JP2002364500A - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents
内燃機関の始動制御装置Info
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Abstract
実行しながら、モータについては最大限の小型化を図る
ことのできる内燃機関の始動制御装置を提供する。 【解決手段】エンジン始動開始時には、まずクラッチ6
が解放された状態、即ちエンジン2と切り離された状態
でモータ9の駆動が行われる。このときには、モータ9
の回転力が回転方向についての慣性力として蓄えられた
状態となる。そして、その後にモータ9がエンジン始動
にとって適切なクランキングを行うことの可能な回転状
態に達してから、クラッチ6が係合されてエンジン2の
クランキングが開始される。こうしたクランキングはモ
ータ9の回転力と慣性力との二つの力によって、エンジ
ン始動にとって適切なものとして実行され、このときに
必要とされるモータ9の出力トルクについては、同クラ
ンキングをモータ9の回転力だけでなく上記慣性力によ
っても実行していることから低トルクですむようにな
る。
Description
御装置に関するものである。
両においては、同機関の燃費を改善するという目的のも
とに、例えば車両の自走可能性がないときなど、機関運
転の必要のないときには同機関の運転を自動的に停止す
るようにしたものが提案されている。
は、ウォータポンプ、コンプレッサ、及びオイルポンプ
といった各種補機を内燃機関で駆動する代わりにモータ
で駆動するようにしている。このように内燃機関の自動
停止中にモータで補機を駆動する際には、同モータの駆
動力をエンジン側へは伝達せずに補機側のみに伝達する
ことが好ましい。そのため、例えば特開平10−339
185号公報に示されるように、モータと内燃機関との
間に両者を断接するクラッチを設け、モータで補機を駆
動する際には上記クラッチを解放することも考えられて
いる。
要求があった場合などには、機関始動のために内燃機関
を強制回転させる必要があるが、車両の部品点数削減と
いった観点から、上記公報では機関始動のための内燃機
関の強制回転も上記モータで行うようにしている。即
ち、自動停止中の内燃機関に対する始動指令がなされる
と、クラッチが係合された状態でのモータの駆動が行わ
れ、これにより内燃機関が強制的に回転させられるよう
になる。
燃費を改善する上では、車両の軽量化も望まれているこ
とから、上記モータについては小型化(低容量化)が進
められている。ただし、モータにおいては小型化に伴う
出力低下は避けられず、同モータを過度に小型化すると
機関始動にとって適切な内燃機関の強制回転を行うこと
ができなくなるおそれがある。このため、モータを小型
化するにしても、機関始動にとって適切な内燃機関の強
制回転を行うことの可能な程度までにとどめなければな
らず、これがモータを小型化する上での制約となってい
た。
ものであって、その目的は、機関始動のための内燃機関
の強制回転を適切に実行しながら、モータについては最
大限の小型化を図ることのできる内燃機関の始動制御装
置を提供することにある。
るための手段及びその作用効果について記載する。上記
目的を達成するため、請求項1記載の発明では、車両に
搭載される内燃機関とモータとを断接するクラッチを備
える内燃機関の始動制御装置において、内燃機関を始動
させる際には、前記クラッチが解放され且つ前記モータ
を駆動した状態とし、この状態にあって前記モータが所
定回転状態に達してから前記クラッチを係合させる制御
手段を備えた。
らモータが所定回転状態に達するまでの間は、クラッチ
が解放状態に保持されることからモータが内燃機関とは
切り離されて駆動され、同モータの回転力が回転方向に
ついての慣性力として蓄えられた状態となる。その後、
モータが所定回転状態に達してクラッチが係合される
と、内燃機関にはモータの回転力に加えて上記慣性力も
働き、これら二つの力によって内燃機関が強制的に回転
させられる。このように内燃機関の強制回転をモータの
回転力と慣性力とで行うことにより、同強制回転を機関
始動にとって適切に実行しながら、モータについては最
大限の小型化を図ることができるようになる。
ラッチが係合したときに機関始動にとって適切な内燃機
関の強制回転が得られる必要最低限の回転状態とするこ
とが好ましい。また、モータの回転状態としては例えば
モータの回転速度があげられる。そして、モータが所定
回転状態に達したか否かは、例えばモータの回転速度が
当該所定回転状態に対応した値である所定速度に達した
か否か、或いは内燃機関の始動指令があってからの経過
時間が当該所定回転状態に対応した所定時間に達したか
否かによって判断することができる。
る内燃機関とモータとを断接するクラッチを備える内燃
機関の始動制御装置において、内燃機関を始動させる際
には、前記クラッチが解放され且つ前記モータを駆動し
た状態とし、機関始動指令があってから所定時間が経過
した後に前記クラッチを係合させる制御手段を備える。
ら所定時間が経過するまでの間は、クラッチが解放状態
に保持されることからモータが内燃機関とは切り離され
て駆動され、同モータの回転力が回転方向についての慣
性力として蓄えられた状態となる。その後、機関始動開
始から所定時間が経過してからクラッチが係合される
と、内燃機関にはモータの回転力に加えて上記慣性力も
働き、これら二つの力によって内燃機関が強制的に回転
させられる。このように内燃機関の強制回転をモータの
回転力と慣性力とで行うことにより、同強制回転を機関
始動にとって適切に実行しながら、モータについては最
大限の小型化を図ることができるようになる。
係合したときに機関始動にとって適切な内燃機関の強制
回転が得られる必要最低限のモータの回転状態に達する
のに要する時間とすることが好ましい。
記載の発明において、前記モータは前記車両の走行にも
用いられるものとした。上記構成によれば、内燃機関を
始動させるためのモータを、車両を走行させるためのモ
ータとしても使用することで、モータと内燃機関とで走
行する車両にあっては部品点数が増加するのを抑制する
ことができる。
いずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記
クラッチの係合開始までの前記モータの駆動制御を機関
状態に応じて変更するものとした。
転させるのに必要なクラッチ解放状態でのモータの回転
状態は、そのときの内燃機関の状態に応じて異なるもの
となる。上記構成によれば、この機関状態に応じてクラ
ッチ解放状態でのモータの駆動制御が変更されるため、
モータが所定回転状態に達したときの状態が機関始動の
ための内燃機関の強制回転にとって適切になるようにす
ることができる。
発明において、前記制御手段は、前記モータが所定回転
状態になったか否かを判断するとともに、その判断に用
いられる判断値を機関状態に応じて変更するものとし
た。
になったか否かの判断に用いられる判断値が機関状態に
応じて変更されるため、モータが所定回転状態になった
旨判断されたときの同モータの回転状態が、機関始動の
ための内燃機関の強制回転にとって適切な状態となるよ
うにすることができる。
発明において、前記制御手段は、機関始動指令があって
から所定時間が経過したか否かを判断するとともに、そ
の判断に用いられる判断値を機関状態に応じて変更する
ものとした。
から所定時間が経過したか否かの判断に用いられる判断
値が機関状態に応じて変更されるため、機関始動指令が
あってから所定時間が経過した旨判断されたときのモー
タの回転状態が、機関始動のための内燃機関の強制回転
にとって適切な状態となるようにすることができる。
いずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記
クラッチが係合された後に内燃機関の始動が完了したか
否かを判断し、同始動が完了していない旨判断したとき
には機関再始動を行うものとした。
完了しなかったとしても機関再始動が図られるため、内
燃機関を確実に始動させることができる。請求項8記載
の発明では、請求項7記載の発明において、前記制御手
段は、初回の機関始動の際に始動完了していない旨判断
すると、前記クラッチを解放した後に前記初回の機関始
動と同じ手順で前記機関再始動を行うものとした。
タの回転力が回転方向についての慣性力として蓄えられ
るようになるため、機関再始動において内燃機関を始動
完了させ易くすることができる。
記載の発明において、前記制御手段は、初回の機関始動
の際に始動完了していない旨判断すると、前記モータに
より内燃機関を所定量だけ逆回転させてから前記クラッ
チを解放するものとした。
始動完了せずに内燃機関がロックしたとしても、モータ
の逆回転により当該ロックを解除して機関再始動を円滑
に実行できるようにすることが可能となる。
の発明において、前記制御手段は、前記モータによる内
燃機関の逆回転を同機関が始動に適した状態に達するま
で行うものとした。
内燃機関が始動に適した状態とされるため、機関再始動
によって内燃機関が始動完了する可能性を高めることが
できる。
を、自動車に搭載されて走行状態等に応じて自動的に停
止・始動されるエンジン(内燃機関)に適用した第1実
施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
筒内燃機関であるエンジン2が搭載され、同エンジン2
の出力軸であるクランクシャフト3の回転が自動変速機
4等を介して車輪5に伝達されることで自走するように
なっている。また、エンジン2のクランクシャフト3は
クラッチ6を介して連結軸7と連結されており、連結軸
7はベルト8を介してモータ9の出力軸10及び補機1
1の出力軸12と連結されている。
ジン2の冷却水を循環させるウォータポンプ、自動車1
の車内空調に用いられるエアコンコンプレッサ、及びエ
ンジン2の潤滑油を循環させるオイルポンプ等があげら
れる。
ラッチ6は両者を断接するものであって、クラッチ6が
解放されているときには上記両者間での回転伝達が不能
となり、クラッチ6が係合されているときには上記両者
間での回転伝達が可能となる。従って、クラッチ6を駆
動制御することにより、モータ9及び補機11とエンジ
ン2との間を断接することが可能になる。
御するとともに、モータ9及びクラッチ6を駆動制御す
る電子制御装置13が搭載されている。この電子制御装
置13には、自動車1の室内に設けられるブレーキペダ
ル14の踏み込みの有無を検出するブレーキセンサ1
5、自動車1の車速を検出する車速センサ16、エンジ
ン2の冷却水温を検出する水温センサ17、エンジン2
のクランクシャフト3の回転に対応した信号を出力する
エンジン回転速度センサ18、及び、モータ9の出力軸
10の回転に対応した信号を出力するモータ回転速度セ
ンサ19など、各種センサからの検出信号が入力され
る。
態にあっては、エンジン始動指令がなされることに基づ
き同エンジン2の始動を開始する。こうしたエンジン始
動指令は、例えば自動車1の運転者がイグニッションス
イッチ(図示せず)を操作したときになされることとな
る。また、自動車1の自走可能性がないときなどエンジ
ン運転の必要のないときには、電子制御装置13を通じ
てエンジン2が自動的に停止されるが、こうしたエンジ
ン2の自動停止中にあって自動車1の自走可能性が生じ
たとき等にもエンジン始動指令がなされる。
レーキセンサ15及び車速センサ16からの検出信号に
基づき判断される。即ち、例えば車速がほぼ「0」であ
ってブレーキペダル14が踏み込まれているときには自
走可能性が無い旨判断され、車速が所定値以上であるか
或いはブレーキペダル14が踏み込まれていないときに
は自走可能性が有る旨判断される。
は、エンジン2によって補機11を駆動することができ
ないため、同補機11の駆動要求がある場合にはモータ
9によって補機11の駆動が行われる。こうしたモータ
9による補機11の駆動に際しては、電子制御装置13
を通じてクラッチ6が解放状態に制御され、モータ9の
回転が無駄にエンジン2側に伝達されることが回避され
る。
させる際には、クラッチ6を係合させた状態でのモータ
9の駆動によって、クランクシャフト3の強制回転(ク
ランキング)が行われる。そして、このクランキングか
らエンジン2の自立運転へと移行したとき、同エンジン
2の始動が完了することとなる。以下、本実施形態にお
けるエンジン2の始動手順の概要を説明する。
れたときクラッチ6が解放状態とされ、エンジン2の始
動開始直後においてはモータ9がエンジン2とは切り離
された状態で駆動されるようにする。このときにはモー
タ9の回転力が回転方向についての慣性力として蓄えら
れた状態となり、クラッチ6を係合してクランキングを
開始したときはエンジン2にモータ9の回転力と慣性力
との二つの力が働くようになる。そして、その後にモー
タ9が所定回転状態、即ち上記二つの力の合計がエンジ
ン始動にとって適切なクランキングを行うことの可能な
値になるときの回転状態に達してから、クラッチ6を係
合してエンジン2のクランキングを開始する。
と慣性力との二つの力によりエンジン始動にとって適切
なものとして実行される。このときに必要とされるモー
タ9の出力トルク、即ち適切なクランキングを行うのに
必要なモータ9の出力トルクについては、同クランキン
グをモータ9の回転力だけでなく上記慣性力によって実
現していることから低トルクですむようになる。従っ
て、エンジン始動にとって適切なクランキングを実行し
ながらも、モータ9については最大限の小型化を図るこ
とができるようになる。
て始動ルーチンを示す図2のフローチャートを参照して
説明する。この始動ルーチンは、エンジン始動指令があ
ったときに電子制御装置13を通じて実行される。
り、まずクラッチ解放処理が行われる(S101)。即
ち、クラッチ6を解放状態とすべく、同クラッチ6が係
合状態にあるならば解放され、解放状態にあるならばそ
れが維持される。この状態で、後述する所定値aの設定
が行われるとともに(S102)、エンジン始動時のモ
ータ制御が開始される(S103)。
ンサ19からの検出信号に基づき求められるモータ回転
速度NMを上昇させるべく、モータ9を駆動制御するも
のである。従って、同制御の開始時にモータ9が停止し
ていれば、モータ9の駆動制御によりモータ回転速度N
Mが「0」から徐々に上昇させられる。一方、同制御の
開始時にモータ9で補機11が駆動されていれば、モー
タ9の駆動制御によりモータ回転速度NMが補機11の
駆動に必要な値から徐々に上昇させられる。こうしたモ
ータ制御が行われているときには、モータ9の回転力が
回転方向についての慣性力として蓄えられていることに
なる。
a(判断値)以上であるか否かに基づき、モータ9がエ
ンジン始動にとって適切なクランキングを行うことの可
能な必要最低限の回転状態に達したか否かが判断される
(S104)。この判断の結果として肯定判定がなされ
たとき、クラッチ6が係合させられ(S105)、これ
によりモータ9の回転がエンジン2側に伝達されてエン
ジン2のクランキングが開始される。
モータ9がエンジン始動にとって適切なクランキングを
行うことの可能な必要最低限の回転状態に達してから行
われることとなる。即ち、エンジン2のクランキング
は、モータ9の回転力と慣性力との二つの力によって実
現されるが、これら二つの力の合計がエンジン始動にと
って適切なクランキングを行う上で必要な最低限の値に
達してから開始されるのである。
ランキングを行うことの可能な必要最低限の回転状態に
達したか否かは、上述したようにステップS102で設
定された所定値a(判断値)を用いて判断されることと
なる。ここで、同ステップS102における所定値a
(判断値)の設定について図3及び図4を併せ参照して
説明する。
ジン2が停止しているときのクランク角及び冷却水温と
いったエンジン状態に基づき所定値aが設定される。即
ち、停止時クランク角に基づき算出される角度項a1
と、冷却水温に基づき算出される水温項a2とを加算し
たものが、所定値aとして設定されることとなる。
ンジン2の停止過程にエンジン回転速度センサ18から
の検出信号に基づき求められ、電子制御装置13のバッ
クアップRAMに記憶される。そして、ステップS10
2では、バックアップRAMに記憶された停止時クラン
ク角が用いられることとなる。また、ステップS102
で用いられる冷却水温は、水温センサ17からの検出信
号に基づき求められる。
項a1は、その停止時クランク角の変化に対して図3に
示されるように推移することとなる。即ち、角度項a1
は、停止時クランク角が停止中のエンジン2の圧縮行程
気筒における圧縮行程開始クランク角(例えばBTDC
120°CA)、及び圧縮上死点クランク角(BTDC
0°CA)であるとき最大となるようにされる。これ
は、停止時クランク角が圧縮行程開始クランク角や圧縮
上死点クランク角であるときには、モータ9によるクラ
ンキングの際に圧縮行程気筒内の圧力が高くなってクラ
ンキングの抵抗に繋がるという実情を考慮し、クランキ
ング開始前のモータ9の回転速度をエンジン始動にとっ
て適切なクランキングを実行できるよう高めておくため
である。
圧縮行程開始クランク角と圧縮上死点クランク角との中
間(この場合はBTDC60°CA)を含む領域Aにあ
るとき最小となるようにされる。これは、停止時クラン
ク角が領域Aにあるときには、モータ9によるクランキ
ングの際の圧縮行程気筒内の圧力上昇が比較的小であっ
てクランキングの抵抗になりにくく、クランキング開始
前のモータ9の回転速度をエンジン始動にとって適切な
クランキングを実行する上で比較的低くしておくことが
可能なためである。
ンク角から領域Aに向かって変化する場合や、圧縮上死
点クランク角から領域Aに向かって変化する場合には、
角度項a1は最大値から最小値に向けて徐々に小さくな
るようにされる。
a2は、その冷却水温の変化に対して、図4に示される
ごとく冷却水温が高くなるほど大きくなるように推移す
ることとなる。これは、停止しているエンジン2の冷却
水温、即ちエンジン温度(シリンダボア温度)が高いほ
ど、モータ9によるクランキングによって圧縮行程気筒
内のガスが圧縮されたとき、その仕事を行うためのエネ
ルギがシリンダボアから熱として逃げてしまう割合が小
さくなってより断熱圧縮に近づくことからクランキング
の抵抗が大となり易くなることを考慮し、クランキング
開始前のモータ9の回転速度をエンジン始動にとって適
切なクランキングを実行できるように高めておくためで
ある。
項a2に基づいて所定値aを設定することで、始動時モ
ータ制御によりモータ回転速度NMが所定値a(判断
値)に達したときには、モータ9がエンジン始動にとっ
て適切なクランキングを行うことの可能な必要最低限の
回転状態に達するようになる。この状態にあって、クラ
ッチ6を係合してクランキングを行えば、クランクシャ
フト3が最も回転抵抗の大きくなる最初の圧縮上死点ク
ランク角(BTDC0°CA)を的確に通過することが
でき、適切なクランキングを行うことができるようにな
る。
でクラッチ6が係合された後には、エンジン2の始動が
完了しているか否かが判断される(S106)。こうし
た判断は、例えばエンジン回転速度センサ18からの検
出信号に基づき求められるエンジン回転速度が予め設定
されたアイドル回転速度に達しているか否かに基づいて
行われる。そして、ステップS106の処理で、エンジ
ン回転速度がアイドル回転速度に達しておりエンジン2
が始動完了している旨判断されると、始動ルーチンは終
了されるようになる。
ン回転速度がアイドル回転速度に達しておらずエンジン
2が始動完了していない旨判断された場合には、クラン
クシャフト3がロック(回転停止)しているか否かが、
例えばエンジン回転速度が「0」であるか否かに基づき
判断される(S107)。そして、エンジン回転速度が
「0」ではなくクランクシャフト3がロックしていない
旨判断されると(NO)、処理がステップS106に戻
される。 また、エンジン回転速度が「0」であってク
ランクシャフト3がロックしている旨判断されると(Y
ES)、モータ9の逆回転が行われるようになる(S1
08)。
ンジン2の始動にとって最適な範囲内に入るまで、例え
ば圧縮行程気筒の領域A(図3)と比較して圧縮行程開
始クランク角(BTDC120°CA)寄りの所定範囲
(例えばBTDC100°CA〜60°CA)内にクラ
ンク角が入るまで続行される。即ち、クランク角が上記
始動最適範囲内にあるか否かが判断され(S109)、
ここで肯定判定がなされるまではステップS108の処
理が繰り返し実行されることとなる。そして、ステップ
S109で肯定判定がなされると、モータ9の逆回転が
停止した状態で処理がステップS101に戻される。
初にステップS101〜S105の処理が実行されて初
回のエンジン始動が行われた結果、エンジン2が始動せ
ずにクランクシャフト3がロックしてしまった場合に
は、モータ9の逆回転によりクランク角を上述した始動
最適範囲内に存在させた上で、再度ステップS101〜
S105の処理が実行され、エンジン2の再始動が行わ
れることとなる。
れる上記始動最適範囲を、図3に示される領域Aと比較
して圧縮行程開始クランク角(BTDC120°CA)
寄りの所定範囲(BTDC100°CA〜60°CA)
としたのは、再始動時にはモータ9の駆動によりクラン
ク角を圧縮上死点クランク角(BTDC0°CA)に向
けて変化させる際の勢いを、初回のエンジン始動時より
も大とすることが好ましいためである。
示す効果が得られるようになる。 (1)エンジン始動開始時には、まずクラッチ6が解放
された状態でモータ9の駆動が行われ、同モータ9がエ
ンジン始動にとって適切なクランキングを行うことの可
能な必要最低限の回転状態に達してから、クラッチ6が
係合されてエンジン2のクランキングが開始される。こ
うしたクランキングはモータ9の回転力と慣性力との二
つの力によって、エンジン始動にとって適切なものとし
て実行され、このときに必要とされるモータ9の出力ト
ルクについては、同クランキングをモータ9の回転力だ
けでなく上記慣性力によっても実行していることから低
トルクですむようになる。従って、エンジン始動にとっ
て適切なクランキングを実行しながらも、モータ9につ
いては最大限の小型化を図ることができる。
おいて、エンジン始動にとって適切なクランキングを得
るのに必要な最低限のモータ9の回転状態は、そのとき
(エンジン停止時)のクランク角や冷却水温といったエ
ンジン状態に応じて異なるものとなる。しかし、モータ
9がエンジン始動にとって適切なクランキングを行うこ
との可能な回転状態に達したか否かを判断する際に用い
られる所定値a(判断値)は、上記エンジン状態に応じ
て算出される角度項a1及び水温項a2に基づき設定さ
れる。このことはモータ回転速度NMを所定値aまで上
昇させる際のモータ9の駆動制御が上記エンジン状態に
応じて変更されることを意味し、これによりモータ回転
速度NMが所定値aに達したときのモータ9の回転状態
を、上記エンジン状態に関係なくエンジン始動にとって
適切なクランキングを行う上で必要最低限の回転状態と
することが可能になる。従って、クラッチ6を解放した
状態でのモータ9の駆動が無駄に続行されるのを抑制す
ることができる。
2が始動完了しなかったときにはエンジン2の再始動が
行われるため、仮に初回のエンジン始動によっては始動
完了しなかったとしても上記再始動によりエンジン2を
確実に始動させることができる。
シャフト3がロックして始動完了できなかったとして
も、エンジン2の再始動が行われる前にモータ9の逆回
転によりクランクシャフト3が逆回転されて上記ロック
が解除されるため、再始動を円滑に実行することができ
るようになる。
ンク角が始動最適範囲に入るように行われ、この状態で
エンジン2の再始動が開始されるため、同再始動によっ
てエンジン2の始動が完了する可能性を高めることがで
きる。 (第2実施形態)次に、本発明の第2実施形態を図5〜
図7に基づき説明する。
ラッチ6の解放状態から係合状態への切り換えを、第1
実施形態のようにモータ回転速度NMが所定値aに達し
たときに行う代わりに、始動時モータ制御が開始されて
から所定時間が経過した後に行うようにしている。
同ルーチンは、第1実施形態の始動ルーチンにおけるス
テップS102,S104に相当する処理(S202,
S204)のみが第1実施形態と異なっている。
ッチ解放処理(S202)、後述する所定値bの設定
(S202)、及び始動時モータ制御(S203)が順
次実行され、その後に始動時モータ制御の開始からの経
過時間が上記所定値b(判断値)以上であるか否かが判
断される(S204)。このステップS204の処理
は、モータ9がエンジン始動にとって適切なクランキン
グを行うことの可能な回転状態に達したか否かを判断す
るためのものである。
タ制御により、エンジン始動にとって適切なクランキン
グを行うことの可能な回転状態へと近づけられることか
ら、当該モータ制御開始からの経過時間が大となること
に対応して変化することとなる。従って、始動時モータ
制御開始からの経過時間に基づきモータ9の回転状態を
推測することができ、同経過時間が所定値b(判断値)
以上であるか否かに基づき、モータ9が適切なクランキ
ングの可能な必要最低限の回転状態に達したか否かを的
確に判断することができるのである。
bの設定について図6及び図7を併せ参照して説明す
る。ステップS102の処理においては、エンジン2が
停止しているときのクランク角及び冷却水温といったエ
ンジン状態に基づき所定値bが設定される。即ち、停止
時クランク角に基づき算出される角度項b1と、冷却水
温に基づき算出される水温項b2とを加算したものが、
所定値bとして設定されることとなる。
項b1は、その停止時クランク角の変化に対して図6に
示されるように推移する。また、冷却水温に基づき算出
される水温項b2は、その冷却水温の変化に対して図7
に示されるように推移することとなる。
ランク角及び冷却水温の変化に対する角度項b1及び水
温項b2の推移傾向は、第1実施形態における停止時ク
ランク角及び冷却水温の変化に対する角度項a1及び水
温項a2の推移傾向と同じようになる。こうした角度項
b1及び水温項b2の推移は、第1実施形態における角
度項a1及び水温項a2の推移の理由と同じ理由による
ものである。
れ、モータ9がエンジン始動にとって適切なクランキン
グを行うことの可能な必要最低限の回転状態に達した旨
判断されると、クラッチ6が係合される(S205)。
これによりモータ9の回転がエンジン2側に伝達され、
エンジン2のクランキングが開始されることとなる。そ
の後、ステップS206以降の処理が実行される。
るか否かが判断され(S206)、この判断がクランク
シャフト3がロックしていない(S207:NO)こと
を条件に続けられる。そして、エンジン2の始動が完了
した旨判断されると(S206:YES)、この始動ル
ーチンは終了される。また、クランクシャフト3がロッ
クした場合(S207:YES)には、モータ9の逆回
転によりクランク角が始動最適範囲内に入るまでクラン
クシャフト3が逆回転させられる(S208,S20
9)。こうした状態にした後、再度ステップS201以
降の処理が実行され、エンジン2の再始動が行われるよ
うになる。
施形態に記載した(1)及び(3)〜(5)の効果に加
え、以下に示す効果が得られるようになる。 (6)クラッチ6が解放された状態で駆動されるモータ
9がエンジン始動にとって適切なクランキングを行うこ
との可能な必要最低限の回転状態に達したか否かを判断
する際に用いられる所定値b(判断値)は、上記エンジ
ン状態に応じて算出される角度項b1及び水温項b2に
基づき設定される。このことは始動時モータ制御開始か
らの経過時間が所定値bに達するまでのモータ9の駆動
制御が上記エンジン状態に応じて変更されること意味
し、これにより当該経過時間が所定値bに達したときの
モータ9の回転状態を、上記エンジン状態に関係なくエ
ンジン始動にとって適切なクランキングを行う上で必要
最低限の状態とすることが可能になる。従って、クラッ
チ6を解放した状態でのモータ9の駆動が無駄に続行さ
れるのを抑制することができる。
うに変更することもできる。 ・上記各実施形態において、クランキング時にクランク
シャフト3がロックした後のモータ9の逆回転を、必ず
しもクランク角が始動最適範囲内に入るまで行う必要は
ない。例えば、クランク角が始動最適範囲内に入らない
としても、クランクシャフト3のロックを解除できる程
度にモータ9の逆回転を行うようにしてもよい。
も行う必要はない。 ・上記各実施形態では、所定値a,bの設定に冷却水温
を用いたが、これ以外のエンジン状態を表すパラメータ
を用いてもよい。こうしたパラメータとしては、例えば
エンジン2の潤滑油温やエンジン2の本体温度があげら
れる。更に、停止前のエンジン運転状態(エンジン回転
速度、エンジン負荷など)、及びエンジン停止時点から
の経過時間等に基づき、エンジン始動開始直前のエンジ
ン温度(シリンダボア温度)を推定し、これを上記パラ
メータとして用いることも考えられる。
9の回転状態がエンジン始動にとって適切なクランキン
グを行える状態に達したか否かを、第1実施形態では
「(A)モータ回転速度NMが所定値aに達したか否
か」に基づき判断し、第2実施形態では「(B)始動時
モータ制御開始からの経過時間が所定値bに達したか否
か」に基づき判断したが、本発明はこれに限定されな
い。例えば、上記(A)と上記(B)との両方の判断を
行い、いずれか一方で肯定判定がなされたとき、若しく
は両方で肯定判定がなされたとき、モータ9の回転状態
が適切なクランキングを行える状態に達した旨判断する
ようにしてもよい。
ンジン状態に基づく可変値とする必要はなく、停止時の
エンジン状態に関係なく予め定められる固定値としても
よい。
行可能な自動車に本発明を適用してもよい。この場合の
具体例として、上記各実施形態においてモータ9を自動
車1の走行にも用いるようにしたものが考えられる。こ
のようにすれば、モータ9がエンジン2の始動用として
だけでなく自動車1の走行用としても兼用されることか
ら、自動車1をエンジンとモータとで走行させることに
伴う部品点数の増加を抑制することができるようにな
る。
できる技術思想を、その効果とともに以下に記載する。 (1)請求項1〜10のいずれかに記載の内燃機関の始
動制御装置において、前記制御手段は、内燃機関を始動
させる際、停止しているモータを前記クラッチを解放状
態とした上で駆動開始し、その後に前記クラッチを係合
させるものである内燃機関の始動制御装置。
から内燃機関の始動を行う場合にあっても、クラッチ解
放状態でモータが駆動されて同モータの回転力が回転方
向についての慣性力として蓄えられ、クラッチ係合時に
はモータの回転力と慣性力とで内燃機関が強制的に回転
させられる。従って、モータが停止した状態から内燃機
関の始動を行う場合にあっても、機関始動にとって適切
な内燃機関の強制回転を実行することができる。
の全体構成を示す略図。
ローチャート。
推移傾向を示すグラフ。
を示すグラフ。
ローチャート。
推移傾向を示すグラフ。
を示すグラフ。
…クラッチ、9…モータ、10…出力軸、13…電子制
御装置、17…水温センサ、18…エンジン回転速度セ
ンサ、19…モータ回転速度センサ。
Claims (10)
- 【請求項1】車両に搭載される内燃機関とモータとを断
接するクラッチを備える内燃機関の始動制御装置におい
て、 内燃機関を始動させる際には、前記クラッチが解放され
且つ前記モータを駆動した状態とし、この状態にあって
前記モータが所定回転状態に達してから前記クラッチを
係合させる制御手段を備えることを特徴とする内燃機関
の始動制御装置。 - 【請求項2】車両に搭載される内燃機関とモータとを断
接するクラッチを備える内燃機関の始動制御装置におい
て、 内燃機関を始動させる際には、前記クラッチが解放され
且つ前記モータを駆動した状態とし、機関始動指令があ
ってから所定時間が経過した後に前記クラッチを係合さ
せる制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の始動
制御装置。 - 【請求項3】前記モータは前記車両の走行にも用いられ
る請求項1又は2記載の内燃機関の始動制御装置。 - 【請求項4】前記制御手段は、前記クラッチの係合開始
までの前記モータの駆動制御を機関状態に応じて変更す
る請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の始動制御
装置。 - 【請求項5】前記制御手段は、前記モータが所定回転状
態になったか否かを判断するとともに、その判断に用い
られる判断値を機関状態に応じて変更する請求項4記載
の内燃機関の始動制御装置。 - 【請求項6】前記制御手段は、機関始動指令があってか
ら所定時間が経過したか否かを判断するとともに、その
判断に用いられる判断値を機関状態に応じて変更する請
求項4記載の内燃機関の始動制御装置。 - 【請求項7】請求項1〜6のいずれかに記載の内燃機関
の始動制御装置において、 前記制御手段は、前記クラッチが係合された後に内燃機
関の始動が完了したか否かを判断し、同始動が完了して
いない旨判断したときには機関再始動を行う内燃機関の
始動制御装置。 - 【請求項8】前記制御手段は、初回の機関始動の際に始
動完了していない旨判断すると、前記クラッチを解放し
た後に前記初回の機関始動と同じ手順で前記機関再始動
を行う請求項7記載の内燃機関の始動制御装置。 - 【請求項9】前記制御手段は、初回の機関始動の際に始
動完了していない旨判断すると、前記モータにより内燃
機関を所定量だけ逆回転させてから前記クラッチを解放
する請求項7又は8記載の内燃機関の始動制御装置。 - 【請求項10】前記制御手段は、前記モータによる内燃
機関の逆回転を同機関が始動に適した状態に達するまで
行う請求項9記載の内燃機関の始動制御装置。
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