JP6301204B2 - エンジンの始動制御装置 - Google Patents
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Description
より詳しく述べると、特許文献1の技術では、エンジンのフライホイールの外周上に特定角度領域に亘ってリラクタ突起を形成し、このフライホイールと対向するようにクランク角センサを配置している。クランク角センサから出力されるクランク角信号はエンジンの1回転を1周期とし、圧縮上死点の進角側を特定角度領域に対応するON期間とし、それ以外の角度領域をOFF期間として交互に切り換えられる矩形波状をなしている。一方、例えば目標点火時期はエンジン回転速度及びスロットル開度等に基づき算出され、具体的には、クランク角信号のON期間の開始タイミング(基準位置)から目標点火時期までのクランク角として算出される。
このように構成した場合には、クラキングの開始当初から点火プラグの点火時期制御を開始可能となる。
このように構成した場合には、クラキングの開始当初からインジェクタの燃料噴射制御を開始可能となる。
図1は本実施形態のエンジンの始動制御装置を示すシステム構成図である。
本実施形態のエンジン1は、排気量50ccの4サイクル単気筒ガソリンエンジンとして構成されており、走行用動力源として二輪車に搭載されている。但し、エンジン1の仕様については、これに限定されるものではなく任意に変更可能である。
燃料ポンプ26が作動すると燃料タンク25内の燃料が供給ホース27を介して燃料ポンプ26内に導かれて所定圧に加圧され、加圧後の燃料がインジェクタ16に供給されると共に、余剰燃料がリターンホース28を介して燃料タンク25に回収される。これによりインジェクタ16には常に所定圧の燃料が供給され、インジェクタ16の開弁に応じて所定の噴射時期及び噴射量で吸気ポート9aに向けて燃料が噴射される。
例えばECU31は燃料噴射制御として、電磁ピックアップ32の検出信号から算出したエンジン回転速度Ne及びスロットルセンサ33により検出されたスロットル開度θth等に基づき目標燃料噴射量を決定し、吸気行程の所定タイミングでインジェクタ16を駆動して燃料噴射を実行する。
以下、このようなECU31により実行されるクランク角信号の生成から点火プラグ10の点火時期制御までの処理について詳述する。
本実施形態のリラクタ突起7aは、フライホイール7上に60°CAの特定角度領域に亘って形成されている。フライホイール7の回転方向のリラクタ突起7aの端部を始端、反回転方向のリラクタ突起7aの端部を終端とすると、その始端はエンジン1の上死点よりも80°CA進角側のクランク角で電磁ピックアップ32と対応し、終端は上死点よりも20°CA進角側のクランク角で電磁ピックアップ32に対応するようになっている。
なお、最適なリラクタ突起7aの特定角度領域は、上記したBTDC80°CAからBTDC20°CAまでであるが、これに限定されるものではなく、リラクタ突起7aの始端はBTDC90〜60°CAの範囲内で、リラクタ突起7aの終端はBTDC20〜15°CAの範囲内で設定すればよい。
図3はECU31が実行する始動モード選択ルーチンを示すフローチャートであり、ECU31は車両のイグニションスイッチがON操作されたときに当該ルーチンを所定の制御インターバルで開始する。
まず、ステップS2でエンジン1のクランキングが開始されたか否かを判定し、No(否定)のときには一旦ルーチンを終了する。クランキングの開始によりステップS2でYes(肯定)の判定を下すと、ステップS4に移行してエンジン1が2回転したか否かを判定する。未だ2回転していないときにはNoの判定を下してステップS6で第1始動モードを選択した後にルーチンを終了する、また、エンジン1が2回転してステップS4の判定がYesになるとステップS8に移行して第2始動モードを選択した後にルーチンを終了する。
図2では膨張行程と排気行程との間でエンジン1のクランキングが開始された場合を示しており、このクランキングの開始当初は図3のルーチンにより第1始動モードが選択されている。
なお、基準位置は必ずしもON期間の開始タイミングである必要はなく、ON期間の終了タイミング(立ち下がりエッジ)を基準位置としてもよい。
まず、2回転前の回転周期で既に計測されているOFF期間Toff(n-2)及びON期間Ton(n-2)に加えて、今回の回転周期におけるOFF期間Toff(n)が計測される。これらの計測値(Toff(n-2),Ton(n-2),Toff(n))に基づき、次式(1)に従って今回の回転周期におけるON期間Ton(n)が推定される。
Ton(n)=Toff(n)・Ton(n-2)/ Toff(n-2) ……(1)
そして、エンジン回転速度Neが予め設定された完爆判定値を超えるとエンジン1の始動が完了したと見なし、その運転を継続させるためにECU31は運転モードに移行する。この運転モードでは、エンジン始動時とは異なりエンジン1の運転状態(例えば、エンジン回転速度Neやスロットル開度θth)に基づき目標点火時期として点火目標クランク角Dtgtが算出されるものの、点火目標クランク角Dtgtを点火目標時間Ttgtに時間換算する処理については、上記した第2始動モードと同一の手順で実行される。
従って、エンジン1を始動する際にはクラキングの開始当初からエンジン1の回転に同期した適切なタイミングで点火プラグ10の点火時期制御を開始でき、ひいては迅速なエンジン始動を実現することができる。
また上記実施形態では、信号出力手段としてECU31のラッチ回路31a及び電磁ピックアップ32を用いたが、これに限るものではなく任意に変更可能であり、例えば周知のフォトインタラプタを使用してもよい。
10 点火プラグ(制御機器)
16 インジェクタ16(制御機器)
31 ECU(目標クランク角設定手段、第1の目標時間特定手段、
第2の目標時間特定手段、エンジン制御手段)
31aラッチ回路(信号出力手段)
32 電磁ピックアップ(信号出力手段)
Claims (3)
- エンジンの1回転を1周期として、圧縮上死点の進角側に予め設定された特定角度領域に対応する第1の出力レベル期間、及びそれ以外の角度領域に対応する第2の出力レベル期間が交互に切り換えられるクランク角信号を出力する信号出力手段と、
上記クランク角信号の上記第1の出力レベル期間の始端または終端に対応するエッジを基準位置とし、上記エンジンの回転に同期して該エンジンの制御機器を作動させるための目標クランク角を上記基準位置からの角度として設定する目標クランク角設定手段と、
上記エンジンの今回の回転周期における上記第1の出力レベル期間を計測し、該第1の出力レベル期間の計測値に基づき上記目標クランク角設定手段により設定された目標クランク角を時間換算して、上記基準位置からの時間として今回の回転周期における目標時間を特定する第1の目標時間特定手段と、
上記エンジンの2回転前の回転周期における上記第2の出力レベル期間及びそれに続く第1の出力レベル期間と今回の回転周期における第2の出力レベル期間とを計測し、これらの出力レベル期間の計測値に基づき今回の回転周期における第1の出力レベル期間を推定し、該推定した第1の出力レベル期間に基づき上記目標クランク角設定手段により設定された目標クランク角を時間換算して、上記基準位置からの時間として今回の回転周期における目標時間を特定する第2の目標時間特定手段と、
上記エンジンを始動する際に、クランキングの開始から該エンジンが2回転するまでの期間中には、上記第1の目標時間特定手段により特定された目標時間に基づき上記エンジンの制御機器を作動させ、2回転した後の期間中には、上記第2の目標時間特定手段により特定された目標時間に基づき上記エンジンの制御機器を作動させるエンジン制御手段と
を具備したことを特徴とするエンジンの始動制御装置。 - 上記目標クランク角設定手段は、上記目標クランク角として上記エンジンの点火プラグによる目標点火時期を設定し、
上記第1及び第2の目標時間特定手段は、それぞれ上記目標点火時期を時間換算して今回の回転周期の目標時間を特定し、
上記エンジン制御手段は、上記エンジンの始動の際に上記第1及び第2の目標時間特定手段により特定された目標時間に基づき上記点火プラグを作動させる
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの始動制御装置。 - 上記目標クランク角設定手段は、上記目標クランク角として上記エンジンのインジェクタによる目標噴射時期を設定し、
上記第1及び第2の目標時間特定手段は、それぞれ上記目標噴射時期を時間換算して今回の回転周期の目標時間を特定し、
上記エンジン制御手段は、上記エンジンの始動の際に上記第1及び第2の目標時間特定手段により特定された目標時間に基づき上記インジェクタを作動させる
ことを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの始動制御装置。
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