JP2016035257A - Internal combustion engine automatic stop/restart control system - Google Patents

Internal combustion engine automatic stop/restart control system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine automatic stop/restart control system capable of starter-less starting of an internal combustion engine while preventing the reverse rotation of the internal combustion engine.SOLUTION: It is detected whether a rotation direction of an internal combustion engine is a direction of normal rotation or reverse rotation on the basis of a signal from a crank angle sensor, and fuel injection and spark ignition are implemented if the rotation is determined to be the normal rotation. With the configuration, the fuel injection and the spark ignition are implemented after it is determined that the rotation of the internal combustion engine is the normal rotation, so that the starter-less starting of the internal combustion engine can be realized while preventing the reverse rotation of the internal combustion engine.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、自動停止制御によって内燃機関の回転速度が降下する過程で内燃機関を再始動させる機能を備えた内燃機関の自動停止/再始動制御システムに関するものである。   The present invention relates to an automatic stop / restart control system for an internal combustion engine having a function of restarting the internal combustion engine in a process in which the rotation speed of the internal combustion engine is decreased by automatic stop control.

近年、燃費向上、排気エミッション低減等を目的として、内燃機関の自動停止/再始動制御システム(いわゆるアイドルストップ制御システム)を搭載した車両が増加している。従来の一般的なアイドルストップ制御システムは、運転者が車両を停車させたときに燃料噴射と火花点火を停止して内燃機関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(ブレーキ解除操作やアクセル踏込み操作等)を行ったときに自動的にスタータ又はスタータ兼用のモータに通電して内燃機関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, vehicles equipped with an automatic stop / restart control system for an internal combustion engine (so-called idle stop control system) are increasing for the purpose of improving fuel consumption and reducing exhaust emissions. Conventional general idle stop control systems stop fuel injection and spark ignition when the driver stops the vehicle to automatically stop the internal combustion engine, and then the driver tries to start the vehicle. When an operation is performed (brake release operation, accelerator depression operation, etc.), the starter or the starter motor is automatically energized to crank the internal combustion engine and restart it.

このようなアイドルストップ制御システムでは、燃料噴射、火花点火の停止により内燃機関の回転速度が降下する途中で再始動要求が発生することがある。例えば、交差点信号が「赤」になっている状態でブレーキペダルを踏むと、自動停止制御が実行されて内燃機関の回転速度が降下するが、この途中で交差点信号が「赤」から「青」の状態に移行した時にブレーキペダルからアクセルペダルに踏み替える場合である。   In such an idle stop control system, a restart request may occur while the rotational speed of the internal combustion engine decreases due to the stop of fuel injection and spark ignition. For example, if the brake pedal is depressed while the intersection signal is “red”, the automatic stop control is executed and the rotational speed of the internal combustion engine decreases, but the intersection signal changes from “red” to “blue” along the way. This is a case where the brake pedal is switched to the accelerator pedal when the state is shifted to the state.

このような回転速度が降下する途中で再始動要求が発生することを、通常「チェンジ オブ マインド」(Change Of Maind)と呼んでいる。この「チェンジ オブ マインド」が生じる場合に、内燃機関の回転が完全に停止してからスタータに通電して内燃機関をクランキングして再始動させると、自動停止要求発生から再始動完了までに時間がかかってしまい、運転者に再始動の遅れ(もたつき)を感じさせてしまう。   The occurrence of a restart request while the rotational speed is decreasing is generally referred to as “Change of Mind”. When this “change of mind” occurs, if the starter is energized and the internal combustion engine is cranked and restarted after the rotation of the internal combustion engine is completely stopped, it takes time from the occurrence of the automatic stop request to the completion of the restart. Will cause the driver to feel a delay in restarting.

このため、アイドルストップ制御により内燃機関の回転速度が降下する途中で再始動要求が発生したときに、内燃機関の回転速度がスタータを使用しないで始動可能(燃料噴射のみで再始動可能)な回転速度領域であれば、スタータを使用せずに燃料噴射のみで内燃機関を再始動する、いわゆるスタータレス始動を行うようにしたものが提案されている。   Therefore, when a restart request is generated in the middle of a decrease in the rotational speed of the internal combustion engine due to idle stop control, the rotational speed of the internal combustion engine can be started without using a starter (restartable only by fuel injection). In the speed range, there has been proposed a so-called starterless start in which the internal combustion engine is restarted only by fuel injection without using a starter.

このスタータレス始動は燃焼始動とも言われており、例えば、特開2010-242621号公報(特許文献1)においては、アイドルストップ制御の燃料噴射停止後の回転降下中に再始動要求が発生した場合のスタータレス始動回数を増加させて、スタータの使用回数を少なくすることでスタータの耐久性を向上させることができる自動停止/再始動制システムが提案されている。   This starterless start is also referred to as a combustion start. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-242621 (Patent Document 1), when a restart request is generated during rotation descent after stopping fuel injection in idle stop control. An automatic stop / restart system has been proposed that can increase the starter-less start-up time and reduce the starter-use frequency to improve the starter durability.

特開2010-242621号公報JP 2010-242621 A

ところで、このようなアイドルストップ制御において、内燃機関を停止させるために燃料噴射を停止すると、クランクシャフトの回転速度が徐々に低下していくが、この状態にあっては、圧縮行程中の気筒で密閉された燃焼室の容積が縮小する際の抵抗、及び膨張行程中の気筒で密閉された燃焼室の容積が拡大する際の抵抗がクランクシャフトの回転の抵抗成分となる。そして、圧縮行程中の気筒では燃焼室内の空気が圧縮ばねのような働きをし、膨張行程中の気筒では燃焼室内の空気が引張ばねのような働きをする。   By the way, in such idle stop control, when the fuel injection is stopped to stop the internal combustion engine, the rotation speed of the crankshaft gradually decreases. In this state, the cylinder in the compression stroke The resistance when the volume of the sealed combustion chamber is reduced and the resistance when the volume of the combustion chamber sealed by the cylinder in the expansion stroke is expanded are resistance components of the rotation of the crankshaft. In the cylinder during the compression stroke, the air in the combustion chamber acts as a compression spring, and in the cylinder during the expansion stroke, the air in the combustion chamber acts as a tension spring.

そのため、停止過程にある内燃機関においては、クランクシャフトの回転速度が極低速に達した後、燃焼室内の空気の働きによってクランクシャフトが逆方向に回転し始める。更に、クランクシャフトの逆回転の後に燃焼室内の空気の働きにより、クランクシャフトが再び正回転するようになる。このような状態を一般には揺り戻し状態と呼んでいる。揺り戻し状態は通常では1回または複数回にわたりクランクシャフトの回転方向が逆転することが知られている。   Therefore, in an internal combustion engine that is in a stopping process, after the rotational speed of the crankshaft reaches an extremely low speed, the crankshaft starts to rotate in the reverse direction by the action of air in the combustion chamber. Furthermore, after the crankshaft rotates in the reverse direction, the crankshaft again rotates forward due to the action of air in the combustion chamber. Such a state is generally called a swing back state. It is known that the rotation direction of the crankshaft is normally reversed once or a plurality of times in the swing-back state.

したがって、このクランクシャフトが逆回転している過程で「チェンジ オブ マインド」が生じて燃料噴射と火花点火が行われると燃料の燃焼が生じ、この結果、燃焼トルクが発生して内燃機関の逆回転を助長して継続させるようになる。内燃機関が逆回転すると正常な機関運転状態を維持することができなくなり、様々な不具合を生じることはよく知られているところである。   Therefore, if a “change of mind” occurs during the reverse rotation of the crankshaft and fuel injection and spark ignition occur, fuel combustion occurs, resulting in combustion torque and reverse rotation of the internal combustion engine. Will continue to promote. It is well known that when the internal combustion engine rotates in reverse, the normal engine operating state cannot be maintained, causing various problems.

本発明の第1の目的は、内燃機関を逆回転させないようにしてスタータレス始動を行うことができる内燃機関の自動停止/再始動制御システムを提供することになる。   A first object of the present invention is to provide an automatic stop / restart control system for an internal combustion engine that can perform a starterless start without causing the internal combustion engine to reversely rotate.

本発明の第2の目的は、内燃機関を逆回転させないようにしてスタータ始動を行うことができる内燃機関の自動停止/再始動制御システムを提供することになる。   A second object of the present invention is to provide an automatic stop / restart control system for an internal combustion engine that can start a starter without causing the internal combustion engine to reversely rotate.

本発明の第1の特徴は、クランク角センサからの信号に基づいて内燃機関の回転方向が正回転方向か、或いは逆回転方向かを検出し、正回転方向と判断された場合に限り燃料の燃焼を行うようにした、ところにある。   The first feature of the present invention is to detect whether the rotation direction of the internal combustion engine is the normal rotation direction or the reverse rotation direction based on the signal from the crank angle sensor, and only when the fuel rotation direction is determined to be the normal rotation direction. There is a place where combustion is done.

本発明の第2の特徴は、スタータのオン信号から所定時間が経過した後に燃料噴射と火花点火を行うようにした、ところにある。   The second feature of the present invention is that fuel injection and spark ignition are performed after a predetermined time has elapsed from the starter on signal.

本発明によれば、内燃機関が正回転方向と判断された場合に火花点火による燃焼を行うようにしたので、内燃機関を逆回転させることなくスタータレス始動を行うことが可能となるものである。   According to the present invention, when the internal combustion engine is determined to be in the normal rotation direction, combustion is performed by spark ignition, so that it is possible to perform starterless start without reverse rotation of the internal combustion engine. .

また、スタータの回転によって内燃機関が正回転したと見做された後に燃料噴射と火花点火を行うようにしたので、内燃機関を逆回転させることなくスタータ始動を行うことが可能となるものである。   Further, since it is assumed that the fuel injection and the spark ignition are performed after the internal combustion engine is considered to have been rotated forward by the rotation of the starter, the starter can be started without reversely rotating the internal combustion engine. .

本発明が適用される内燃機関の自動停止/再始動制御システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the automatic stop / restart control system of the internal combustion engine to which this invention is applied. 本発明の第1の実施形態になる内燃機関の自動停止/再始動制御システムの制御フローチャート図である。It is a control flowchart figure of the automatic stop / restart control system of the internal combustion engine which becomes the 1st Embodiment of this invention. 図2に示す制御フローチャートによる制御結果を説明するタイムチャート図である。It is a time chart figure explaining the control result by the control flowchart shown in FIG. 本発明の第2の実施形態になる内燃機関の自動停止/再始動制御システムの制御フローチャート図である。It is a control flowchart figure of the automatic stop / restart control system of the internal combustion engine which becomes the 2nd Embodiment of this invention. 図4に示す制御フローチャートによる制御結果を説明するタイムチャート図である。It is a time chart explaining the control result by the control flowchart shown in FIG. 本発明の第1の実施形態になる内燃機関の自動停止/再始動制御システムの制御フローチャート図である。It is a control flowchart figure of the automatic stop / restart control system of the internal combustion engine which becomes the 1st Embodiment of this invention. 図6に示す制御フローチャートによる制御結果を説明するタイムチャート図である。It is a time chart figure explaining the control result by the control flowchart shown in FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications and application examples are included in the technical concept of the present invention. Is also included in the range.

図1から分かるように、本発明の実施形態になる内燃機関の自動停止/再始動制御システムは、入力系統と出力系統、及び入力系統からの入力信号から出力系統の出力を演算する制御装置とから構成されている。   As can be seen from FIG. 1, an automatic stop / restart control system for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention includes an input system, an output system, and a control device that calculates an output of an output system from an input signal from the input system; It is composed of

入力系統の具体的な入力例として、内燃機関をクランキングするスタータ信号10、内燃機関の逆回転を検出する逆回転検知用信号を併せ出力するクランク角センサ信号11、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ信号12、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ信号13、車両の車速を検出する車速センサ信号14等が入力されている。   As specific input examples of the input system, a starter signal 10 for cranking the internal combustion engine, a crank angle sensor signal 11 for outputting a reverse rotation detection signal for detecting reverse rotation of the internal combustion engine, and an accelerator pedal operation amount are detected. An accelerator sensor signal 12 to be detected, a brake sensor signal 13 to detect the operation amount of the brake pedal, a vehicle speed sensor signal 14 to detect the vehicle speed of the vehicle, and the like are input.

スタータ信号10はスタータモータに通電されていることを検出して得られる信号である。クランク角センサ信号11はクランク軸に形成された歯車の歯の回転を検出して得られる信号であり、正逆回転検知用のパルス信号と通常の角度パルス信号を出力している。アクセルセンサ信号12はアクセルペダルの操作状態を検出して得られるアナログ信号で、A/D変換されて使用される。ブレーキセンサ信号13はブレーキペダルの操作状態を検出して得られるアナログ信号で、これもA/D変換されて使用される。車速センサ信号14はトランスミッションのアウトプットドリブンギヤの回転速度を検出することにより現在の走行車速を検出して得られる信号である。   The starter signal 10 is a signal obtained by detecting that the starter motor is energized. The crank angle sensor signal 11 is a signal obtained by detecting the rotation of the gear teeth formed on the crankshaft, and outputs a forward / reverse rotation detection pulse signal and a normal angle pulse signal. The accelerator sensor signal 12 is an analog signal obtained by detecting the operation state of the accelerator pedal, and is used after being A / D converted. The brake sensor signal 13 is an analog signal obtained by detecting the operation state of the brake pedal, and is also used after being A / D converted. The vehicle speed sensor signal 14 is a signal obtained by detecting the current traveling vehicle speed by detecting the rotational speed of the output driven gear of the transmission.

制御装置15はマイクロコンピュータを主体とするコンピュータシステムで構成されており、上述した入力系統からの入力信号に基づき所定の演算を行って出力系統に駆動制御信号を送るものである。制御部15は設定されたプログラムによって動作する一つ以上のマイクロプロコンピュータで実現することができ、設定されたプログラムは、後述する本発明の実施形態になる自動停止/再始動制御システムのスタータレス始動やスタータ始動を行うための一連の命令を含むことができる。   The control device 15 is composed of a computer system mainly including a microcomputer, and performs a predetermined calculation based on the input signal from the input system described above and sends a drive control signal to the output system. The control unit 15 can be realized by one or more microcomputers that operate according to a set program, and the set program is a starterless of an automatic stop / restart control system according to an embodiment of the present invention to be described later. A series of instructions for performing a start or starter start can be included.

制御装置15で実行される本実施例に関係する機能としては、スタータON継続検出部15A、内燃機関の回転方向検出部15B、点火制御部15C、燃料噴射制御部15Dがある。これらの機能部はマイクロプロコンピュータに設定されたソフトウエアプログラムによって実現できるものである。   Functions related to the present embodiment executed by the control device 15 include a starter ON continuation detection unit 15A, an internal combustion engine rotation direction detection unit 15B, an ignition control unit 15C, and a fuel injection control unit 15D. These functional units can be realized by a software program set in the microcomputer.

更に、制御装置15には入出力回路が供えられており、入力回路には入力系統が接続されており、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器等が備えられている。また出力回路には火花点火に使用する通電開始タイミング、通電角、点火タイミングをセットするレジスタ、レジスタの値と角度経過信号の値を比較して比較結果を出力する比較器や、燃料噴射に使用する燃料噴射タイミング、燃料噴射量をセットするレジスタ、レジスタの値と角度経過信号、時間経過信号の値を比較して比較結果を出力する比較器等が備えられている。比較器の出力は後述するイグナイタ16やインジェクタ17の駆動制御に用いられる。   Further, the control device 15 is provided with an input / output circuit, an input system is connected to the input circuit, and an A / D converter or the like for converting an analog signal into a digital signal is provided. In addition, the output circuit uses a start timing used for spark ignition, a register that sets the energization angle, the ignition timing, a comparator that compares the register value and the angle elapsed signal value, and outputs a comparison result, and is used for fuel injection. A fuel injection timing, a register for setting the fuel injection amount, a comparator for comparing the value of the register with the value of the angle elapsed signal and the value of the time elapsed signal, and outputting a comparison result. The output of the comparator is used for driving control of an igniter 16 and an injector 17 which will be described later.

出力系統としては、燃焼室内の点火プラグに高電圧を印加する点火コイルの一次コイルに流れる一次電流を制御するイグナイタ16、内燃機関の各燃焼室、或いは吸気ポートに取り付けられ、燃料を噴射するインジェクタ17がある。制御装置15は点火するべき気筒、点火コイルに一次電流を流し始める通電開始タイミング、通電角、及び一次電流を停止する火花点火タイミング(点火時期)等を演算してイグナイタ16に対して信号を供給する。また、制御装置15は燃料を噴射する気筒、燃料噴射量、燃料噴射タイミング等を演算してインジェクタ17に対して信号を供給する。   The output system includes an igniter 16 that controls a primary current that flows through a primary coil of an ignition coil that applies a high voltage to an ignition plug in the combustion chamber, an injector that is attached to each combustion chamber or intake port of an internal combustion engine and injects fuel There are seventeen. The control device 15 calculates the cylinder to be ignited, the energization start timing at which the primary current starts to flow through the ignition coil, the energization angle, the spark ignition timing (ignition timing) at which the primary current is stopped, and the like, and supplies a signal to the igniter 16 To do. The control device 15 calculates a cylinder for injecting fuel, a fuel injection amount, a fuel injection timing, and the like, and supplies a signal to the injector 17.

以上のような内燃機関の自動停止/再始動制御システムにおいて、次に本発明のいくつかの実施形態について以下詳細に説明する。   In the automatic stop / restart control system for an internal combustion engine as described above, several embodiments of the present invention will be described in detail below.

上述したような内燃機関の自動停止/再始動制御システムにおいて、今、自動車が走行状態にあって機関停止要求(アイドルストップ制御の実行)が発生すると、これとほぼ同期して燃料噴射と火花点火の停止が行なわれて回転数が低下していく。この機関停止要求は、主に運転者の要求(運転操作)に応じたもので、運転者がアクセルオフした場合は、燃料噴射停止に伴う比較的緩やかな機関回転数の減速特性となり、更にブレ−キまで踏んだ場合は、比較的急な回転数の減速特性を示すことになる。   In the automatic stop / restart control system for an internal combustion engine as described above, when the vehicle is in a running state and an engine stop request (execution of idle stop control) is generated, fuel injection and spark ignition are almost synchronized with this. Is stopped and the rotational speed decreases. This engine stop request is mainly in response to the driver's request (driving operation). When the driver depresses the accelerator, the engine speed decreases with a relatively slow engine speed when the fuel injection stops. When stepped to -key, it shows a deceleration characteristic of a relatively steep rotational speed.

次に燃料噴射の停止によって回転数が減少していく過程で、内燃機関の再始動要求である「チェンジ オブ マインド」が出力される事態が発生する。これは、例えば、交差点信号が「赤」になっている状態でブレーキペダルを踏むと、燃料噴射が停止されて内燃機関の回転速度が降下するが、この途中で交差点信号が「赤」から「青」の状態に移行した時に、ブレーキペダルからアクセルペダルに踏み替える場合がこれに相当する。このように、機関回転数が減少する過程で「チェンジ オブ マインド」が出力されるとスタータレス始動シーケンスの実行が開始されるものである。尚、スタータを使用しなければ再始動できないと判断されるとスタータによる再始動シ−ケンスを実行するものである。この場合は、内燃機関のクランクシャフトの回転数はほぼ停止に近いか、或いは完全に停止している。   Next, in the process in which the rotational speed decreases due to the stop of fuel injection, a situation occurs in which “change of mind”, which is a request for restarting the internal combustion engine, is output. For example, if the brake pedal is depressed while the intersection signal is “red”, the fuel injection is stopped and the rotational speed of the internal combustion engine decreases, but the intersection signal changes from “red” to “ This corresponds to the case where the brake pedal is switched to the accelerator pedal when shifting to the “blue” state. As described above, when the “change of mind” is output in the process of reducing the engine speed, the starterless start sequence is started. If it is determined that the restart cannot be performed unless the starter is used, a restart sequence by the starter is executed. In this case, the rotation speed of the crankshaft of the internal combustion engine is almost stopped or completely stopped.

そして、このような内燃機関の自動停止/再始動制御システムにおいて、クランクシャフトの回転速度が極低速に達した場合では揺り戻し状態が発生することがある。したがって、このクランクシャフトが逆回転している揺り戻し状態で「チェンジ オブ マインド」が生じて燃料噴射と火花点火が行われると燃料の燃焼が生じ、この結果、燃焼トルクが発生して内燃機関の逆回転を助長して継続させるようになる。そこで本実施例においては、揺り戻し状態が発生する領域でクランクシャフトが正回転している状態下でスタータレス始動を開始することを特徴としているものである。   In such an automatic stop / restart control system for an internal combustion engine, when the rotation speed of the crankshaft reaches an extremely low speed, a swing-back state may occur. Therefore, when a "change of mind" occurs in the swing-back state in which the crankshaft is rotating in reverse, fuel injection occurs and fuel ignition occurs, resulting in combustion torque that is generated by the internal combustion engine. The reverse rotation is encouraged to continue. Therefore, the present embodiment is characterized in that starterless start is started in a state where the crankshaft is rotating forward in a region where the swingback state occurs.

内燃機関の回転方向を検出する回転方向検出部15Bによって内燃機関の逆回転を検出する方法は種々あるが、本実施例では逆回転検知用のパルスを出力するクランク角センサを使用している。   There are various methods for detecting the reverse rotation of the internal combustion engine by the rotation direction detector 15B that detects the rotation direction of the internal combustion engine. In this embodiment, a crank angle sensor that outputs a reverse rotation detection pulse is used.

この逆回転検知用パルスを出力するクランク角センサを用いてクランクシャフトの逆回転を検出する方法は、例えば、特開2005−233622号公報や特開2005−256842号公報に記載されている。この方法はクランクシャフトの回転方向の違いによって、逆回転時パルスと正回転時パルスのパルス長が異なる信号を出力することを利用してクランクシャフトの回転方向の違いを判別するものである。例えば、クランク角パルスの立ち下がりを検出してフリーランカウンタの第1の値を求め、次にクランク角パルスの立ち上がりを検出してフリーランカウンタの第2の値を求め、両者の値の差分が所定の閾値より大きいか、或いは小さいかで正回転か逆回転かを判断している。   A method of detecting reverse rotation of the crankshaft using a crank angle sensor that outputs a reverse rotation detection pulse is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2005-233622 and 2005-256842. This method discriminates the difference in the rotation direction of the crankshaft by using the output of a signal in which the pulse lengths of the reverse rotation pulse and the forward rotation pulse differ depending on the rotation direction of the crankshaft. For example, the first value of the free-run counter is obtained by detecting the falling edge of the crank angle pulse, and then the second value of the free-run counter is obtained by detecting the rising edge of the crank angle pulse. Is greater than or less than a predetermined threshold value, it is determined whether the rotation is forward rotation or reverse rotation.

この他にもクランクシャフトの逆回転を検出する方法は種々提案されており、本実施例では逆回転検知用のパルスを出力するクランク角センサを使用することに限定されないものである。要は、本実施例ではクランクシャフトの逆回転と正回転を判別できれば良いものであるので、この正逆回転を判別する詳細な説明は割愛する。   In addition, various methods for detecting reverse rotation of the crankshaft have been proposed, and the present embodiment is not limited to using a crank angle sensor that outputs a pulse for detecting reverse rotation. The point is that in this embodiment, it is only necessary to be able to discriminate between reverse rotation and normal rotation of the crankshaft, and a detailed description for discriminating this normal / reverse rotation will be omitted.

次に、本実施例の具体的な制御について図2及び図3を用いて詳細に説明するが、クランクシャフトの逆回転現象は、回転数がかなり低い領域で発生するので、クランクシャフトの回転数が設定された基準回転数以上であれば逆回転を監視する必要はない。したがって、逆回転を生じる恐れがある回転数はアイドル回転数以下のかなり低い値を有しており、実車試験を通じて決定された実験値である。このため、図2に示す制御フローチャートは逆回転を生じる恐れがある回転数以下に回転数が低下した時に実行されるものである。   Next, the specific control of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. The reverse rotation phenomenon of the crankshaft occurs in a region where the rotation speed is considerably low. There is no need to monitor reverse rotation if is equal to or greater than the set reference rotational speed. Therefore, the rotational speed that may cause reverse rotation has a considerably low value equal to or lower than the idle rotational speed, and is an experimental value determined through an actual vehicle test. For this reason, the control flowchart shown in FIG. 2 is executed when the number of revolutions has decreased below the number of revolutions that may cause reverse rotation.

ここで、図2に示す制御フローチャートでは逆転検知用パルスを出力するクランク角センサの立ち上がり点が正回転/逆回転の判定基準位置となり、クランク角センサの立ち上がり点が角度の基準位置となっている。したがって、正回転/逆回転判定基準位置が角度の基準位置より前のときに、クランク角センサから正回転/逆回転を判定するようにしている。この場合は燃料噴射、火花点火を実行する前に、クランクシャフトが正回転か逆回転か判定した結果を用いて燃料噴射タイミング、火花点火タイミングをセットすることができる。   Here, in the control flowchart shown in FIG. 2, the rising point of the crank angle sensor that outputs the reverse rotation detection pulse is the forward / reverse rotation determination reference position, and the rising point of the crank angle sensor is the angle reference position. . Therefore, when the forward rotation / reverse rotation determination reference position is before the angle reference position, the forward rotation / reverse rotation is determined from the crank angle sensor. In this case, the fuel injection timing and spark ignition timing can be set using the result of determining whether the crankshaft is rotating forward or reverse before executing fuel injection and spark ignition.

まず、ステップS20で再始動要求があるかどうかを判断する。この場合はアクセルペダルが踏み込まれたかどうかを判断している。アクセルペダルが踏み込まれていない場合はアイドルストップ制御を継続することになる。一方、アクセルペダルが踏み込まれた場合は、「チェンジ オブ マインド」による再始動要求があったと判断してステップS21に進むことになる。   First, in step S20, it is determined whether there is a restart request. In this case, it is determined whether or not the accelerator pedal is depressed. When the accelerator pedal is not depressed, the idle stop control is continued. On the other hand, when the accelerator pedal is depressed, it is determined that there is a restart request due to “change of mind”, and the process proceeds to step S21.

ステップS21ではクランクシャフトの逆回転が発生しているかを判断するため、クランクシャフトの回転方向を検出する。この場合、クランク角センサが逆回転時パルスと正回転時パルスのパルス長が異なる信号を出力することを利用してクランクシャフトの回転方向の違いを判別するものである。   In step S21, the rotational direction of the crankshaft is detected in order to determine whether reverse rotation of the crankshaft has occurred. In this case, the difference in the rotation direction of the crankshaft is discriminated using the fact that the crank angle sensor outputs a signal in which the pulse lengths of the reverse rotation pulse and the forward rotation pulse are different.

次に、ステップS22に進んで現時点のクランクシャフトの回転方向が正回転方向か、或いは逆回転方向かを判断する。このステップ22で逆回転方向と判断されるとエンドに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。したがって、この状態では燃料噴射と火花点火が実行されないので、クランクシャフトの逆回転を助長するような燃焼トルクの発生は生じないものである。このため、クランクシャフトは内燃機関自身の作動行程に沿った揺り戻し状態にある。   Next, the process proceeds to step S22, and it is determined whether the current rotation direction of the crankshaft is the normal rotation direction or the reverse rotation direction. If it is determined in this step 22 that the direction of reverse rotation is reached, the process goes to the end and waits for the next activation timing. Therefore, in this state, fuel injection and spark ignition are not executed, so that combustion torque that promotes reverse rotation of the crankshaft does not occur. For this reason, the crankshaft is in a swing-back state along the operation stroke of the internal combustion engine itself.

一方、ステップS22で現時点のクランクシャフトの回転方向が正回転方向と判断されると、燃料噴射と火花点火を実行してスタータレス始動の準備を行うことになる。この場合はステップS23に進んで火花点火タイミングを算出するが、回転数が極低回転であるので予め決められた固定の火花点火タイミングが用いられる。更に、ステップS24に進み燃料噴射タイミングを算出するが、同様に回転数が極低回転であるので予め決められた固定の燃料噴射タイミングが用いられる。   On the other hand, if it is determined in step S22 that the current rotation direction of the crankshaft is the normal rotation direction, fuel injection and spark ignition are executed to prepare for starterless start. In this case, the process proceeds to step S23 and the spark ignition timing is calculated. Since the rotation speed is extremely low, a predetermined fixed spark ignition timing is used. In step S24, the fuel injection timing is calculated. Similarly, since the rotation speed is extremely low, a predetermined fixed fuel injection timing is used.

ここで、ステップS23で求められる火花点火タイミングとは別に通電開始タイミング、通電角も併せ求められるが、これらの値も予め決められた固定の値が用いられる。同様に、ステップS24で求められる燃料噴射タイミングとは別に燃料噴射量(=時間)も併せ求められるが、これらの値も予め決められた固定の値が用いられる。もちろん、これらの予め決められた固定値は内燃機関の温度やバッテリ電圧等の変動パラメータを反映した値となっている。尚、上述のように固定の値を用いないで、内燃機関の動作状態に応じて調整された値を用いることも可能である。   Here, in addition to the spark ignition timing obtained in step S23, the energization start timing and the energization angle are also obtained. These values are also fixed values determined in advance. Similarly, the fuel injection amount (= time) is also obtained separately from the fuel injection timing obtained in step S24, and these values are also fixed fixed values. Of course, these predetermined fixed values reflect values of fluctuation parameters such as the temperature of the internal combustion engine and the battery voltage. In addition, it is also possible to use the value adjusted according to the operating state of the internal combustion engine without using a fixed value as described above.

次に、ステップS25に進んで火花点火タイミングが制御装置15の入出力回路のレジスタにセットされる。同様にステップ26では燃料噴射タイミングが制御装置15の入出力回路のレジスタにセットされる。入出力回路のレジスタにセットされた火花点火タイミングによって、クランク角センサから到来する角度信号に基づいて通電開始タイミングで通電を開始され、所定の通電角の間だけ通電された後で通電を遮断されて火花点火が実行されるものである。   Next, the process proceeds to step S25, and the spark ignition timing is set in the register of the input / output circuit of the control device 15. Similarly, in step 26, the fuel injection timing is set in the register of the input / output circuit of the control device 15. Energization is started at the energization start timing based on the angle signal coming from the crank angle sensor by the spark ignition timing set in the register of the input / output circuit, energized only for a predetermined energization angle, and then energized. Thus, spark ignition is performed.

また、入出力回路のレジスタにセットされた燃料噴射タイミングによって、クランク角センサから到来する角度信号に基づいて燃料の噴射が開始され、タイマーからの時間信号によって所定の時間だけ燃料噴射を実行すると燃料噴射の停止が実行されるものである。   Also, fuel injection is started based on the angle signal coming from the crank angle sensor at the fuel injection timing set in the register of the input / output circuit, and when fuel injection is executed for a predetermined time by the time signal from the timer, the fuel is injected. The injection is stopped.

このようにして、「チェンジ オブ マインド」による再始動要求が発生した時点で揺り戻し状態であっても、クランクシャフトが正回転方向にある場合に限り噴射された燃料を火花点火によって燃焼するようにしたので、クランクシャフトの逆回転を発生することなくスタータレス始動を実行することができるようになる。   In this way, even if the engine is in a swing-back state when a restart request due to “Change of Mind” occurs, the injected fuel is burned by spark ignition only when the crankshaft is in the forward rotation direction. Therefore, the starterless start can be executed without causing reverse rotation of the crankshaft.

図3は図2に示した制御フローチャートによる制御結果を示すタイムチャートであるが、この図3では代表して1つの気筒についてのみ記載している。この例では揺り戻し状態でスタータレス始動を行う場合、燃料噴射開始タイミングがBTDC70°、通電開始タイミングがBTDC30°、火花点火タイミングがBTDC10°に設定されている。また、上述したように、逆転検知用パルスを出力するクランク角センサの立ち上がりが正回転/逆回転の判定基準位置となり、クランク角センサの立ち上がりが角度の基準位置となっている。そして、BTDC10°の直前に揺り戻しが発生している状態で再始動要求(チェンジ オブ マインドの発生時)があった場合を示している。また、エンジン回転方向と正回転/逆回転判定で時間差が生じているのは、図2に示す演算の時間遅れに起因しているので、実際には正回転/逆回転判定の結果が使用されるものである。   FIG. 3 is a time chart showing control results according to the control flowchart shown in FIG. 2, but FIG. 3 shows only one cylinder as a representative. In this example, when starterless start is performed in the swing-back state, the fuel injection start timing is set to BTDC 70 °, the energization start timing is set to BTDC 30 °, and the spark ignition timing is set to BTDC 10 °. Further, as described above, the rise of the crank angle sensor that outputs the reverse rotation detection pulse is the forward / reverse rotation determination reference position, and the rise of the crank angle sensor is the angle reference position. And the case where the restart request | requirement (at the time of generation | occurrence | production of a change of mind) is shown in the state in which the swingback has generate | occur | produced just before BTDC10 degrees is shown. In addition, the time difference between the engine rotation direction and the forward / reverse rotation determination is due to the time delay of the calculation shown in FIG. 2, so the actual rotation / reverse rotation determination result is actually used. Is.

図3において、時刻Aで再始動要求が発生するとこの時点ではクランクシャフトは正回転であるので、BTDC70°の時刻Bで燃料噴射開始タイミングとなり燃料噴射が実行される。更に、その後にBTDC30°の時刻Cで通電開始タイミングとなり点火コイルに通電が開始される。この状態で逆回転が生じるとクランク角センサの信号は、逆回転を生じる前の正回転信号と逆回転が生じたときの逆回転信号が連続して出現する。これらの信号のパルス長によって逆回転が検出できるので、時刻Dから時刻Eまでの間は逆回転が生じているとして、図2に示すステップS22によってエンドに抜けるので火花点火が実行されない。ただ、この間は点火コイルに通電が継続されている。次に逆回転から正回転に反転するとBTDC10°の時刻Fで火花点火タイミングとなり火花点火が実行される。これによって、クランクシャフトが正回転の状態で燃焼トルクが発生するのでスタータレス始動が速やかに実行されることになる。   In FIG. 3, when a restart request is generated at time A, the crankshaft is rotating forward at this time, so that fuel injection is started at time B of BTDC 70 °, and fuel injection is executed. Furthermore, energization is started at time C of BTDC 30 ° thereafter, and energization of the ignition coil is started. When reverse rotation occurs in this state, the signal of the crank angle sensor continuously appears as a normal rotation signal before reverse rotation and a reverse rotation signal when reverse rotation occurs. Since reverse rotation can be detected based on the pulse lengths of these signals, it is assumed that reverse rotation has occurred from time D to time E, and the spark ignition is not executed because the process ends in step S22 shown in FIG. However, energization is continued to the ignition coil during this period. Next, when reverse rotation is reversed to forward rotation, the spark ignition timing is reached at time F of BTDC 10 °, and spark ignition is executed. As a result, combustion torque is generated with the crankshaft rotating in the forward direction, so that starterless start is promptly executed.

このように、本実施例ではクランク角センサからの信号に基づいて内燃機関の回転方向が正回転方向か、或いは逆回転方向かを検出し、正回転方向と判断された場合に燃料の燃焼を行うようにした。これによって、内燃機関を逆回転させることなくスタータレス始動を行うことが可能となるものである。   Thus, in this embodiment, it is detected whether the rotation direction of the internal combustion engine is the normal rotation direction or the reverse rotation direction based on the signal from the crank angle sensor, and the fuel is burned when it is determined as the normal rotation direction. I did it. This makes it possible to perform starterless start without reversely rotating the internal combustion engine.

次に、本発明の第2の実施形態について図4、図5を用いて説明するが、本実施例は再始動要求での初回の燃料噴射と火花点火の場合と、これに続く後続の燃料噴射と火花点火とでは、クランクパルスの立ち上がりと立ち下がりによってセットするタイミングを変更する点が異なっている。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In this embodiment, the first fuel injection and spark ignition in the restart request and the subsequent fuel are described. The difference between the injection and the spark ignition is that the timing to be set is changed by the rising and falling of the crank pulse.

ここで、図4に示す制御フローチャートでは図2に示す制御フローチャートとは異なり、クランク角センサの立ち下がりが角度の基準位置となっている。したがって、正回転/逆回転判定基準位置が角度の基準位置より後のときに、逆転検知用クランク角センサから正転/逆転を判定するようにしている。この場合は正回転から逆回転に反転する反転時に燃料噴射、火花点火を実行させないために、再始動後の1回目に限って、正回転/逆回転判定基準位置のタイミングで正回転が確定した後に燃料噴射タイミング、火花点火タイミングをセットするようにしている。   Here, in the control flowchart shown in FIG. 4, unlike the control flowchart shown in FIG. 2, the falling edge of the crank angle sensor is the reference position of the angle. Therefore, when the forward / reverse rotation determination reference position is after the angular reference position, the forward / reverse rotation is determined from the reverse rotation detection crank angle sensor. In this case, in order to prevent the fuel injection and spark ignition from being executed at the time of reversing from the normal rotation to the reverse rotation, the normal rotation is determined at the timing of the normal rotation / reverse rotation determination reference position only for the first time after the restart. Later, fuel injection timing and spark ignition timing are set.

図4において、ステップS20からステップS24までは実施例1と同様なので説明を省略する。そして、ステップS40に進んで再始動後の初回の燃料噴射かどうかが判断される。この判断で初回の燃料噴射と判断されるとステップS41に進み、初回以降の燃料噴射と判断されるステップS42に進むことになる。初回の燃料の噴射だとステップS41において、クランク角センサのパルス立ち上がり点で制御装置15の入出力回路のレジスタに燃料噴射タイミングをセットする。一方、初回以降の燃料の噴射だとステップS42において、クランク角センサのパルス立ち下がり点で制御装置15の入出力回路のレジスタに燃料噴射タイミングをセットする。   In FIG. 4, steps S20 to S24 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. And it progresses to step S40 and it is judged whether it is the first fuel injection after restart. If it is determined that this is the first fuel injection, the process proceeds to step S41, and the process proceeds to step S42 where it is determined that the fuel is injected after the first time. In the case of the first fuel injection, in step S41, the fuel injection timing is set in the register of the input / output circuit of the controller 15 at the pulse rising point of the crank angle sensor. On the other hand, in the case of fuel injection after the first time, in step S42, the fuel injection timing is set in the register of the input / output circuit of the controller 15 at the pulse falling point of the crank angle sensor.

燃料噴射タイミングのセットが終了すると、次にステップS43に進んで再始動後の初回の火花点火かどうかが判断される。この判断で初回の火花点火と判断されるとステップS44に進み、初回以降の火花点火と判断されるステップS445進むことになる。初回の火花点火だとステップS44において、クランク角センサのパルス立ち上がり点で制御装置15の入出力回路のレジスタに火花点火タイミングをセットする。一方、初回以降の火花点火だとステップS45において、クランク角センサのパルス立ち下がり点で制御装置15の入出力回路のレジスタに火花点火タイミングをセットする。   When the fuel injection timing has been set, the routine proceeds to step S43, where it is determined whether or not it is the first spark ignition after restart. If it is determined that this is the first spark ignition, the process proceeds to step S44, and the process proceeds to step S445 where it is determined that the first and subsequent sparks are ignited. If it is the first spark ignition, in step S44, the spark ignition timing is set in the register of the input / output circuit of the controller 15 at the pulse rising point of the crank angle sensor. On the other hand, in the case of spark ignition after the first time, in step S45, the spark ignition timing is set in the register of the input / output circuit of the control device 15 at the pulse falling point of the crank angle sensor.

図5は図4に示した制御フローチャートによる制御結果を示すタイムチャートであるが、この図5でも代表して1つの気筒についてのみ記載している。この例では揺り戻し状態でスタータレス始動を行う場合、燃料噴射開始タイミングがBTDC70°、通電開始タイミングがBTDC30°、火花点火タイミングがBTDC10°に設定されている。そして、BTDC10°の直前に揺り戻しが発生している状態で再始動要求があった場合を示している。また、上述したように、逆転検知用パルスを出力するクランク角センサの立ち上がりが正回転/逆回転の判定基準位置となり、クランク角センサの立ち下がりが角度の基準位置となっている。   FIG. 5 is a time chart showing the control results according to the control flowchart shown in FIG. 4, but only one cylinder is shown as a representative in FIG. In this example, when starterless start is performed in the swing-back state, the fuel injection start timing is set to BTDC 70 °, the energization start timing is set to BTDC 30 °, and the spark ignition timing is set to BTDC 10 °. And the case where the restart request | requirement was made in the state which the shakeback generate | occur | produced just before BTDC10 degrees is shown. Further, as described above, the rising edge of the crank angle sensor that outputs the reverse rotation detection pulse is the forward / reverse rotation determination reference position, and the falling edge of the crank angle sensor is the angle reference position.

図5において、時刻Aで再始動要求が発生するとこの時点では初回の燃料噴射でありクランクシャフトは正回転であるので、BTDC70°の時刻Hでクランク角センサのパルス立ち上がり点で燃料噴射開始タイミングとなり燃料噴射が実行される。次回以降は時刻Gでクランク角センサのパルス立ち下がり点で燃料噴射開始タイミングとなる。   In FIG. 5, when a restart request is generated at time A, the fuel injection is the first fuel injection at this time and the crankshaft is rotating forward. Therefore, at time H of BTDC 70 °, the fuel injection start timing is reached at the pulse rising point of the crank angle sensor. Fuel injection is performed. After the next time, at time G, the fuel injection start timing is reached at the pulse falling point of the crank angle sensor.

更に、その後にBTDC30°の時刻Cで通電開始タイミングとなり点火コイルに通電が開始される。この状態で逆回転が生じるとクランク角センサの信号は、逆回転を生じる前の信号と逆回転が生じたときの信号が連続して出現する。これらの信号のパルス長によって逆回転が検出できるので、図4に示すステップS22によってエンドに抜けるので火花点火が実行されない。ただ、この間は点火コイルに通電が継続されている。ここで、正回転から逆回転に反転するときに角度基準となるパルスの立ち下がりで制御すると、逆回転初期に時刻IでBTDC10°と認識して誤った火花点火を生じる。一方、初回だけは立ち上がり点である時刻Jで火花点火を行うようにすると、このときは既に逆回転状態と判断しているので火花点火を実行しない。次に逆回転から正回転に反転するとBTDC10°の時刻Fで火花点火タイミングとなり火花点火が実行される。これによって、クランクシャフトが正回転の状態で燃焼トルクが発生するのでスタータレス始動が速やかに実行されることになる。   Furthermore, energization is started at time C of BTDC 30 ° thereafter, and energization of the ignition coil is started. When reverse rotation occurs in this state, the signal of the crank angle sensor appears continuously from the signal before reverse rotation and the signal when reverse rotation occurs. Since reverse rotation can be detected based on the pulse lengths of these signals, the spark ignition is not executed because the process goes to the end in step S22 shown in FIG. However, energization is continued to the ignition coil during this period. Here, if the control is performed with the falling edge of the angle reference pulse when reversing from the normal rotation to the reverse rotation, BTDC 10 ° is recognized at time I in the early reverse rotation and erroneous spark ignition occurs. On the other hand, if the spark ignition is performed only at the first time at the time J which is the rising point, the spark ignition is not executed at this time because it is already determined to be in the reverse rotation state. Next, when reverse rotation is reversed to forward rotation, the spark ignition timing is reached at time F of BTDC 10 °, and spark ignition is executed. As a result, combustion torque is generated with the crankshaft rotating in the forward direction, so that starterless start is promptly executed.

次に、本発明の第3の実施形態について図6、図7を用いて説明するが、本実施例はスタータレス始動ではなくスタータを用いた再始動を行う点が実施例1、実施例2と異なっている。この場合は、内燃機関の回転が停止に至っていないが、スタータレス始動ができない状態の時のスタータによる始動の例である。そして、揺り戻し状態で逆回転が生じているときにスタータ信号がONされる場合を想定しており、スタータのピニオンがリングギアに噛み合っていない状態である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In this embodiment, the restart is performed using a starter instead of the starterless start. Is different. This is an example of starting by the starter when the rotation of the internal combustion engine has not stopped but starterless starting is not possible. It is assumed that the starter signal is turned on when reverse rotation occurs in the swing back state, and the starter pinion is not engaged with the ring gear.

尚、この制御フローチャートは実施例1、2がスタータレス始動を行える回転数領域で実行されるのに対し、本実施例はスタータレス始動ができない更に極低速回転数領域で実行されるものである。この場合は、回転数を検出してスタータレス始動ができない極低速回転数領域であることを前提にして図6に示す制御フローが実行されるものである。   This control flowchart is executed in the rotation speed range in which the first and second embodiments can perform the starterless start, whereas this embodiment is executed in the extremely low speed rotation speed range in which the starterless start cannot be performed. . In this case, the control flow shown in FIG. 6 is executed on the premise that the rotation speed is in an extremely low speed rotation speed range where the starterless start cannot be performed by detecting the rotation speed.

図6おいて、ステップS20において再始動要求があるかどうかを判断する。この場合はアクセルペダルが踏み込まれたかどうかを判断している。アクセルペダルが踏み込まれていない場合はアイドルストップ制御を継続することになる。一方、アクセルペダルが踏み込まれた場合は、「チェンジ オブ マインド」による再始動要求があったと判断してステップS60に進むことになる。   In FIG. 6, it is determined whether there is a restart request in step S20. In this case, it is determined whether or not the accelerator pedal is depressed. When the accelerator pedal is not depressed, the idle stop control is continued. On the other hand, if the accelerator pedal is depressed, it is determined that there is a restart request due to “change of mind”, and the process proceeds to step S60.

そして、ステップS60ではスタータ信号がスタータに送られて所定時間Tだけ経過したかどうかが判断される。この場合、スタータのピニオンがリングギアに噛み合っている状態である。この所定時間Tは、スタータによってリングギアが回転され、内燃機関のクランクシャフトが逆回転から正回転に反転するのに必要な時間に設定されている。したがって、たとえクランクシャフトが逆回転していても、この所定時間Tを経過すればクランクシャフトは正回転状態となっている。このため、ステップS60では、所定時間Tを経過していないと逆回転状態にあると見做してステップS61に進み、燃料噴射、火花点火の実行を停止する。   In step S60, it is determined whether a predetermined time T has elapsed since the starter signal was sent to the starter. In this case, the starter pinion is engaged with the ring gear. The predetermined time T is set to a time required for the ring gear to be rotated by the starter and the crankshaft of the internal combustion engine to reverse from reverse rotation to normal rotation. Therefore, even if the crankshaft rotates in the reverse direction, the crankshaft is in the normal rotation state after the predetermined time T has elapsed. For this reason, in step S60, if the predetermined time T has not elapsed, it is assumed that the engine is in the reverse rotation state, and the process proceeds to step S61, where the execution of fuel injection and spark ignition is stopped.

一方、ステップS61で所定時間Tが経過してクランクシャフトが正回転していると見做されると、ステップS62に進み燃料噴射、火花点火の実行を許可する。そして、ステップS63からステップS66の制御ステップを実行することになるが、これらの制御ステップは実施例1のステップ23からステップS26の制御ステップと同様であるので説明を省略する。   On the other hand, if it is determined in step S61 that the crankshaft is rotating forward after the lapse of the predetermined time T, the process proceeds to step S62, and execution of fuel injection and spark ignition is permitted. Then, the control steps from step S63 to step S66 are executed. Since these control steps are the same as the control steps from step 23 to step S26 of the first embodiment, description thereof will be omitted.

図7は図6に示した制御フローチャートによる制御結果を示すタイムチャートであるが、この図7でも代表して1つの気筒についてのみ記載している。この例では揺り戻し状態でスタータ始動を行う場合、燃料噴射開始タイミングがBTDC70°、通電開始タイミングがBTDC30°、火花点火タイミングがBTDC10°に設定されている。そして、BTDC10°の直前に揺り戻しが発生している状態で再始動要求があった場合を示している。   FIG. 7 is a time chart showing a control result according to the control flowchart shown in FIG. 6, but only one cylinder is shown as a representative in FIG. In this example, when the starter is started in the swing-back state, the fuel injection start timing is set to BTDC 70 °, the energization start timing is set to BTDC 30 °, and the spark ignition timing is set to BTDC 10 °. And the case where the restart request | requirement was made in the state which the shakeback generate | occur | produced just before BTDC10 degrees is shown.

図7において、時刻Aで再始動要求が発生すると燃料噴射、火花点火の許可信号はOFFとなる。この状態で揺り戻しが生じてクランクシャフトが逆回転しているときにスタータ信号が時刻KでONとなっても、許可信号がOFFとなっているので燃料噴射、火花点火は実行されない。   In FIG. 7, when a restart request is generated at time A, the fuel injection and spark ignition permission signals are turned off. Even if the starter signal is turned ON at time K when the swingback occurs in this state and the crankshaft rotates in the reverse direction, the fuel injection and spark ignition are not executed because the permission signal is turned OFF.

そして、時刻Kでスタータ信号がONとなってスタータが回転してリングギアを回転させるが、所定時間Tの間はスタータが回っているのにクランクシャフトが正回転に反転していないとして燃料噴射、火花点火は実行されない。その後、所定時間Tが経過すると、クランクシャフトが十分に正回転していると見做して燃料噴射、火花点火を実行することになる。   Then, at time K, the starter signal is turned ON and the starter rotates to rotate the ring gear, but the fuel injection is performed while the starter is rotating for a predetermined time T but the crankshaft is not reversed to the normal rotation. Spark ignition is not performed. Thereafter, when a predetermined time T has elapsed, it is assumed that the crankshaft is sufficiently forward rotating, and fuel injection and spark ignition are executed.

本実施例によれば、クランクシャフトの回転方向を検出しないでスタータによるリングギアの回転時間からクランクシャフトの正回転を判断しているので、逆転検知用のクランク角センサを使用しないで正回転状態を判定できるようになる。   According to this embodiment, since the rotation of the crankshaft is determined from the rotation time of the ring gear by the starter without detecting the rotation direction of the crankshaft, the normal rotation state without using the crank angle sensor for detecting reverse rotation. Can be determined.

尚、本実施例では上述した実施例1、2とは別にスタータレス始動を行わないで、スタータによる始動だけを行う内燃機関の自動停止/再始動制御システムに使用することもできる。スタータによって内燃機関を起動した場合でも逆回転を生じることがあるので、本実施例を適用すれば有効である。   In the present embodiment, the starterless start is not performed separately from the first and second embodiments described above, and the present invention can also be used for an automatic stop / restart control system for an internal combustion engine that performs only the starter start. Since reverse rotation may occur even when the internal combustion engine is started by the starter, it is effective to apply this embodiment.

ここで、本明細書では実施例を3例示しているが、これらの実施例を組み合わせて実施することは何ら差支えないものである。例えば、実施例1或いは実施例2と実施例3を組み合わせ、回転速度が所定の速度より大きいと実施例1或いは実施例2を実施し、回転速度が所定の速度より小さいと実施例3を実施することも可能である。このような構成を採用することにより、「チェンジ オブ マインド」による再始動と、内燃機関が完全停止した時からの再始動が可能となり、実用上の観点からも有効な内燃機関の自動停止/再始動制御システムとすることができる。   Here, although three examples are illustrated in the present specification, it is possible to implement these examples in combination. For example, the embodiment 1 or the embodiment 2 and the embodiment 3 are combined, the embodiment 1 or the embodiment 2 is executed when the rotational speed is higher than the predetermined speed, and the embodiment 3 is executed when the rotational speed is lower than the predetermined speed. It is also possible to do. By adopting such a configuration, it is possible to restart with a “change of mind” and restart when the internal combustion engine is completely stopped, and the automatic stop / restart of the internal combustion engine is also effective from a practical viewpoint. It can be a start control system.

以上述べた通り、本発明はクランク角センサからの信号に基づいて内燃機関の回転方向が正回転か逆回転を検出し、正回転と判断された後に燃料噴射と火花点火を行うようにした。これによれば、内燃機関が正回転と判断された後に燃料噴射と火花点火を行うようにしたので、内燃機関を逆回転させることなくスタータレス始動を行うことが可能となるものである。   As described above, the present invention detects the forward or reverse rotation direction of the internal combustion engine based on the signal from the crank angle sensor, and performs fuel injection and spark ignition after it is determined to be forward rotation. According to this, since the fuel injection and the spark ignition are performed after it is determined that the internal combustion engine is normally rotated, the starterless start can be performed without rotating the internal combustion engine in the reverse direction.

また、スタータ始動を行う場合はスタータのオン信号から所定時間が経過した後に燃料噴射と火花点火を行うようにした。これによれば、内燃機関が正回転と見做された後に燃料噴射と火花点火を行うようにしたので、内燃機関を逆回転させることなくスタータ始動を行うことが可能となるものである。   When starting the starter, fuel injection and spark ignition are performed after a predetermined time has elapsed from the starter on signal. According to this, since the fuel injection and the spark ignition are performed after the internal combustion engine is regarded as the normal rotation, it is possible to perform the starter start without the reverse rotation of the internal combustion engine.

10…スタータ信号、11…逆回転検知用クランク角センサ信号、12…アクセルセンサ信号、13…ブレーキセンサ信号、14…車速センサ信号、15…制御装置、15A…スタータON継続検出部、15B…回転方向検出部、15C…点火制御部、15D…燃料噴射制御部15D、16…イグナイタ、17…インジェクタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Starter signal, 11 ... Crank angle sensor signal for reverse rotation detection, 12 ... Accelerator sensor signal, 13 ... Brake sensor signal, 14 ... Vehicle speed sensor signal, 15 ... Control device, 15A ... Starter ON continuation detection part, 15B ... Rotation Direction detection unit, 15C ... ignition control unit, 15D ... fuel injection control unit 15D, 16 ... igniter, 17 ... injector.

Claims (5)

内燃機関の運転中で機関停止要求が発生した時に燃料噴射手段による燃料噴射と点火手段による火花点火を停止させる機関停止手段と、前記機関停止手段による燃料噴射と火花点火の停止中に前記内燃機関の回転数が降下する過程で運転者による再始動要求が発生した時に、前記燃料噴射手段による燃料噴射と前記点火手段による火花点火を再開させて再始動を行う再始動手段とを備えた内燃機関の自動停止/再始動制御システムにおいて、
前記再始動手段は、クランク角センサからの信号に基づいて内燃機関の回転方向が正回転か逆回転を検出する回転方向検出手段を有し、前記回転方向検出手段によって前記内燃機関の回転方向が逆回転方向と判断されると、前記燃料噴射手段による燃料噴射と前記点火手段による火花点火を実行せず、前記回転方向検出手段によって前記内燃機関の回転方向が正回転と判断されると、前記燃料噴射手段によって噴射された燃料を前記点火手段で燃焼させることを特徴とする内燃機関の自動停止/再始動制御システム。
Engine stop means for stopping fuel injection by the fuel injection means and spark ignition by the ignition means when an engine stop request is generated during operation of the internal combustion engine, and the internal combustion engine during stoppage of fuel injection and spark ignition by the engine stop means An internal combustion engine comprising: restarting means that restarts fuel injection by the fuel injection means and spark ignition by the ignition means when a restart request is generated by the driver while the rotational speed of the engine is decreasing In the automatic stop / restart control system of
The restarting means has a rotation direction detecting means for detecting whether the rotation direction of the internal combustion engine is forward rotation or reverse rotation based on a signal from a crank angle sensor, and the rotation direction of the internal combustion engine is detected by the rotation direction detection means. When the reverse rotation direction is determined, fuel injection by the fuel injection unit and spark ignition by the ignition unit are not executed, and when the rotation direction of the internal combustion engine is determined to be normal rotation by the rotation direction detection unit, An automatic stop / restart control system for an internal combustion engine, wherein the fuel injected by the fuel injection means is burned by the ignition means.
請求項1に記載の内燃機関の自動停止/再始動制御システムにおいて、
前記再始動手段は、初回の燃料噴射タイミングと初回の火花点火タイミングを前記クランク角センサの立ち上がり点で入出力回路のレジスタにセットし、初回以降の燃料噴射タイミングと火花点火タイミングを前記クランク角センサの立ち下がり点で前記レジスタにセットすることを特徴とする内燃機関の自動停止/再始動制御システム。
The automatic stop / restart control system for an internal combustion engine according to claim 1,
The restarting means sets the initial fuel injection timing and the initial spark ignition timing in the register of the input / output circuit at the rising point of the crank angle sensor, and sets the fuel injection timing and spark ignition timing after the initial time to the crank angle sensor. An automatic stop / restart control system for an internal combustion engine, wherein the register is set at the falling point of the internal combustion engine.
内燃機関の運転中に機関停止要求が発生した時に燃料噴射手段による燃料噴射と点火手段による火花点火を停止させる機関停止手段と、スタータによって再始動を行うスタータ始動手段を備えた内燃機関の自動停止/再始動制御システムにおいて、
前記スタータ始動手段は、前記スタータのオン信号から所定時間が経過して前記内燃機関が正回転状態になったかどうかを判断する回転方向判断手段を有し、前記回転方向判断手段によって前記スタータのオン信号から所定時間が経過していないと判断されると、前記燃料噴射手段による燃料噴射と前記点火手段による火花点火を実行せず、前記回転方向判断手段によって前記スタータのオン信号から所定時間が経過したと判断されると、前記燃料噴射手段と前記点火手段によって燃料を燃焼させることを特徴とする内燃機関の自動停止/再始動制御システム。
Automatic stop of an internal combustion engine provided with an engine stop means for stopping fuel injection by the fuel injection means and spark ignition by the ignition means when an engine stop request is generated during operation of the internal combustion engine, and a starter start means for restarting by the starter / In the restart control system,
The starter starting means has rotation direction determination means for determining whether or not the internal combustion engine has entered a normal rotation state after a predetermined time has elapsed from the starter on signal, and the starter on / off state is determined by the rotation direction determination means. If it is determined that a predetermined time has not elapsed from the signal, fuel injection by the fuel injection means and spark ignition by the ignition means are not executed, and a predetermined time has elapsed from the starter ON signal by the rotation direction determination means. If it is determined that the fuel is burned, the fuel is burned by the fuel injection means and the ignition means.
内燃機関の運転中に機関停止要求が発生した時に燃料噴射手段による燃料噴射と点火手段による火花点火を停止させる機関停止手段と、前記機関停止手段による燃料噴射と火花点火の停止中に前記内燃機関の回転数が降下する過程で運転者による再始動要求が発生した時に、前記燃料噴射手段による燃料噴射と前記点火手段による火花点火を再開させて再始動を行うスタータレス始動手段と、前記スタータレス始動手段とは別にスタータによって再始動を行うスタータ始動手段を備えた内燃機関の自動停止/再始動制御システムにおいて、
前記再始動手段は、クランク角センサからの信号に基づいて内燃機関の回転方向が正回転か逆回転を検出する回転方向検出手段を有し、前記回転方向検出手段によって前記内燃機関の回転方向が逆回転方向と判断されると、前記燃料噴射手段による燃料噴射と前記点火手段による火花点火を実行せず、前記回転方向検出手段によって前記内燃機関の回転方向が正回転と判断されると、前記燃料噴射手段によって噴射された燃料を前記点火手段で燃焼させ、
前記スタータ始動手段は、前記スタータのオン信号から所定時間が経過して前記内燃機関が正回転状態になったかどうかを判断する回転方向判断手段を有し、前記回転方向判断手段によって前記スタータのオン信号から所定時間が経過していないと判断されると、前記燃料噴射手段による燃料噴射と前記点火手段による火花点火を実行せず、前記回転方向判断手段によって前記スタータのオン信号から所定時間が経過したと判断されると、前記燃料噴射手段と前記点火手段によって燃料を燃焼させることを特徴とする内燃機関の自動停止/再始動制御システム。
Engine stop means for stopping fuel injection by the fuel injection means and spark ignition by the ignition means when an engine stop request is generated during operation of the internal combustion engine, and the internal combustion engine during stoppage of fuel injection and spark ignition by the engine stop means Starterless starting means for restarting by restarting fuel injection by the fuel injection means and spark ignition by the ignition means when a restart request is generated by the driver in the process of decreasing the rotational speed of the engine, and the starterless In an automatic stop / restart control system for an internal combustion engine provided with a starter starting means for restarting by a starter separately from the starting means,
The restarting means has a rotation direction detecting means for detecting whether the rotation direction of the internal combustion engine is forward rotation or reverse rotation based on a signal from a crank angle sensor, and the rotation direction of the internal combustion engine is detected by the rotation direction detection means. When the reverse rotation direction is determined, fuel injection by the fuel injection unit and spark ignition by the ignition unit are not executed, and when the rotation direction of the internal combustion engine is determined to be normal rotation by the rotation direction detection unit, The fuel injected by the fuel injection means is burned by the ignition means,
The starter starting means has rotation direction determination means for determining whether or not the internal combustion engine has entered a normal rotation state after a predetermined time has elapsed from the starter on signal, and the starter on / off state is determined by the rotation direction determination means. If it is determined that a predetermined time has not elapsed from the signal, fuel injection by the fuel injection means and spark ignition by the ignition means are not executed, and a predetermined time has elapsed from the starter ON signal by the rotation direction determination means. If it is determined that the fuel is burned, the fuel is burned by the fuel injection means and the ignition means.
請求項4に記載の内燃機関の自動停止/再始動制御システムにおいて、
前記内燃機関の回転速度が所定の回転速度より大きいと前記スタータレス始動手段による再始動を実行し、前記内燃機関の回転速度が所定の回転速度より小さいと前記スタータ始動手段による再始動を実行することを特徴とする内燃機関の自動停止/再始動制御システム。
The automatic stop / restart control system for an internal combustion engine according to claim 4,
When the rotational speed of the internal combustion engine is higher than a predetermined rotational speed, restarting by the starterless starting means is executed, and when the rotational speed of the internal combustion engine is lower than a predetermined rotational speed, restarting by the starter starting means is executed. An automatic stop / restart control system for an internal combustion engine.
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