JP2019044623A - Engine starting control device and engine starting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン始動制御装置及びエンジン始動方法に関するものである。 The present invention relates to an engine start control device and an engine start method.
例えば、特許文献1に開示されているように、自動二輪車等にはスロットルバルブが備えられており、スロットルバルブの開度を調整することによってエンジンへの吸気量が調整される。このようなエンジンを停止状態から始動する場合には、エンジンの回転数を短時間で安定させるために、早期にエンジン回転数を上昇させることが好ましい。このため、エンジン始動時には、アイドリング時に求められる吸気量よりも多くの空気がエンジンに供給されるよう、スロットルバルブの開度が大きく(始動目標開度)設定される。
For example, as disclosed in
ところで、エンジンの回転数を早期に安定させるためには、できる限り早期にスロットルバルブの開度を始動目標開度とすることが好ましい。このため、イグニッションスイッチがオン状態となった時点でスロットルバルブの開度を始動目標開度とすることが考えられる。 By the way, in order to stabilize the engine speed early, it is preferable to set the opening degree of the throttle valve to the target opening degree as early as possible. Therefore, it is conceivable to set the opening degree of the throttle valve to the start target opening degree when the ignition switch is turned on.
しかしながら、イグニッションスイッチがオン状態となった時点でスロットルバルブを始動目標開度とすると、クランキングの開始時点においてスロットルバルブが始動目標開度となっている。このため、クランキング開始時に多くの空気がエンジンの気筒に流入することになり、気筒内に流入した空気の圧縮に要するクランクシャフトのトルクが増加することなる。このとき、バッテリの充電レベルが低いと、気筒内に流入した空気の圧縮に要するトルクが得られない恐れがある。このような場合には、エンジンの始動性が悪化あるいはエンジンが始動できない可能性がある。 However, when the ignition switch is turned on and the throttle valve starts to open at the target opening degree, the throttle valve becomes the target opening degree at the start of cranking. For this reason, a large amount of air flows into the cylinder of the engine at the start of cranking, and the torque of the crankshaft required for the compression of the air flowing into the cylinder increases. At this time, if the charge level of the battery is low, there is a possibility that the torque required to compress the air flowing into the cylinder can not be obtained. In such a case, the startability of the engine may deteriorate or the engine may not start.
さらに、クランキングを開始直後は、セルモータの駆動によりバッテリ電圧が降下するが、このときバッテリの充電レベルが低いと、ECU(Engine Control Unit)への供給電力が不足し、ECUが意図せずにリセットされる恐れがある。 Furthermore, immediately after the start of cranking, the battery voltage drops due to the drive of the cell motor. However, if the charge level of the battery is low at this time, the power supply to the ECU (Engine Control Unit) runs short and the ECU unintentionally It may be reset.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、エンジン始動時にスロットルバルブの開度をエンジン始動に適した始動目標開度に調整するエンジン始動制御装置及びエンジン始動方法において、可能な範囲で早期にエンジン回転数を安定可能としつつ、より確実にエンジンを始動させかつEUCのリセットを抑止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an engine start control device and an engine start method capable of adjusting the opening degree of the throttle valve to a start target opening degree suitable for engine start at engine start. It is an object of the present invention to more reliably start the engine and to prevent the reset of the EUC while enabling the engine speed to be stabilized early.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-mentioned problems.
第1の発明は、バッテリ電力によるエンジン始動時にスロットルバルブの開度をエンジン始動に適した始動目標開度に調整するエンジン始動制御装置であって、クランキング開始前のバッテリ電圧に応じて上記スロットルバルブを上記始動目標開度とするタイミングを変更するという構成を採用する。 A first invention is an engine start control device that adjusts the opening degree of a throttle valve to a start target opening degree suitable for engine start at the time of engine start by battery power, and the above-mentioned throttle according to battery voltage before cranking start. A configuration is adopted in which the timing at which the valve reaches the start target opening is changed.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記クランキング開始前に、接続されたデバイスの準備を行う始動準備処理とを行い、上記始動準備処理中の上記バッテリ電圧に応じて上記スロットルバルブを上記始動目標開度とするタイミングを変更するという構成を採用する。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect, the start preparation process for preparing the connected device is performed before the cranking starts, and the throttle valve is controlled according to the battery voltage during the start preparation process. The structure which changes the timing which makes the said starting target opening degree is employ | adopted.
第3の発明は、上記第2の発明において、上記始動準備処理中に、インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプの起動確認を行い、上記燃料ポンプの起動後における上記バッテリ電圧に応じて上記スロットルバルブを上記始動目標開度とするタイミングを変更するという構成を採用する。 In a third aspect based on the second aspect, the start check of a fuel pump for supplying fuel to the injector is performed during the start preparation process, and the throttle valve is determined according to the battery voltage after the start of the fuel pump. The structure which changes the timing which makes the said starting target opening degree is employ | adopted.
第4の発明は、上記第1〜第3いずれかの発明において、上記バッテリ電圧を複数のタイミングで取得し、複数の上記バッテリ電圧の平均値に基づいて、上記スロットルバルブを上記始動目標開度とするタイミングを変更するという構成を採用する。 A fourth invention according to any one of the first to third inventions, wherein the battery voltage is acquired at a plurality of timings, and the throttle valve is moved to the start target opening based on an average value of the plurality of battery voltages. Adopt a configuration that changes the timing to be taken.
第5の発明は、上記第1〜第4いずれかの発明において、上記バッテリ電圧が低いほど、上記スロットルバルブを上記始動目標開度とするタイミングを遅くするという構成を採用する。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, a configuration is adopted in which the timing of setting the throttle valve to the start target opening is delayed as the battery voltage is lower.
第6の発明は、バッテリ電力によるエンジン始動時にスロットルバルブの開度をエンジン始動に適した始動目標開度に調整するエンジン始動方法であって、クランキング開始前のバッテリ電圧に応じて上記スロットルバルブを上記始動目標開度とするタイミングを変更するという構成を採用する。 A sixth invention is an engine start method for adjusting the opening degree of a throttle valve to a start target opening degree suitable for engine start at the time of engine start by battery power, and the above throttle valve according to the battery voltage before the start of cranking. The structure which changes the timing which makes the said starting target opening degree is employ | adopted.
本発明によれば、クランキング前のバッテリ電圧に応じて、スロットルバルブを始動目標開度とするタイミングを変更する。このように、本発明においては、従来、固定されていたスロットルバルブを始動目標開度とするタイミングが、クランキング前のバッテリ電圧によって可変とされている。このため、バッテリ電圧に基づいて、気筒における圧縮負けやECUにおけるリセットが生じない範囲で、可能な限り早期にスロットルバルブを始動目標開度にすることができる。したがって、本発明によれば、エンジン始動時にスロットルバルブの開度をエンジン始動に適した始動目標開度に調整するエンジン始動制御装置及びエンジン始動方法において、可能な範囲で早期にエンジン回転数を安定可能としつつ、より確実にエンジンを始動させかつEUCのリセットを抑止することが可能となる。 According to the present invention, according to the battery voltage before cranking, the timing for setting the throttle valve to the start target opening is changed. As described above, in the present invention, the timing at which the throttle valve, which has conventionally been fixed, is set to the start target opening degree is made variable by the battery voltage before cranking. Therefore, based on the battery voltage, it is possible to set the throttle valve to the target start opening as early as possible without causing compression loss in the cylinder or resetting in the ECU. Therefore, according to the present invention, in the engine start control device and the engine start method for adjusting the opening degree of the throttle valve to the start target opening degree suitable for the engine start at the engine start, the engine speed is stabilized early in the possible range. While enabling this, it is possible to more reliably start the engine and prevent the EUC from being reset.
以下、図面を参照して、本発明に係るエンジン始動制御装置及びエンジン始動方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, an embodiment of an engine start control device and an engine start method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member have a recognizable size.
図1は、本実施形態のエンジン始動制御装置としての機能を含むエンジン制御システム1の概略構成を示すブロック図である。エンジン制御システム1は、自動二輪等に搭載されたエンジン20の回転数を制御するためのシステムである。本実施形態におけるエンジン20は、3つの気筒(第1気筒21、第2気筒22及び第3気筒23)を有するレシプロエンジンである。このようなエンジン20は、気筒ごとに、燃料を噴射するインジェクタと、燃料を含む混合気に着火するためのイグニッションコイルとを備えている。なお、以下の説明において、必要に応じて、第1気筒21に設置されたインジェクタ及びイグニッションコイルを第1インジェクタ21a及び第1イグニッションコイル21bと称し、第2気筒22に設置されたインジェクタ及びイグニッションコイルを第2インジェクタ22a及び第2イグニッションコイル22bと称し、第3気筒23に設置されたインジェクタ及びイグニッションコイルを第3インジェクタ23a及び第3イグニッションコイル23bと称する。また、第1インジェクタ21a、第2インジェクタ22a及び第3インジェクタ23aは、例えば各気筒の燃焼室に接続されるポートに配置されており、第1イグニッションコイル21b、第2イグニッションコイル22b及び第3イグニッションコイル23bは各気筒の燃焼室に配置されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an
なお、第1気筒21、第2気筒22及び第3気筒23は、それぞれが気筒内に空気を取り込む吸気行程と、空気を圧縮する圧縮行程と、空気と燃料とを燃焼させる爆発行程と、燃焼ガスを気筒から排気する排気行程とを順に行う。各気筒における同一行程は、異なるクランク角で開始される。例えば、第1気筒21の吸気行程と、第2気筒22の吸気行程と、第3気筒23の吸気行程とは、時系列的に異なるタイミング(すなわち異なるクランク角)で開始される。
The
また、第1インジェクタ21a、第2インジェクタ22a及び第3インジェクタ23aに対しては、燃料ポンプ30が接続されている。燃料ポンプ30は、燃料を昇圧すると共に、第1インジェクタ21a、第2インジェクタ22a及び第3インジェクタ23aに昇圧した燃料を供給する。
A
また、エンジン20に対しては、温度センサ24とクランク角センサ25とが設置されている。温度センサ24は、エンジン20の冷却水の温度を計測し、この計測結果を示す信号を出力する。クランク角センサ25は、エンジン20のクランクシャフトに固定されると共にクランクシャフトと共に回転されるロータの歯の通過を示すパルス信号を出力する。このようなパルス信号のパルス間隔は、エンジン20の回転数を示す。つまり、クランク角センサ25は、エンジン20の回転数を含む信号を出力する。
Further, for the
また、本実施形態において、ロータは、等間隔で周方向に配列された複数歯を有しているが、周方向の1箇所に欠歯領域(歯が設けられていない領域)を有している。この欠歯領域は、クランクシャフトが、第1気筒21が吸気行程の初期段階となるクランク角である場合に、クランク角センサ25の計測範囲に位置するように配置されている。つまり、クランク角センサ25から出力されるパルス信号では、第1気筒21が吸気行程の初期段階となるクランク角となったときに、略等間隔のパルスが欠損することになる。このクランク角センサ25から出力されるパルス信号においてパルスが欠損するクランク角を、本実施形態においては基準角としている。
Further, in the present embodiment, the rotor has a plurality of teeth arranged in the circumferential direction at equal intervals, but has a missing tooth region (a region where no teeth are provided) at one location in the circumferential direction. There is. The non-toothed area is arranged so that the crankshaft is located within the measurement range of the
本実施形態のエンジン制御システム1は、図1に示すように、スロットルバルブ2と、バルブ駆動モータ3と、セルモータ4と、リレー5と、スタータスイッチ6と、イグニッションスイッチ7と、バッテリ8と、エンジン始動制御装置9とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
スロットルバルブ2は、エンジン20の吸気量を調整するためのバルブである。このスロットルバルブ2は、姿勢変更可能な円板状の弁体を備えており、弁体の流れ方向に対する傾斜角度を変更することによって、空気の通過量(すなわちエンジン20の吸気量)を調整する。バルブ駆動モータ3は、例えば3相ブラシレスモータであり、出力軸が不図示の減速機を介してスロットルバルブ2の弁体と結合されている。このバルブ駆動モータ3は、エンジン始動制御装置9の後述するスロットルバルブコントローラ9bから入力される3相駆動信号に応じて回転される。
The
セルモータ4は、バッテリ8から供給される直流電力によって回転動力を生成する直流モータであり、エンジン20のクランクシャフトに接続されている。このセルモータ4は、リレー5及びイグニッションスイッチ7を介してバッテリ8と接続されており、イグニッションスイッチ7がオン状態で、さらにリレー5が通電可能とされた場合に、バッテリ8と電気的に接続される。このようなセルモータ4は、バッテリ8と接続された場合に、バッテリ8から供給される直流電力を回転動力に変換してエンジン20のクランクシャフトに伝達することにより、いわゆるクランキングを行う。
The cell motor 4 is a DC motor that generates rotational power by DC power supplied from the battery 8, and is connected to the crankshaft of the
リレー5は、セルモータ4とイグニッションスイッチ7との間に配置されており、スタータスイッチ6が押下されている間、イグニッションスイッチ7を介してバッテリ8とセルモータ4とを電気的に接続する。スタータスイッチ6は、例えば自動二輪車のハンドル部分に設置されており、乗員により押下されている間、リレー5を通電可能とするスイッチである。イグニッションスイッチ7は、例えば不図示のキーを挿入しかつ回動させることによって接続されるスイッチである。このイグニッションスイッチ7がオン状態となることによって、バッテリ8の電力がエンジン始動制御装置9の後述のECU9a及びスロットルバルブコントローラ9bに供給される。また、イグニッションスイッチ7がオン状態となることによって、リレー5を介してセルモータ4にバッテリ8の電力を供給可能な状態となる。バッテリ8は、イグニッションスイッチ7を介してエンジン始動制御装置9に接続されている。また、バッテリ8は、イグニッションスイッチ7及びリレー5を介してセルモータ4に接続されている。
The relay 5 is disposed between the cell motor 4 and the ignition switch 7 and electrically connects the battery 8 and the cell motor 4 via the ignition switch 7 while the
エンジン始動制御装置9は、ECU(Engine Control Unit)9aと、ECU9aの制御の下にバッテリ電力から3相駆動信号を生成してバルブ駆動モータ3に供給するスロットルバルブコントローラ9bとを備えている。ECU9aは、エンジン20の運転状態を統括的に制御するものであり、演算処理を行うMPU(Micro-processing unit)や各種データやプログラム等を記憶するメモリ等を備えている。また、図1に示すように、ECU9aは、バッテリ8の電圧(バッテリ電圧)を検出するためのバッテリ電圧検出回路9a1を備えている。
The engine
このようなECU9aは、例えば、温度センサ24やクランク角センサ25等からの入力に基づいて、スロットルバルブ2の開度を算出し、算出したスロットルバルブ2の開度を示す制御信号をスロットルバルブコントローラ9bに入力する。また、ECU9aは、温度センサ24やクランク角センサ25等からの入力に基づいて、第1インジェクタ21a 第1イグニッションコイル21b 第2インジェクタ22a 第2イグニッションコイル22b 第3インジェクタ23a 第3イグニッションコイル23bの制御も行う。なお、ECU9aは、エンジン始動制御のみならず、始動後におけるエンジン20の動作の制御も行う。
Such an ECU 9a calculates, for example, the opening degree of the
また、ECU9aは、エンジン20を停止状態から始動する制御(エンジン始動制御)において、スロットルバルブ2の開度を制御する。本実施形態においてECU9aは、エンジン始動制御にて、クランキング開始前のバッテリ電圧に応じてスロットルバルブ2を始動目標開度とするタイミングを設定する。この始動目標開度は、エンジン20の回転数がアイドリングにおける目標回転数に早期に安定するように設定された開度であり、実験やシミュレーションによって予め求められた上でメモリに記憶されている。なお、始動目標開度は、始動前のエンジン20の温度(冷却水の温度)によって変更することが好ましい。このため、本実施形態においては、冷却水の温度と始動目標開度との関係を示すテーブル(目標開度テーブル)がECU9aのメモリに記憶されている。
Further, the ECU 9a controls the opening degree of the
また、ECU9aは、エンジン20がアイドリング可能となるスロットルバルブ2の最小開度(制御ゼロ開度)を記憶している。なお、この制御ゼロ開度は、アイドリングが可能な程度にエンジン20が吸気可能な開度であり、スロットルバルブ2が機械的に全閉となる開度とは異なる。このような制御ゼロ開度は、エンジン20の制御上においてゼロとされる開度であり、実験やシミュレーションによって予め求められた上でメモリに記憶されている。すなわち、制御ゼロ開度をゼロとして、スロットルバルブ2の開度の目標値や検出値が定められる。
Further, the ECU 9a stores the minimum opening (control zero opening) of the
さらに、ECU9aは、スロットルバルブ2を始動目標開度とするタイミングを決定するための第1バッテリ電圧閾値V1と第2バッテリ電圧閾値V2とを記憶している。これらの第1バッテリ電圧閾値V1及び第2バッテリ電圧閾値V2は、実験やシミュレーションによって予め求められた上でメモリに記憶されている。第1バッテリ電圧閾値V1は、バッテリ8の満充電時の電圧値に近く、バッテリ電圧がこれを超えることによってクランキング時にセルモータ4に十分な電力が供給可能であることを示す閾値である。ここで、「セルモータ4に十分な電力が供給可能」とは、低温等が原因でエンジンフリクションが増大しかつクランキング開始時にスロットルバルブ2が始動目標開度である場合であっても、クランクシャフトを回動させるトルクを発生可能な電力がセルモータ4に対して供給されることを意味する。つまり、セルモータ4に第1バッテリ電圧閾値V1を超える電圧が印加されることによって、低温等が原因でエンジンフリクションが増大しかつクランキング開始時にスロットルバルブ2が始動目標開度である場合であっても、クランクシャフトを回動させるトルクをセルモータ4で生成することができる。
Furthermore, the ECU 9a stores a first battery voltage threshold V1 and a second battery voltage threshold V2 for determining the timing of setting the
第2バッテリ電圧閾値V2は、第1バッテリ電圧閾値V1よりも低く、バッテリ電圧がこれを下回ることによってクランキング時にセルモータ4に最小限の電力しか供給できない可能性があることを示す閾値である。ここで、「セルモータ4に最小限の電力しか供給できない」とは、クランキング開始時にスロットルバルブ2が制御ゼロ開度でないとクランクシャフトを回動させるトルクが得られない電力しかセルモータ4に供給できないことを意味する。つまり、セルモータ4に第2バッテリ電圧閾値V2を下回る電圧が印加された場合には、スロットルバルブ2が制御ゼロ開度でないとクランクシャフトを回動させるトルクをセルモータ4が生成できない恐れがある。
The second battery voltage threshold V2 is a threshold which is lower than the first battery voltage threshold V1 and which indicates that the cell motor 4 may be supplied with minimal power at the time of cranking when the battery voltage is lower than the first battery voltage threshold V1. Here, "only minimum power can be supplied to the cell motor 4" means that power can be supplied to the cell motor 4 for which the torque for rotating the crankshaft can not be obtained unless the
本実施形態においては、ECU9aは、クランキング開始前にバッテリ電圧検出回路9a1によってバッテリ電圧を検出して記憶し、この記憶したバッテリ電圧に基づいてスロットルバルブ2を始動目標開度とするタイミングを変更する。例えば、ECU9aは、クランキング開始前に複数回バッテリ電圧を取得し、その平均値が第1バッテリ電圧閾値V1以上である場合には、スロットルバルブ2を始動目標開度とするタイミングをクランキング開始直後とする。また、例えば、ECU9aは、上記平均値が第1バッテリ電圧閾値V1よりも低くかつ第2バッテリ電圧閾値V2以上である場合には、スロットルバルブ2を始動目標開度とするタイミングをクランク角センサ25によって初回欠歯が検知されたタイミングとする。また、例えば、ECU9aは、上記平均値が第2バッテリ電圧閾値V2よりも低い場合には、スロットルバルブ2を始動目標開度とするタイミングを完爆(混合気への着火)後とする。つまり、ECU9aは、バッテリ電圧が低いほど、スロットルバルブ2を始動目標開度とするタイミングを遅らせる。
In the present embodiment, the ECU 9a detects and stores the battery voltage by the battery voltage detection circuit 9a1 before the start of cranking, and changes the timing for setting the
また、ECU9aは、イグニッションスイッチ7がオン状態とされて、バッテリ8から給電されると、まず自らの起動処理を行う。続いて、ECU9aは、起動処理の完了後に、ECU9aに接続されたデバイス(例えば燃料ポンプ30)の準備を行う始動準備処理を行う。また、本実施形態においては、ECU9aは、始動準備処理と並行してバッテリ電圧の検出を行う。このとき、バッテリ電圧の検出は、燃料ポンプ30の起動後であることが好ましい。燃料ポンプ30の駆動は、始動準備処理において最もバッテリ電力を消費する。このため、燃料ポンプ30の起動後にバッテリ電圧を検出することによって、その後のクランキングにおいてセルモータ4が発生できるトルクをより正確に判断することが可能となる。
Also, when the ignition switch 7 is turned on and the battery 8 is supplied with power, the ECU 9a first performs its own startup process. Subsequently, the ECU 9a performs start preparation processing for preparing a device (for example, the fuel pump 30) connected to the ECU 9a after completion of the start processing. Further, in the present embodiment, the ECU 9a detects the battery voltage in parallel with the start preparation process. At this time, it is preferable that the detection of the battery voltage be after the start of the
続いて、図2のタイミグチャート、図3のグラフ及び図4のフローチャートを参照して、本実施形態のエンジン制御システム1によるエンジン始動方法について説明する。なお、図2は、各インジェクタ(第1インジェクタ21a、第2インジェクタ22a及び第3インジェクタ23a)における燃料の噴射タイミングと、各イグニッションコイル(第1イグニッションコイル21b、第2イグニッションコイル22b及び第3イグニッションコイル23b)による点火タイミングと、スロットルバルブ2の開度と、イグニッションスイッチ7のオンオフ状態と、スタータスイッチ6のオンオフ状態とを示すタイミングチャートである。図3は、エンジン始動時におけるバッテリ電圧の時系列的変化を示すグラフである。また、図4は、エンジン始動時のECU9aの処理フローを示すフローチャートである。
Subsequently, an engine start method by the
乗員によってイグニッションスイッチ7がオン状態とされると、バッテリ8とエンジン始動制御装置9とが通電され、ECU9a及びスロットルバルブコントローラ9bにバッテリ8より給電される。ECU9aは、バッテリ8より給電されることで起動されると、図4に示すように、エンジン20が停止中であるか否かの判断を行う(ステップS1)。ここでは、ECU9aは、クランク角センサ25から入力される信号に基づいて、エンジン20が停止中であるか否かの判断を行う。
When the ignition switch 7 is turned on by the occupant, the battery 8 and the engine
そして、ECU9aは、エンジン20が停止中ではあると判定した場合には、自らに接続されたデバイスの準備を行う始動準備処理を行う。本実施形態において、ECU9aは、始動準備処理にて、スロットルバルブ2の開度を制御ゼロ開度に調整する処理(ステップS2)と、燃料ポンプ30の起動確認を行う処理(ステップS3)と、バッテリ電圧の取得処理(ステップS4)と、バッテリ電圧平均値の算出処理(ステップS5)を行う。なお、ステップS2とステップS3との順序は逆であっても良い。
Then, when the ECU 9a determines that the
なお、ステップS2では、ECU9aは、スロットルバルブ2の開度を制御ゼロ開度にすることを示す制御信号を出力する。このようにECU9aから出力された制御ゼロ開度とすることを示す制御信号は、スロットルバルブコントローラ9bに入力される。スロットルバルブコントローラ9bは、スロットルバルブ2の開度を制御ゼロ開度とするための駆動信号をバッテリ8の電力から生成し、バルブ駆動モータ3に供給する。この結果、図2に示すように、スロットルバルブ2の開度が制御ゼロ開度TH0となる。
In step S2, the ECU 9a outputs a control signal indicating that the opening degree of the
ステップS3では、ECU9aは、例えば燃料ポンプ30への給電状態を監視し、正常に燃料ポンプ30への給電が行われているか否かによって燃料ポンプ30が正常に起動されたか否かを判断し、燃料ポンプ30が起動されるまで待機する。ECU9aは、ステップS3において、燃料ポンプ30が起動されたと判断した場合には、バッテリ電圧検出回路9a1によってバッテリ電圧を検出して取得する(ステップS4)。つまり、本実施形態においては、ECU9aは、燃料ポンプ30が起動してからバッテリ電圧を取得する。燃料ポンプ30の起動に電力が必要となるため、バッテリ電圧は、図3に示すように、始動準備処理中の燃料ポンプ30の起動後に低下する。本実施形態においては、ECU9aは、燃料ポンプ30が起動してバッテリ電圧が降下してからバッテリ電圧を取得する。
In step S3, the ECU 9a monitors, for example, the state of power supply to the
また、ステップS3において、ECU9aは、タイミングを変更して複数回バッテリ電圧を取得する。そして、ECU9aは、複数のバッテリ電圧の平均値(バッテリ電圧平均値VB)の算出を行う(ステップS5)。続いて、ECU9aは、スタータスイッチ6がオン状態とされるまで待機する(ステップS6)。なお、スタータスイッチ6がオン状態とされるまで、ECU9aがバッテリ電圧平均値VBの更新を続けるようにしても良い。
In addition, in step S3, the ECU 9a changes the timing and acquires the battery voltage a plurality of times. Then, the ECU 9a calculates an average value of the plurality of battery voltages (battery voltage average value VB) (step S5). Subsequently, the ECU 9a stands by until the
続いて、乗員によってスタータスイッチ6がオン状態とされると、バッテリ8からセルモータ4に電力が供給され、セルモータ4によってエンジン20のクランクシャフトが回転されるクランキングが開始される。クランキングが開始され、セルモータ4によってエンジン20のクランクシャフトが回転されると、クランク角センサ25からパルス信号がECU9aに入力される。ECU9aは、ステップS6において、スタータスイッチ6がオン状態とされたと判断すると、クランク角センサ25から入力されるパルス信号により、クランキング中であるか否かの判断を行う(ステップS7)。
Subsequently, when the
なお、ステップS1においてエンジン20が停止中でないと判断された場合、及び、ステップS7においてクランキング中でないと判断された場合には、ECU9aは、エンジン20の始動制御を終了する。
When it is determined in step S1 that the
ECU9aは、ステップS7においてクランキング中であると判断した場合には、バッテリ電圧平均値VBが第1バッテリ電圧閾値V1以上であるか否かを判断する(ステップS8)。ECU9aは、バッテリ電圧平均値VBが第1バッテリ電圧閾値V1以上であると判断すると、スロットルバルブ2の始動目標開度を設定する(ステップS9)。ここでは、ECU9aは、エンジン20の冷却水温度と始動目標開度との関係を規定した目標開度テーブルと、温度センサ24から入力される計測結果とに基づいて、始動目標開度を設定する。そして、始動目標開度が設定されると、ECU9aは、スロットルバルブ2の開度を始動目標開度にすることを示す制御信号を出力する(ステップS10)。このようにECU9aから出力された始動目標開度とすることを示す制御信号は、スロットルバルブコントローラ9bに入力される。スロットルバルブコントローラ9bは、スロットルバルブ2の開度を始動目標開度とするための駆動信号をバッテリ8の電力から生成し、バルブ駆動モータ3に供給する。この結果、スロットルバルブ2の開度が始動目標開度THMとなる。つまり、本実施形態においてECU9aは、図2のスロットルバルブ開度(a)に示すように、バッテリ電圧平均値VBが第1バッテリ電圧閾値V1以上である場合には、クランキングを開始した直後に、スロットルバルブ2の開度を始動目標開度THMとする。
If it is determined in step S7 that cranking is in progress, the ECU 9a determines whether the battery voltage average value VB is greater than or equal to the first battery voltage threshold V1 (step S8). If the ECU 9a determines that the battery voltage average value VB is greater than or equal to the first battery voltage threshold V1, the ECU 9a sets a start target opening degree of the throttle valve 2 (step S9). Here, the ECU 9a sets the start target opening based on the target opening degree table that defines the relationship between the coolant temperature of the
ECU9aは、ステップS8においてバッテリ電圧平均値VBが第1バッテリ電圧閾値V1より低いと判断した場合には、バッテリ電圧平均値VBが第2バッテリ電圧閾値V2以上であるか否かを判断する(ステップS11)。ECU9aは、バッテリ電圧平均値VBが第2バッテリ電圧閾値V2以上であると判断すると、クランク角センサ25によって初回欠歯が検出されるまで待機する(ステップS12)。ECU9aは、クランク角センサ25から入力されるパルス信号にパルスの欠損がありかつこれがステップS7以降初回であった場合に、初回欠歯が検出されたと判断する。そして、ECU9aは、初回欠歯が検出されたと判断すると、ステップS9に移行する。つまり、本実施形態においてECU9aは、図2のスロットルバルブ開度(b)に示すように、バッテリ電圧平均値VBが第1バッテリ電圧閾値V1より低く第2バッテリ電圧閾値V2以上である場合には、クランキングを開始して初回欠歯が検出されるまで、スロットルバルブ2の開度を始動目標開度THMとするのを待つ。
If the ECU 9a determines that the battery voltage average value VB is lower than the first battery voltage threshold V1 in step S8, the ECU 9a determines whether the battery voltage average value VB is equal to or higher than the second battery voltage threshold V2 (step S11). If the ECU 9a determines that the battery voltage average value VB is equal to or greater than the second battery voltage threshold V2, the ECU 9a stands by until the first missing tooth is detected by the crank angle sensor 25 (step S12). The ECU 9a determines that the first missing tooth is detected when there is a pulse defect in the pulse signal input from the
ECU9aは、ステップS10が完了すると、クランク角センサ25によって2回目の欠歯が検出されるまで待機する(ステップS13)。クランク角センサ25から入力されるパルス信号にパルスの欠損がありかつこれがステップS7以降の2回目であった場合に、2回目の欠歯が検出されたと判断する。そして、ECU9aは、2回目の欠歯が検出されたと判断すると、各気筒の行程を確定する(ステップS14)。ECU9aは、例えば不図示の吸気圧センサからの入力に基づいて、各気筒の行程を確定する。そして、2回目欠歯の検出以降は、ECU9aは、エンジン回転数やアクセル開度等に基づいて、所定のタイミングで繰り返し、インジェクタから燃料を噴射及びイグニッションコイルへの給電を行う。また、エンジン20は、いずれかの気筒において完爆(混合気への着火)した後は、上述のインジェクタから燃料を噴射及びイグニッションコイルへの給電により、連続的に動作を継続する。
When step S10 is completed, the ECU 9a stands by until the second missing tooth is detected by the crank angle sensor 25 (step S13). If there is a missing pulse in the pulse signal input from the
また、ECU9aは、ステップS11においてバッテリ電圧平均値VBが第2バッテリ電圧閾値V2より低いと判断した場合には、クランク角センサ25によって2回目欠歯が検出されるまで待機する(ステップS15)。さらに、ECU9aは、いずれかの気筒にて混合気に着火された状態である完爆となるまで待機する(ステップS16)。ここでは、ECU9aは、クランク角センサ25から入力されるパルス信号のパルス間隔に基づいて完爆したか否かを判断する。
If the ECU 9a determines in step S11 that the battery voltage average value VB is lower than the second battery voltage threshold V2, the ECU 9a stands by until the second missing tooth is detected by the crank angle sensor 25 (step S15). Furthermore, the ECU 9a stands by until complete explosion, which is a state in which the air-fuel mixture is ignited by any of the cylinders (step S16). Here, the ECU 9a determines based on the pulse interval of the pulse signal input from the
ECU9aは、ステップS16で完爆したと判断した場合には、各気筒の行程を確定し(ステップS17)、その後、スロットルバルブ2の始動目標開度THMを設定し(ステップS18)、スロットルバルブ2の開度を始動目標開度THMにすることを示す制御信号を出力する(ステップS19)。なお、ステップS17は上述のステップS14と同一の処理であり、ステップS18は上述のステップS9と同一の処理であり、ステップS19は上述のステップS10と同一の処理である。つまり、本実施形態においてECU9aは、図2のスロットルバルブ開度(c)に示すように、バッテリ電圧平均値VBが第2バッテリ電圧閾値V2より低い場合には、いずれかの気筒で完爆するまで、スロットルバルブ2の開度を始動目標開度THMとするのを待つ。
If the ECU 9a determines in step S16 that complete explosion has occurred, it determines the stroke of each cylinder (step S17), and then sets the start target opening THM of the throttle valve 2 (step S18). A control signal indicating that the opening degree of the vehicle is set to the start target opening degree THM is output (step S19). Step S17 is the same process as step S14 described above, step S18 is the same process as step S9 described above, and step S19 is the same process as step S10 described above. That is, in the present embodiment, as shown by the throttle valve opening degree (c) in FIG. 2, the ECU 9a completely detonates in any cylinder when the battery voltage average value VB is lower than the second battery voltage threshold V2. It is waited until the opening degree of the
なお、エンジン20の設計の際、気筒数が多いほど、全てのクランク角(360°)においていずれかの気筒を吸気行程としやすいため、スロットルバルブ2を始動目標開度とすることによって、素早く多くの空気をいずれかの気筒に供給することができる。この場合、クランキング開始直後の圧縮負けが生じる可能性のある期間を経過して直ぐに、多くの空気を気筒に供給することができ、より早期にエンジン回転数を安定させることが可能となる。
It should be noted that, when designing the
以上のような本実施形態のエンジン始動制御装置9を備えるエンジン制御システム1によれば、クランキング前のバッテリ電圧に応じて、スロットルバルブ2を始動目標開度THMとするタイミングを変更する。このように、本実施形態のエンジン始動制御装置9を備えるエンジン制御システム1においては、従来、固定されていたスロットルバルブ2を始動目標開度THMとするタイミングが、クランキング前のバッテリ電圧によって可変とされている。このため、バッテリ電圧に基づいて、気筒における圧縮負けやECUにおけるリセットが生じない範囲で、可能な限り早期にスロットルバルブ2を始動目標開度THMにすることができる。したがって、本実施形態のエンジン始動制御装置9を備えるエンジン制御システム1によれば、可能な範囲で早期にエンジン回転数を安定可能としつつ、より確実にエンジンを始動させかつEUCのリセットを抑止することが可能となる。
According to the
また、本実施形態のエンジン始動制御装置9を備えるエンジン制御システム1においては、クランキング開始前に、接続されたデバイスの準備を行う始動準備処理を行い、始動準備処理中のバッテリ電圧に応じてスロットルバルブ2を始動目標開度THMとするタイミングを変更している。このため、始動準備処理中のバッテリ電圧の変動を考慮して、スロットルバルブ2を始動目標開度THMとするタイミングを変更することが可能となる。
Further, in the
また、本実施形態のエンジン始動制御装置9を備えるエンジン制御システム1においては、始動準備処理中に、燃料ポンプ30の起動確認を行い、燃料ポンプ30の起動後におけるバッテリ電圧に応じてスロットルバルブ2を始動目標開度THMとするタイミングを変更している。このため、始動準備処理において最もバッテリ電力を消費する燃料ポンプ30の起動後にバッテリ電圧を検出することによって、その後のクランキングにおいてセルモータ4が発生できるトルクをより正確に判断することが可能となる。
Further, in the
また、本実施形態のエンジン始動制御装置9を備えるエンジン制御システム1においては、バッテリ電圧を複数のタイミングで取得し、複数のバッテリ電圧の平均値(バッテリ電圧平均値VB)に基づいて、スロットルバルブ2を始動目標開度THMとするタイミングを変更している。このため、バッテリ電圧の局所的な変動による影響を排除して、より正確にセルモータ4が発生できるトルクを判断することが可能となる。
Further, in the
また、本実施形態のエンジン始動制御装置9を備えるエンジン制御システム1においては、バッテリ電圧が低いほど、スロットルバルブ2を始動目標開度THMとするタイミングを遅くする。エンジン始動時にセルモータ4が発生する必要があるトルクは、エンジン回転数の上昇に伴って減少する。このため、バッテリ電圧が低いほどスロットルバルブ2を始動目標開度THMとするタイミングを遅くすることによって、より確実に気筒における圧縮負けを防止することができる。
Further, in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments. The shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiment are merely examples, and various changes can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、バッテリ電圧平均値VBが第1バッテリ電圧閾値V1以上であるには、クランキングを開始した直後に、スロットルバルブ2の開度を始動目標開度THMとする構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、バッテリ電圧平均値VBが第1バッテリ電圧閾値V1以上であるには、クランキング開始前にスロットルバルブ2の開度を始動目標開度THMとする構成を採用することも可能である。
For example, in the above embodiment, in order to set the battery voltage average value VB to be equal to or greater than the first battery voltage threshold V1, the opening degree of the
また、上記実施形態においては、エンジン20が3つの気筒(第1気筒21、第2気筒22及び第3気筒23)を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、単気筒や3気筒以外の複数気筒のエンジンを始動するために適用することも可能である。
Moreover, in the said embodiment, the
1……エンジン制御システム、2……スロットルバルブ、3……バルブ駆動モータ、4……セルモータ、5……リレー、6……スタータスイッチ、7……イグニッションスイッチ、8……バッテリ、9……エンジン始動制御装置、9a……ECU、9b……スロットルバルブコントローラ、……20……エンジン、21……第1気筒、22……第2気筒、23……第3気筒、24……温度センサ、25……クランク角センサ、30……燃料ポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
クランキング開始前のバッテリ電圧に応じて前記スロットルバルブを前記始動目標開度とするタイミングを変更することを特徴とするエンジン始動制御装置。 An engine start control device that adjusts an opening degree of a throttle valve to a start target opening degree suitable for engine start at the time of engine start by battery power,
An engine start control device, comprising: changing a timing of setting the throttle valve to the start target opening according to a battery voltage before the start of cranking.
前記始動準備処理中の前記バッテリ電圧に応じて前記スロットルバルブを前記始動目標開度とするタイミングを変更することを特徴とする請求項1記載のエンジン始動制御装置。 Before start of the cranking, start preparation processing for preparing connected devices;
The engine start control device according to claim 1, wherein the timing for setting the throttle valve to the start target opening degree is changed according to the battery voltage in the start preparation process.
クランキング開始前のバッテリ電圧に応じて前記スロットルバルブを前記始動目標開度とするタイミングを変更することを特徴とするエンジン始動方法。 An engine start method for adjusting an opening degree of a throttle valve to a start target opening degree suitable for engine start at the time of engine start by battery power,
An engine start method, comprising: changing a timing at which the throttle valve is set to the start target opening according to a battery voltage before the start of cranking.
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