JP2011169225A - エンジン自動停止再始動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この発明によるエンジン自動停止再始動装置は、エンジン自己復帰判定手段がエンジンの自己復帰が可能であると判定したときは、燃料供給手段による燃料供給を再開して前記エンジンを自己復帰させ、エンジン自己復帰判定手段がエンジンの自己復帰ができないと判定したときは、燃料供給手段による燃料供給を再開すると共に、エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、ピニオンギアの回転数検出手段により検出されたピニオンギア回転数と、エンジン自己復帰判定手段の判定結果とに基づいて、ピニオンギア駆動手段とスタータモータとの付勢若しくは消勢を夫々行なうようにしたものである。
【選択図】図3
Description
際のエンジン回転数を予測してモータ回転数をエンジン回転数に同期させるようにしているが、エンジン回転数を正確に予測するには、エンジンを制御するエンジン制御装置(以下、ECUと称する)に大きな演算負荷がかかるという課題があった。
うにしたエンジン自動停止再始動装置であって、前記エンジン停止条件が成立したときに前記エンジンへの燃料供給を停止し、前記エンジン再始動条件が成立したときに前記燃料供給を再開する燃料噴射制御手段と、前記エンジンのクランク角を検出するクランク角センサと、前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、付勢されることにより回転出力を発生し、消勢されることにより停止するスタータモータと、前記スタータモータの回転出力により回転駆動され、前記スタータモータの回転出力を前記リングギアに伝達するピニオンギアと、前記ピニオンギアの回転数を検出するピニオンギア回転数検出手段と、付勢されることにより前記ピニオンギアをその軸方向に移動させて前記リングギアに噛み合わせ、消勢されることにより前記噛み合わせを解除するピニオンギア駆動手段と、前記燃料噴射制御手段による前記エンジンへの燃料供給の停止後で且つ前記エンジンが停止する前に前記エンジン再始動条件が成立した場合に、前記エンジン回転数検出手段により検出した前記エンジンの回転数に基づいて、前記燃料供給の再開のみで前記エンジンが再始動する自己復帰が可能であるか否かを判定するエンジン自己復帰判定手段とを備え、前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰が可能であると判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開して前記エンジンを自己復帰させ、前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰ができないと判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開すると共に、前記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、前記ピニオンギアの回転数検出手段により検出されたピニオンギア回転数と、前記エンジン自己復帰判定手段の判定結果とに基づいて、前記ピニオンギア駆動手段と前記スタータモータとの前記付勢若しくは消勢を夫々行なうことを特徴とするものである。
以下、この発明の実施の形態1によるエンジン自動停止再始動装置を、図に基づいて詳細に説明する。尚、各図に於いて、同一若しくは相当部分は同一符号を付してある。
ライバがブレーキを解放し、アクセルペダルを踏んでいるか否か等)を判定するエンジン再始動判定手段26と、クランク角センサ15からのクランク角信号に応じてエンジン回転数を演算しその演算値に対応した信号(以下、単に、エンジン回転数信号と称する)を出力するエンジン回転数演算手段27と、エンジン自動停止判定手段25及びエンジン再始動判定手段26の判定結果に応じて、燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段28を備える。
きいと判定された場合(NO)は、ステップ211に進み、燃料供給を再開し着火するだけでエンジン再始動を行うべく非スタータ始動用燃料噴射を実施し、エンジンを再始動させる。又、ステップ201に於いてエンジン回転数Nrがエンジン自己復帰可能回転数Nr1以下と判定された場合(YES)には、ステップ202へと進む。
タ18への通電によりピニオンギア22の回転を開始し、ステップ204に進む。
で、クランキングを行うことを前提としたエンジン再始動を行うと判定された場合には、再始動要求とほぼ同時に所定の複数気筒(例えば吸気行程にある気筒と排気行程にある気筒)に燃料噴射を実施(図6の(b)に示すタイミングA1)し、その後、前述のシーケンシャル噴射に移行する。
により供給された燃料が燃焼することによるエンジン回転数Nrの変動から、スタータ19によるクランキングを実施することなく燃料供給のみでエンジン自己復帰(再始動)できるか否かを判定する。
ータモータ20が回転を開始すると同時に前述したスタータ始動用燃料噴射を再開する(図5、ステップS202)。
燃料が、時刻t5で燃焼してエンジンの初爆が発生し、エンジン回転数Nrが上昇を開始して時刻t5から時刻t6の間でエンジン燃焼判定カウンタが「1」だけアップカウントされる(図7、ステップS302)。時刻t5から時刻t6の間では、図7に於けるステップS302の繰り返しによりエンジン燃焼判定カウンタ403が「1」のアップカウントが2度発生する。
回転を開始すると同時に前述したスタータ始動用燃料噴射を再開する(図5、ステップS202)。
タ504がエンジン自己復帰判定値(例えば6)となり、エンジンが燃料供給のみで自己回転可能な状態になったと判定され(図7、ステップ303)、エンジン自己復帰可能フラグ505が「1」にセットされ、ピニオンギア22とリングギア18の噛み合わせを解除するためにソレノイド通電(503)がオフとなり、スタータモータ20の回転を中止する。
タータモータ20が回転を開始すると同時に前述したスタータ始動用燃料噴射を再開し(図5、ステップS202)、リングギア22とピニオンギア18の回転数差が噛み合い可能な所定回転数差よりも小さくなった段階でピニオンギア22とリングギア18の噛み合いを開始し、エンジンが燃料供給のみで自己復帰可能と判断されるまでピニオンギア22とリングギア18の噛み合いを継続させるので、確実にエンジンを再始動させることができる。
るクランキングを実施せずにエンジン再始動を行う場合の動作を図10を用いて説明する。
レーキペダルから足を離す等)が成立した時刻t2に於いて、エンジン回転数Nrがエン
ジン自己復帰回転数Nr1よりも大きいので、前述した非スタータ始動用燃料噴射が再開
される(図5、ステップS211)。
以降に噴射した燃料が燃焼してエンジンが初爆を発生し、エンジン回転数Nrが上昇を開始し、エンジン燃焼判定カウンタ604が6回のアップカウントを行い、時刻t4ではエンジン燃焼判定カウンタ604がエンジン自己復帰判定値(例えば6)となり、エンジンが燃料供給のみで自立回転可能な状態になったと判定され(図7、ステップ303)、エンジン自己復帰可能フラグ605が「1」にセットされ、その後エンジンは燃料供給のみで自立的に回転を維持し続けることができる。尚、エンジン自動停止中フラグ602は、時刻t4に於いて「0」にリセットされる。
ランキングを実施することによりエンジン再始動を行うべきところが、ピニオンギア22とリングギア18の噛み合わせを開始する前にエンジンが燃料供給のみで自立復帰可能であることを判定し、結局はピニオンギア22とリングギア18の噛み合わせ及びスタータ19のクランキングを実施せずにエンジン再始動を行った場合の動作を図11を用いて説明する。
レーキペダルから足を離す等)が成立した時刻t2に於いて、エンジン回転数Nrがエン
ジン自己復帰回転数Nr1以下なので、スタータモータ20が回転を開始すると同時に前
述したスタータ始動用燃料噴射を再開する(図5、ステップS201)。
数差が噛み合い可能な所定回転数差Ndiffよりも大きいので、ピニオンギア22とリングギア18を噛み合わせるためのソレノイド通電703のオンはまだ行われていない。よって、時刻t6以降はスタータ19によるクランキングを実施することなく、エンジンは燃料供給のみで自立回転しながら上昇する。
い場合には、スタータ19によるクランキングを行わずに、燃料供給を再開し着火するだけでエンジンを再始動させ、エンジン回転数Nrがエンジン自己復帰回転数Nr1以下で
、本来スタータ19によるクランキングを行わなければならない場合でも、ピニオンギアとリングギアの噛み合いを開始する前にエンジンが燃料供給のみで自己復帰可能と判断された場合には、ピニオンギア22とリングギア18の噛み合い及びスタータモータ20の回転を実施しないので、燃料供給の再開のみでのエンジン自己復帰(再始動)の機会を多くし、スタータモータ20を回転させてピニオンギア22を噛み合わせる機会を減らせるようになる結果、スタータ19の長寿命化、クランキングを省略することによる省電力化を実現することができる。
以上の場合(燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰(再始動)させることが比較的に容易なエンジン回転領域)には、エンジン自己復帰判定値を小さくしてエンジン自己復帰判定を短時間で完了させ、再始動要求時のエンジン回転数Nrがエンジン自己復帰回転数Nr1よりも小さい場合(燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰(再始動)
させることが難しいエンジン回転領域)では、エンジン自己復帰判定値を大きくして判定値を緩和することにより、エンジン自己復帰判定に時間をかけ、燃料供給を再開するだけでエンジンを自己復帰(再始動)させる機会を多く確保してスタータモータを回転させてピニオンギア22をリングギア18に噛み合わせる回数を減らすことにより、さらなる再始動時の消費電力の抑制及びスタータの長寿命化を達成できる。
を予測してモータ回転数をエンジン回転数に同期させる必要がなく、ECUにエンジン回転数を正確に予測ための大きな演算負荷がかかることがない。
12 アクセル開度センサ 13 水温センサ
14 ブレーキ信号 15 クランク角センサ
16 エンジン始動装置 17 コントローラ
18 リングギア 19 スタータ
20 スタータモータ 21 ソレノイド
22 ピニオンギア 23 プランジャ
24 ピニオンギア回転数センサ 25 エンジン自動停止判定手段
26 エンジン再始動判定手段 27 エンジン回転数演算手段
28 燃料噴射制御手段 29エンジン自己復帰判定値設定手段
30 エンジン自己復帰判定手段 31 スタータモータ制御手段
32 ソレノイド制御手段
Claims (4)
- エンジンを停止させるためのエンジン停止条件が成立したときに前記エンジンの自動停止を行い、前記停止した前記エンジンを再始動させるためのエンジン再始動条件が成立したときに前記エンジンを再始動させるようにしたエンジン自動停止再始動装置であって、
前記エンジン停止条件が成立したときに前記エンジンへの燃料供給を停止し、前記エンジン再始動条件が成立したときに前記燃料供給を再開する燃料噴射制御手段と、
前記エンジンのクランク角を検出するクランク角センサと、
前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアと、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
付勢されることにより回転出力を発生し、消勢されることにより停止するスタータモータと、
前記スタータモータの回転出力により回転駆動され、前記スタータモータの回転出力を前記リングギアに伝達するピニオンギアと、
前記ピニオンギアの回転数を検出するピニオンギア回転数検出手段と、
付勢されることにより前記ピニオンギアをその軸方向に移動させて前記リングギアに噛み合わせ、消勢されることにより前記噛み合わせを解除するピニオンギア駆動手段と、
前記燃料噴射制御手段による前記エンジンへの燃料供給の停止後で且つ前記エンジンが停止する前に前記エンジン再始動条件が成立した場合に、前記エンジン回転数検出手段により検出した前記エンジンの回転数に基づいて、前記燃料供給の再開のみで前記エンジンが再始動する自己復帰が可能であるか否かを判定するエンジン自己復帰判定手段と、
を備え、
前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰が可能であると判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開して前記エンジンを自己復帰させ、
前記エンジン自己復帰判定手段が前記エンジンの自己復帰ができないと判定したときは、前記燃料供給手段による前記燃料供給を再開すると共に、前記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、前記ピニオンギアの回転数検出手段により検出されたピニオンギア回転数と、前記エンジン自己復帰判定手段の判定結果とに基づいて、前記ピニオンギア駆動手段と前記スタータモータとの前記付勢若しくは消勢を夫々行なう、
ことを特徴とするエンジン自動停止再始動装置。 - 上記燃料噴射制御手段は、前記再始動条件が成立した時刻に於ける前記エンジン回転数が所定回転数以上である場合には、前記クランク角センサにより検出した所定のクランク角度に対応して前記燃料供給を再開し、前記エンジンの再始動条件が成立した時刻に於ける前記エンジン回転数が前記所定回転数よりも小さい場合には、前記再始動条件が成立すると同時に前記燃料供給を再開することを特徴とする請求項1記載のエンジン自動停止再始動装置。
- 前記エンジン自己復帰判定手段は、前記再始動条件の成立後の前記エンジン回転数の上昇量が、予め設定されたエンジン燃焼判定値以上となるエンジン燃焼判定回数をカウントし、前記カウントされたエンジン燃焼判定回数が前記エンジン再始動条件の成立時のエンジン回転数に応じて設定されたエンジン自己復帰判定値以上となった場合には、前記エンジンの自己復帰が可能であると判定することを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジン自動停止再始動装置。
- 前記エンジン自己復帰判定手段は、前記再始動条件の成立後の前記エンジン回転数の上昇量が、予め設定されたエンジン燃焼判定値以上となるエンジン燃焼判定回数をカウントし、前記カウントされたエンジン燃焼判定回数が前記エンジン再始動条件の成立時のエンジン水温に応じて設定されたエンジン自己復帰判定値以上となった場合には、前記エンジンの自己復帰が可能であると判定することを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジン
自動停止再始動装置。
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