JP2003065192A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
- F02N11/0862—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery
- F02N11/0866—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery comprising several power sources, e.g. battery and capacitor or two batteries
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
- F02D2400/16—Adaptation of engine control systems to a different battery voltages, e.g. for using high voltage batteries
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02N11/0814—Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
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- 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
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エコラン制御での内燃機関の再始動を、もた
つき感を生じさせることなく実行する。 【解決手段】 停止している内燃機関１を、予め定めた
始動条件が成立することにより始動させる制御を実行す
る内燃機関の制御装置であって、低圧電源部３と高圧電
源部４との少なくとも二つの電源部と、その電源部から
電力を受けて動作することにより前記内燃機関を回転さ
せる始動機構２と、その始動機構２を前記低圧電源部３
と高圧電源部４とに選択的に切り替えて接続する切換機
構５とを備えている。
つき感を生じさせることなく実行する。 【解決手段】 停止している内燃機関１を、予め定めた
始動条件が成立することにより始動させる制御を実行す
る内燃機関の制御装置であって、低圧電源部３と高圧電
源部４との少なくとも二つの電源部と、その電源部から
電力を受けて動作することにより前記内燃機関を回転さ
せる始動機構２と、その始動機構２を前記低圧電源部３
と高圧電源部４とに選択的に切り替えて接続する切換機
構５とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガソリンエンジ
ンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を自動的に始動
する制御装置に関し、特に電気で動作してクランキング
をおこなう始動機構を備えた内燃機関を対象とする制御
装置に関するものである。
ンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を自動的に始動
する制御装置に関し、特に電気で動作してクランキング
をおこなう始動機構を備えた内燃機関を対象とする制御
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関を動力源とする車両の燃費を向
上させる技術として、エコラン制御と称される制御が知
られている。これは、車両が停止している間は、可及的
に内燃機関を停止させる制御であって、基本的には、車
両が停止後、直ちには発進しないことが判定される場合
に、内燃機関を自動的に停止し、その後、発進の要求が
判定されたことに基づいて内燃機関を再始動する制御で
ある。
上させる技術として、エコラン制御と称される制御が知
られている。これは、車両が停止している間は、可及的
に内燃機関を停止させる制御であって、基本的には、車
両が停止後、直ちには発進しないことが判定される場合
に、内燃機関を自動的に停止し、その後、発進の要求が
判定されたことに基づいて内燃機関を再始動する制御で
ある。
【０００３】このエコラン制御による内燃機関の自動停
止および再始動は、車両が走行している過程で車両が一
時的に停止した場合に自動的に実行され、運転者あるい
は搭乗者の意図に関わりなく実行される。したがって車
両の挙動としては、内燃機関の自動停止およびその後の
再始動が体感されない挙動であることが望ましい。言い
換えれば、内燃機関の停止・再始動が体感される状態
は、発進する意図に反して車両が停止しており、発進操
作に遅れて車両が発進する状態であり、このような状態
は、いわゆるもたつき感の要因となり、ドライバビリテ
ィが悪化することになる。
止および再始動は、車両が走行している過程で車両が一
時的に停止した場合に自動的に実行され、運転者あるい
は搭乗者の意図に関わりなく実行される。したがって車
両の挙動としては、内燃機関の自動停止およびその後の
再始動が体感されない挙動であることが望ましい。言い
換えれば、内燃機関の停止・再始動が体感される状態
は、発進する意図に反して車両が停止しており、発進操
作に遅れて車両が発進する状態であり、このような状態
は、いわゆるもたつき感の要因となり、ドライバビリテ
ィが悪化することになる。
【０００４】したがって、ガソリンエンジンやディーゼ
ルエンジンなどのクランキングによって始動する内燃機
関を搭載した車両では、エコラン制御によって停止させ
た内燃機関を再始動する場合、可及的に迅速にクランキ
ングをおこなって、再始動の条件の成立から内燃機関が
自立回転するまでに要する時間を短くすることが望まれ
る。通常、内燃機関のクランキングには電気モータの一
種であるスタータが使用されている。例えば特開平１１
−１２２８２４号公報に記載された装置では、主バッテ
リとそれより低圧の補機バッテリとを備え、主バッテリ
の充電量が低下した場合に、補機バッテリによって主バ
ッテリの充電をおこない、確実にスタータを駆動して内
燃機関を始動させるように構成されている。
ルエンジンなどのクランキングによって始動する内燃機
関を搭載した車両では、エコラン制御によって停止させ
た内燃機関を再始動する場合、可及的に迅速にクランキ
ングをおこなって、再始動の条件の成立から内燃機関が
自立回転するまでに要する時間を短くすることが望まれ
る。通常、内燃機関のクランキングには電気モータの一
種であるスタータが使用されている。例えば特開平１１
−１２２８２４号公報に記載された装置では、主バッテ
リとそれより低圧の補機バッテリとを備え、主バッテリ
の充電量が低下した場合に、補機バッテリによって主バ
ッテリの充電をおこない、確実にスタータを駆動して内
燃機関を始動させるように構成されている。
【０００５】また、一方、従来では、内燃機関と併せて
電動機を動力源として備えたハイブリッド車が知られて
おり、この種の車両では、動力源としての電動機の容量
が、内燃機関を始動するためのスタータの容量に対して
かなり大きいので、スタータのための通常のバッテリに
加えて、動力源としての電動機のための高圧のバッテリ
を搭載することがおこなわれている。
電動機を動力源として備えたハイブリッド車が知られて
おり、この種の車両では、動力源としての電動機の容量
が、内燃機関を始動するためのスタータの容量に対して
かなり大きいので、スタータのための通常のバッテリに
加えて、動力源としての電動機のための高圧のバッテリ
を搭載することがおこなわれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の公報に記載され
た装置は、スタータを駆動するための電源は、主バッテ
リのみであり、補機バッテリはその主バッテリの充電量
が低下した場合に主バッテリに電力を供給するに過ぎな
い。したがってこの装置におけるスタータの駆動は、主
バッテリから供給される電力を越えたものとはならず、
手動操作によって内燃機関を始動する場合といわゆるエ
コラン制御で自動的に内燃機関を始動する場合とのいず
れの場合であっても、内燃機関を始動するために要する
時間は同じになってしまう。言い換えれば、たとえ二種
類のバッテリを備えていても、エコラン制御での内燃機
関の始動に要求される始動応答性を満たすことは困難で
ある。なお、その主バッテリの電圧を通常の車両より高
くすることにより、内燃機関の始動を常時、迅速におこ
なうように構成することもできるが、このようにする
と、主バッテリが不必要に大容量になり、またスタータ
の耐久性が低下するなどの他の課題が生じる可能性があ
る。
た装置は、スタータを駆動するための電源は、主バッテ
リのみであり、補機バッテリはその主バッテリの充電量
が低下した場合に主バッテリに電力を供給するに過ぎな
い。したがってこの装置におけるスタータの駆動は、主
バッテリから供給される電力を越えたものとはならず、
手動操作によって内燃機関を始動する場合といわゆるエ
コラン制御で自動的に内燃機関を始動する場合とのいず
れの場合であっても、内燃機関を始動するために要する
時間は同じになってしまう。言い換えれば、たとえ二種
類のバッテリを備えていても、エコラン制御での内燃機
関の始動に要求される始動応答性を満たすことは困難で
ある。なお、その主バッテリの電圧を通常の車両より高
くすることにより、内燃機関の始動を常時、迅速におこ
なうように構成することもできるが、このようにする
と、主バッテリが不必要に大容量になり、またスタータ
の耐久性が低下するなどの他の課題が生じる可能性があ
る。
【０００７】また、電動機を動力源として併せ持つ上記
のハイブリッド車では、走行のために駆動する電動機に
よって内燃機関を始動させることが可能であり、その場
合には、内燃機関に付設したスタータにより始動する場
合よりも迅速に内燃機関を始動させることができる。し
かしながら、このような制御をおこなうためには、走行
のためにも使用できる程度の大容量の電動機を備える必
要があり、ハイブリッド車以外では到底採用できないシ
ステムである。また、電動機のための高圧バッテリは、
電動機自体が走行のために使用できる程度に大容量であ
るから、その高圧バッテリもかなり大型のものとなり、
結局、車体重量の増大などの問題が生じる可能性があ
る。
のハイブリッド車では、走行のために駆動する電動機に
よって内燃機関を始動させることが可能であり、その場
合には、内燃機関に付設したスタータにより始動する場
合よりも迅速に内燃機関を始動させることができる。し
かしながら、このような制御をおこなうためには、走行
のためにも使用できる程度の大容量の電動機を備える必
要があり、ハイブリッド車以外では到底採用できないシ
ステムである。また、電動機のための高圧バッテリは、
電動機自体が走行のために使用できる程度に大容量であ
るから、その高圧バッテリもかなり大型のものとなり、
結局、車体重量の増大などの問題が生じる可能性があ
る。
【０００８】この発明は、上記の技術的課題に着目して
なされたものであって、人為的操作によらない内燃機関
の始動を、車両の構造やシステムを特に複雑化すること
なく、迅速におこなうことができる制御装置を提供する
ことを目的とするものである。
なされたものであって、人為的操作によらない内燃機関
の始動を、車両の構造やシステムを特に複雑化すること
なく、迅速におこなうことができる制御装置を提供する
ことを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の目的を達成するために、内燃機関を始動する
ための単一の始動機構に対して少なくとも高低二種類の
電圧の電源部を用意し、内燃機関を始動する状況に応じ
て始動機構をこれらの電源部に切り替えて接続するよう
に構成したことを特徴とするものである。より具体的に
は、請求項１の発明は、停止している内燃機関を、予め
定めた始動条件が成立することにより始動させる制御を
実行する内燃機関の制御装置において、低圧電源部と高
圧電源部との少なくとも二つの電源部と、その電源部か
ら電力を受けて動作することにより前記内燃機関を回転
させる始動機構と、その始動機構を前記低圧電源部と高
圧電源部とに選択的に切り替えて接続する切換機構とを
備えていることを特徴とする制御装置である。
は、上記の目的を達成するために、内燃機関を始動する
ための単一の始動機構に対して少なくとも高低二種類の
電圧の電源部を用意し、内燃機関を始動する状況に応じ
て始動機構をこれらの電源部に切り替えて接続するよう
に構成したことを特徴とするものである。より具体的に
は、請求項１の発明は、停止している内燃機関を、予め
定めた始動条件が成立することにより始動させる制御を
実行する内燃機関の制御装置において、低圧電源部と高
圧電源部との少なくとも二つの電源部と、その電源部か
ら電力を受けて動作することにより前記内燃機関を回転
させる始動機構と、その始動機構を前記低圧電源部と高
圧電源部とに選択的に切り替えて接続する切換機構とを
備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１０】したがって請求項１の発明では、内燃機関
をクランキングして始動する始動機構を、低圧電源部に
よって駆動し、あるいは高圧電源部によって駆動するこ
とができる。高圧電源部によって始動機構を駆動した場
合、始動機構の出力が増大するので、内燃機関を迅速に
始動することができ、その結果、前記所定の始動条件が
成立して内燃機関を自動的に始動する場合の時間的な遅
れを、低圧電源部によって始動する場合に比べて短くす
ることができる。そのため、車両を発進させる際のいわ
ゆるもたつき感を解消もしくは抑制することができる。
をクランキングして始動する始動機構を、低圧電源部に
よって駆動し、あるいは高圧電源部によって駆動するこ
とができる。高圧電源部によって始動機構を駆動した場
合、始動機構の出力が増大するので、内燃機関を迅速に
始動することができ、その結果、前記所定の始動条件が
成立して内燃機関を自動的に始動する場合の時間的な遅
れを、低圧電源部によって始動する場合に比べて短くす
ることができる。そのため、車両を発進させる際のいわ
ゆるもたつき感を解消もしくは抑制することができる。
【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、前記始動条件が成立する以前に前記始動機構
を前記低圧電源部から高圧電源部に切り替えて接続させ
るよう前記切換機構を制御する切換制御手段を更に備え
ていることを特徴とする制御装置である。
において、前記始動条件が成立する以前に前記始動機構
を前記低圧電源部から高圧電源部に切り替えて接続させ
るよう前記切換機構を制御する切換制御手段を更に備え
ていることを特徴とする制御装置である。
【００１２】したがって請求項２の発明では、前記始動
条件が成立して始動機構に電力を供給する必要がある時
点では、既に切換機構が切り替わっていて、始動機構が
高圧電源部に接続されている。そのため、切換機構が例
えば有接点式の機構であり、そのために、通電に先立っ
て接点の導通状態もしくは接触状態を安定させる必要が
ある場合であっても、始動条件が成立した時点では、そ
の切り替えられた接点が安定していて直ちに通電できる
ので、始動機構によって内燃機関を始動するために要す
る時間を短縮でき、車両を発進させる際のいわゆるもた
つき感を解消もしくは抑制することができる。
条件が成立して始動機構に電力を供給する必要がある時
点では、既に切換機構が切り替わっていて、始動機構が
高圧電源部に接続されている。そのため、切換機構が例
えば有接点式の機構であり、そのために、通電に先立っ
て接点の導通状態もしくは接触状態を安定させる必要が
ある場合であっても、始動条件が成立した時点では、そ
の切り替えられた接点が安定していて直ちに通電できる
ので、始動機構によって内燃機関を始動するために要す
る時間を短縮でき、車両を発進させる際のいわゆるもた
つき感を解消もしくは抑制することができる。
【００１３】さらに、請求項３の発明は、請求項２にお
ける前記切換制御手段が、前記内燃機関を停止させるた
めの予め定めた停止条件が成立した後、前記内燃機関が
停止するまでの間に前記始動機構を前記低圧電源部から
高圧電源部に切り替えて接続させるよう前記切換機構を
制御する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
ける前記切換制御手段が、前記内燃機関を停止させるた
めの予め定めた停止条件が成立した後、前記内燃機関が
停止するまでの間に前記始動機構を前記低圧電源部から
高圧電源部に切り替えて接続させるよう前記切換機構を
制御する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１４】したがって、請求項３の発明では、停止条
件が成立した後、内燃機関が実際に停止するまでの間、
すなわち内燃機関が動作している間に、切換機構が切り
替え動作させられる。そのため、切換機構が有接点式の
ものであって切り替え動作に伴って接点の接触音もしく
は当接音が生じることがあっても、内燃機関が動作して
いることによる音によって、切換機構で生じる音がかき
消され、もしくは両者の音が融合し、切換機構で生じる
音が目立つことがない。
件が成立した後、内燃機関が実際に停止するまでの間、
すなわち内燃機関が動作している間に、切換機構が切り
替え動作させられる。そのため、切換機構が有接点式の
ものであって切り替え動作に伴って接点の接触音もしく
は当接音が生じることがあっても、内燃機関が動作して
いることによる音によって、切換機構で生じる音がかき
消され、もしくは両者の音が融合し、切換機構で生じる
音が目立つことがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】つぎにこの発明を具体例に基づい
て説明する。図１は、この発明で対象とする内燃機関の
制御系統図であって、その内燃機関（エンジン）１は、
始動するためには外力によって出力軸を強制的に回転さ
せるクランキングを必要とするディーゼルエンジンもし
くはガソリンエンジンであって、そのクランキングのた
めにスタータ２を備えている。このスタータ２は、電気
モータを主体とする公知の構成のものであって、高電圧
の電源および低電圧の電源のいずれでも駆動できるよう
に構成されている。
て説明する。図１は、この発明で対象とする内燃機関の
制御系統図であって、その内燃機関（エンジン）１は、
始動するためには外力によって出力軸を強制的に回転さ
せるクランキングを必要とするディーゼルエンジンもし
くはガソリンエンジンであって、そのクランキングのた
めにスタータ２を備えている。このスタータ２は、電気
モータを主体とする公知の構成のものであって、高電圧
の電源および低電圧の電源のいずれでも駆動できるよう
に構成されている。
【００１６】このスタータ２のための電源として、低圧
電源部３と高圧電源部４とが設けられている。これらの
電源部３，４は個別に設けられたバッテリもしくは単一
のバッテリにおける出力電圧の異なる端子であって、低
圧電源部３は例えば通常の車両で用いられている１２Ｖ
の電源であり、これに対して高圧電源部４は３６Ｖ程度
の電源である。
電源部３と高圧電源部４とが設けられている。これらの
電源部３，４は個別に設けられたバッテリもしくは単一
のバッテリにおける出力電圧の異なる端子であって、低
圧電源部３は例えば通常の車両で用いられている１２Ｖ
の電源であり、これに対して高圧電源部４は３６Ｖ程度
の電源である。
【００１７】前記スタータ２をこれらの電源部３，４に
切り換えて接続するための切換機構である２入力切替リ
レー５が設けられている。このリレー５は、電気的に制
御されて互いに導通する接点を変更するように構成され
ている。すなわち、スタータ２側の接点５Ａを、低圧電
源部３側の接点５Ｂと高圧電源部４側の接点５Ｃとのい
ずれかに切り替えて導通させるように構成されている。
切り換えて接続するための切換機構である２入力切替リ
レー５が設けられている。このリレー５は、電気的に制
御されて互いに導通する接点を変更するように構成され
ている。すなわち、スタータ２側の接点５Ａを、低圧電
源部３側の接点５Ｂと高圧電源部４側の接点５Ｃとのい
ずれかに切り替えて導通させるように構成されている。
【００１８】上記のエンジン１およびスタータ２ならび
にリレー５を制御するための制御装置６が設けられてい
る。この制御装置６は、一例としてマイクロプロセッサ
ーを主体として構成された電子制御装置であって、入力
されたデータに基づいて各種の演算をおこなって所定の
制御信号を出力するように構成されている。その入力デ
ータの例を挙げると、エンジン回転数を示す信号、エコ
ランスイッチからの信号、車速を示す信号、車両を制動
するブレーキのオン・オフ状態を示す信号、エンジン水
温を示す信号や電源部の電圧を示す信号などの各種の信
号が入力されている。また、出力される制御信号は、エ
ンジン１の停止制御信号、エンジン１の始動制御信号、
スタータ２の動作を制御する制御信号、前記リレー５の
切替制御信号などである。
にリレー５を制御するための制御装置６が設けられてい
る。この制御装置６は、一例としてマイクロプロセッサ
ーを主体として構成された電子制御装置であって、入力
されたデータに基づいて各種の演算をおこなって所定の
制御信号を出力するように構成されている。その入力デ
ータの例を挙げると、エンジン回転数を示す信号、エコ
ランスイッチからの信号、車速を示す信号、車両を制動
するブレーキのオン・オフ状態を示す信号、エンジン水
温を示す信号や電源部の電圧を示す信号などの各種の信
号が入力されている。また、出力される制御信号は、エ
ンジン１の停止制御信号、エンジン１の始動制御信号、
スタータ２の動作を制御する制御信号、前記リレー５の
切替制御信号などである。
【００１９】ここで、制御装置６から出力されるエンジ
ン１についての制御信号について更に説明する。図示し
ないエコランスイッチがオン操作されていると、エコラ
ン制御を実行可能な状態となる。このエコラン制御と
は、車両が一時的に停止した場合に、所定の停止条件が
成立することによりエンジン１を自動的に停止させ、そ
の状態で所定の始動条件が成立することによりエンジン
１を自動的に始動させる制御である。例えば車速が所定
値以下となって車両が停止したことが判定され、その状
態でブレーキ・オンの信号が入力されると、エンジン１
を停止させる停止条件が成立し、停止制御信号が出力さ
れる。エンジン１がディーゼルエンジンの場合、先ず、
吸気絞り弁を閉じて吸気を減少させ、その後にシリンダ
内への燃料の噴射を停止させる内容を含む制御信号であ
る。また、始動制御信号は、吸気絞り弁を開いて吸気を
確保し、スタータ２によってクランキングされることに
より圧縮行程となるシリンダから順に燃料を噴射する制
御信号である。
ン１についての制御信号について更に説明する。図示し
ないエコランスイッチがオン操作されていると、エコラ
ン制御を実行可能な状態となる。このエコラン制御と
は、車両が一時的に停止した場合に、所定の停止条件が
成立することによりエンジン１を自動的に停止させ、そ
の状態で所定の始動条件が成立することによりエンジン
１を自動的に始動させる制御である。例えば車速が所定
値以下となって車両が停止したことが判定され、その状
態でブレーキ・オンの信号が入力されると、エンジン１
を停止させる停止条件が成立し、停止制御信号が出力さ
れる。エンジン１がディーゼルエンジンの場合、先ず、
吸気絞り弁を閉じて吸気を減少させ、その後にシリンダ
内への燃料の噴射を停止させる内容を含む制御信号であ
る。また、始動制御信号は、吸気絞り弁を開いて吸気を
確保し、スタータ２によってクランキングされることに
より圧縮行程となるシリンダから順に燃料を噴射する制
御信号である。
【００２０】さらに、スタータ２についての制御信号
は、スタータ２を所定のタイミングでオン・オフする内
容の制御信号である。そして、リレー５についての制御
信号は、エンジン１の自動停止・自動始動の制御をおこ
なわない通常の状態では、スタータ２を低圧電源部３に
接続し、これとは反対にエンジン１の自動停止・自動始
動の制御をおこなうエコラン制御時には、スタータ２を
高圧電源部４に接続するための制御信号である。
は、スタータ２を所定のタイミングでオン・オフする内
容の制御信号である。そして、リレー５についての制御
信号は、エンジン１の自動停止・自動始動の制御をおこ
なわない通常の状態では、スタータ２を低圧電源部３に
接続し、これとは反対にエンジン１の自動停止・自動始
動の制御をおこなうエコラン制御時には、スタータ２を
高圧電源部４に接続するための制御信号である。
【００２１】この発明に係る上記の制御装置６によって
実行されるエンジン１の停止制御および始動制御の例を
図２に示してある。先ず停止制御について説明すると、
図２の（Ａ）に示すように、停止条件が成立したか否か
が判定される（ステップＳ１）。この停止条件は、エコ
ラン制御によってエンジン１を自動的に停止させるため
の条件であり、例えば車速がゼロでかつブレーキ・オン
の状態である。
実行されるエンジン１の停止制御および始動制御の例を
図２に示してある。先ず停止制御について説明すると、
図２の（Ａ）に示すように、停止条件が成立したか否か
が判定される（ステップＳ１）。この停止条件は、エコ
ラン制御によってエンジン１を自動的に停止させるため
の条件であり、例えば車速がゼロでかつブレーキ・オン
の状態である。
【００２２】このステップＳ１で否定的に判定された場
合には、特に制御をおこなうことなくリターンする。こ
れに対して停止条件が成立していることによりステップ
Ｓ１で肯定的に判定された場合には、リレー５における
接点を切り替える制御が実行される（ステップＳ２）。
その接点の切り替えは、スタータ２を高圧電源部４に接
続するように、互いに導通する接点を変更する制御であ
る。具体的には、前述したスタータ２側の接点５Ａを高
圧電源部４側の接点５Ｃに導通させるように接点が切り
替えられる。エンジン１の停止後の再始動に備えるため
である。
合には、特に制御をおこなうことなくリターンする。こ
れに対して停止条件が成立していることによりステップ
Ｓ１で肯定的に判定された場合には、リレー５における
接点を切り替える制御が実行される（ステップＳ２）。
その接点の切り替えは、スタータ２を高圧電源部４に接
続するように、互いに導通する接点を変更する制御であ
る。具体的には、前述したスタータ２側の接点５Ａを高
圧電源部４側の接点５Ｃに導通させるように接点が切り
替えられる。エンジン１の停止後の再始動に備えるため
である。
【００２３】この切り替え制御の時点では、エンジン１
が未だ回転していて、それに伴う音が生じている。した
がって接点が切り替わることに起因する作動音が生じて
も、エンジン音にかき消され、あるいはエンジン音に融
合し、接点の切り替えに伴う作動音が目立つことはな
い。
が未だ回転していて、それに伴う音が生じている。した
がって接点が切り替わることに起因する作動音が生じて
も、エンジン音にかき消され、あるいはエンジン音に融
合し、接点の切り替えに伴う作動音が目立つことはな
い。
【００２４】その後、エンジン１の停止準備制御が実行
される（ステップＳ３）。この停止準備制御は、エンジ
ン１を振動を生じることなくスムースに停止させるため
の予備的な制御であり、例えばディーゼルエンジンの場
合、吸気絞り弁やＥＧＲ弁（排ガス再循環用の制御弁）
を閉じてシリンダへの吸気量を減じた後、燃料の供給を
停止する制御である。この制御を実行することによりエ
ンジン１の回転数が次第に低下する。
される（ステップＳ３）。この停止準備制御は、エンジ
ン１を振動を生じることなくスムースに停止させるため
の予備的な制御であり、例えばディーゼルエンジンの場
合、吸気絞り弁やＥＧＲ弁（排ガス再循環用の制御弁）
を閉じてシリンダへの吸気量を減じた後、燃料の供給を
停止する制御である。この制御を実行することによりエ
ンジン１の回転数が次第に低下する。
【００２５】ついで、エンジン１が停止したか否かが判
定される（ステップＳ４）。これは、エンジン回転数信
号に基づいて判定される。このステップＳ４で否定的に
判定された場合には、ステップＳ３に戻って従前の制御
を継続する。これとは反対に肯定的に判定された場合に
は、このルーチンを終了する。
定される（ステップＳ４）。これは、エンジン回転数信
号に基づいて判定される。このステップＳ４で否定的に
判定された場合には、ステップＳ３に戻って従前の制御
を継続する。これとは反対に肯定的に判定された場合に
は、このルーチンを終了する。
【００２６】このようにして自動停止させたエンジン１
を、いわゆるエコラン制御の下に再始動する場合、図２
の（Ｂ）に示すように、先ず、始動条件が成立したか否
かが判定される（ステップＳ１１）。この始動条件は、
例えばブレーキペダル（図示せず）が戻されてブレーキ
・オフの状態となることである。
を、いわゆるエコラン制御の下に再始動する場合、図２
の（Ｂ）に示すように、先ず、始動条件が成立したか否
かが判定される（ステップＳ１１）。この始動条件は、
例えばブレーキペダル（図示せず）が戻されてブレーキ
・オフの状態となることである。
【００２７】このステップＳ１１で否定的に判定された
場合には、特に制御をおこなうことなくこのルーチンを
抜ける。また反対に肯定的に判定された場合には、始動
制御が実行される（ステップＳ１２）。この始動制御
は、要は、停止しているエンジン１を自立回転するよう
に始動する制御であって、ディーゼルエンジンを対象と
する場合には、吸気絞り弁を開くとともに、スタータ２
に電力を供給してこれを駆動し、そのスタータ２によっ
てエンジン１をクランキングする。これと併せてエンジ
ン１に対して燃料を供給する。
場合には、特に制御をおこなうことなくこのルーチンを
抜ける。また反対に肯定的に判定された場合には、始動
制御が実行される（ステップＳ１２）。この始動制御
は、要は、停止しているエンジン１を自立回転するよう
に始動する制御であって、ディーゼルエンジンを対象と
する場合には、吸気絞り弁を開くとともに、スタータ２
に電力を供給してこれを駆動し、そのスタータ２によっ
てエンジン１をクランキングする。これと併せてエンジ
ン１に対して燃料を供給する。
【００２８】その場合、リレー５は既に高圧電源部４側
に切り替わっていて接点が安定しているから、通電に伴
ってアーク（もしくはスパーク）が発生するなどのこと
はない。また、スタータ２は、前述したように、リレー
５を介して高圧電源部４に接続されているので、その出
力トルクが大きく、その結果、エンジン１の回転数が急
速に増大させられて自立回転する。すなわちクランキン
グによるエンジン１の始動が迅速におこなわれる。
に切り替わっていて接点が安定しているから、通電に伴
ってアーク（もしくはスパーク）が発生するなどのこと
はない。また、スタータ２は、前述したように、リレー
５を介して高圧電源部４に接続されているので、その出
力トルクが大きく、その結果、エンジン１の回転数が急
速に増大させられて自立回転する。すなわちクランキン
グによるエンジン１の始動が迅速におこなわれる。
【００２９】ついで、エンジン１の始動が完了したか否
かが判断される（ステップＳ１３）。これは、エンジン
回転数に基づいて判断することができ、あるいはスター
タ２を駆動した後の経過時間によって判断することがで
きる。
かが判断される（ステップＳ１３）。これは、エンジン
回転数に基づいて判断することができ、あるいはスター
タ２を駆動した後の経過時間によって判断することがで
きる。
【００３０】このステップＳ１３で否定的に判断された
場合には、ステップＳ１２に基づいて始動制御を継続
し、また肯定的に判断されてエンジン１の始動が完了し
ている場合には、リレー５の接点を切り替える制御が実
行される（ステップＳ１４）。具体的には、スタータ２
を低圧電源部３に接続するようにリレー５が切り替えら
れる。エコラン制御の下でのエンジン１の始動以外の通
常時は、低圧電源部３を使用するためである。すなわち
手動操作によってエンジン１を始動する場合には、低圧
電源部３からスタータ２に給電してエンジン１をクラン
キングすることによりエンジン１が始動させられる。言
い換えれば、高圧電源部４はエコラン制御の下で自動的
にエンジン１を始動する場合に限って使用される。
場合には、ステップＳ１２に基づいて始動制御を継続
し、また肯定的に判断されてエンジン１の始動が完了し
ている場合には、リレー５の接点を切り替える制御が実
行される（ステップＳ１４）。具体的には、スタータ２
を低圧電源部３に接続するようにリレー５が切り替えら
れる。エコラン制御の下でのエンジン１の始動以外の通
常時は、低圧電源部３を使用するためである。すなわち
手動操作によってエンジン１を始動する場合には、低圧
電源部３からスタータ２に給電してエンジン１をクラン
キングすることによりエンジン１が始動させられる。言
い換えれば、高圧電源部４はエコラン制御の下で自動的
にエンジン１を始動する場合に限って使用される。
【００３１】上記の制御をおこなった場合のタイムチャ
ートを、従来例と併せて図３に示してある。すなわち車
速がゼロになった後のｔ1 時点に停止条件が成立してエ
ンジン１の停止要求が発せられると、直ちにリレー５の
接点が高圧側に切り替えられる。この時点ではエンジン
１が回転しているので、リレー５の接点を切り替えるこ
とに伴う作動音が目立つことはない。また、通電されて
いないので、接点間でアークもしくはスパークが発生す
ることはない。
ートを、従来例と併せて図３に示してある。すなわち車
速がゼロになった後のｔ1 時点に停止条件が成立してエ
ンジン１の停止要求が発せられると、直ちにリレー５の
接点が高圧側に切り替えられる。この時点ではエンジン
１が回転しているので、リレー５の接点を切り替えるこ
とに伴う作動音が目立つことはない。また、通電されて
いないので、接点間でアークもしくはスパークが発生す
ることはない。
【００３２】そして、停止準備制御が実行されることに
より、その後のｔ2 時点にエンジン１が停止する。
より、その後のｔ2 時点にエンジン１が停止する。
【００３３】その状態でブレーキ・オフとなるなどのこ
とによってｔ3 時点に始動条件が成立すると、エンジン
１の再始動要求が発せられ、スタータ２が駆動させられ
る。その場合、リレー５の接点が既に切り替わっている
ので、スタータ２に対して直ちに通電され、エンジン１
のクランキングがおこなわれる。その後のｔ4 時点にエ
ンジン１の始動が完了し、スタータ２が停止させられ
る。その直後のｔ5 時点にリレー５が低圧側に切り替え
られる。
とによってｔ3 時点に始動条件が成立すると、エンジン
１の再始動要求が発せられ、スタータ２が駆動させられ
る。その場合、リレー５の接点が既に切り替わっている
ので、スタータ２に対して直ちに通電され、エンジン１
のクランキングがおこなわれる。その後のｔ4 時点にエ
ンジン１の始動が完了し、スタータ２が停止させられ
る。その直後のｔ5 時点にリレー５が低圧側に切り替え
られる。
【００３４】これに対して従来の制御では、エンジン１
の再始動要求があったｔ3 時点にリレー５の接点を切り
替えるので、接点が安定した後のｔ31時点にスタータ２
に対する通電が可能になる。その結果、ｔ3 時点からｔ
31時点までの間の時間が、エンジン１の始動の遅れとな
り、これがいわゆるもたつき感の原因となる。
の再始動要求があったｔ3 時点にリレー５の接点を切り
替えるので、接点が安定した後のｔ31時点にスタータ２
に対する通電が可能になる。その結果、ｔ3 時点からｔ
31時点までの間の時間が、エンジン１の始動の遅れとな
り、これがいわゆるもたつき感の原因となる。
【００３５】ここで、上記の具体例とこの発明との関係
を簡単に説明すると、上述した低圧電源部３および高圧
電源部４がこの発明の電源部に相当し、またスタータ２
がこの発明の始動機構に相当し、さらにリレー５がこの
発明の切換機構に相当する。そして、上記の制御装置６
およびこれで実行される前記ステップＳ２，Ｓ１４の機
能的手段がこの発明の切換制御手段に相当する。
を簡単に説明すると、上述した低圧電源部３および高圧
電源部４がこの発明の電源部に相当し、またスタータ２
がこの発明の始動機構に相当し、さらにリレー５がこの
発明の切換機構に相当する。そして、上記の制御装置６
およびこれで実行される前記ステップＳ２，Ｓ１４の機
能的手段がこの発明の切換制御手段に相当する。
【００３６】なお、この発明は、上述した具体例に限定
されない。したがってこの発明の内燃機関は、ディーゼ
ルエンジンやガソリンエンジン以外に、適宜の燃料ガス
を燃焼させる内燃機関であってもよく、要は、始動の際
にクランキングを必要とする内燃機関であればよい。ま
た、電源部は、単一あるいは複数のバッテリもしくはキ
ャパシターなどの電力を出力できるものであればよい。
さらに、この発明の始動機構は上述したスタータ以外の
装置であってもよく、要は、内燃機関をいわゆるクラン
キングするものであればよい。
されない。したがってこの発明の内燃機関は、ディーゼ
ルエンジンやガソリンエンジン以外に、適宜の燃料ガス
を燃焼させる内燃機関であってもよく、要は、始動の際
にクランキングを必要とする内燃機関であればよい。ま
た、電源部は、単一あるいは複数のバッテリもしくはキ
ャパシターなどの電力を出力できるものであればよい。
さらに、この発明の始動機構は上述したスタータ以外の
装置であってもよく、要は、内燃機関をいわゆるクラン
キングするものであればよい。
【００３７】そして、この発明の切換機構は、有接点式
のものに限定されないのであり、要は、始動機構を低圧
電源部と高圧電源部とに切り換えて接続させることので
きる装置であればよい。さらに、この発明は内燃機関の
始動を所定の条件の成立に基づいて自動的におこなうよ
うに構成されていればよいのであって、内燃機関の停止
操作は、所定の停止条件の成立に基づいて自動的におこ
なう以外に、人為的操作でおこなってもよい。
のものに限定されないのであり、要は、始動機構を低圧
電源部と高圧電源部とに切り換えて接続させることので
きる装置であればよい。さらに、この発明は内燃機関の
始動を所定の条件の成立に基づいて自動的におこなうよ
うに構成されていればよいのであって、内燃機関の停止
操作は、所定の停止条件の成立に基づいて自動的におこ
なう以外に、人為的操作でおこなってもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、所定の始動条件が成立して内燃機関を始動する
場合、高圧電源部によって始動機構を駆動して大きい駆
動力で内燃機関を始動するので、内燃機関を迅速に始動
することができ、その結果、前記所定の始動条件が成立
して内燃機関を自動的に始動する場合の時間的な遅れ
を、低圧電源部によって始動する場合に比べて短くする
ことができる。そのため、車両を発進させる際のいわゆ
るもたつき感を解消もしくは抑制することができる。ま
た、高圧電源部を使用するのは、所定の始動条件が成立
して内燃機関を始動する場合に限られるので、始動機構
の耐久性の低下を防止することができる。さらに、始動
機構は単一でよいうえに、高圧電源部は、特に大容量で
ある必要がないので、装置の全体としての構成が特に複
雑かつ大型化することを回避することができる。
よれば、所定の始動条件が成立して内燃機関を始動する
場合、高圧電源部によって始動機構を駆動して大きい駆
動力で内燃機関を始動するので、内燃機関を迅速に始動
することができ、その結果、前記所定の始動条件が成立
して内燃機関を自動的に始動する場合の時間的な遅れ
を、低圧電源部によって始動する場合に比べて短くする
ことができる。そのため、車両を発進させる際のいわゆ
るもたつき感を解消もしくは抑制することができる。ま
た、高圧電源部を使用するのは、所定の始動条件が成立
して内燃機関を始動する場合に限られるので、始動機構
の耐久性の低下を防止することができる。さらに、始動
機構は単一でよいうえに、高圧電源部は、特に大容量で
ある必要がないので、装置の全体としての構成が特に複
雑かつ大型化することを回避することができる。
【００３９】また、請求項２の発明によれば、前記始動
条件が成立して始動機構に電力を供給する必要がある時
点では、既に切換機構が切り替わっていて、始動機構が
高圧電源部に接続されているため、切換機構が例えば有
接点式の機構であり、そのために、通電に先立って接点
の導通状態もしくは接触状態を安定させる必要がある場
合であっても、始動条件が成立した時点では、その切り
替えられた接点が安定していて直ちに通電できるので、
始動機構によって内燃機関を始動するために要する時間
を短縮でき、車両を発進させる際のいわゆるもたつき感
を解消もしくは抑制することができる。
条件が成立して始動機構に電力を供給する必要がある時
点では、既に切換機構が切り替わっていて、始動機構が
高圧電源部に接続されているため、切換機構が例えば有
接点式の機構であり、そのために、通電に先立って接点
の導通状態もしくは接触状態を安定させる必要がある場
合であっても、始動条件が成立した時点では、その切り
替えられた接点が安定していて直ちに通電できるので、
始動機構によって内燃機関を始動するために要する時間
を短縮でき、車両を発進させる際のいわゆるもたつき感
を解消もしくは抑制することができる。
【００４０】さらに、請求項３の発明によれば、停止条
件が成立した後、内燃機関が実際に停止するまでの間、
すなわち内燃機関が動作している間に、切換機構が切り
替え動作させられるため、切換機構が有接点式のもので
あって切り替え動作に伴って接点の接触音もしくは当接
音が生じることがあっても、内燃機関が動作しているこ
とによる音によって、切換機構で生じる音がかき消さ
れ、もしくは両者の音が融合し、切換機構で生じる音が
目立つことがなく、その結果、車両の乗り心地の悪化を
回避することができる。
件が成立した後、内燃機関が実際に停止するまでの間、
すなわち内燃機関が動作している間に、切換機構が切り
替え動作させられるため、切換機構が有接点式のもので
あって切り替え動作に伴って接点の接触音もしくは当接
音が生じることがあっても、内燃機関が動作しているこ
とによる音によって、切換機構で生じる音がかき消さ
れ、もしくは両者の音が融合し、切換機構で生じる音が
目立つことがなく、その結果、車両の乗り心地の悪化を
回避することができる。
【図１】 この発明で対象とする内燃機関の制御系統を
模式的に示すブロック図である。
模式的に示すブロック図である。
【図２】 この発明の制御装置による制御例を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】 図２に示す制御をおこなった場合の状態変化
を従来例と併せて示すタイムチャートである。
を従来例と併せて示すタイムチャートである。
１…エンジン、 ２…スタータ、 ３…低圧電源部、
４…高圧電源部、 ５…リレー、 ６…制御装置。
４…高圧電源部、 ５…リレー、 ６…制御装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 呉竹 健
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
(72)発明者 杉浦 雅宣
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
(72)発明者 花田 秀人
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
Ｆターム(参考） 3G092 AA02 AC03 BA01 BB10 CA02
CB01 CB05 DC03 EA17 FA30
GA01 GA10 HA06Z HE01Z
HF04Z HF26Z
3G093 AB01 BA21 BA22 CA02 DA01
DB05 DB15 DB23 DB25 EA05
EA09 EB00 FB02
Claims (3)
- 【請求項１】 停止している内燃機関を、予め定めた始
動条件が成立することにより始動させる制御を実行する
内燃機関の制御装置において、 低圧電源部と高圧電源部との少なくとも二つの電源部
と、 その電源部から電力を受けて動作することにより前記内
燃機関を回転させる始動機構と、 その始動機構を前記低圧電源部と高圧電源部とに選択的
に切り替えて接続する切換機構とを備えていることを特
徴とする内燃機関の制御装置。 - 【請求項２】 前記始動条件が成立する以前に前記始動
機構を前記低圧電源部から高圧電源部に切り替えて接続
させるよう前記切換機構を制御する切換制御手段を更に
備えていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関
の制御装置。 - 【請求項３】 前記切換制御手段は、前記内燃機関を停
止させるための予め定めた停止条件が成立した後、前記
内燃機関が停止するまでの間に前記始動機構を前記低圧
電源部から高圧電源部に切り替えて接続させるよう前記
切換機構を制御する手段を含むことを特徴とする請求項
２に記載の内燃機関の制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001251783A JP3649171B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 内燃機関の制御装置 |
| US10/211,557 US6941917B2 (en) | 2001-08-22 | 2002-08-05 | Control system for internal combustion engine and method |
| FR0210411A FR2828913B1 (fr) | 2001-08-22 | 2002-08-20 | Systeme de commande destine a un moteur a combustion interne et procede |
| DE10238315.4A DE10238315B4 (de) | 2001-08-22 | 2002-08-21 | Steuersystem und Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001251783A JP3649171B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065192A true JP2003065192A (ja) | 2003-03-05 |
| JP3649171B2 JP3649171B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=19080371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001251783A Expired - Fee Related JP3649171B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6941917B2 (ja) |
| JP (1) | JP3649171B2 (ja) |
| DE (1) | DE10238315B4 (ja) |
| FR (1) | FR2828913B1 (ja) |
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| FR2928792B1 (fr) * | 2008-03-11 | 2012-04-20 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de commande d'un ensemble moteur muni d'un alternateur reversible et d'un variateur de vitesse et ensemble moteur associe |
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| US8307930B2 (en) * | 2009-07-20 | 2012-11-13 | International Truck Intellectual Property Company, Llc | Scalable, hybrid energy storage for plug-in vehicles |
| DE102012214122A1 (de) * | 2012-08-09 | 2014-02-13 | Robert Bosch Gmbh | Elektrischer Startermotor für eine Startvorrichtung |
| KR101765641B1 (ko) * | 2016-09-09 | 2017-08-23 | 현대자동차 주식회사 | 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 및 방법 |
| US11506719B2 (en) * | 2019-08-26 | 2022-11-22 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle battery monitoring method and assembly |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59203868A (ja) * | 1983-05-07 | 1984-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用スタ−タ制御装置 |
| DE9007412U1 (ja) * | 1990-04-11 | 1991-07-04 | Man Nutzfahrzeuge Ag, 8000 Muenchen, De | |
| DE19705634C2 (de) * | 1997-02-14 | 1999-09-23 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Anordnung zur Erhöhung der Startsicherheit eines Verbrennungsmotors |
| DE19732630A1 (de) * | 1997-07-29 | 1999-02-04 | Isad Electronic Sys Gmbh & Co | Verfahren zum Starten eines Dieselmotors sowie Antriebssystem mit einem Dieselmotor |
| JP3448850B2 (ja) | 1997-10-13 | 2003-09-22 | 株式会社デンソー | ハイブリッド電気自動車の充電装置 |
| DE19813369B4 (de) * | 1998-03-26 | 2006-11-23 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Spannungsversorgung in einem Kraftfahrzeug |
| DE19838973A1 (de) | 1998-08-27 | 2000-03-02 | Bosch Gmbh Robert | Mehrspannungsbordnetz für ein Fahrzeug |
| JP2002161838A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-07 | Denso Corp | 車両用始動装置 |
-
2001
- 2001-08-22 JP JP2001251783A patent/JP3649171B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-08-05 US US10/211,557 patent/US6941917B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-20 FR FR0210411A patent/FR2828913B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-21 DE DE10238315.4A patent/DE10238315B4/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2019100220A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電磁弁の制御装置 |
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Also Published As
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|---|---|
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| DE10238315A1 (de) | 2003-03-13 |
| FR2828913B1 (fr) | 2009-10-30 |
| FR2828913A1 (fr) | 2003-02-28 |
| US20030037748A1 (en) | 2003-02-27 |
| US6941917B2 (en) | 2005-09-13 |
| DE10238315B4 (de) | 2016-10-20 |
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