JP2004003434A - エンジン始動システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アイドルストップECU3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。具体的には、エンジン始動時のエンジン回転加速度を算出し、こ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たか否かを判定する。所定のエンジン回転加速度に達していない場合は、何らかの異常が発生したと判断して、ベルト式スタータ4からギヤ式スタータ5に切り替える。これにより、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ので、ドライバのフィーリングを確保できる。
【選択図】 図1
Description
【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。
【0007】
【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ている。
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。
【0008】
(請求項2の発明)
請求項1に記載したエンジン始動システムにおいて、
異常判定手段は、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ことを特徴とする。
この場合、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。
【0009】
(請求項3の発明)
請求項2に記載した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、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、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4の発明)
請求項2に記載した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、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。
この場合、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。
【0011】
(請求項5の発明)
請求項2〜4に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
エンジン始動時のエンジン回転加速度は、第1の始動装置を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ることを特徴とする。
この場合、エンジン回転加速度を継続して検出する必要がないので、簡易的に異常の有無を判定することが可能である。
【0012】
(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、
第1の始動装置から第2の始動装置に切り替える際に、第1の始動装置をOFF すると同時に第2の始動装置をONすることを特徴とする。
この方法によれば、第1の始動装置に異常がある場合(例えば漏電等によりモータに異常がある場合)、第1の始動装置をOFF すると同時に第2の始動装置を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。
【0013】
(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、
第1の始動装置から第2の始動装置に切り替える際に、第1の始動装置をOFF する前に第2の始動装置をONすることを特徴とする。
例えば、第1の始動装置には何ら異常がなく、補機の負荷が高いことにより所定のエンジン回転加速度が得られない場合には、二つの始動装置に同時通電することで始動トルクを有効に利用することができる。
【0014】
(請求項8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、
第1の始動装置から第2の始動装置に切り替える際に、第1の始動装置をOFF してから第2の始動装置をONすることを特徴とする。
この方法では、第2の始動装置がギヤ式スタータ(ピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合わせてエンジン始動を行うスタータ)の場合、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。
【0015】
(請求項9の発明)
請求項8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第2の始動装置をONすることを特徴とする。
この場合、エンジンの回転が停止した状態(あるいは低速回転状態)で第2の始動装置をONするので、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合いを正常に行うことができ、ギヤの破損や過大な衝撃を防止できる。
【0016】
(請求項10の発明)
請求項2〜9に記載した何れかの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11の発明)
請求項10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12の発明)
請求項2〜10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。
【0020】
(請求項13の発明)
請求項2〜12に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
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ていることを特徴とする。
【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14の発明)
請求項13に記載した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、
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15の発明)
請求項13に記載した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、
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16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17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18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19の発明)
請求項16〜18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20の発明)
請求項16〜18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21の発明)
請求項16〜20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22の発明)
請求項16〜21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及び図8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または図8に示す回路構成において、それぞれリレースイッチ12、13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。
図8に示す回路は、リレースイッチ13を第1の状態(図8の実線位置)に駆動すると、電流抑止手段(コイル)11がスタータ4のフィールドコイル14と並列に接続されることでONし、リレースイッチ13を第2の状態(図8の破線位置)に駆動すると、電流抑止手段(コイル)11を迂回することで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9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10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11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12参照)。
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13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17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14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15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16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17(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17(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18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18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18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13参照)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19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14参照)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22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20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】ベルト式スタータの電気回路図である(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11】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12】回転加速度判定時間の説明図である(第3実施例)。
【図13】エンジン始動システムの構成図である(第4実施例)。
【図14】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15】スタータの出力特性図(トルク−回転速度特性)である。
【図16】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17】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18】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6実施例)。
【図20】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
Claims (22)
- 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ていることを特徴とするエンジン始動システム。 - 請求項1に記載したエンジン始動システムにおいて、
前記異常判定手段は、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ことを特徴とするエンジン始動システム。 - 請求項2に記載した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。 - 請求項2に記載した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。 - 請求項2〜4に記載した何れかのエンジン始動システムにおいて、
前記エンジン始動時のエンジン回転加速度は、前記第1の始動装置を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ることを特徴とするエンジン始動システム。 - 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、
前記第1の始動装置から前記第2の始動装置に切り替える際に、前記第1の始動装置をOFF すると同時に前記第2の始動装置をONすることを特徴とするエンジン始動システム。 - 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、
前記第1の始動装置から前記第2の始動装置に切り替える際に、前記第1の始動装置をOFF する前に前記第2の始動装置をONすることを特徴とするエンジン始動システム。 - 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、
前記第1の始動装置から前記第2の始動装置に切り替える際に、前記第1の始動装置をOFF してから前記第2の始動装置をONすることを特徴とするエンジン始動システム。 - 請求項8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前記第2の始動装置をONすることを特徴とするエンジン始動システム。 - 請求項2〜9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。 - 請求項10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。 - 請求項2〜10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。 - 請求項2〜12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ていることを特徴とするエンジン始動システム。 - 請求項13に記載した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、
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。 - 請求項13に記載した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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 請求項16〜18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。 - 請求項16〜18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。 - 請求項16〜20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。 - 請求項16〜21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。
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