JP4356227B2 - Engine starter and engine system having the function - Google Patents

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JP4356227B2
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    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/543Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/14Safety means against, or active at, failure of coolant-pumps drives, e.g. shutting engine down; Means for indicating functioning of coolant pumps

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータにより無端状部材を介してエンジンを駆動して始動するエンジン始動装置に関し、特に無端状部材の異常の検出に関する。無端状部材は、例えばベルトまたはチェーンであり、長尺で柔軟な輪状の動力伝達部材である。ここでは、主として無端状部材の一形態としてのベルト(ベルト駆動式始動装置)を取り上げて本発明を説明する。
【0002】
【従来の技術】
ベルト(無端状部材)駆動式のエンジン始動装置では、例えば特開平11−147424号公報に開示されているように、始動用モータがベルトを介してエンジンに連結されている。そして、このベルトを介して始動用モータの回転力をエンジンに伝え、エンジンをクランキングして始動する。
【0003】
ベルト駆動式始動装置は、従来のギア噛合い式のスターターモータと比較して、ギアノイズがなく、スムーズにエンジンを始動できる。この利点が注目され、エンジンの起動停止を繰り返すハイブリッド車両およびエコラン(アイドリングストップ)車両などに展開されつつある。
【0004】
この種の始動装置において、動力伝達用のベルトとしては、従来よりの補機駆動に用いているのと同様のVリブドベルトを利用できる。さらに、一本のベルトをエンジン、始動用モータおよび補機に巻き回すことも好適である。いわゆるサーペンタインレイアウトである。この構成も上記の特開平11−147424号公報に開示されており、エンジンまたはモータの出力で補機が駆動される。また代表的な補機は、ウォーターポンプおよびエアーコンディショナ、パワーステアリングポンプである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジン始動時にベルトにかかる負荷は、補機駆動のときの負荷の数倍〜数十倍と大きい。そして、この高負荷によりベルト異常、例えば切断や大幅摩耗が生じると、エンジン始動のための動力伝達が不能になる可能性もある。それにも拘わらず、これまでは従来の補機駆動用のベルトシステムをそのまま流用するのが一般的である。そのため、高負荷によるベルト異常の発生を検出したり、ベルト異常に対するフェールセーフ機能を確保することは特に考慮されていなかった。
【0006】
またベルト以外の無端状部材、例えばチェーンが用いられるときにも同様の問題が生じ得る。ベルト異常はスリップおよび断線(切断)等であるのに対し、チェーン異常は主として断線である。
【0007】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、無端状部材異常(ベルト異常)を適切に検出できるエンジン始動装置を提供することにある。また本発明の目的は、異常発生時の適当なフェールセーフ機能をもったエンジン始動装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
本発明に係るエンジン始動装置は、モータによりベルトまたはチェーン等の無端状部材を介してエンジンを駆動して始動するエンジン始動装置において、前記無端状部材の異常を検出したときは、前記エンジンに連結された別のモータを、フェールセーフ用の始動モータとして用いて前記エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動装置である。これにより、無端状部材の異常が発生したときでもエンジンの始動能力を確保できる。
【0024】
本発明に係るエンジンシステムは、エンジンと、前記エンジンを駆動して始動するためのモータと、エンジン冷却用の機械式ウォーターポンプと、前記エンジン、前記モータおよび前記機械式ウォーターポンプに巻き掛けられた動力伝達用のベルトまたはチェーン等の無端状部材と、を含むエンジンシステムにおいて、前記無端状部材に異常が発生したことを検出する異常検出手段と、前記無端状部材に異常が発生したとき、前記機械式ウォーターポンプとは別に設けられた電動ウォーターポンプをフェールセール用ポンプとして作動させる異常対応処理手段と、を含むことを特徴とするエンジンシステムである。
【0025】
この構成のシステムでは、無端状部材の異常が生じると、機械式ウォーターポンプが正常に作動しなくなる。本発明によれば、電動ウォーターポンプをフェールセール用ポンプとして作動させることで、機械式ウォーターポンプの作動異常により低下した冷却能力の少なくとも一部を補うことができる。
【0026】
本発明の別の態様は、モータによりベルトまたはチェーン等の無端状部材を介してエンジンを駆動して始動するエンジン始動装置において、モータの回転数とモータ加速度とからイナーシャを推定するイナーシャ推定手段と、イナーシャが所定値以下であるときに無端状部材に異常が発生したと判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする。
【0027】
また、モータによりベルトまたはチェーン等の無端状部材を介してエンジンを駆動して始動するエンジン始動装置において、モータの回転数とモータ加速度とからイナーシャを推定するイナーシャ推定手段と、イナーシャが所定の基準値より大きくなるように適宜モータへのトルク指令値を制御するトルク指令値制御手段と、トルク指令値が所定しきいトルク指令値以下となったときに無端状部材に異常が発生したと判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする。
【0028】
この態様によれば、モータのイナーシャが調べられ、これにより無端状部材の異常を検出できる。また、モータのイナーシャが所定の基準値より大きくなるように制御されるモータへのトルク指令値が調べられ、これによっても無端状部材の異常を検出できる。そして、この異常出結果を利用してフェールセーフを図ることができる。
【0029】
以上に説明したように、本発明によれば、無端状部材の異常を検出でき、検出結果に基づき無端状部材の異常に対策を施すことでフェールセーフ機能を付加することができ、これにより車両システムの信頼性を向上することができる。
【0030】
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態(以下、実施形態という)について、図面を参照し説明する。
【0032】
実施形態1.
本実施形態では、例として、本発明のエンジン始動装置がハイブリッド車両に適用される。ただし、本発明の適用対象はハイブリッド車両には限定されず、例えばエコラン車両にも本発明を好適に適用できる。
【0033】
また本実施形態においては無端状部材がベルトであるが、本発明はこれに限定されない。無端状部材は例えばチェーンでもよい。無端状部材は、エンジン始動のための動力をモータからエンジンに伝える動力伝達部材であり、柔軟な輪形の部材である。
【0034】
図1は、ハイブリッドシステムの一例を示している。周知のようにハイブリッドシステムは、エンジンとモータジェネレータ(電動機)を併用して車両を駆動するシステムである。図1のシステムでは、エンジン1、メインモータジェネレータ3、遊星歯車装置5、無段変速機(CVT)7が順次配置されており、無断変速機7の出力軸が駆動輪へと連結されている。エンジン1、メインモータジェネレータ3および無段変速機7が、それぞれ、遊星歯車装置5のサンギア、プラネタリギアおよびリングギアに連結されている。エンジン1およびメインモータジェネレータ3の回転数および出力を調整することにより、所望の回転数と出力が無段変速機7の入力軸に与えられる。
【0035】
エンジン1には、スタータモータ9および補機11が取り付けられている。図1には一つの補機のみが見えているが、実際にはウォーターポンプとエアーコンディショナとの2つの補機が取り付けられている。ただし、本発明は補機の種類および数には限定されない。
【0036】
これらのエンジン1、スタータモータ9および補機11は、動力伝達用のベルト13(無端状部材)を介して連結されている。具体的には、エンジン1のクランクシャフトには、出力側とは反対側にクランクプーリ15が取り付けられている。またスタータモータ9および補機11にも、それぞれプーリ17、19が取り付けられている。これらのプーリにベルト13が巻き掛けられている。ベルト13としては、従来からの補機駆動用のVリブドベルトを用いることができる。その他、無段変速機7にはオイルポンプ7aが取り付けられ、このオイルポンプ7aはオイルポンプA/Cモータ7bにより駆動される。
【0037】
図2は、エンジン1をクランクプーリ側から見た図であり、ベルトレイアウトを示している。クランクプーリ15、スタータモータプーリ17、および、補機プーリとしてのウォータポンププーリ19aおよびエアーコンディショナプーリ19bにベルト13が巻き回されている。クランクプーリ15とスタータモータプーリ17の間には、ベルト巻き付け角度を増大して、大きな駆動力を伝達するためにアイドラ21が設けられている。またスタータモータプーリ17とウォータポンププーリ19の間にはオートテンショナ23が設けられ、ベルト13に一定の張力を与えている。
【0038】
上記のシステムにおいて、運転開始の際は、運転者がイグニッションキーを回すとモータジェネレータ3が回転し、その回転力がエンジン1に伝わり、エンジン1がクランキングされ、始動する。
【0039】
運転開始後は、高燃費が得られるように、エンジン1とモータジェネレータ3の運転状態を制御してエネルギ効率のよい運転が行われる。例えば車載バッテリの蓄電量が十分に大きいときには、エンジン1が停止される。そして、モータジェネレータ3の出力のみを用いて車両が駆動され、したがって車両は純粋な電気自動車として走行する。
【0040】
エンジン1の停止中は、補機(ウォータポンプおよびエアーコンディショナ)をスタータモータ9により駆動することができる。このモードではエンジン1のクランクプーリをクランクシャフトから切り離すことが好適であり、これによりエネルギ損失を低減できる。前掲の特開平11−147424号ではクラッチを利用してクランクプーリを切り離している。
【0041】
その後、バッテリの蓄電量が低下すると、エンジン1が再始動される。このときも、スタータモータ9の出力によりエンジン1がクランキングされる。そして、エンジン出力を用いてモータジェネレータ3が発電し、この発電電力を用いてバッテリが充電される。
【0042】
このように、ハイブリッド車両では、運転中にエンジン1の停止および起動が繰り返され、したがってベルト駆動式始動装置(無端状部材駆動式始動装置)が適している。従来のギア噛合い式のスターターモータと比較して、ギアノイズがなく、スムーズにエンジンを始動できるからである。
【0043】
しかしながら、エンジン始動時にベルトにかかる負荷は、補機駆動のときの負荷の数倍〜数十倍と大きい。高負荷によりベルト異常、例えば切断や大幅摩耗が生じると、エンジン始動のための動力伝達が不能になる可能性もある。そこで、本発明は、以下のようにしてベルト異常を検出する。
【0044】
図3には、図1のシステムに対応する機能ブロック図が、ベルト異常検出関連の構成を中心に示されている。エンジン1、メインモータジェネレータ3およびスタータモータ9は、ECU30により制御される。エンジン回転センサ32はエンジンの回転数Neを示す信号を検出してECU30に出力する。スタータモータ回転センサ34は、スタータモータの回転数Nmを示す信号を検出してエンジンECU30に出力する。
【0045】
ECU30には、ベルト異常検出部36および異常対応処理部38が設けられており、つまり本実施形態では、ベルト異常検出装置が、ECU30の一部の機能というかたちで設けられている。
【0046】
なお、ハードウエア面から見ると、ECU30は複数の個別のECUで構成されてもよい。例えば、エンジンECU、モータECUおよびそれらを上位から制御するハイブリッドECUが設ける構成が知られている。そしてベルト異常検出機能は、どのECUに設けられてもよく、また複数のECUが共同で本発明のベルト異常検出機能を果たしてもよい。さらには、ベルト異常検出装置は、これらのECUとは独立して設けられてもよい。
【0047】
図4は、図3のベルト異常検出部36および異常対応処理部38を含むECU30による、エンジン始動時の制御処理を示している。エンジンを停止した後、始動要求がオンになるのを待つ。始動要求がオンになると、スタータモータをオンにして、スタータモータによりエンジンをクランキングし(S10)、スタータモータの回転数Nmおよびエンジン回転数Neを検出する(S12)。
【0048】
そして、モータ回転数Nmとプーリ比を乗じたエンジン回転数Neとが比較され、両者の回転数差が所定のしきい回転数差Nより大きいか否かが判定される(S14)。ここでは、図4に示すように、Nm−αNe>Nであるか否かが判定される(αはプーリ比等)。しきい回転数差Nは例えば100rpmである。また判定タイミングは、スタータモータオンから所定時間(例えば0.6秒程度)が経過した後に設定されている。この判定タイミングおよびしきい回転数差は、予め設定され、ECU内に記憶されている。これらの適切な設定については、後述にてさらに詳細に説明する。
【0049】
S14がNOの場合、S16でベルト異常はないと判定される。そのままエンジン始動が継続され、エンジン始動が成功する。一方、S14がYESの場合は、ベルト異常が発生したと考えられる。モータの回転がエンジンに適正に伝達されていないからである。そこで、S18に進んで異常ありと判定し、即座にS20およびS22の異常対応処理へ進む。
【0050】
異常対応処理としては、スタータモータをオフにし(S20)、メインモータジェネレータを用いてエンジンを始動する(S22)。ここではモータジェネレータがフェールセーフ用のモータとして用いられており、これによりエンジンの始動性を確保することができる。
【0051】
さらに、異常対応処理として、ベルト異常を運転者に知らせることが好適である。異常通報は、スピーカを用いて警報音や合成音声により行うことができる。また異常通報は、表示ランプ、ディスプレイなどを用いて視覚的に行うこともできる。このとき、安全な場所への移動や停車などを運転者に指示することも好適である。
【0052】
さらには、異常発生を、車載通信手段を用いて外部へ通信で伝えることも好適である。通信装置としては、例えばITS(インテリジェントトランスポートシステムズ)関連の通信装置、メーデー通報装置を利用できる。
【0053】
以上のように、本実施形態によれば、ベルト異常を検出でき、異常検出結果に基づくフェールセーフ処置が可能となる。ベルト異常が発生してもエンジン始動性を確保でき、路上故障、すなわち車両が路上で立ち往生してしまうのを防止できる。また、ベルトの異常スリップの検出により、ベルトのダメージを減らして寿命を延ばすように図ることができる。
【0054】
また本実施形態によれば、エンジン回転センサおよびモータ回転センサという一般に既存のセンサを利用してベルト異常を検出できる。したがって、新たなセンサを取り付ける必要がなく、安価に、構成の複雑化を招くことなく、ベルト異常を検出できる。
【0055】
本実施形態では、本発明がハイブリッド車両に適用された。しかし、前述したように、本発明の適用対象はハイブリッド車両には限定されず、例えばエコラン車両にも本発明を好適に適用できる。
【0056】
エコラン車両の一形態は、MGエコランといわれ、エコラン用のモータジェネレータがベルトを介してエンジンに連結される。エンジン始動時、エコラン用のモータジェネレータはモータとして機能し、エンジンをクランキングする。エンジン始動後(回転中)、エコラン用のモータジェネレータはオルタネータとして機能し、エンジンの出力で回転して発電し、補機バッテリを充電する。このようなシステムでも、本発明のベルト異常検出は同様に適用される。
【0057】
また上記のMGエコランシステムでは、低温始動性の確保を目的として、ベルトで連結されるスタータモータとは別に補助スタータモータを設けることが好適である。この補助スタータモータとしては、従来タイプのギア噛合い式スタータモータを用いることができる。そして、ベルト異常を検出したときには、この補助スタータモータをフェールセーフ用に使ってエンジンを始動することが好適である。
【0058】
次に、図5を参照し、上記の異常検出における「判定用のしきい回転数差」および「判定タイミング」の設定について説明する。図5は、ベルトに異常があるときの、スタータモータがオンされてからモータ回転数Nmおよびエンジン回転数Neが増加する様子を示している。
【0059】
エンジン始動装置にベルトを用いる場合、ベルト切れや大幅摩耗といったエンジン始動性を低下させる重度のベルト異常が特に問題となる。このようなベルト異常が生じると、図5に示すように、スタータモータをオンしてから、かなり早い時期に大きな回転数差が現れる。参考として、これとは対照的に、ベルトにすべりや異常がなければ、回転数差は殆ど0である。またベルトが多少すべるような軽度の異常が生じた場合にも、回転数差は小さく、そしてスタータオンからある程度の時間が経った後に有意な回転数差が現れる。
【0060】
【0061】
異常検出における判定用の「しきい回転数差」は、異常発生状態の回転数差と正常状態の回転数差(一般にはほぼ0)との間の適当な値であって、異常発生状態の回転数差を基準としてそれよりもある程度小さな値に設定する。
【0062】
さらに本実施形態では、図5に示すように、スタータオンの直後に回転数差の不安定な過渡期があることを考慮している。この過渡期では、モータとエンジンの回転数差が理論通りに現れず、ベルトが正常でも回転数差が生じる得る。そこで、この過渡期を過ぎた時期に「判定タイミング」を設定しており、これにより確実にベルト異常を検出できる。
【0063】
上記の設定の結果として、図5の例においては、スタータオンから約0.6秒経過した時点に判定タイミングt0が設定され、しきい回転数差が約100rpmに設定されている。
【0064】
以上に説明したように、本実施形態によれば、判定タイミングおよび判定用基準値の適切な設定により、エンジン始動において問題となるようなベルト異常を早期に確実に検出できる。この種の異常検出は、従来の補機駆動にVリブドベルトを用いているときには求められていなかったことから、補機駆動ベルト仕様を単に流用した始動システムには見られなかった。そして、本実施形態は、スタータオン後の早期異常検出により、フェールセーフ対策、異常対応処理も早期に実施でき、エンジンを停止できない状態を直ぐに解消できる。
【0065】
参考例.
次に図6および図7を参照して参考例のベルト駆動式始動装置を説明する。本参考例でも図1のハイブリッドシステムに適用される。しかし、本参考例では、上述の実施形態とは異なる現象に基づいてベルト異常が検出される。
【0066】
参考例では、図2のベルトレイアウトに示すように、1本のベルトが、エンジンおよびスタータモータに加えて、車両機器としての補機に巻き回されている。このことを利用して、ベルトが巻き掛けられた車両機器の作動異常を検出し、この作動異常を検出したときにベルト異常が発生したと判定する。作動異常の原因が、ベルトの動力伝達が正常でなかったことにある、と推定できるからである。具体的には、本参考例では以下に説明するようにウォーターポンプの作動状態に基づいてベルト異常を検出する。
【0067】
図6は、上述の実施形態1の図3に相当する図であり、この図6には、本参考例のベルト異常検出関連の構成を中心にハイブリッドシステムが示されている。エンジン1、メインモータジェネレータ3およびスタータモータ9は、ECU40により制御される。エンジン水温センサ42はエンジン冷却水の温度THWを示す信号を検出してECU40に出力する。スロットルセンサ44は、吸気通路に設けられたスロットルの開度TAを示す信号を検出してECU40に出力する。スロットル開度としてアクセル操作量が用いられてもよい。ECU40はさらにラジエータの電動ファン46を制御しており、電動ファン46が運転中か停止中かを知ることができる。
【0068】
ECU40には、ベルト異常検出部48および異常対応処理部50が設けられている。このように本参考例でも、実施形態1と同様に、ベルト異常検出装置がECU40の一部の機能というかたちで設けられている。そして実施形態1と同様に、ECU40が複数の個別ECUで構成されていてもよく、どのECUにベルト異常検出機能が備えられてもよい。
【0069】
図7は、図6のベルト異常検出部48によるベルト異常検出処理を示している。エンジン始動後、異常検出部48はエンジン水温THWを監視し、判定用のしきい水温T0を超えたか否かを判定する(S30)。
【0070】
S30がYESになった場合、エンジン冷却用のウォーターポンプが作動していない可能性がある。そして、ウォーターポンプが停止した原因はベルト異常にあると考えられる。ベルト切れや摩耗等の異常が生じると、ウォーターポンプに回転力が伝わらないからである。
【0071】
ただし、ウォーターポンプが正常であっても、別の原因でエンジン水温が上昇することがあり得る。そこで、S32〜S36にて、ウォーターポンプ以外が原因でエンジン水温が上昇しているか否かを確認する。
【0072】
S30がYESの場合、S32でスロットル開度TAが判定用のしきい開度TA0を超えたか否かを判定する。S32がYESの場合、S34に進み、水温上昇の原因が過負荷走行にあると判定する。
【0073】
S32がNOの場合、S36に進んでラジエータの電動ファンが運転中か否かを判定する。電動ファンが停止していれば、S38に進み、水温上昇の原因は電動ファンの異常にある、と判定する。
【0074】
S36で電動ファンが運転中であれば、S40に進んでベルト異常が発生したと判定する。水温上昇の原因が過負荷走行ではなく、電動ファン異常でもないことから、ベルト異常が原因でウォーターポンプが停止したために水温が上昇したと推定できる。
【0075】
ベルト異常が検出された場合、ECU40の異常対応処理部50は、次回のエンジン始動にスタータモータを用いることを禁止する。そして、次回からのエンジン始動では、メインモータジェネレータを用いてエンジンを始動するように指示する。これによりモータジェネレータがフェールセーフ用のモータとして用いられ、エンジンの始動性を確保することができる。
【0076】
さらに、異常対応処理として、実施形態1で説明したように、運転者に異常発生を通知したり、通信手段を用いて車外の情報センタなどに異常発生を通知することが好適である。
【0077】
以上に説明したように、本参考例によれば、エンジンの運転中に、ベルトが巻き掛けられた車両機器の作動異常を検出することでベルト異常を検出できる。具体的には、エンジン水温を監視することにより、ウォーターポンプの作動異常を検出して、ベルト異常を検出できる。そしてベルト異常が発生してもエンジン始動性を確保することができる。
【0078】
また本参考例では、異常検出処理において、エンジンを高負荷運転していないか否かを確認している。そしてエンジンを高負荷運転していないのにも拘わらずエンジン水温が所定値以上に上昇したときに、ベルト異常が発生したと判定する。具体的には、スロットル開度が所定しきい開度以下であることを確認している。したがって、登坂道などでの高負荷運転によるエンジン水温の上昇時にベルト異常が発生したと誤判断するのを防止できる。
【0079】
さらに本参考例では、異常検出処理において、ラジエータシステムが正常に作動しているか否かを確認している。そして、ラジエータシステムが正常に作動しているのにも拘わらずエンジン水温が所定値以上に上昇したときに、ベルト異常が発生したと判定する。具体的には、ラジエータの電動ファンが運転されていることを確認している。したがって、ラジエータ異常によるエンジン水温の上昇時にベルト異常が発生したと誤判断するのを防止できる。
【0080】
このように、本参考例では、ベルト異常以外の原因でエンジン水温が上昇したか否かを確認しており、したがってベルト異常をより確実に検出することが可能である。
【0081】
また本参考例では、エンジン水温センサ等の既存のセンサを利用してベルト異常を検出できる。したがって、新たなセンサを取り付ける必要がなく、安価に、構成の複雑化を招くことなく、ベルト異常を検出できる。
【0082】
なお、本参考例では、エンジン水温センサを用いてエンジン水温そのものが直接検出されている。しかし、エンジン水温の高低を示す別の温度が、エンジン水温として用いられてもよい。例えばエンジンルームの雰囲気温度が用いられてもよい。このように別の温度(エンジン水温を間接的に示す温度)が高いときに、エンジン水温が所定値を超えたものとして、ベルト異常が発生したと判定する。
【0083】
また、本参考例では、ハイブリッド車両に適用された。しかし、実施形態1で説明したように、本参考例はハイブリッド車両には限定されず、例えばエコラン車両(前述のMGエコラン車両を含む)にも好適に適用できる。
【0084】
実施形態2.
次に本発明の第2の実施形態について説明する。この実施形態2では、ベルト異常に対するさらなるフェールセーフ機能がエンジンシステムに備えられる。
【0085】
前出の図2のベルトレイアウトでは、エンジン、スタータモータおよびウォータポンプにベルトが巻き回されている。ウォータポンプは、エンジンまたはモータの回転力により駆動される機械式ウォータポンプである。
【0086】
したがってベルト切断等のベルト異常が生じると、ウォータポンプによる冷却が不能になり、あるいは大幅に冷却能力が下がり、エンジンの運転を継続するとオーバーヒートを招くことになる。この場合の待避走行としては、モータジェネレータのみを用いて純粋な電気自動車として走行することが考えられる。あるいは、オーバーヒートするまでエンジンを用いて走行することが考えられる。しかし、これらの待避走行は、比較的短い時間と距離しか継続できず、退避走行距離を伸ばせない。
【0087】
本実施形態は、上記の事情に鑑みて、フェールセーフの観点から、ベルト異常時のより好適な待避走行が可能なシステムを提供する。この目的を達成するため、本実施形態では、ベルト異常が発生したとき、ベルトが巻き掛けられた機械式ウォーターポンプには頼らずに、機械式ウォーターポンプとは別に設けられた電動式ウォーターポンプをフェールセール用ポンプとして作動させる。具体例としては、アイドリングストップ時のヒータ性能を確保するために設けた電動式ポンプを活用する。これにより冷却能力を補うことができ、待避走行の到達距離が長くなるように図ることができる。以下、この形態の具体例を、図8および図9を参照して説明する。
【0088】
図8は、図1のハイブリッドシステムを構成するエンジンを、その冷却系を中心に示している。機械式ウォーターポンプ11aはエンジン1のシリンダブロック端面に取り付けられている。図1、図2で説明したように、エンジン1またはスタータモータ(図示せず)の回転力がベルト13を介して機械式ウォーターポンプ11aに伝えられ、ポンプ11aが作動する。
【0089】
機械式ウォータポンプ11aは、エンジン入口60からエンジン内に冷却水を押し込むように動作する。冷却水は、エンジン内を通ってエンジン出口62から出て、冷却水通路64に流れ込む。冷却水通路64はラジエータ通路66およびヒータ通路68に分かれる。
【0090】
ラジエータ通路66は、ラジエータ70を通ってエンジン入口60に戻る。ラジエータ70を通るときに冷却水が冷やされる。またヒータ通路68はヒータコア72を通ってエンジン入口60に戻る。ヒータコア72にて、車室内に送風される空気が冷却水の熱で暖められる。
【0091】
ラジエータ通路66とヒータ通路68はエンジン入口60の手前で合流する。また、エンジン出口62付近からは、バイパス通路73も設けられており、エンジン入口60の手前でラジエータ通路66と合流する。この部分にはサーモスタット74が設けられており、ラジエータ通路66とバイパス通路73の冷却水流量の配分が調整される。
【0092】
ヒータ通路68には、ヒータコア72の上流側に電動式ウォーターポンプ76が設置されている。本来、この電動式ウォーターポンプ76は、以下に説明するように、アイドリングストップ時のヒータ性能を確保するために設けられている。
【0093】
ハイブリッド車両では、エンジン1の停止と起動が繰り返される。エンジン1が停止したときには、機械式ウォーターポンプ11aが停止し、冷却水の循環も止まる。そのため、ヒータコア72への冷却水の提供が止まり、ヒータコア72を通過する空気を暖めることができなくなり、その結果ヒータ機能が低下してしまう。そこで、ヒータ機能を確保するために電動式ウォーターポンプ76が設けられている。エンジン停止中は、この電動式ウォーターポンプ76を用いて冷却水が循環される。
【0094】
電動式ウォーターポンプ76の運転もECU(図3および図6)により制御されている。そして本実施形態では、次に説明するように、このヒータ用の電動式ウォーターポンプ76をベルト異常時の待避走行に活用する。すなわち、ベルト13に切断等の異常が発生すると機械式ウォーターポンプ11aが正常に作動しなくなるので、電動式ウォーターポンプ76を作動させて、冷却性能を補う。
【0095】
図9は、本実施形態の待避走行処理を示すフローチャートであり、この処理は、図3および図6に示したようなECUにより実行することが好適である。
【0096】
図9において、S50ではベルト異常を検出する。ベルト異常の検出は、上述の実施形態1(モータとエンジンの回転数差を利用)に従って行うことが好適である。ただし、他の方法でベルト異常が検出されてもよく、この場合も本実施形態の範囲に含まれる。
【0097】
ベルト異常を検出すると、エンジンを停止し(S52)、電気自動車走行を行う(S54)。ここでは、モータジェネレータのみを用いて、純粋な電気自動車として車両が走行する。
【0098】
S56にてバッテリSOCをチェックし、SOCがOKであれば電気自動車走行を継続する。SOC(State Of Charge)は、バッテリの蓄電状態を示すパラメータであり、例えば満蓄電量に対する現在の蓄電量の比率で表される。
【0099】
S56でSOCがNGになるのは、バッテリの蓄電量がある程度低下したときである。この場合はS58でエンジンを始動する。ここでは、前述したフェールセーフ機能にしたがって、スタータモータの代わりにメインモータジェネレータを用いてクランキングが行われる。
【0100】
このようにエンジンの始動は、ベルト異常が発生していても、メインモータジェネレータを用いれば可能である。しかし、エンジンを始動した後、機械式ウォーターポンプを正常に作動させることができない。これでは冷却能力が低下し、すぐにオーバーヒートしてしまう。
【0101】
オーバーヒートを避けるべく、本実施形態の特徴として、S60にてヒータ用の電動式ウォーターポンプを作動させる。電動式ウォーターポンプの流量は、エンジン水温、バッテリSOCおよびエンジン回転数を見ながら、冷却能力が適切になるように制御する。そして、電気自動車走行を停止し、エンジン出力を用いて走行する(S62)。
【0102】
エンジン走行を開始すると、エンジン水温センサから得られるエンジン水温を監視する(S64)。エンジン水温が所定値(予め設定されたオーバーヒート判定しきい値)に達していなければ、S64の判断がOKであり、S68でバッテリSOCをチェックする。エンジン走行中は、エンジン出力を用いてモータジェネレータが発電し、バッテリが充電されている。バッテリの充電が十分に進んだ段階で、S68の判断がOKになる。この場合は、S52に戻ってエンジンを停止し、電気自動車走行に戻る。
【0103】
S68にてSOCがNGの場合、バッテリの充電が不十分なので、S62に戻ってエンジン走行とバッテリ充電を継続する。またS64では、エンジン水温が所定値以上になると、判定結果がNGになる。この場合は、オーバーヒートと判定して、エンジンを停止し、車両を停止させる(S66)。好適には運転者に車両停止が予告され、運転者は適切な場所に車両を停止させる。
【0104】
以上のように、本実施形態では、ヒータ用電動式ウォータポンプを作動させて、ベルト異常により失われた冷却性能を補っているので、エンジンの水温上昇を緩慢にすることができる。したがってオーバーヒートを防止でき、あるいはオーバーヒートに到るまでの待避走行の走行時間と走行距離を長くできる。
【0105】
本実施形態も、上述の他の実施形態と同様に、ハイブリッド自動車以外の車両にも適用可能であり、例えばエコラン車両(前述のMGエコラン車両を含む)にも本発明を好適に適用できる。
【0106】
実施形態3.
図10には、図1に示された本発明に係るハイブリッドシステムに対応するエンジン始動装置の機能ブロック図が示される。図10では、図3に示された機能ブロック図と同一要素に同一符号を付してその説明を省略する。
【0107】
図10において、ECU30には、図3に示されたベルト異常検出部36及び異常対応処理部38に加え、スタータモータ9のイナーシャを推定するイナーシャ推定部80及びこのイナーシャの推定値に応じてスタータモータ9へ与えるトルク指令値を制御するトルク指令値制御部82とが設けられている。
【0108】
なお、図3でも説明したように、ハードウェア面から見ると、ECU30は複数の個別のECUで構成されてもよい。
【0109】
イナーシャ推定部80では、モータ回転センサ34により検出されたスタータモータ9のプーリ比換算後の回転数Nmを、スタータモータ9の加速度に換算し、これからスタータモータ9のイナーシャを算出する。このイナーシャの推定は、例えばオブザーバを用いる等の方法により行うことができる。
【0110】
一般に、ベルト13とスタータモータ9及びエンジン1のプーリとの間でスリップが発生しているとスタータモータ9のイナーシャが減少する。そこで、イナーシャ推定部80により推定されたイナーシャが所定の基準値以下であるときには、ベルト異常検出部36が、ベルト13にスリップが発生したとしてベルト異常と判定する。ベルト異常と判定された場合には、実施形態1で述べたように、異常対応処理部38により異常対応処理が行われる。
【0111】
また、この場合には、トルク指令値制御部82がスタータモータ9に与えるトルク指令値の減少処理を行う。スタータモータ9のトルクが減少すれば、ベルト13のスリップを抑制することができるからである。
【0112】
更に、以上に述べたように、トルク指令値制御部82によって決定されるスタータモータ9へのトルク指令値を監視し、この値が所定しきいトルク指令値以下となった時にベルト異常が発生した旨ベルト異常検出部36に検出させる構成とすることもできる。上述したように、ベルト13にスリップが発生した場合には、トルク指令値の減少処理によりトルク指令値が低下しているからである。
【0113】
図11には、図10に示された本実施形態に係るエンジン始動装置において、スタータモータ9のイナーシャが所定の基準値より小さい場合にトルク指令値減少処理を行う場合の工程が示される。図11において、モータ回転センサ34によりスタータモータ9の回転数が算出され(S1)、この値からプーリ比換算されたスタータモータ9の回転数Nmが算出される(S2)。このスタータモータ9のプーリ換算後の回転数Nmから、イナーシャ推定部80がスタータモータ9の加速度を算出し(S3)、上述したようなオブザーバ等を用いてスタータモータ9のイナーシャを推定する(S4)。
【0114】
次に、上記推定されたイナーシャが所定の基準値より大きいか否かが判定され(S5)、イナーシャが基準値より小さい場合にはベルト異常検出部36がベルト異常と判定すると共に、トルク指令値制御部82がスタータモータ9へ与えるトルク指令値の減少処理を行う(S6)。
【0115】
以上のようにして、ベルト13とプーリとの間にスリップが生じ、スタータモータ9のイナーシャが所定の基準値より小さくなった場合には、スタータモータ9へ与えるトルク指令値を減少させ、上記スリップを抑制して、スリップのない状態ですなわちイナーシャが所定の基準値より大きい状態でスタータモータ9の運転を行うように制御する。
【0116】
図12(a),(b),(c)には、スタータモータ9のイナーシャ推定値の計時変化の様子が示される。図12(a)には、スタータモータ9及びエンジン1のプーリとベルト13との間でスリップが発生していない正常時におけるスタータモータ9のイナーシャ推定値の様子が示される。この場合には、エンジンクランク軸とスタータモータ9とがベルトあるいは電磁クラッチ等を介して結合されており、スタータモータ9のイナーシャは所定の基準値より大きくなっている。
【0117】
これに対して図12(b)には、ベルト13にスリップが生じ、エンジン1のイナーシャ分が加算されない場合の例が示される。この場合には、スタータモータ9のイナーシャ推定値は基準値よりも低くなっている。
【0118】
上記のように、ベルト13にスリップが生じた場合に、トルク指令値制御部82によりスタータモータ9に与えるトルク指令値の減少処理を行いスリップを抑制するので、図12(c)に示されるようにスタータモータ9のイナーシャ推定値が所定の基準値より大きい状態となる。これによってスタータモータ9の運転が正常となる。
【0119】
また、冒頭に述べたように、これまで説明した各実施形態において、ベルト以外の無端状部材が設けられてもよい。例えばベルトの代わりにチェーンが設けられてもよい。この場合、プーリに代えてスプロケットをクランクシャフトに取り付け、スプロケットにチェーンを巻き付けることが好適である。そして、ベルト異常はスリップおよび断線(切断)等であるのに対し、チェーン異常は主として断線であり、この断線異常が上記の実施形態に従って検出される。
【0120】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、エンジン始動装置の無端状部材の異常を検出でき、検出結果に基づき無端状部材の異常に対策を施すことでフェールセーフ機能を付加することができ、これにより車両システムの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態のエンジン始動装置が備えられるハイブリッドシステムを示す図である。
【図2】図1のベルトレイアウトを示す図である。
【図3】図1のハイブリッドシステムを、ベルト異常検出関連の構成を中心に示すブロック図である。
【図4】図3のシステムのベルト異常検出処理を示すフローチャートである。
【図5】図3のシステムで用いるベルト異常判定のしきい回転数差と判定タイミングの設定を示す図である。
【図6】参考例のシステムを示すブロックである。
【図7】図6のシステムのベルト異常検出処理を示すフローチャートである。
【図8】 実施形態2のシステムであって、図1のハイブリッドシステムの冷却系の構成を示す図である。
【図9】 実施形態2のシステムによるベルト異常時の待避走行処理を示すフローチャートである。
【図10】 実施形態3に係るエンジン始動装置の機能ブロック図である。
【図11】図10に示されたエンジン始動装置において、スタータモータ9のイナーシャに応じてスタータモータ9のトルク指令値を制御する工程のフロー図である。
【図12】 スタータモータ9のイナーシャ推定値の計時変化を示す図である。
【符号の説明】
1 エンジン、3 メインモータジェネレータ、9 スタータモータ、11補機、11a ウォーターポンプ、13 ベルト、15 クランクプーリ、19,19a,19b プーリ、30,40 ECU、32 エンジン回転センサ、34 モータ回転センサ、36,48 ベルト異常検出部、38,50 異常対応処理部、42 水温センサ、44 スロットルセンサ、46 ラジエータ電動ファン、72 ヒータコア、76 電動式ウォーターポンプ、80 イナーシャ推定部、82 トルク指令値制御部。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an engine starter that starts an engine by driving the engine through an endless member by a motor, and particularly relates to detection of an abnormality of the endless member. The endless member is, for example, a belt or a chain, and is a long and flexible ring-shaped power transmission member. Here, the present invention will be described mainly by taking up a belt (belt-driven starter) as one form of an endless member.
[0002]
[Prior art]
  In an engine starter driven by a belt (endless member), a starter motor is connected to the engine via a belt as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-147424. Then, the rotational force of the starting motor is transmitted to the engine via this belt, and the engine is cranked and started.
[0003]
  The belt-driven starter has no gear noise and can start the engine smoothly as compared with a conventional gear mesh starter motor. This advantage has attracted attention and is being developed in hybrid vehicles and eco-run (idling stop) vehicles that repeatedly start and stop the engine.
[0004]
  In this type of starting device, a V-ribbed belt similar to that used in conventional driving of accessories can be used as the power transmission belt. Further, it is also preferable to wind a single belt around the engine, the starting motor and the auxiliary machine. This is a so-called serpentine layout. This configuration is also disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-147424, and the auxiliary machine is driven by the output of the engine or motor. Typical auxiliary machines are a water pump, an air conditioner, and a power steering pump.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the load applied to the belt when starting the engine is as large as several times to several tens of times the load when the auxiliary machine is driven. If the belt is abnormal due to this high load, such as cutting or significant wear, power transmission for starting the engine may be disabled. Nevertheless, until now, it has been common to use a conventional belt system for driving auxiliary equipment as it is. For this reason, it has not been particularly considered to detect the occurrence of a belt abnormality due to a high load or to ensure a fail-safe function for the belt abnormality.
[0006]
  A similar problem may occur when an endless member other than a belt, such as a chain, is used. The belt abnormality is slipping and disconnection (cutting), while the chain abnormality is mainly disconnection.
[0007]
  The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an engine starter that can appropriately detect an endless member abnormality (belt abnormality). Another object of the present invention is to provide an engine starter having an appropriate fail-safe function when an abnormality occurs.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
[0009]
[0010]
[0011]
[0012]
[0013]
[0014]
[0015]
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
  An engine starter according to the present invention is an engine starter that starts by driving an engine through an endless member such as a belt or a chain by a motor. When an abnormality of the endless member is detected, the engine starter An engine starter characterized in that the engine is started using another motor that has been used as a failsafe starter motor.Thereby, even when the abnormality of the endless member occurs, the engine starting ability can be ensured.
[0024]
  An engine system according to the present invention is wound around an engine, a motor for driving and starting the engine, a mechanical water pump for cooling the engine, the engine, the motor, and the mechanical water pump. In an engine system including an endless member such as a power transmission belt or chain, an abnormality detecting means for detecting that an abnormality has occurred in the endless member, and when an abnormality has occurred in the endless member, An engine system comprising: an abnormality handling processing means for operating an electric water pump provided separately from a mechanical water pump as a failsail pump.
[0025]
  This configurationIn this system, when an endless member is abnormal, the mechanical water pump does not operate normally. According to the present invention, by operating the electric water pump as a fail-sale pump, at least a part of the cooling capacity that has been lowered due to an abnormal operation of the mechanical water pump can be compensated.
[0026]
  The present inventionAccording to another aspect of the present invention, there is provided an engine starter for starting an engine by driving the engine through an endless member such as a belt or a chain by a motor, and an inertia estimation means for estimating the inertia from the rotational speed of the motor and the motor acceleration, And an abnormality determining means for determining that an abnormality has occurred in the endless member when the value is equal to or less than a predetermined value.
[0027]
  Further, in an engine starter that starts an engine by driving the engine through an endless member such as a belt or a chain by a motor, inertia estimation means for estimating the inertia from the rotational speed of the motor and the motor acceleration, and the inertia is a predetermined reference Torque command value control means for appropriately controlling the torque command value to the motor so as to be larger than the value, and determining that an abnormality has occurred in the endless member when the torque command value falls below a predetermined threshold torque command value And an abnormality determining means.
[0028]
  According to this aspect, the inertia of the motor is examined, and thereby the abnormality of the endless member can be detected. Further, the torque command value for the motor controlled so that the inertia of the motor becomes larger than a predetermined reference value is checked, and the abnormality of the endless member can be detected by this. And it can aim at fail safe using this abnormal appearance result.
[0029]
  As described above, according to the present invention, an abnormality of an endless member can be detected, and a fail-safe function can be added by taking measures against the abnormality of the endless member based on the detection result. The reliability of the system can be improved.
[0030]
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments (hereinafter referred to as embodiments) of the invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
  Embodiment 1. FIG.
  In the present embodiment, as an example, the engine starter of the present invention is applied to a hybrid vehicle. However, the application target of the present invention is not limited to a hybrid vehicle. For example, the present invention can be suitably applied to an eco-run vehicle.
[0033]
  In the present embodiment, the endless member is a belt, but the present invention is not limited to this. The endless member may be a chain, for example. The endless member is a power transmission member that transmits power for starting the engine from the motor to the engine, and is a flexible ring-shaped member.
[0034]
  FIG. 1 shows an example of a hybrid system. As is well known, a hybrid system is a system that drives a vehicle using both an engine and a motor generator (electric motor). In the system of FIG. 1, an engine 1, a main motor generator 3, a planetary gear unit 5, and a continuously variable transmission (CVT) 7 are sequentially arranged, and an output shaft of the continuously variable transmission 7 is connected to drive wheels. . The engine 1, the main motor generator 3, and the continuously variable transmission 7 are connected to the sun gear, the planetary gear, and the ring gear of the planetary gear unit 5, respectively. By adjusting the rotation speed and output of the engine 1 and the main motor generator 3, a desired rotation speed and output are given to the input shaft of the continuously variable transmission 7.
[0035]
  A starter motor 9 and an auxiliary machine 11 are attached to the engine 1. Although only one auxiliary machine is visible in FIG. 1, two auxiliary machines, a water pump and an air conditioner, are actually installed. However, the present invention is not limited to the type and number of auxiliary machines.
[0036]
  The engine 1, the starter motor 9, and the auxiliary machine 11 are connected via a power transmission belt 13 (an endless member). Specifically, a crank pulley 15 is attached to the crankshaft of the engine 1 on the side opposite to the output side. Pulleys 17 and 19 are also attached to the starter motor 9 and the auxiliary machine 11, respectively. Belts 13 are wound around these pulleys. As the belt 13, a conventional V-ribbed belt for driving auxiliary equipment can be used. Other,Continuously variable transmission 7Is attached with an oil pump 7a, which is driven by an oil pump A / C motor 7b.
[0037]
  FIG. 2 is a view of the engine 1 as viewed from the crank pulley side, and shows a belt layout. A belt 13 is wound around a crank pulley 15, a starter motor pulley 17, and a water pump pulley 19a and an air conditioner pulley 19b as auxiliary pulleys. An idler 21 is provided between the crank pulley 15 and the starter motor pulley 17 in order to increase the belt winding angle and transmit a large driving force. An auto tensioner 23 is provided between the starter motor pulley 17 and the water pump pulley 19 to give a constant tension to the belt 13.
[0038]
  In the above system, at the start of operation, when the driver turns the ignition key, the motor generator 3 rotates, the rotational force is transmitted to the engine 1, and the engine 1 is cranked and started.
[0039]
  After the operation is started, the operation state of the engine 1 and the motor generator 3 is controlled so that high fuel efficiency is obtained, and the energy efficient operation is performed. For example, when the amount of power stored in the in-vehicle battery is sufficiently large, the engine 1 is stopped. Then, the vehicle is driven using only the output of motor generator 3, and therefore the vehicle travels as a pure electric vehicle.
[0040]
  While the engine 1 is stopped, the auxiliary machines (water pump and air conditioner) can be driven by the starter motor 9. In this mode, it is preferable to disconnect the crank pulley of the engine 1 from the crankshaft, thereby reducing energy loss. In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-147424, the crank pulley is separated using a clutch.
[0041]
  Thereafter, when the storage amount of the battery decreases, the engine 1 is restarted. Also at this time, the engine 1 is cranked by the output of the starter motor 9. Then, the motor generator 3 generates electric power using the engine output, and the battery is charged using this generated electric power.
[0042]
  Thus, in the hybrid vehicle, the engine 1 is repeatedly stopped and started during operation, and therefore, a belt-driven starter (endless member-driven starter) is suitable. This is because, compared with a conventional gear meshing starter motor, there is no gear noise and the engine can be started smoothly.
[0043]
  However, the load applied to the belt when starting the engine is as large as several times to several tens of times the load when the auxiliary machine is driven. If a belt abnormality such as cutting or significant wear occurs due to a high load, power transmission for starting the engine may be disabled. Therefore, the present invention detects a belt abnormality as follows.
[0044]
  FIG. 3 shows a functional block diagram corresponding to the system of FIG. The engine 1, the main motor generator 3, and the starter motor 9 are controlled by the ECU 30. The engine speed sensor 32 detects a signal indicating the engine speed Ne and outputs it to the ECU 30. The starter motor rotation sensor 34 detects a signal indicating the rotation speed Nm of the starter motor and outputs it to the engine ECU 30.
[0045]
  The ECU 30 is provided with a belt abnormality detection unit 36 and an abnormality response processing unit 38. That is, in this embodiment, the belt abnormality detection device is provided as a partial function of the ECU 30.
[0046]
  From the viewpoint of hardware, the ECU 30 may be composed of a plurality of individual ECUs. For example, a configuration is known in which an engine ECU, a motor ECU, and a hybrid ECU that controls them from above are provided. The belt abnormality detection function may be provided in any ECU, and a plurality of ECUs may jointly perform the belt abnormality detection function of the present invention. Furthermore, the belt abnormality detection device may be provided independently of these ECUs.
[0047]
  FIG. 4 shows a control process at the time of starting the engine by the ECU 30 including the belt abnormality detecting unit 36 and the abnormality handling processing unit 38 of FIG. After stopping the engine, wait for the start request to turn on. When the start request is turned on, the starter motor is turned on, the engine is cranked by the starter motor (S10), and the rotation speed Nm and the engine rotation speed Ne of the starter motor are detected (S12).
[0048]
  And the motor rotation speed Nm andMultiplied by pulley ratioEngine speed NeTogaIt is compared, and it is determined whether or not the rotational speed difference between them is larger than a predetermined threshold rotational speed difference N (S14). Here, as shown in FIG. 4, it is determined whether or not Nm−αNe> N (α is a pulley ratio or the like). The threshold speed difference N is, for example, 100 rpm. The determination timing is set after a predetermined time (for example, about 0.6 seconds) has elapsed since the starter motor was turned on. The determination timing and the threshold rotational speed difference are set in advance and stored in the ECU. These appropriate settings will be described in more detail later.
[0049]
  If S14 is NO, it is determined in S16 that there is no belt abnormality. The engine start is continued as it is, and the engine start is successful. On the other hand, when S14 is YES, it is considered that a belt abnormality has occurred. This is because the rotation of the motor is not properly transmitted to the engine. Therefore, the process proceeds to S18, where it is determined that there is an abnormality, and the process immediately proceeds to the abnormality handling process of S20 and S22.
[0050]
  As an abnormality handling process, the starter motor is turned off (S20), and the engine is started using the main motor generator (S22). Here, the motor generator is used as a fail-safe motor, thereby ensuring the startability of the engine.
[0051]
  Furthermore, it is preferable to notify the driver of the belt abnormality as the abnormality handling process. Abnormality notification can be made with a warning sound or synthesized voice using a speaker. The abnormality report can also be made visually using a display lamp, a display, or the like. At this time, it is also preferable to instruct the driver to move to a safe place or stop.
[0052]
  Furthermore, it is also preferable to communicate the occurrence of an abnormality to the outside using in-vehicle communication means. As the communication device, for example, an ITS (Intelligent Transport Systems) related communication device or a Mayday notification device can be used.
[0053]
  As described above, according to the present embodiment, belt abnormality can be detected, and fail-safe treatment based on the abnormality detection result can be performed. Even if a belt abnormality occurs, engine startability can be ensured, and road faults, that is, the vehicle can be prevented from getting stuck on the road. Further, by detecting the abnormal slip of the belt, it is possible to reduce the belt damage and extend the life.
[0054]
  Further, according to the present embodiment, the belt abnormality can be detected by using existing sensors such as an engine rotation sensor and a motor rotation sensor. Therefore, it is not necessary to attach a new sensor, and it is possible to detect an abnormality in the belt at a low cost without causing a complicated configuration.
[0055]
  In the present embodiment, the present invention is applied to a hybrid vehicle. However, as described above, the application target of the present invention is not limited to a hybrid vehicle, and the present invention can be suitably applied to, for example, an eco-run vehicle.
[0056]
  One form of the eco-run vehicle is called MG eco-run, and a motor generator for eco-run is connected to the engine via a belt. When the engine is started, the motor generator for eco-run functions as a motor and cranks the engine. After the engine is started (during rotation), the eco-run motor generator functions as an alternator, rotates at the output of the engine to generate electric power, and charges the auxiliary battery. Even in such a system, the belt abnormality detection of the present invention is similarly applied.
[0057]
  In the above MG eco-run system, it is preferable to provide an auxiliary starter motor separately from the starter motor connected by a belt for the purpose of ensuring low temperature startability. As this auxiliary starter motor, a conventional gear meshing starter motor can be used. When an abnormality in the belt is detected, it is preferable to start the engine using the auxiliary starter motor for fail safe.
[0058]
  Next, with reference to FIG. 5, the setting of “threshold speed difference for determination” and “determination timing” in the above-described abnormality detection will be described. FIG. 5 shows how the motor rotation speed Nm and the engine rotation speed Ne increase after the starter motor is turned on when there is an abnormality in the belt.
[0059]
  When a belt is used for the engine starting device, a severe belt abnormality that deteriorates the engine starting performance such as belt breakage or significant wear becomes a particular problem. When such a belt abnormality occurs, as shown in FIG. 5, a large rotational speed difference appears considerably early after the starter motor is turned on. As a reference, in contrast to this, if there is no slip or abnormality in the belt, the rotational speed difference is almost zero. In addition, even when a slight abnormality such as a slight slip of the belt occurs, the rotational speed difference is small, and a significant rotational speed difference appears after a certain amount of time has passed since the starter was turned on.
[0060]
[0061]
  For judgment in abnormality detectionThe “threshold rotational speed difference” is an appropriate value between the rotational speed difference in the abnormal state and the rotational speed difference in the normal state (generally almost 0), and is based on the rotational speed difference in the abnormal state. Set to a value somewhat smaller than that.
[0062]
  Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 5, it is considered that there is an unstable transition period in which the rotational speed difference is unstable immediately after the starter is turned on. In this transition period, the difference between the rotation speeds of the motor and the engine does not appear as theoretically, and even if the belt is normal, a difference in the rotation speeds may occur. Therefore, the “determination timing” is set at the time when the transition period has passed, so that the belt abnormality can be reliably detected.
[0063]
  As a result of the above setting, in the example of FIG. 5, the determination timing t0 is set when about 0.6 seconds have elapsed from the starter on, and the threshold rotation speed difference is set to about 100 rpm.
[0064]
  As described above, according to this embodiment, the belt abnormality that causes a problem in starting the engine can be reliably detected at an early stage by appropriately setting the determination timing and the reference value for determination. This type of abnormality detection has not been required when a V-ribbed belt is used for conventional accessory driving, and thus has not been found in a starting system that simply uses the accessory driving belt specification. And this embodiment can also implement a fail safe countermeasure and abnormality response processing at an early stage by early abnormality detection after a starter is turned on, and can immediately eliminate the state where the engine cannot be stopped.
[0065]
  Reference example.
  Next, referring to FIG. 6 and FIG.Reference exampleThe belt-driven starter will be described. BookReference exampleBut the hybrid system in Figure 1Apply to. But bookReference exampleThen, the belt abnormality is detected based on a phenomenon different from the above-described embodiment.
[0066]
  BookReference exampleThen, as shown in the belt layout of FIG. 2, one belt is wound around an auxiliary machine as a vehicle device in addition to the engine and the starter motor. Utilizing this fact, an operational abnormality of the vehicle device around which the belt is wound is detected, and when this operational abnormality is detected, it is determined that the belt abnormality has occurred. This is because it can be estimated that the cause of the abnormal operation is that the power transmission of the belt is not normal. Specifically, bookReference exampleThen, as described below, the belt abnormality is detected based on the operating state of the water pump.
[0067]
  FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 3 of the first embodiment, and FIG.Reference exampleA hybrid system is shown focusing on the configuration related to belt abnormality detection. The engine 1, the main motor generator 3, and the starter motor 9 are controlled by the ECU 40. The engine water temperature sensor 42 detects a signal indicating the temperature THW of the engine cooling water and outputs it to the ECU 40. The throttle sensor 44 detects a signal indicating the opening degree TA of the throttle provided in the intake passage and outputs it to the ECU 40. An accelerator operation amount may be used as the throttle opening. The ECU 40 further controls the electric fan 46 of the radiator, and can know whether the electric fan 46 is operating or stopped.
[0068]
  The ECU 40 is provided with a belt abnormality detection unit 48 and an abnormality response processing unit 50. Book like thisReference exampleHowever, as in the first embodiment, the belt abnormality detection device is provided in the form of a partial function of the ECU 40. As in the first embodiment, the ECU 40 may be composed of a plurality of individual ECUs, and any ECU may be provided with a belt abnormality detection function.
[0069]
  FIG. 7 shows belt abnormality detection processing by the belt abnormality detection unit 48 of FIG. After the engine is started, the abnormality detection unit 48 monitors the engine water temperature THW and determines whether or not the threshold water temperature T0 for determination has been exceeded (S30).
[0070]
  When S30 becomes YES, the engine cooling water pump may not be operating. The reason why the water pump has stopped is considered to be a belt abnormality. This is because if an abnormality such as belt breakage or wear occurs, the rotational force is not transmitted to the water pump.
[0071]
  However, even if the water pump is normal, the engine water temperature may rise due to another cause. Therefore, in S32 to S36, it is confirmed whether or not the engine water temperature is rising due to a cause other than the water pump.
[0072]
  If S30 is YES, it is determined in S32 whether or not the throttle opening TA has exceeded a threshold opening TA0 for determination. When S32 is YES, it progresses to S34 and it determines with the cause of a water temperature rise being overload driving | running | working.
[0073]
  When S32 is NO, it progresses to S36 and it is determined whether the electric fan of a radiator is operating. If the electric fan has stopped, it will progress to S38 and will determine that the cause of the water temperature rise is an abnormality of the electric fan.
[0074]
  If the electric fan is in operation in S36, the process proceeds to S40 and it is determined that a belt abnormality has occurred. Since the cause of the water temperature increase is not overload running and the electric fan is not abnormal, it can be estimated that the water temperature has increased because the water pump has stopped due to the belt abnormality.
[0075]
  When a belt abnormality is detected, the abnormality response processing unit 50 of the ECU 40 prohibits the use of the starter motor for the next engine start. Then, in the next engine start, the main motor generator is used to instruct the engine to start. As a result, the motor generator is used as a fail-safe motor, and engine startability can be ensured.
[0076]
  Further, as described in the first embodiment, as the abnormality handling process, it is preferable to notify the driver of the occurrence of abnormality or notify the occurrence of abnormality to an information center outside the vehicle using communication means.
[0077]
  As explained above, the bookReference exampleAccording to the invention, it is possible to detect the belt abnormality by detecting the operation abnormality of the vehicle device around which the belt is wound while the engine is operating. Specifically, by monitoring the engine water temperature, it is possible to detect an abnormal operation of the water pump and detect a belt abnormality. Even if a belt abnormality occurs, engine startability can be ensured.
[0078]
  Also bookReference exampleIn the abnormality detection process, it is confirmed whether or not the engine is operating at a high load. Then, it is determined that a belt abnormality has occurred when the engine water temperature has risen to a predetermined value or higher, even though the engine is not operating at a high load. Specifically, it is confirmed that the throttle opening is not more than a predetermined threshold opening. Therefore, it is possible to prevent erroneous determination that a belt abnormality has occurred when the engine water temperature rises due to high load operation on an uphill road.
[0079]
  More booksReference exampleThen, in the abnormality detection process, it is confirmed whether or not the radiator system is operating normally. Then, it is determined that a belt abnormality has occurred when the engine water temperature rises to a predetermined value or higher despite the radiator system operating normally. Specifically, it is confirmed that the electric fan of the radiator is operating. Accordingly, it is possible to prevent erroneous determination that a belt abnormality has occurred when the engine water temperature rises due to a radiator abnormality.
[0080]
  Like thisReference exampleThen, it is confirmed whether or not the engine water temperature has increased due to a cause other than the belt abnormality, and therefore it is possible to more reliably detect the belt abnormality.
[0081]
  Also bookReference exampleThen, the belt abnormality can be detected using an existing sensor such as an engine water temperature sensor. Therefore, it is not necessary to attach a new sensor, and it is possible to detect an abnormality in the belt at a low cost without causing a complicated configuration.
[0082]
  BookReference exampleThen, the engine water temperature itself is directly detected using the engine water temperature sensor. However, another temperature indicating the level of the engine water temperature may be used as the engine water temperature. For example, the ambient temperature in the engine room may be used. like thisAnotherWhen the temperature (indirectly indicating the engine water temperature) is high, it is determined that the belt abnormality has occurred, assuming that the engine water temperature has exceeded the specified value.To do.
[0083]
  Also bookReference exampleThenhybridApplied to the vehicle. However, as described in the first embodiment,Reference exampleIs not limited to hybrid vehicles, for example, eco-run vehicles (including the above-mentioned MG eco-run vehicles)SuitablyApplicable.
[0084]
  Embodiment 2. FIG.
  Next, the present inventionSecond embodimentWill be described. This embodimentIn 2The engine system is provided with a further fail-safe function against belt abnormality.
[0085]
  In the belt layout shown in FIG. 2, the belt is wound around the engine, the starter motor, and the water pump. A water pump is a mechanical water pump driven by the rotational force of an engine or a motor.
[0086]
  Therefore, when a belt abnormality such as a belt cut occurs, cooling by the water pump becomes impossible, or the cooling capacity is greatly reduced, and overheating is caused when the engine operation is continued. In this case, it is conceivable that the vehicle travels as a pure electric vehicle using only the motor generator. Or it is possible to drive | work using an engine until it overheats. However, these evacuation runs can only be continued for a relatively short time and distance, and the evacuation travel distance cannot be extended.
[0087]
  In view of the above-described circumstances, the present embodiment provides a system that can perform a more favorable evacuation traveling when the belt is abnormal from a fail-safe viewpoint. In order to achieve this object, in this embodiment, when a belt abnormality occurs, an electric water pump provided separately from the mechanical water pump is used without depending on the mechanical water pump around which the belt is wound. Operates as a failsail pump. As a specific example, an electric pump provided to ensure heater performance when idling is stopped is used. As a result, the cooling capacity can be supplemented, and the reach of the evacuation travel can be increased. Hereinafter, a specific example of this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0088]
  FIG. 8 shows the engine constituting the hybrid system of FIG. 1 with its cooling system as the center. The mechanical water pump 11 a is attached to the cylinder block end face of the engine 1. As described with reference to FIGS. 1 and 2, the rotational force of the engine 1 or the starter motor (not shown) is transmitted to the mechanical water pump 11a via the belt 13, and the pump 11a operates.
[0089]
  The mechanical water pump 11a operates to push cooling water from the engine inlet 60 into the engine. The cooling water exits from the engine outlet 62 through the engine and flows into the cooling water passage 64. The cooling water passage 64 is divided into a radiator passage 66 and a heater passage 68.
[0090]
  The radiator passage 66 returns to the engine inlet 60 through the radiator 70. When passing through the radiator 70, the cooling water is cooled. The heater passage 68 returns to the engine inlet 60 through the heater core 72. In the heater core 72, the air blown into the vehicle interior is warmed by the heat of the cooling water.
[0091]
  The radiator passage 66 and the heater passage 68 merge before the engine inlet 60. A bypass passage 73 is also provided from the vicinity of the engine outlet 62, and merges with the radiator passage 66 before the engine inlet 60. A thermostat 74 is provided in this portion, and the distribution of the coolant flow rate in the radiator passage 66 and the bypass passage 73 is adjusted.
[0092]
  An electric water pump 76 is installed in the heater passage 68 on the upstream side of the heater core 72. Originally, the electric water pump 76 is provided in order to ensure the heater performance when idling is stopped, as will be described below.
[0093]
  In the hybrid vehicle, the engine 1 is repeatedly stopped and started. When the engine 1 is stopped, the mechanical water pump 11a is stopped and the circulation of the cooling water is also stopped. Therefore, the supply of cooling water to the heater core 72 is stopped, and the air passing through the heater core 72 cannot be warmed, resulting in a deterioration of the heater function. Therefore, an electric water pump 76 is provided to ensure the heater function. While the engine is stopped, the electric water pump 76 is used to circulate cooling water.
[0094]
  The operation of the electric water pump 76 is also controlled by the ECU (FIGS. 3 and 6). In the present embodiment, as will be described below, the heater electric water pump 76 is utilized for a retreat travel when the belt is abnormal. That is, when an abnormality such as cutting occurs in the belt 13, the mechanical water pump 11a does not operate normally. Therefore, the electric water pump 76 is operated to supplement the cooling performance.
[0095]
  FIG. 9 is a flowchart showing the saving traveling process of the present embodiment, and this process is preferably executed by an ECU as shown in FIGS. 3 and 6.
[0096]
  In FIG. 9, a belt abnormality is detected in S50. The detection of the belt abnormality is the above-described first embodiment (using the difference between the motor and engine speed)According toIt is preferred to do so. However, the belt abnormality may be detected by other methods, and this case is also included in the scope of the present embodiment.
[0097]
  When the belt abnormality is detected, the engine is stopped (S52) and the electric vehicle is run (S54). Here, the vehicle travels as a pure electric vehicle using only the motor generator.
[0098]
  In S56, the battery SOC is checked. If the SOC is OK, the electric vehicle travels. The SOC (State Of Charge) is a parameter indicating the storage state of the battery, and is represented by, for example, a ratio of the current storage amount to the full storage amount.
[0099]
  The SOC becomes NG in S56 when the storage amount of the battery is reduced to some extent. In this case, the engine is started in S58. Here, cranking is performed using the main motor generator instead of the starter motor in accordance with the fail-safe function described above.
[0100]
  As described above, the engine can be started even if a belt abnormality occurs using the main motor generator. However, the mechanical water pump cannot be operated normally after the engine is started. This reduces the cooling capacity and immediately overheats.
[0101]
  In order to avoid overheating, the electric water pump for heaters is operated in S60 as a feature of this embodiment. The flow rate of the electric water pump is controlled so that the cooling capacity becomes appropriate while checking the engine water temperature, the battery SOC, and the engine speed. Then, the electric vehicle travel is stopped and the vehicle travels using the engine output (S62).
[0102]
  When engine running is started, the engine water temperature obtained from the engine water temperature sensor is monitored (S64). If the engine water temperature has not reached a predetermined value (a preset overheat determination threshold), the determination in S64 is OK, and the battery SOC is checked in S68. While the engine is running, the motor generator generates power using the engine output, and the battery is charged. When the battery is sufficiently charged, the determination in S68 is OK. In this case, it returns to S52, stops an engine, and returns to electric vehicle driving | running | working.
[0103]
  If the SOC is NG in S68, the battery is not sufficiently charged, so the process returns to S62 and the engine running and the battery charging are continued. In S64, when the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined value, the determination result is NG. In this case, it is determined as overheating, the engine is stopped, and the vehicle is stopped (S66). Preferably, the driver is notified that the vehicle will stop, and the driver stops the vehicle at an appropriate location.
[0104]
  As described above, in this embodiment, the heater water heater is operated to compensate for the cooling performance lost due to the belt abnormality, so that the engine water temperature rise can be slowed down. Accordingly, overheating can be prevented, or the traveling time and traveling distance of the evacuation traveling until overheating can be achieved.
[0105]
  Similarly to the other embodiments described above, this embodiment can also be applied to vehicles other than hybrid vehicles. For example, the present invention can also be suitably applied to eco-run vehicles (including the above-described MG eco-run vehicles).
[0106]
  Embodiment 3. FIG.
  FIG. 10 shows a functional block diagram of an engine starter corresponding to the hybrid system according to the present invention shown in FIG. 10, the same components as those in the functional block diagram shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0107]
  10, in addition to the belt abnormality detection unit 36 and the abnormality handling processing unit 38 shown in FIG. 3, the ECU 30 includes an inertia estimation unit 80 for estimating the inertia of the starter motor 9 and a starter corresponding to the estimated value of this inertia. A torque command value control unit 82 that controls a torque command value applied to the motor 9 is provided.
[0108]
  As described with reference to FIG. 3, the ECU 30 may be composed of a plurality of individual ECUs from the viewpoint of hardware.
[0109]
  The inertia estimation unit 80 converts the rotation speed Nm after conversion of the pulley ratio of the starter motor 9 detected by the motor rotation sensor 34 into acceleration of the starter motor 9, and calculates the inertia of the starter motor 9 therefrom. The inertia can be estimated by a method such as using an observer.
[0110]
  In general, if a slip occurs between the belt 13 and the starter motor 9 and the pulley of the engine 1, the inertia of the starter motor 9 is reduced. Therefore, when the inertia estimated by the inertia estimation unit 80 is equal to or less than a predetermined reference value, the belt abnormality detection unit 36 determines that the belt 13 has slipped and the belt 13 is abnormal. When it is determined that the belt is abnormal, the abnormality handling processing unit 38 performs the abnormality handling processing as described in the first embodiment.
[0111]
  In this case, the torque command value control unit 82 performs a process of reducing the torque command value applied to the starter motor 9. This is because the slip of the belt 13 can be suppressed if the torque of the starter motor 9 is reduced.
[0112]
  Further, as described above, the torque command value to the starter motor 9 determined by the torque command value control unit 82 is monitored, and a belt abnormality occurs when this value falls below a predetermined threshold torque command value. It is also possible to employ a configuration in which the effect belt abnormality detection unit 36 detects the effect. As described above, when slip occurs in the belt 13, the torque command value is reduced by the torque command value reduction process.
[0113]
  FIG. 11 shows a process when the torque command value reduction process is performed when the inertia of the starter motor 9 is smaller than a predetermined reference value in the engine starter according to the present embodiment shown in FIG. In FIG. 11, the rotation speed of the starter motor 9 is calculated by the motor rotation sensor 34 (S1), and the rotation speed Nm of the starter motor 9 converted to the pulley ratio is calculated from this value (S2). The inertia estimation unit 80 calculates the acceleration of the starter motor 9 from the rotation speed Nm after the pulley conversion of the starter motor 9 (S3), and estimates the inertia of the starter motor 9 using the observer as described above (S4). ).
[0114]
  Next, it is determined whether or not the estimated inertia is larger than a predetermined reference value (S5). If the inertia is smaller than the reference value, the belt abnormality detection unit 36 determines that the belt is abnormal, and the torque command value. The controller 82 performs a process of reducing the torque command value given to the starter motor 9 (S6).
[0115]
  As described above, when slip occurs between the belt 13 and the pulley and the inertia of the starter motor 9 becomes smaller than a predetermined reference value, the torque command value applied to the starter motor 9 is decreased, and the slip Is controlled so that the starter motor 9 is operated in a slip-free state, that is, in a state where the inertia is larger than a predetermined reference value.
[0116]
  12A, 12B, and 12C show how the estimated inertia value of the starter motor 9 changes over time. FIG. 12A shows the state of the estimated inertia value of the starter motor 9 when the starter motor 9 and the pulley of the engine 1 and the belt 13 are not slipping. In this case, the engine crankshaft and the starter motor 9 are coupled via a belt or an electromagnetic clutch, and the inertia of the starter motor 9 is larger than a predetermined reference value.
[0117]
  On the other hand, FIG. 12B shows an example in which the belt 13 slips and the inertia of the engine 1 is not added. In this case, the estimated inertia value of the starter motor 9 is lower than the reference value.
[0118]
  As described above, when slip occurs in the belt 13, the torque command value control unit 82 reduces the torque command value applied to the starter motor 9 and suppresses the slip, as shown in FIG. In addition, the estimated inertia value of the starter motor 9 becomes larger than a predetermined reference value. As a result, the operation of the starter motor 9 becomes normal.
[0119]
  Further, as described at the beginning, in each of the embodiments described so far, an endless member other than the belt may be provided. For example, a chain may be provided instead of the belt. In this case, it is preferable that the sprocket is attached to the crankshaft instead of the pulley, and the chain is wound around the sprocket. The belt abnormality is slip and disconnection (cutting), while the chain abnormality is mainly disconnection, and this disconnection abnormality is detected according to the above-described embodiment.
[0120]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the abnormality of the endless member of the engine starter can be detected, and a fail-safe function can be added by taking measures against the abnormality of the endless member based on the detection result. Thus, the reliability of the vehicle system can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a hybrid system provided with an engine starter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the belt layout of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing the hybrid system of FIG. 1 centering on a configuration relating to belt abnormality detection.
4 is a flowchart showing belt abnormality detection processing of the system of FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram illustrating setting of a threshold rotation speed difference and determination timing for belt abnormality determination used in the system of FIG. 3;
[Fig. 6]Reference exampleThis is a block showing the system.
7 is a flowchart showing belt abnormality detection processing of the system of FIG.
[Fig. 8]Embodiment 2FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a cooling system of the hybrid system of FIG. 1.
FIG. 9Embodiment 2It is a flowchart which shows the save travel process at the time of belt abnormality by the system of.
FIG. 10Embodiment 3It is a functional block diagram of the engine starting device concerning.
11 is a flowchart of a process of controlling the torque command value of the starter motor 9 in accordance with the inertia of the starter motor 9 in the engine starting device shown in FIG.
FIG. 12 is a diagram showing a time change of the estimated inertia value of the starter motor 9;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine, 3 Main motor generator, 9 Starter motor, 11 Auxiliary machine, 11a Water pump, 13 Belt, 15 Crank pulley, 19, 19a, 19b Pulley, 30, 40 ECU, 32 Engine rotation sensor, 34 Motor rotation sensor, 36 , 48 Belt abnormality detection unit, 38, 50 abnormality processing unit, 42 water temperature sensor, 44 throttle sensor, 46 radiator electric fan, 72 heater core, 76 electric water pump, 80 inertia estimation unit, 82 torque command value control unit.

Claims (5)

モータによりベルトまたはチェーン等の無端状部材を介してエンジンを駆動して始動するエンジン始動装置において、前記無端状部材の異常を検出したときは、前記エンジンに連結された別のモータを、フェールセーフ用の始動モータとして用いて前記エンジンを始動することを特徴とするエンジン始動装置。 In an engine starter that starts and drives an engine via an endless member such as a belt or a chain by a motor, when an abnormality of the endless member is detected, another motor connected to the engine is failed-safe. An engine starter for starting the engine using a starter motor for the engine. エンジンと、前記エンジンを駆動して始動するためのモータと、エンジン冷却用の機械式ウォーターポンプと、前記エンジン、前記モータおよび前記機械式ウォーターポンプに巻き掛けられた動力伝達用のベルトまたはチェーン等の無端状部材と、を含むエンジンシステムにおいて、前記無端状部材に異常が発生したことを検出する異常検出手段と、前記無端状部材に異常が発生したとき、前記機械式ウォーターポンプとは別に設けられた電動ウォーターポンプをフェールセール用ポンプとして作動させる異常対応処理手段と、を含むことを特徴とするエンジンシステム。An engine, a motor for driving and starting the engine, a mechanical water pump for cooling the engine, a power transmission belt or chain wound around the engine, the motor and the mechanical water pump, and the like In the engine system including the endless member, an abnormality detecting means for detecting that an abnormality has occurred in the endless member, and when the abnormality has occurred in the endless member, provided separately from the mechanical water pump. And an abnormality handling means for operating the electric water pump as a fail-sale pump. 請求項2に記載のエンジンシステムにおいて、前記異常対応処理手段は、前記無端状部材の異常を検出したときは、前記エンジンに連結された別のモータを、フェールセーフ用の始動モータとして用いて前記エンジンを始動することを特徴とするエンジンシステム。3. The engine system according to claim 2, wherein when the abnormality handling processing unit detects an abnormality of the endless member, the other motor connected to the engine is used as a fail-safe starting motor. An engine system characterized by starting an engine. モータによりベルトまたはチェーン等の無端状部材を介してエンジンを駆動して始動するエンジン始動装置において、前記モータの回転数と前記モータ加速度とからイナーシャを推定するイナーシャ推定手段と、前記イナーシャが所定値以下であるときに前記無端状部材に異常が発生したと判定する異常判定手段と、を有することを特徴とするエンジン始動装置。In an engine starter for starting an engine by driving the engine through an endless member such as a belt or a chain by a motor, inertia estimating means for estimating inertia from the rotation speed of the motor and the motor acceleration, and the inertia is a predetermined value An engine starter comprising: an abnormality determination unit that determines that an abnormality has occurred in the endless member when: モータによりベルトまたはチェーン等の無端状部材を介してエンジンを駆動して始動するエンジン始動装置において、前記モータの回転数と前記モータ加速度とからイナーシャを推定するイナーシャ推定手段と、前記イナーシャが所定の基準値より大きくなるように適宜前記モータへのトルク指令値を制御するトルク指令値制御手段と、前記トルク指令値が所定しきいトルク指令値以下となったときに前記無端状部材に異常が発生したと判定する異常判定手段と、を有することを特徴とするエンジン始動装置。In an engine starter that starts an engine by driving the engine through an endless member such as a belt or a chain by a motor, inertia estimation means for estimating an inertia from the rotational speed of the motor and the motor acceleration, and the inertia is a predetermined Torque command value control means for appropriately controlling a torque command value to the motor so as to be larger than a reference value, and an abnormality occurs in the endless member when the torque command value falls below a predetermined threshold torque command value And an abnormality determination means for determining that the engine has started.
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