JP2023047449A - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control system.
特許文献1には、エンジンのクランクシャフトに設けたクランクプーリと、モータ・ジェネレータに設けたモータ・ジェネレータプーリとにベルトを巻き掛けてエンジンの始動を行なうエンジンの始動方法が記載されている。 Patent Literature 1 describes an engine starting method in which a belt is wound around a crank pulley provided on a crankshaft of the engine and a motor/generator pulley provided on a motor/generator to start the engine.
この特許文献1には、ベルトの張力が大きく変動してベルトの耐久性に悪影響を与えることを懸念して、モータ・ジェネレータを駆動してエンジンを始動する際に、モータ・ジェネレータの起動から所定時間は最大トルクよりも低いトルクで駆動することが開示されている。 In Patent Document 1, there is a concern that the tension of the belt may fluctuate greatly and adversely affect the durability of the belt. Time is disclosed to drive at less than maximum torque.
しかしながら、エンジンの始動毎にモータ・ジェネレータを一定時間低トルクで駆動すると、エンジンの始動までの時間が長引き、エンジンの始動性の低下が懸念される。 However, if the motor/generator is driven with low torque for a certain period of time each time the engine is started, the time required to start the engine will be prolonged, and there is concern that the startability of the engine will be deteriorated.
これに対し、ベルトにかかる張力は、エンジン停止直前の車両の走行状態に依存するため、改善の余地がある。 On the other hand, since the tension applied to the belt depends on the running state of the vehicle immediately before the engine is stopped, there is room for improvement.
そこで、本発明は、ベルトにかかる張力への影響を抑えながら、エンジンの始動性を向上させることができるエンジン制御装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an engine control apparatus capable of improving startability of the engine while suppressing the influence on the tension applied to the belt.
上記課題を解決するため本発明は、エンジンを始動させるためのモータと、前記エンジンのクランクシャフトに設けられたクランクプーリと、前記モータの回転軸に設けられたモータプーリと、前記クランクプーリと前記モータプーリとに巻き付けられたベルトと、前記ベルトの張りを調整するテンショナと、を備えるエンジンのエンジン制御装置であって、前記エンジン停止時に、前記モータにより前記エンジンの回転方向とは逆方向にトルクをかけて制動する回生制動を行なう制御部を備え、前記制御部は、前記回生制動を行なった後に前記エンジンを始動させる際には、前記モータのトルクを制限させるものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a motor for starting an engine, a crank pulley provided on a crankshaft of the engine, a motor pulley provided on a rotating shaft of the motor, the crank pulley and the motor pulley. and a tensioner for adjusting the tension of the belt, wherein when the engine is stopped, the motor applies torque in a direction opposite to the rotation direction of the engine. and a control section for performing regenerative braking, wherein the control section limits the torque of the motor when starting the engine after performing the regenerative braking.
このように、本発明によれば、ベルトにかかる張力への影響を抑えながら、エンジンの始動性を向上させることができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to improve the startability of the engine while suppressing the influence on the tension applied to the belt.
本発明の一実施の形態に係るエンジン制御装置は、エンジンを始動させるためのモータと、エンジンのクランクシャフトに設けられたクランクプーリと、モータの回転軸に設けられたモータプーリと、クランクプーリとモータプーリとに巻き付けられたベルトと、ベルトの張りを調整するテンショナと、を備えるエンジンのエンジン制御装置であって、エンジン停止時に、モータによりエンジンの回転方向とは逆方向にトルクをかけて制動する回生制動を行なう制御部を備え、制御部は、回生制動を行なった後にエンジンを始動させる際には、モータのトルクを制限させるよう構成されている。 An engine control device according to an embodiment of the present invention includes a motor for starting an engine, a crank pulley provided on a crankshaft of the engine, a motor pulley provided on a rotating shaft of the motor, a crank pulley and a motor pulley. An engine control device for an engine comprising a belt wound around a belt and a tensioner for adjusting the tension of the belt, wherein when the engine is stopped, the motor applies torque in the direction opposite to the rotation direction of the engine for braking. A control unit for braking is provided, and the control unit is configured to limit the torque of the motor when starting the engine after performing regenerative braking.
これにより、本発明の一実施の形態に係るエンジン制御装置は、ベルトにかかる張力への影響を抑えながら、エンジンの始動性を向上させることができる。 As a result, the engine control device according to the embodiment of the present invention can improve the startability of the engine while suppressing the influence on the tension applied to the belt.
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係るエンジン制御装置について詳細に説明する。 Hereinafter, an engine control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1において、本発明の一実施例に係るエンジン制御装置を搭載した車両1は、エンジン2と、モータ3と、制御部7と、を含んで構成される。
In FIG. 1, a vehicle 1 equipped with an engine control device according to an embodiment of the present invention includes an
エンジン2には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン2は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の4行程を行なうように構成されている。エンジン2のクランクシャフトには、クランクプーリ21が設けられている。
A plurality of cylinders are formed in the
モータ3は、電力が供給されることにより回転することでエンジン2を回転駆動させる電動機としての機能と、クランクシャフトから入力される回転力を電力に変換する発電機としての機能とを有する。モータ3は、例えば、ISG(Integrated Starter Generator)などにより構成される。モータ3の回転軸には、モータプーリ31が設けられている。
The motor 3 has a function as an electric motor that rotationally drives the
クランクプーリ21と、モータプーリ31と、にはベルト6が巻き付けられている。クランクプーリ21とモータプーリ31は、ベルト6を介して連結されている。
A
クランクプーリ21とモータプーリ31との間には、ベルト6の上側の張力を調整するテンショナとしてのアッパーテンショナ4と、ベルト6の下側の張力を調整するテンショナとしてのロアテンショナ5と、が設けられている。なお、本実施例においては、アッパーテンショナ4とロアテンショナ5の2つを設けたが、どちらか1つを設ける構成でもかまわない。
Between the
アッパーテンショナ4は、回転軸41を中心に回転するテンショナアーム42の先端に回転自在に設けられたテンショナプーリ43を、テンショナアーム42に加えられる力によりベルト6に押し付けて所定の張力をベルト6に発生させる。
The
ロアテンショナ5は、回転軸51を中心に回転するテンショナアーム52の先端に回転自在に設けられたテンショナプーリ53を、テンショナアーム52に加えられる力によりベルト6に押し付けて所定の張力をベルト6に発生させる。
The lower tensioner 5 applies a predetermined tension to the
アッパーテンショナ4には、例えば図中αUの矢印で示した、エンジン2を始動させる際にベルト6が動く方向のテンショナアーム42の角度であるテンショナ角度としてのアッパーテンショナ角度を検出する角度センサ44が設けられている。
The
ロアテンショナ5には、例えば図中αLの矢印で示した、エンジン2を始動させる際にベルト6が動く方向のテンショナアーム52の角度であるテンショナ角度としてのロアテンショナ角度を検出する角度センサ54が設けられている。
The lower tensioner 5 has an
制御部7は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、各種バックアップデータを格納するためのフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
The
このコンピュータユニットのROMには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットを制御部7として機能させるためのプログラムが格納されている。
The ROM of the computer unit stores various constants, various maps, and a program for causing the computer unit to function as the
すなわち、CPUがRAMを作業領域としてROMに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例における制御部7として機能する。
That is, these computer units function as the
制御部7の入力ポートには、前述した角度センサ44と、角度センサ54とを含む各種センサ類が接続されている。
制御部7の出力ポートには、前述のモータ3を含む各種制御対象類が接続されている。
Various sensors including the
Various controlled objects including the motor 3 are connected to the output port of the
制御部7は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジン2を停止させ、所定の再始動条件が成立したときにエンジン2を再始動させるアイドルストップ再始動制御を行なう。
The
自動停止条件としては、例えば、車速が所定車速以下であること、ブレーキペダルが踏み込まれたこと、バッテリの充電容量が所定値以上であること、などの全てが成立したことを条件とする。 The automatic stop conditions are, for example, that the vehicle speed is equal to or less than a predetermined vehicle speed, that the brake pedal is depressed, and that the charge capacity of the battery is equal to or greater than a predetermined value.
一方、再始動条件としては、例えば、発進に適したシフト位置であること、ブレーキペダルの踏み込みがないこと、などのいずれか一つやいずれかの組み合わせの全てが成立したことを条件とする。 On the other hand, as the restart condition, for example, the condition is that any one or any combination of the shift position suitable for starting and the brake pedal not being depressed is satisfied.
本実施例において、制御部7は、エンジン2を停止させるときに、モータ3によりエンジン2の回転方向とは逆方向にトルクをかけて制動する回生制動を行なう。
In this embodiment, when the
図1において、正回転で示した矢印の方向がエンジン2の回転方向であり、逆回転で示した矢印の方向がエンジン2の回転とは逆の回転方向である。
In FIG. 1 , the direction of the arrow indicating forward rotation is the direction of rotation of the
前述した回生制動によって、ベルト6が逆回転の方向に進み、アッパーテンショナ4側のベルト6が張られる方向に進むとともに、テンショナプーリ43がモータプーリ31側に引き込まれる。
Due to the regenerative braking described above, the
逆に、ロアテンショナ5側のベルト6は緩み方向に進むことで、ダンピング力の大きいテンショナプーリ53がクランクプーリ21側に押し込まれる。
Conversely, the
このような動きによって、テンショナアーム42のアッパーテンショナ角度αUが小さくなり、次回のエンジン2の始動時に、ベルト6がクランクプーリ21側へ動く際、慣性力が大きくなり、図中点線で示すように、テンショナアーム42のストッパー干渉角度βUまで到達し、ベルト6の張力が過大となる可能性がある。
Due to such movement, the upper tensioner angle α U of the
そこで、制御部7は、回生制動を行なった後にエンジン2を始動させる際には、モータ3のトルクを制限させる。
Therefore, the
制御部7は、例えば、角度センサ44が検出するアッパーテンショナ角度が小さくなるにつれて、モータ3のトルクを段階的に制限する。制御部7は、例えば、角度センサ44が検出するアッパーテンショナ角度が小さくなるにつれて、モータ3のトルクの制限値を段階的に低下させる。
For example, the
制御部7は、例えば、角度センサ54が検出するロアテンショナ角度が小さくなるにつれて、モータ3のトルクを段階的に制限する。制御部7は、例えば、角度センサ54が検出するロアテンショナ角度が小さくなるにつれて、モータ3のトルクの制限値を段階的に低下させる。
For example, the
制御部7は、例えば、角度センサ44が検出するアッパーテンショナ角度が所定角度未満の場合、モータ3のトルクを所定値以下に制限し、角度センサ44が検出する角度が所定角度以上の場合、モータ3のトルクを制限しない。
For example, when the upper tensioner angle detected by the
制御部7は、例えば、角度センサ54が検出するロアテンショナ角度が所定値未満の場合、モータ3のトルクを所定値以下に制限し、角度センサ54が検出する角度が所定値以上の場合、モータ3のトルクを制限しない。
For example, when the lower tensioner angle detected by the
なお、アッパーテンショナ角度及びロアテンショナ角度の検出はエンジン2が停止しているときに行なう。
The upper tensioner angle and the lower tensioner angle are detected while the
以上のように構成された本実施例に係るエンジン制御装置によるエンジン再始動制御処理について、図2を参照して説明する。なお、以下に説明するエンジン再始動制御処理は、エンジン2の自動停止条件が成立し、エンジン2を自動停止した後に開始される。
Engine restart control processing by the engine control apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. The engine restart control process described below is started after the automatic stop condition for the
ステップS1において、制御部7は、アッパーテンショナ角度及びロアテンショナ角度を検出する。ステップS1の処理を実行した後、制御部7は、ステップS2の処理を実行する。
At step S1, the
ステップS2において、制御部7は、アッパーテンショナ角度またはロアテンショナ角度が所定値より小さいか否かを判定する。
In step S2, the
アッパーテンショナ角度またはロアテンショナ角度が所定値より小さいと判定した場合には、制御部7は、ステップS3の処理を実行する。アッパーテンショナ角度及びロアテンショナ角度が所定値より小さくないと判定した場合には、制御部7は、ステップS4の処理を実行する。
When determining that the upper tensioner angle or the lower tensioner angle is smaller than the predetermined value, the
ステップS3において、制御部7は、モータ3へ次回始動を低トルクで始動することを指令する。ステップS3の処理を実行した後、制御部7は、ステップS5の処理を実行する。
In step S3, the
ステップS4において、制御部7は、モータ3へ次回始動を最大トルクで始動することを指令する。ステップS4の処理を実行した後、制御部7は、ステップS5の処理を実行する。
In step S4, the
ステップS5において、制御部7は、エンジン2の再始動条件が成立したか否かを判定する。
In step S5, the
エンジン2の再始動条件が成立したと判定した場合には、制御部7は、ステップS6の処理を実行する。エンジン2の再始動条件が成立していないと判定した場合には、制御部7は、ステップS5の処理を実行する。
When determining that the conditions for restarting the
ステップS6において、制御部7は、指令されたトルクをモータ3に出力させエンジン2の再始動を実施する。ステップS6の処理を実行した後、制御部7は、エンジン再始動制御処理を終了する。
In step S<b>6 , the
このように、本実施例では、制御部7は、回生制動を行なった後にエンジン2を始動させる際には、モータ3のトルクを制限させる。
Thus, in this embodiment, the
これにより、回生制動を行なった後のエンジン2の始動時には、モータトルクを抑えることで、ベルト6にかかる張力が過大となることを抑えることができる。
As a result, when the
また、制御部7は、角度センサ44が検出するアッパーテンショナ角度または角度センサ54が検出するロアテンショナ角度が小さくなるにつれて、モータ3のトルクを段階的に制限する。
Further, the
これにより、回生制動に伴ってベルト6が張られる方向に動くにつれて、エンジン2の始動時のモータ3のトルクを段階的に抑制して、エンジン2の始動時にベルト6にかかる張力が過大となることを抑えることができる。
As a result, the torque of the motor 3 at the time of starting the
また、制御部7は、角度センサ44が検出するアッパーテンショナ角度または角度センサ54が検出するロアテンショナ角度が所定角度未満の場合、モータ3のトルクを所定値以下に制限する。
Further, when the upper tensioner angle detected by the
これにより、アッパーテンショナ角度またはロアテンショナ角度の値が所定値未満の場合に、エンジン2の始動時のモータ3のトルクが抑えられ、ベルト6に過大な張力が発生することを抑えることができる。エンジン2の始動時にベルト6にかかる張力が過大となるおそれがあるため、これを抑制する。
Thereby, when the value of the upper tensioner angle or the lower tensioner angle is less than a predetermined value, the torque of the motor 3 is suppressed when the
なお、本実施例においては、角度センサ44及び角度センサ54により、テンショナプーリ43及びテンショナプーリ53の位置を検出したが、変位センサを用いて、テンショナアーム42及びテンショナアーム52、またはテンショナプーリ43及びテンショナプーリ53、ベルト6の位置等を検出するようにしてもよい。このようにすることで、テンショナの個数やベルト6の取り回しに影響されず対応することができる。
In this embodiment, the positions of the
本実施例では、各種センサ情報に基づき制御部7が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、車両1が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。
In this embodiment, the
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 Although embodiments of the present invention have been disclosed, it will be apparent that modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
1 車両
2 エンジン
3 モータ
4 アッパーテンショナ(テンショナ)
5 ロアテンショナ(テンショナ)
6 ベルト
7 制御部
21 クランクプーリ
31 モータプーリ
41、51 回転軸
42、52 テンショナアーム
43、53 テンショナプーリ
44、54 角度センサ
1
5 Lower tensioner (tensioner)
6
Claims (4)
前記エンジンのクランクシャフトに設けられたクランクプーリと、
前記モータの回転軸に設けられたモータプーリと、
前記クランクプーリと前記モータプーリとに巻き付けられたベルトと、
前記ベルトの張りを調整するテンショナと、を備えるエンジンのエンジン制御装置であって、
前記エンジン停止時に、前記モータにより前記エンジンの回転方向とは逆方向にトルクをかけて制動する回生制動を行なう制御部を備え、
前記制御部は、前記回生制動を行なった後に前記エンジンを始動させる際には、前記モータのトルクを制限させるエンジン制御装置。 a motor for starting the engine;
a crank pulley provided on the crankshaft of the engine;
a motor pulley provided on the rotating shaft of the motor;
a belt wound around the crank pulley and the motor pulley;
An engine control device for an engine comprising a tensioner that adjusts the tension of the belt,
a control unit that performs regenerative braking for braking by applying torque in a direction opposite to the rotation direction of the engine by the motor when the engine is stopped;
The engine control device, wherein the control unit limits the torque of the motor when starting the engine after performing the regenerative braking.
前記テンショナアームの角度を検出する角度センサを備え、
前記制御部は、前記角度センサの検出する角度が小さくなるにつれて、前記モータのトルクを段階的に制限する請求項1に記載のエンジン制御装置。 The tensioner is configured to adjust the tension of the belt by pressing a tensioner pulley, which is rotatably provided at the tip of a tensioner arm that rotates about a rotation axis, against the belt by a force applied to the tensioner arm. ,
An angle sensor that detects the angle of the tensioner arm,
2. The engine control device according to claim 1, wherein the control unit limits the torque of the motor step by step as the angle detected by the angle sensor becomes smaller.
前記テンショナアームの角度を検出する角度センサを備え、
前記制御部は、前記角度センサの検出する角度が所定角度未満の場合、前記モータのトルクを所定値以下に制限する請求項1または請求項2に記載のエンジン制御装置。 The tensioner is configured to adjust the tension of the belt by pressing a tensioner pulley, which is rotatably provided at the tip of a tensioner arm that rotates about a rotation axis, against the belt by a force applied to the tensioner arm. ,
An angle sensor that detects the angle of the tensioner arm,
3. The engine control device according to claim 1, wherein the control unit limits the torque of the motor to a predetermined value or less when the angle detected by the angle sensor is less than a predetermined angle.
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