JP4144348B2 - Engine start system - Google Patents

Engine start system Download PDF

Info

Publication number
JP4144348B2
JP4144348B2 JP2002370898A JP2002370898A JP4144348B2 JP 4144348 B2 JP4144348 B2 JP 4144348B2 JP 2002370898 A JP2002370898 A JP 2002370898A JP 2002370898 A JP2002370898 A JP 2002370898A JP 4144348 B2 JP4144348 B2 JP 4144348B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
starter
time
starting
motor
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2002370898A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004003434A (en
Inventor
章 加藤
幹男 齋藤
正彦 長田
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 JP2002370898A priority Critical patent/JP4144348B2/en
Priority to DE10318848.7A priority patent/DE10318848B4/en
Priority to FR0305134A priority patent/FR2839119B1/en
Publication of JP2004003434A publication Critical patent/JP2004003434A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4144348B2 publication Critical patent/JP4144348B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0859—Circuits or control means specially adapted for starting of engines specially adapted to the type of the starter motor or integrated into it
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/006—Starting of engines by means of electric motors using a plurality of electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10—Safety devices
    • F02N11/108—Safety devices for diagnosis of the starter or its components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814—Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0848—Circuits or control means specially adapted for starting of engines with means for detecting successful engine start, e.g. to stop starter actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/08—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing being of friction type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/02—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the engine
    • F02N2200/022—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2300/00—Control related aspects of engine starting
    • F02N2300/10—Control related aspects of engine starting characterised by the control output, i.e. means or parameters used as a control output or target
    • F02N2300/102—Control of the starter motor speed; Control of the engine speed during cranking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2300/00—Control related aspects of engine starting
    • F02N2300/10—Control related aspects of engine starting characterised by the control output, i.e. means or parameters used as a control output or target
    • F02N2300/104—Control of the starter motor torque

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを始動するための二つの始動装置を有するエンジン始動システム、及び出力特性を切り替えてエンジン始動を行うエンジン始動システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃費の向上あるいは排気エミッションの改善を目的として、交差点等で自動車が停止した時にエンジンを自動停止させるアイドルストップシステムが徐々に採用されている。このアイドルストップシステムでは、二つのスタータ（例えばギヤ式スタータとベルト式スタータ）を備え、最初（一回目）のスタート時と、アイドルストップ後の再始動時とに二つのスタータを使い分けてエンジン始動を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平10-136508 号公報
【特許文献２】
特開2001-159385 号公報
【特許文献３】
特開2001-165019 号公報
【０００４】
エンジン始動装置として一般的なギヤ式スタータは、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせて動力伝達を行うため、必然的に音がうるさくなる。
一方、ベルト式スタータは、プーリ比の制約を受ける（極端にプーリ比を大きくできない）ため、ギヤ式スタータの様に減速比を大きく取ることが困難であり、伝達トルクが小さくなる。
従って、二つのスタータの使用方法としては、一回目のスタート時にギヤ式スタータを使用し（ドライバがキー等を手動操作してギヤ式スタータをONする) 、アイドルストップ後の再始動時にベルト式スタータを使用することが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スタータによりエンジンを始動する際に、ドライバのフィーリング上、スタータをONしてから実際にエンジンが始動する（クランキングを終えて完爆する）までの始動応答性が重要となる。つまり、速やかなエンジン始動が望まれる。しかし、従来のエンジン始動システムでは、一方のスタータ（例えばギヤ式スタータ）でエンジン始動を行う際に何らかの異常（例えばスタータの故障、エンジンの不調等）が検出された場合、他方のスタータ（ベルト式スタータ）に切り替えてエンジン始動を行うことが記載されているだけであり、始動応答性の確保という観点から、如何にして早期に異常を検出すべきかという点が述べられていない。
【０００６】
このため、エンジン始動時に何らかの異常が検出された時に、速やかにエンジンを始動することが困難であり、始動応答性に対するドライバのフィーリングが悪化するという問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、エンジン始動時に何らかの異常がある場合に、その異常を早期に検出して異常に対応することにより、ドライバのフィーリング向上を実現できるエンジン始動システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
エンジンの始動を行う第１の始動装置と第２の始動装置とを有し、
第１の始動装置によるエンジン始動に何らかの異常が有る場合に、第２の始動装置に切り替えてエンジン始動を行うエンジン始動システムであって、
異常の有無を時間的要素に基づいて判定する異常判定手段を有し、この異常判定手段は、第１の始動装置によるエンジン始動時のエンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合に、第１の始動装置によるエンジン始動に何らかの異常が有ると判定するものであり、所定のエンジン回転加速度を判定値として記憶するマップを有し、このマップには、判定値を可変するパラメータとして、外気温、エンジン温度、第１の始動装置の温度、エンジンにより駆動される補機の負荷状態、バッテリ状態のいずれか一つ又は複数の組合せから成る条件が設定されていることを特徴とする。
この構成によれば、異常判定手段に時間的要素を採り入れているので、異常の有無を早期に検出することが可能である。
また、異常判定手段は、エンジン回転加速度に基づいて異常の有無を検出するので、所定のエンジン回転加速度を達成するために必要な全ての要素（第１の始動装置、動力伝達手段、エンジン、バッテリ、補機等）に関する不具合の影響を異常として検出することが可能である。
さらに、エンジン始動時の回転加速度に影響を与える要因（外気温、エンジン温度、第１の始動装置の温度、エンジンにより駆動される補機の負荷状態、バッテリ状態）に応じて判定値を可変するので、より的確に異常の有無を判定できる。
【００１０】
（請求項２の発明）
エンジンの始動を行う第１の始動装置と第２の始動装置とを有し、
第１の始動装置によるエンジン始動に何らかの異常が有る場合に、第２の始動装置に切り替えてエンジン始動を行うエンジン始動システムであって、
異常の有無を時間的要素に基づいて判定する異常判定手段を有し、この異常判定手段は、第１の始動装置によるエンジン始動時のエンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合に、第１の始動装置によるエンジン始動に何らかの異常が有ると判定するものであり、所定のエンジン回転加速度は、第１の始動装置の出力特性とエンジン始動時の負荷特性とから算出されることを特徴とする。
この構成によれば、異常判定手段に時間的要素を採り入れているので、異常の有無を早期に検出することが可能である。
また、異常判定手段は、エンジン回転加速度に基づいて異常の有無を検出するので、所定のエンジン回転加速度を達成するために必要な全ての要素（第１の始動装置、動力伝達手段、エンジン、バッテリ、補機等）に関する不具合の影響を異常として検出することが可能である。
さらに、第１の始動装置の出力特性及びエンジン始動時の負荷特性が変化しても、それに応じて所定のエンジン回転加速度を変更できるので、より的確に異常の有無を判定できる。また、この方法によれば、マップを持たなくても良いので、制御装置のメモリを過度に必要としない。
【００１６】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したエンジン始動システムにおいて、
第１の始動装置をONした時の起動電流を低減する電流抑止手段を備え、
第１の始動装置によるエンジン始動時に所定のエンジン回転加速度が得られない場合は、電流抑止手段をOFF することを特徴とする。
この構成では、電流抑止手段により第１の始動装置の起動電流が抑えられるため、それが原因でエンジン始動時に所定のエンジン回転加速度が得られない可能性がある。従って、エンジン始動時に所定のエンジン回転加速度が得られない場合には、電流抑止手段をOFF することにより、所定のエンジン回転加速度を達成できる可能性が得られる。
【００１７】
（請求項４の発明）
請求項３に記載したエンジン始動システムにおいて、
電流抑止手段をOFF しても所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、第２の始動装置に切り替えることを特徴とする。
電流抑止手段により第１の始動装置の起動電流を低減したことが所定のエンジン回転加速度を達成できない原因ではないため、この場合は、速やかに第２の始動装置に切り替えてエンジン始動を行う。
【００１８】
（請求項５の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
エンジン回転に同期して回転し、且つエンジンより高速で回転する補機の回転速度を検出する回転速度センサを有し、
異常判定手段は、回転速度センサで検出される回転速度から補機の回転加速度を算出し、その補機の回転加速度をエンジン始動時のエンジン回転加速度に代用して異常の有無を判定することを特徴とする。
【００１９】
この場合、エンジンより高速で回転する補機の回転速度を検出できるので、例えば、既存のクランク角センサと同等の分解能を有する回転速度センサであれば、精度良く補機の回転速度を検出することができる。その結果、クランク角センサでは検出できない低回転速度域（例えば200rpm以下）にも対応できるので、異常の有無をより早期に検出することが可能である。
【００２１】
この構成によれば、第１の始動装置から第２の始動装置に切り替えてエンジン始動を行う場合、始動応答許容時間以内にエンジンを始動できる。つまり、第１の始動装置によりエンジン始動を行う際に、回転加速度判定時間を上記の如く設定することで速やかに異常の有無を判定することができる。その結果、第１の始動装置から第２の始動装置に切り替えた場合でも、始動応答性が確保されるため、ドライバにとってフィーリングの良いエンジン始動を実現できる。
【００２２】
（請求項６の発明）
請求項１〜５に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
エンジン始動後、所定の停止条件が成立した時にエンジンを自動停止させ、そのエンジン自動停止状態から所定の始動条件が成立した時にエンジンを再始動させるエンジン自動停止・始動装置を備え、
第１の始動装置を ON してからエンジンが始動するまでにドライバが許容できる時間を始動応答許容時間と呼び、
第１の始動装置を ON してから異常の有無を判定するまでに要する時間を回転加速度判定時間と呼び、
第２の始動装置によりエンジンを始動させた場合に、第２の始動装置を ON してからエンジンが始動するまでに要する時間を第２の始動時間と呼ぶ時に、
回転加速度判定時間は、始動応答許容時間から第２の始動時間を減算して求められる時間より短く設定され、
キー等の手動操作によるエンジン始動を第２の始動装置により実施し、その後、エンジン自動停止状態から第１の始動装置によりエンジンを再始動させる場合に、手動操作によりエンジン始動を実施した時に要するエンジン始動時間を回転加速度判定時間を求める時の第２の始動時間として用いることを特徴とする。
【００２３】
この構成では、第２の始動装置によるエンジン始動時間を予め設定された時間に固定することなく、実際に第２の始動装置によりエンジン始動を行った場合に要した時間を第２の始動時間として設定できるので、車両の経時変化等にも対応でき、現在のエンジン状態や第２の始動装置によるエンジン始動時間の変化等に応じて適切に回転加速度判定時間を求めることができる。
【００２４】
（請求項７の発明）
請求項１〜５に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
エンジン始動後、所定の停止条件が成立した時にエンジンを自動停止させ、そのエンジン自動停止状態から所定の始動条件が成立した時にエンジンを再始動させるエンジン自動停止・始動装置を備え、
第１の始動装置を ON してからエンジンが始動するまでにドライバが許容できる時間を始動応答許容時間と呼び、
第１の始動装置を ON してから異常の有無を判定するまでに要する時間を回転加速度判定時間と呼び、
第２の始動装置によりエンジンを始動させた場合に、第２の始動装置を ON してからエンジンが始動するまでに要する時間を第２の始動時間と呼ぶ時に、
回転加速度判定時間は、始動応答許容時間から第２の始動時間を減算して求められる時間より短く設定され、
エンジン自動停止状態から第１の始動装置によりエンジンを再始動させる時に、ドライバがブレーキペダルを緩めてからアクセルペダルを踏み込むまでの時間を学習し、その学習値から始動応答許容時間が設定されることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、個々のドライバに合わせて始動応答許容時間を設定できるので、ブレーキペダルからアクセルペダルに踏み替えた時に、従来車（一般的なＡＴ車）と変わりなく加速が得られる。これにより、エンジン始動時にドライバのフィーリングが損なわれることがなく、ドライバに合った始動応答性を実現できる。
【００２６】
（請求項８の発明）
本発明は、直流電動機を有し、この直流電動機の回転力をエンジンに伝達して該エンジンを始動するエンジン始動装置と、直流電動機の電動機コイルに流れる界磁電流を制御して直流電動機の出力特性を可変する電動機制御手段とを備えたエンジン始動システムであって、
電動機制御手段は、直流電動機を高速回転型の出力特性に制御してエンジンの始動を行い、そのエンジン始動時のエンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、直流電動機を高速回転型の出力特性から高トルク型の出力特性に切り替えて制御することを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、直流電動機の出力特性を高速回転型に制御してエンジン始動を行った時に、エンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、エンジン始動に何らかの不具合が生じていると判断して、直流電動機の出力特性を高トルク型に切り替えてエンジン始動を行うことができる。これにより、迅速なエンジン始動が可能となる。
【００２８】
（請求項９の発明）
本発明は、分巻コイルを有する分巻式の直流電動機を有し、この直流電動機の回転力をエンジンに伝達して該エンジンを始動するエンジン始動装置と、分巻コイルに流れる界磁電流を制御して直流電動機の出力特性を可変する電動機制御手段とを備えたエンジン始動システムであって、
電動機制御手段は、直流電動機を高速回転型の出力特性に制御してエンジンの始動を行い、そのエンジン始動時のエンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、直流電動機を高速回転型の出力特性から高トルク型の出力特性に切り替えて制御することを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、直流電動機の出力特性を高速回転型に制御してエンジン始動を行った時に、エンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、エンジン始動に何らかの不具合が生じていると判断して、直流電動機の出力特性を高トルク型に切り替えてエンジン始動を行うことができる。これにより、迅速なエンジン始動が可能となる。
【００３０】
（請求項１０の発明）
本発明は、直巻コイルと分巻コイルとを有する複巻式の直流電動機を有し、この直流電動機の回転力をエンジンに伝達して該エンジンを始動するエンジン始動装置と、分巻コイルに流れる界磁電流を制御して直流電動機の出力特性を可変する電動機制御手段とを備えたエンジン始動システムであって、
電動機制御手段は、直流電動機を高速回転型の出力特性に制御してエンジンの始動を行い、そのエンジン始動時のエンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、直流電動機を高速回転型の出力特性から高トルク型の出力特性に切り替えて制御することを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、直流電動機の出力特性を高速回転型に制御してエンジン始動を行った時に、エンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、エンジン始動に何らかの不具合が生じていると判断して、直流電動機の出力特性を高トルク型に切り替えてエンジン始動を行うことができる。これにより、迅速なエンジン始動が可能となる。
【００３２】
（請求項１１の発明）
請求項８〜１０に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
所定のエンジン回転加速度を判定値として記憶するマップを有し、このマップには、判定値を可変するパラメータとして、外気温、エンジン温度、直流電動機の温度、エンジンにより駆動される補機の負荷状態、バッテリ状態のいずれか一つ又は複数の組合せから成る条件が設定されていることを特徴とする。
この場合、エンジン始動時の回転加速度に影響を与える要因（外気温、エンジン温度、直流電動機の温度、エンジンにより駆動される補機の負荷状態、バッテリ状態）に応じて判定値を可変するので、異常の有無を的確に判定できる。
【００３３】
（請求項１２の発明）
請求項８〜１０に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
所定のエンジン回転加速度は、直流電動機の出力特性とエンジン始動時の負荷特性とから算出されることを特徴とする。
この場合、直流電動機の出力特性及びエンジン始動時の負荷特性が変化しても、それに応じて所定のエンジン回転加速度を変更できるので、異常の有無を的確に判定できる。また、この方法によれば、マップを持たなくても良いので、制御装置のメモリを減らすことが可能となる。
【００３４】
（請求項１３の発明）
請求項８〜１２に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
電動機制御手段は、直流電動機の出力特性を切り替える際に、連続的に切り替えることを特徴とする。
これにより、直流電動機の出力特性が切り替わる時の過渡的なショック、ストレスを低減できる。
【００３５】
（請求項１４の発明）
請求項８〜１３に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
エンジン始動装置とは別にエンジンの始動を行うことができる第２の始動装置を搭載し、直流電動機を高速回転型の出力特性から高トルク型の出力特性に切り替えてエンジン始動を行った時に、エンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、エンジン始動装置から第２の始動装置に切り替えてエンジン始動を行うことを特徴とする。
これにより、エンジン始動装置によるエンジン始動が不調の時は、速やかに第２の始動装置に切り替えてエンジン始動を行うことができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１はエンジン始動システム（以下、本システムと呼ぶ）の全体図である。
本システムは、エンジン１を始動するための二つの始動装置と、エンジン１の運転状態を制御するエンジンＥＣＵ２、及びエンジン１の自動停止・再始動を制御するアイドルストップＥＣＵ３を備える。
【００３７】
二つの始動装置は、通常のエンジン始動時に使用されるベルト式スタータ４と、低温時の始動またはベルト式スタータ４によるエンジン始動に何らかの異常（例えばベルト式スタータ４の故障、エンジン１の不調、ベルト切れ等）が生じた場合に使用されるギヤ式スタータ５とが設けられている。なお、二つの始動装置は、エンジン１を始動させるだけでなく、発電機能を有するモータジェネレータを使用することも可能である。
【００３８】
ベルト式スタータ４は、自身の出力軸に取り付けられたプーリ６とエンジン１のクランクプーリ７とがベルト８によって連結され、そのベルト８を介してクランクプーリ７にスタータ回転力を伝達してエンジン始動を行う方式である。
なお、エンジン１の周辺には、同一のベルト８を介してエンジン１から動力が伝達されて作動する補機９（オルタネータ、エアコン用コンプレッサ、ウォータポンプ等）が設置されている。
ギヤ式スタータ５は、自動車用のエンジン始動装置として一般的なピニオンギヤ（図示しない）を有するもので、このピニオンギヤをエンジン１のリングギヤに噛み合わせてエンジン始動を行う周知な方式である。
【００３９】
エンジンＥＣＵ２は、吸入空気量とエンジン回転速度およびエンジン冷却水温等の信号からエンジン１に最適な空燃比となるように燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転速度と負荷状態を示す信号から最適な点火時期を決定し、その結果に基づいてＥＦＩ１０（電子制御式燃料噴射装置）を電子制御する。
なお、エンジンＥＣＵ２には、エンジン１の運転状態やバッテリ状態及び外気温等を検出する各種センサ（図示しない）が接続され、これらのセンサからエンジン制御に必要な各種情報（車速、エンジン回転角信号、アクセル開度、エンジン冷却水温、バッテリ状態、外気温等）が入力される。
【００４０】
アイドルストップＥＣＵ３は、以下に説明するアイドルストップ制御を実施すると共に、ベルト式スタータ４によるエンジン始動に何らかの異常が検出された場合に、ベルト式スタータ４からギヤ式スタータ５に切り替えてエンジン始動を行う。
アイドルストップ制御とは、例えば交差点等で車両が停止した時にエンジン１を自動停止させ、その後、所定の始動条件が成立した時にエンジン１を再始動させる制御であり、エンジン停止条件が成立すると、アイドルストップＥＣＵ３からエンジンＥＣＵ２にエンジン停止信号（燃料カット信号及び点火カット信号）が出力され、エンジン始動条件が成立すると、アイドルストップＥＣＵ３からエンジンＥＣＵ２にエンジン始動信号（燃料噴射信号と点火信号）が出力される。
【００４１】
次に、本発明に係わるエンジン始動時のスタータ制御について説明する。
図２はスタータ制御の処理手順を示すフローチャートである。
Step10…始動信号が検出されたか否かを判定する。この判定は、エンジンＥＣＵ２にて行われる。なお、始動信号は、キースイッチのON信号、またはアイドルストップ制御時の再始動信号である。この判定結果がYES の時（始動信号が検出された場合）は、次のStep20へ進む。
Step20…アイドルストップＥＣＵ３よりベルト式スタータ４をONする。
【００４２】
Step30…エンジン回転加速度を算出する。このエンジン回転加速度は、回転速度センサ（図示しない）で検出されるエンジン回転速度を微分して求めることができる。なお、回転速度センサで検出されるエンジン回転速度は、クランク軸、ドライブシャフト、車輪、ミッションの何れかの回転速度である。
【００４３】
Step40…ベルト式スタータ４によるエンジン始動に何らかの異常が有るか否かをエンジン回転加速度に基づいて判定する。具体的には、例えば図３に示す様に、エンジン始動時のエンジン回転加速度α′が所定のエンジン回転加速度αに達したか否かを判定する。
なお、エンジン始動時のエンジン回転加速度α′は、ベルト式スタータ４をONした後、連続的に算出しても良いが、ベルト式スタータ４をONしてから所定時間経過後のエンジン回転速度から求めても良い。この判定結果がYES の時（所定のエンジン回転加速度αに達しない場合）は、次のStep50へ進む。
【００４４】
Step50…ベルト式スタータ４からギヤ式スタータ５に切り替える。
この時、アイドルストップＥＣＵ３は、ベルト式スタータ４をOFF するタイミングとギヤ式スタータ５をONするタイミングとを以下の様に制御することができる。
▲１▼ベルト式スタータ４をOFF すると同時にギヤ式スタータ５をONする（図３参照）。
【００４５】
▲２▼ベルト式スタータ４をOFF する前にギヤ式スタータ５をONする（図４参照）。
▲３▼ベルト式スタータ４をOFF してから所定時間後にギヤ式スタータ５をONする（図５参照）。
▲４▼ベルト式スタータ４をOFF した後、エンジン回転速度が所定値以下、もしくはゼロとなった時にギヤ式スタータ５をONする（図６参照）。
【００４６】
（第１実施例の効果）
本実施例のエンジン始動システムでは、ベルト式スタータ４によるエンジン始動に何らかの異常がある場合に、速やかにギヤ式スタータ５に切り替えてエンジン始動を行うことができる。つまり、異常の有無を時間的要素（エンジン始動時のエンジン回転加速度α′）に基づいて判定しているので、異常の有無を早期に検出することが可能であり、エンジン１の始動応答性を確保できる。その結果、ベルト式スタータ４によるエンジン始動に何らかの異常が発生しても、ギヤ式スタータ５により迅速なエンジン始動を行うことができるため、ドライバのフィーリングが損なわれることはない。
【００４７】
なお、ベルト式スタータ４によるエンジン始動に何らかの異常が発生した場合に、ベルト式スタータ４をOFF するタイミングとギヤ式スタータ５をONするタイミングとを上記の如く▲１▼〜▲４▼の様に制御した場合の効果として、
▲１▼では、ベルト式スタータ４に異常がある場合（例えば漏電等によりモータに異常がある場合）に、ベルト式スタータ４をOFF すると同時にギヤ式スタータ５をONすることでバッテリパワーをできるだけ有効に用いることができる。
【００４８】
▲２▼では、ベルト式スタータ４には何ら異常がなく、補機９の負荷が高いことにより所定のエンジン回転加速度αが得られない場合には、二つのスタータに同時通電する時間帯を設定することで始動トルクを有効に利用することができる。
▲３▼では、エンジン回転中（もしくは高速回転中）のピニオンギヤの飛び込みを防止でき、ギヤの破損や過大な衝撃を防止できる。
▲４▼では、▲３▼の場合と同様、エンジン回転中（もしくは高速回転中）のピニオンギヤの飛び込みを防止できる。
【００４９】
エンジンＥＣＵ２あるいはアイドルストップＥＣＵ３は、異常の有無を判定するための所定の回転加速度αを判定値として記憶するマップを具備し、このマップからパラメータに応じて判定値を求めても良い。判定値を可変するパラメータとしては、外気温、エンジン温度、ベルト式スタータ４の温度、補機９の負荷状態、バッテリ状態のいずれか一つ又は複数の組合せから成る条件が設定される。これにより、エンジン始動時の回転加速度α′に影響を与える要因（外気温、エンジン温度、ベルト式スタータ４の温度、補機９の負荷状態、バッテリ状態）に応じて判定値を変更できるので、より的確に異常の有無を判定することができる。
【００５０】
所定のエンジン回転加速度αは、ベルト式スタータ４の出力特性とエンジン始動時の負荷特性とから算出しても良い。この場合、ベルト式スタータ４の出力特性及びエンジン始動時の負荷特性が変化しても、それに応じて所定のエンジン回転加速度α（判定値）を変更できるので、より的確に異常の有無を判定できる。なお、ベルト式スタータ４の出力特性は、ベルト式スタータ４の温度及びバッテリ状態から求めることができ、エンジン始動時の負荷特性は、エンジン温度と補機９の負荷状態及び慣性負荷から求めることができる。
【００５１】
また、エンジン回転加速度α′を求める際に使用される回転速度センサは、既存のクランク角センサを用いても良いが、エンジン１に連結されてエンジン１と同期して回転し、且つエンジン１より高速で回転する補機９（例えばベルト式スタータ４、オルタネータ、ウォータポンプ等）の回転速度を検出するセンサを使用することもできる。この場合、既存のクランク角センサと同等の分解能を有する回転速度センサであれば、精度良く補機９の回転速度を検出することができるので、クランク角センサでは検出できない低回転速度域（例えば200rpm以下）にも対応できるので、異常の有無をより早期に検出することが可能である。
【００５２】
（第２実施例）
図７はベルト式スタータ４の電気回路図である。
本実施例は、ベルト式スタータ４の電気回路に電流抑止手段１１を有する場合の一例である。
スタータ４の電気回路に電流抑止手段１１を有する場合は、スタータ４の起動電流が低減するため、その分、スタータモータのパワーが抑えられ、それが原因でエンジン始動時に所定のエンジン回転加速度αが得られない可能性がある。
そこで、エンジン始動時に所定のエンジン回転加速度αが得られない場合には、先ず電流抑止手段１１をOFF してスタータ４の起動電流を増大させ、それでも所定のエンジン回転加速度αが得られない場合に、ベルト式スタータ４からギヤ式スタータ５に切り替えることにする。
【００５３】
電流抑止手段１１のON/OFF制御は、例えば図７に示す回路構成において、リレースイッチ１２を介して切り換えることができる。
図７に示す回路は、リレースイッチ１２をOFF すると電流抑止手段（抵抗）１１がONし、リレースイッチ１２をONすると電流抑止手段（抵抗）１１がOFF する。
【００５４】
本実施例の構成によれば、電流抑止手段１１によりスタータ４の起動電流が低減した結果、所定のエンジン回転加速度αが得られない場合には、図８に示す様に、電流抑止手段１１をOFF することで所定のエンジン回転加速度αを達成することができる。
また、電流抑止手段１１をOFF しても所定のエンジン回転加速度αが得られない場合には、図９に示す様に、ベルト式スタータ４からギヤ式スタータ５に切り替えてエンジン始動を行うことができる。
【００５５】
（第３実施例）
図１０はエンジン回転速度の挙動を示すグラフである。
本実施例は、ベルト式スタータ４をONしてから異常の有無を判定するまでに要する時間（回転加速度判定時間と呼ぶ）を設定する一例である。
回転加速度判定時間ｔは、以下の始動応答許容時間taと第２の始動時間tbとに基づいて設定される（図１１参照）。
始動応答許容時間ta：ベルト式スタータ４をONしてからエンジン１が始動するまでにドライバが許容できる時間。
第２の始動時間tb：ギヤ式スタータ５によりエンジン１を始動させた場合に、ギヤ式スタータ５をONしてからエンジン１が始動するまでに要する時間。
ｔ＜ta−tb
【００５６】
本実施例では、ベルト式スタータ４によるエンジン始動に何らかの異常が発生してベルト式スタータ４からギヤ式スタータ５に切り替えてエンジン始動を行う場合、ドライバが許容できる始動応答許容時間ta以内にエンジン１を始動できる。つまり、ベルト式スタータ４によりエンジン始動を行う際に、回転加速度判定時間ｔを上記の如く設定することで速やかに異常の有無を判定することができるため、ベルト式スタータ４からギヤ式スタータ５に切り替えた場合でも、迅速な始動応答性が確保され、ドライバにとってフィーリングの良いエンジン始動を実現できる。
【００５７】
なお、本実施例の場合、キー操作によるエンジン始動をギヤ式スタータ５により実施し、その時に要するエンジン始動時間を回転加速度判定時間ｔを求める時の第２の始動時間tbとして用いても良い。
この場合、実際のギヤ式スタータ５によるエンジン始動に要した時間を第２の始動時間tbとして設定するので、車両の経時変化等にも対応でき、現在のエンジン状態やギヤ式スタータ５によるエンジン始動時間の変化等に応じて適切に回転加速度判定時間ｔを求めることができる。
【００５８】
また、本実施例の場合、エンジン自動停止状態からベルト式スタータ４によりエンジン１を再始動させる時に、ドライバがブレーキペダルを緩めてからアクセルペダルを踏み込むまでの時間を学習し、その学習値から始動応答許容時間ｔを設定しても良い。
この場合、個々のドライバに合わせて始動応答許容時間ｔを設定できるので、ブレーキペダルからアクセルペダルに踏み替えた時に、従来車（一般的なＡＴ車）と変わりなく加速が得られる。これにより、エンジン始動時にドライバのフィーリングが損なわれることがなく、ドライバに合った始動応答性を実現できる。
【００５９】
（変形例）
第１実施例では、アイドルストップ制御を実施する車両に本発明を適用したが、アイドルストップを行わない通常の車両に適用することも可能である。また、ベルト式スタータ４をギヤ式スタータ５より優先して使用しているが、ギヤ式スタータ５をベルト式スタータ４より優先して使用しても良い。
【００６０】
本発明の始動装置は、エンジン１の始動のみを行うスタータに限定されるものではなく、第１実施例中にも記載した様に、発電機能を有するモータジェネレータ等を使用することも可能である。
また、スタータを使用する場合でも、ベルト式スタータ４とギヤ式スタータ５の組み合わせである必要はなく、例えば二つのベルト式スタータ４、もしくは二つのギヤ式スタータ５を使用しても良い。
【００６１】
（第４実施例）
図１２はエンジン始動システム（本システムと呼ぶ）の構成図である。
本システムは、エンジン１を始動するためのスタータ１５（請求項１４に記載したエンジン始動装置）と、エンジン１の運転状態を制御するエンジンＥＣＵ２（第１実施例と同じ）、及びスタータ１５の出力特性を制御する始動制御ＥＣＵ１６等を備える。なお、第１実施例と同じ働きを有するエンジンＥＣＵ２及びエンジン１の周辺に設置される補機９の説明は省略する。
【００６２】
スタータ１５は、分巻式の直流電動機を有し、この直流電動機の回転出力をピニオンギヤからリングギヤに伝達してエンジン１をクランキングさせるギヤ式スタータである。
直流電動機は、図１３に示す様に、図示しない電機子コイルを具備する電機子１７と、下記の通電回路１８に接続された分巻コイル１９とを有する。この直流電動機は、キースイッチ２０の投入（ST位置）により、スタータリレー２１及び電磁スイッチ２２を介して車載バッテリ２３より通電される。
【００６３】
通電回路１８は、４個の制御素子２４（例えばMOS-FET ）をブリッジ接続して構成され、一方の入力端子１８ａが電磁スイッチ２２を介して車載バッテリ２３のプラス端子に接続され、他方の入力端子１８ｂが接地されている。
始動制御ＥＣＵ１６は、通電回路１８を介して分巻コイル１９に流れる界磁電流を制御する。具体的には、通電回路１８の各制御素子２４に対するデューティ比に応じて分巻コイル１９に流れる電流量を制御する。その結果、図１４に示す様に、界磁電流が小さくなる程、高速回転型の出力特性が得られ、界磁電流が大きくなる程、高トルク型の出力特性が得られる。
【００６４】
次に、本システムの作動を図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。 Step10…始動要求の有無を判定する。この判定は、エンジンＥＣＵ２にて行われる。なお、始動要求の有無は、例えばキースイッチ２０のON信号に基づいて判定される。この判定結果がYES の時は、次のStep20へ進む。
Step20…エンジン温度（例えばエンジン冷却水の温度Tw）が、所定の温度範囲（ｘ＜Tw＜ｙ）に入るか否かを判定する。判定結果がYES の時は、次のStep30へ進み、判定結果がNOの時はStep60へ進む。なお、エンジン温度の代わりに、外気温やスタータ１５（直流電動機）の温度に基づいて判定することも可能である。
【００６５】
Step30…スタータ１５（直流電動機）の出力特性を高速回転型に制御してエンジン始動を行う。具体的には、通電回路１８を介して直流電動機の分巻コイル１９に流れる界磁電流を小さくする（または０にする）。
Step40…エンジン回転加速度を算出する。このエンジン回転加速度は、回転速度センサ（図示しない）で検出されるエンジン回転速度を微分して求めることができる。なお、回転速度センサで検出されるエンジン回転速度は、クランク軸、ドライブシャフト、車輪、ミッションの何れかの回転速度である。
【００６６】
Step50…エンジン始動に何らかの異常が有るか否かをエンジン回転加速度に基づいて判定する。具体的には、例えば図１６（ｂ）に示す様に、エンジン始動時のエンジン回転加速度α′が所定のエンジン回転加速度αに達したか否かを判定する。この判定結果がNOの時（異常無し）は、本処理を終了し、判定結果がYES の時（異常有り：所定のエンジン回転加速度αに達しない場合）は、Step60へ進む。
なお、エンジン始動時のエンジン回転加速度α′は、スタータ１５を起動した後、連続的に算出しても良いが、スタータ１５を起動してから所定時間経過後のエンジン回転速度から求めても良い。
【００６７】
Step60…スタータ１５（直流電動機）の出力特性を高トルク型に切り替えてエンジン始動を行う（図１６（ａ）参照）。具体的には、通電回路１８を介して直流電動機の分巻コイル１９に流れる界磁電流を大きくする。この場合、スタータ１５の出力特性が急激に変化することによるショックを防止するために、通電回路１８の各制御素子２４に対するデューティ比を徐々に大きくしながら高速回転型から高トルク型へ連続的に切り替えても良い。
【００６８】
（第４実施例の効果）
本システムでは、エンジン温度が所定の温度範囲に入る時に、スタータ１５の出力特性を高速回転型にして、エンジン１を高速回転で駆動することにより、迅速にエンジン１を始動でき、エミッションの低減を図ることが可能となる。
また、エンジン温度が所定の温度範囲から外れる場合は、エンジン駆動トルクが上昇する（低温時はエンジンオイルの粘度が大きくなり、高温時はシリンダの気密性が上昇することにより、各々エンジン駆動トルクが上昇する）ため、スタータ１５の出力特性を高速回転型から高トルク型に切り替えることで、速やかに、且つ確実にエンジン１を始動させることができる。
【００６９】
また、実際にはエンジン温度が所定の温度範囲から外れているにも係わらず、温度センサの故障等により、所定の温度範囲に入ると判定された場合（Step20の判定結果がYES ）は、上記の理由によりエンジン駆動トルクが上昇しているため、エンジン１を始動できないことがある。そこで、スタータ１５の出力特性を高速回転型に制御してエンジン始動を行った時に、エンジン回転加速度α′が所定のエンジン回転加速度αに達しない場合は、エンジン始動が困難であると判断して、スタータ１５の出力特性を高速回転型から高トルク型に切り替えることにより、早期のエンジン始動が可能となる。
【００７０】
（第５実施例）
図１７はエンジン始動システム（本システムと呼ぶ）の構成図である。
本システムは、第４実施例と比較して、スタータ１５（請求項１５に記載したエンジン始動装置）に使用される直流電動機の構成が異なる。
直流電動機は、図１７に示す様に、電機子１７と直列に接続された直巻コイル２５と、通電回路１８に接続された分巻コイル１９とを有する複巻式である。
始動制御ＥＣＵ１６は、通電回路１８の各制御素子２４に対するデューティ比に応じて分巻コイル１９に流れる電流量及び電流方向を制御する。
本実施例においても、第４実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
（第６実施例）
本実施例は、例えば交差点等で自動車が停止した時に、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車両において、自動停止後にエンジン１を再始動させる時の一例を説明する。
本システムの構成は、第４及び第５実施例に記載した始動制御ＥＣＵ１６の代わりに、エンジン１の自動停止・再始動を制御するアイドルストップＥＣＵ（図１２参照）を備えるもので、その他は第４または第５実施例と同じである。
【００７２】
本システムの作動を図１８に示すフローチャートに基づいて説明する。
Step10…始動要求の有無を判定する。この場合、キースイッチ２０（図１３参照）の投入による始動要求と、アイドルストップ制御によるエンジン自動停止後の再始動要求とがある。
Step20…始動要求がエコラン始動（アイドルストップ制御による再始動）か否かを判定する。判定結果がYES の時（エコラン始動）は、次のStep30へ進み、判定結果がNOの時（キースイッチ２０の投入による始動）はStep60へ進む。
【００７３】
Step30…スタータ１５（直流電動機）の出力特性を高速回転型に制御してエンジン始動を行う。
Step40…エンジン回転加速度を算出する。
Step50…エンジン始動に何らかの異常が有るか否かをエンジン回転加速度に基づいて判定する。この判定結果がNOの時（異常無し）は、本処理を終了し、判定結果がYES の時（異常有り）は、Step60へ進む。
【００７４】
Step60…スタータ１５（直流電動機）の出力特性を高トルク型に切り替えてエンジン始動を行う。なお、このStep60では、第４実施例の場合と同様に、スタータ１５の出力特性が急激に変化することによるショックを防止するために、通電回路１８の各制御素子２４に対するデューティ比を徐々に大きくしながら高速回転型から高トルク型へ連続的に切り替えても良い。
【００７５】
（第６実施例の効果）
本システムでは、エコラン始動を行う場合は、既にエンジン１が温まっている（エンジン駆動トルクが低い）ので、スタータ１５の出力特性を高速回転型としてエンジン始動を行うことにより、ドライバのフィーリングが損なわれることがなく、短時間でのエンジン始動が可能となる。
また、キースイッチ２０の投入によりエンジン始動を行う場合は、エンジン１の駆動トルクが大きいため、最初からスタータ１５の出力特性を高トルク型に切り替えることにより、確実なエンジン始動を行うことができる。
【００７６】
更に、エコラン始動において、スタータ１５の出力特性を高速回転型に制御してエンジン始動を行った時に、エンジン回転加速度α′が所定のエンジン回転加速度αに達しない場合は、エンジン始動が困難であると判断して、スタータ１５の出力特性を高速回転型から高トルク型に切り替えることにより、早期のエンジン始動が可能となる。
【００７７】
（第７実施例）
本実施例は、請求項１９に記載した発明の一実施例であり、第４または第５実施例にて説明したスタータ１５（第１のスタータ１５と呼ぶ）とは別に第２のスタータ（本発明の第２の始動装置：図示せず）を搭載し、第１のスタータ１５によるエンジン始動が不調な時に、第２のスタータに切り替えてエンジン始動を行うものである。
【００７８】
本システムの作動を図１９に示すフローチャートに基づいて説明する。
Step10〜60までは第６実施例と同じである。
Step70…Step60を実行した後、再度エンジン回転加速度を算出する。
Step80…第１のスタータ１５によるエンジン始動に何らかの異常が有るか否かをStep70で算出したエンジン回転加速度に基づいて判定する。この判定結果がNOの時（異常無し）は、本処理を終了し、判定結果がYES の時（異常有り）は、Step90へ進む。
Step90…第１のスタータ１５から第２のスタータに切り替えてエンジン始動を行う。
【００７９】
（第７実施例の効果）
本実施例では、エコラン始動時に第１のスタータ１５によるエンジン始動が不調な場合（異常がある場合）でも、第１のスタータ１５から第２のスタータに切り替えてエンジン始動を行うことができる。また、第１のスタータ１５によりエンジン始動を行う時に、エンジン回転加速度を指標として異常の有無を判断しているので、異常の有無を早期に検出することができる。その結果、第１のスタータ１５によるエンジン始動に異常が有る場合でも、速やかに第２のスタータに切り替えてエンジン１を始動させることができるので、エンジン１の始動応答性が大きく低下することはなく、ドライバのフィーリングが損なわれることもない。
【００８０】
なお、上記の第４〜第６実施例において、エンジンＥＣＵ２または始動制御ＥＣＵ１６及びアイドルストップＥＣＵは、異常の有無を判定するための所定の回転加速度αを判定値として記憶するマップを具備し、このマップからパラメータに応じて判定値を求めても良い。判定値を可変するパラメータとしては、外気温、エンジン温度、スタータ１５の温度、補機９の負荷状態、バッテリ状態のいずれか一つ又は複数の組合せから成る条件が設定される。これにより、エンジン始動時の回転加速度α′に影響を与える要因（外気温、エンジン温度、スタータ１５の温度、補機９の負荷状態、バッテリ状態）に応じて判定値を変更できるので、より的確に異常の有無を判定することができる。
【００８１】
所定のエンジン回転加速度αは、スタータ１５の出力特性とエンジン始動時の負荷特性とから算出しても良い。この場合、スタータ１５の出力特性及びエンジン始動時の負荷特性が変化しても、それに応じて所定のエンジン回転加速度α（判定値）を変更できるので、より的確に異常の有無を判定できる。なお、スタータ１５の出力特性は、スタータ１５の温度及びバッテリ状態から求めることができ、エンジン始動時の負荷特性は、エンジン温度と補機９の負荷状態及び慣性負荷から求めることができる。
【００８２】
また、エンジン回転加速度α′を求める際に使用される回転速度センサは、既存のクランク角センサを用いても良いが、エンジン１と同期して回転し、且つエンジン１より高速で回転する補機９（例えば、オルタネータ、ウォータポンプ等）の回転速度を検出するセンサを使用することもできる。この場合、既存のクランク角センサと同等の分解能を有する回転速度センサであれば、精度良く補機９の回転速度を検出することができるので、クランク角センサでは検出できない低回転速度域（例えば200rpm以下）にも対応できるので、異常の有無をより早期に検出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 エンジン始動システムの全体図である。
【図２】 エンジン始動時の制御内容を示すフローチャートである。
【図３】 エンジン始動時のスタータ制御に係わるタイムチャートおよびエンジン回転速度の挙動を示すグラフである（第１実施例）。
【図４】 エンジン始動時のスタータ制御に係わるタイムチャートおよびエンジン回転速度の挙動を示すグラフである（第１実施例）。
【図５】 エンジン始動時のスタータ制御に係わるタイムチャートおよびエンジン回転速度の挙動を示すグラフである（第１実施例）。
【図６】 エンジン始動時のスタータ制御に係わるタイムチャートおよびエンジン回転速度の挙動を示すグラフである（第１実施例）。
【図７】 ベルト式スタータの電気回路図である（第２実施例）。
【図８】 エンジン始動時のスタータ制御に係わるタイムチャートおよびエンジン回転速度の挙動を示すグラフである（第２実施例）。
【図９】 エンジン始動時のスタータ制御に係わるタイムチャートおよびエンジン回転速度の挙動を示すグラフである（第２実施例）。
【図１０】 エンジン回転速度の挙動を示すグラフである（第３実施例）。
【図１１】 回転加速度判定時間の説明図である（第３実施例）。
【図１２】 エンジン始動システムの構成図である（第４実施例）。
【図１３】 エンジン始動システムの電気回路図である（第４実施例）。
【図１４】 スタータの出力特性図（トルク−回転速度特性）である。
【図１５】 エンジン始動時の制御内容を示すフローチャートである（第４実施例）。
【図１６】 エンジン始動時のスタータ制御に係わるタイムチャートおよびエンジン回転速度の挙動を示すグラフである（第４実施例）。
【図１７】 エンジン始動システムの電気回路図である（第５実施例）。
【図１８】 エンジン始動時の制御内容を示すフローチャートである（第６実施例）。
【図１９】 エンジン始動時の制御内容を示すフローチャートである（第７実施例）。
【符号の説明】
１ エンジン
２ エンジンＥＣＵ（異常判定手段）
３ アイドルストップＥＣＵ（第１実施例）
４ ベルト式スタータ（第１の始動装置）
５ ギヤ式スタータ（第２の始動装置）
９ 補機
１１ 電流抑止手段
１５ スタータ（エンジン始動装置：第４〜７実施例）
１６ 始動制御ＥＣＵ（電動機制御手段）
１９ 分巻コイル
２５ 直巻コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine start system having two start devices for starting an engine, and an engine start system for starting an engine by switching output characteristics.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for the purpose of improving fuel consumption or exhaust emission, an idle stop system that automatically stops an engine when an automobile stops at an intersection or the like has been gradually adopted. This idle stop system is equipped with two starters (for example, a gear type starter and a belt type starter), and starts the engine by using two starters separately at the first (first) start and at the restart after the idle stop. The technique to perform is proposed (for example, refer patent document 1, patent document 2, patent document 3).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-136508
[Patent Document 2]
JP 2001-159385 A
[Patent Document 3]
JP 2001-165019
[0004]
A general gear type starter as an engine starting device engages a pinion gear with a ring gear to perform power transmission, so that noise is inevitably generated.
On the other hand, since the belt type starter is restricted by the pulley ratio (the pulley ratio cannot be extremely increased), it is difficult to obtain a large reduction ratio like the gear type starter, and the transmission torque becomes small.
Therefore, the two starters can be used by using a gear starter at the first start (the driver manually operates the key, etc. to turn on the gear starter), and when restarting after an idle stop. It is desirable to use
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when starting the engine with the starter, for the driver's feeling, the start responsiveness from when the starter is turned on to when the engine is actually started (after cranking is completed and complete explosion) is important. That is, prompt engine start is desired. However, in the conventional engine starting system, if any abnormality (for example, starter failure, engine malfunction, etc.) is detected when starting the engine with one starter (for example, gear type starter), the other starter (belt type) It is only described that the engine is started by switching to a starter), and there is no mention of how to detect an abnormality at an early stage from the viewpoint of ensuring start-up response.
[0006]
For this reason, when any abnormality is detected at the time of starting the engine, it is difficult to start the engine quickly, and there is a problem that the feeling of the driver with respect to the start response is deteriorated.
The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to improve the feeling of the driver by detecting the abnormality at an early stage and responding to the abnormality when there is any abnormality at the time of engine start. It is to provide an engine start system that can be realized.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  (Claims1Invention)
  A first starter and a second starter for starting the engine;
  An engine start system that switches to the second start device and starts the engine when there is some abnormality in the engine start by the first start device,
  It has an abnormality determination means for determining the presence or absence of abnormality based on a temporal element, and this abnormality determination means, when the engine rotation acceleration at the time of engine start by the first starter does not reach a predetermined engine rotation acceleration, It is determined that there is some abnormality in the engine start by the first starter,A map for storing a predetermined engine rotational acceleration as a determination value is included. In this map, as a parameter for changing the determination value, the outside air temperature, the engine temperature, the temperature of the first starter, and an auxiliary machine driven by the engine The condition which consists of any one or some combination of the said load state and a battery state is set, It is characterized by the above-mentioned.
  According to this configuration, since the temporal element is adopted in the abnormality determination means, it is possible to detect the presence or absence of abnormality at an early stage.
  Further, since the abnormality determination means detects the presence or absence of abnormality based on the engine rotational acceleration, all the elements (first starter, power transmission means, engine, battery, etc.) required to achieve the predetermined engine rotational acceleration are detected. It is possible to detect an influence of a malfunction related to an auxiliary machine or the like as an abnormality.
  Further, the determination value is varied according to factors that influence the rotational acceleration at the time of engine start (outside air temperature, engine temperature, temperature of the first starter, load state of auxiliary machine driven by the engine, battery state). Therefore, the presence or absence of abnormality can be determined more accurately.
[0010]
  (Claims2Invention)
  A first starter and a second starter for starting the engine;
  An engine start system that switches to the second start device and starts the engine when there is some abnormality in the engine start by the first start device,
  It has an abnormality determination means for determining the presence or absence of abnormality based on a temporal element, and this abnormality determination means, when the engine rotation acceleration at the time of engine start by the first starter does not reach a predetermined engine rotation acceleration, It is determined that there is some abnormality in the engine start by the first starter,The predetermined engine rotational acceleration is calculated from the output characteristic of the first starter and the load characteristic at the time of engine start.
  According to this configuration, since the temporal element is adopted in the abnormality determination means, it is possible to detect the presence or absence of abnormality at an early stage.
  Further, since the abnormality determination means detects the presence or absence of abnormality based on the engine rotational acceleration, all the elements (first starter, power transmission means, engine, battery, etc.) required to achieve the predetermined engine rotational acceleration are detected. It is possible to detect an influence of a malfunction related to an auxiliary machine or the like as an abnormality.
  Furthermore, even if the output characteristics of the first starting device and the load characteristics at the start of the engine change, the predetermined engine rotational acceleration can be changed accordingly, so that it is possible to more accurately determine whether there is an abnormality. Moreover, according to this method, since it is not necessary to have a map, the memory of a control apparatus is not excessively required.
[0016]
  (Claims3Invention)
  Claim1 or 2Described inTIn the engine start system,
  A current suppression means for reducing a starting current when the first starter is turned on;
  If a predetermined engine rotational acceleration cannot be obtained when the engine is started by the first starting device, the current suppressing means is turned off.
  In this configuration, since the starting current of the first starting device is suppressed by the current suppressing means, there is a possibility that a predetermined engine rotational acceleration cannot be obtained when starting the engine. Therefore, when the predetermined engine rotational acceleration cannot be obtained at the time of starting the engine, there is a possibility that the predetermined engine rotational acceleration can be achieved by turning off the current suppressing means.
[0017]
  (Claims4Invention)
  Claim3In the engine starting system described in
  If the predetermined engine rotational acceleration is not reached even when the current suppression means is turned off, the second starting device is switched.
  Since the reduction of the starting current of the first starting device by the current suppressing means is not the cause of the inability to achieve the predetermined engine rotational acceleration, in this case, the engine is quickly switched to the second starting device.
[0018]
  (Claims5Invention)
  Claims 1 to3In any of the engine starting systems described in
  A rotation speed sensor that detects the rotation speed of an auxiliary machine that rotates in synchronization with the engine rotation and that rotates at a higher speed than the engine;
  The abnormality determining means calculates the rotational acceleration of the auxiliary machine from the rotational speed detected by the rotational speed sensor, and determines the presence or absence of abnormality by substituting the rotational acceleration of the auxiliary machine with the engine rotational acceleration at the time of starting the engine. Features.
[0019]
In this case, since the rotation speed of the auxiliary machine rotating at a higher speed than the engine can be detected, for example, if the rotation speed sensor has a resolution equivalent to that of an existing crank angle sensor, the rotation speed of the auxiliary machine can be detected with high accuracy. Can do. As a result, it is possible to cope with a low rotational speed range (for example, 200 rpm or less) that cannot be detected by the crank angle sensor, so that it is possible to detect the presence or absence of abnormality earlier.
[0021]
According to this configuration, when the engine is started by switching from the first starter to the second starter, the engine can be started within the start response allowable time. That is, when the engine is started by the first starter, it is possible to quickly determine whether there is an abnormality by setting the rotational acceleration determination time as described above. As a result, even when the first starter is switched to the second starter, the start responsiveness is ensured, so that the engine can be started with a good feeling for the driver.
[0022]
  (Claims6Invention)
  Claim1-5Described inAnyIn the engine starting system,
  An engine automatic stop / start device that automatically stops the engine when a predetermined stop condition is satisfied after the engine is started, and restarts the engine when the predetermined start condition is satisfied from the engine automatic stop state;
  The first starter ON The time that the driver can tolerate until the engine starts is called the start response allowable time,
  The first starter ON The time required to determine the presence or absence of an abnormality is called the rotational acceleration determination time,
  When the engine is started by the second starter, the second starter ON When the time required for the engine to start is called the second start time,
  The rotational acceleration determination time is set shorter than the time obtained by subtracting the second start time from the start response allowable time,
  The engine required when the engine is started by a manual operation when the engine is manually started by the second starting device such as a key and then the engine is restarted by the first starting device from the engine automatic stop state. The start time is used as a second start time when the rotation acceleration determination time is obtained.
[0023]
In this configuration, the time required when the engine is actually started by the second starting device without fixing the engine starting time by the second starting device to a preset time is set as the second starting time. Since it can be set, it is possible to cope with changes in the vehicle over time and the like, and it is possible to appropriately determine the rotational acceleration determination time in accordance with the current engine state, a change in engine start time by the second starter, and the like.
[0024]
  (Claims7Invention)
  Claim1-5Described inAnyIn the engine starting system,
  An engine automatic stop / start device that automatically stops the engine when a predetermined stop condition is satisfied after the engine is started, and restarts the engine when the predetermined start condition is satisfied from the engine automatic stop state;
  The first starter ON The time that the driver can tolerate until the engine starts is called the start response allowable time,
  The first starter ON The time required to determine the presence or absence of an abnormality is called the rotational acceleration determination time,
  When the engine is started by the second starter, the second starter ON When the time required for the engine to start is called the second start time,
  The rotational acceleration determination time is set shorter than the time obtained by subtracting the second start time from the start response allowable time,
  When the engine is restarted by the first starter from the engine automatic stop state, the time from when the driver releases the brake pedal until the accelerator pedal is depressed is learned, and the start response allowable time is set from the learned value It is characterized by.
[0025]
According to this configuration, the allowable start response time can be set in accordance with each driver, and therefore acceleration can be obtained when the brake pedal is switched from the accelerator pedal to the conventional vehicle (general AT vehicle). As a result, the feeling of the driver is not impaired when the engine is started, and the start response suitable for the driver can be realized.
[0026]
  (Claims8Invention)
  The present invention includes a direct current motor, an engine starter that transmits the rotational force of the direct current motor to the engine to start the engine, and a field current that flows through the motor coil of the direct current motor to control the output of the direct current motor. An engine starting system comprising an electric motor control means for changing characteristics,
  The motor control means starts the engine by controlling the direct current motor to output characteristics of a high speed rotation type. If the engine rotation acceleration at the time of starting the engine does not reach a predetermined engine rotation acceleration, the direct current motor is changed to a high speed rotation type. It is characterized in that control is performed by switching from the output characteristic to the high torque type output characteristic.
[0027]
According to this configuration, when starting the engine by controlling the output characteristics of the DC motor to a high-speed rotation type, if the engine rotational acceleration does not reach the predetermined engine rotational acceleration, there is some problem in engine starting. Therefore, the engine can be started by switching the output characteristics of the DC motor to the high torque type. Thereby, a quick engine start is attained.
[0028]
  (Claims9Invention)
  The present invention has a shunt type DC motor having a shunt coil, an engine starter for transmitting the rotational force of the DC motor to the engine and starting the engine, and a field current flowing in the shunt coil. An engine starting system comprising motor control means for controlling and varying the output characteristics of the DC motor,
  The motor control means starts the engine by controlling the DC motor to output characteristics of a high-speed rotation type, and when the engine rotation acceleration at the time of starting the engine does not reach a predetermined engine rotation acceleration, the DC motor is changed to a high-speed rotation type. This is characterized in that the output characteristics are switched to the high torque type output characteristics.
[0029]
According to this configuration, when starting the engine by controlling the output characteristics of the DC motor to a high-speed rotation type, if the engine rotational acceleration does not reach the predetermined engine rotational acceleration, there is some problem in engine starting. Therefore, the engine can be started by switching the output characteristics of the DC motor to the high torque type. Thereby, a quick engine start is attained.
[0030]
  (Claims10Invention)
  The present invention has a double-winding type DC motor having a series winding coil and a winding coil, an engine starting device for transmitting the rotational force of the DC motor to the engine and starting the engine, and a winding coil An engine starter system including an electric motor control means for controlling a flowing field current and varying an output characteristic of a DC electric motor,
  The motor control means starts the engine by controlling the direct current motor to output characteristics of a high speed rotation type. If the engine rotation acceleration at the time of starting the engine does not reach a predetermined engine rotation acceleration, the direct current motor is changed to a high speed rotation type. This is characterized in that the output characteristics are switched to the high torque type output characteristics.
[0031]
According to this configuration, when starting the engine by controlling the output characteristics of the DC motor to a high-speed rotation type, if the engine rotational acceleration does not reach the predetermined engine rotational acceleration, there is some problem in engine starting. Therefore, the engine can be started by switching the output characteristics of the DC motor to the high torque type. Thereby, a quick engine start is attained.
[0032]
  (Claims11Invention)
  Claim8-10In any of the engine starting systems described in
  It has a map that stores predetermined engine rotation acceleration as a judgment value. This map includes the outside air temperature, the engine temperature, the temperature of the DC motor, and the load state of the auxiliary machine driven by the engine as parameters for changing the judgment value. A condition comprising any one or a combination of battery states is set.
  In this case, since the determination value is varied according to factors (external temperature, engine temperature, DC motor temperature, load state of auxiliary machine driven by the engine, battery state) that affect the rotational acceleration at the time of engine start, The presence or absence of abnormality can be accurately determined.
[0033]
  (Claims12Invention)
  Claim8-10In any of the engine starting systems described in
  The predetermined engine rotational acceleration is calculated from output characteristics of the DC motor and load characteristics at the time of starting the engine.
  In this case, even if the output characteristics of the DC motor and the load characteristics at the start of the engine change, the predetermined engine rotational acceleration can be changed accordingly, so that the presence or absence of an abnormality can be accurately determined. Further, according to this method, since it is not necessary to have a map, the memory of the control device can be reduced.
[0034]
  (Claims13Invention)
  Claim8-12In any of the engine starting systems described in
  The motor control means switches continuously when switching the output characteristics of the DC motor.
  Thereby, the transient shock and stress when the output characteristics of the DC motor are switched can be reduced.
[0035]
  (Claims14Invention)
  Claim8-13In any of the engine starting systems described in
  A second starter that can start the engine separately from the engine starter is installed, and the engine is started when the DC motor is switched from a high speed rotation type output characteristic to a high torque type output characteristic. When the rotational acceleration does not reach a predetermined engine rotational acceleration, the engine is started by switching from the engine starting device to the second starting device.
  As a result, when the engine start by the engine starter is unsuccessful, the engine can be started quickly by switching to the second starter.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall view of an engine start system (hereinafter referred to as the present system).
The system includes two starting devices for starting the engine 1, an engine ECU 2 that controls the operating state of the engine 1, and an idle stop ECU 3 that controls automatic stop / restart of the engine 1.
[0037]
The two starters include a belt type starter 4 that is used at the time of normal engine start, and some abnormality (for example, failure of the belt type starter 4, malfunction of the engine 1, belt) There is provided a gear type starter 5 that is used in the case where a break occurs. Note that the two starters can not only start the engine 1 but also use a motor generator having a power generation function.
[0038]
In the belt type starter 4, a pulley 6 attached to its output shaft and a crank pulley 7 of the engine 1 are connected by a belt 8, and the starter torque is transmitted to the crank pulley 7 via the belt 8 to start the engine. It is a method to perform.
An auxiliary machine 9 (alternator, compressor for air conditioner, water pump, etc.) that operates by transmitting power from the engine 1 through the same belt 8 is installed around the engine 1.
The gear type starter 5 has a general pinion gear (not shown) as an engine starting device for an automobile, and is a well-known method for engaging the pinion gear with the ring gear of the engine 1 and starting the engine.
[0039]
The engine ECU 2 calculates the fuel injection amount so as to obtain an optimal air-fuel ratio for the engine 1 from signals such as the intake air amount, the engine rotation speed, and the engine cooling water temperature, and optimally from the signal indicating the engine rotation speed and the load state. The ignition timing is determined, and the EFI 10 (electronically controlled fuel injection device) is electronically controlled based on the result.
The engine ECU 2 is connected to various sensors (not shown) for detecting the operating state of the engine 1, the battery state, the outside air temperature, and the like, and various information (vehicle speed, engine rotation angle signal) required for engine control from these sensors. , Accelerator opening, engine coolant temperature, battery state, outside air temperature, etc.) are input.
[0040]
The idle stop ECU 3 performs idle stop control described below, and when any abnormality is detected in the engine start by the belt type starter 4, the engine is started by switching from the belt type starter 4 to the gear type starter 5. .
The idle stop control is a control for automatically stopping the engine 1 when the vehicle stops at an intersection, for example, and then restarting the engine 1 when a predetermined start condition is satisfied. When the engine stop signal (fuel cut signal and ignition cut signal) is output from the stop ECU 3 to the engine ECU 2 and the engine start condition is satisfied, the engine start signal (fuel injection signal and ignition signal) is output from the idle stop ECU 3 to the engine ECU 2. The
[0041]
Next, starter control at the time of engine start according to the present invention will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of starter control.
Step 10: It is determined whether or not a start signal is detected. This determination is performed by the engine ECU 2. The start signal is a key switch ON signal or a restart signal during idle stop control. When the determination result is YES (when a start signal is detected), the process proceeds to the next Step 20.
Step 20: The belt type starter 4 is turned on from the idle stop ECU 3.
[0042]
Step30: Calculate the engine rotation acceleration. This engine rotational acceleration can be obtained by differentiating the engine rotational speed detected by a rotational speed sensor (not shown). The engine rotation speed detected by the rotation speed sensor is any of the rotation speed of the crankshaft, drive shaft, wheel, and mission.
[0043]
Step 40 ... It is determined whether there is any abnormality in the engine start by the belt type starter 4 based on the engine rotational acceleration. Specifically, for example, as shown in FIG. 3, it is determined whether or not the engine rotational acceleration α ′ at the time of starting the engine has reached a predetermined engine rotational acceleration α.
The engine rotational acceleration α ′ at the time of starting the engine may be calculated continuously after the belt type starter 4 is turned on, but from the engine rotational speed after a predetermined time has elapsed since the belt type starter 4 was turned on. You may ask. When the determination result is YES (when the predetermined engine rotational acceleration α is not reached), the process proceeds to the next Step 50.
[0044]
Step 50 ... Switch from the belt type starter 4 to the gear type starter 5.
At this time, the idle stop ECU 3 can control the timing at which the belt-type starter 4 is turned off and the timing at which the gear-type starter 5 is turned on as follows.
(1) The belt type starter 4 is turned off simultaneously with the gear type starter 5 being turned on (see FIG. 3).
[0045]
{Circle around (2)} The gear type starter 5 is turned on before the belt type starter 4 is turned off (see FIG. 4).
(3) The gear type starter 5 is turned on after a predetermined time from turning off the belt type starter 4 (see FIG. 5).
(4) After the belt-type starter 4 is turned off, the gear-type starter 5 is turned on when the engine rotational speed is equal to or lower than a predetermined value or zero (see FIG. 6).
[0046]
(Effects of the first embodiment)
In the engine start system of the present embodiment, when there is some abnormality in the engine start by the belt type starter 4, the engine can be started by quickly switching to the gear type starter 5. That is, since the presence / absence of abnormality is determined based on the time factor (engine rotational acceleration α ′ at the time of engine start), the presence / absence of abnormality can be detected at an early stage, and the start response of the engine 1 can be improved. It can be secured. As a result, even if some abnormality occurs in the engine start by the belt type starter 4, the gear type starter 5 can perform a quick engine start, so that the feeling of the driver is not impaired.
[0047]
If any abnormality occurs in the engine start by the belt type starter 4, the timing at which the belt type starter 4 is turned off and the timing at which the gear type starter 5 is turned on are as described in (1) to (4) as described above. As an effect when controlling,
In (1), when the belt type starter 4 has an abnormality (for example, when there is an abnormality in the motor due to electric leakage, etc.), the battery type starter 5 is turned on at the same time as the belt type starter 4 is turned off to make the battery power as effective as possible. Can be used.
[0048]
In (2), when there is no abnormality in the belt type starter 4 and the predetermined engine rotational speed α cannot be obtained due to the high load of the auxiliary machine 9, the time zone in which the two starters are energized simultaneously is set. By doing so, the starting torque can be used effectively.
In (3), it is possible to prevent the pinion gear from jumping in during engine rotation (or high-speed rotation), and to prevent damage to the gear and excessive impact.
In (4), as in the case of (3), it is possible to prevent the pinion gear from jumping in during engine rotation (or during high-speed rotation).
[0049]
The engine ECU 2 or the idle stop ECU 3 may include a map that stores a predetermined rotational acceleration α for determining whether or not there is an abnormality as a determination value, and may determine the determination value from this map according to the parameter. As a parameter for changing the determination value, a condition including any one or a combination of any of the outside air temperature, the engine temperature, the temperature of the belt type starter 4, the load state of the auxiliary machine 9, and the battery state is set. As a result, the determination value can be changed according to factors (external temperature, engine temperature, belt-type starter 4 temperature, auxiliary machine 9 load state, battery state) that affect the rotational acceleration α ′ when the engine is started. The presence or absence of abnormality can be determined more accurately.
[0050]
The predetermined engine rotational acceleration α may be calculated from the output characteristics of the belt-type starter 4 and the load characteristics when the engine is started. In this case, even if the output characteristics of the belt type starter 4 and the load characteristics at the start of the engine change, the predetermined engine rotational acceleration α (determination value) can be changed accordingly, so that the presence or absence of abnormality can be determined more accurately. . The output characteristic of the belt type starter 4 can be obtained from the temperature of the belt type starter 4 and the battery state, and the load characteristic at the start of the engine can be obtained from the engine temperature, the load state of the auxiliary machine 9 and the inertial load. it can.
[0051]
An existing crank angle sensor may be used as the rotational speed sensor used for obtaining the engine rotational acceleration α ′. However, the rotational speed sensor connected to the engine 1 rotates in synchronization with the engine 1, and from the engine 1. A sensor for detecting the rotational speed of the auxiliary machine 9 (for example, belt type starter 4, alternator, water pump, etc.) that rotates at high speed can also be used. In this case, if the rotational speed sensor has a resolution equivalent to that of the existing crank angle sensor, the rotational speed of the auxiliary machine 9 can be detected with high accuracy, and therefore, a low rotational speed range (for example, 200 rpm) that cannot be detected by the crank angle sensor. The following can also be handled, so it is possible to detect the presence or absence of an abnormality earlier.
[0052]
  (Second embodiment)
  Figure7 isFIG. 3 is an electric circuit diagram of the belt type starter 4.
  The present embodiment is an example in the case where the current suppressor 11 is provided in the electric circuit of the belt type starter 4.
  When the current suppressor 11 is provided in the electric circuit of the starter 4, since the starting current of the starter 4 is reduced, the power of the starter motor is reduced correspondingly, and this causes a predetermined engine rotational acceleration α when starting the engine. It may not be obtained.
  Therefore, when the predetermined engine rotational acceleration α cannot be obtained at the time of starting the engine, the current suppressing means 11 is first turned off to increase the starting current of the starter 4 and still the predetermined engine rotational acceleration α cannot be obtained. The belt type starter 4 is switched to the gear type starter 5.
[0053]
  ON / OFF control of the current suppression means 11 is, for example, illustrated in FIG.7In the circuit configuration shown,Lay switch 12Can be switched through.
  In the circuit shown in FIG. 7, when the relay switch 12 is turned OFF, the current suppression means (resistor) 11 is turned ON, and when the relay switch 12 is turned ON, the current suppression means (resistance) 11 is turned OFF.
[0054]
  According to the configuration of the present embodiment, when the predetermined engine rotational acceleration α cannot be obtained as a result of the start-up current of the starter 4 being reduced by the current suppressing means 11,8As shown in FIG. 4, a predetermined engine rotational acceleration α can be achieved by turning off the current suppressing means 11.
  If the predetermined engine rotational acceleration α cannot be obtained even when the current suppression means 11 is turned off,9As shown, the engine can be started by switching from the belt type starter 4 to the gear type starter 5.
[0055]
  (Third embodiment)
  Figure10Is a graph showing the behavior of the engine speed.
  The present embodiment is an example of setting a time (referred to as a rotational acceleration determination time) required from when the belt type starter 4 is turned on until it is determined whether there is an abnormality.
  The rotational acceleration determination time t is set based on the following start response allowable time ta and second start time tb (see FIG.11reference).
  Allowable start response time ta: The time allowed for the driver to start the engine 1 after the belt type starter 4 is turned on.
  Second start time tb: the time required from when the gear starter 5 is turned on to when the engine 1 is started when the engine 1 is started by the gear starter 5.
  t <ta−tb
[0056]
In this embodiment, when an abnormality occurs in the engine start by the belt type starter 4 and the engine is started by switching from the belt type starter 4 to the gear type starter 5, the engine 1 is within the allowable start response time ta that the driver can allow. Can be started. In other words, when the engine is started by the belt type starter 4, it is possible to quickly determine whether there is an abnormality by setting the rotational acceleration determination time t as described above, so the belt type starter 4 changes to the gear type starter 5. Even when the engine is switched, quick start responsiveness is ensured, and the engine can be started with a good feeling for the driver.
[0057]
In this embodiment, engine start by key operation may be performed by the gear starter 5, and the engine start time required at that time may be used as the second start time tb when the rotational acceleration determination time t is obtained.
In this case, since the time required for the engine start by the actual gear type starter 5 is set as the second start time tb, it is possible to cope with the time-dependent change of the vehicle, and the current engine state and the engine start by the gear type starter 5 The rotational acceleration determination time t can be appropriately obtained according to a change in time or the like.
[0058]
In the case of the present embodiment, when the engine 1 is restarted by the belt type starter 4 from the engine automatic stop state, the time from when the driver releases the brake pedal until the accelerator pedal is depressed is learned, and starting from the learned value The response allowable time t may be set.
In this case, since the start response allowable time t can be set in accordance with each driver, acceleration can be obtained as in the conventional vehicle (general AT vehicle) when the brake pedal is switched to the accelerator pedal. As a result, the feeling of the driver is not impaired when the engine is started, and the start response suitable for the driver can be realized.
[0059]
(Modification)
In the first embodiment, the present invention is applied to a vehicle that performs idle stop control. However, the present invention can also be applied to a normal vehicle that does not perform idle stop control. Further, although the belt type starter 4 is used with priority over the gear type starter 5, the gear type starter 5 may be used with priority over the belt type starter 4.
[0060]
The starting device of the present invention is not limited to a starter that only starts the engine 1, and as described in the first embodiment, a motor generator or the like having a power generation function can also be used. .
Even when a starter is used, the combination of the belt-type starter 4 and the gear-type starter 5 is not necessary. For example, two belt-type starters 4 or two gear-type starters 5 may be used.
[0061]
  (Fourth embodiment)
  Figure12FIG. 2 is a configuration diagram of an engine start system (referred to as the present system).
  The system comprises a starter 15 for starting the engine 1 (claims)14Engine starter described in the above, an engine ECU 2 that controls the operating state of the engine 1 (same as the first embodiment), a start control ECU 16 that controls the output characteristics of the starter 15, and the like. The description of the engine ECU 2 having the same function as the first embodiment and the auxiliary machine 9 installed around the engine 1 will be omitted.
[0062]
  The starter 15 is a gear type starter that has a shunt type DC motor, and transmits the rotational output of the DC motor from the pinion gear to the ring gear to crank the engine 1.
  DC motor13As shown, the armature 17 having an armature coil (not shown) and the shunt coil 19 connected to the energizing circuit 18 described below are included. This DC motor is energized from the vehicle-mounted battery 23 via the starter relay 21 and the electromagnetic switch 22 when the key switch 20 is turned on (ST position).
[0063]
  The energizing circuit 18 is configured by bridge-connecting four control elements 24 (for example, MOS-FETs), one input terminal 18a is connected to the plus terminal of the in-vehicle battery 23 via the electromagnetic switch 22, and the other input Terminal 18b is grounded.
  The start control ECU 16 controls the field current flowing through the shunt coil 19 via the energization circuit 18. Specifically, the amount of current flowing through the shunt coil 19 is controlled according to the duty ratio of the energization circuit 18 to each control element 24. As a result, figure14As shown in FIG. 4, the higher the rotation speed type output characteristic is obtained as the field current becomes smaller, and the higher torque type output characteristic is obtained as the field current becomes larger.
[0064]
  Next, the operation of this system is illustrated.15This will be described based on the flowchart shown in FIG. Step 10: Determine whether there is a start request. This determination is performed by the engine ECU 2. The presence / absence of the start request is determined based on, for example, an ON signal of the key switch 20. When the determination result is YES, the process proceeds to the next Step 20.
  Step 20: It is determined whether or not the engine temperature (for example, engine coolant temperature Tw) falls within a predetermined temperature range (x <Tw <y). When the determination result is YES, the process proceeds to the next Step 30, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 60. It is also possible to make a determination based on the outside air temperature or the temperature of the starter 15 (DC motor) instead of the engine temperature.
[0065]
Step 30 ... The engine is started by controlling the output characteristics of the starter 15 (DC motor) to a high-speed rotation type. Specifically, the field current flowing in the shunt coil 19 of the DC motor via the energization circuit 18 is reduced (or set to 0).
Step 40 ... Calculate engine rotational acceleration. This engine rotational acceleration can be obtained by differentiating the engine rotational speed detected by a rotational speed sensor (not shown). The engine rotation speed detected by the rotation speed sensor is any of the rotation speed of the crankshaft, drive shaft, wheel, and mission.
[0066]
  Step 50: It is determined based on the engine rotational acceleration whether or not there is any abnormality in the engine start. Specifically, for example,16As shown in (b), it is determined whether the engine rotational acceleration α ′ at the time of starting the engine has reached a predetermined engine rotational acceleration α. When the determination result is NO (no abnormality), the present process is terminated, and when the determination result is YES (abnormality: when the predetermined engine rotational acceleration α is not reached), the process proceeds to Step 60.
  The engine rotational acceleration α ′ at the time of starting the engine may be calculated continuously after starting the starter 15 or may be obtained from the engine rotational speed after a predetermined time has elapsed since the starter 15 was started. .
[0067]
  Step60 ... Start the engine by switching the output characteristics of the starter 15 (DC motor) to the high torque type (Fig.16(See (a)). Specifically, the field current flowing through the shunt coil 19 of the DC motor via the energization circuit 18 is increased. In this case, in order to prevent a shock caused by a sudden change in the output characteristics of the starter 15, the duty ratio for each control element 24 of the energization circuit 18 is gradually increased from the high speed rotation type to the high torque type while being gradually increased. You may switch.
[0068]
(Effect of the fourth embodiment)
In this system, when the engine temperature enters a predetermined temperature range, the output characteristics of the starter 15 are changed to a high-speed rotation type, and the engine 1 is driven at a high-speed rotation, so that the engine 1 can be started quickly and emission can be reduced. It becomes possible to plan.
In addition, when the engine temperature is out of the predetermined temperature range, the engine driving torque increases (the viscosity of the engine oil increases at low temperatures, and the airtightness of the cylinder increases at high temperatures. Therefore, the engine 1 can be started quickly and reliably by switching the output characteristic of the starter 15 from the high speed rotation type to the high torque type.
[0069]
In addition, when it is determined that the engine temperature is outside the predetermined temperature range but actually falls within the predetermined temperature range due to a failure of the temperature sensor or the like (the determination result in Step 20 is YES) Because the engine drive torque is increased for the reason described above, the engine 1 may not be started. Therefore, when the engine start is performed by controlling the output characteristics of the starter 15 to the high speed rotation type, if the engine rotation acceleration α ′ does not reach the predetermined engine rotation acceleration α, it is determined that the engine start is difficult. By switching the output characteristic of the starter 15 from the high speed rotation type to the high torque type, the engine can be started at an early stage.
[0070]
  (5th Example)
  Figure17FIG. 2 is a configuration diagram of an engine start system (referred to as the present system).
  Compared with the fourth embodiment, this system has a starter 15 (claims).15The configuration of the DC motor used in the engine starter described in 1) is different.
  DC motor17As shown in FIG. 2, the winding coil 25 has a series winding coil 25 connected in series with the armature 17 and a shunt coil 19 connected to the energizing circuit 18.
  The start control ECU 16 controls the amount of current flowing in the shunt coil 19 and the current direction according to the duty ratio of the energization circuit 18 to each control element 24.
  In this embodiment, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.
[0071]
  (Sixth embodiment)
  In this embodiment, an example will be described in which the engine 1 is restarted after automatic stop in a vehicle that performs idle stop control for automatically stopping the engine 1 when an automobile stops at an intersection or the like.
  The configuration of this system is an idle stop ECU that controls automatic stop / restart of the engine 1 instead of the start control ECU 16 described in the fourth and fifth embodiments (see FIG.12The others are the same as those in the fourth or fifth embodiment.
[0072]
  Diagram of the operation of this system18This will be described based on the flowchart shown in FIG.
  Step 10: Determine whether there is a start request. In this case, the key switch 20 (see FIG.13There is a start request by turning on (see) and a restart request after automatic engine stop by idle stop control.
  Step 20: It is determined whether or not the start request is an eco-run start (restart by idle stop control). When the determination result is YES (eco-run start), the process proceeds to the next Step 30, and when the determination result is NO (start by turning on the key switch 20), the process proceeds to Step 60.
[0073]
Step 30 ... The engine is started by controlling the output characteristics of the starter 15 (DC motor) to a high-speed rotation type.
Step 40 ... Calculate engine rotational acceleration.
Step 50: It is determined based on the engine rotational acceleration whether or not there is any abnormality in the engine start. When this determination result is NO (no abnormality), this process is terminated. When the determination result is YES (abnormality), the process proceeds to Step 60.
[0074]
Step 60 ... The engine is started by switching the output characteristics of the starter 15 (DC motor) to a high torque type. In Step 60, as in the case of the fourth embodiment, the duty ratio for each control element 24 of the energization circuit 18 is gradually increased in order to prevent shock due to a sudden change in the output characteristics of the starter 15. However, the high-speed rotation type may be continuously switched to the high torque type.
[0075]
(Effects of the sixth embodiment)
In this system, when the eco-run start is performed, the engine 1 has already been warmed (the engine drive torque is low). Therefore, the driver's feeling is impaired by performing the engine start with the output characteristic of the starter 15 as a high-speed rotation type. Therefore, the engine can be started in a short time.
Further, when the engine is started by turning on the key switch 20, since the driving torque of the engine 1 is large, the engine can be surely started by switching the output characteristic of the starter 15 to the high torque type from the beginning.
[0076]
In addition, when the engine is started by controlling the output characteristics of the starter 15 to the high-speed rotation type during the eco-run start, it is difficult to start the engine if the engine rotation acceleration α ′ does not reach the predetermined engine rotation acceleration α. Therefore, by switching the output characteristics of the starter 15 from the high speed rotation type to the high torque type, the engine can be started at an early stage.
[0077]
  (Seventh embodiment)
  This embodiment claims19In addition to the starter 15 (referred to as the first starter 15) described in the fourth or fifth embodiment, a second starter (second starter of the present invention: (Not shown), and when the engine start by the first starter 15 is unsuccessful, the engine is started by switching to the second starter.
[0078]
  Diagram of the operation of this system19This will be described based on the flowchart shown in FIG.
  Steps 10 to 60 are the same as in the sixth embodiment.
  Step 70 ... After executing Step 60, the engine rotational acceleration is calculated again.
  Step 80 ... It is determined based on the engine rotational acceleration calculated in Step 70 whether or not there is any abnormality in the engine start by the first starter 15. When this determination result is NO (no abnormality), this process is terminated, and when the determination result is YES (abnormality), the process proceeds to Step 90.
  Step 90 ... The engine is started by switching from the first starter 15 to the second starter.
[0079]
(Effects of the seventh embodiment)
In the present embodiment, even when the engine start by the first starter 15 is not good at the time of eco-run start (when there is an abnormality), the engine can be started by switching from the first starter 15 to the second starter. Further, when the first starter 15 starts the engine, the presence / absence of abnormality is determined using the engine rotational acceleration as an index, so that the presence / absence of abnormality can be detected at an early stage. As a result, even when there is an abnormality in the engine start by the first starter 15, the engine 1 can be started quickly by switching to the second starter, so the start-up response of the engine 1 is not greatly reduced. The feeling of the driver is not impaired.
[0080]
In the fourth to sixth embodiments, the engine ECU 2 or the start control ECU 16 and the idle stop ECU include a map that stores a predetermined rotational acceleration α for determining whether there is an abnormality as a determination value. The determination value may be obtained from the map according to the parameter. As a parameter for changing the determination value, a condition including any one or a combination of the outside air temperature, the engine temperature, the temperature of the starter 15, the load state of the auxiliary machine 9, and the battery state is set. As a result, the determination value can be changed according to factors (external temperature, engine temperature, starter 15 temperature, auxiliary machine 9 load state, battery state) that affect the rotational acceleration α ′ at the time of starting the engine. The presence or absence of abnormality can be determined.
[0081]
The predetermined engine rotational acceleration α may be calculated from the output characteristics of the starter 15 and the load characteristics at the time of engine start. In this case, even if the output characteristics of the starter 15 and the load characteristics at the start of the engine change, the predetermined engine rotational acceleration α (determination value) can be changed accordingly, so that the presence or absence of abnormality can be determined more accurately. The output characteristic of the starter 15 can be obtained from the temperature of the starter 15 and the battery state, and the load characteristic at the time of starting the engine can be obtained from the engine temperature, the load state of the auxiliary machine 9 and the inertial load.
[0082]
An existing crank angle sensor may be used as the rotational speed sensor used for obtaining the engine rotational acceleration α ′. However, the auxiliary machine rotates in synchronization with the engine 1 and rotates at a higher speed than the engine 1. It is also possible to use a sensor that detects the rotational speed of 9 (for example, an alternator, a water pump, etc.). In this case, if the rotational speed sensor has a resolution equivalent to that of the existing crank angle sensor, the rotational speed of the auxiliary machine 9 can be detected with high accuracy. The following can also be handled, so it is possible to detect the presence or absence of an abnormality earlier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of an engine start system.
FIG. 2 is a flowchart showing control contents at engine start.
FIG. 3 is a time chart relating to starter control at the time of engine start and a graph showing the behavior of the engine speed (first embodiment).
FIG. 4 is a time chart relating to starter control at the time of starting the engine and a graph showing the behavior of the engine speed (first embodiment).
FIG. 5 is a time chart relating to starter control at the time of engine start and a graph showing the behavior of the engine rotation speed (first embodiment).
FIG. 6 is a time chart relating to starter control at the time of engine start and a graph showing the behavior of engine rotation speed (first embodiment).
FIG. 7 is an electric circuit diagram of a belt type starter (second embodiment).
[Figure8A time chart relating to starter control at the time of starting the engine and a graph showing the behavior of the engine speed (second embodiment).
[Figure9A time chart relating to starter control at the time of starting the engine and a graph showing the behavior of the engine speed (second embodiment).
[Figure10A graph showing the behavior of the engine speed (third embodiment).
[Figure11FIG. 10 is an explanatory diagram of a rotational acceleration determination time (third embodiment).
[Figure12It is a block diagram of an engine starting system (fourth embodiment).
[Figure13An electric circuit diagram of the engine starting system (fourth embodiment).
[Figure14The output characteristic diagram (torque-rotational speed characteristic) of the starter.
[Figure15A flow chart showing the contents of control at the time of engine start (fourth embodiment).
[Figure16A time chart relating to starter control at the time of starting the engine and a graph showing the behavior of the engine speed (fourth embodiment).
[Figure17An electric circuit diagram of the engine starting system (fifth embodiment).
[Figure18FIG. 10 is a flowchart showing the contents of control when the engine is started (sixth embodiment).
[Figure19A flow chart showing the contents of control at the time of starting the engine (seventh embodiment).
[Explanation of symbols]
    1 engine
    2 Engine ECU (Abnormality determination means)
    3 Idle stop ECU (first embodiment)
    4 Belt type starter (first starter)
    5 Gear type starter (second starter)
    9 Auxiliary machine
  11 Current suppression means
  15 Starter (Engine starter: Examples 4 to 7)
  16 Start control ECU (motor control means)
  19 minute coil
  25 Series coil

Claims (14)

エンジンの始動を行う第１の始動装置と第２の始動装置とを有し、
前記第１の始動装置によるエンジン始動に何らかの異常が有る場合に、前記第２の始動装置に切り替えてエンジン始動を行うエンジン始動システムであって、
前記異常の有無を時間的要素に基づいて判定する異常判定手段を有し、この異常判定手段は、前記第１の始動装置によるエンジン始動時のエンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合に、前記第１の始動装置によるエンジン始動に何らかの異常が有ると判定するものであり、前記所定のエンジン回転加速度を判定値として記憶するマップを有し、このマップには、前記判定値を可変するパラメータとして、外気温、エンジン温度、前記第１の始動装置の温度、前記エンジンにより駆動される補機の負荷状態、バッテリ状態のいずれか一つ又は複数の組合せから成る条件が設定されていることを特徴とするエンジン始動システム。 A first starter and a second starter for starting the engine;
An engine start system for starting the engine by switching to the second start device when there is some abnormality in the engine start by the first start device,
When there is an abnormality determination means for determining the presence or absence of the abnormality based on a temporal factor, the abnormality determination means is when the engine rotation acceleration at the time of engine start by the first starter does not reach a predetermined engine rotation acceleration And a map for storing the predetermined engine rotational acceleration as a determination value, wherein the determination value is variable. As a parameter to be set, a condition is set that includes any one or a combination of an outside air temperature, an engine temperature, a temperature of the first starter, a load state of an auxiliary machine driven by the engine, and a battery state. An engine starting system characterized by that. エンジンの始動を行う第１の始動装置と第２の始動装置とを有し、
前記第１の始動装置によるエンジン始動に何らかの異常が有る場合に、前記第２の始動装置に切り替えてエンジン始動を行うエンジン始動システムであって、
前記異常の有無を時間的要素に基づいて判定する異常判定手段を有し、この異常判定手段は、前記第１の始動装置によるエンジン始動時のエンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合に、前記第１の始動装置によるエンジン始動に何らかの異常が有ると判定するものであり、前記所定のエンジン回転加速度は、前記第１の始動装置の出力特性と前記エンジン始動時の負荷特性とから算出されることを特徴とするエンジン始動システム。 A first starter and a second starter for starting the engine;
An engine start system for starting the engine by switching to the second start device when there is some abnormality in the engine start by the first start device,
When there is an abnormality determination means for determining the presence or absence of the abnormality based on a temporal factor, the abnormality determination means is when the engine rotation acceleration at the time of engine start by the first starter does not reach a predetermined engine rotation acceleration In addition, it is determined that there is some abnormality in the engine start by the first starter, and the predetermined engine rotational acceleration is determined from the output characteristic of the first starter and the load characteristic at the time of engine start. An engine start system characterized by being calculated. 請求項１または２に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記第１の始動装置をONした時の起動電流を低減する電流抑止手段を備え、
前記第１の始動装置によるエンジン始動時に所定のエンジン回転加速度が得られない場合は、前記電流抑止手段をOFF することを特徴とするエンジン始動システム。In engine starting system according to claim 1 or 2,
A current suppressing means for reducing a starting current when the first starting device is turned on;
An engine start system characterized in that, when a predetermined engine rotational acceleration cannot be obtained at the time of engine start by the first starter, the current suppressing means is turned off. 請求項３に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記電流抑止手段をOFF しても所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、前記第２の始動装置に切り替えることを特徴とするエンジン始動システム。The engine start system according to claim 3 ,
If the predetermined engine rotational acceleration is not reached even when the current suppressing means is turned off, the engine starting system is switched to the second starting device. 請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
エンジン回転に同期して回転し、且つ前記エンジンより高速で回転する補機の回転速度を検出する回転速度センサを有し、
前記異常判定手段は、前記回転速度センサで検出される回転速度から補機の回転加速度を算出し、その補機の回転加速度を前記エンジン始動時のエンジン回転加速度に代用して前記異常の有無を判定することを特徴とするエンジン始動システム。The engine start system according to any one of claims 1 to 3 ,
A rotation speed sensor that detects the rotation speed of an auxiliary machine that rotates in synchronization with engine rotation and that rotates at a higher speed than the engine;
The abnormality determining means calculates the rotational acceleration of the auxiliary machine from the rotational speed detected by the rotational speed sensor, and substitutes the rotational acceleration of the auxiliary machine with the engine rotational acceleration at the time of starting the engine to determine the presence or absence of the abnormality. An engine start system characterized by determining. 請求項１〜５に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
エンジン始動後、所定の停止条件が成立した時に前記エンジンを自動停止させ、そのエンジン自動停止状態から所定の始動条件が成立した時に前記エンジンを再始動させるエンジン自動停止・始動装置を備え、
前記第１の始動装置を ON してから前記エンジンが始動するまでにドライバが許容できる時間を始動応答許容時間と呼び、
前記第１の始動装置を ON してから前記異常の有無を判定するまでに要する時間を回転加速度判定時間と呼び、
前記第２の始動装置により前記エンジンを始動させた場合に、前記第２の始動装置を ON してから前記エンジンが始動するまでに要する時間を第２の始動時間と呼ぶ時に、
前記回転加速度判定時間は、前記始動応答許容時間から前記第２の始動時間を減算して求められる時間より短く設定され、
キー等の手動操作によるエンジン始動を前記第２の始動装置により実施した後、前記エンジン自動停止状態から前記第１の始動装置により前記エンジンを再始動させる場合に、前記手動操作によりエンジン始動を実施した時に要するエンジン始動時間を、前記回転加速度判定時間を求める時の前記第２の始動時間として用いることを特徴とするエンジン始動システム。 The engine start system according to any one of claims 1 to 5 ,
An engine automatic stop / start device that automatically stops the engine when a predetermined stop condition is satisfied after engine start, and restarts the engine when the predetermined start condition is satisfied from the engine automatic stop state;
Is called the start-up response time allowed the time the driver is allowed before the engine starts from the ON to the first starting device,
Is called the rotational acceleration determination time the time required to determine the presence or absence of the abnormality from the ON to the first starting device,
When to start the said engine by the second starting device, the time required from the ON to the second starting device until the engine starts when referred to as a second start-up time,
The rotational acceleration determination time is set shorter than a time obtained by subtracting the second start time from the start response allowable time,
After the engine is started by manual operation such as a key by the second starter, the engine is started by the manual operation when the engine is restarted by the first starter from the engine automatic stop state. An engine start system characterized in that an engine start time required when the engine is started is used as the second start time when the rotational acceleration determination time is obtained. 請求項１〜５に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
エンジン始動後、所定の停止条件が成立した時に前記エンジンを自動停止させ、そのエンジン自動停止状態から所定の始動条件が成立した時に前記エンジンを再始動させるエンジン自動停止・始動装置を備え、
前記第１の始動装置を ON してから前記エンジンが始動するまでにドライバが許容できる時間を始動応答許容時間と呼び、
前記第１の始動装置を ON してから前記異常の有無を判定するまでに要する時間を回転加速度判定時間と呼び、
前記第２の始動装置により前記エンジンを始動させた場合に、前記第２の始動装置を ON してから前記エンジンが始動するまでに要する時間を第２の始動時間と呼ぶ時に、
前記回転加速度判定時間は、前記始動応答許容時間から前記第２の始動時間を減算して求められる時間より短く設定され、
前記エンジン自動停止状態から前記第１の始動装置により前記エンジンを再始動させる時に、ドライバがブレーキペダルを緩めてからアクセルペダルを踏み込むまでの時間を学習し、その学習値から前記始動応答許容時間が設定されることを特徴とするエンジン始動システム。 The engine start system according to any one of claims 1 to 5 ,
An engine automatic stop / start device that automatically stops the engine when a predetermined stop condition is satisfied after engine start, and restarts the engine when the predetermined start condition is satisfied from the engine automatic stop state;
Is called the start-up response time allowed the time the driver is allowed before the engine starts from the ON to the first starting device,
Is called the rotational acceleration determination time the time required to determine the presence or absence of the abnormality from the ON to the first starting device,
When to start the said engine by the second starting device, the time required from the ON to the second starting device until the engine starts when referred to as a second start-up time,
The rotational acceleration determination time is set shorter than a time obtained by subtracting the second start time from the start response allowable time,
When the engine is restarted by the first starter from the engine automatic stop state, the driver learns the time from when the brake pedal is released until the accelerator is depressed, and the start response allowable time is calculated from the learned value. An engine start system characterized by being set. 直流電動機を有し、この直流電動機の回転力をエンジンに伝達して該エンジンを始動するエンジン始動装置と、
前記直流電動機の電動機コイルに流れる界磁電流を制御して前記直流電動機の出力特性を可変する電動機制御手段とを備えたエンジン始動システムであって、
前記電動機制御手段は、前記直流電動機を高速回転型の出力特性に制御して前記エンジンの始動を行い、そのエンジン始動時のエンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、前記直流電動機を高速回転型の出力特性から高トルク型の出力特性に切り替えて制御することを特徴とするエンジン始動システム。An engine starter having a direct current motor and transmitting the rotational force of the direct current motor to the engine to start the engine;
An engine starting system comprising: motor control means for controlling a field current flowing in a motor coil of the DC motor to vary output characteristics of the DC motor;
The motor control means starts the engine by controlling the DC motor to output characteristics of a high-speed rotation type, and when the engine rotational acceleration at the time of starting the engine does not reach a predetermined engine rotational acceleration, the DC motor The engine starting system is characterized in that the engine is controlled by switching from a high speed rotation type output characteristic to a high torque type output characteristic. 分巻コイルを有する分巻式の直流電動機を有し、この直流電動機の回転力をエンジンに伝達して該エンジンを始動するエンジン始動装置と、
前記分巻コイルに流れる界磁電流を制御して前記直流電動機の出力特性を可変する電動機制御手段とを備えたエンジン始動システムであって、
前記電動機制御手段は、前記直流電動機を高速回転型の出力特性に制御して前記エンジンの始動を行い、そのエンジン始動時のエンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、前記直流電動機を高速回転型の出力特性から高トルク型の出力特性に切り替えて制御することを特徴とするエンジン始動システム。An engine starter having a shunt type DC motor having a shunt coil, and transmitting the rotational force of the DC motor to the engine to start the engine;
An engine starting system comprising: motor control means for controlling the field current flowing in the shunt coil to vary the output characteristics of the DC motor;
The motor control means starts the engine by controlling the DC motor to output characteristics of a high-speed rotation type, and when the engine rotational acceleration at the time of starting the engine does not reach a predetermined engine rotational acceleration, the DC motor The engine starting system is characterized in that the engine is controlled by switching from a high speed rotation type output characteristic to a high torque type output characteristic. 直巻コイルと分巻コイルとを有する複巻式の直流電動機を有し、この直流電動機の回転力をエンジンに伝達して該エンジンを始動するエンジン始動装置と、
前記分巻コイルに流れる界磁電流を制御して前記直流電動機の出力特性を可変する電動機制御手段とを備えたエンジン始動システムであって、
前記電動機制御手段は、前記直流電動機を高速回転型の出力特性に制御して前記エンジンの始動を行い、そのエンジン始動時のエンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、前記直流電動機を高速回転型の出力特性から高トルク型の出力特性に切り替えて制御することを特徴とするエンジン始動システム。An engine starter that has a double-winding DC motor having a series winding coil and a shunt coil, and transmits the rotational force of the DC motor to the engine to start the engine;
An engine starting system comprising: motor control means for controlling the field current flowing in the shunt coil to vary the output characteristics of the DC motor;
The motor control means starts the engine by controlling the DC motor to output characteristics of a high-speed rotation type, and when the engine rotational acceleration at the time of starting the engine does not reach a predetermined engine rotational acceleration, the DC motor The engine starting system is characterized in that the engine is controlled by switching from a high speed rotation type output characteristic to a high torque type output characteristic. 請求項８〜１０に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
前記所定のエンジン回転加速度を判定値として記憶するマップを有し、このマップには、前記判定値を可変するパラメータとして、外気温、エンジン温度、前記直流電動機の温度、前記エンジンにより駆動される補機の負荷状態、バッテリ状態のいずれか一つ又は複数の組合せから成る条件が設定されていることを特徴とするエンジン始動システム。The engine start system according to any one of claims 8 to 10 ,
The map has a map for storing the predetermined engine rotational acceleration as a determination value. The map includes an outside air temperature, an engine temperature, a temperature of the DC motor, and a supplement driven by the engine as parameters for changing the determination value. An engine start system characterized in that a condition comprising any one or a combination of a load state of a machine and a battery state is set. 請求項８〜１０に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
前記所定のエンジン回転加速度は、前記直流電動機の出力特性と前記エンジン始動時の負荷特性とから算出されることを特徴とするエンジン始動システム。The engine start system according to any one of claims 8 to 10 ,
The predetermined engine rotational acceleration is calculated from an output characteristic of the DC motor and a load characteristic at the time of starting the engine. 請求項８〜１２に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
前記電動機制御手段は、前記直流電動機の出力特性を切り替える際に、連続的に切り替えることを特徴とするエンジン始動システム。The engine start system according to any one of claims 8 to 12 ,
The engine starting system characterized in that the motor control means switches continuously when switching the output characteristics of the DC motor. 請求項８〜１３に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
前記エンジン始動装置とは別に前記エンジンの始動を行うことができる第２の始動装置を搭載し、
前記直流電動機を高速回転型の出力特性から高トルク型の出力特性に切り替えてエンジン始動を行った時に、エンジン回転加速度が所定のエンジン回転加速度に達しない場合は、前記エンジン始動装置から前記第２の始動装置に切り替えてエンジン始動を行うことを特徴とするエンジン始動システム。The engine start system according to any one of claims 8 to 13 ,
A second starter capable of starting the engine separately from the engine starter is mounted,
When the engine is started when the DC motor is switched from the high speed rotation type output characteristic to the high torque type output characteristic, if the engine rotation acceleration does not reach a predetermined engine rotation acceleration, the engine starting device causes the second The engine starting system is characterized in that the engine is started by switching to the starting device.
JP2002370898A 2002-04-26 2002-12-20 Engine start system Expired - Lifetime JP4144348B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002370898A JP4144348B2 (en) 2002-04-26 2002-12-20 Engine start system
DE10318848.7A DE10318848B4 (en) 2002-04-26 2003-04-25 Engine starting system
FR0305134A FR2839119B1 (en) 2002-04-26 2003-04-25 ENGINE STARTING SYSTEM

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002125654 2002-04-26
JP2002370898A JP4144348B2 (en) 2002-04-26 2002-12-20 Engine start system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004003434A JP2004003434A (en) 2004-01-08
JP4144348B2 true JP4144348B2 (en) 2008-09-03

Family

ID=29218005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002370898A Expired - Lifetime JP4144348B2 (en) 2002-04-26 2002-12-20 Engine start system

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4144348B2 (en)
DE (1) DE10318848B4 (en)
FR (1) FR2839119B1 (en)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004211572A (en) * 2002-12-27 2004-07-29 Denso Corp Belt driven type engine starter
JP4581835B2 (en) * 2005-05-18 2010-11-17 株式会社デンソー Electronic control device and idling stop control method
FR2888891B1 (en) * 2005-07-19 2010-09-17 Valeo Equip Electr Moteur DEVICE FOR STARTING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, ESPECIALLY A DIESEL ENGINE
JP4508159B2 (en) * 2006-06-07 2010-07-21 株式会社デンソー Engine starter
WO2008034958A1 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Valeo Equipements Electriques Moteur Device for starting an internal combustion engine, particularly a diesel engine
US20080264374A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Caterpillar Inc. Fail-safe starter control system
FR2918125B1 (en) * 2007-06-29 2009-10-09 Valeo Equip Electr Moteur METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A STARTING SYSTEM OF A MOTORIZED VEHICLE USING AN AUTOMATIC STOP-RELIEF TYPE ARCHITECTURE OF THE ENGINE
JP5007839B2 (en) * 2008-09-02 2012-08-22 株式会社デンソー Engine automatic stop / start control device
FR2958339B1 (en) * 2010-03-30 2012-11-23 Valeo Equip Electr Moteur METHOD FOR CONTROLLING THE RESTART FUNCTION OF A SYSTEM FOR AUTOMATIC STARTING / STOPPING OF A THERMAL MOTOR OF A VEHICLE, AND CORRESPONDING SYSTEM
JP4775496B2 (en) * 2010-03-31 2011-09-21 株式会社デンソー Electronic control device and idling stop control method
DE102010030398A1 (en) * 2010-06-23 2011-12-29 Robert Bosch Gmbh Starting device, starting system, method for operating a starting device and computer program product
FR2962770B1 (en) * 2010-07-13 2012-08-03 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD FOR MANAGING AUTOMATIC RESTART OF A THERMAL ENGINE
KR101231501B1 (en) * 2010-11-30 2013-02-07 현대자동차주식회사 Apparatus for emergency driving of vehicle based on Idle Stop and Go and method thereof
FR2969220A1 (en) * 2010-12-20 2012-06-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Power unit for motor vehicle, has starter activated by management member for cold starting of engine, where management member is configured such that starter and alternator are enabled for cold starting of engine
JP5338845B2 (en) 2011-04-22 2013-11-13 株式会社デンソー Abnormality detection device for starter controller
AT511612B1 (en) 2011-06-17 2013-01-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg METHOD FOR STARTING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP5728320B2 (en) * 2011-07-21 2015-06-03 川崎重工業株式会社 Discharge capability estimation device, vehicle control system including the same, and discharge capability estimation method
US8606450B2 (en) 2011-09-09 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC Hybrid powertrain with geared starter motor and belt alternator starter and method of restarting an engine
DE102011084068A1 (en) * 2011-10-06 2013-04-11 Robert Bosch Gmbh Method for operating a separately excited electrical machine, appropriately equipped computing unit and on-board network
JP6143439B2 (en) * 2012-11-21 2017-06-07 ダイハツ工業株式会社 Control device for internal combustion engine
JP5962463B2 (en) * 2012-11-27 2016-08-03 三菱自動車工業株式会社 Engine start determination device
GB2509722B (en) * 2013-01-10 2019-04-17 Ford Global Tech Llc A Method and Apparatus for Starting an Engine
GB2523080A (en) * 2014-02-12 2015-08-19 Ford Global Tech Llc An apparatus and method for starting an engine
JP6323665B2 (en) * 2014-03-25 2018-05-16 三菱自動車工業株式会社 Idle stop control device
JP6320199B2 (en) * 2014-06-27 2018-05-09 ダイハツ工業株式会社 Control device for idle stop car
JP6043394B2 (en) * 2015-03-31 2016-12-14 富士重工業株式会社 Vehicle control device
DE102015211251B4 (en) * 2015-06-18 2020-06-04 Seg Automotive Germany Gmbh Method for operating a belt-driven starter generator
FR3046586B1 (en) * 2016-01-12 2019-03-22 Psa Automobiles Sa. METHOD FOR LARGEST COLD STARTING OF A THERMAL ENGINE OF A HYBRID MOTOR POWERTRAIN
FR3050487B1 (en) * 2016-04-21 2019-08-30 Valeo Equipements Electriques Moteur CONTROL SYSTEM FOR COOPERATIVE STARTING BETWEEN AN ALTERNOMETER AND A MOTOR VEHICLE STARTER
JP6669051B2 (en) 2016-11-25 2020-03-18 株式会社デンソー Start control device, start device, and start control system
CN110494646B (en) * 2017-02-28 2021-11-19 Tvs电机股份有限公司 Vehicle starting system
JP6333442B1 (en) * 2017-05-18 2018-05-30 三菱電機株式会社 Engine starter
JP6328301B1 (en) * 2017-05-18 2018-05-23 三菱電機株式会社 Engine starter
DE102017214041A1 (en) 2017-08-11 2019-02-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for starting an internal combustion engine for a motor vehicle, and drive train for a motor vehicle
FR3077102B1 (en) * 2018-01-19 2021-09-24 Renault Sas METHOD AND SYSTEM FOR COLD STARTING OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
KR20200055241A (en) * 2018-11-13 2020-05-21 김성민 Power System for Engine Start using Supercapacitor
FR3107571A1 (en) 2020-02-26 2021-08-27 Psa Automobiles Sa STARTING PROCEDURE OF A MOTOR VEHICLE COMBUSTION ENGINE
JPWO2023073894A1 (en) * 2021-10-28 2023-05-04

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4412137A (en) * 1982-12-13 1983-10-25 Eaton Corporation Dual voltage engine starter management system
US5435125A (en) * 1994-06-15 1995-07-25 United Technologies Corporation Redundant engine starting system
JP3374675B2 (en) * 1996-10-25 2003-02-10 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle and engine start control method
DE19852085C1 (en) * 1998-11-12 2000-02-17 Daimler Chrysler Ag Two-stage starting system for internal combustion engine incorporates separate starter motors for low-speed and high-speed cranking
JP4356227B2 (en) * 1999-09-29 2009-11-04 トヨタ自動車株式会社 Engine starter and engine system having the function
JP3757720B2 (en) * 1999-12-03 2006-03-22 トヨタ自動車株式会社 VEHICLE START CONTROL DEVICE AND VEHICLE HAVING THE START CONTROL DEVICE
FR2803633B1 (en) * 2000-01-12 2002-07-19 Valeo Equip Electr Moteur METHOD FOR DRIVING A VEHICLE HEAT ENGINE, PARTICULARLY A MOTOR VEHICLE, AND STARTER ASSEMBLY FOR IMPLEMENTING IT

Also Published As

Publication number Publication date
FR2839119A1 (en) 2003-10-31
DE10318848A1 (en) 2004-07-08
DE10318848B4 (en) 2014-02-20
FR2839119B1 (en) 2006-02-17
JP2004003434A (en) 2004-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4144348B2 (en) Engine start system
US8825346B2 (en) Method and device for start/stop control of an internal combustion engine
US7099768B2 (en) Automatic shutdown control for vehicular internal combustion
US8413635B2 (en) Vehicle control device and idling system
US8566007B2 (en) Automatic stop/restart device for internal combustion engine
KR20110047204A (en) Method and apparatus for performing start / stop control of an internal combustion engine
US20040123587A1 (en) Engine starting apparatus
JP3011069B2 (en) Vehicle control device
WO2012091079A1 (en) Control device of vehicle
JP2000204999A (en) Engine starting device for hybrid vehicle
JP5036682B2 (en) Control device for in-vehicle internal combustion engine
JP4263656B2 (en) Engine starter
JP3687414B2 (en) Automatic stop / start device for internal combustion engine
JP2010053794A (en) Control device of internal combustion engine
JP4980270B2 (en) Engine start control device
JP2010185425A (en) Control device of internal combustion engine
WO2016194605A1 (en) Engine starter device for vehicles
JP4075589B2 (en) Engine power transmission member abnormality determination device
EP2006519B1 (en) Controller for a vehicle
JP2004308511A (en) Idle stop vehicle control device
JP4069589B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2001159321A (en) Control device for internal combustion engine for vehicle
JP5811026B2 (en) Vehicle control device
JPH08164775A (en) Control unit of driving gear fo vehicle
JP2017020404A (en) Engine start control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080318

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080408

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: 20080527

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080609

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4144348

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130627

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140627

Year of fee payment: 6

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

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

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

EXPY Cancellation because of completion of term