JP2013047466A - Engine automatic restart device of idling stop vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの自動停止及び自動再始動を行うアイドルストップ車両に関し、特に、スタータによるエンジン自動再始動時の制御に関する。 The present invention relates to an idle stop vehicle that performs automatic stop and automatic restart of an engine, and more particularly to control at the time of automatic engine restart by a starter.
特許文献1にも記載のように、アイドルストップ車両においては、信号待ちで運転者が車両を一時的に停車させたときなど、所定のアイドルストップ条件が成立する場合に、燃費節減や排気エミッションの低減を図るために、エンジンを自動的に停止し、その後、運転者が車両の発進操作を行ったときなど、エンジンの自動再始動要求を検出したときに、スタータによりエンジンのクランキングを行うことによって、エンジンの自動再始動を行うようになっている。スタータは、一般的に、モータでピニオンを回転駆動させるとともに、ピニオンを押し出してエンジンのクランクシャフトに連結されたリングギヤに噛み合わせることで、エンジンのクランキングを行う。 As described in Patent Document 1, in an idle stop vehicle, when a predetermined idle stop condition is satisfied, for example, when a driver temporarily stops the vehicle while waiting for a signal, fuel consumption saving or exhaust emission is reduced. In order to reduce the engine, the engine is automatically stopped, and then the engine is cranked by the starter when an automatic engine restart request is detected, such as when the driver starts the vehicle. Thus, the engine is automatically restarted. In general, a starter rotates a pinion with a motor, and pushes the pinion and meshes with a ring gear connected to a crankshaft of the engine to crank the engine.
エンジン自動停止に伴ってエンジン回転が停止する直前に、エンジンの逆回転と正回転を交互に繰り返した後にエンジン回転が停止することがあるが、このエンジンの逆回転と正回転を交互に繰り返すエンジン揺動期間中に、エンジンの自動再始動要求を検出してピニオンをリングギヤに噛み合わせようとすると、エンジンの逆回転中(リングギヤの逆回転中)にピニオンがリングギヤに衝突して、ピニオンに過大な衝撃が加わってスタータの耐久性の低下を招く可能性があると共に、大きな騒音が発生するという問題がある。
そこで、特許文献1では、エンジン回転降下期間中にエンジン回転速度が0となる直前の所定回転速度まで低下したときに、アクチュエータによりピニオンをリングギヤに噛み合わせて、その後、エンジン再始動要求が発生したときに、モータにより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ている。このようにして、エンジン揺動期間中にピニオンをリングギヤに噛み合わせることを回避している。
Immediately before engine rotation stops due to automatic engine stop, engine rotation may stop after alternately repeating reverse rotation and forward rotation of the engine. If the engine restart request is detected and the pinion is engaged with the ring gear during the swinging period, the pinion collides with the ring gear during the reverse rotation of the engine (the reverse rotation of the ring gear), and the pinion is excessive. In addition, there is a possibility that the starter may be deteriorated in durability due to an impact, and a large noise is generated.
Therefore, in Patent Document 1, when the engine rotation speed drops to a predetermined rotation speed immediately before becoming 0 during the engine rotation drop period, the pinion is engaged with the ring gear by the actuator, and then an engine restart request is generated. Sometimes, a pinion is rotated by a motor, cranking by a starter is started, and the engine is restarted. In this way, the pinion is prevented from meshing with the ring gear during the engine swing period.
しかしながら、この場合、ピニオンを回転駆動するモータとピニオンをエンジン側のリングギアに噛み合わせるために前進移動させるアクチュエータとを独立して個別に作動可能なスタータが必要となり、スタータの大型化や制御の複雑化を招いてしまう。また、周知のマグネッチシフト式スタータ等のように、モータの作動に機械的に連動してピニオンが押し出されてリングギヤに噛み合う簡素な構造のスタータを用いる車両には、このような技術を採用することができない。 However, in this case, it is necessary to provide a starter that can independently operate the motor that rotationally drives the pinion and the actuator that moves forward to mesh the pinion with the ring gear on the engine side. It will be complicated. Further, such a technique is adopted for a vehicle using a starter having a simple structure in which a pinion is pushed out in mesh with a ring gear mechanically interlocked with the operation of a motor, such as a known magnet shift type starter. I can't.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、モータとアクチュエータとを独立して個別に作動可能なスタータを敢えて用いることなく、エンジン自動停止に伴ってエンジン回転が停止する前に、エンジンの自動再始動要求を検出した場合に、エンジン回転が停止するのを待つことなく、エンジンの自動再始動を円滑に行うことができる新規なアイドルストップ車両のエンジン自動再始動装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and without using a starter that can independently operate the motor and the actuator independently, before the engine rotation stops with the automatic engine stop. Provided is a novel engine automatic restart device for an idle stop vehicle capable of smoothly performing automatic engine restart without waiting for engine rotation to stop when an automatic engine restart request is detected. The purpose is that.
本発明に係るアイドルストップ車両のエンジン自動再始動装置は、所定のアイドルストップ条件が成立するときにエンジンを自動停止するとともに、エンジン自動停止中にエンジンの再始動要求を検出すると、スタータによりエンジンをクランキングすることによりエンジンを自動的に再始動するものである。そして、上記エンジンの自動停止に伴ってエンジン回転が停止する前に、エンジンが逆方向に回転する逆回転期間の終了時期を判定し、上記エンジンの自動停止に伴ってエンジン回転が停止する前に、上記エンジンの再始動要求を検出した場合、上記逆回転期間が終了したと判定したら上記スタータによるエンジンのクランキングを開始することを特徴としている。 The engine automatic restart device for an idle stop vehicle according to the present invention automatically stops the engine when a predetermined idle stop condition is satisfied, and detects the engine restart request during the engine automatic stop. The engine is automatically restarted by cranking. Then, before the engine rotation stops with the automatic stop of the engine, the end timing of the reverse rotation period in which the engine rotates in the reverse direction is determined, and before the engine rotation stops with the automatic engine stop. When the engine restart request is detected, if it is determined that the reverse rotation period has ended, cranking of the engine by the starter is started.
本発明によれば、逆回転期間が終了したと判定したらスタータによるエンジンのクランキングを開始することによって、逆回転期間中にピニオンをリングギヤに噛み合わせることを回避でき、噛み合い時に騒音を生じたりスタータの耐久性の低下を招くことなく、スタータによるクランキングを円滑に行うことができる。また、モータとアクチュエータとを独立して個別に作動可能なスタータを敢えて用いる必要のない簡素か構成で上記の作用効果を実現することができる。
According to the present invention, when it is determined that the reverse rotation period has ended, the cranking of the engine by the starter is started, so that the pinion can be prevented from meshing with the ring gear during the reverse rotation period. Cranking with a starter can be performed smoothly without degrading durability. In addition, the above-described effects can be realized with a simple or configuration that does not require the use of a starter that can independently operate the motor and the actuator independently.
以下、図示実施例により本発明を説明する。図1は、本発明の一実施例に係るアイドルストップ車両のエンジン自動再始動装置のシステムの構成を表している。この車両には、燃焼により車両駆動力を出力するエンジン1と、エンジン1の出力を車輪に変速して伝達する無段変速機5と、が設けられる。スタータ(スタータモータ)6は、エンジン始動時にクランクシャフトを回転駆動し、つまりクランキングを行うものであり、スタータ6の出力シャフトの先端部にはピニオン(ピニオンギヤ)7が設けられる。このスタータ6の構成については後述する。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to illustrated embodiments. FIG. 1 shows a system configuration of an automatic engine restart device for an idle stop vehicle according to an embodiment of the present invention. The vehicle is provided with an engine 1 that outputs a vehicle driving force by combustion, and a continuously variable transmission 5 that transmits the output of the engine 1 to wheels. The starter (starter motor) 6 rotates the crankshaft when the engine is started, that is, performs cranking, and a pinion (pinion gear) 7 is provided at the tip of the output shaft of the
エンジン1のクランクシャフト12の端部には、このクランクシャフト12と一体的に回転するドライブプレート2が設けられ、このドライブプレート2の外周部に、スタータ6のピニオン7が噛み合い可能なリングギヤ2aが設けられている。また、スタータ6等の車載電装品の駆動源であるバッテリ10が搭載されている。
A
エンジン1の前部(車両進行方向側)付近には、バッテリ10を充電するオルタネータ3が設置されている。オルタネータ3のシャフト先端部に設けられたモータプーリ11とエンジン1のクランクシャフト12の先端部に設けられたクランクプーリ8にはベルト9が掛けまわされ、これらのクランクプーリ8及びベルト9を介してオルタネータ3がエンジン1により駆動される。スタータ6やオルタネータ3等の作動はコントロールユニット(ECU)4によって制御される。また、ECU4には、クランクシャフトの回転位置を検出するクランク角検出手段としてのクランク角センサ13が接続されており、このクランク角センサ13の検出信号を用いてエンジン回転速度が求められる。
An
また、この車両は、車両運転中に所定のアイドルストップ条件を満たしたときにエンジンを一時的な自動停止する、いわゆるアイドルストップを行うとともに、このアイドルストップの状態で、エンジン再始動要求を検出すると、エンジンの自動再始動を行う、いわゆるアイドルストップ車両である。このようはアイドルストップからのエンジン再始動時の他、初回のエンジン始動時を含めて、エンジン1の始動時には、ピニオン7をリングギヤ2aに噛み合わせるとともに、スタータ6によりエンジン1のクランクシャフト12を回転駆動、いわゆるクランキングすることによって、エンジン1の始動が行われる。
In addition, this vehicle performs a so-called idle stop that temporarily stops the engine when a predetermined idle stop condition is satisfied during vehicle operation, and detects an engine restart request in this idle stop state. This is a so-called idle stop vehicle that automatically restarts the engine. In this way, at the time of starting the engine 1 including when the engine is restarted from the idle stop and when the engine is started for the first time, the
次にスタータ6の構成について図2を参照して説明する。28はECU4からの信号によってON・OFF制御されるスタータスイッチで、スタータ6はスタータスイッチ28がONになったときに駆動される。スタータ6にはシャフト29上を摺動可能なピニオン7と、回転速度が過剰に高くなったときにピニオン7からシャフト29への回転の伝達を遮断するオーバーランクラッチ27が設けられる。
Next, the configuration of the
ピニオン7には支点25を軸として回転可能なシフトレバー24の一端が回転自由に連結されており、このシフトレバー24が回転することによってピニオン7はシャフト29上を摺動する。また、シフトレバー24の他端は、プルインコイル21、ホールディングコイル22の2つのコイルを貫通するプランジャ23に回転可能に連結されている。
One end of a
このように構成されたスタータ6の駆動について説明する。まず、スタータスイッチ28がONになるとプルインコイル21およびホールディングコイル22にはバッテリ10からの電流が通電され、それぞれアースされる。この通電により両コイル21、22には磁力が発生し、この磁力によってプランジャ23がプルインコイル21に吸着される。このとき、プランジャ23に連結されたシフトレバー24は支点25周りに引き込まれるように図2の右側へ回転し、シフトレバー24の他端に連結されたピニオン7はスタータ6のシャフト先端方向(図2の左側)に押し出され、リングギヤ2aと噛み合う。
The driving of the
また、プランジャ23はプルインコイル21に吸着されて図2の右側に引き込まれたときにメーン接点26と接触し、メーン接点26をONにする。これにより、スタータ6はバッテリ10からの電流が通電されて回転を開始し、リングギヤ2aを介してエンジン1をクランキングさせる。なお、クランキング中はホールディングコイル22の磁力によってプランジャ23の位置が固定されており、スタータスイッチ28がOFFになると、ホールディングコイル22への通電が遮断されるので、プランジャ23は図示しないリターンスプリング等によって図2中左側へ戻され、シフトレバー24が図2中左向きに回転し、ピニオン7は図2中右側へと引き込まれてリングギヤ2aとの嵌合は解消される。
Further, when the plunger 23 is attracted to the pull-in
なお、スタータの構造としては、図示実施例のものに限られず、始動時に回転駆動されるピニオンが移動してリングギヤに噛み合う形式のものであれば、様々な公知のスタータを用いることが可能である。 The structure of the starter is not limited to that of the illustrated embodiment, and various known starters can be used as long as the pinion that is rotationally driven at the time of start moves and meshes with the ring gear. .
図3に示すように、エンジンの自動停止時には、エンジン停止の開始時期t1からエンジン回転速度Neが最初に0(ゼロ)となる時期t2まで降下するエンジン回転降下期間D1を経た後、エンジン回転速度が安定的に0となってエンジン回転が完全に停止するまでの間に、圧縮行程にある気筒の圧縮圧によってエンジンの回転方向が逆転する現象が発生することがある。つまり、エンジン回転が完全に停止する前に、エンジンの逆回転と正回転とを繰り返すエンジン回転揺動期間D2を経ることがある。 As shown in FIG. 3, when the engine is automatically stopped, after an engine rotation drop period D1 in which the engine rotation speed Ne drops from the engine stop start time t1 to the time t2 when the engine rotation speed Ne first becomes 0 (zero), the engine rotation speed is decreased. Until the engine rotation is stably zero and the engine rotation is completely stopped, a phenomenon may occur in which the rotation direction of the engine is reversed by the compression pressure of the cylinder in the compression stroke. That is, before the engine rotation is completely stopped, an engine rotation swing period D2 in which the reverse rotation and the normal rotation of the engine are repeated may be passed.
ここで、アイドルストップによるエンジンの自動停止時に、エンジン回転が完全に停止する前の、エンジン回転降下期間D1中もしくはエンジン回転揺動期間D2中に、エンジンの再始動要求が検出された場合に、仮にエンジン回転揺動期間D2のうちで、エンジンが逆方向に回転している逆回転期間D3、D5中に、スタータ6によりエンジン1のクランキングを行うと、ピニオン7がリングギヤ2aに衝突して騒音を生じたり、スタータの耐久性の低下を招くおそれがある。さらには、エンジン回転降下期間D1中でも、エンジン停止の開始時期t1直後に、スタータ6によりエンジン1のクランキングを行うと、ピニオン7とリングギヤ2aとの回転速度差が大きいために、両者の噛み合い時に騒音を生じたり、スタータの耐久性の低下を招くおそれがある。
Here, when an engine restart request is detected during the engine rotation descent period D1 or the engine rotation swing period D2 before the engine rotation is completely stopped when the engine is automatically stopped by idle stop. If cranking of the engine 1 is performed by the
そこで本実施例においては、このようにアイドルストップに伴いエンジン回転が完全に停止する前にエンジンの再始動要求を検出した場合には、エンジンが逆回転する逆回転期間が終了したと判定したら、スタータによるエンジンのクランキングを行うようにしている。 Therefore, in this embodiment, when the engine restart request is detected before the engine rotation is completely stopped due to the idle stop, it is determined that the reverse rotation period in which the engine rotates in reverse is finished. The engine is cranked by a starter.
図4は、このようなエンジンの自動停止(アイドルストップ)状態からのエンジン1の再始動制御の流れを示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing a flow of restart control of the engine 1 from such an automatic stop (idle stop) state of the engine.
本ルーチンは、ステップS11において、エンジンの自動停止中であることを条件に上記のECU4にて実行される。ステップS12では、ドライバー(運転者)の発進操作によるエンジンの再始動要求が検出されたか否かを判定する。具体的には、ブレーキペダルの踏み離し操作やアクセルペダルの踏込み操作によりアイドルストップスイッチがONとされた場合に、ドライバーの意思による発進操作に伴うエンジンの再始動要求が検出されたとして、ステップS12の判定が肯定されて、ステップS125でドライバー操作による再始動要求フラグAを1にしてステップS13へ進む。なお、ドライバー操作による再始動要求フラグAは、スタータ駆動によってエンジン始動されると0にリセットされる。 This routine is executed by the ECU 4 in step S11 on condition that the engine is automatically stopped. In step S12, it is determined whether an engine restart request due to a driver (driver) start operation has been detected. Specifically, it is assumed that when the idle stop switch is turned on by a brake pedal depressing operation or an accelerator pedal depressing operation, an engine restart request accompanying a start operation by the driver's intention is detected, step S12. In step S125, the restart request flag A by the driver operation is set to 1, and the process proceeds to step S13. The restart request flag A by the driver operation is reset to 0 when the engine is started by the starter drive.
ステップS13では、クランク角センサ13等により検出されるエンジン回転速度に基づいて、エンジン回転が完全に停止する前であるか否かを判定する。エンジン回転が完全に停止した後であれば、ステップS14へ進む。
In step S13, it is determined based on the engine rotation speed detected by the
エンジン回転が完全に停止する前の、エンジン回転降下期間D1中もしくはエンジン回転揺動期間D2中であれば、ステップS13からステップS15へ進み、エンジンが正回転から逆回転へ反転したか否かを判定する。この正回転から逆回転への反転の検出には、例えば、クランクシャフトの角度位置を検出可能な上記のクランク角センサ13を用い、そのセンサの検出信号レベルの低下により正回転から逆回転への反転を検出することが可能である。
If it is during the engine rotation descent period D1 or the engine rotation swing period D2 before the engine rotation is completely stopped, the process proceeds from step S13 to step S15, and it is determined whether the engine is reversed from normal rotation to reverse rotation. judge. To detect the reverse rotation from the normal rotation to the reverse rotation, for example, the
正回転から逆回転への反転が検出された場合には、ステップS15からステップS16へ進み、逆回転期間D3の計測用のタイマーを作動させて、逆回転期間D3の計測を開始する。ステップS17では、タイマーにより計測される逆回転期間D3が、予め設定された所定時間ΔTを経過したかを判定する。所定時間ΔTを経過していれば、逆回転期間D3の終了時期t3になったと判定し、つまり逆回転期間D3から正回転期間D4に切り換わったと判定して、ステップS19へ進む。 When the reverse rotation from the normal rotation to the reverse rotation is detected, the process proceeds from step S15 to step S16, the measurement timer for the reverse rotation period D3 is activated, and the measurement of the reverse rotation period D3 is started. In step S17, it is determined whether the reverse rotation period D3 measured by the timer has passed a predetermined time ΔT. If the predetermined time ΔT has elapsed, it is determined that the end time t3 of the reverse rotation period D3 is reached, that is, it is determined that the reverse rotation period D3 is switched to the normal rotation period D4, and the process proceeds to step S19.
逆回転期間D3が所定時間ΔTを経過していなければ、ステップS17からステップS18へ進み、エンジンが逆回転から正回転へ反転したかを判定する。この逆回転から正回転への反転の検出は、上記の正回転から逆回転への反転の検出と同様に、クランク角センサ13を用いて行うことができる。
If the reverse rotation period D3 has not passed the predetermined time ΔT, the process proceeds from step S17 to step S18, and it is determined whether the engine has reversed from reverse rotation to normal rotation. The reverse rotation from the reverse rotation to the normal rotation can be detected using the
所定時間ΔTの経過前に、逆回転から正回転への反転が検出されると、ステップS18からステップS19へ進む。ステップS19では、ドライバー操作による再始動要求フラグAが1である場合、ステップS20へ進み、スタータ6よるクランキングを開始する。つまり、エンジンの自動停止に伴ってエンジン回転が完全に停止する前に、運転者による車両発進操作に伴うエンジンの自動再始動要求を検出した場合には、逆回転期間D3が所定時間ΔTを経過するか、あるいは逆回転から正回転への反転を検出した場合に、逆回転期間D3から正回転期間D4に切り換わったと判断して、スタータ6によるクランキングを開始する。
If the reverse rotation from the reverse rotation to the normal rotation is detected before the predetermined time ΔT elapses, the process proceeds from step S18 to step S19. In step S19, when the restart request flag A by the driver operation is 1, the process proceeds to step S20, and cranking by the
上記のステップS12において、ドライバーの操作に伴うエンジン再始動要求が検出されなければ、ステップS21へ進み、ドライバーの操作以外のエンジン再始動要求が検出されたかを判定する。ドライバーの操作以外の再始動要求の一例として、この実施例ではバッテリ充電量が所定値以下に低下したかを判定している。バッテリ充電量が所定値以下に低下したと判定されると、ステップS22へ進み、ドライバー操作以外による再始動要求フラグBを1にしてステップS13へ進む。なお、ドライバー操作以外による再始動要求フラグBは、スタータ駆動によってエンジン始動されると0にリセットされる。
ステップS13でエンジン回転が完全に停止したと判定されれば、ステップS14へ進み、ドライバー操作以外による再始動要求フラグBが1である場合、ステップS23へ進み、スタータによるエンジンのクランキングを開始する。
If the engine restart request accompanying the driver's operation is not detected in step S12, the process proceeds to step S21 to determine whether an engine restart request other than the driver's operation is detected. As an example of a restart request other than the driver's operation, in this embodiment, it is determined whether the battery charge amount has dropped below a predetermined value. If it is determined that the battery charge amount has dropped below the predetermined value, the process proceeds to step S22, the restart request flag B other than by a driver operation is set to 1, and the process proceeds to step S13. Note that the restart request flag B other than the driver operation is reset to 0 when the engine is started by the starter drive.
If it is determined in step S13 that the engine rotation has completely stopped, the process proceeds to step S14. If the restart request flag B other than the driver's operation is 1, the process proceeds to step S23, and cranking of the engine by the starter is started. .
このような本実施例の特徴的な構成及び作用効果について列記する。 Such characteristic configurations and operational effects of this embodiment will be listed.
[1]エンジンの自動停止に伴ってエンジンが完全に停止する前に、エンジンの再始動要求を検出した場合、仮にエンジン回転降下期間D1やエンジン逆回転期間D3にスタータ6によるエンジン1のクランキングを開始すると、両者の噛み合い時に騒音を生じたり、耐久性の低下を招くおそれがあるものの、本実施例においては、逆回転期間D3の終了後に、スタータ6によるエンジン1のクランキングが開始されるために、噛み合い時に騒音を生じたりスタータの耐久性の低下を招くことなく、エンジンの自動再始動を円滑に行うことができる。
[1] If an engine restart request is detected before the engine is completely stopped with the automatic stop of the engine, the cranking of the engine 1 by the
[2]ステップS16,S17では、エンジン1の逆回転の開始を検出してから、予め設定した所定期間ΔTを経過した時点で、エンジン1の逆回転期間D3が終了したと判定している。上記の所定期間ΔTを予め適合により適切な値に設定しておくことで、簡素な制御構成で逆回転期間D3の終了時期t3を精度良く求めることができる。 [2] In steps S16 and S17, it is determined that the reverse rotation period D3 of the engine 1 has ended when a predetermined period ΔT has elapsed since the start of the reverse rotation of the engine 1 has been detected. By setting the predetermined period ΔT to an appropriate value by adaptation in advance, the end timing t3 of the reverse rotation period D3 can be accurately obtained with a simple control configuration.
[3]好ましくは、逆回転期間D3の終了時期t3の検出精度を高めるために、エンジンの逆回転の開始時期のクランクシャフトの角度位置に応じて、上記の所定時間ΔTを調整する。このときのクランクシャフトの角度位置は、上記のクランク角センサ13の検出信号から得ることができる。
[3] Preferably, in order to increase the detection accuracy of the end timing t3 of the reverse rotation period D3, the predetermined time ΔT is adjusted according to the angular position of the crankshaft at the start timing of reverse rotation of the engine. The angular position of the crankshaft at this time can be obtained from the detection signal of the
逆回転期間D3は、逆回転発生時の圧縮行程にある気筒のクランク位置に応じて変化する。図5及び図6を参照して、逆回転発生時には圧縮行程気筒での圧縮反力によって、図6の矢印Y1に示すように、クランクシャフトが逆回転方向へ回転する。この逆回転発生後、膨張行程にある気筒が排気弁開時期(EVO)よりも上死点側へ戻されると、筒内空気が圧縮されて正方向の反力となり、図6の矢印Y2に示すように、再びクランクシャフトが正回転方向へ押し戻される。ここで、逆回転発生時の圧縮行程気筒が上死点(TDC)に近いほど、逆回転方向の圧縮反力が大きく、勢い良く逆方向へ大きく押し戻されるために、図5の領域α1に示すように、逆回転の開始から逆回転が終了するまでの時間、つまり逆回転期間D3が長くなる。一方、逆回転発生時の圧縮行程気筒が上死点(TDC)から遠いほど、逆回転方向の圧縮反力が小いために、図5の領域α2に示すように、逆回転期間は短くなる。 The reverse rotation period D3 changes according to the crank position of the cylinder in the compression stroke when reverse rotation occurs. 5 and 6, when reverse rotation occurs, the crankshaft rotates in the reverse rotation direction as indicated by arrow Y1 in FIG. 6 due to the compression reaction force in the compression stroke cylinder. After the reverse rotation occurs, when the cylinder in the expansion stroke is returned to the top dead center side from the exhaust valve opening timing (EVO), the in-cylinder air is compressed and becomes a reaction force in the forward direction. As shown, the crankshaft is pushed back in the forward rotation direction again. Here, as the compression stroke cylinder at the time of reverse rotation is closer to the top dead center (TDC), the compression reaction force in the reverse rotation direction is larger and is pushed back greatly in the reverse direction. Thus, the time from the start of reverse rotation to the end of reverse rotation, that is, the reverse rotation period D3 becomes longer. On the other hand, since the compression reaction force in the reverse rotation direction is smaller as the compression stroke cylinder at the time of reverse rotation is farther from the top dead center (TDC), the reverse rotation period is shortened as shown in the region α2 in FIG.
従って、逆回転発生時の圧縮行程気筒のクランク位置が上死点(TDC)に近いほど、逆回転期間に相当する所定期間ΔTを長く設定し、逆回転発生時の圧縮行程気筒のクランク位置がTDCから遠いほど、逆回転期間に相当する所定期間ΔTを短く設定することによって、逆回転発生時のクランク角位置に応じて精度良く逆回転期間の終了時期t3を求めることができる。 Therefore, the closer the crank position of the compression stroke cylinder when reverse rotation occurs to the top dead center (TDC), the longer the predetermined period ΔT corresponding to the reverse rotation period is set, and the crank position of the compression stroke cylinder when reverse rotation occurs becomes longer. By setting the predetermined period ΔT corresponding to the reverse rotation period to be shorter as it is farther from the TDC, the end time t3 of the reverse rotation period can be obtained with high accuracy according to the crank angle position when the reverse rotation occurs.
[4]更に、この実施例では、所定期間ΔTを用いた逆回転期間D3の終了時期t3の他に、ステップS18において、クランク角センサ13の信号レベルの強弱を利用して、逆回転から正回転への反転を検出している。
[4] Further, in this embodiment, in addition to the end timing t3 of the reverse rotation period D3 using the predetermined period ΔT, in step S18, the strength of the signal level of the
[5]このように逆回転から正回転への反転をセンサにより検出する場合には、実際の終了時期t3に対して検出時期が不可避的に遅れを生じ、クランキングの開始時期が実際の逆回転終了時期t3に対して遅れを生じ易い。そこで本実施例においては、ステップS16,S17の逆回転期間(ΔT)による判定処理と併用し、所定時間ΔTの経過前に逆回転から正回転への反転を検出した場合には、その時点でスタータ6によるエンジン1のクランキングを開始している。つまり、所定期間ΔTが経過するか、あるいは反転を検出した時点で、スタータ6によるクランキングを開始しており、これによって、スタータ6のクランキング開始時期を実際の逆回転終了時期t3に十分に近づけることができる。
[5] When the reverse rotation from the reverse rotation to the normal rotation is detected by the sensor as described above, the detection timing is inevitably delayed from the actual end timing t3, and the cranking start timing is actually reversed. A delay is likely to occur with respect to the rotation end timing t3. Therefore, in the present embodiment, in combination with the determination process based on the reverse rotation period (ΔT) in steps S16 and S17, when the reverse rotation from the reverse rotation to the normal rotation is detected before the predetermined time ΔT elapses, at that time. The cranking of the engine 1 by the
[6]逆回転期間の終了時期t3の判定処理としては上記実施例のものに限られず、例えば、エンジン逆回転中にエンジン回転速度が所定値以下となったときに、逆回転期間が終了したと判定して、スタータによるクランキングを開始するようにしても良い。そうすれば、逆回転期間D3以降のエンジン回転揺動期間D2中に、エンジンの再始動要求が検出されても、逆回転期間D5の終了の判定ができ、逆回転期間中のスタータによるクランキングを回避できる。 [6] The determination process of the end time t3 of the reverse rotation period is not limited to that in the above-described embodiment. For example, the reverse rotation period ends when the engine rotation speed becomes a predetermined value or less during the reverse rotation of the engine. And start cranking by the starter. Then, even if an engine restart request is detected during the engine rotation swing period D2 after the reverse rotation period D3, the end of the reverse rotation period D5 can be determined, and cranking by the starter during the reverse rotation period is performed. Can be avoided.
[7]更に、本実施例においては、運転者による車両発進操作に伴うエンジンの自動再始動要求を検出した場合に、上述したように、逆回転期間終了後にスタータ6によるクランキングを開始することにより、エンジンの再始動の応答性が低いとの印象を与えることを抑制・回避している。逆に、バッテリ充電量の低下など、運転者による車両発進操作以外のエンジンの自動再始動要求を検出した場合には、エンジンが完全に停止したことを確認してから、スタータによるクランキングを開始している。つまり、ドライバーの操作以外の再始動要求である場合には、ドライバーの操作に伴うエンジン再始動要求時に比して、再始動の応答性よりは、むしろエンジンの再始動を円滑かつ確実に行うことが要求されることから、エンジン完全停止前の再始動を禁止して、エンジンが完全に停止したことを確認してからエンジンの再始動を行うようにしている。これによって、より確実かつ円滑にエンジンを再始動させることが可能となる。
[7] Furthermore, in this embodiment, when an automatic engine restart request accompanying a vehicle start operation by the driver is detected, as described above, cranking by the
なお、本実施例においては、エンジン回転速度が安定的に0となった場合にエンジン回転が完全に停止したと判断しているが、エンジン回転速度が継続的に0近くにあればエンジンが完全に停止したと判断しても構わない。 In this embodiment, it is determined that the engine rotation is completely stopped when the engine rotation speed is stably zero. However, if the engine rotation speed is continuously close to zero, the engine is completely stopped. It may be determined that it has stopped.
1…エンジン
4…コントロールユニット(ECU)
6…スタータ
10…バッテリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 4 ... Control unit (ECU)
6 ...
Claims (6)
上記エンジンの自動停止に伴ってエンジン回転が停止する前に、エンジンが逆方向に回転する逆回転期間の終了時期を判定する判定手段と、
上記エンジンの自動停止に伴ってエンジン回転が停止する前に、上記エンジンの再始動要求を検出した場合、上記逆回転期間が終了したと判定したら上記スタータによるエンジンのクランキングを開始するエンジン自動再始動手段と、
を有することを特徴とするアイドルストップ車両のエンジン自動再始動装置。 An engine of an idle stop vehicle that automatically stops the engine when a predetermined idle stop condition is satisfied, and restarts the engine by cranking the engine with a starter when an engine restart request is detected during the engine automatic stop. In the automatic restart device,
Determination means for determining an end timing of a reverse rotation period in which the engine rotates in the reverse direction before the engine rotation stops due to the automatic stop of the engine;
When the engine restart request is detected before the engine rotation is stopped due to the automatic stop of the engine, if it is determined that the reverse rotation period has ended, the engine automatic restart that starts the cranking of the engine by the starter is started. Starting means;
An engine automatic restart device for an idle stop vehicle characterized by comprising:
エンジンの逆回転の開始時期のクランクシャフトの角度位置に応じて、上記所定時間を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする請求項2に記載のアイドルストップ車両のエンジン自動再始動装置。 Crank angle detecting means for detecting the angular position of the crankshaft;
Adjusting means for adjusting the predetermined time according to the angular position of the crankshaft at the start of reverse rotation of the engine;
The engine automatic restart device for an idle stop vehicle according to claim 2.
上記エンジン自動再始動手段は、上記所定時間の経過前に、上記逆回転から正回転への反転を検出した場合には、上記逆回転期間が終了したと判定して、スタータによるエンジンのクランキングを開始することを特徴とする請求項2又は3に記載のアイドルストップ車両のエンジン自動再始動装置。 Reversal detecting means for detecting whether the engine is reversed from reverse rotation to normal rotation based on the engine rotation speed;
The engine automatic restarting means determines that the reverse rotation period has ended when the reverse rotation from the reverse rotation to the normal rotation is detected before the predetermined time has elapsed, and cranks the engine by the starter. The engine automatic restart device for an idle stop vehicle according to claim 2 or 3, wherein
上記運転者による車両発進操作以外のエンジンの自動再始動要求を検出した場合には、エンジン回転が停止したことを確認してから、スタータによるクランキングを開始することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のアイドルストップ車両のエンジン自動再始動装置。 When the engine automatic restart means detects an engine automatic restart request accompanying a vehicle start operation by the driver, the engine automatic restart means performs cranking by a starter when the engine automatic restart means determines that the reverse rotation period has ended. Start,
The cranking by the starter is started after confirming that the engine has stopped when detecting an automatic engine restart request other than the vehicle start operation by the driver. The engine automatic restart device for an idle stop vehicle according to any one of claims 5 to 6.
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