JP2012067612A - エンジンの自動始動制御装置 - Google Patents

エンジンの自動始動制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2012067612A
JP2012067612A JP2010210480A JP2010210480A JP2012067612A JP 2012067612 A JP2012067612 A JP 2012067612A JP 2010210480 A JP2010210480 A JP 2010210480A JP 2010210480 A JP2010210480 A JP 2010210480A JP 2012067612 A JP2012067612 A JP 2012067612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
clutch
state
power
starter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010210480A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5472004B2 (ja
Inventor
Tetsuo Morita
哲生 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2010210480A priority Critical patent/JP5472004B2/ja
Priority to EP11181485.1A priority patent/EP2431601B9/en
Priority to US13/236,981 priority patent/US8556774B2/en
Publication of JP2012067612A publication Critical patent/JP2012067612A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5472004B2 publication Critical patent/JP5472004B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10Safety devices
    • F02N11/106Safety devices for stopping or interrupting starter actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F02N11/0818Conditions for starting or stopping the engine or for deactivating the idle-start-stop mode
    • F02N11/0822Conditions for starting or stopping the engine or for deactivating the idle-start-stop mode related to action of the driver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F02N11/0818Conditions for starting or stopping the engine or for deactivating the idle-start-stop mode
    • F02N11/0833Vehicle conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/08Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02N2200/0802Transmission state, e.g. gear ratio or neutral state
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/10Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to driver demands or status
    • F02N2200/101Accelerator pedal position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/10Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to driver demands or status
    • F02N2200/102Brake pedal position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/10Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to driver demands or status
    • F02N2200/103Clutch pedal position
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

【課題】ドライバのクラッチペダル36の操作態様によっては、エンジン10の再始動時におけるクランキングが行われる期間にクラッチ装置30の操作状態が動力遮断状態からクラッチミート状態とされることで、車両が動き出したり、スタータ22の信頼性が低下したりする等の不都合が発生するおそれがあること。
【解決手段】エンジン回転速度が、エンジン10の燃焼室に供給された燃料の燃焼により生成されるトルクのみによってクランク軸18の正回転を継続可能な回転速度(自立駆動可能速度)以上になると判断される前にクラッチ装置30の操作状態がクラッチミート状態に移行すると判断された場合、スタータ22の駆動と、燃料噴射弁12による燃料噴射制御処理及び点火装置14による点火制御処理を含む燃焼制御処理との双方を強制的に停止させる強制停止処理を行う。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ドライバのクラッチ操作部材の操作によってエンジンの出力軸と駆動輪との間の動力を伝達又は遮断するクラッチを備える車両に適用され、前記エンジンの自動停止中に所定の再始動条件が成立した場合、スタータの駆動によるクランキングを行って前記エンジンを再始動させる処理を行うエンジンの自動始動制御装置に関する。
従来、例えば下記特許文献1に見られるように、所定の停止条件が成立した場合にエンジンを自動停止させる処理を行い、その後所定の再始動条件が成立した場合にスタータの駆動によってエンジンの出力軸に初期回転を付与する(クランキングを行う)ことでエンジンを再始動させる処理を行ういわゆるアイドルストップ制御が知られている。この制御によれば、エンジンの燃費低減効果を向上させることが可能となる。
特開2006−138221号公報
ところで、ドライバのクラッチ操作部材の操作によって出力軸と駆動輪との間の動力を伝達又は遮断するクラッチが備えられる車両(マニュアル車)において、エンジンの再始動条件として、クラッチによって出力軸と駆動輪との間の動力が遮断された状況下において出力軸と駆動輪との間の動力が伝達されるようにクラッチ操作部材が操作されたとの条件を含む条件や、上記動力が遮断された状況下においてブレーキ操作が解除されたとの条件を含む条件が提案されている。
ここでクラッチ操作やブレーキ操作に関する上記条件が再始動条件として採用される場合、再始動条件が成立した後のドライバのクラッチ操作部材の操作態様によっては、上記再始動させる処理によってクランキングが行われている期間に出力軸から駆動輪へと動力が伝達される状況が発生し得る。この場合、スタータの駆動力が駆動輪に伝達されて車両の力行に用いられることに起因して、車両が意図せぬタイミングで動き出したり、スタータの信頼性が低下したりする等の不都合が発生するおそれがある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、マニュアル車のエンジン再始動時における不都合の発生を好適に抑制することのできるエンジンの自動始動制御装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
請求項1記載の発明は、ドライバのクラッチ操作部材の操作によってエンジンの出力軸と駆動輪との間の動力を伝達又は遮断するクラッチを備える車両に適用され、前記エンジンの自動停止中に所定の再始動条件が成立した場合、スタータの駆動によるクランキングを行って前記エンジンを再始動させる処理を行うエンジンの自動始動制御装置において、前記再始動条件は、前記クラッチによって前記出力軸と前記駆動輪との間の動力が遮断された状況下において該出力軸と該駆動輪との間の動力が伝達されるように前記クラッチ操作部材が操作されたとの条件を含む条件、及び前記遮断された状況下においてブレーキ操作が解除されたとの条件を含む条件のうち少なくとも一方であり、前記クラッチによって前記出力軸と前記駆動輪との間の動力が遮断される状況下において前記再始動させる処理によって前記クランキングが開始された後、前記クラッチ操作部材の操作状態に基づき、前記クランキングが行われる期間に前記クラッチの操作状態が前記出力軸と前記駆動輪との間の動力を遮断する状態から該動力を伝達する状態に移行するか否かを判断する判断手段と、該判断手段によって前記動力を伝達する状態に移行すると判断された場合、前記スタータの駆動を強制的に停止させる強制停止手段とを備えることを特徴とする。
上記発明では、再始動させる処理によってクランキングが行われる期間に、クラッチの操作状態が出力軸と駆動輪との間の動力を遮断する状態(動力遮断状態)から上記動力を伝達する状態(クラッチミート状態)に移行すると判断された場合、スタータの駆動を強制的に停止させる。これにより、スタータの駆動力が車両の力行に用いられることを抑制することができ、ひいては車両が意図せぬタイミングで動き出したり、スタータの信頼性が低下したりする等の不都合の発生を好適に抑制することができる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記再始動させる処理は、前記クランキングを行うとともに、燃料噴射弁から前記エンジンの燃焼室に燃料を供給する処理を少なくとも含む燃焼制御処理を行うものであり、前記強制停止手段は、前記判断手段によって前記動力を伝達する状態に移行すると判断された場合、前記スタータの駆動及び前記燃焼制御処理の双方を強制的に停止させることを特徴とする。
上記発明では、上記再始動させる処理として燃焼制御処理を行っている。この燃焼制御処理は通常、燃料の燃焼により発生する爆発力によって燃焼室の圧力(筒内圧)が圧縮上死点以降に最大となるように行われる。ここで強制停止手段によってスタータの駆動が停止される場合であっても、出力軸の回転は直ぐには停止されず、ポンピングロス等によって出力軸はその回転速度を低下させながら惰性で回転し続ける。このような状況下、燃焼制御処理を継続させると、出力軸の回転速度の低下によって着火タイミングが進角することで、筒内圧が最大となるタイミングが、圧縮上死点以降のタイミングから圧縮上死点以前のタイミングにずれることがある。この場合、出力軸に作用する爆発力が出力軸を逆回転させる方向の力となることで、出力軸が逆回転する現象(逆爆)が発生し得る。そしてこのような状況下、スタータと出力軸との間の動力が遮断されていない場合には、出力軸からスタータへと逆爆に起因する力が伝達されることに起因して、スタータの信頼性が低下するおそれがある。
この点、上記発明では、上記判断手段によってクラッチの操作状態がクラッチミート状態に移行すると判断された場合、スタータの駆動及び上記燃焼制御処理の双方を強制的に停止させる。これにより、逆爆の発生を抑制することができ、ひいてはスタータの信頼性の低下を抑制することができる。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記燃料噴射弁から供給された燃料の着火を停止させることができなくなるタイミングから圧縮上死点となるタイミングまでの期間を含む停止禁止期間を設定する設定手段を更に備え、前記判断手段は、前記停止禁止期間に前記クラッチの操作状態が前記動力を遮断する状態から前記動力を伝達する状態に移行するか否かを予測する予測手段を備え、前記強制停止手段は、該予測手段によって前記動力を伝達する状態に移行すると予測された場合、前記停止禁止期間となるのに先立って前記スタータの駆動及び前記燃焼制御処理の双方を強制的に停止させることを特徴とする。
燃料噴射弁から供給された燃料の着火を停止させることができなくなるタイミングから圧縮上死点となるタイミングまでの期間においてクラッチミート状態となる場合、スタータの駆動を停止すると、出力軸の回転速度が低下することなどに起因して、筒内圧が最大となるタイミングが圧縮上死点以前のタイミングにずれることで逆爆が発生するおそれがある。この点、上記発明では、設定手段及び予測手段を備えることで、逆爆が発生するおそれのある状況を予め適切に把握することができる。そして、停止禁止期間においてクラッチの操作状態がクラッチミート状態に移行すると予測された場合、上記態様にてスタータの駆動及び燃焼制御処理の双方を強制的に停止させる。これにより、逆爆の発生を回避するとともに、スタータの駆動及び燃焼制御処理が無駄に継続される等の不都合を回避することができる。
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記エンジンは、点火装置を備える火花点火式エンジンであり、該点火装置は、点火コイルの一次コイルへの通電後、その通電を遮断することによって前記点火コイルの二次コイルに誘導起電力を発生させることで、点火プラグに放電火花を発生させるものであり、前記燃焼制御処理は、圧縮行程において前記点火プラグに放電火花を発生させるべく前記点火装置を通電操作する処理を含むものであり、前記設定手段は、前記一次コイルへの通電開始タイミングから圧縮上死点となるタイミングまでの期間を含む停止禁止期間を設定することを特徴とする。
点火装置の一次コイルへの通電が一旦開始されると、その後通電が遮断される場合であっても、その遮断時に点火プラグに放電火花が発生することがある。この点に鑑み、上記発明では、点火装置の一次コイルへの通電開始タイミングからの期間を停止禁止期間として設定する。なお、停止禁止期間の終了タイミングを圧縮上死点又は圧縮上死点以降とするのは、圧縮上死点となることで、逆爆のおそれが無くなると考えられるためである。
請求項5記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記エンジンは、圧縮点火式エンジンであり、前記設定手段は、前記燃料を供給する処理による前記エンジンのトルク生成に寄与する燃料の供給開始タイミングから圧縮上死点となるタイミングまでの期間を含む停止禁止期間を設定することを特徴とする。
上記エンジンでは通常、圧縮行程において圧縮上死点よりも早いタイミングで燃料噴射弁からエンジンのトルク生成に寄与する燃料噴射を開始している。そして、一旦燃料が噴射されると、燃料の着火を停止することはできない。この点に鑑み、上記発明では、上記燃料の供給開始タイミングからの期間を停止禁止期間として設定する。なお、停止禁止期間の終了タイミングを圧縮上死点又は圧縮上死点以降とするのは、圧縮上死点となることで、逆爆のおそれが無くなると考えられるためである。
請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の発明において、前記クラッチの操作状態が前記動力を遮断する状態から前記動力を伝達する状態に移行するとは、該クラッチによって前記出力軸と前記駆動輪との間の動力の伝達が開始されることであることを特徴とする。
上記発明では、クラッチによって出力軸と駆動輪との間の動力の伝達が開始されると判断された場合にスタータの駆動を強制的に停止させる。これにより、スタータの駆動力が車両の力行に用いられることを適切に回避することができ、ひいては車両が動き出したり、スタータの信頼性が低下したりする等の不都合の発生を好適に回避することができる。
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の発明において、前記再始動させる処理は、前記出力軸の回転速度が、前記エンジンの燃焼室に供給された燃料の燃焼により生成されるトルクのみによって前記出力軸の回転を継続可能な回転速度以上になると判断されるまで、前記スタータの駆動によってクランキングを行うものであることを特徴とする。
上記発明では、エンジンを適切に再始動させるべく上記態様にてクランキングを行っている。ここでクランキングが行われる期間にクラッチによって出力軸から駆動輪へと動力が伝達されると、出力軸の正回転を妨げる方向の力が出力軸に作用し、出力軸の回転速度の上昇度合いが低下すること等によって、クランキングが開始されてから出力軸の回転速度が上記継続可能な回転速度(自立駆動可能速度)以上になるまでに要する時間が長くなることがある。この場合、スタータの駆動時間が長くなることで、スタータの信頼性の低下度合いが大きくなるおそれがある。このため、クランキングが行われる期間に出力軸と駆動輪との間の動力が伝達されることで、スタータの信頼性の低下度合いが大きくなるおそれのある上記発明は、上記強制停止手段を備えるメリットが大きい。
第1の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかるエンジン再始動処理の概要を示す図。 同実施形態にかかるエンジン再始動条件の概要を示す図。 同実施形態にかかる停止禁止期間の概要を示す図。 同実施形態にかかる予測処理の概要を示す図。 同実施形態にかかるスタータ及び燃焼制御の停止タイミングの決定手法を示す図。 同実施形態にかかる強制停止処理の手順を示すフローチャート。 第2の実施形態にかかる停止禁止期間の概要を示す図。
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる制御装置を手動変速装置(マニュアルトランスミッション)を搭載した車両に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施形態にかかるシステム構成図を示す。
図示されるエンジン10は、多気筒火花点火式内燃機関である。本実施形態では、エンジン10として、筒内噴射式ガソリンエンジンを想定している。詳しくは、エンジン10の各気筒には、エンジン10の燃焼室に燃料(ガソリン)を直接噴射供給するための燃料噴射弁12と、上記燃焼室に放電火花を発生させるための点火装置14とが備えられている。
点火装置14は、点火プラグ14a及び点火コイル14b等を備えて構成されている。詳しくは、上記点火プラグ14aには、点火コイル14bを構成する二次コイル14cの一端が接続され、二次コイル14cの他端は、接地されている。また、点火コイル14bを構成する一次コイル14dの一端は12Vのバッテリ16に接続され、一次コイル14dの他端はパワートランジスタ14eのコレクタ及びエミッタを介して接地されている。
こうした構成において、パワートランジスタ14eのベースに入力されるオン点火信号によってパワートランジスタ14eがオンされると、バッテリ16から供給される一次電流が一次コイル14dに流れる。一次コイル14dへの通電後、オフ点火信号によってパワートランジスタ14eがオフされて一次コイル14dへの電流が遮断されると、二次コイル14cに高電圧が誘起され、点火プラグ14aの中心電極と接地電極との間に放電火花が生じる。これにより、燃料噴射弁12から噴射供給された燃料と吸気との混合気が燃焼に供される。そして、燃料の燃焼によって発生するエネルギは、エンジン10の出力軸(クランク軸18)の回転動力として取り出される。
クランク軸18付近には、クランク軸18の回転角度を検出するクランク角度センサ20が設けられている。本実施形態では、クランク角度センサ20として、クランク軸18の回転方向を判別可能とすることで、クランク軸18の回転角度位置を都度判別可能な機能を有するものを想定している。この機能は、後述するアイドルストップ制御によって自動停止中のエンジン10を迅速に再始動させるべく、再始動時の燃料噴射制御等に要求される情報であるクランク軸18の回転角度位置を都度把握するためのものである。
スタータ22は、上記クランク軸18に初期回転を付与する(クランキングを行う)ためのものであり、ピニオン22a、ピニオン22aを押し出すための電磁駆動式のアクチュエータ(スイッチ部22b)及びピニオン22aを回転駆動させるためのモータ22c等を備えて構成されている。スタータ22は、ドライバのイグニッションキー24の回動操作等によってスタータスイッチ26がオンされることによりバッテリ16を電力供給源として駆動される。詳しくは、スイッチ部22bに通電されると、クランク軸18に機械的に連結されたリングギア28に向かってピニオン22aが押し出されてピニオン22aとリングギア28とが噛み合わされる。そして、モータ22cに通電されると、ピニオン22aが回転駆動されることでクランキングが行われる。なお、スイッチ部22bへの通電が停止されると、ピニオン22aがリングギア28から離間する方向に変位することで、ピニオン22aとリングギア28との噛み合いが解除される。
クランク軸18の回転動力は、クラッチ装置30を介して手動変速装置(MT32)へと伝達される。クラッチ装置30は、クランク軸18に接続された円板30a(フライホイール等)と、MT32の入力軸34に接続された円板30b(クラッチディスク等)とを備えて構成されている。これら円板30a,30b同士は、ドライバによるクラッチペダル36の踏み込み操作に応じて接触及び離間のいずれかの状態に切り替えられる。本実施形態では、クラッチペダル36が完全に踏み込まれた状態でのペダルの踏み込み量(クラッチストローク)を100%とし、クラッチペダル36の踏み込み操作が解除された状態でのクラッチストロークを0%とする。クラッチストロークが所定量(ミートポイント、例えば70%)よりも大きくなると、これら円板30a,30bが互いに離れることで、クラッチ装置30の操作状態がクランク軸18からMT32への動力の伝達が遮断される状態(動力遮断状態)とされる。一方、クラッチストロークがミートポイント以下になると、これら円板30a,30bが互いに接触することで、クラッチ装置30の操作状態がクランク軸18からMT32へと動力が伝達される状態(クラッチミート状態)とされる。
MT32は、図示しないシフト装置のシフト位置がドライバによって手動操作されることで、変速比が操作される有段手動変速装置であり、複数段の前進ギア(例えば1〜5速)や、ニュートラルギア(N)等を備えて構成されている。MT32では、入力軸34の回転速度が変速比に従った回転速度に変換される。また、MT32は、シフト位置が1〜5速(駆動状態)に操作されることで、MT32の図示しない出力軸やデファレンシャルギア38、ドライブシャフト40等を介してクランク軸18の回転動力を駆動輪42へと伝達可能な状態とする。一方、シフト位置がニュートラルに操作されることで、上記回転動力を駆動輪42へと伝達不可能な状態とする。
上記駆動輪42を含む各車輪付近には、車輪に対して制動力を付与するブレーキ44が設けられている。詳しくは、ブレーキ44が車輪に付与する制動力は、ドライバのブレーキペダル46の踏み込み量(ブレーキストローク)が大きくなったり、電動式のブレーキアクチュエータ48が駆動されたりすることによってブレーキ油圧系統の油圧(ブレーキ油圧)が高くなることで大きくなる。なお、ブレーキ油圧系統には、ブレーキ油圧(例えばマスタシリンダ圧)を検出する油圧センサ50が設けられている。
エンジンシステムを操作対象とする電子制御装置(以下、ECU52)は、周知のCPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。ECU52には、クラッチストロークを検出するクラッチセンサ54や、ブレーキストロークを検出するブレーキセンサ56、ドライバのアクセルペダル58の踏み込み量を検出するアクセルセンサ60、上記シフト装置のシフト位置を検出するシフト位置センサ62、車両の走行速度を検出する車速センサ64、油圧センサ50、更にはクランク角度センサ20等の出力信号が入力される。ECU52は、上記入力に応じて、ROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、燃料噴射弁12による燃料噴射制御処理及び点火装置14による点火制御処理を含む燃焼制御処理や、アイドルストップ制御処理等を行う。
上記アイドルストップ制御処理は、所定の停止条件が成立する場合に燃料噴射弁12からの燃料噴射の停止等によってエンジン10を自動停止させ、その後、所定の再始動条件が成立する場合にスタータ22の駆動及び燃焼制御処理によってエンジン10を再始動させるものである。ここで再始動処理について図2を用いて説明すると、まず、再始動条件が成立した時刻t1において、クランキングを開始すべくスタータ22の駆動(スイッチ部22bやモータ22cへの通電)を開始するとともに、燃料噴射弁12から燃料噴射及び点火プラグ14aに放電火花を発生させるべく燃焼制御処理を開始する。そしてその後、クランク角度センサ20の出力値に基づくエンジン回転速度NEが自立駆動可能速度Nα(例えば400〜500rpmの範囲で設定される回転速度)以上になると判断された時刻t2において、スタータ22の駆動を停止させる。ここでスタータ22の駆動停止判断に用いるエンジン回転速度NEとしては、具体的には、圧縮上死点間隔を変動周期として変動するエンジン回転速度NEの極小値(例えば圧縮上死点のエンジン回転速度NE)を用いればよい。また、自立駆動可能速度Nαとは、クランキングを行うことなく、燃焼制御処理による混合気の燃焼により生成されるエンジントルクのみによってエンジン10が駆動可能、すなわちクランク軸18を正回転させる方向にクランク軸18に作用するトルクが、ポンピングロスやフリクションロス等に起因するクランク軸18の正回転を妨げる方向にクランク軸18に作用するトルクに打ち勝つことでクランク軸18の正回転を継続可能な回転速度のことである。そしてその後、燃焼制御処理によってエンジン10の再始動が完了する。
上記停止条件は、ドライバの停車意思を把握可能なように定められる。本実施形態では、上記停止条件を、車速センサ64の出力値に基づく車両の走行速度が所定速度(例えば0又は0よりも高い所定速度)以下になるとの条件及びクラッチ装置30の操作状態が動力遮断状態であるとの条件等の論理積が真であるとの条件とする。ここでクラッチ装置30が動力遮断状態であるか否かは、クラッチセンサ54の出力値に基づくクラッチストロークが、完全踏み込み位置に相当するクラッチストローク(100%)、又はミートポイントよりも大きくて且つ完全踏み込み位置に相当するクラッチストロークよりもやや小さい値である第1の閾値ST1以上であるか否かで判断すればよい。
一方、上記再始動条件を、以下の条件(A)〜(C)の論理和が真であるとの条件とする。これら条件は、ドライバが発車させる場合に想定される各種操作部材(クラッチペダル36やブレーキペダル46等)の一連の操作態様に基づき、エンジン10の自動停止時間を極力長くしてアイドルストップ制御による燃費低減効果を向上させる観点から定められるものである。
(A)クラッチ装置30の操作状態が動力遮断状態とされて且つシフト位置が駆動状態(例えば1速)とされる状態で、ブレーキペダル46の踏み込み操作が解除されたとの条件:ここでシフト位置が駆動状態とされているか否かは、シフト位置センサ62の出力値に基づき判断すればよい。また、ブレーキペダル46の踏み込み操作が解除されたか否かは、例えばブレーキセンサ56の出力値に基づくブレーキストロークが0になるか否かで判断すればよい。
(B)クラッチ装置30の操作状態が動力遮断状態とされて且つブレーキペダル46の踏み込み操作がなされている状態で、シフト位置が駆動状態にされたとの条件:ここでブレーキペダル46の踏み込み操作がなされているか否かは、ブレーキストロークが0よりも大きいか否かで判断すればよい。
(C)シフト位置が駆動状態とされて且つブレーキペダル46の踏み込み操作がなされている状態でクラッチペダル36の踏み込み解除操作(クラッチリリース)が行われたとの条件と、クラッチリリース速度が低いとの条件との論理積が真であるとの条件:ここでクラッチリリースが行われているか否かは、クラッチストロークが、上記第1の閾値ST1よりも小さくて且つミートポイントよりも大きい値である第2の閾値ST2(例えば85%)を下回るか否かで判断すればよい。なお、第2の閾値ST2は、再始動処理によってクランキングが開始されてからエンジン回転速度NEが自立駆動可能速度Nα以上となるまでに要すると想定される時間を確保すべく極力大きな値に設定するとの観点、及び後述するクラッチリリース速度についての条件においてドライバの発車意思を把握するための規定値Δを設定可能にするとの観点に基づき設定される。
上記条件(C)のうち、クラッチリリース速度についての条件は、ドライバの発車意思を極力的確に把握するためのものである。つまり例えば、シフト位置が駆動状態とされ、クラッチ装置30の操作状態が動力遮断状態とされ、更にブレーキペダル46が踏み込まれているエンジン10の自動停止中に、イグニッションキー24の操作によってエンジン10が停止されているとドライバが勘違いすることで、ドライバがうっかりクラッチペダル36の踏み込みを解除することがある。この場合、ドライバに発車意思が無いにもかかわらず、再始動条件が成立することでエンジン10の再始動処理が行われるおそれがある。ここでドライバに発車意思がある場合、半クラッチ操作を行う等、クラッチリリースがゆっくり行われるのに対し、ドライバに発車意思が無い場合には、一気にクラッチペダル36の踏み込み解除が行われる傾向がある。この点に着目し、クラッチリリース速度についての条件を設けることで、ドライバに発車意思が無い場合にエンジン10が再始動される事態を極力回避する。ここでクラッチリリース速度が低いか否かは、図3に示すように、クラッチストロークSTが、第2の閾値ST2よりも規定値Δ(例えば5%)大きい値である第3の閾値ST3(例えば90%)を下回ってから第2の閾値ST2を下回るまでに要する時間(リリース時間Δt)が判定時間Tjdeよりも長いか否かで判断すればよい。なお、上記判定時間Tjdeは、例えば、クラッチペダル36が完全に踏み込まれた状態でこのペダルの踏み込みを一気に解除した場合のリリース時間(最速リリース時間、時刻t1〜t2)と、ドライバに発車意思がある場合のリリース時間(時刻t3〜t4)とを判別可能な時間として、予め実験等に基づき設定すればよい。具体的には、判定時間Tjdeを、最速リリース時間よりも長くて且つ発車意思がある場合のリリース時間よりも短い時間として設定すればよい。
ところで、上記態様にて再始動条件が定められるものの、ドライバに発車意思が無いにもかかわらず、エンジン10の再始動処理が行われることがある。これは、上記再始動条件を用いる場合であっても、ドライバに発車意思が無いことを的確に把握することができない状況が生じるからである。つまり例えば、再始動条件のうち上記条件(C)について、ドライバの発車意思を把握するためにクラッチリリース速度についての条件を定めているものの、ドライバがうっかりクラッチペダル36の踏み込みを解除する態様によっては、ドライバに発車意思が無いにもかかわらず発車意思がある旨誤判断されることがある。このようなクラッチペダル36の踏み込み解除態様としては、例えば、先の図3に示すように、リリース時間Δt(時刻t3〜時刻t4)が判定時間Tjdeよりも長いと判断されるものの、同図に一点鎖線にて示すように、その後クラッチリリース速度が高くなるものが挙げられる。
ここでドライバに発車意思が無いにもかかわらず、リリース時間Δtが判定時間Tjdeよりも長いと判断されることで再始動処理が開始された後、クラッチストロークSTがミートポイントに到達するまでに要する時間が、クランキングが開始されてからエンジン回転速度NEが自立駆動可能速度Nα以上になるまでに要する時間よりも短いと、同図に一点鎖線にて示すように、クランキングが行われている期間である時刻t5においてクラッチ装置30の操作状態がクラッチミート状態とされることがある。そしてクランキングが行われている期間にクラッチミート状態とされると、スタータ22の駆動力が駆動輪42へと伝達されて車両の力行に用いられることに起因して、ドライバに発車意思が無いにもかかわらず車両が動き出すおそれがある。また、スタータ22の駆動力が車両の力行に用いられることに起因して、スタータ22の信頼性が低下するおそれがある。詳しくは、クラッチミート状態とされると、クランク軸18の正回転を妨げる方向の力がクランク軸18に作用し、エンジン回転速度NEの上昇度合いが低下すること等によって、クランキングが開始されてからエンジン回転速度NEが自立駆動可能速度Nαまで上昇するために要する時間が長くなることがある。この場合、スタータ22の駆動時間が長くなることで、スタータ22の劣化が促進されるおそれがある。
なお、ドライバに発車意思がある場合にも、ドライバのクラッチペダル36の操作態様によっては、クランキングが行われる期間にクラッチ装置30の操作状態がクラッチミート状態とされることがある。詳しくは例えば、上記条件(A)又は(B)が成立することでエンジン10の再始動処理が開始されたものの、その後のクラッチリリース速度が速いことに起因して、クランキングが行われている期間にクラッチミート状態とされることがある。
こうした問題を解決すべく、本実施形態では、再始動処理によってクランキングが開始された後、エンジン回転速度NEが自立駆動可能速度Nα以上になる前にクラッチ装置30の操作状態が動力遮断状態からクラッチミート状態に移行すると判断又は予測された場合、スタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を強制的に停止させる強制停止処理を行う。以下、図4〜図7を用いて、強制停止処理について説明する。
まず、スタータ22の駆動とともに燃焼制御処理を停止させることについて説明する。
点火プラグ14aに放電火花を発生させるタイミング(点火タイミング)は、エンジン回転速度が定常状態となる状況下において、燃料の燃焼により発生する爆発力によって燃焼室の圧力(筒内圧)が圧縮上死点以降に最大となるように予め実験等によって適合されている。ここでスタータ22の駆動を停止させると、クランク軸18(リングギア28)の回転は直ぐには停止されず、ポンピングロス等によってクランク軸18はその回転速度を低下させながら惰性で回転し続ける。このような状況下、燃焼制御処理を継続させると、燃焼による爆発力によって筒内圧が最大となるタイミングが、圧縮上死点以降のタイミングから圧縮上死点以前のタイミングにずれることがある。詳しくは、当初のエンジン回転速度に見合った着火タイミングとすべくオフ点火信号を出力して点火したものの、その後エンジン回転速度が低下することで、混合気への実際の着火タイミングが当初想定した着火タイミングよりも進角側にずれ、筒内圧が最大となるタイミングが圧縮上死点以前のタイミングにずれることがある。この場合、クランク軸18に作用する爆発力がクランク軸18を逆回転させる方向の力となることで、クランク軸18が逆回転する現象(逆爆)が発生し得る。
一方、スタータ22の駆動を停止させるべくスイッチ部22bへの通電が停止される場合であっても、ピニオン22aとリングギア28との噛み合わせが直ぐには解除されないことがある。ここでピニオン22aとリングギア28との噛み合わせが解除されない状況下において逆爆が発生すると、モータ22cへの通電停止後にクランク軸18を正回転させる方向に惰性回転しているピニオン22aに、クランク軸18を逆回転させる方向の力がリングギア28から伝達されることに起因して、ピニオン22aやこれを回転駆動させるための軸(ピニオン軸)等が損傷する等、スタータ22の信頼性が低下するおそれがある。このため、スタータ22の駆動とともに燃焼制御処理を停止させることで逆爆の発生を回避する。
ここで燃焼制御処理を停止させる場合であっても、この処理の停止タイミングが、オン点火信号が出力されてから圧縮上死点となるまでの期間となる場合には、逆爆が発生するおそれがある。これは、点火装置14の一次コイル14dへの通電が一旦開始されると、その後通電が遮断される場合であっても、その遮断時に点火プラグ14aに放電火花が発生し得るためである。このため本実施形態では、強制停止処理として、オン点火信号が出力されてから圧縮上死点となるまでの期間を少なくとも含む期間である停止禁止期間を避けて、スタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を停止させる処理を行う。詳しくは、停止禁止期間以外の期間にクラッチミート状態に移行すると判断された場合、この判断タイミングにおいてスタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を強制的に停止させる。
なお、図4に、停止禁止期間の一例を示す。詳しくは、吸気行程における燃料噴射量の演算開始タイミング(時刻t1)から圧縮上死点となるタイミング(時刻t4)までの期間(第1の停止禁止期間)、燃料噴射弁12から燃料噴射が開始されるタイミング(時刻t2)から圧縮上死点となるタイミングまでの期間(第2の停止禁止期間)、及びオン点火信号が出力されるタイミング(時刻t3)から圧縮上死点となるタイミングまでの期間(第3の停止禁止期間)を示す。
上記オン点火信号が出力されてから圧縮上死点となるまでの期間においてクラッチ装置30の操作状態がクラッチミート状態に移行すると、燃料噴射弁12から噴射された燃料の着火を停止させることができない。このため、このような事態を回避すべく、本実施形態では更に、停止禁止期間の直前のタイミング(予測タイミング)においてこの期間にクラッチミート状態に移行するか否かの予測処理を行い、移行すると予測された場合、上記予測タイミングにおいてスタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を強制的に停止させる処理を行う。以下、図5を用いて上記予測処理について説明する。詳しくは、図5(a)に、クラッチストロークSTの推移を示し、図5(b)に、スタータ22の駆動状態の推移を示し、図5(c)に、燃焼制御処理状態の推移を示し、図5(d)に、エンジン回転速度NEの推移を示す。
図示されるように、再始動処理が開始された時刻t1以降の予測タイミング(時刻t2)におけるクラッチストロークST及びその減少速度に基づき、停止禁止期間にクラッチ装置30の操作状態が動力遮断状態からクラッチミート状態に移行するか否かを予測する。具体的には、図中Aにて示すように、予測タイミングにおけるクラッチストロークSTからミートポイントを減算した値を上記減少速度で除算することで算出される時間(時刻t2〜t3)が、クランク軸18の回転角度位置と関係付けられた停止禁止期間に相当する時間(時刻t2〜t4)よりも短いと判断された場合、停止禁止期間にクラッチミート状態に移行すると予測する。そしてクラッチミート状態に移行すると予測された場合、この予測タイミングにおいて、スタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を強制的に停止させる。これにより、その後クランク軸18の回転が停止される。
一方、図中Bにて示すように、上記算出された時間が停止禁止期間に相当する時間以上になると判断された場合、停止禁止期間にクラッチミート状態に移行しないと予測する。そしてクラッチミート状態に移行しないと予測された場合、少なくとも停止禁止期間を経過する間は、スタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を継続させる。
なお、停止禁止期間が短いほど、この期間にクラッチミート状態に移行するか否かの予測精度が高くなる。これは、停止禁止期間が短いほど、予測タイミング以降のクラッチストロークSTの減少速度が予測タイミングにおけるものからずれるおそれが小さくなることによるものである。また、停止禁止期間に相当する時間は、エンジン回転速度に基づき算出すればよい。具体的には、クランキングが開始されてから最初の予測タイミングとなる場合、スタータ22の駆動初期に想定されるエンジン回転速度の最小値(例えば100rpm)に基づき停止禁止期間に相当する時間を算出すればよい。一方、2回目以降の予測タイミングとなる場合、前回の圧縮上死点におけるエンジン回転速度に基づき上記相当する時間を算出すればよい。ここで前回の圧縮上死点におけるエンジン回転速度を用いるのは、停止禁止期間にクラッチミート状態に実際には移行するにもかかわらず、移行しないと誤って予測される事態の発生を回避すべく、停止禁止期間に相当する時間を長めに見積もるためである。つまり、クランキングが行われる期間におけるエンジン回転速度の挙動は、圧縮上死点でエンジン回転速度が極小値となるように周期的に変動しながら上昇するものとなる。このため、上記予測タイミングにおけるエンジン回転速度によっては、停止禁止期間に相当する時間が短めに算出されることで、停止禁止期間にクラッチミート状態に実際には移行するにもかかわらず、移行しないと誤って予測されるおそれがある。このため、上記予測タイミングの直近におけるエンジン回転速度の極小値としての前回の圧縮上死点におけるエンジン回転速度を用いることで、停止禁止期間に相当する時間を長めに見積もり、誤って予測される事態を回避する。
ここで図6(A)に示すように、上記予測タイミング(時刻t1)においてスタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を同時に停止させるのは、以下の理由によるものである。詳しくは、図6(B)に示すように、予測タイミングの後の圧縮上死点となるタイミング(時刻t2)においてスタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を同時に停止させる場合、停止禁止期間においてスタータ22の駆動が継続されることで筒内圧が最大となるタイミングが圧縮上死点以前にずれることはなく、逆爆が発生しないものの、無駄な燃焼が発生することとなる。また、図6(C)に示すように、予測タイミングにおいて燃焼制御処理を停止させた後、圧縮上死点となるタイミングにおいてスタータ22の駆動を停止させる場合、逆爆が発生しないものの、停止禁止期間にスタータ22が無駄に駆動されることとなる。更に、図6(D)に示すように、予測タイミングにおいてスタータ22の駆動を停止させた後、圧縮上死点となるタイミングにおいて燃焼制御処理を停止させる場合、スタータ22の駆動が継続されないことから筒内圧が最大となるタイミングが圧縮上死点以前にずれることで逆爆が発生する。したがって、予測タイミングにおいてスタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を同時に停止させることで、スタータ22の無駄な駆動等を回避しつつ逆爆の発生を適切に回避する。
なお、停止禁止期間として先の図4に示した第3の停止禁止期間を採用する場合、第1又は第2の停止禁止期間と異なり燃料噴射弁12からの燃料噴射開始後に燃焼制御処理を停止させることとなる。このため、未燃燃料を適切に処置するための装置や制御処理を行うことが望ましい。
図7に、本実施形態にかかる強制停止処理の手順を示す。この処理は、エンジン10の自動停止中において、ECU52によって、例えば所定周期で実行される。
この一連の処理では、ステップS10において、ブレーキ加圧フラグFの値が「0」であるか否かを判断する。ここでブレーキ加圧フラグFの値は、「0」によって後述するブレーキ加圧処理が未だ実行されていないことを示し、「1」によって上記加圧処理が既に実行されたことを示す。なお、ブレーキ加圧フラグFの値は、ECU52のメモリに記憶される。
ステップS10においてブレーキ加圧フラグFの値が「0」であると判断された場合には、ステップS12〜S18においてエンジン10の再始動条件が成立しているか否かを判断する。ここで再始動条件は、上述したように、上記条件(A)〜(C)の論理和が真であるとの条件である。
上記処理において再始動条件が成立したと判断される場合には、ステップS20に進み、ブレーキアクチュエータ48を通電操作することでブレーキ油圧を上昇させるブレーキ加圧処理を開始する。この処理は、車輪に対して強制的に制動力を付与することで、クランキングが行われる期間にスタータ22の駆動力が車両の力行に用いられる場合であっても、車両が動き出すこと(車両の飛び出し)を防止するためのものである。
続くステップS22では、ブレーキ油圧Pbrkが規定圧Pα以上になるまで待機する。この処理は、車輪に制動力が十分付与されているか否かを判断するためのものである。ここで上記規定圧Pαは、車両の飛び出しを確実に防止する観点から設定されるものであり、具体的には例えば、エンジン10がアイドル運転される場合にエンジン10から駆動輪42へと伝達されるトルクの数倍(例えば3倍)の制動トルクを得るために要するブレーキ油圧として設定すればよい。なお、ブレーキ油圧Pbrkが規定圧Pαまで上昇する場合、その後ブレーキ油圧Pbrkは、ブレーキ加圧処理によって規定圧Pα又は規定圧Pαよりも高い圧力に維持される。
続くステップS24では、ブレーキ加圧フラグFの値を「1」とする。そしてステップS26では、エンジン10の再始動処理を開始する。具体的には、スタータ22の駆動及び燃焼制御処理をそれぞれ開始することで、クランキングが開始されるとともに、各気筒に対して燃料噴射弁12からの燃料噴射及び点火装置14による点火が開始される。
上記ステップS10において否定判断された場合や、ステップS26の処理が完了する場合には、ステップS28に進み、ドライバのアクセルペダル58の踏み込み操作がなされたとの条件と、ブレーキ加圧処理が開始されてから所定時間経過するとの条件との論理和が真であるか否かを判断する。この処理は、ブレーキ加圧処理を停止させるか否かを判断するためのものである。ここでアクセルペダル58の操作に関する規定は、ドライバの発車意思を適切に把握してブレーキ加圧処理を停止させるためのものである。つまり、ドライバが発車させる場合、アクセルペダル58の踏み込み操作がなされることから、車輪に付与された制動力を0にする必要がある。一方、上記所定時間経過するとの規定は、ブレーキアクチュエータ48の駆動時間が長くなることに起因してこのアクチュエータの信頼性が低下するのを回避するためのものである。なお、アクセルペダル58の踏み込み操作がなされたか否かは、アクセルセンサ60の出力値に基づき判断すればよい。また、上記所定時間は、ブレーキアクチュエータ48の信頼性についての実験等の評価結果に基づき設定すればよい。
ステップS28において肯定判断された場合には、ステップS30に進み、ブレーキ加圧処理を停止させる。これにより、ブレーキ油圧が低下し、車輪に制動力が付与されなくなる。
上記ステップS28において否定判断された場合や、ステップS30の処理が完了する場合には、ステップS32に進み、エンジン回転速度NEが自立駆動可能速度Nα以上であるか否かを判断する。
ステップS32においてエンジン回転速度NEが自立駆動可能速度Nα以上であると判断された場合には、ステップS34に進み、スタータスイッチ26のオフ等によってスタータ22の駆動を停止させてクランキングを終了する。そしてその後、エンジン10の再始動が完了する。
一方、上記ステップS32においてエンジン回転速度NEが自立駆動可能速度Nα未満であると判断された場合には、ステップS36に進み、クラッチ装置30の操作状態が動力遮断状態からクラッチミート状態に移行したか否かを判断する。ここでクラッチミート状態に移行したか否かは、クラッチストロークSTがミートポイント以下になるか否かで判断すればよい。
ステップS36においてクラッチミート状態に移行していないと判断された場合には、ステップS38に進み、上記予測タイミングにおいて、クラッチ装置30の操作状態が停止禁止期間にクラッチミート状態に移行するか否かを予測する。
上記ステップS36において肯定判断された場合や、ステップS38において停止禁止期間にクラッチミート状態に移行すると予測された場合には、ステップS40に進み、スタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を停止させる強制停止処理を行う。すなわち、上記ステップS36における判断タイミング又は上記ステップS38における予測タイミングにおいて(停止禁止期間を避けて)エンジン10の再始動処理が中断され、スタータ22によるクランキングが中断されるとともに各気筒に対する燃料噴射及び点火が停止される。
ちなみに、エンジン10の再始動処理が中断される場合、その旨をドライバに報知する処理を行うことが望ましい。具体的には例えば、その旨をインストルメントパネル等に表示させることで報知したり、その旨を音声によって報知したりする処理を行えばよい。また、ブレーキ加圧フラグFの値は、ブレーキ加圧処理が停止される場合に「0」とされる。
なお、上記ステップS16、S18、S38において否定判断される場合や、ステップS34、S40の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(1)エンジン回転速度NEが自立駆動可能速度Nα以上になると判断される前に、クラッチ装置30の操作状態がクラッチミート状態に移行すると判断された場合、この判断タイミングでスタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を強制的に停止させる強制停止処理を行った。これにより、車両の飛び出しやスタータ22の信頼性の低下等、スタータ22の駆動力が車両の力行に用いられることに起因する不都合の発生を回避することができる。また、強制停止処理によれば、逆爆の発生を適切に回避することができるため、逆爆に起因するスタータ22の信頼性の低下を適切に回避することができる。更に、ドライバに発車意思がある場合に強制停止処理が行われる場合、その後のエンジン再始動時において、強制停止処理によるエンジンストールが発生しないように、すなわちクランキングが行われる期間においてクラッチミート状態に移行しないようにドライバに対してクラッチペダル36の踏み込み操作態様を改めさせる等の効果も期待できる。
(2)オン点火信号が出力されてから圧縮上死点となるまでの期間を少なくとも含む期間を停止禁止期間として設定し、上記予測タイミングにおいて停止禁止期間にクラッチミート状態に移行すると予測された場合、上記予測タイミングにおいてスタータ22の駆動及び燃焼制御処理の双方を強制的に停止させた。これにより、スタータ22の駆動トルクが車両の力行に用いられることに起因する不都合及び逆爆の発生を好適に回避するとともに、スタータ22の駆動及び燃焼制御処理が無駄に継続される事態を回避することができる。
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
先の図1を用いて、本実施形態にかかるシステム構成について説明する。
本実施形態では、エンジン10として、圧縮点火式内燃機関(ディーゼルエンジン)を想定している。このため本実施形態において、点火装置14はないものとする。
エンジン10の各気筒には、エンジン10の燃焼室に燃料(軽油)を直接噴射供給するための燃料噴射弁12が設けられている。燃料噴射弁12から燃焼室に噴射された燃料は、燃焼室の圧縮によって自己着火し、燃焼に供される。なお、燃料噴射弁12には、燃料を高圧状態で蓄える図示しない蓄圧容器(コモンレール)から燃料が供給される。
ECU52は、1燃焼サイクル中に1の気筒に燃料噴射弁12から複数回燃料を噴射供給(多段噴射)させるべく、燃料噴射弁12を通電操作する燃料噴射制御処理を行う。本実施形態では、上記多段噴射としてパイロット噴射、プレ噴射及びメイン噴射を行う。ここでパイロット噴射及びこの噴射の後に行われるプレ噴射は、極微少な燃料が噴射されて着火直前の燃料と空気との混合を促進させるとともに、メイン噴射後の着火時期の遅れを短縮して窒素酸化物(NOx)の発生を抑制し、燃焼音及び振動を低減する目的でなされるものである。一方、メイン噴射は、プレ噴射の後に行われ、エンジン10のトルク生成に寄与して且つ多段噴射中の最大の噴射量を有するものである。上記燃料噴射制御処理について詳述すると、まず、エンジン回転速度等に基づき、圧縮行程の前半にエンジン要求トルクの生成を実現するために1燃焼サイクル中において要求される燃料噴射量、各噴射の噴射期間及び各噴射間の時間間隔(インターバル)等を算出する。そして、算出されたこれら情報に基づき、燃料噴射弁12を通電操作することで、燃料噴射弁12から所望の多段噴射が実施される。
次に、本実施形態にかかる強制停止処理について説明する。
本実施形態では、メイン噴射の噴射開始タイミングから圧縮上死点となるタイミングまでの期間を少なくとも含む期間を停止禁止期間として設定し、エンジン回転速度NEが自立駆動可能速度Nα以上になる前にクラッチ装置30の操作状態がクラッチミート状態に移行すると判断又は予測された場合、この停止禁止期間を避けてスタータ22の駆動及び燃料噴射制御処理の双方を強制的に停止させる。ここでスタータ22の駆動とともに燃料噴射制御処理を停止させるのは、以下の理由によるものである。つまり、メイン噴射等の噴射時期は、エンジン回転速度が定常状態となる状況下において、筒内圧が圧縮上死点以降に最大となるように予め実験等によって適合されている。ここでスタータ22の駆動停止によってエンジン回転速度が低下することに起因して、メイン噴射の燃料の燃焼によって筒内圧が最大となるタイミングが圧縮上死点以前のタイミングにずれることで、逆爆が発生するおそれがある。このため、スタータ22の駆動を停止させるとともに燃料噴射制御処理を停止させることで逆爆の発生を回避する。
また、停止禁止期間を上記態様にて設定するのは、以下の理由によるものである。つまり、燃料噴射制御処理を停止させる場合であっても、この処理の停止タイミングが、メイン噴射の噴射開始タイミングから圧縮上死点となるタイミングまでの期間となる場合、既にメイン噴射が実施されていることから燃料が着火され、逆爆が発生するおそれがある。このため、逆爆を回避すべく停止禁止期間を上記態様にて設定する。
なお、図8に、本実施形態にかかる停止禁止期間の一例を示す。詳しくは、圧縮行程における燃料噴射量の演算開始タイミング(時刻t1)から圧縮上死点となるタイミング(時刻t4)までの期間(第1の停止禁止期間)、パイロット噴射の開始タイミングから(時刻t2)から圧縮上死点となるタイミングまでの期間(第2の停止禁止期間)、及びメイン噴射の開始タイミング(時刻t3)から圧縮上死点となるタイミングまでの期間(第3の停止禁止期間)を示す。なお、第3の停止禁止期間を採用する場合、第1又は第2の停止禁止期間と異なりメイン噴射後に燃料噴射制御処理を停止させるため、未燃燃料を適切に処置するための装置や制御処理を行うことが望ましい。また、第3の停止禁止期間を採用する場合、パイロット噴射及びプレ噴射が実施された後となるが、これら噴射にかかる燃料噴射量が極微少であるため、燃料に着火されることはないと考えられる。
このように、本実施形態では、ディーゼルエンジンについて停止禁止期間を適切に設定しつつ、強制停止処理を適切に行うことができる。
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・クラッチ装置30の操作状態が動力遮断状態からクラッチミート状態に移行するか否かの判断(予測)手法としては、上記第1の実施形態に例示したものに限らない。例えば、クラッチストロークSTがミートポイントよりも小さい値である所定の閾値以下になると判断された場合、クラッチミート状態に移行すると判断(予測)してもよい。この場合、再始動処理によってクランキングが開始されてからクラッチミート状態にされるまでの時間が長くなるため、クランキングが行われる期間に強制停止処理によるエンジンストールの発生頻度が低下すると考えられることから、発車意思のあるドライバにとってドライバビリティの低下を回避することが期待できる。ただしこの場合、スタータ22の駆動力が車両の力行に用いられる頻度が高くなると考えられる。このため、スタータ22の信頼性を維持する観点から、クランク軸18からクラッチ装置30を介してMT32の入力軸34へと伝達されるトルク(クラッチ容量)が過度に大きくならないように上記所定の閾値を設定することが望ましい。
・火花点火式エンジンとしては、上記第1の実施形態に例示したものにかかわらず、例えばポート噴射式のものとしてもよい。
・上記第1の実施形態において、ブレーキを油圧式のものとしたがこれに限らず、例えばエア式のものとしてもよい。
・車両の飛び出しを防止する手法としては、ブレーキ加圧処理によって車輪に制動力を付与する手法に限らず、車両の飛び出しを防止可能な他の手法を採用してもよい。
・上記第1の実施形態において、ブレーキ加圧処理を行わないようにしてもよい。この場合であっても、エンジン回転速度が自立駆動可能速度Nα未満となる状況下においてクラッチミート状態に移行すると判断(予測)されたとき、スタータ22の駆動を強制的に停止させるため、車両の飛び出しを抑制することができる。なお、ブレーキ加圧処理を行わない場合、先の図7に示す処理ついて、ステップS20、S22の処理を除くとともに、ステップS10の処理におけるフラグFを、「0」によって再始動条件が未だ成立していないことを示し、「1」によって再始動条件が既に成立していることを示すものとすればよい。
10…エンジン、12…燃料噴射弁、14…点火装置、18…クランク軸、22…スタータ、30…クラッチ装置、36…クラッチペダル、42…駆動輪、46…ブレーキペダル、52…ECU(エンジンの自動始動制御装置の一実施形態)。

Claims (7)

  1. ドライバのクラッチ操作部材の操作によってエンジンの出力軸と駆動輪との間の動力を伝達又は遮断するクラッチを備える車両に適用され、前記エンジンの自動停止中に所定の再始動条件が成立した場合、スタータの駆動によるクランキングを行って前記エンジンを再始動させる処理を行うエンジンの自動始動制御装置において、
    前記再始動条件は、前記クラッチによって前記出力軸と前記駆動輪との間の動力が遮断された状況下において該出力軸と該駆動輪との間の動力が伝達されるように前記クラッチ操作部材が操作されたとの条件を含む条件、及び前記遮断された状況下においてブレーキ操作が解除されたとの条件を含む条件のうち少なくとも一方であり、
    前記クラッチによって前記出力軸と前記駆動輪との間の動力が遮断される状況下において前記再始動させる処理によって前記クランキングが開始された後、前記クラッチ操作部材の操作状態に基づき、前記クランキングが行われる期間に前記クラッチの操作状態が前記出力軸と前記駆動輪との間の動力を遮断する状態から該動力を伝達する状態に移行するか否かを判断する判断手段と、
    該判断手段によって前記動力を伝達する状態に移行すると判断された場合、前記スタータの駆動を強制的に停止させる強制停止手段とを備えることを特徴とするエンジンの自動始動制御装置。
  2. 前記再始動させる処理は、前記クランキングを行うとともに、燃料噴射弁から前記エンジンの燃焼室に燃料を供給する処理を少なくとも含む燃焼制御処理を行うものであり、
    前記強制停止手段は、前記判断手段によって前記動力を伝達する状態に移行すると判断された場合、前記スタータの駆動及び前記燃焼制御処理の双方を強制的に停止させることを特徴とする請求項1記載のエンジンの自動始動制御装置。
  3. 前記燃料噴射弁から供給された燃料の着火を停止させることができなくなるタイミングから圧縮上死点となるタイミングまでの期間を含む停止禁止期間を設定する設定手段を更に備え、
    前記判断手段は、前記停止禁止期間に前記クラッチの操作状態が前記動力を遮断する状態から前記動力を伝達する状態に移行するか否かを予測する予測手段を備え、
    前記強制停止手段は、該予測手段によって前記動力を伝達する状態に移行すると予測された場合、前記停止禁止期間となるのに先立って前記スタータの駆動及び前記燃焼制御処理の双方を強制的に停止させることを特徴とする請求項2記載のエンジンの自動始動制御装置。
  4. 前記エンジンは、点火装置を備える火花点火式エンジンであり、
    該点火装置は、点火コイルの一次コイルへの通電後、その通電を遮断することによって前記点火コイルの二次コイルに誘導起電力を発生させることで、点火プラグに放電火花を発生させるものであり、
    前記燃焼制御処理は、圧縮行程において前記点火プラグに放電火花を発生させるべく前記点火装置を通電操作する処理を含むものであり、
    前記設定手段は、前記一次コイルへの通電開始タイミングから圧縮上死点となるタイミングまでの期間を含む停止禁止期間を設定することを特徴とする請求項3記載のエンジンの自動始動制御装置。
  5. 前記エンジンは、圧縮点火式エンジンであり、
    前記設定手段は、前記燃料を供給する処理による前記エンジンのトルク生成に寄与する燃料の供給開始タイミングから圧縮上死点となるタイミングまでの期間を含む停止禁止期間を設定することを特徴とする請求項3記載のエンジンの自動始動制御装置。
  6. 前記クラッチの操作状態が前記動力を遮断する状態から前記動力を伝達する状態に移行するとは、該クラッチによって前記出力軸と前記駆動輪との間の動力の伝達が開始されることであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のエンジンの自動始動制御装置。
  7. 前記再始動させる処理は、前記出力軸の回転速度が、前記エンジンの燃焼室に供給された燃料の燃焼により生成されるトルクのみによって前記出力軸の回転を継続可能な回転速度以上になると判断されるまで、前記スタータの駆動によってクランキングを行うものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のエンジンの自動始動制御装置。
JP2010210480A 2010-09-21 2010-09-21 エンジンの自動始動制御装置 Expired - Fee Related JP5472004B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010210480A JP5472004B2 (ja) 2010-09-21 2010-09-21 エンジンの自動始動制御装置
EP11181485.1A EP2431601B9 (en) 2010-09-21 2011-09-15 Device for controlling automatic start of engine mounted on vehicle with manual transmission
US13/236,981 US8556774B2 (en) 2010-09-21 2011-09-20 Device for controlling automatic start of engine mounted on vehicle with manual transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010210480A JP5472004B2 (ja) 2010-09-21 2010-09-21 エンジンの自動始動制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012067612A true JP2012067612A (ja) 2012-04-05
JP5472004B2 JP5472004B2 (ja) 2014-04-16

Family

ID=44862453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010210480A Expired - Fee Related JP5472004B2 (ja) 2010-09-21 2010-09-21 エンジンの自動始動制御装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8556774B2 (ja)
EP (1) EP2431601B9 (ja)
JP (1) JP5472004B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012076474A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Denso Corp 車両用制御装置
WO2015041044A1 (ja) * 2013-09-20 2015-03-26 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
KR101534656B1 (ko) * 2013-11-26 2015-07-07 현대 파워텍 주식회사 Isg 제어 장치 및 방법
JP2020067044A (ja) * 2018-10-25 2020-04-30 マツダ株式会社 エンジンの始動制御装置
JP2020094543A (ja) * 2018-12-13 2020-06-18 マツダ株式会社 車両のアイドリングストップ制御装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2982644B1 (fr) * 2011-11-10 2014-01-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de commande d'une alimentation en carburant d'un moteur a combustion interne equipant un vehicule automobile
JP5442042B2 (ja) * 2012-01-18 2014-03-12 三菱電機株式会社 エンジン始動装置およびエンジン始動方法
WO2013125040A1 (ja) * 2012-02-24 2013-08-29 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
CN103192709A (zh) * 2013-04-15 2013-07-10 韩书斌 汽车自动启动方法和装置
US9115684B2 (en) * 2013-05-14 2015-08-25 GM Global Technology Operations LLC Engine startup control systems and methods
JP6171917B2 (ja) * 2013-12-18 2017-08-02 株式会社デンソー エンジン始動装置
JP6319113B2 (ja) * 2015-01-19 2018-05-09 株式会社デンソー 電力制御装置
JP6311629B2 (ja) * 2015-03-11 2018-04-18 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関の制御装置
US10150478B2 (en) * 2017-04-27 2018-12-11 Honda Motor Co., Ltd. System and method for providing a notification of an automated restart of vehicle movement
CN116335861B (zh) * 2023-04-10 2024-06-18 潍柴动力股份有限公司 一种起动机的保护方法及装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04308358A (ja) * 1991-04-02 1992-10-30 Yamaha Motor Co Ltd 自動二輪車用エンジンの始動点火装置
JPH11257118A (ja) * 1998-03-17 1999-09-21 Honda Motor Co Ltd 車両のエンジン停止制御装置
JP2004092453A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2005248921A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Honda Motor Co Ltd エンジン始動制御装置
JP2006138221A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2007100550A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Mazda Motor Corp パワートレインのエンジン始動装置
JP2007255298A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置
JP2010223216A (ja) * 2009-02-27 2010-10-07 Denso Corp エンジン停止始動制御装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4362133A (en) * 1981-05-08 1982-12-07 General Motors Corporation Automatic engine shutdown and restart system
JP3836275B2 (ja) * 1999-08-16 2006-10-25 本田技研工業株式会社 エンジン自動始動停止制御装置
JP2001055941A (ja) * 1999-08-16 2001-02-27 Honda Motor Co Ltd エンジン自動始動停止制御装置
US6752741B2 (en) * 2002-05-31 2004-06-22 Visteon Global Technologies, Inc. ISA engine start-stop strategy
DE10307377B4 (de) * 2003-02-21 2013-01-17 Daimler Ag Verfahren zum Ein- und Ausschalten der Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs
JP4001042B2 (ja) * 2003-04-07 2007-10-31 三菱電機株式会社 内燃機関の始動制御装置
JP2009030502A (ja) 2007-07-26 2009-02-12 Mazda Motor Corp 車両用エンジンの制御装置
DE102008013410B4 (de) * 2008-03-10 2018-09-13 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug
EP2223835B1 (en) * 2009-02-27 2021-08-04 Denso Corporation System for restarting internal combustion engine when engine restart condition is met

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04308358A (ja) * 1991-04-02 1992-10-30 Yamaha Motor Co Ltd 自動二輪車用エンジンの始動点火装置
JPH11257118A (ja) * 1998-03-17 1999-09-21 Honda Motor Co Ltd 車両のエンジン停止制御装置
JP2004092453A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2005248921A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Honda Motor Co Ltd エンジン始動制御装置
JP2006138221A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2007100550A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Mazda Motor Corp パワートレインのエンジン始動装置
JP2007255298A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置
JP2010223216A (ja) * 2009-02-27 2010-10-07 Denso Corp エンジン停止始動制御装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012076474A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Denso Corp 車両用制御装置
WO2015041044A1 (ja) * 2013-09-20 2015-03-26 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
KR101534656B1 (ko) * 2013-11-26 2015-07-07 현대 파워텍 주식회사 Isg 제어 장치 및 방법
JP2020067044A (ja) * 2018-10-25 2020-04-30 マツダ株式会社 エンジンの始動制御装置
JP7151375B2 (ja) 2018-10-25 2022-10-12 マツダ株式会社 エンジンの始動制御装置
JP2020094543A (ja) * 2018-12-13 2020-06-18 マツダ株式会社 車両のアイドリングストップ制御装置
JP7188042B2 (ja) 2018-12-13 2022-12-13 マツダ株式会社 車両のアイドリングストップ制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8556774B2 (en) 2013-10-15
EP2431601A3 (en) 2012-12-12
EP2431601B1 (en) 2016-03-30
EP2431601A2 (en) 2012-03-21
JP5472004B2 (ja) 2014-04-16
EP2431601B9 (en) 2016-07-13
US20120071298A1 (en) 2012-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5472004B2 (ja) エンジンの自動始動制御装置
JP5353855B2 (ja) 車両用制御装置
US11421640B2 (en) Intermittent restart for automatic engine stop start system
JP5108040B2 (ja) エンジン自動停止再始動装置
TW201625439A (zh) 用於車輛的控制系統
JP2007023825A (ja) エンジンのアイドルストップ制御装置
EP2295773B1 (en) Control method, computer program product, control device for engine and engine
JP2003214210A (ja) 内燃機関の停止・始動制御装置
CN106677948B (zh) 车辆控制***
US9599088B2 (en) System for cranking internal combustion engine by engagement of pinion with ring gear
JP4111161B2 (ja) 筒内直接噴射式エンジンの制御装置
JP4558049B2 (ja) 筒内直接噴射式エンジンの制御装置
GB2517752A (en) A method of controlling the engagement of a starter motor used for starting an engine of a motor vehicle
JP2018105200A (ja) 車両の駆動システム
JP6319071B2 (ja) システムの制御装置
JP6759684B2 (ja) 車両駆動部の制御装置およびプログラム
WO2022064591A1 (ja) 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
JP7226034B2 (ja) 車両
JP6522784B2 (ja) 車両制御装置、車両制御システムおよび車両制御装置の制御方法
JP2023017565A (ja) 車両の制御装置
JP2006188960A (ja) 車両の制御装置
JP2015143479A (ja) 制御装置
JP2011085068A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121106

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140120

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5472004

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees