JP4040569B2 - Engine automatic start / stop control device - Google Patents

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Description

本発明は、車両のエンジンを所定の条件下で自動停止させたり、自動再始動させたりするエンジン自動始動停止制御装置に関する。   The present invention relates to an engine automatic start / stop control device that automatically stops or automatically restarts an engine of a vehicle under a predetermined condition.

近年、排気ガスの低減や、燃料消費量の低減を目的として、停車時にエンジンを自動停止、つまりアイドルストップさせる車両が開発されている(例えば、特許文献1参照)。この種の車両においては、例えば、自動停止中に運転者がアクセルを操作したときに、エンジンを自動再始動させる。具体的には、スタータでクランク軸を回転させ、エンジンに混合気に吸入させた後に、点火プラグで混合気に着火する。
特開平11−257123号公報
In recent years, for the purpose of reducing exhaust gas and reducing fuel consumption, vehicles have been developed that automatically stop the engine when the vehicle is stopped, that is, idle stop (see, for example, Patent Document 1). In this type of vehicle, for example, when the driver operates the accelerator during automatic stop, the engine is automatically restarted. Specifically, the crankshaft is rotated by a starter, and the air-fuel mixture is drawn into the engine, and then the air-fuel mixture is ignited by a spark plug.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-257123

しかしながら、エンジンを自動再始動する際に、運転者がアクセル操作をしてから、混合気が着火されて、エンジンが再始動するまでに要する時間が長いと、運転者に違和感を与えることがある。このため、自動再始動時に、エンジンを速やかに再始動することが望まれている。
この発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、エンジンの再始動性を向上させることを目的にする。
However, when the engine is automatically restarted, the driver may feel uncomfortable if the air-fuel mixture is ignited and the time required to restart the engine is long after the driver performs an accelerator operation. . For this reason, it is desired to restart the engine promptly at the time of automatic restart.
This invention is made in view of such a subject, and aims at improving the restartability of an engine.

上記の課題を解決する本発明の請求項1に係る発明は、車両の運転状態に応じて、単気筒エンジン(例えば、実施形態のエンジンE)を自動停止及び自動再始動させるエンジン自動始動停止制御装置において、前記エンジンを自動で再始動させるにあたり、前記エンジンの点火プラグ(例えば、実施形態の点火プラグ14)に接続された点火コイル(例えば、実施形態の点火コイル15)に通電を開始した後に、前記エンジンの始動装置(例えば、実施形態のスタータ26)を稼動させる自動再始動制御手段(例えば、実施形態のECU16、ステップS3,S4)を有することを特徴とするエンジン自動始動停止制御装置とした。
このエンジン自動始動停止制御装置によれば、エンジンの自動停止中に、所定の自動再始動の条件が成立したときに、始動装置を稼動させる前に点火コイルへの通電が開始される。これにより、混合気に点火する点火タイミングに到達するまでに、点火プラグから火花放電させるのに必要な電流を点火コイルに通電させることができる。したがって、自動再始動時の最初の圧縮行程で、確実に混合気に着火することができる。
The invention according to claim 1 of the present invention for solving the above-described problems is an engine automatic start / stop control for automatically stopping and automatically restarting a single-cylinder engine (for example, the engine E of the embodiment) according to the driving state of the vehicle. In the apparatus, when the engine is automatically restarted, after energization of the ignition coil (for example, the ignition coil 15 of the embodiment) connected to the ignition plug (for example, the ignition plug 14 of the embodiment) of the engine is started. An automatic engine start / stop control device comprising automatic restart control means (for example, ECU 16 of the embodiment, steps S3 and S4) for operating the engine start device (for example, the starter 26 of the embodiment), did.
According to this engine automatic start / stop control device, energization to the ignition coil is started before the starter is operated when a predetermined automatic restart condition is satisfied during automatic engine stop. As a result, the current necessary for spark discharge from the spark plug can be supplied to the ignition coil until the ignition timing for igniting the air-fuel mixture is reached. Therefore, the air-fuel mixture can be reliably ignited in the first compression stroke at the time of automatic restart.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載のエンジン自動始動停止制御装置において、前記エンジンの自動停止時に、前記エンジン内に設けられたクランク軸(例えば、実施形態のクランク軸10)を圧縮行程に相当する回転位置で停止させる停止位置制御手段(例えば、実施形態のエア制御弁9、ECU16)を有することを特徴とする。
このエンジン自動始動停止制御装置によれば、停止位置制御手段によって圧縮行程に相当する回転位置でクランク軸が停止するので、エンジンが自動再始動してから、点火タイミングに達するまでの時間が短くすることができる。このような場合であっても、前述のように、自動再始動制御手段が、点火タイミングに到達するまでに、点火プラグによる火花放電を可能にするだけの電流を点火コイルに通電させる。
According to a second aspect of the present invention, in the engine automatic start / stop control device according to the first aspect, when the engine is automatically stopped, a crankshaft (for example, the crankshaft 10 of the embodiment) provided in the engine is compressed. It has stop position control means (for example, air control valve 9 of embodiment, ECU16) which stops at the rotation position equivalent to a stroke, It is characterized by the above-mentioned.
According to this engine automatic start / stop control device, the crankshaft is stopped at the rotational position corresponding to the compression stroke by the stop position control means, so that the time until the ignition timing is reached after the engine is automatically restarted is shortened. be able to. Even in such a case, as described above, the automatic restart control means energizes the ignition coil with a current that enables spark discharge by the spark plug until the ignition timing is reached.

請求項3に係る発明は、車両の運転状態に応じて、単気筒エンジンを自動停止及び自動再始動させるエンジン自動始動停止制御装置において、前記エンジンの自動停止時のクランク軸の回転位置に関する情報を記憶する記憶手段(例えば、実施形態の外部メモリ30)と、前記エンジンを自動で再始動させるにあたり、自動停止時の前記クランク軸の回転位置から、点火タイミングに相当する回転位置まで前記クランク軸が回転するのに要する時間を算出する算出手段(例えば、実施形態のECU16、ステップS14)と、算出手段で算出した前記時間が点火コイルに電流を通電させるのに必要な時間よりも短いときに、前記エンジンの点火プラグに接続された点火コイルに通電を開始した後に、前記エンジンの始動装置を稼動させる自動再始動制御手段とを有することを特徴とするエンジン自動始動停止制御装置とした。
このエンジン自動始動停止制御装置では、エンジンの自動停止時にクランク軸の回転位置を記憶しておき、これに基づいて点火タイミングまで時間を算出し、点火コイルに通電を開始するタイミングと、スタータを稼動させるタイミングとを制御する。ここで、クランク軸の回転位置に関する情報は、クランク軸の回転位置そのものでも良いし、クランク軸の回転位置から推定されるエンジンの行程(例えば、吸気行程など)でも良い。なお、エンジンの自動再始動から点火タイミングまでの時間に余裕がある場合には、始動装置を先に稼動させても良いし、始動装置の稼動と点火コイルへの通電とを同時に行っても良い。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an automatic engine start / stop control device for automatically stopping and restarting a single cylinder engine in accordance with a driving state of a vehicle, and information relating to a rotational position of a crankshaft when the engine is automatically stopped. When the storage means (for example, the external memory 30 of the embodiment) and the engine are automatically restarted, the crankshaft is rotated from the rotational position of the crankshaft at the time of automatic stop to the rotational position corresponding to the ignition timing. When calculating means (for example, ECU 16 of the embodiment, step S14) for calculating the time required for rotation, and the time calculated by the calculating means is shorter than the time required for energizing the ignition coil, Automatic operation of starting the engine starting device after energizing the ignition coil connected to the ignition plug of the engine Having a starting control means and the engine automatic start stop control apparatus according to claim.
In this engine automatic start / stop control device, the rotational position of the crankshaft is stored when the engine is automatically stopped, the time is calculated up to the ignition timing based on this, the timing to start energizing the ignition coil, and the starter is operated. Control the timing. Here, the information related to the rotational position of the crankshaft may be the rotational position of the crankshaft itself or the engine stroke (for example, the intake stroke) estimated from the rotational position of the crankshaft. In addition, when there is a margin in the time from the automatic engine restart to the ignition timing, the starter may be operated first, or the starter may be operated and the ignition coil may be energized at the same time. .

請求項1に記載した発明によれば、自動再始動制御手段がエンジンの自動再始動時に、点火コイルに必要な電流を通電させた後に、始動装置を稼動させるので、一回目の圧縮行程で確実に点火を行うことができる。したがって、エンジンの再始動性が向上する。また、点火コイルに必要な電流を通電させる時間を常に確保できるので、トランジスタ点火が可能になり、点火装置の構成部品数の削減や、低価格化を実現できる。
請求項2に記載した発明によれば、請求項1の効果に加えて、自動停止時に、圧縮行程に相当する回転位置で、クランク軸が停止するので、自動再始動時にエンジンがかかりやすくなる。
請求項3に記載した発明によれば、自動停止時のクランク軸の回転位置を記憶しておき、点火コイルに必要な電流を通電させる時間が不足する場合には、点火コイルに通電した後に、始動装置を稼動するようにしたので、一回目の圧縮行程で確実に点火を行うことができる。したがって、エンジンの再始動性が向上する。また、点火コイルに必要な電流を通電させる時間を常に確保できるので、トランジスタ点火が可能になり、点火装置の構成部品数の削減や、低価格化を実現できる。
According to the first aspect of the present invention, the automatic restart control means operates the starter after energizing the ignition coil with the necessary current when the engine is automatically restarted. Can be ignited. Therefore, the restartability of the engine is improved. In addition, since it is possible to always ensure the time for supplying the necessary current to the ignition coil, transistor ignition is possible, and the number of components of the ignition device can be reduced and the price can be reduced.
According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect, the crankshaft is stopped at the rotational position corresponding to the compression stroke at the time of automatic stop, so that the engine is easily started at the time of automatic restart.
According to the invention described in claim 3, the rotational position of the crankshaft at the time of automatic stop is stored, and when the time for energizing the current necessary for the ignition coil is insufficient, Since the starter is operated, ignition can be reliably performed in the first compression stroke. Therefore, the restartability of the engine is improved. In addition, since it is possible to always ensure the time for supplying the necessary current to the ignition coil, transistor ignition is possible, and the number of components of the ignition device can be reduced and the price can be reduced.

発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に第1の実施の形態におけるエンジン自動始動停止制御装置の概略構成を示す。
この実施の形態におけるエンジン自動始動停止制御装置は、自動二輪車の単気筒型のエンジンEの自動停止、及び自動再始動を制御する。
エンジンEの吸気ポート1には、吸気通路2が接続されている。この吸気通路2は、上流側にエアクリーナ3を備えている。エアクリーナ3の後段には、スロットル弁4と、吸気圧センサ5と、燃料噴射用のインジェクタ6とが順番に設けられている。このスロットル弁4には、その開度を検出するスロットル角センサ7が取り付けられている。また、吸気通路2には、スロットル弁4の上流から下流をバイパスするバイパス通路8が設けられている。バイパス通路8には、ソレノイド式のエア制御弁9が設けられており、バイパス通路8を通流する空気量を制御できるようになっている。
The best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an engine automatic start / stop control apparatus according to the first embodiment.
The engine automatic start / stop control device in this embodiment controls automatic stop and automatic restart of a single-cylinder engine E of a motorcycle.
An intake passage 2 is connected to the intake port 1 of the engine E. The intake passage 2 includes an air cleaner 3 on the upstream side. A throttle valve 4, an intake pressure sensor 5, and an injector 6 for fuel injection are sequentially provided at the subsequent stage of the air cleaner 3. A throttle angle sensor 7 for detecting the opening degree is attached to the throttle valve 4. The intake passage 2 is provided with a bypass passage 8 that bypasses the throttle valve 4 from upstream to downstream. The bypass passage 8 is provided with a solenoid-type air control valve 9 so that the amount of air flowing through the bypass passage 8 can be controlled.

また、エンジンEには、クランク軸10の回転位置(以下、クランク位置とする)を検出するクランク角センサ11が取り付けられている。クランク角センサ11は、クランク軸10と一体に回転するパルサーロータ12の歯が通過する度にパルス信号を出力する電磁ピックアップである。なお、この実施の形態におけるパルサーロータ12は、外周を18等分した位置に、順番に15個の歯を設け、残りの3個分の歯は欠落させた構成を有している。この欠落部分は、クランク位置の基準として用いられる。
さらに、エンジンEの燃焼室13には、混合気に点火する点火プラグ14が装着されている。この点火プラグ14には、点火コイル(点火装置)15が接続されている。
The engine E is attached with a crank angle sensor 11 that detects a rotational position of the crankshaft 10 (hereinafter referred to as a crank position). The crank angle sensor 11 is an electromagnetic pickup that outputs a pulse signal each time the teeth of the pulsar rotor 12 that rotates integrally with the crankshaft 10 pass. In addition, the pulsar rotor 12 in this embodiment has a configuration in which 15 teeth are provided in order at positions where the outer periphery is equally divided, and the remaining 3 teeth are omitted. This missing portion is used as a reference for the crank position.
Further, a spark plug 14 for igniting the air-fuel mixture is attached to the combustion chamber 13 of the engine E. An ignition coil (ignition device) 15 is connected to the ignition plug 14.

このエンジンEの制御を主に司るECU(電子制御ユニット)16は、CPU(中央演算ユニット)や、メモリなどから構成されている。図2に示すように、このECU16の入力側には、クランク角センサ11、スロットル開度センサ7、吸気圧センサ5、電源電圧計21、ブレーキスイッチ(ブレーキSW)22、及びサイドスタンドスイッチ(サイドスタンドSW)24が接続されている。また、ECU16の出力側には、インジェクタ6、点火コイル15、エア制御弁9、及びスタータリレー25が接続されている。さらに、ECU16には、外部メモリ30が接続されており、所定の情報を記憶しておくことができる。外部メモリ30には、例えば、点火コイル15への通電に要する時間のデータなどが記憶されている。なお、ECU16は、後述するように、点火コイル15への通電タイミングとスタータ26の稼動タイミングとを制御する自動再始動制御手段として機能する。また、エア制御弁9と協働してクランク軸10を所定の回転位置で自動停止させる自動停止制御手段として機能する。   An ECU (electronic control unit) 16 that mainly controls the engine E includes a CPU (central processing unit), a memory, and the like. As shown in FIG. 2, on the input side of the ECU 16, there are a crank angle sensor 11, a throttle opening sensor 7, an intake pressure sensor 5, a power source voltmeter 21, a brake switch (brake SW) 22, and a side stand switch (side stand SW). ) 24 is connected. Further, an injector 6, an ignition coil 15, an air control valve 9, and a starter relay 25 are connected to the output side of the ECU 16. Further, the ECU 16 is connected to an external memory 30 and can store predetermined information. The external memory 30 stores, for example, data on the time required for energizing the ignition coil 15. As will be described later, the ECU 16 functions as an automatic restart control means for controlling the energization timing to the ignition coil 15 and the operation timing of the starter 26. Further, in cooperation with the air control valve 9, it functions as an automatic stop control means for automatically stopping the crankshaft 10 at a predetermined rotational position.

次に、このエンジンEにおける動作の一例を、図3のタイミングチャートで説明する。なお、図3は、連続して稼動しているエンジンにおいて、その行程と、クランク角センサ11の出力及びこれに基づいて設定されるステージと、点火コイルへの通電とを時間の経過に沿って図示したものである。
図3に示すように、このエンジンEは、吸気行程と、圧縮行程と、膨張行程と、排気行程とを順番に繰り返す4サイクルエンジンである。そして、クランク軸10の回転に伴ってクランク角センサ11から出力されるパルス信号は、クランク軸10が20°回転するごとに出力される。なお、圧縮行程と、排気行程とに、パルスが発生しない領域が存在するが、これは前述のパルサーロータ12の歯を欠落させた部分に相当する。
Next, an example of the operation of the engine E will be described with reference to the timing chart of FIG. Note that FIG. 3 shows that the stroke, the output of the crank angle sensor 11 and the stage set based on the stroke, and the energization of the ignition coil in the engine operating continuously over time. It is illustrated.
As shown in FIG. 3, the engine E is a four-cycle engine that sequentially repeats an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke. The pulse signal output from the crank angle sensor 11 with the rotation of the crankshaft 10 is output every time the crankshaft 10 rotates 20 °. Note that there is a region where no pulse is generated in the compression stroke and the exhaust stroke, and this corresponds to a portion where the teeth of the pulsar rotor 12 are missing.

このようなパルス信号は、ECU16に入力される。ECU16は、取得したパルス信号から、パルサーロータ12の歯が欠落している部分を基準として歯数をカウントする。図3に示すように、カウント値(以下、ステージと称する)は、0〜35までで、14から16と、32〜34とが歯が欠落している部分に相当する。さらに、圧縮行程でステージが、33から1までの間は、ECU16が点火コイル15の1次側に通電を開始(ON)し、これにより、点火に必要な電流が点火コイル15に通線されるようになる。そして、この電流は、カウント値が1になったら遮断(OFF)され、このときに点火コイル15に2次側に発生する高電圧により、点火プラグ14が火花放電し、燃焼室13内の混合気が点火される。点火コイル15の通電がOFFになるときが点火タイミングである。また、点火コイル15への通電がONになってから、OFFにまるまでの時間(ドエル時間)は、通常、数ミリ秒から数十ミリ秒であり、エンジンEの回転数によって異なる。なお、圧縮行程と排気行程との区別は、クランク角センサ11の出力の他に、不図示のカムシャフトの回転や、吸気圧の変動をモニタすることにより判断している。   Such a pulse signal is input to the ECU 16. The ECU 16 counts the number of teeth from the acquired pulse signal with reference to a portion where the teeth of the pulsar rotor 12 are missing. As shown in FIG. 3, the count value (hereinafter referred to as a stage) ranges from 0 to 35, and 14 to 16 and 32 to 34 correspond to portions where teeth are missing. Further, while the stage is in the compression stroke from 33 to 1, the ECU 16 starts energizing the primary side of the ignition coil 15 (ON), whereby the current necessary for ignition is connected to the ignition coil 15. Become so. This current is cut off (OFF) when the count value reaches 1, and the spark plug 14 is sparked by the high voltage generated on the secondary side of the ignition coil 15 at this time, and the mixing in the combustion chamber 13 is performed. Qi is ignited. The ignition timing is when the energization of the ignition coil 15 is turned off. Further, the time (dwell time) from when the energization to the ignition coil 15 is turned on to when it is turned off is usually several milliseconds to several tens of milliseconds, and varies depending on the rotational speed of the engine E. The distinction between the compression stroke and the exhaust stroke is determined by monitoring the rotation of the camshaft (not shown) and the fluctuation of the intake pressure in addition to the output of the crank angle sensor 11.

さらに、このエンジンEを自動停止、又は自動再始動させる処理について説明する。
自動停止の開始条件は、車両が停止し、エンジンEがアイドル状態になるような条件である。このような開始条件は、車両ごとに予め定められており、例えば、以下に列記する各条件の論理積になる。すなわち、スロットル角センサ11で検出するエンジン回転数が1200rpm程度であること、スロットル開度が全閉であること、吸気圧がアイドル吸気圧であること、電源電圧計の電圧値がエンジンEの稼動中を示す電圧であること、ブレーキスイッチ22がON(ブレーキが握られている状態)であること、サイドスタンドスイッチ24がON(サイドスタンドが上がっている状態)であること、である。
Further, a process for automatically stopping or automatically restarting the engine E will be described.
The automatic stop start condition is a condition in which the vehicle stops and the engine E enters an idle state. Such a start condition is predetermined for each vehicle and is, for example, a logical product of the conditions listed below. That is, the engine speed detected by the throttle angle sensor 11 is about 1200 rpm, the throttle opening is fully closed, the intake pressure is idle intake pressure, and the voltage value of the power supply voltmeter is the operation of the engine E. It is a voltage indicating the inside, the brake switch 22 is ON (a state where the brake is held), and the side stand switch 24 is ON (a state where the side stand is raised).

自動停止の開始条件が満たされると、ECU16は、例えば、点火回路15への通電を停止して点火を休止し、燃料噴射を停止する。そして、慣性で回転するクランク軸10が、吸気行程に相当する回転位置に入ったら、吸気通路2のバイパス通路8のエア制御弁9を開かせて、空気を多く含む混合気を燃焼室13に吸入させる。燃焼室13に燃料と共に吸入された空気は、ピストン17の上昇を停止させるように働き、その結果としてエンジンEが圧縮行程の途中で停止する。   When the automatic stop start condition is satisfied, for example, the ECU 16 stops energization to the ignition circuit 15 to stop ignition and stop fuel injection. When the crankshaft 10 that rotates by inertia enters the rotational position corresponding to the intake stroke, the air control valve 9 of the bypass passage 8 of the intake passage 2 is opened, and the air-fuel mixture is supplied to the combustion chamber 13. Inhale. The air sucked into the combustion chamber 13 together with the fuel acts to stop the piston 17 from rising, and as a result, the engine E stops in the middle of the compression stroke.

また、自動再始動の条件、つまり自動停止の解除条件は、例えば、スロットル開度センサ7が所定のスロットル開度を検出することであり、図2に示す他のセンサ4,11,21及びスイッチ22,24の条件は、自動停止時の条件と同じである。なお、所定のスロットル開度とは、運転者が車両を走行させようとする意思が現れたとみなせる開度である。   The automatic restart condition, that is, the automatic stop release condition is, for example, that the throttle opening sensor 7 detects a predetermined throttle opening, and the other sensors 4, 11 and 21 and switches shown in FIG. The conditions 22 and 24 are the same as the conditions at the time of automatic stop. The predetermined throttle opening is an opening at which it can be considered that the driver's intention to drive the vehicle appears.

ここで、自動再始動の開始条件が満たされた場合に、仮に自動停止時のクランク軸10の回転位置が、図3のステージで34〜1の間であった場合には、このままエンジンEを再始動させると、点火コイル15に必要な電流を通電させるための時間を確保することができない。具体例をあげると、自動停止位置のステージが34であった場合には、3ステージ経過後に点火タイミングになるので、エンジンEを再始動させるときに点火コイル15に通電を開始したのでは、点火コイル15への通電に必要な4ステージ分の時間を確保することができない。このため、エンジンEの自動停止前に燃焼室13に混合が吸気されているにもかかわらず、この圧縮行程では混合気に点火することができず、スタータ26でエンジンEを回し続けて、次の圧縮行程で混合気に点火することになり、自動再始動の条件が成立してから、実際に自動再始動が完了するまでの時間が長くなってしまう。このような不都合を解消するために、この実施の形態では、点火コイル15への通電タイミングと、スタータ26の稼動タイミングとを調整している。このような制御について、図4のフローチャートを主に参照して以下に説明する。   Here, when the automatic restart start condition is satisfied, if the rotational position of the crankshaft 10 during automatic stop is between 34 and 1 on the stage of FIG. When restarted, it is not possible to secure time for energizing the ignition coil 15 with a necessary current. As a specific example, when the stage at the automatic stop position is 34, the ignition timing comes after the elapse of 3 stages. Therefore, when the ignition coil 15 is energized when the engine E is restarted, It is not possible to secure the time for four stages necessary for energizing the coil 15. For this reason, although the mixture is sucked into the combustion chamber 13 before the engine E is automatically stopped, the mixture cannot be ignited in this compression stroke, and the engine E is continuously rotated by the starter 26. In this compression stroke, the air-fuel mixture is ignited, and it takes a long time until the automatic restart is actually completed after the automatic restart condition is satisfied. In order to eliminate such inconvenience, in this embodiment, the energization timing to the ignition coil 15 and the operation timing of the starter 26 are adjusted. Such control will be described below with reference mainly to the flowchart of FIG.

まず、各種センサ4,7,11,21及びスイッチ22,24からの情報をECU16が読み込み(ステップS1)、前述の自動再始動の条件が成立した場合(ステップS2でYES)には、ECU16は、点火コイル15への通電を開始する(ステップS3)。さらに、所定時間(例えば、数ミリ秒から数十ミリ秒)経過したら、ECU16がスタータリレー25に通電し(ステップS4)、スタータ26(図1参照)を回転させる。
図1に示すように、スタータ26が回転すると、これに伴って、クランク軸10が回転させられる。この実施の形態では、圧縮行程でクランク軸10が停止しているので、クランク軸10の回転により、ピストン17が燃焼室13の混合気を圧縮する。そして、所定の点火タイミングに到達したときには、点火コイル15が既に点火可能な状態になっているので、ECU16が点火コイル15への通電を遮断すると、高電圧が発生し、点火プラグ14が放電する。したがって、所定の点火タイミングで混合気が点火され、エンジンEが速やかに再始動する。
First, the ECU 16 reads information from the various sensors 4, 7, 11, 21 and the switches 22, 24 (step S 1), and when the above-described automatic restart condition is satisfied (YES in step S 2), the ECU 16 Then, energization to the ignition coil 15 is started (step S3). Further, when a predetermined time (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) elapses, the ECU 16 energizes the starter relay 25 (step S4), and rotates the starter 26 (see FIG. 1).
As shown in FIG. 1, when the starter 26 rotates, the crankshaft 10 is rotated accordingly. In this embodiment, since the crankshaft 10 is stopped in the compression stroke, the piston 17 compresses the air-fuel mixture in the combustion chamber 13 by the rotation of the crankshaft 10. When the predetermined ignition timing is reached, the ignition coil 15 is already in an ignitable state. Therefore, when the ECU 16 cuts off the power supply to the ignition coil 15, a high voltage is generated and the spark plug 14 is discharged. . Accordingly, the air-fuel mixture is ignited at a predetermined ignition timing, and the engine E is restarted quickly.

なお、自動再始動の条件が成立しない場合(ステップS2でNO)には、ここでの処理を終了する。この場合は、自動再始動の条件が成立するまで、図4に示すような処理が、所定時間ごとに、繰り返して行われる。   If the automatic restart condition is not satisfied (NO in step S2), the process here is terminated. In this case, the process shown in FIG. 4 is repeatedly performed at predetermined time intervals until the automatic restart condition is satisfied.

この実施の形態によれば、点火コイル15への通電を開始した後に、スタータ26を稼動させるので、クランク軸を回転させたときに、自動再始動から点火タイミングまでの時間が非常に短い場合であっても、点火に必要な時間を確保することができる。したがって、自動再始動時の一回目の圧縮行程で確実に混合気に点火することができる。このため、構成部品が多く、高価なCDI(容量放電点火)を行う必要がなく、構成部品が少なく、安価なトランジスタ点火が可能になる。また、自動再始動を開始した直後の一回目の圧縮行程で確実に点火することができるので、スタータ26の稼動時間を短くできるという利点も有している。   According to this embodiment, the starter 26 is operated after energization of the ignition coil 15 is started. Therefore, when the crankshaft is rotated, the time from the automatic restart to the ignition timing is very short. Even if it exists, the time required for ignition can be secured. Therefore, the air-fuel mixture can be reliably ignited in the first compression stroke at the time of automatic restart. For this reason, there are many components and it is not necessary to perform expensive CDI (capacity discharge ignition), and there are few components and inexpensive transistor ignition is attained. Further, since the ignition can be surely performed in the first compression stroke immediately after the automatic restart is started, there is an advantage that the operation time of the starter 26 can be shortened.

なお、このエンジン自動始動停止制御装置は、ECU16及びエア制御弁9が、圧縮行程でエンジンEを自動停止させないような構成でも良い。この場合には、吸気行程や、排気行程などに相当する回転位置で、クランク軸10が停止することがあるが、スタータ26の始動に先駆けて点火コイル15への通電を行うことで、混合気に確実に点火することができる。   The engine automatic start / stop control device may be configured such that the ECU 16 and the air control valve 9 do not automatically stop the engine E during the compression stroke. In this case, the crankshaft 10 may stop at a rotational position corresponding to the intake stroke, the exhaust stroke, or the like. However, by energizing the ignition coil 15 prior to the starter 26 being started, Can be reliably ignited.

次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
この実施の形態におけるエンジン自動始動停止制御装置は、自動停止時のクランク軸10の回転位置に応じて、スタータ26の始動タイミングを変化させることを特徴とする。そのため、外部メモリ30(図2参照)には、自動停止時のステージが記憶される。
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
The engine automatic start / stop control device in this embodiment is characterized in that the start timing of the starter 26 is changed in accordance with the rotational position of the crankshaft 10 at the time of automatic stop. Therefore, the stage at the time of automatic stop is stored in the external memory 30 (see FIG. 2).

このエンジン自動始動停止制御装置は、前記した自動停止の開始条件が成立した場合には、ECU16は、エンジンEを自動停止させる。この場合には、例えば、点火コイル15への通電を停止し、燃料の供給を停止する。そして、ECU16は、自動停止したときのクランク位置のカウント値(ステージ)を、外部メモリ30に記憶させる。   In the engine automatic start / stop control device, the ECU 16 automatically stops the engine E when the automatic stop start condition is satisfied. In this case, for example, the energization to the ignition coil 15 is stopped and the fuel supply is stopped. Then, the ECU 16 stores the count value (stage) of the crank position at the time of automatic stop in the external memory 30.

そして、自動停止後にエンジンEを再始動するときの処理は、前述の第1の実施の形態と同様に、点火タイミングまでの点火コイル15を稼動可能な状態にするものであり、これについて、図5のフローチャートを参照して以下に説明する。   Then, the processing when the engine E is restarted after the automatic stop is to make the ignition coil 15 operable until the ignition timing, as in the first embodiment described above. This will be described below with reference to the flowchart of FIG.

まず、各種センサ4,7,11,21及びスイッチ22,24からの情報をECU16が読み込み(ステップS1)、前述の自動再始動の開始条件が成立するか否か判定する(ステップS2)。
自動再始動可能な場合(ステップS2でYES)には、ECU16は、エンジンEが自動停止した際のクランク位置に相当するステージを、外部メモリ30から読み込む(ステップS13)。そして、自動停止時のクランク位置から、点火タイミングに相当するクランク位置まで、クランク軸10が回転するのに要する時間を算出する(ステップS14)。
First, the ECU 16 reads information from the various sensors 4, 7, 11, 21 and the switches 22, 24 (step S 1), and determines whether or not the above automatic restart start condition is satisfied (step S 2).
If automatic restart is possible (YES in step S2), the ECU 16 reads from the external memory 30 a stage corresponding to the crank position when the engine E is automatically stopped (step S13). Then, the time required for the crankshaft 10 to rotate from the crank position at the time of automatic stop to the crank position corresponding to the ignition timing is calculated (step S14).

ステップS14で算出した点火までの時間が、混合気の点火に必要な電流を点火コイル15に通電させるのに必要な時間よりも短い場合(ステップS15でYES)には、先に点火コイル15への通電を開始する(ステップS16)。そして、所定時間(例えば、数ミリ秒から数十ミリ秒)経過後に、スタータリレー25に通電する(ステップS17)。これにより、スタータ26(図1参照)が稼動して、クランク軸10が回転する。
一方、ステップS14で算出した点火までの時間が、混合気の点火に必要な電流を点火コイル15に通電させるのに必要な時間よりも長い場合(ステップS15でNO)には、スタータリレー25への通電と同時に、点火コイル15に通電を開始する(ステップS18)。
そして、スタータ26によって回転させられたクランク軸10が、点火タイミングに相当する位置まで回転したら、予め点火コイル15に通電していた電流をECU16が遮断し、高電圧を発生させ、混合気に点火する。これにより、エンジンEが速やかに再始動する。
If the time to ignition calculated in step S14 is shorter than the time required to energize the ignition coil 15 with the current required for ignition of the air-fuel mixture (YES in step S15), the ignition coil 15 is first applied. Is started (step S16). Then, after a predetermined time (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) has elapsed, the starter relay 25 is energized (step S17). As a result, the starter 26 (see FIG. 1) operates and the crankshaft 10 rotates.
On the other hand, if the time to ignition calculated in step S14 is longer than the time required to energize the ignition coil 15 with the current required for ignition of the air-fuel mixture (NO in step S15), the starter relay 25 is supplied. Simultaneously with the energization, the energization of the ignition coil 15 is started (step S18).
When the crankshaft 10 rotated by the starter 26 is rotated to a position corresponding to the ignition timing, the ECU 16 cuts off the current that has been previously supplied to the ignition coil 15 to generate a high voltage and ignite the air-fuel mixture. To do. Thereby, the engine E restarts rapidly.

なお、自動再始動の条件が成立しない場合(ステップS2でNO)には、ここでの処理を終了する。この場合は、自動再始動の条件が成立するまで、図5に示すような処理が、所定時間ごとに、繰り返して行われる。   If the automatic restart condition is not satisfied (NO in step S2), the process here is terminated. In this case, the process as shown in FIG. 5 is repeatedly performed at predetermined time intervals until the automatic restart condition is satisfied.

この実施の形態によれば、エンジンEを自動再始動するにあたり、ECU16が、エンジンEを再始動させてから点火タイミングに至るまでの時間を算出し、点火に必要な電流を点火コイル15に通電させる時間が足りないと判定したときには、点火コイル15への通電を開始した後に、スタータ26を稼動させるようにしたので、点火に必要な時間を確保することができ、自動再始動時に一回目の圧縮行程で確実に点火することができる。したがって、構成部品が少なく、安価なトランジスタ点火が可能になる。
さらに、ECU16が、点火コイル15に電流を通電する時間が確保できると判定したときには、直ちにスタータ26を稼動させるようにしたので、自動停止時のクランク軸10の回転位置に応じて適切なタイミングで、速やかにエンジンEを自動再始動させることができる。ここで、図4のステップS18に示すように、点火コイル15への通電は、スタータリレー25への通電と同時に行うとしたが、スタータリレー25への通電後に点火コイル15に通電しても良い。
According to this embodiment, when the engine E is automatically restarted, the ECU 16 calculates the time from the restart of the engine E to the ignition timing, and supplies the ignition coil 15 with a current necessary for ignition. When it is determined that there is not enough time to start, the starter 26 is operated after energization of the ignition coil 15 is started, so that the time required for ignition can be secured, and the first time during automatic restart It is possible to ignite reliably in the compression stroke. Therefore, there are few components and inexpensive transistor ignition is possible.
Further, when the ECU 16 determines that the time for energizing the ignition coil 15 can be secured, the starter 26 is immediately operated, so that the ECU 16 can operate at an appropriate timing according to the rotational position of the crankshaft 10 at the time of automatic stop. The engine E can be automatically restarted quickly. Here, as shown in step S18 of FIG. 4, the ignition coil 15 is energized simultaneously with the starter relay 25. However, the ignition coil 15 may be energized after the starter relay 25 is energized. .

なお、本発明は、前記の各実施の形態に限定されずに、広く応用することができる。
例えば、ECU16は、自動停止時のクランク軸10の回転位置をステージの値に基づいて、点火コイル15への通電タイミングと、スタータリレー25への通電のタイミングとを制御するとしたが(例えば、ステップS15)、外部メモリ30に、ステージなどから特定される行程を記憶し、ECU16は、自動停止時の行程が、圧縮行程の場合には、先に点火コイル15に通電し、それ以外の行程の場合には、スタータリレー25に直ぐに通電するようにしても良い。
The present invention can be widely applied without being limited to the above-described embodiments.
For example, the ECU 16 controls the energization timing to the ignition coil 15 and the energization timing to the starter relay 25 based on the stage value of the rotational position of the crankshaft 10 at the time of automatic stop (for example, step S15), the stroke specified from the stage or the like is stored in the external memory 30, and when the stroke at the time of automatic stop is the compression stroke, the ignition coil 15 is energized first, and the stroke of the other strokes In this case, the starter relay 25 may be energized immediately.

本発明の実施形態におけるエンジン自動始動停止制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the engine automatic start / stop control device in the embodiment of the present invention. ECUと、ECUに接続される機器の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of ECU and the apparatus connected to ECU. エンジンの動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of an engine. エンジン自動始動停止制御装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of an engine automatic start / stop control apparatus. エンジン自動始動停止制御装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of an engine automatic start / stop control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

9 エア制御弁(停止位置制御手段)
10 クランク軸
14 点火プラグ
15 点火コイル
16 ECU(自動再始動制御手段、停止位置制御手段)
26 スタータ(始動装置)
30 外部メモリ
S3 点火コイルへの通電を開始するステップ
S4 スタータリレーに通電を開始するステップ
S14 エンジンEの自動停止時のクランク位置と点火までの時間を算出するステップ
E エンジン

9 Air control valve (stop position control means)
10 crankshaft 14 spark plug 15 ignition coil 16 ECU (automatic restart control means, stop position control means)
26 Starter (starting device)
30 External memory S3 Step of starting energization of ignition coil S4 Step of starting energization of starter relay S14 Step of calculating crank position and time until ignition when engine E is automatically stopped

Claims (3)

車両の運転状態に応じて、単気筒エンジンを自動停止及び自動再始動させるエンジン自動始動停止制御装置において、
前記エンジンを自動で再始動させるにあたり、前記エンジンの点火プラグに接続された点火コイルに通電を開始した後に、前記エンジンの始動装置を稼動させる自動再始動制御手段を有することを特徴とするエンジン自動始動停止制御装置。
In the engine automatic start / stop control device for automatically stopping and automatically restarting the single cylinder engine according to the driving state of the vehicle,
In order to automatically restart the engine, the engine automatic control system has an automatic restart control means for operating the engine starting device after energizing the ignition coil connected to the ignition plug of the engine. Start / stop control device.
前記エンジンの自動停止時に、前記エンジン内に設けられたクランク軸を圧縮行程に相当する回転位置で停止させる停止位置制御手段を有することを特徴とする請求項1に記載のエンジン自動始動停止制御装置。 The engine automatic start / stop control device according to claim 1, further comprising stop position control means for stopping a crankshaft provided in the engine at a rotational position corresponding to a compression stroke when the engine is automatically stopped. . 車両の運転状態に応じて、単気筒エンジンを自動停止及び自動再始動させるエンジン自動始動停止制御装置において、
前記エンジンの自動停止時のクランク軸の回転位置に関する情報を記憶する記憶手段と、前記エンジンを自動で再始動させるにあたり、自動停止時の前記クランク軸の回転位置から、点火タイミングに相当する回転位置まで前記クランク軸が回転するのに要する時間を算出する算出手段と、算出手段で算出した前記時間が点火コイルに電流を通電させるのに必要な時間よりも短いときに、前記エンジンの点火プラグに接続された点火コイルに通電を開始した後に、前記エンジンの始動装置を稼動させる自動再始動制御手段とを有することを特徴とするエンジン自動始動停止制御装置。
In the engine automatic start / stop control device for automatically stopping and automatically restarting the single cylinder engine according to the driving state of the vehicle,
Storage means for storing information related to the rotational position of the crankshaft when the engine is automatically stopped, and a rotational position corresponding to the ignition timing from the rotational position of the crankshaft when the engine is automatically restarted. Calculating means for calculating the time required for the crankshaft to rotate, and when the time calculated by the calculating means is shorter than the time required for energizing the ignition coil to the ignition plug of the engine An engine automatic start / stop control device comprising: an automatic restart control means for operating the engine start device after energization of the connected ignition coil is started.
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