JP4122700B2

JP4122700B2 - Engine start control device

Info

Publication number: JP4122700B2
Application number: JP2000302356A
Authority: JP
Inventors: 祐輔上條; 清夫広瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2000-10-02
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2020-10-02
Also published as: JP2002106406A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの始動制御装置に係り、詳しくはエンジンの始動に際し電動機によってエンジンに駆動力を付与した後にエンジンのファイヤリングを行うことでエンジンの始動制御を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの他に、バッテリ等から電力供給がなされる電動機を駆動源として備えたいわゆるハイブリッド車両にあっては、エンジンの始動に際して、電動機によりエンジンをモータリングした後、混合気の点火、すなわちファイヤリングを行うようにしている。例えば、特開平９−２２２０６４号公報にみられるように、エンジンの始動に際しては、まず、エンジン水温や電気負荷等の各種運転状態に応じてエンジン目標回転速度が算出される。次に、まず電動機によってエンジンをモータリングするとともに、スロットルバルブの開度を上記目標回転速度に対応した値に制御する。そして、このモータリングによってエンジンの回転速度が上昇した時点でエンジンのファイヤリングを開始する。このように電動機によりエンジンの回転速度を運転条件に応じた目標回転速度に制御することにより、エンジンの始動に伴う回転速度の変動が好適に抑制され、安定したエンジンの始動制御を行うことができるようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記技術において、上記バッテリの電力供給量が不足するなどして電動機の最大回転速度が低下すると、電動機によってモータリングされたエンジンの回転速度が上記運転状態に応じて設定される目標回転速度に達しないまま、エンジンのファイヤリングを開始せざるを得ない場合がある。ところが、こうしたファイヤリング開始時にエンジンの実回転速度と目標回転速度との間に大きな差が生じていると、エンジンの実回転速度が急激に上昇し、これに伴うショックが生じるおそれがある。
【０００４】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動機によってモータリングを行うことでエンジンを始動する場合であれ、ファイヤリング開始に伴うエンジンの吹け上がりを好適に抑制することのできるエンジンの始動制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、エンジンの出力軸に連結される電動機によってエンジンをモータリングした後、ファイヤリングを開始してエンジンの始動制御を行う装置であって、前記モータリング時の前記エンジンの目標回転速度を前記モータリング時における前記エンジンの実回転速度に基づいて設定する始動時回転速度設定手段を備え、前記設定されるモータリング時の目標回転速度に応じて吸入空気量を制御して前記ファイヤリングを開始することをその要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、モータリング時における前記エンジンの実回転速度に基づいて設定されるモータリング時のエンジンの目標回転速度に応じて吸入空気量が制御されるために、モータリングからファイヤリングに移行する際の吸入空気量の急変を抑えることができ、ファイヤリング開始に伴うエンジンの吹け上がりを回避することができるようになる。また、吸入空気量の急変に伴うハンチング現象等、エンジン回転速度の不安定化を抑えることができるようになる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記始動時回転速度設定手段が、前記ファイヤリング開始時の前記エンジンの目標回転速度を同モータリング時における前記エンジンの実回転速度に基づいて設定することをその要旨とする。
上記構成によれば、ファイヤリング開始時のエンジンの目標回転速度を、電動機のモータリング時におけるエンジンの実回転速度に基づいて設定するために、モータリング時の回転速度とファイヤリング開始時のエンジンの目標回転速度との間の差を低減することができるようになる。したがって、ファイヤリング開始に伴うエンジンの吹け上がりをより回避することができるようになる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記始動時回転速度設定手段が、前記ファイヤリング開始時又はモータリング時の目標回転速度を前記モータリング時における前記エンジンの実回転速度と等しく設定することをその要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、始動時回転速度設定手段によって、目標回転速度がモータリング時におけるエンジンの実回転速度と等しく設定されるために、ファイヤリング開始に伴うエンジンの吹け上がりを一層確実に抑制することができるようになる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記エンジンのファイヤリング開始に伴いエンジンの目標回転速度を前記エンジンの運転状態に応じて設定される回転速度まで徐変する徐変手段を備えることをその要旨とする。
【００１３】
上記構成では、モータリング時におけるエンジンの実回転速度に基づいてファイヤリング開始時におけるエンジンの目標回転速度が設定された後、同目標回転速度が、エンジンの運転状態に基づいて設定される回転速度へと徐変制御される。したがって、上記構成によれば、ファイヤリング開始時以降におけるエンジンの吹け上がりを抑制しつつ、その始動を運転状態に即した形で行うことができるようになる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、当該エンジンのアイドル運転時におけるエンジン補機の作動時に、エンジンの目標回転速度を変えることなく目標吸入空気量のみを前記補機の電気負荷の大きさに応じて増量補正する吸入空気量補正手段を更に備え、同吸入空気量増量手段は、前記始動時回転速度設定手段又は前記徐変手段の作動中における目標吸入空気量の増量に際し、同目標吸入空気量を前記補機の電気負荷の大きさに応じた量まで徐々に増量することをその要旨とする。
【００１５】
上記構成では、エアコンやライト等のエンジン補機の作動時に、空気量補正手段によって、エンジンの目標回転速度を変えることなく目標吸入空気量のみを前記補機の電気負荷の大きさに応じて増加させる。したがって、ファイヤリング開始時のエンジンの目標回転速度をモータリング時のエンジンの実回転速度に設定し、そこから徐々に上昇させたとしても、目標吸入空気量に応じたスロットル開度は、この目標回転速度に対応した開度よりも大きな開度から徐々に増大制御されるようになる。このため、ファイヤリング開始に伴い、吹け上がりが生じる懸念がある。
【００１６】
この点、上記構成によれば、空気量補正手段による空気量の増量補正制御を徐変することで、こうした問題を好適に回避することができるようになる。
なお、同じ徐変操作を施しても、電気負荷の大小によってエンジン回転速度の上昇態様が変化することを考慮して、電気負荷の大小によって徐変量を変更するようにしてもよい。
請求項６に記載の発明は、エンジンの出力軸に連結される電動機によってエンジンをモータリングした後、ファイヤリングを開始してエンジンの始動制御を行う装置であって、前記エンジンのファイヤリング開始時における吸入空気量を、前記ファイヤリングによるエンジンの駆動のみで前記モータリングによる前記エンジンの実回転速度を得ることができる吸入空気量に設定することをその要旨とする。
上記構成によれば、ファイヤリングが行われてもエンジンの回転速度がモータリング時の回転速度となるようにスロットルバルブ等が制御されているために、この切り替えが円滑に行われる。したがって、ファイヤリング開始に伴うエンジンの吹け上がりを回避することができるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるエンジンの始動制御装置の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態にかかるエンジンの自動制御装置の構成の概略を示す図である。本実施形態において、図１に示されるエンジン２の出力は、トルクコンバータ４及び歯車変速機部６によって所定の変更を受けた後、アウトプットシャフト８から出力される。この歯車変速機部６は、遊星歯車機構を複数備えることで、入力される駆動力を前進５段、後進１段にて変速する部分であり、これら遊星歯車機構のギヤの係合状態の維持及び同係合の切り替えは、油圧制御部１０によって行われる。
【００１９】
すなわち、油圧制御部１０は、エンジン２の作動時においては、オイルポンプ１２によって加圧された作動油を用いて遊星歯車機構のギヤの係合制御や切り替え制御を行う。このオイルポンプ１２は、エンジン２の動力によって駆動され、図１に示されるように、トルクコンバータ４及び歯車変速機部６間に設けられている。
【００２０】
一方、エンジン２の自動停止制御時においては、油圧制御部１０は、トルクコンバータ４近傍に設けられている電動オイルポンプ１４によって加圧された作動油を用いて、エンジン２の停止時においても歯車変速機部６内の遊星歯車機構のギヤの係合を、発進用シフト位置に対応したものに制御する。
【００２１】
具体的には、この油圧制御部１０による歯車変速機部６の制御は、図２のスケルトン図に示される同歯車変速機部６のクラッチＣ０〜Ｃ２や、ブレーキＢ０〜Ｂ４、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ２のうち、油圧駆動式のクラッチＣ０〜Ｃ２及びブレーキＢ０〜Ｂ４の係合態様を作動油によって制御することで行われる。このようにクラッチＣ０〜Ｃ２及びブレーキＢ０〜Ｂ４の係合態様を作動油によって制御することで、図３に示す各変速段に従ったギヤの係合制御が行われる。特に、上述したエンジン２の自動停止制御時には、発進用のシフト位置に対応して、図３に示す第１速のギヤの係合状態が維持される。このエンジン２の自動停止制御時に作動油の油圧が十分でないと、発進に際してクラッチＣ１が滑るおそれがあるため、電動オイルポンプ１４によって加圧された作動油を用いてクラッチＣ１の係合制御がなされる。これにより、発進に際してクラッチＣ１が滑ることなく、円滑な発進が可能となる。
【００２２】
また、先の図１に示したエンジン２の出力は、クランク軸１６に接続されている電磁クラッチ１８、更には、プーリ２０を介してベルト２２に伝達される。更に、このベルト２２に伝達された駆動力によって、プーリ２４、２６に回転力が付与される。前記電磁クラッチ１８は、クランク軸１６とプーリ２０との間での駆動力の伝達又は非伝達の切り替えを行う。
【００２３】
プーリ２４の回転力は、エアーコンディショナの作動に用いるエアコン用コンプレッサ２８に供給される。
一方、上記プーリ２６の回転力は、モータジェネレータ３０に供給される。このモータジェネレータ３０では、プーリ２６から供給された回転力によって発電が行われ、この発電された電力はインバータ３２を介してバッテリ３４へ供給される。また、モータジェネレータ３０は、モータとしての機能も有する。この場合には、バッテリ３４から供給される電力は、インバータ３２によってその電力量が調整されることで、モータジェネレータ３０の回転速度が可変制御される。
【００２４】
上記エンジン２や、油圧制御部１０、電動オイルポンプ１４、電磁クラッチ１８、モータジェネレータ３０、インバータ３２、更にはエンジン２の吸気通路内に設けられた電子制御式のスロットルバルブ２ｃ等の制御は、電子制御装置（以下、ＥＣＵという）４０によって行われる。このＥＣＵ４０には、イグニッションスイッチ４１や、車速を検出する車速センサ４２、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ４３、車両を停止状態に保つブレーキが踏まれているか否かを検出するブレーキセンサ４４、エンジン２の出力回転速度を検出する回転速度センサ４５、エンジン２の冷却水温を検出する水温センサ４６等からの各種検出結果や、モータジェネレータ３０の発電量、バッテリ電圧等が入力される。
【００２５】
ちなみに、アイドル運転時には、水温センサ４６の検出結果やエアコン用コンプレッサ２４等の補機類の電気負荷等、エンジン２の運転状態に基づき、ＥＣＵ４０において、エンジン２の目標回転速度が算出される。そして、この算出された目標回転速度にエンジン２の実回転速度を近似させるべく、上記スロットルバルブ２ｃのスロットル開度や、エンジン２内のインジェクタから噴射される燃料噴射量に指令が出される。そしてこの指令に基づく制御結果は、回転速度センサ４５によって検出される実回転速度に反映されることとなる。これにより、エンジン２の回転速度は、フィードバック制御される。
【００２６】
次に、本実施形態におけるエンジン２の自動停止制御について説明する。
本実施形態のおいては、（イ）イグニッションスイッチ４１がオンされている（ロ）車速センサ４２によって車速が「０」であることが検出されている（ハ）アクセルセンサ４３によってアクセルペダルが踏み込まれていないことが検出されている（ニ）ブレーキセンサ４４によってブレーキが踏み込まれていることが確認されている、などの条件がすべて所定時間以上満たされたときにエンジン２の自動停止制御がなされる。
【００２７】
エンジン２の自動停止制御がなされると、エンジン２内に設けられたインジェクタからの燃料噴射が停止されるとともに、同エンジン２内に設けられた点火プラグによる点火制御も停止される。これによりエンジン２が停止される。更にこのエンジン２の停止制御に伴って、電動オイルポンプ１４が駆動制御され、油圧制御部１０の作動油がこの電動オイルポンプ１４によって加圧制御されるようになる。この加圧された作動油を用いて油圧制御部１０は、歯車変速機部６のギヤの係合態様を発進用シフトに対応したものに固定制御する。これにより、車両の発進を円滑に行うことができる。
【００２８】
次に、本実施形態にかかる自動始動制御について説明する。
本実施形態においては、（ロ）車速センサ４２によって車速が「０」であることが検出されている（ハ）アクセルセンサ４３によってアクセルペダルが踏み込まれていないことが検出されている（ニ）ブレーキセンサ４４によってブレーキが踏み込まれていることが確認されている、などの条件の一つでも満たされなくなることを条件に、エンジン２の自動始動制御がなされる。
【００２９】
このエンジン２の自動始動制御に際しては、まず先に示したモータジェネレータ３０をモータとして用いることで、クランク軸１６に駆動力が付与される。そして、このクランク軸１６に付与された駆動力は、エンジン２やトルクコンバータ４へ伝達される。このように、本実施形態のエンジン２の自動始動制御時においては、スタータ（図示略）を用いずに、モータジェネレータ３０によってエンジン２に駆動力が付与される。
【００３０】
そして、所定期間にわたるモータジェネレータ３０によるクランク軸１６への駆動力の付与が行われた後、エンジン２においてファイヤリングが行われる。すなわち、エンジン２の燃料噴射制御や点火時期制御等が開始される。このように本実施形態においては、エンジン２の自動始動に際し、トルクコンバータ４へ付与される駆動力は、まずモータジェネレータ３０によって供給され、その後エンジン２によって供給されるように切り替え制御がなされる。
【００３１】
ただし、上記モータジェネレータ３０からエンジン２への切り替えに際して、エンジン２の目標回転速度の指令値を上述した運転状態に応じた目標回転速度に設定すると、モータリング時のエンジン２の実回転速度とこの目標回転速度の指令値との間に大きな差が生じることがある。そして、このとき、エンジン２の実回転速度を目標回転速度の指令値に近似すべくスロットル開度が増大制御されると、エンジン２の回転速度が急激に上昇し、ショックが生じることは上述したとおりである。なお、ここでは、上述したように発進を円滑に行うべく歯車変速機部６において発進用シフトに対応したギヤの係合が維持されているために、このショックは車両に伝達されやすいものとなっている。
【００３２】
そこで、本実施形態においては、始動に伴いモータジェネレータ３０によってエンジン２がモータリングされている期間、エンジン２の目標回転速度の指令値を、同モータリングによってエンジン２に付与された回転速度として設定するようにしている。そして、こうして設定された指令値に基づいてスロットルバルブ２ｃの開度を制御する。そして、ファイヤリング時にはエンジン２の目標回転速度の指令値が、モータリンク時におけるエンジン２の実回転速度とされる。このように、モータリング時におけるエンジン２の回転速度を目標回転速度の指令値とすることで、ファイヤリングに伴う上述した問題を回避することができるようになる。
【００３３】
そして本実施形態においては、ファイヤリング後において、エンジン２の目標回転速度の指令値を上記運転状態に基づいて算出される目標回転速度へと徐々に近づけていく制御を行う。
【００３４】
ここで、本実施形態におけるエンジン始動時のエンジン２の回転速度及びスロットルバルブ２ｃの開度の推移を図４を用いて説明する。
この図４（ａ）に示されるように、エンジン２の始動に伴いモータジェネレータ３０によってエンジン２のモータリングが行われると、エンジン２の回転速度は、このモータジェネレータ３０によって付与された回転速度となる。この間、スロットルバルブ２ｃの開度は、同回転速度をエンジンの駆動のみでも得ることができる値に制御されている。そして所定期間モータリングが継続された時刻ｔ１において、ファイヤリングが行われてもエンジン２の回転速度がモータリング時の回転速度となるようにスロットルバルブ２ｃ等が制御されているために、この切り替えが円滑に行われる。
【００３５】
そして、ファイヤリングが行われた時刻ｔ１から、運転状態に基づいて算出されるエンジン２の目標回転速度へと、徐々に近づけていく制御がなされる。その後、時刻ｔ２において、同運転状態に基づいて算出される目標回転速度に達すると、通常のエンジン２の制御が行われるようになる。
【００３６】
これに対して、図４（ｂ）に示すように、エンジン２に対して通常どおりの制御がなされると、モータリング時においては、スロットルバルブ２ｃの開度は、前回エンジン停止時の開度にて固定されている。そして、時刻ｔ１において、ファイヤリングがなされると、運転状態に基づいて算出されるエンジン２の目標回転速度（波線参照）にエンジン２の実回転速度を近似すべく制御がなされる。ここにおいて、バッテリが低下しているなどで同目標回転速度とモータリング時の回転速度との間に大きな差が生じている場合には、スロットルバルブ２ｃが増大制御される。そして、この増大されたスロットルバルブ２ｃの開度は、目標回転速度に対応した開度よりも大きくなるために、エンジン２の実回転速度が目標回転速度を越えて急上昇し、これに伴って車両にショックが生じることとなる。
【００３７】
ここで、本実施形態にかかるエンジン２の始動制御の手順について図５に基づいて説明する。
図５は、本実施形態にかかるエンジン２の始動制御手順を示すフローチャートである。このルーチンは、所定期間毎に割り込み起動される。
【００３８】
この一連の処理においては、まずステップ１００において、エンジン２の始動に伴うモータリング中であるか否かが判断される。そして、モータリング中であると判断されると、ステップ１１０に移行し、エンジン２の目標回転速度の指令値を一時的に保存する変数ｘを、モータリングによってエンジン２に付与されている現在のエンジン２の回転速度に設定する。
【００３９】
そして、ステップ１１０における処理を実行後には、ステップ１２０において、目標回転速度の指令値を上記変数ｘに設定し、この処理は一旦終了される。そして、この目標回転速度の指令値に基づいてスロットルバルブ２ｃの開度が制御される。
【００４０】
一方、ステップ１００において、モータリング中でないと判断されると、換言すればファイヤリングが開始されていると判断されると、ステップ１３０に移行する。そして、このステップ１３０においては、上記変数ｘが上述した運転状態に応じて算出される目標回転速度よりも小さいか否かが判断される。そして、この変数ｘが同目標回転速度よりも小さいと判断されると、ステップ１４０において変数ｘが所定の徐変量だけ増加され、ステップ１２０へ移行する。
【００４１】
このステップ１３０及び１４０の処理は、エンジン２の目標回転速度の指令値を、運転状態に応じて算出される目標回転速度に徐々に近づけるためのものである。
【００４２】
これに対し、ステップ１３０において、変数ｘが目標回転数以上であると判断されると、ステップ１５０へ移行し、変数ｘを目標回転速度に設定してステップ１２０へ移行する。
【００４３】
なお、ステップ１５０の処理を行った後は、このルーチンは次回のエンジン２の始動時まで終了される。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００４４】
（１）モータリング中において、エンジン２の目標回転速度の指令値を、モータリングによってエンジン２に付与されている回転速度に設定し、スロットルバルブ２ｃの開度を同指令値に対応した値に制御することで、ファイヤリング時において、モータジェネレータ３０からエンジン２への駆動力の移行を円滑に行うことができる。
【００４５】
（２）エンジン２のファイヤリング後、同エンジン２の目標回転速度の指令値を徐々に、運転状態に基づいて算出される目標回転速度に上昇させていくことで、エンジン２の始動を円滑に行うことができる。
【００４６】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施形態において示したエンジン２の自動停止制御や自動始動制御を行う条件については、適宜変更して実施してもよい。
【００４７】
・上記実施形態においては、モータリング時及びファイヤリング開始時のエンジン２の目標回転速度の指令値を、モータリングによってエンジン２に付与された回転速度に設定したが、これについては必ずしも一致させる必要はなく、モータリングによって付与されたエンジン２の回転速度に基づいてエンジン２の目標回転速度の指令値を設定するようにすればよい。
【００４８】
・更に、モータリング時におけるエンジン２の目標回転速度の指令値は必ずしもこれを設定する必要もない。この場合、スロットルバルブ２ｃのモータリング時の制御を行わない。
【００４９】
・上記実施形態においては、ファイヤリング開始後、エンジン２の目標回転速度の指令値に基づいてスロットルバルブ２ｃの制御を行うようにしたが、例えば、エアコン用コンプレッサ２８やランプ等の補機類の電気負荷の作動時においては、目標回転速度を変更せずに目標空気量のみを増大させる制御を行うことがある。この場合、この増加分を含めた空気量が、前記目標回転速度の指令値に応じた空気量となるように制御するなど、この空気量の増大制御分をも徐変することが望ましい。
【００５０】
・本実施形態においては、エンジン自動始動時において、モータジェネレータ３０による駆動力がトルクコンバータ４に供給され、モータリング回転速度に達した後、エンジン２をファイヤリングする構成としたが、これにも限られない。要は、エンジンの出力軸に連結される電動機を備え、これによる駆動力とエンジンによる駆動力との切り替えを行うことのできる任意のエンジン自動始動装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるエンジンの始動制御装置の一実施形態について、その全体構成を示す図。
【図２】同実施形態の歯車変速機部内のギヤの構成を示すスケルトン図。
【図３】同実施形態の歯車変速機部内のギヤの係合態様を示す図。
【図４】同実施形態のエンジン始動時における回転速度とスロットルバルブ開度との推移を示すタイムチャート。
【図５】同実施形態のエンジンの始動制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
２…エンジン、２ｃ…スロットルバルブ、４…トルクコンバータ、６…歯車変速機部、８…アウトプットシャフト、１０…油圧制御部、１２…オイルポンプ、１４…電動オイルポンプ、１６…クランク軸、１８…電磁クラッチ、２０、２４、２６…プーリ、２２…ベルト、２８…エアコン用コンプレッサ、３０…モータジェネレータ、３２…インバータ、３４…バッテリ、４０…電子制御装置、４１…イグニッションスイッチ、４２…車速センサ、４３…アクセルセンサ、４４…ブレーキセンサ、４５…回転速度センサ、４６…水温センサ、２ｃ…スロットルバルブ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine start control device, and more particularly to an apparatus for performing engine start control by performing engine firing after a driving force is applied to the engine by an electric motor when the engine is started.
[0002]
[Prior art]
In a so-called hybrid vehicle provided with an electric motor supplied with power from a battery or the like as a drive source in addition to the engine, the engine is motored by the electric motor at the start of the engine, and then the ignition of the air-fuel mixture, that is, the firing Like to do. For example, as can be seen in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2222064, when starting an engine, first, an engine target rotational speed is calculated according to various operating states such as engine water temperature and electric load. Next, the engine is first motored by an electric motor, and the opening of the throttle valve is controlled to a value corresponding to the target rotational speed. The engine firing is started when the rotational speed of the engine is increased by the motoring. Thus, by controlling the engine rotation speed to the target rotation speed according to the operating conditions by the electric motor, fluctuations in the rotation speed accompanying the engine start are suitably suppressed, and stable engine start control can be performed. It becomes like this.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above technique, when the maximum rotation speed of the electric motor is lowered due to insufficient power supply amount of the battery, the rotation speed of the engine motorized by the electric motor is set according to the operation state. In some cases, the engine firing must be started without reaching. However, if there is a large difference between the actual rotational speed of the engine and the target rotational speed at the start of such firing, the actual rotational speed of the engine suddenly increases, which may cause a shock.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the purpose of the present invention is to suitably suppress engine blow-up at the start of firing, even when the engine is started by motoring with an electric motor. It is an object of the present invention to provide an engine start control device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 is an apparatus for controlling the start of the engine by starting firing after the engine is motored by an electric motor coupled to the output shaft of the engine, and the engine at the time of the motoring comprising a starting rotational speed setting means for setting on the basis of the target rotational speed to the actual rotational speed of the engine which definitive during the motoring of controlling the intake air quantity in accordance with the target rotational speed at the motor ring is the set Then, the gist is to start the firing.
[0009]
According to the above configuration, since the intake air amount is controlled according to the target rotational speed of the engine during motoring, which is set based on the actual rotational speed of the engine during motoring , the motoring is switched to the firing. It is possible to suppress a sudden change in the amount of intake air during the transition, and to avoid engine blow-up due to the start of firing. Further, instability of the engine rotation speed such as a hunting phenomenon caused by a sudden change in the intake air amount can be suppressed.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the starting rotational speed setting means sets the target rotational speed of the engine at the start of the firing to the actual rotational speed of the engine during the motoring. The gist is to set based on the speed.
According to the above configuration, in order to set the target rotational speed of the engine at the start of firing based on the actual rotational speed of the engine at the time of motoring of the electric motor, the rotational speed at the time of motoring and the engine at the start of firing The difference between the target rotational speed and the target rotational speed can be reduced. Therefore, it is possible to further avoid engine blow-up associated with the start of firing.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the starting rotational speed setting means sets the target rotational speed at the start of firing or motoring to the target rotational speed of the engine at the time of motoring. The gist is to set it equal to the actual rotational speed.
[0011]
According to the above configuration, since the target rotational speed is set equal to the actual rotational speed of the engine during motoring by the starting rotational speed setting means, engine blow-up at the start of firing is more reliably suppressed. Will be able to.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the target rotational speed of the engine is set to a rotational speed that is set according to the operating state of the engine as the engine starts firing. The gist thereof is to provide a gradual change means for gradual change.
[0013]
In the above configuration, after the target rotational speed of the engine at the start of firing is set based on the actual rotational speed of the engine during motoring, the target rotational speed is set based on the operating state of the engine. Gradually controlled. Therefore, according to the said structure, starting can be performed in the form according to the driving | running state, suppressing the engine blow-up after the firing start.
[0014]
Invention of claim 5, wherein, in the fourth aspect of the invention, during operation of engine accessory during idle operation of the engine, only the target intake air amount without changing the target rotational speed of the engine of the auxiliary An intake air amount correcting means for correcting an increase in accordance with the magnitude of the electric load is further provided. The intake air amount increasing means increases the target intake air amount during the operation of the starting rotational speed setting means or the gradual change means. In doing so, the gist is to gradually increase the target intake air amount to an amount corresponding to the magnitude of the electric load of the auxiliary machine.
[0015]
In the above configuration, when an engine accessory such as an air conditioner or a light is operated, only the target intake air amount is increased according to the electric load of the accessory without changing the target rotation speed of the engine by the air amount correction means. Let Therefore, even if the target engine speed at the start of firing is set to the actual engine speed at the time of motoring and is gradually increased from there, the throttle opening corresponding to the target intake air amount will be The increase is gradually controlled from an opening larger than the opening corresponding to the rotation speed. For this reason, there is a concern that a blow-up occurs with the start of firing.
[0016]
In this regard, according to the above configuration, such a problem can be suitably avoided by gradually changing the air amount increase correction control by the air amount correction means.
Note that even if the same gradual change operation is performed, the gradual change amount may be changed depending on the magnitude of the electric load in consideration of the change in the engine rotation speed depending on the magnitude of the electric load.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for starting the engine by starting the engine after the engine is motored by an electric motor connected to the output shaft of the engine, and at the time of starting the engine. The gist of the present invention is to set the intake air amount to the intake air amount that can obtain the actual rotational speed of the engine by the motoring only by driving the engine by the firing.
According to the above configuration, since the throttle valve and the like are controlled so that the rotational speed of the engine becomes the rotational speed at the time of motoring even when firing is performed, this switching is performed smoothly. Therefore, it is possible to avoid engine blow-up due to the start of firing.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an engine start control device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration of an engine automatic control apparatus according to the present embodiment. In the present embodiment, the output of the engine 2 shown in FIG. 1 is output from the output shaft 8 after being subjected to predetermined changes by the torque converter 4 and the gear transmission unit 6. The gear transmission unit 6 is provided with a plurality of planetary gear mechanisms to shift the input driving force in five forward speeds and one reverse speed, and maintaining the gear engagement state of these planetary gear mechanisms. The switching of the engagement is performed by the hydraulic control unit 10.
[0019]
That is, the hydraulic control unit 10 performs gear engagement control and switching control of the planetary gear mechanism using the hydraulic oil pressurized by the oil pump 12 when the engine 2 is in operation. The oil pump 12 is driven by the power of the engine 2 and is provided between the torque converter 4 and the gear transmission 6 as shown in FIG.
[0020]
On the other hand, during the automatic stop control of the engine 2, the hydraulic control unit 10 uses the hydraulic oil pressurized by the electric oil pump 14 provided in the vicinity of the torque converter 4, and the gears even when the engine 2 is stopped. The gear engagement of the planetary gear mechanism in the transmission unit 6 is controlled to correspond to the start shift position.
[0021]
Specifically, the control of the gear transmission unit 6 by the hydraulic control unit 10 is performed by the clutches C0 to C2, the brakes B0 to B4, the one-way clutches F0 to F0 of the gear transmission unit 6 shown in the skeleton diagram of FIG. Of F2, it is performed by controlling the engagement mode of the hydraulically driven clutches C0 to C2 and the brakes B0 to B4 with hydraulic oil. In this way, by controlling the engagement mode of the clutches C0 to C2 and the brakes B0 to B4 with the hydraulic oil, the gear engagement control according to each gear stage shown in FIG. 3 is performed. In particular, during the automatic stop control of the engine 2 described above, the engagement state of the first-speed gear shown in FIG. 3 is maintained corresponding to the start shift position. If the hydraulic pressure of the hydraulic oil is not sufficient during the automatic stop control of the engine 2, the clutch C <b> 1 may slip at the time of starting. Therefore, the engagement control of the clutch C <b> 1 is performed using the hydraulic oil pressurized by the electric oil pump 14. The As a result, the clutch C1 does not slip when starting, and a smooth start is possible.
[0022]
Further, the output of the engine 2 shown in FIG. 1 is transmitted to the belt 22 via the electromagnetic clutch 18 connected to the crankshaft 16 and the pulley 20. Furthermore, a rotational force is applied to the pulleys 24 and 26 by the driving force transmitted to the belt 22. The electromagnetic clutch 18 switches between transmission and non-transmission of driving force between the crankshaft 16 and the pulley 20.
[0023]
The rotational force of the pulley 24 is supplied to an air conditioner compressor 28 used for the operation of the air conditioner.
On the other hand, the rotational force of the pulley 26 is supplied to the motor generator 30. In the motor generator 30, electric power is generated by the rotational force supplied from the pulley 26, and the generated electric power is supplied to the battery 34 through the inverter 32. The motor generator 30 also has a function as a motor. In this case, the electric power supplied from the battery 34 is adjusted by the inverter 32 so that the rotational speed of the motor generator 30 is variably controlled.
[0024]
Control of the engine 2, the hydraulic control unit 10, the electric oil pump 14, the electromagnetic clutch 18, the motor generator 30, the inverter 32, and the electronically controlled throttle valve 2c provided in the intake passage of the engine 2, This is performed by an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 40. The ECU 40 includes an ignition switch 41, a vehicle speed sensor 42 for detecting the vehicle speed, an accelerator sensor 43 for detecting the depression amount of the accelerator pedal, and a brake sensor 44 for detecting whether or not a brake for keeping the vehicle in a stopped state is depressed. Various detection results from the rotation speed sensor 45 that detects the output rotation speed of the engine 2, the water temperature sensor 46 that detects the cooling water temperature of the engine 2, the power generation amount of the motor generator 30, the battery voltage, and the like are input.
[0025]
Incidentally, during idle operation, the ECU 40 calculates the target rotational speed of the engine 2 based on the operation state of the engine 2 such as the detection result of the water temperature sensor 46 and the electrical load of auxiliary equipment such as the air conditioner compressor 24. Then, in order to approximate the actual rotational speed of the engine 2 to the calculated target rotational speed, a command is issued for the throttle opening of the throttle valve 2c and the fuel injection amount injected from the injector in the engine 2. The control result based on this command is reflected in the actual rotational speed detected by the rotational speed sensor 45. Thereby, the rotational speed of the engine 2 is feedback-controlled.
[0026]
Next, the automatic stop control of the engine 2 in the present embodiment will be described.
In this embodiment, (a) the ignition switch 41 is turned on (b) the vehicle speed sensor 42 detects that the vehicle speed is “0” (c) the accelerator sensor 43 depresses the accelerator pedal. (D) It is confirmed that the brake is depressed by the brake sensor 44. When all the conditions such as the brake is depressed are satisfied for a predetermined time or more, the automatic stop control of the engine 2 is performed. The
[0027]
When the automatic stop control of the engine 2 is performed, the fuel injection from the injector provided in the engine 2 is stopped, and the ignition control by the spark plug provided in the engine 2 is also stopped. Thereby, the engine 2 is stopped. Further, with the stop control of the engine 2, the electric oil pump 14 is driven and controlled, and the hydraulic oil in the hydraulic control unit 10 is pressurized and controlled by the electric oil pump 14. Using this pressurized hydraulic fluid, the hydraulic pressure control unit 10 controls to fix the gear engagement mode of the gear transmission unit 6 to that corresponding to the start shift. Thereby, the vehicle can be started smoothly.
[0028]
Next, automatic start control according to the present embodiment will be described.
In this embodiment, (b) the vehicle speed sensor 42 detects that the vehicle speed is “0”. (C) the accelerator sensor 43 detects that the accelerator pedal is not depressed. The automatic start control of the engine 2 is performed on the condition that even one of the conditions such as the brake being confirmed by the sensor 44 is not satisfied.
[0029]
In the automatic start control of the engine 2, first, the driving force is applied to the crankshaft 16 by using the motor generator 30 described above as a motor. Then, the driving force applied to the crankshaft 16 is transmitted to the engine 2 and the torque converter 4. Thus, at the time of automatic start control of the engine 2 of the present embodiment, a driving force is applied to the engine 2 by the motor generator 30 without using a starter (not shown).
[0030]
Then, after the driving force is applied to the crankshaft 16 by the motor generator 30 over a predetermined period, the engine 2 performs the firing. That is, fuel injection control and ignition timing control of the engine 2 are started. As described above, in the present embodiment, when the engine 2 is automatically started, the driving force applied to the torque converter 4 is first supplied by the motor generator 30 and then switched so as to be supplied by the engine 2.
[0031]
However, when switching from the motor generator 30 to the engine 2, if the command value of the target rotational speed of the engine 2 is set to the target rotational speed corresponding to the above-described operation state, the actual rotational speed of the engine 2 during motoring and this There may be a large difference between the target rotational speed command value. At this time, if the throttle opening is controlled to increase so as to approximate the actual rotational speed of the engine 2 to the command value of the target rotational speed, the rotational speed of the engine 2 rapidly increases and a shock is generated as described above. It is as follows. Here, as described above, since the gear engagement corresponding to the start shift is maintained in the gear transmission unit 6 in order to smoothly start the vehicle, this shock is easily transmitted to the vehicle. ing.
[0032]
Therefore, in the present embodiment, the command value of the target rotational speed of the engine 2 is set as the rotational speed given to the engine 2 by the motoring during the period when the engine 2 is motored by the motor generator 30 at the start. Like to do. Then, the opening degree of the throttle valve 2c is controlled based on the command value thus set. At the time of firing, the command value for the target rotational speed of the engine 2 is set as the actual rotational speed of the engine 2 at the time of motor linking. Thus, the problem mentioned above accompanying a firing can be avoided by making the rotational speed of the engine 2 at the time of motoring into the command value of target rotational speed.
[0033]
In the present embodiment, after firing, control is performed so that the command value of the target rotational speed of the engine 2 gradually approaches the target rotational speed calculated based on the above operating state.
[0034]
Here, the transition of the rotational speed of the engine 2 and the opening degree of the throttle valve 2c when the engine is started in the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4A, when the motor 2 is motored by the motor generator 30 as the engine 2 is started, the rotational speed of the engine 2 is equal to the rotational speed applied by the motor generator 30. Become. During this time, the opening of the throttle valve 2c is controlled to a value that can obtain the same rotational speed only by driving the engine. Since the throttle valve 2c and the like are controlled so that the rotational speed of the engine 2 becomes the rotational speed at the time of motoring even when firing is performed at the time t1 when the motoring is continued for a predetermined period. Is done smoothly.
[0035]
Then, from the time t1 when the firing is performed, control is performed so as to gradually approach the target rotational speed of the engine 2 calculated based on the operating state. Thereafter, when the target rotational speed calculated based on the operating state is reached at time t2, normal control of the engine 2 is performed.
[0036]
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the engine 2 is normally controlled, during motoring, the opening of the throttle valve 2c is the opening at the previous engine stop. It is fixed at. When firing is performed at time t1, control is performed so as to approximate the actual rotational speed of the engine 2 to the target rotational speed (see the broken line) of the engine 2 calculated based on the operating state. Here, when there is a large difference between the target rotational speed and the rotational speed at the time of motoring because the battery is low, the throttle valve 2c is controlled to increase. Since the increased opening of the throttle valve 2c is larger than the opening corresponding to the target rotational speed, the actual rotational speed of the engine 2 rapidly increases beyond the target rotational speed, and accordingly the vehicle A shock will occur.
[0037]
Here, the procedure of the start control of the engine 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing a start control procedure of the engine 2 according to the present embodiment. This routine is interrupted and activated every predetermined period.
[0038]
In this series of processing, first, in step 100, it is determined whether or not the motoring associated with the start of the engine 2 is in progress. When it is determined that the motoring is in progress, the routine proceeds to step 110, where the variable x for temporarily storing the command value of the target rotational speed of the engine 2 is assigned to the engine 2 by the motoring. The rotational speed of the engine 2 is set.
[0039]
After executing the processing in step 110, in step 120, the target rotational speed command value is set to the variable x, and this processing is temporarily terminated. Then, the opening degree of the throttle valve 2c is controlled based on the command value of the target rotational speed.
[0040]
On the other hand, if it is determined in step 100 that the motoring is not being performed, in other words, if it is determined that the firing is started, the process proceeds to step 130. In step 130, it is determined whether or not the variable x is smaller than the target rotational speed calculated in accordance with the above-described operating state. If it is determined that the variable x is smaller than the target rotational speed, the variable x is increased by a predetermined gradual change amount in step 140 and the routine proceeds to step 120.
[0041]
The processing of steps 130 and 140 is for gradually bringing the command value of the target rotational speed of the engine 2 closer to the target rotational speed calculated according to the operating state.
[0042]
On the other hand, if it is determined in step 130 that the variable x is equal to or higher than the target rotational speed, the process proceeds to step 150, the variable x is set to the target rotational speed, and the process proceeds to step 120.
[0043]
Note that after the processing of step 150 is performed, this routine is ended until the next start of the engine 2.
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
[0044]
(1) During motoring, the command value of the target rotational speed of the engine 2 is set to the rotational speed given to the engine 2 by motoring, and the opening of the throttle valve 2c is set to a value corresponding to the command value. By controlling, the driving force can be smoothly transferred from the motor generator 30 to the engine 2 at the time of firing.
[0045]
(2) After firing the engine 2, the command value of the target rotational speed of the engine 2 is gradually increased to the target rotational speed calculated based on the operating state, thereby smoothly starting the engine 2. It can be carried out.
[0046]
The above embodiment may be modified as follows.
The conditions for performing the automatic stop control and automatic start control of the engine 2 shown in the above embodiment may be changed as appropriate.
[0047]
In the above embodiment, the command value of the target rotational speed of the engine 2 at the time of motoring and at the start of firing is set to the rotational speed given to the engine 2 by motoring. Rather, a command value for the target rotational speed of the engine 2 may be set based on the rotational speed of the engine 2 applied by motoring.
[0048]
Further, it is not always necessary to set the command value for the target rotational speed of the engine 2 during motoring. In this case, control during motoring of the throttle valve 2c is not performed.
[0049]
In the above embodiment, the throttle valve 2c is controlled based on the command value of the target rotational speed of the engine 2 after the start of firing. For example, auxiliary equipment such as an air conditioner compressor 28 and a lamp is used. During the operation of the electric load, there is a case where control is performed to increase only the target air amount without changing the target rotation speed. In this case, it is desirable to gradually change the amount of increase control of the air amount, for example, control so that the amount of air including the increased amount becomes an air amount corresponding to the command value of the target rotational speed.
[0050]
In the present embodiment, when the engine is automatically started, the driving force from the motor generator 30 is supplied to the torque converter 4 and reaches the motoring rotational speed, and then the engine 2 is fired. Not limited. In short, the present invention can be applied to any engine automatic starter that includes an electric motor connected to the output shaft of the engine and can switch between the driving force by this and the driving force by the engine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an embodiment of an engine start control device according to the present invention.
FIG. 2 is a skeleton diagram showing a configuration of a gear in the gear transmission unit of the embodiment.
FIG. 3 is a view showing an engagement state of gears in a gear transmission unit of the embodiment.
FIG. 4 is a time chart showing transitions of a rotational speed and a throttle valve opening when the engine is started according to the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing an engine start control procedure according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Engine, 2c ... Throttle valve, 4 ... Torque converter, 6 ... Gear transmission part, 8 ... Output shaft, 10 ... Hydraulic control part, 12 ... Oil pump, 14 ... Electric oil pump, 16 ... Crankshaft, 18 ... Electromagnetic clutch 20, 24, 26 ... pulley, 22 ... belt, 28 ... air conditioner compressor, 30 ... motor generator, 32 ... inverter, 34 ... battery, 40 ... electronic control device, 41 ... ignition switch, 42 ... vehicle speed sensor, 43 ... accelerator sensor, 44 ... brake sensor, 45 ... rotational speed sensor, 46 ... water temperature sensor, 2c ... throttle valve.

Claims

After starting the motor by an electric motor connected to the output shaft of the engine, starting the firing and controlling the engine start,
Comprising a starting rotational speed setting means for setting on the basis of the target rotational speed of the engine during the motoring to the actual rotational speed of the engine which definitive during the motoring,
An engine start control device, wherein the firing is started by controlling an intake air amount in accordance with the set target rotational speed during motoring .

2. The engine start control device according to claim 1, wherein the starting rotation speed setting means sets the target rotation speed of the engine at the start of the firing based on the actual rotation speed of the engine at the time of the motoring.

The engine start control according to claim 1 or 2, wherein the starting rotation speed setting means sets a target rotation speed at the start of firing or motoring equal to an actual rotation speed of the engine at the time of motoring. apparatus.

The engine start control device according to any one of claims 1 to 3,
An engine start control device comprising a gradual change means for gradually changing a target rotational speed of the engine to a rotational speed set according to an operating state of the engine as the engine starts firing.

The engine start control device according to claim 4 ,
Intake air amount correction means for correcting the increase of only the target intake air amount according to the magnitude of the electric load of the auxiliary device without changing the target rotational speed of the engine during idle operation of the engine. In addition,
The intake air amount increasing means increases the target intake air amount according to the magnitude of the electric load of the auxiliary device when increasing the target intake air amount during operation of the starting rotational speed setting means or the gradual change means. An engine start control device characterized by gradually increasing the amount to an amount .

After starting the motor by an electric motor connected to the output shaft of the engine, starting the firing and controlling the engine start,
An intake air amount at the start of firing of the engine is set to an intake air amount capable of obtaining an actual rotational speed of the engine by the motoring only by driving the engine by the firing . Start control device.