JP2010236552A - Automatic stop/start control device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン自動停止要求が発生したときにエンジンを自動停止させ、エンジン再始動要求が発生したときにエンジンを再始動させるエンジン自動停止始動制御装置に関する発明である。 The present invention relates to an engine automatic stop start control device that automatically stops an engine when an engine automatic stop request is generated and restarts the engine when an engine restart request is generated.
近年、エンジン(内燃機関)を搭載した車両においては、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、エンジン自動停止始動制御システム(いわゆるアイドルストップ制御システム)を採用したものがある。このエンジン自動停止始動制御システムは、例えば、運転者が車両を停車させたときにエンジンを自動的に停止させ、その後、運転者が車両を発進させようとする操作を行ったときに自動的にスタータでエンジンをクランキングして再始動させるようにしている。 In recent years, some vehicles equipped with an engine (internal combustion engine) employ an engine automatic stop / start control system (so-called idle stop control system) for the purpose of reducing fuel consumption and exhaust emission. This engine automatic stop / start control system automatically stops the engine when the driver stops the vehicle, for example, and then automatically when the driver performs an operation to start the vehicle. The engine is cranked with a starter and restarted.
一般に、スタータは、モータでピニオンを回転させると共に、アクチュエータでピニオンを押し出して該ピニオンをエンジンのクランク軸に連結されたリングギヤに噛み合わせてリングギヤを回転駆動することで、エンジンをクランキングするようになっているが、ピニオンとリングギヤの回転速度の差が大きい状態でピニオンをリングギヤに噛み合わせようとすると、ピニオンがリングギヤにスムーズに噛み合わずに騒音が発生する可能性がある。 Generally, a starter rotates a pinion with a motor, pushes out the pinion with an actuator, meshes the pinion with a ring gear connected to the crankshaft of the engine, and drives the ring gear to rotate so that the engine is cranked. However, if the pinion tries to mesh with the ring gear while the difference in rotational speed between the pinion and the ring gear is large, the pinion may not mesh smoothly with the ring gear and noise may be generated.
そこで、特許文献1(特開2002−122059号公報)に記載されているように、エンジン自動停止要求が発生した直後でエンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下するエンジン回転降下期間中にエンジン再始動要求が発生した場合には、その後、エンジン回転(リングギヤの回転)がほぼ停止してから、スタータのピニオンをリングギヤに噛み合わせた後にピニオンを回転させて、スタータによるクランキングを開始してエンジンを再始動させるようにしたものがある。 Therefore, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-122059), immediately after the engine automatic stop request is generated, the engine restart is performed during the engine rotation drop period in which the engine rotation speed decreases due to the automatic engine stop. When a start request is generated, after the engine rotation (rotation of the ring gear) has almost stopped, the pinion of the starter is engaged with the ring gear and then the pinion is rotated to start cranking by the starter. There is something that restarts.
しかし、上記特許文献1の技術では、エンジンの自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン再始動要求が発生した場合に、その後、エンジン回転がほぼ停止するまで待ってから、スタータによるクランキングを開始してエンジンを再始動させるため、エンジン再始動要求からエンジンを再始動させるまでの遅れが大きくなってしまい、運転者にエンジンの再始動が遅いと感じさせてしまう可能性がある。 However, in the technique of the above-mentioned Patent Document 1, when an engine restart request is generated during the engine rotation descent period due to the automatic engine stop, after that, the engine rotation is almost stopped and then cranking by the starter is started. Then, since the engine is restarted, the delay from the engine restart request until the engine is restarted increases, which may cause the driver to feel that the engine restart is slow.
この対策として、特許文献2(特開2005−330813号公報)や特許文献3(特開2002−70699号公報)に記載されているように、エンジンの自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン再始動要求が発生したときに、ピニオンの回転速度をリングギヤの回転速度に同期させて両者の回転速度の差を小さくした後にピニオンをリングギヤに噛み合わせて、スタータによるクランキングを開始してエンジンを再始動させるようにしたものがある。 As a countermeasure against this, as described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-330813) and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-70699), the engine is restarted during the engine rotation descent period due to automatic engine stop. When a start-up request is generated, the pinion rotation speed is synchronized with the ring gear rotation speed to reduce the difference between the two rotation speeds, the pinion is engaged with the ring gear, cranking by the starter is started, and the engine is restarted. There is something to be started.
しかしながら、上記特許文献2や上記特許文献3の技術では、単に、ピニオンとリングギヤの回転速度を同期した時点でピニオンとリングギヤを噛み合わせるとの記載のみであり、この噛み合せタイミングに関する記載が非常に少なく、良好な噛み合せの実現には、いまだ実用化に達していないといわざるをえない状況である。 However, the techniques of Patent Document 2 and Patent Document 3 merely describe that the pinion and the ring gear mesh with each other when the rotational speeds of the pinion and the ring gear are synchronized, and there are very few descriptions regarding the mesh timing. In order to achieve good meshing, it must be said that it has not yet been put to practical use.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、エンジンの自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン再始動要求が発生したとしても、スムーズにエンジンの再始動を行うことができるエンジン自動停止始動制御装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an engine automatic stop / start control device capable of smoothly restarting an engine even when an engine restart request is generated during an engine rotation descent period due to the automatic engine stop. Is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、モータとバッテリとの間に設けられる機械式のリレーと、スタータにワンウエイクラッチが設けられた自動停止始動制御装置において、エンジンの自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン回転速度が所定の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときに、リングギヤの回転速度がピニオンの回転速度よりも高く且つリングギヤの回転速度とピニオンの回転速度との回転速度差が250rpm以下になり、前記アクチュエータにより前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせる際に、前記ワンウエイクラッチが空転した後、前記リングギヤの回転速度の低下に伴って、ワンウエイクラッチがロックしてモータからピニオンへ動力が伝達されることにより、前記モータにより前記ピニオンを回転させて前記スタータによるクランキングを開始して前記エンジンを再始動させる。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an automatic stop / start control device in which a mechanical relay provided between a motor and a battery and a one-way clutch is provided in a starter. When an engine restart request is generated in an engine rotation speed within a predetermined rotation speed range during the engine rotation descent period, the rotation speed of the ring gear is higher than the rotation speed of the pinion, and the rotation speed of the ring gear and the rotation speed of the pinion are When the pinion is engaged with the ring gear by the actuator, the one-way clutch locks with a decrease in the rotation speed of the ring gear and the motor is locked. When the power is transmitted from the motor to the pinion, the motor Wherein the pinion is rotated to start the cranking by the starter to restart the engine.
更に、請求項3のように、モータとバッテリとの間に設けられる機械式のリレーと、スタータにワンウエイクラッチが設けられたシステムにおいて、エンジンの自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン回転速度が所定の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときに、リングギヤのピッチ円上の周速度がピニオンのピッチ円上の周速度よりも高く且つリングギヤのピッチ円上の周速度とピニオンのピッチ円上の周速度との周速度差が3.1m/秒以下になり、前記アクチュエータにより前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせる際に、前記ワンウエイクラッチが空転した後、前記リングギヤの回転速度の低下に伴って、ワンウエイクラッチがロックしてモータからピニオンへ動力が伝達されることにより、前記モータにより前記ピニオンを回転させて前記スタータによるクランキングを開始して前記エンジンを再始動させる。 Further, in the system in which the mechanical relay provided between the motor and the battery and the one-way clutch is provided in the starter as in claim 3, the engine speed is reduced during the engine rotation drop period due to the automatic engine stop. When an engine restart request occurs in a predetermined rotational speed range, the peripheral speed on the ring circle of the ring gear is higher than the peripheral speed on the pitch circle of the pinion, and the peripheral speed on the pitch circle of the ring gear and the pitch circle of the pinion The peripheral speed difference from the upper peripheral speed is 3.1 m / sec or less, and when the pinion is engaged with the ring gear by the actuator, the one-way clutch is idled, and then the rotational speed of the ring gear decreases. When the one-way clutch is locked and power is transmitted from the motor to the pinion, Ri rotates the pinion starts the cranking to restart the engine by the starter.
請求項1、3のいずれの場合も、リングギヤの回転速度又は周速度がピニオンの回転速度又は周速度よりも高いときにピニオンをリングギヤに噛み合わせる際に、ワンウエイクラッチが空転してスタータに加わる衝撃を緩和することができ、その後、フリクションによるエンジン回転速度(リングギヤの回転速度)の低下に伴って、リングギヤの回転速度とピニオンの回転速度との回転速度差が0になったときに、ワンウエイクラッチがロックしてモータからピニオンへ動力が伝達され始める。このような挙動により、ピニオンをリングギヤに比較的スムーズに噛み合わせることができ、スタータの構成部品への衝撃も少なく、強度的に余裕を持たせることができる。 In any one of claims 1 and 3, when the rotational speed or peripheral speed of the ring gear is higher than the rotational speed or peripheral speed of the pinion, when the pinion is engaged with the ring gear, the one-way clutch idles and is applied to the starter. After that, when the engine speed (ring gear speed) decreases due to friction, the one-way clutch when the rotational speed difference between the ring gear speed and the pinion speed becomes zero. Locks and power is transmitted from the motor to the pinion. With such a behavior, the pinion can be meshed with the ring gear relatively smoothly, the impact on the components of the starter can be reduced, and a sufficient margin can be provided.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。 Hereinafter, some embodiments embodying the mode for carrying out the present invention will be described.
本発明の実施例1を図1乃至図5に基づいて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、図1に基づいてエンジン始動制御システムの概略構成を説明する。 First, a schematic configuration of the engine start control system will be described with reference to FIG.
スタータ11は、いわゆるピニオン押し出し式スタータであり、モータ12と、このモータ12によって回転駆動されるピニオン13と、このピニオン13を押し出す電磁アクチュエータ14等を備えた構成となっている。ピニオン13は、軸方向に移動可能に設けられている。電磁アクチュエータ14には、プランジャ15と、このプランジャ15を駆動するソレノイド16が設けられ、プランジャ15の駆動力がレバー17等を介してピニオン13に伝達されるようになっている。
The
また、バッテリ18と電磁アクチュエータ14との間には、リレー19が設けられ、ECU20(エンジン制御回路)によってリレー19をオンして電磁アクチュエータ14の通電をオンすることで、プランジャ15をピニオン押出方向に移動させてピニオン13を押し出して、該ピニオン13をエンジン21のクランク軸22に連結されたリングギヤ23に噛み合わせるようになっている。
Further, a
更に、バッテリ18とモータ12との間には、機械式のリレー25と、このリレー25をオン/オフするためのスイッチング素子24が設けられ、ECU20によってスイッチング素子24をオンしてリレー25をオンすることで、モータ12の通電をオンしてピニオン13を回転駆動するようになっている。
Further, a
ECU20は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じてエンジン21の燃料噴射量や点火時期を制御する。
The ECU 20 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium), thereby determining the fuel injection amount and ignition timing of the
また、ECU20は、図示しないエンジン自動停止始動制御ルーチンを実行することで、エンジン自動停止始動制御(いわゆるアイドルストップ制御)を実行する。このエンジン自動停止始動制御では、車両の走行中に運転者が減速操作(アクセル全閉、ブレーキ操作等)を行って減速要求が発生したときや、車両を停車させたときにエンジン自動停止要求が発生したと判断して、エンジン21の燃焼(燃料噴射及び/又は点火)を停止させてエンジン21を自動的に停止させる。その後、車両の走行中に減速要求が解除されたときや、車両の停止中に運転者が車両発進のための準備操作(ブレーキ解除、シフトレバー操作等)や発進操作(アクセル踏み込み等)を行ったときにエンジン再始動要求が発生したと判断して、エンジン21を再始動させる。
Further, the
その際、本実施例1では、ECU20により後述する図5のエンジン再始動制御ルーチンを実行することで、エンジン21の再始動制御を次のようにして行う。
At this time, in the first embodiment, the ECU 20 performs the engine restart control routine of FIG. 5 described later, thereby performing the restart control of the
図2のタイムチャートに示すように、エンジン運転中にエンジン自動停止要求が発生すると、エンジン21の燃焼が停止されてエンジン21が自動停止される。
As shown in the time chart of FIG. 2, when an engine automatic stop request is generated during engine operation, combustion of the
(1) エンジン21の自動停止によりエンジン回転速度Ne が降下するエンジン回転降下期間中に、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 (例えば500rpm)よりも高い第1の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときには、スタータ11によるクランキングを行わなくてもエンジン21を再始動できると判断して、第1の再始動制御を実行する。この第1の再始動制御では、スタータ11によるクランキングを行わずに燃料噴射及び点火を再開してエンジン21を再始動させる。
(1) During the engine speed drop period during which the engine speed Ne drops due to the automatic stop of the
これにより、エンジン再始動要求が発生したときに、直ちにエンジン21の燃焼を再開してエンジン21を速やかに再始動させることができる。しかも、スタータ11によるクランキングを行わないため、スタータ11の電力消費量を0にすることができると共に、ピニオン13とリングギヤ23の回転速度の差が大きい状態でピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせることを回避して、騒音の発生を防止することができる。
Thereby, when the engine restart request | requirement generate | occur | produces, the combustion of the
(2) エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中に、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 以下で第2の回転速度N2 (例えば250rpm)よりも高い第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときには、リングギヤ23の回転速度が比較的高いため、ピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させないと、ピニオン13をリングギヤ23にスムーズに噛み合わせることができないと判断して、第2の再始動制御を実行する。この第2の再始動制御では、モータ12によりピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させて両者の回転速度の差を小さくした後に電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる。
(2) During the engine rotation descent period due to the automatic stop of the
具体的には、図3に示すように、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した時点t1 で、モータ12の通電をオンしてモータ12によりピニオン13を回転させ、リングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差が±200rpmの範囲内になった時点t2 で、ピニオン13の回転速度がリングギヤ23の回転速度に同期したと判断して、電磁アクチュエータ14の通電をオンしてピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる。ここで、リングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差における「回転速度差」とは、「クランク軸22に換算した回転速度差」を意味する(以下、同様)。
Specifically, as shown in FIG. 3, at the time t1 when an engine restart request is generated when the engine rotational speed Ne is in the second rotational speed region, the
このようにすれば、ピニオン13をリングギヤ23にスムーズに噛み合わせて騒音の発生を防止しながら、エンジン再始動要求からエンジン21を再始動させるまでの遅れを少なくすることができる。しかも、リングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との同期を判断する際の回転速度の検出精度をあまり高くする必要がないため、例えば、リングギヤ23の回転速度を精度良く検出できる高価なクランク角センサやピニオン13の回転速度を精度良く検出できる高価な回転速度センサを設ける必要がなく、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができる。
In this way, the delay from the engine restart request to the restart of the
本実施例1では、リングギヤ23の直径(歯先の外径)が300mmで、ピニオン13の直径(歯先の外径)が30mmである。この場合、例えば、リングギヤ23の回転速度が300rpmで、ピニオン13の回転速度が1000rpmのときに、リングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差(クランク軸22に換算した回転速度差)が200rpmになる。このとき、リングギヤ23の直径が300mmで回転速度が300rpmであるため、リングギヤ23のピッチ円上(ピニオン13の歯車ところがり接触する仮想の円上)の周速度は約4.7m/秒となる。また、ピニオン13の直径が30mmで回転速度が1000rpmであるため、ピニオン13のピッチ円上(リングギヤ23の歯車ところがり接触する仮想の円上)の周速度は約1.6m/秒となる。これにより、リングギヤ23のピッチ円上の周速度とピニオン13のピッチ円上の周速度との周速度差は約3.1m/秒となる。従って、リングギヤ23の回転速度とピニオン13の回
転速度との回転速度差が±200rpmの範囲内になるとは、リングギヤ23のピッチ円上の周速度とピニオン13のピッチ円上の周速度との周速度差が±3.1m/秒の範囲内になることである。
In the first embodiment, the diameter of the ring gear 23 (the outer diameter of the tooth tip) is 300 mm, and the diameter of the pinion 13 (the outer diameter of the tooth tip) is 30 mm. In this case, for example, when the rotational speed of the
本発明者は、ピニオン13とリングギヤ23の噛み合い時の音圧を測定する試験を行ったので、その試験結果を図13に示す。この試験は、直径300mmのリングギヤ23と直径30mmのピニオン13を用いて、ピニオン13とリングギヤ23を噛み合わせる際のリングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差を変化させて、回転速度差毎にピニオン13とリングギヤ23の噛み合い時の音圧を測定した。また、ピニオン13とリングギヤ23の噛み合い時の音圧は、噛み合い位置から15cm離れた位置にマイクを設置して測定した。
Since this inventor performed the test which measures the sound pressure at the time of mesh | engagement of the
図13に示す試験結果より、リングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差が±250rpmの範囲内の場合、好ましくはリングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差が±200rpmの範囲内(つまりリングギヤ23のピッチ円上の周速度とピニオン13のピッチ円上の周速度との周速度差が±3.1m/秒の範囲内)の場合に、ピニオン13とリングギヤ23の噛み合い時の音圧を十分に低減できることが確認された。
From the test results shown in FIG. 13, when the rotational speed difference between the rotational speed of the
尚、スタータ11に、エンジン回転方向においてモータ12からピニオン13へ動力を伝達するが、ピニオン13からモータ12へ動力を伝達しないワンウエイクラッチが設けられたシステムの場合には、第2の再始動制御の際に、リングギヤ23の回転速度がピニオン13の回転速度よりも高く且つリングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差が所定値(例えば200rpm)以下になったときにピニオン13の回転速度がリングギヤ23の回転速度に同期したと判断するようにしても良い。ここで、リングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差が200rpm以下になるとは、リングギヤ23のピッチ円上の周速度とピニオン13のピッチ円上の周速度との周速度差が3.1m/秒以下になることである。
In the case of a system provided with a one-way clutch that transmits power to the
このようにすれば、ピニオン13の回転速度がリングギヤ23の回転速度に同期したと判断してピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせる際に、リングギヤ23の回転速度がピニオン13の回転速度よりも高いときにピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせるが、ワンウエイクラッチが空転してスタータ11に加わる衝撃を緩和することができ、その後、フリクションによるエンジン回転速度(リングギヤ23の回転速度)の低下とモータ12の回転速度(ピニオン13の回転速度)の上昇に伴って、リングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差が0になったときに、ワンウエイクラッチがロックしてモータ12からピニオン13へ動力が伝達され始める。このような挙動により、ピニオン13をリングギヤ23に比較的スムーズに噛み合わせることができ、スタータ11の構成部品への衝撃も少なく、強度的に余裕を持たせることができる。
In this way, when it is determined that the rotation speed of the
(3) エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中に、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 以下の第3の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときには、リングギヤ23の回転速度が比較的低いため、ピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させなくても、ピニオン13をリングギヤ23にスムーズに噛み合わせることができると判断して、第3の再始動制御を実行する。この第3の再始動制御では、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はその噛み合わせの途中にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる。
(3) When an engine restart request is generated in the third rotation speed region where the engine rotation speed Ne is equal to or lower than the second rotation speed N2 during the engine rotation descent period due to the automatic stop of the
具体的には、図4に示すように、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した時点t3 で、電磁アクチュエータ14の通電をオンしてピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせ、ピニオン13とリングギヤ23の噛み合わせが完了した時点t4 又はその噛み合わせの途中の時点で、モータ12の通電をオンしてモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる。
Specifically, as shown in FIG. 4, at the time t3 when an engine restart request is generated when the engine rotational speed Ne is in the third rotational speed region, energization of the
このようにすれば、ピニオン13をリングギヤ23にスムーズに噛み合わせて騒音の発生を防止しながら、ピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させる処理を省略することができるため、その分、スタータ11によるクランキングの開始を早くしてエンジン21を速やかに再始動させることができると共に、スタータ11の電力消費量を低減することができる。
In this way, the process of synchronizing the rotation speed of the
尚、エンジン21の再始動制御の際に、エンジン回転速度Ne (リングギヤ23の回転速度)は、例えば、エンジン自動停止要求の発生(又はエンジン21の燃焼停止)からの経過時間をパラメータとするエンジン回転速度Ne のマップを参照して、エンジン自動停止要求の発生(又はエンジン21の燃焼停止)からの経過時間に応じたエンジン回転速度Ne を推定(算出)する。エンジン回転速度Ne のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU20のROMに記憶されている。一般に、エンジン自動停止要求が発生してエンジン21の燃焼が停止されてからの時間経過に伴ってエンジン回転速度Ne が低下するため、エンジン自動停止要求の発生(又はエンジン21の燃焼停止)からの経過時間からエンジン回転速度Ne を推定することができる。
In the restart control of the
また、ピニオン13の回転速度は、例えば、モータ12の通電時間(通電開始後の経過時間)と通電電流(例えばデューティ比)とをパラメータとするピニオン13の回転速度のマップを参照して、モータ12の通電時間と通電電流とに応じたピニオン13の回転速度を推定(算出)する。ピニオン13の回転速度のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU20のROMに記憶されている。一般に、モータ12の通電開始後の時間経過に伴ってモータ12の回転速度が上昇してピニオン13の回転速度が上昇し、その際、モータ12の通電電流が大きいほどモータ12の回転速度が速くなってピニオン13の回転速度が速くなるため、モータの通電時間や通電電流からピニオン13の回転速度を推定することができる。
The rotation speed of the
以上説明した本実施例1のエンジン21の再始動制御は、ECU20によって図5のエンジン再始動制御ルーチンに従って実行される。以下、図5のエンジン再始動制御ルーチンの処理内容を説明する。
The restart control of the
図5に示すエンジン再始動制御ルーチンは、ECU20の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、エンジン自動停止制御中(例えば、エンジン21の燃焼停止から再始動制御が開始されるまでの期間)であるか否かを判定し、エンジン自動停止制御中ではないと判定されれば、ステップ102以降の再始動制御に関する処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
The engine restart control routine shown in FIG. 5 is repeatedly executed at a predetermined cycle while the
一方、上記ステップ101で、エンジン自動停止制御中であると判定された場合には、ステップ102以降の再始動制御に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ102で、エンジン再始動要求が発生したか否かを判定し、エンジン再始動要求が発生したと判定された時点で、ステップ103に進み、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 よりも高いか否かによって、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度領域であるか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in
ここで、第1の回転速度N1 は、例えば300〜700rpmの範囲内(本実施例1では500rpm)に設定されている。エンジン回転降下期間中に、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 (300〜700rpm)よりも高いときには、スタータ11によるクランキングを行わなくても燃焼(燃料噴射・点火)を再開するだけでエンジン21を再始動できるため、第1の回転速度N1 を300〜700rpmの範囲内に設定すれば、第1の回転速度N1 (300〜700rpm)よりも高い第1の回転速度領域が、スタータ11によるクランキングを行わずに燃料噴射及び点火を再開してエンジン21を再始動できる領域となる。
Here, the first rotation speed N1 is set, for example, within a range of 300 to 700 rpm (500 rpm in the first embodiment). If the engine rotation speed Ne is higher than the first rotation speed N1 (300 to 700 rpm) during the engine rotation descent period, combustion (fuel injection / ignition) is simply resumed without cranking by the
このステップ103で、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 よりも高いと判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第1の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、スタータ11によるクランキングを行わなくてもエンジン21を再始動できると判断して、ステップ104に進み、第1の再始動制御を実行する。この第1の再始動制御では、スタータ11によるクランキングを行わずに燃料噴射及び点火を再開してエンジン21を再始動させる。このステップ104の処理が特許請求の範囲でいう第1の再始動制御手段としての役割を果たす。
If it is determined in
この後、ステップ105に進み、エンジン21の始動が完了したか否かを、例えばエンジン回転速度Ne が始動完了判定値を越えたか否かによって判定し、エンジン21の始動が完了していないと判定された場合には、上記ステップ103に戻り、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度領域であれば、第1の再始動制御を継続する(ステップ103、104)。その後、ステップ105で、エンジン21の始動が完了したと判定されれば、本ルーチンを終了する。
Thereafter, the routine proceeds to step 105, where it is determined whether or not the
一方、上記ステップ103で、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 以下であると判定された場合には、ステップ106に進み、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 よりも高いか否かによって、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域であるか第3の回転速度領域であるかを判定する。
On the other hand, if it is determined in
ここで、第2の回転速度N2 は、例えば50〜450rpmの範囲内(本実施例1では250rpm)に設定されている。エンジン回転降下期間中に、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 (50〜450rpm)以下に低下すれば、ピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させなくても、ピニオン13をリングギヤ23にスムーズに噛み合わせることができるため、第2の回転速度を50〜450rpmの範囲内に設定すれば、第2の回転速度N2 (50〜450rpm)以下の第3の回転速度領域が、ピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させなくても、ピニオン13をリングギヤ23にスムーズに噛み合わせることができる領域となる。
Here, the second rotation speed N2 is set, for example, within a range of 50 to 450 rpm (250 rpm in the first embodiment). If the engine rotation speed Ne is reduced to the second rotation speed N2 (50 to 450 rpm) or less during the engine rotation drop period, the
このステップ106で、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 よりも高いと判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、リングギヤ23の回転速度が比較的高いため、ピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させないと、ピニオン13をリングギヤ23にスムーズに噛み合わせることができないと判断して、ステップ107に進み、第2の再始動制御を実行する。この第2の再始動制御では、モータ12によりピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させて両者の回転速度の差を小さくした後に電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる。このステップ107の処理が特許請求の範囲でいう第2の再始動制御手段としての役割を果たす。
If it is determined in
この後、ステップ108に進み、エンジン21の始動が完了したか否かを判定し、エンジン21の始動が完了したと判定されれば、本ルーチンを終了するが、エンジン21の始
動が完了していないと判定されれば、ステップ109に進む。
Thereafter, the routine proceeds to step 108, where it is determined whether or not the
一方、上記ステップ106で、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 以下であると判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第3の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、リングギヤ23の回転速度が比較的低いため、ピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させなくても、ピニオン13をリングギヤ23にスムーズに噛み合わせることができると判断して、ステップ109に進み、第3の再始動制御を実行する。この第3の再始動制御では、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はその噛み合わせの途中にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる。このステップ109の処理が特許請求の範囲でいう第3の再始動制御手段としての役割を果たす。
On the other hand, when it is determined in
この後、ステップ110に進み、エンジン21の始動が完了したか否かを判定し、エンジン21の始動が完了していないと判定された場合には、上記ステップ109に戻り、第3の再始動制御を継続する。その後、ステップ110で、エンジン21の始動が完了したと判定されれば、本ルーチンを終了する。
Thereafter, the process proceeds to step 110, where it is determined whether or not the
以上説明した本実施例1では、エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン回転速度Ne が第1の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときには、スタータ11によるクランキングを行わずに燃料噴射及び点火を再開してエンジン21を再始動させる第1の再始動制御を実行し、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときには、ピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させた後にピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる第2の再始動制御を実行し、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときには、ピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせる途中にピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる第3の再始動制御を実行するようにしたので、エンジン回転降下期間中にエンジン再始動要求が発生した場合に、そのときのエンジン回転速度Ne に応じた適正なエンジン再始動制御を行うことができ、エンジン21の再始動の遅れや騒音の発生を防止できると共に、スタータ11の電力消費量を低減することができる。
In the first embodiment described above, cranking by the
また、本実施例1では、エンジン再始動制御の際に、エンジン自動停止要求の発生(又はエンジン21の燃焼停止)からの経過時間に基づいてエンジン回転速度を推定するようにしたので、例えば、エンジン回転降下期間のエンジン回転速度を精度良く検出できる高価なクランク角センサを設ける必要がなく、更に、モータ12の通電時間と通電電流とに基づいてピニオン13の回転速度を推定するようにしたので、モータ12の回転速度(ピニオン13の回転速度)を検出するセンサを省略した構成にすることができ、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができる。
In the first embodiment, when the engine restart control is performed, the engine rotation speed is estimated based on the elapsed time from the generation of the engine automatic stop request (or the combustion stop of the engine 21). Since it is not necessary to provide an expensive crank angle sensor that can accurately detect the engine speed during the engine speed drop period, the rotation speed of the
次に、図6を用いて本発明の実施例2を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. However, description of substantially the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified, and different parts from the first embodiment will be mainly described.
本実施例2では、ECU20により後述する図6のエンジン再始動制御ルーチンを実行することで、エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときには、前記実施例1とは異なる第2の再始動制御を実行する。この第2の再始動制御では、スタータ11によるクランキングを行わずに、その後、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度領域になったときに、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はその噛み合わせの途中にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させるようにしている。
In the second embodiment, the
以下、本実施例2でECU20が実行する図6のエンジン再始動制御ルーチンの処理内容を説明する。本ルーチンでは、まず、エンジン自動停止制御中にエンジン再始動要求が発生したか否かを判定し(ステップ101、102)、エンジン自動停止制御中にエンジン再始動要求が発生したと判定された時点で、ステップ103に進み、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 よりも高いか否かによって、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度領域であるか否かを判定する。
Hereinafter, the processing content of the engine restart control routine of FIG. 6 executed by the
このステップ103で、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 よりも高いと判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第1の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、第1の再始動制御を実行して、スタータ11によるクランキングを行わずに燃料噴射及び点火を再開してエンジン21を再始動させる(ステップ104、105)。
If it is determined in
一方、上記ステップ103で、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 以下であると判定された場合には、ステップ106aに進み、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 以下であるか否かを判定する。
On the other hand, when it is determined in
このステップ106aで、エンジン再始動要求が発生したと判定された時点で、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 よりも高いと判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、スタータ11によるクランキングを行わずに、その後、ステップ106aで、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 以下になったと判定されたとき(つまりエンジン回転速度Ne が第3の回転速度領域まで低下したとき)に、ステップ107aに進み、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はその噛み合わせの途中にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させることで、第2の再始動制御を実行する。
When it is determined in
これに対して、上記ステップ106aで、エンジン再始動要求が発生したと判定された時点で、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 以下であると判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第3の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、その時点で、ステップ107aに進み、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はその噛み合わせの途中にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させることで、第3の再始動制御を実行する。
On the other hand, when it is determined in
この後、ステップ108に進み、エンジン21の始動が完了したか否かを判定し、エンジン21の始動が完了していないと判定された場合には、上記ステップ107aに戻り、第2又は第3の再始動制御を継続し、その後、ステップ108で、エンジン21の始動が完了したと判定されれば、本ルーチンを終了する。
Thereafter, the process proceeds to step 108, where it is determined whether or not the
以上説明した本実施例2では、エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときには、スタータ11によるクランキングを行わずに、その後、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度領域になったときに、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はその噛み合わせの途中にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させるようにしたので、エンジン回転降下期間中にエンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときにも、ピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させる処理を省略することができ、スタータ11の電力消費量を低減することができると共に、エンジン再始動制御を簡単化することができる。この場合、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生しても、その後、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度領域になってから、スタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させることになるが、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域を通過する時間は比較的短いため、エンジン再始動要求からエンジン21を再始動させるまでの遅れを許容範囲内に抑えることができる。
In the second embodiment described above, when the engine restart request is generated in the second rotation speed region during the engine rotation drop period due to the automatic stop of the
次に、図7及び図8を用いて本発明の実施例3を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. However, description of substantially the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified, and different parts from the first embodiment will be mainly described.
本実施例3では、ECU20により後述する図8のエンジン再始動制御ルーチンを実行することで、図7のタイムチャートに示すように、エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中に、エンジン再始動要求が発生せずにエンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 まで低下したときには、第4の再始動制御を実行する。この第4の再始動制御では、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 まで低下したときに、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせて、その後、エンジン再始動要求が発生したときに、モータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させるようにしている。
In the third embodiment, the engine restart control routine of FIG. 8 to be described later is executed by the
このようにすれば、エンジン回転が停止する間際のエンジン揺動期間(エンジン21の逆回転と正回転を交互に繰り返す期間)よりも前に、ピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせておくことができるので、エンジン揺動期間中にピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせることを回避して、スタータ11の破損や騒音の発生を防止することができる。そして、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 以下に低下した後にエンジン再始動要求が発生したときに、その時点で、スタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を速やかに再始動させることができる。
In this way, the
以下、本実施例3でECU20が実行する図8のエンジン再始動制御ルーチンの処理内容を説明する。本ルーチンでは、まず、ステップ101で、エンジン自動停止制御中であるか否かを判定し、エンジン自動停止制御中であると判定されれば、ステップ101aに進み、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 (例えば100rpm)よりも高いか否かを判定する。
Hereinafter, the processing content of the engine restart control routine of FIG. 8 executed by the
このステップ101aで、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 よりも高いと判定された場合には、ステップ102に進み、エンジン再始動要求が発生したか否かを判定し、エンジン再始動要求が発生したと判定された時点で、ステップ103に進み、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 よりも高いか否かによって、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度領域であるか否かを判定する。 If it is determined in step 101a that the engine rotational speed Ne is higher than the third rotational speed N3, the routine proceeds to step 102, where it is determined whether an engine restart request has occurred, and an engine restart request is made. When it is determined that the engine speed Ne has occurred, the routine proceeds to step 103, where whether or not the engine speed Ne is within the first speed range depends on whether or not the engine speed Ne is higher than the first speed N1. Determine.
このステップ103で、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 よりも高いと判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第1の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、第1の再始動制御を実行して、スタータ11によるクランキングを行わずに燃料噴射及び点火を再開してエンジン21を再始動させる(ステップ104、105)。
If it is determined in
一方、上記ステップ103で、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 以下であると判定された場合には、ステップ106に進み、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 よりも高いか否かによって、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域であるか第3の回転速度領域であるかを判定する。
On the other hand, if it is determined in
このステップ106で、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 よりも高いと判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、第2の再始動制御を実行して、モータ12によりピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させて両者の回転速度の差を小さくした後に電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる(ステップ107、108)。
If it is determined in
一方、上記ステップ106で、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 以下であると判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第3の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、第3の再始動制御を実行して、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はその噛み合わせの途中にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる(ステップ109、110)。
On the other hand, when it is determined in
これに対して、上記ステップ101aで、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 以下であると判定された場合(つまりエンジン再始動要求が発生せずにエンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 以下に低下した場合)には、ステップ111に進み、第4の再始動制御を実行する。この第4の再始動制御では、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 まで低下したときに、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせて、その後、エンジン再始動要求が発生したときに、モータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる。
On the other hand, when it is determined in step 101a that the engine rotational speed Ne is equal to or lower than the third rotational speed N3 (that is, the engine rotational speed Ne is not generated and no engine restart request is generated). If it has fallen below N3), the routine proceeds to step 111, where the fourth restart control is executed. In the fourth restart control, when the engine speed Ne drops to the third speed N3, the
以上説明した本実施例3では、第4の再始動制御により、エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン再始動要求が発生せずにエンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 まで低下したときに、ピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせるようにしたので、エンジン回転が停止する間際のエンジン揺動期間(エンジン21の逆回転と正回転を交互に繰り返す期間)よりも前に、ピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせておくことができ、エンジン揺動期間中にピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせることを回避して、スタータ11の破損や騒音の発生を防止できる。そして、その後、エンジン再始動要求が発生したときに、ピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させるようにしたので、エンジン21を速やかに再始動させることができる。
In the third embodiment described above, the engine speed Ne is reduced to the third rotational speed N3 by the fourth restart control without generating an engine restart request during the engine speed reduction period due to the automatic stop of the
尚、本実施例3は、前記実施例1(第1〜第3の再始動制御を実行する実施例)に第4の再始動制御を組み合わせた実施例であるが、前記実施例2(実施例1とは異なる第2の再始動制御を実行する実施例)に第4の再始動制御を組み合わせるようにしても良い。 The third embodiment is an embodiment in which the fourth restart control is combined with the first embodiment (the first to execute the first to third restart controls), but the second embodiment (implementation). The fourth restart control may be combined with an embodiment in which second restart control different from that in Example 1 is executed.
次に、図9及び図10を用いて本発明の実施例4を説明する。 Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS.
前記実施例3では、第1〜第4の再始動制御を実行するようにしたが、本実施例4では、ECU20により後述する図10のエンジン再始動制御ルーチンを実行することで、図9のタイムチャートに示すように、第1〜第3の再始動制御を実行せずに、第4の再始動
制御のみを実行するようにしている。
In the third embodiment, the first to fourth restart controls are executed. In the fourth embodiment, the
更に、本実施例4の第4の再始動制御では、エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中に、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 まで低下した時点t5 で、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせるように電磁アクチュエータ14の通電をオンし、該電磁アクチュエータ14の通電をオンしてから所定時間(例えばピニオン13とリングギヤ23との噛合が完了するのに必要な時間)が経過した時点t6 で、電磁アクチュエータ14の通電をオフしてもピニオン13とリングギヤ23とを噛合状態に保持できると判断して、電磁アクチュエータ14の通電をオフにする。その後、エンジン再始動要求が発生した時点で、電磁アクチュエータ14の通電をオンすると共に、モータ12の通電をオンしてピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる。
Further, in the fourth restart control according to the fourth embodiment, the
以下、本実施例4でECU20が実行する図10のエンジン再始動制御ルーチンの処理内容を説明する。本ルーチンでは、まず、ステップ201で、エンジン自動停止制御中であるか否かを判定し、エンジン自動停止制御中であると判定されれば、ステップ202に進み、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 (例えば100rpm)以下であるか否かを判定する。
Hereinafter, the processing content of the engine restart control routine of FIG. 10 executed by the
このステップ202で、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 以下であると判定されたときに、ステップ203に進み、第4の再始動制御を実行する。この第4の再始動制御では、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 まで低下した時点で、電磁アクチュエータ14の通電をオンし、該電磁アクチュエータ14の通電をオンしてから所定時間(例えばピニオン13とリングギヤ23との噛合が完了するのに必要な時間)が経過した時点で、電磁アクチュエータ14の通電をオフしてもピニオン13とリングギヤ23との噛合を保持できると判断して、電磁アクチュエータ14の通電をオフにする。その後、エンジン再始動要求が発生した時点で、電磁アクチュエータ14の通電をオンすると共に、モータ12の通電をオンしてピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる。
When it is determined in
以上説明した本実施例4では、第4の再始動制御により、エンジン回転速度Ne が第3の回転速度N3 まで低下した時点で電磁アクチュエータ14の通電をオンし、該電磁アクチュエータ14の通電をオンしてから所定時間が経過した時点で電磁アクチュエータ14の通電をオフにするようにしたので、その後、エンジン再始動要求が発生してスタータ11によるクランキングを開始するまで、電磁アクチュエータ14の通電をオフに維持することができ、スタータ11の電力消費量を低減することができる。
In the fourth embodiment described above, energization of the
尚、本実施例4では、第4の再始動制御の際に、電磁アクチュエータ14の通電をオンした後に、電磁アクチュエータ14の通電をオンしてから所定時間が経過した時点で電磁アクチュエータ14の通電をオフするようにしたが、例えば、ピニオン13とリングギヤ23との噛合を確認可能なセンサを設け、このセンサで実際にピニオン13とリングギヤ23との噛合を確認した時点で電磁アクチュエータ14の通電をオフするようにしても良い。
In the fourth embodiment, in the fourth restart control, the energization of the
また、前記実施例3においても、第4の再始動制御の際に、電磁アクチュエータ14の通電をオンした後に、電磁アクチュエータ14の通電をオンしてから所定時間が経過した時点又はセンサで実際にピニオン13とリングギヤ23との噛合を確認した時点で電磁アクチュエータ14の通電をオフするようにしても良い。
In the third embodiment as well, at the time of the fourth restart control, after the energization of the
次に、図11及び図12を用いて本発明の実施例5を説明する。 Next, Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIGS.
前記実施例1では、第1〜第3の再始動制御を実行するようにしたが、本実施例5では、ECU20により後述する図12のエンジン再始動制御ルーチンを実行することで、図11のタイムチャートに示すように、第1の再始動制御を実行せずに、第2の再始動制御と第3の再始動制御を実行するようにしている。
In the first embodiment, the first to third restart controls are executed. In the fifth embodiment, the
以下、本実施例5でECU20が実行する図12のエンジン再始動制御ルーチンの処理内容を説明する。本ルーチンでは、まず、エンジン自動停止制御中にエンジン再始動要求が発生したか否かを判定し(ステップ301、302)、エンジン自動停止制御中にエンジン再始動要求が発生したと判定された時点で、ステップ303に進み、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 以下であるか否かを判定する。
Hereinafter, the processing content of the engine restart control routine of FIG. 12 executed by the
このステップ303で、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 よりも高いと判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第1の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、第1の再始動制御を実行せずに、その後、ステップ303で、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 以下になったと判定されたときに、ステップ304に進み、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 よりも高いか否かを判定し、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 よりも高いと判定されれば、ステップ305に進み、第2の再始動制御を実行して、モータ12によりピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させて両者の回転速度の差を小さくした後に電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる(ステップ305、306)。
If it is determined in
これに対して、上記ステップ303で、エンジン回転速度Ne が第1の回転速度N1 以下であると判定された場合には、ステップ304に進み、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 よりも高いか否かを判定する。このステップ304で、エンジン再始動要求が発生したと判定された時点で、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 よりも高いと判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、ステップ305に進み、第2の再始動制御を実行して、モータ12によりピニオン13の回転速度をリングギヤ23の回転速度に同期させて両者の回転速度の差を小さくした後に電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる(ステップ305、306)。
On the other hand, when it is determined in
一方、上記ステップ304で、エンジン回転速度Ne が第2の回転速度N2 以下であると判定された場合(つまりエンジン回転速度Ne が第3の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生した場合)には、ステップ307に進み、第3の再始動制御を実行して、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はその噛み合わせの途中にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させる(ステップ307、308)。
On the other hand, when it is determined in
以上説明した本実施例5においても、エンジン回転降下期間中にエンジン再始動要求が発生した場合に、そのときのエンジン回転速度Ne に応じた適正なエンジン再始動制御を行うことができ、エンジン21の再始動の遅れや騒音の発生を防止できると共に、スタータ11の電力消費量を低減することができる。
Also in the fifth embodiment described above, when an engine restart request is generated during the engine rotation descent period, appropriate engine restart control can be performed according to the engine rotation speed Ne at that time. The restart delay and the generation of noise can be prevented, and the power consumption of the
尚、本実施例5では、前記実施例1で説明した第2の再始動制御を実行するようにしたが、前記実施例2で説明した第2の再始動制御(実施例1とは異なる第2の再始動制御)を実行するようにしても良い。 In the fifth embodiment, the second restart control described in the first embodiment is executed. However, the second restart control described in the second embodiment (the second restart control different from the first embodiment is used). 2 restart control) may be executed.
また、本発明は、前記第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときに限定されず、エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中又はエンジン揺動期間中にエンジン再始動要求が発生したときに、エンジン回転速度の降下によってリングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差が±200rpmの範囲内になった後に、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はその噛み合わせの途中にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジン21を再始動させるようにしても良い。
In addition, the present invention is not limited to when an engine restart request is generated in the second rotational speed range, and the engine restart request is issued during an engine rotation descent period due to automatic stop of the
或は、エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中又はエンジン揺動期間中にエンジン再始動要求が発生したときに、モータ12によりピニオン13を回転させてリングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差を±200rpmの範囲内にした後に、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせてスタータ11によるクランキングを開始してエンジンを再始動させるようにしても良い。
Alternatively, when an engine restart request is generated during an engine rotation descent period due to automatic stop of the
いずれの場合も、ピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせる際の騒音の発生を防止することができると共に、リングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との同期を判断する際の回転速度の検出精度をあまり高くする必要がないため、例えば、リングギヤ23の回転速度を精度良く検出できる高価なクランク角センサやピニオン13の回転速度を精度良く検出できる高価な回転速度センサを設ける必要がなく、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができる。
In any case, it is possible to prevent the generation of noise when the
また、前記第2の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときに限定されず、スタータ11にワンウエイクラッチが設けられたシステムにおいて、エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン回転速度が所定の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときに、リングギヤ23の回転速度がピニオン13の回転速度よりも高く且つリングギヤ23の回転速度とピニオン13の回転速度との回転速度差が200rpm以下になった後に、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせると共にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジンを再始動させるようにしても良い。
Further, the present invention is not limited to when the engine restart request is generated in the second rotation speed region, and in the system in which the
また、前記第3の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときに限定されず、エンジン21の自動停止によるエンジン回転降下期間中にエンジン回転速度が所定の回転速度領域でエンジン再始動要求が発生したときに、電磁アクチュエータ14によりピニオン13をリングギヤ23に噛み合わせた後又はその噛み合わせの途中にモータ12によりピニオン13を回転させてスタータ11によるクランキングを開始してエンジンを再始動させるようにしても良い。
Further, the engine restart request is not limited to when the engine restart request is generated in the third rotation speed region, and the engine restart request is made in the predetermined rotation speed region during the engine rotation drop period due to the automatic stop of the
更に、本発明は、エンジン再始動制御の際に、クランク角センサの出力信号に基づいてエンジン回転速度を検出するようにしたり、モータの回転速度(ピニオン13の回転速度)を検出するセンサの出力信号に基づいてピニオン13の回転速度を検出するようにしても良い。
Further, according to the present invention, during engine restart control, the engine rotation speed is detected based on the output signal of the crank angle sensor, or the output of a sensor that detects the rotation speed of the motor (rotation speed of the pinion 13). The rotational speed of the
その他、本発明は、エンジン始動制御システムの構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。 In addition, the present invention can be implemented with various changes without departing from the gist, such as the configuration of the engine start control system may be changed as appropriate.
11…スタータ、12…モータ、13…ピニオン、14…電磁アクチュエータ、18…バッテリ、19…リレー、20…ECU(再始動制御手段)、21…エンジン、22…クランク軸、23…リングギヤ、24…スイッチング素子、25…リレー
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記エンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下するエンジン回転降下期間中に前記エンジン回転速度が所定の回転速度領域で前記エンジン再始動要求が発生したときに、前記リングギヤの回転速度が前記ピニオンの回転速度よりも高く且つ前記リングギヤの回転速度と前記ピニオンの回転速度との回転速度差が250rpm以下になり、前記アクチュエータにより前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせる際に、前記ワンウエイクラッチが空転した後、前記リングギヤの回転速度の低下に伴って、ワンウエイクラッチがロックしてモータからピニオンへ動力が伝達されることにより、前記モータにより前記ピニオンを回転させて前記スタータによるクランキングを開始して前記エンジンを再始動させる再始動制御手段を備えていることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。 A motor that rotationally drives the pinion, a mechanical relay provided between the motor and the battery, an actuator that meshes the pinion with a ring gear connected to the crankshaft of the engine, and the pinion In an engine automatic stop start control device that includes a starter provided with a one-way clutch that does not transmit power to a motor and automatically stops the engine when an engine automatic stop request is generated,
When the engine restart request is generated when the engine rotation speed falls within a predetermined rotation speed range during the engine rotation drop period in which the engine rotation speed decreases due to the automatic stop of the engine, the rotation speed of the ring gear becomes the rotation of the pinion. Higher than the speed and the rotational speed difference between the rotational speed of the ring gear and the rotational speed of the pinion becomes 250 rpm or less, and when the pinion is meshed with the ring gear by the actuator, As the rotational speed of the ring gear decreases, the one-way clutch locks and power is transmitted from the motor to the pinion, so that the motor rotates the pinion and starts cranking by the starter and restarts the engine. It has restart control means to start Engine automatic stop and start control system, characterized in that.
前記エンジンの自動停止によりエンジン回転速度が降下するエンジン回転降下期間中に前記エンジン回転速度が所定の回転速度領域で前記エンジン再始動要求が発生したときに、前記リングギヤのピッチ円上の周速度が前記ピニオンのピッチ円上の周速度よりも高く且つ前記リングギヤのピッチ円上の周速度と前記ピニオンのピッチ円上の周速度との周速度差が3.9m/秒以下になり、前記アクチュエータにより前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合わせる際に、前記ワンウエイクラッチが空転した後、前記リングギヤの回転速度の低下に伴って、ワンウエイクラッチがロックしてモータからピニオンへ動力が伝達されることにより、前記モータにより前記ピニオンを回転させて前記スタータによるクランキングを開始して前記エンジンを再始動させる再始動制御手段を備えていることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。 A motor that rotationally drives the pinion, a mechanical relay provided between the motor and the battery, an actuator that meshes the pinion with a ring gear connected to a crankshaft of the engine, and the pinion to the engine in the engine rotation direction. In an engine automatic stop start control device that includes a starter provided with a one-way clutch that does not transmit power to a motor and automatically stops the engine when an engine automatic stop request is generated,
When the engine restart request is generated in the predetermined engine speed range during the engine speed reduction period in which the engine speed decreases due to the automatic engine stop, the peripheral speed on the pitch circle of the ring gear is The peripheral speed difference between the peripheral speed on the pitch circle of the ring gear and the peripheral speed on the pitch circle of the pinion is less than 3.9 m / sec. When meshing the pinion with the ring gear, after the one-way clutch is idling, the one-way clutch is locked and power is transmitted from the motor to the pinion as the rotational speed of the ring gear decreases. To start the cranking by the starter by rotating the pinion Engine automatic stop and start control system, characterized in that includes a restart control means to restart.
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