JP2013199915A - エンジン始動制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ECM9において、最大値検出部9aでは、リコイルスタータ2による始動時に、ECM9の起動後から所定の範囲内で、圧力センサ6で検出される吸気管1b内の圧力の最大値(基本大気圧)を検出する。アイドリング制御部9bは、エンジン回転数センサ5で検出されたエンジン回転数に基づいてISCバルブ8をフィードバック制御してアイドリング回転数を規定値に保つ。補正部9cは、アイドリング時のISCバルブ8のデューティ比に基づいて、最大値検出部9aで検出した基本大気圧を補正して大気圧として使用する。記憶部9dは、アイドリング時のISCバルブ8のデューティ比と、基本大気圧に対する補正量とが予め対応付けされたマップを記憶する。
【選択図】図1
Description
特許文献1には、大気圧センサを用いずに大気圧を検出するために、吸気管内の空気圧力を検出する圧力センサを用いて、制御ユニット(ECM)の電源ON時に、クランク軸が回転していないときの前記圧力センサの圧力検出信号に基づき大気圧を検出する構成が開示されている。
特に船舶の場合は、一回の運転中において大気圧が急変する状況(例えば高地に移動する等)は非常に少なく、運転開始時に大気圧を知ることができれば足りる。したがって、特許文献1にあるように吸気管内の圧力から大気圧を知ることができれば、専用の大気圧センサを搭載する必要がなく、コストメリットが大きい。
手動でのクランキング中における吸気管の開放状態の違いは、例えば下記のような要因に起因する。一般的に手動クランキングはスロットルをほぼ閉じた状態で行うが、エンジンごとにスロットルバルブの全閉漏れ量に差がある。また、同じエンジンにおいてもスロットルバルブの全閉漏れ量は経年変化する。また、吸気管には、スロットルバルブよりも下流側にバイパスポートが接続することがあるが、バイパスポートにはアジャストスクリュが取り付けられており、これを調整することによりバイパスポートの開度が変化し、吸気管に流れる空気量が変化する。
また、本発明のエンジン始動制御システムの他の特徴とするところは、前記アイドリング制御手段による前記空気調整装置の制御量と、前記吸気管内の圧力の最大値に対する補正量とが予め対応付けされており、前記補正手段は、前記補正量を用いて補正を行う点にある。
また、本発明のエンジン始動制御システムの他の特徴とするところは、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出手段を備え、前記補正手段は、当該エンジン制御装置の起動後から所定の範囲内で、前記スロットル開度検出手段で検出される前記スロットルバルブの開度が規定値以上である場合、前記補正を行わない点にある。
図1は、本実施形態に係るエンジン始動制御システムの概略構成を示す図である。また、図2は、エンジン1の吸気構造を示す図である。なお、図1では、本発明を適用する上で必要なエンジン1及びECM9まわりの構成要素のみを示し、それ以外の構成要素は省略している。
1は内燃機関であるエンジンである。
2は手動式始動装置として機能するリコイルスタータであり、プーリーに巻き付けられたロープ2aを手で引いてエンジン1のクランク軸1a(図2を参照)に回転を与える。
3は発電機であり、エンジン1のクランク軸1aの回転によって駆動する。
5はエンジン回転数センサであり、所定のクランク角の所要時間からエンジン回転数を検出する。
6は圧力検出手段として機能する圧力センサであり、スロットルバルブ10(図2を参照)よりも下流側で吸気管1b内の圧力を検出する。
7はスロットル開度検出手段として機能するスロットル開度センサであり、スロットルバルブ10の開度を検出する。
8は空気調整装置として機能するアイドルスピードコントロールバルブ(以下、ISCバルブと記す)であり、スロットルバルブ10よりも下流側で吸気管1b内に空気を供給する。
最大値検出部9aでは、リコイルスタータ2による始動時に、ECM9の起動後から所定の範囲内で、圧力センサ6で検出される吸気管1b内の圧力の最大値(以下、「基本大気圧」とも称する)を検出する。
アイドリング制御部9bは、エンジン回転数センサ5で検出されたエンジン回転数に基づいてISCバルブ8をフィードバック制御してアイドリング回転数を規定値に保つ。
補正部9cは、アイドリング制御部9bによるISCバルブ8の制御量、本実施形態ではアイドリング時のISCバルブ8のデューティ比に基づいて、基本大気圧を補正して大気圧とする。
記憶部9dは、アイドリング時のISCバルブ8のデューティ比と、基本大気圧に対する補正量とが予め対応付けされたマップを記憶する。
図3の特性線23に示すように、リコイルスタータ2による始動時に、手動でのクランキングによりエンジン回転数が発生する。これに伴い、特性線21に示すように、発電機3が駆動して発電電圧も上昇する。そして、発電機3の発電電圧が一定の電圧を超えると、特性線24に示すように、ECM9が起動する。その後、圧縮上死点を乗り越え、規定の点火時期での点火によって燃焼があると(初爆)、エンジン1が始動してエンジン回転数が上昇する。
ここでは、バイパスポート11のアジャストスクリュ11aを調整して、アイドリング時のISCバルブ8のデューティ比が30%、20%、12%となるようにした。バイパスポート11の開度が小さければ、アイドリング時のISCバルブ8のデューティ比は大きくなり、バイパスポート11の開度が大きければ、アイドリング時のISCバルブ8のデューティ比は小さくなる。なお、バイパスポート11の全閉時にアイドリング回転数を規定値に保つのに必要なISCバルブ8のデューティ比は34%である。
上述したように、アイドリング回転数はスロットルバルブ10の開度(全閉漏れ量)、ISCバルブ8の開度及びバイパスポート11の開度によって決まり、アイドリング回転数が規定値を保つようにISCバルブ8の開度(デューティ比)を制御する。換言すれば、アイドリング時のISCバルブ8の開度(デューティ比)が大きければ、アイドリング時のスロットルバルブ10の開度及びバイパスポート11の開度の合計は相対的に小さいといえる。逆に、アイドリング時のISCバルブ8の開度(デューティ比)が小さければ、アイドリング時のスロットルバルブ10の開度及びバイパスポート11の開度の合計は相対的に大きいといえる。そして、アイドリング時のスロットルバルブ10の開度及びバイパスポート11の開度の合計は、スロットルを閉じた状態で行う手動でのクランキング中と同じである。
本実施形態では、不図示のバッテリ及びスターターモータも搭載しており、スターターモータによる始動及びリコイルスタータ2による始動の両方が可能となっている例を説明する。
そして、ECM9の最大値検出部9bは、基本大気圧、すなわち起動後から所定のクランク角範囲内で、圧力センサ6で検出される吸気管1b内の圧力の最大値(最大値そのものでもよいし、ピーク域での平均値でもよい)を検出する(ステップS104)。例えば、まずECM9が備えるEEPROMを、圧力センサ6で最初に検出される吸気管1b内の圧力に書き換える。その後、所定のクランク角範囲に達するまで、圧力センサ6で順次検出される吸気管1b内の圧力がEEPROMに記憶されている圧力よりも高ければ書き換えていく。例えば検出サイクル毎に吸気管1b内の圧力の移動平均値を求め、最新の検出サイクルでの吸気管1b内の圧力の移動平均値がEEPROMに記憶されている移動平均値よりも高ければ書き換えていく。これにより、EEPROMには、起動後から所定のクランク角範囲内における吸気管1b内の圧力の最大値(基本大気圧)が記憶されることになる。
また、ECM9は、起動後から所定のクランク角範囲内で、スロットル開度センサ7で検出されるスロットルバルブ10の開度を検出する(ステップS104)。
そして、エンジン1がアイドリング状態にある場合、ステップS104で検出されたスロットルバルブ10の開度、すなわち手動でのクランキング中におけるスロットルバルブ10の開度が規定値以上であるか否かを判定する(ステップS106)。一般的に手動クランキングはスロットルをほぼ閉じた状態で行うが、ユーザによってはスロットルを開いてリコイルスタータ2による始動を行う場合もありうる。なお、ECM9の起動後から所定のクランク角範囲内におけるスロットルバルブ10の平均開度が規定値以上となるか否かを判定してもよいし、ECM9の起動後から所定のクランク角範囲内で一回でもスロットルバルブ10の開度が規定値以上となるか否かを判定してもよい。
例えば上記実施形態では、リコイルスタータ2による始動後、アイドリング状態となるまで、大気圧を求めるための補正を行うことができない。そこで、前回の運転時のアイドリング時のISCバルブ8のデューティ比を保存しておき、ステップS104で基本大気圧を検出したならば、前回の運転時のデューティ比に応じた補正量を用いて補正を行うようにしてもよい。もちろん、前回の運転と今回の運転との間にバイパスポート11のアジャストスクリュ11aを調整する可能性は否定できないが、稀なケースであり、それよりもアイドリング状態となるまで待たずに補正を行うことができるメリットの方が大きい。
Claims (3)
- エンジンのクランク軸を手動で回転させる手動式始動装置と、
前記クランク軸の回転によって駆動する発電機と、
前記エンジンに燃料を供給する電子式燃料噴射装置と、
前記発電機の発電電力で駆動し、前記電子式燃料噴射装置を制御するエンジン制御装置と、
前記エンジンのスロットルバルブよりも下流側で吸気管内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記スロットルバルブよりも下流側で前記吸気管内に空気を供給する空気調整装置とを備え、
前記エンジン制御装置は、
前記手動式始動装置による始動時に、当該エンジン制御装置の起動後から所定の範囲内で、前記圧力検出手段で検出される前記吸気管内の圧力の最大値を検出する最大値検出手段と、
前記空気調整装置を制御してアイドリング回転数を規定値に保つアイドリング制御手段と、
前記アイドリング制御手段による前記空気調整装置の制御量に基づいて、前記最大値検出手段で検出した前記吸気管内の圧力の最大値を補正して大気圧とする補正手段とを備えたことを特徴とするエンジン始動制御システム。 - 前記アイドリング制御手段による前記空気調整装置の制御量と、前記吸気管内の圧力の最大値に対する補正量とが予め対応付けされており、
前記補正手段は、前記補正量を用いて補正を行うことを特徴とする請求項1に記載のエンジン始動制御システム。 - 前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出手段を備え、
前記補正手段は、当該エンジン制御装置の起動後から所定の範囲内で、前記スロットル開度検出手段で検出される前記スロットルバルブの開度が規定値以上である場合、前記補正を行わないことを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジン始動制御システム。
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