、本エンジンの制御装置100では、前記スタータモーター50が回転を開始して前記電流が低下した直後に前記レギュレートバルブ24aおよびウエストゲートバルブ26aを全閉とする。具体的には、スタータモーター50の回転に伴ってクランクシャフト6が回転を開始した直後にこれらバルブ24a,26aを全閉とするよう前記各ステッピングモーター24b,26bの通電を開始する。
On the other hand, in order to increase the acceleration performance after the restart, in order to increase the output torque of the
すなわち、ステップS7にて、エンジン1すなわちクランクシャフト6の回転が開始したかどうかを判定する。本実施形態では、前記クランク角センサ17からパルス信号が出力されたことによりエンジン1の回転が開始されたと判定する。より詳細には、このクランク角センサ17のパルス信号が立ち上がる、あるいは、立ち下がることにより、エンジン1の回転が開始されたと判定する。この判定がNOの場合はステップS7を繰り返す。一方、この判定がYESであり、エンジン1の回転が開始すると(図3の時刻t2)、ステップS8に進み、前記各ステッピングモーター24b,26bへの電力供給を開始する。
That is, in step S7, it is determined whether or not the rotation of the
前記各ステッピングモーター24b,26bは電力の供給を受けて、前記レギュレートバルブ24aおよびウエストゲートバルブ26aを全閉とする。これにより、第1ターボ過給機30および第2ターボ過給機40が過給を開始する。
Each of the stepping
以上のように、本エンジンの制御装置100によれば、エンジン1の自動停止後エンジン1の回転が開始するまでの間、各ステッピングモーター24b,26bへの通電が停止されており、再始動時にこれらステッピングモーター24b,26bによる電力消費が回避されてスタータモーター50への電力を確保することができ、エンジン1の再始動を確実に行うことができる。そして、エンジン1の回転開始直後に前記ステッピングモーター24b,26bへの通電を開始してこれらステッピングモーター24b,26bにより前記レギュレートバルブ24aおよびウエストゲートバルブ26aを全閉として前記第1ターボ過給機30および第2ターボ過給機40による過給を開始しており、再始動後のエンジン1の出力トルクを高めて加速性を向上することができる。
As described above, according to the
ここで、前記ステップS7にてエンジン1の回転を検出する具体的方法は前記に限らない。例えば、エンジン回転数が所定値以上となることでエンジン1の回転が開始されたとしてもよい。ただし、前記のように、クランク角センサ17からパルス信号が出力されたことでエンジン1の回転が開始されたとすれば、エンジン1の微小回転後(本実施形態ででは6℃A)に前記ステップS8を実行してレギュレートバルブ24aおよびウエストゲートバルブ26aを駆動することができ、より早期に過給を開始することができる。
Here, the specific method of detecting the rotation of the
なお、前記バッテリー60からの電力を受けて電動式のアクチュエータで駆動される制御弁は前記レギュレートバルブ24a、ウエストゲートバルブ26aに限らない。例えば、前記バイパスバルブ22aを前記バッテリー60からの電力を受けて駆動するステッピングモーターにより駆動させてもよい。
Note that the control valve that is driven by the electric actuator upon receiving electric power from the
この場合には、エンジン1の自動停止後エンジン1の回転開始までの間、このステッピングモーターへの電力供給を停止し、エンジン1の回転開始後、このステッピングモーターによりバイパスバルブ22aを閉じ側に制御する。バイパスバルブ22aにより前記吸気バイパス通路15aが閉じられると、吸気が前記第2コンプレッサ32に導入されてこの第2コンプレッサ32により加圧されることでエンジン1の出力は増大し、加速性が高められる。
In this case, power supply to the stepping motor is stopped after the
また、図4に示すように、前記第1タービン34および第2タービン44の代わりに、タービン134の翼直前の流路面積を変更してこのタービン134の翼に導入される排気の流速を変更可能なバルブ134aが設けられたいわゆるVGT(Variable Geometry Turbo)を設け、このバルブ134aをステッピングモーター134bにより駆動するよう構成してもよい。
Further, as shown in FIG. 4, instead of the
この場合には、エンジン1の自動停止後エンジン1の回転開始までの間、このステッピングモーター134bへの電力供給を停止し、エンジン1の回転開始後、このステッピングモーター134bによりバルブ134aを閉じ側に制御してタービン134に流入する排気を絞り流速を増大させる。タービン134に流入する排気流速が増大すると、タービン134の回転は高められ過給効率が向上する結果エンジン1の出力は増大し、加速性が高められる。
In this case, the power supply to the stepping motor 134b is stopped after the
また、前記制御弁を、前記吸気ポート11に設けられてシリンダー3内に流入する吸気にスワールを付与するためのSCV(Swirl Control Valve)等としてもよい。
The control valve may be an SCV (Swirl Control Valve) or the like for providing a swirl to the intake air that is provided in the
また、前記レギュレートバルブ24a等を駆動する具体的手段は前記ステッピングモーター24bに限らず、前記バッテリー60からの電力を受けてこのレギュレートバルブ24a等を駆動するものであればよい。
The specific means for driving the regulating valve 24a and the like is not limited to the stepping
また、前記エンジン1は、ディーゼルエンジンに限らず、火花点火式エンジンでもよい。この場合には、前記エンジン1の再始動時において、エンジン1の自動停止時に膨張行程にあったシリンダー3内から燃焼を開始させるようするのが好ましい。
The
1 エンジン
15 吸気通路
16 排気通路
17 クランク角センサ
24a レギュレートバルブ(制御弁)
24b ステッピングモーター(制御弁駆動手段)
26a ウエストゲートバルブ(制御弁)
26b ステッピングモーター(制御弁駆動手段)
30 第1ターボ過給機(ターボ過給機)
32 第1コンプレッサ(コンプレッサ)
34 第1タービン(タービン)
40 第2ターボ過給機(ターボ過給機)
42 第2コンプレッサ(コンプレッサ)
44 第2タービン(タービン)
50 スタータモーター(電動モーター)
60 バッテリー(電力供給手段)
90 ECU
100 エンジンの制御装置
1
24b Stepping motor (control valve drive means)
26a Wastegate valve (control valve)
26b Stepping motor (control valve drive means)
30 1st turbocharger (turbocharger)
32 First compressor (compressor)
34 First turbine (turbine)
40 Second turbocharger (turbocharger)
42 Second compressor (compressor)
44 Second turbine (turbine)
50 Starter motor (electric motor)
60 battery (power supply means)
90 ECU
100 Engine control device
Claims (4)
エンジンに連設される吸気通路と排気通路の少なくとも一方に設けられて当該通路内のガスの流通状態を変更可能な制御弁と、
電力の供給を受けて前記制御弁を駆動する制御弁駆動手段と、
前記電動モーターと前記制御弁駆動手段に電力を供給する電力供給手段とを備え、
前記電力供給手段は、前記エンジンの自動停止後前記エンジンの再始動条件が成立して前記電動モーターが稼動されることで前記エンジンの回転が再開するまでの間は、前記制御弁駆動手段への電力の供給を停止して、前記エンジンの回転が再開するのに伴い、前記制御弁駆動手段への電力の供給を開始し、
前記制御弁駆動手段は、前記エンジンの回転が再開するのに伴い、前記電力の供給を受けることで前記制御弁を前記エンジンの出力トルクが増大する方向に駆動することを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine control device that automatically stops the engine when a preset engine automatic stop condition is satisfied and restarts the engine using an electric motor when a preset engine restart condition is satisfied In
A control valve provided in at least one of an intake passage and an exhaust passage connected to the engine and capable of changing a flow state of a gas in the passage;
Control valve driving means for driving the control valve in response to power supply;
An electric power supply means for supplying electric power to the electric motor and the control valve driving means;
The power supply means supplies the control valve drive means to the control valve drive means until the engine restarts after the engine restart condition is satisfied after the engine is automatically stopped and the electric motor is operated. As the rotation of the engine is restarted by stopping the supply of power, the supply of power to the control valve driving means is started,
The control valve driving means drives the control valve in a direction in which the output torque of the engine increases by receiving the supply of electric power as the rotation of the engine resumes. apparatus.
前記排気通路に設けられて当該排気通路を通過する排気で駆動されるタービンと、前記吸気通路に設けられて前記タービンの駆動力によって当該吸気通路を通過する吸気を昇圧するコンプレッサとを有するターボ過給機を備え、
前記排気通路は、前記タービンの上流と下流とを連通して当該タービンをバイパスするバイパス通路を有し、
前記制御弁は、前記バイパス通路に設けられて、当該バイパス通路の流路面積を変更可能であり、
前記制御弁駆動手段は、前記エンジンの回転が再開するのに伴い、前記制御弁を前記バイパス通路の流路面積を減少させる方向に駆動することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 1,
A turbo engine having a turbine provided in the exhaust passage and driven by exhaust passing through the exhaust passage, and a compressor provided in the intake passage and boosting the intake air passing through the intake passage by the driving force of the turbine. Equipped with a feeder,
The exhaust passage has a bypass passage that communicates the upstream and downstream of the turbine and bypasses the turbine;
The control valve is provided in the bypass passage, and the flow passage area of the bypass passage can be changed.
The control device for an engine, wherein the control valve driving means drives the control valve in a direction to reduce the flow passage area of the bypass passage as the rotation of the engine resumes.
前記排気通路に設けられて当該排気通路を通過する排気で駆動されるタービンと、前記吸気通路に設けられて前記タービンの駆動力によって当該吸気通路を通過する吸気を昇圧するコンプレッサとを有するターボ過給機を備え、
前記制御弁は、前記排気通路のうち前記タービンの上流に設けられて、当該タービン上流の排気通路の流路面積を変更可能であり、
前記制御弁駆動手段は、前記エンジンの回転が再開するのに伴い、前記制御弁を前記タービン上流の排気通路の流路面積を減少させる方向に駆動することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 1,
A turbo engine having a turbine provided in the exhaust passage and driven by exhaust passing through the exhaust passage, and a compressor provided in the intake passage and boosting the intake air passing through the intake passage by the driving force of the turbine. Equipped with a feeder,
The control valve is provided upstream of the turbine in the exhaust passage, and can change the flow area of the exhaust passage upstream of the turbine.
The engine control apparatus, wherein the control valve driving means drives the control valve in a direction to reduce a flow passage area of an exhaust passage upstream of the turbine as the rotation of the engine resumes.
前記制御弁を付勢する付勢手段を有し、
前記制御弁は、前記電力供給手段により前記制御弁駆動手段に電力が供給されていない状態では前記付勢手段の付勢力により当該制御弁による変更が可能な前記流路面積が最大となる位置に配置されるとともに、前記制御弁駆動手段に電力が供給された状態では当該制御弁駆動手段によって前記電力の供給に伴って前記付勢手段の付勢力に抗して前記流路面積を減少させる方向に駆動されることを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 2 or 3,
Biasing means for biasing the control valve;
The control valve is positioned at a position where the flow passage area that can be changed by the control valve is maximized by the biasing force of the biasing means in a state where the power supply means does not supply power to the control valve driving means. A direction in which the flow path area is reduced against the urging force of the urging means as the electric power is supplied by the control valve driving means in a state where the control valve driving means is supplied with electric power. The engine control device is driven by
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