JP4622148B2 - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の始動制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、内燃機関を原動機とする自動車等の車両においては同機関を始動させるときにショックが発生するため、これを抑制すべく内燃機関の出力トルクの上昇を抑制するトルクダウン制御を実行することが知られている。そして、こうしたトルクダウン制御を行う装置としては、例えば特開平8−193531号公報、特開平11−351001号公報、特開2000−97064号公報に記載された始動制御装置があげられる。
【0003】
これらの公報に記載された始動制御装置においては、内燃機関を始動させるとき、スロットル開度を制限したり点火時期を遅角させたりして同機関の出力トルクの上昇を抑制し、トルクダウン制御を実行するようにしている。このようにトルクダウン制御を実行することにより、内燃機関を始動させるときにショックが発生するのを抑制することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、内燃機関の始動性が低下している状況のもとで上記トルクダウン制御が実行されると、トルクダウン制御を実現するためのスロットル開度の制限や点火時期の遅角等によって、機関回転の上昇が抑制されて内燃機関の始動性がさらに低下する。その結果、内燃機関の始動開始から始動完了までに多大な時間がかかり、運転者に不快感を与える可能性があった。
【0005】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、始動時にトルクダウン制御が行われる内燃機関にあって、同機関の始動性が低下している状態にあるとき、トルクダウン制御に伴い始動性がさらに低下するのを抑制することのできる内燃機関の始動制御装置を提供することにある。
【0006】
【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。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、停止中の内燃機関を始動させるときに機関出力トルクのトルクダウン制御を行う内燃機関の始動制御装置において、内燃機関の始動性が低下している状態にあるか否かを判断する判断手段と、内燃機関の始動処理と前記トルクダウン制御とがともに実行されている状態で前記判断手段によって内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断されたときには、内燃機関の始動処理を一旦終了させた後に再び始動処理を開始するとともに前記トルクダウン制御を規制する制御手段とを備えた。
【0007】
上記の構成によれば、内燃機関の始動性が低下している状態で始動処理が再度行われるときにはトルクダウン制御が規制されるため、このトルクダウン制御によって機関回転の上昇が過度に抑制され、内燃機関の始動性がさらに低下するのを抑制することができる。
【0008】
請求項2記載の発明では、停止中の内燃機関を始動させるときに機関出力トルクのトルクダウン制御を行う内燃機関の始動制御装置において、内燃機関の始動性が低下している状態にあるか否かを判断する判断手段と、内燃機関の始動処理と前記トルクダウン制御とがともに実行されている状態で前記判断手段によって内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断されたときには、内燃機関の始動処理を継続させた状態で前記トルクダウン制御を規制する制御手段とを備えた。
【0009】
上記の構成によれば、内燃機関の始動性が低下している状態で始動処理が行われるときにはトルクダウン制御が規制されるため、このトルクダウン制御によって機関回転の上昇が過度に抑制され、内燃機関の始動性がさらに低下するのを抑制することができる。
また、内燃機関の始動処理を継続させた状態でトルクダウン制御が規制されるため、始動処理を一旦終了させた後に再び始動処理を開始する場合と比較して、内燃機関の始動を一層速やかに行うことができる。
【0010】
なお、上記トルクダウン制御としては、例えば機関始動時のショック抑制のために行われるものがあげられる。この場合、制御手段によって機関出力トルクのトルクダウン制御を規制するにしても、それを上記ショック抑制を図ることの可能なレベルにとどめることが好ましい。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記制御手段による前記トルクダウン制御の規制は、前記トルクダウン制御の実行を禁止することによって行われるものとした。
上記構成によれば、内燃機関の始動性が低下している状態で同始動が行われるときにはトルクダウン制御が禁止されるため、このトルクダウン制御によって機関回転の上昇が過度に抑制され、内燃機関の始動性がさらに低下するのを抑制することができる。
請求項4記載の発明では、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、前記判断手段は、内燃機関の始動開始から所定時間が経過した後に同機関の始動が完了していないことに基づき、内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断するものとした。
【0012】
通常、内燃機関の始動完了の判断は同機関の始動開始から所定時間が経過した後に行われ、内燃機関の始動性が低下している状態にあるときには機関回転数が上昇しにくいことから上記判断で始動完了していない旨判断される。上記の構成によれば、こうした内燃機関の始動がその開始から所定時間の経過後において完了していないことに基づき、内燃機関の始動性が低下している状態にあることを的確に判断することができる。
【0013】
なお、上記所定時間としては、内燃機関が始動開始されてから始動完了したか否かの判断を行うことが可能な状態となるまでの時間、例えば通常時に始動開始から始動完了までにかかる時間を採用することが考えられる。
【0014】
請求項5記載の発明では、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、内燃機関の始動処理は始動完了するまで繰り返し実行されるものであり、前記判断手段は前記始動処理が複数回繰り返されるときに内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断するものとした。
【0015】
内燃機関の始動性が低下している状態にあるときには、機関回転数が上昇しにくいことから、初回の始動完了したか否かの判断において始動完了していない旨判断され、二回目の始動処理が実行されることとなる。上記の構成によれば、始動処理が複数回繰り返されるとき内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断されるため、その判断を的確に行うことができるようになる。
【0016】
請求項6記載の発明では、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、前記判断手段は、内燃機関の始動開始からの機関回転の上昇が通常よりも遅いことに基づき、内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断するものとした。
【0017】
内燃機関の始動性が低下している状態にあるときには、始動開始からの機関回転の上昇が通常よりも遅くなる。上記の構成によれば、始動開始からの機関回転の上昇が通常よりも遅いことに基づき内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断されるため、その判断を的確に行うことができる。
【0018】
請求項7記載の発明では、請求項1〜6のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関は、同機関の搭載される車両にてアクセル操作がなされたときに始動されるものとした。
【0019】
上記の構成によれば、アクセル操作に基づき内燃機関が始動されるとき、内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断されるとトルクダウン制御が禁止又は規制されるため、内燃機関の始動性が低下している状態でトルクダウン制御が実行されることに伴い、同機関の始動性がさらに低下するのを抑制することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明を自動的に停止・始動される自動車用エンジンに適用した第1実施形態を図1〜図3に従って説明する。
【0021】
図1に示されるように、自動車に搭載されるエンジン1は、燃焼室4に燃料を噴射する燃料噴射弁5と、吸気通路6を通じて燃焼室4に吸入された空気と上記燃料との混合気に対して点火を行う点火プラグ7と、燃焼室に吸入される空気の量を調節すべく吸気通路6内で開閉動作するスロットルバルブ8とを備えている。そして、燃焼室4内の混合気に対して点火を行い同混合気を燃焼させると、そのときの燃焼エネルギによりピストン10が往復移動してクランクシャフト2が回転するようになる。
【0022】
こうしたクランクシャフト2の回転は自動変速機3等を介して自動車の車輪に伝達され、これにより車輪が回転して自動車が走行する。ここで、自動変速機3は、エンジン1側から車輪側に伝達される回転の変速を行うためのものである。こうした自動変速機3は、例えば前進五段、後進一段の変速段(変速比)を適宜に設定可能な遊星歯車機構11と、前進段を設定する際に係合される前進クラッチ12と、後進段を設定する際に係合される後進クラッチ13と、それらクラッチ12,13や遊星歯車機構11の作動を油圧制御するための油圧制御装置14とを備えている。
【0023】
また、クランクシャフト2には、自動変速機3(遊星歯車機構11、前進クラッチ12、後進クラッチ13等)を作動させるのに必要なオイルを吐出するオイルポンプ15と、発電機又は電動機として機能するモータジェネレータ16とが連結されている。このモータジェネレータ16は、クランクシャフト2から回転が伝達されるときには発電機としてバッテリ17を充電し、エンジン1の始動時には電動機としてクランクシャフト2を強制回転(クランキング)させる。
【0024】
自動車には、上記エンジン1、自動変速機3、及びモータジェネレータ16等を制御する電子制御装置18が搭載されている。
この電子制御装置18には、クランクポジションセンサ19からのクランクシャフト2の回転に対応した信号、車速センサ20からの自動変速機3の出力軸3aの回転に対応した信号、アクセルポジションセンサ21からのアクセルペダル22の踏込量に対応した信号、ブレーキスイッチ23からのブレーキペダル24の踏み込みの有無に対応した信号、及び、運転者によって操作されるシフトレバー25の位置情報等が入力される。
【0025】
電子制御装置18は、クランクポジションセンサ19、車速センサ20、及びアクセルポジションセンサ21からの信号に基づき、アクセル踏込量ACCP、エンジン回転数NE、及び車速SPD等を求める。そして、こうして求められる各パラメータに基づき点火プラグ7、燃料噴射弁5、及びスロットルバルブ8等を制御することにより、エンジン1の点火時期、燃料噴射量、及び吸入空気量等を調整する。
【0026】
また、電子制御装置18は、車速SPD、アクセル踏込量ACCP、及びシフトレバー25の位置情報等に基づき上記油圧制御装置14を制御し、遊星歯車機構11、前進クラッチ12、及び後進クラッチ13等に作用する油圧を調整することにより、自動変速機3の変速段(変速比)を制御する。
【0027】
次に、電子制御装置18を通じて行われるエンジン1を自動的に停止・始動させる制御の概要について説明する。
電子制御装置18は、エンジン1の自立運転が必要でない状況のときには、点火プラグ7による点火及び燃料噴射弁5による燃料噴射を停止させ、同エンジン1の自立運転を自動的に停止して燃費改善を図る。なお、エンジン1の運転が必要か否かは、例えば以下に示す(a)〜(e)の各条件が成立しているか否かに応じて判断される。
【0028】
(a)シフトレバー25がニュートラルレンジ又はドライブレンジ
(b)車速SPDが所定値A未満
(c)アクセル踏込量ACCPが「0」
(d)ブレーキペダル24が踏み込まれている
(e)バッテリ充電量が許容レベルに達している
これら(a)〜(e)の条件が全て成立しているとき、電子制御装置18は、エンジン1の運転が必要でない旨判断し、燃費改善を図るべく同エンジン1の自立運転を自動的に停止させる。なお、シフトレバー25がドライブレンジにある状態で、こうしたエンジン1の自動停止が実行されると、オイルポンプ15の駆動停止に伴い前進クラッチ12に働く油圧が徐々に低下し、最終的には前進クラッチ12の係合が解除されることとなる。
【0029】
一方、エンジン1が自動停止しているとき、例えばアクセルペダル22が踏み込まれることに基づきアクセル踏込量ACCPが「0」よりも大になるなど、上記(a)〜(e)の条件のいずれか一つでも不成立になると、電子制御装置18は、エンジン1の自立運転が必要である旨判断する。そして、この判断に基づきモータジェネレータ16によるクランキングを開始するとともに、点火プラグ7による点火及び燃料噴射弁5による燃料噴射を開始する。また、このようにエンジン1の始動処理が行われる際、シフトレバー25がドライブレンジにあると、オイルポンプ15の駆動に伴い前進クラッチ12に働く油圧が上昇し、係合が解除された状態にある前進クラッチ12が係合されるようになる。
【0030】
そして、電子制御装置18は、始動開始から所定時間が経過したことを条件にエンジン1が始動完了したか否かを判定する。こうした始動完了の判定は、エンジン1が自立運転しているか否か、例えばエンジン回転数NEが所定値a(例えばアイドル回転数)に達したか否かに基づいて行われる。即ち、エンジン回転数NEが所定値aに達していればエンジン1が自立運転した状態にあって始動完了している旨判断され、エンジン回転数NEが所定値aに満たなければエンジン1が自立運転しておらず始動完了していない旨判断される。
【0031】
エンジン1が始動完了していない旨判断された場合、電子制御装置18は、モータジェネレータ16によるクランキング、点火プラグ7による点火、燃料噴射弁5による燃料噴射といった始動処理を一旦終了する。その後、エンジン1の始動処理を再度開始し、上記と同様の条件のもとでエンジン1が始動完了したか否かを判断する。従って、エンジン1の始動処理は、エンジン1が始動完了するまで繰り返し実行されることとなる。
【0032】
そして、エンジン1が始動完了した旨判断された場合、電子制御装置18は、モータジェネレータ16によるクランキングを停止するとともに、点火プラグ7による点火時期及び燃料噴射弁5による燃料噴射の制御態様を始動時の態様から通常運転時の態様へと切り換える。こうしてエンジン1の運転状態は通常運転へと移行するようになる。
【0033】
次に、自動停止中のエンジン1を上記のように始動させる際、前進クラッチ12に働く油圧及びエンジン回転数NEが時間経過に伴いどのように推移するかについて、図2のタイムチャートを参照して説明する。
【0034】
シフトレバーがドライブレンジにあり、且つ前進クラッチ12に働く油圧が「0」となっている状態で、自動停止しているエンジン1が始動開始されると、その時点(タイミングT1)からモータジェネレータ16の駆動によりエンジン回転数NEが上昇し始める。こうしたエンジン回転数NEの上昇に伴い、前進クラッチ12に働く油圧が図2(a)に示されるように上昇し、前進クラッチ12を係合させることの可能な値を越えると、前進クラッチ12が解放状態から係合状態へと変化する。
【0035】
前進クラッチ12の係合は、オイルポンプ15の駆動に対して前進クラッチ12に働く油圧の上昇に応答遅れが存在することから、エンジン1の始動開始(T1)から所定時間が経過して始めて可能となる。そして、エンジン1の始動開始(T1)から前進クラッチ12の係合までの係合解除期間中は、係合時に比べてエンジン回転の抵抗が小さくなるため、エンジン回転数NEの上昇速度が大となる傾向にある。こうした状態で前進クラッチ12の係合が行われると、その際にはエンジン回転数NEが過度に高い状態にあることから、係合ショックが生じるとともに前進クラッチ12の耐久性にも悪影響を及ぼすこととなる。
【0036】
そのため、電子制御装置18は、前進クラッチ12が係合するときのエンジン回転数NEが過度に高くならないよう、エンジン1が始動開始した後の所定期間中に機関出力トルクの上昇を抑制するトルクダウン制御を行う。こうしたトルクダウン制御は、例えばスロットル開度の制限や点火時期の遅角によって実現される。そして、始動開始後のエンジン回転数NEは、トルクダウン制御が実行されないときには図2(b)に実線で示すように推移し、トルクダウン制御が実行されるときには同2(b)に破線で示すように推移する。
【0037】
この図から明らかなように、トルクダウン制御が実行されるときには、破線で示すようにエンジン回転数NEの上昇速度(線の傾き)が小になるため、前進クラッチ12が係合するときのエンジン回転数NEが過度に高くなることは抑制される。これにより、始動開始後に前進クラッチ12が係合するときのショックが抑制されるとともに、前進クラッチ12の耐久性低下も抑制される。
【0038】
そして、始動開始(T1)から所定時間が経過した時点(タイミングT3)で、エンジン回転数NEが所定値aに達したか否かが判断され、「NE≧a」であればエンジン1が始動完了している旨判断し、エンジン1の始動処理を終了して通常運転に移行する。なお、始動開始(T1)から始動完了判定(T3)までの上記所定時間としては、例えば通常時に始動開始から始動完了までにかかる時間、即ちトルクダウン制御が行われるという条件下で通常時に始動開始からエンジン回転数NEが所定値aに達するのに必要な時間tよりも若干長い時間を採用することが考えられる。
【0039】
ところで、エンジン1の始動性が低下している状況のもとでは、上記のようなトルクダウン制御が実行されると、スロットル開度の制限や点火時期の遅角によって必要以上に機関出力トルクの上昇(エンジン回転数NEの上昇)が抑制される。その結果、エンジン回転数NEは、始動開始後において図2(c)に破線で示すように緩やかにしか上昇しなくなる。そして、始動完了の判定が行われる時点(T3)でエンジン回転数NEが所定値aに達しない場合には、エンジン1が始動完了していない旨判断され、始動処理を一旦終了させた後にタイミングT4にて再び始動処理が開始される。
【0040】
こうしたエンジン1の始動処理は、エンジン回転数NEが所定値aに達した状態で始動完了判定が行われるまで繰り返し実行されることとなる。なお、図2(c)の破線は、二回目の始動処理に伴う始動完了判定(タイミングT6)でも始動未完の旨判断され、三回目の始動処理に伴う始動完了判定(タイミングT9)で始動完了の旨判断される場合のエンジン回転数NEの推移を示している。
【0041】
このように、エンジン1の始動性が低下している状況のもとでの始動処理でトルクダウン制御が実行されると、エンジン回転数NEの上昇が必要以上に抑制されることから、エンジン1の始動性がさらに低下する。その結果、始動開始からエンジン回転数NEが所定値aに達するまでに時間がかかるようになり、エンジン1を自動的に始動させるに際して運転者に始動性低下に伴う不快感を与えてしまう可能性がある。
【0042】
そこで本実施形態では、エンジン1を始動させるときに同エンジン1の始動性が低下している状態にあるか否かを判断し、始動性が低下している状態である旨判断されるときに上記トルクダウン制御を禁止することで、エンジン1の始動性がさらに低下するのを抑制するようにしている。なお、エンジン1の始動性が低下している状態にあるか否かの判断は、初回の始動処理に伴う始動完了判定(T3)でのエンジン1が始動完了しているか否かの判断に基づき行うことができる。
【0043】
エンジン1が始動完了したか否かの判断は、始動開始から所定時間が経過したとき、エンジン回転数NEが所定値aに達している(「NE≧a」)か否かに基づいて行われる。そして、初回の始動完了判定で「NE≧a」であって始動完了の旨判断されることに基づき、エンジン1の始動性が低下している状態にはない旨の判断がなされることになる。
【0044】
また、こうした初回の始動完了判定では、エンジン回転数NEが所定値aに達しておらず(「NE<a」)、エンジン1が始動完了していない旨判断される場合もある。この場合は、「NE<a」であってエンジン1が始動完了していない旨判断されることに基づき、エンジン1の始動性が低下している状態にある旨の判断がなされることになる。
【0045】
このように、初回の始動完了判定時にエンジン回転数NEが所定値a未満(「NE<a」)であることは、
(I) エンジン1の始動性が低下している状態にある
ということを意味するだけでなく、
(II) エンジン1の始動処理が複数回繰り返される
(III) 始動開始からのエンジン回転数NEの上昇が通常よりも遅い
ということも意味する。
【0046】
従って、エンジン1を始動させるときのトルクダウン制御の禁止は、上記(I)に基づき実行されると言うことができるだけでなく、上記(II)、(III) に基づき実行されるとみることもできる。
【0047】
ここで、上記のようにトルクダウン制御の禁止が行われる場合のエンジン回転数NEの推移を図2(c)に実線で示す。
初回の始動処理に伴う始動完了判定(T3)において、「NE<a」であることに基づきエンジン1が始動完了していない旨判断されると、始動処理を一旦終了させた後にタイミングT4で再び始動処理が開始される。この二回目の始動処理に際してはトルクダウン制御が禁止されるため、エンジン回転数NEは図2(c)に実線で示されるように所定値aまで速やかに上昇する。そして、図に示される場合においては、二回目の始動処理に伴う始動完了判定(タイミングT6)で、エンジン回転数NEが所定値aに達していることに基づき始動完了した旨判断される。
【0048】
従って、二回目移行の始動処理に際してトルクダウン制御を禁止することで、エンジン1の始動完了が同トルクダウン制御を禁止しなかった場合の始動完了時期(T9)に比べて、時間X1だけ早い時期(T6)に達成される。そして、このようにトルクダウン制御を禁止することで、エンジン1の始動性が低下しているときにエンジン回転数NEの上昇がトルクダウン制御によって必要以上に抑制され、それに伴いエンジン1の始動性がさらに低下するのを抑制することができる。
【0049】
次に、自動停止中のエンジン1を始動させる手順について、エンジン始動ルーチンを示す図3のフローチャートを参照して説明する。このエンジン始動ルーチンは、電子制御装置18を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【0050】
エンジン始動ルーチンの各処理を行うに当たり、まず、始動処理実行の有無を判断するのに用いられる始動フラグF1が、「0(始動処理中でない)」であるか否かが判断される(S101)。そして、行程判定(YES)であれば始動条件が成立したか否か、即ちアクセル踏込量ACCPが「0」より大になるなど、上記(a)〜(e)の各条件が一つでも不成立になったか否かが判断される(S102)。こうした始動条件の成立に基づきステップS102の処理で肯定判定がなされると、エンジン1の始動処理が開始されるとともに、始動フラグF1が「1(始動処理中)」に設定される(S103)。
【0051】
続いて、二回目以降の始動処理(複数回の始動処理)の実行の有無を判断するのに用いられる再始動フラグF2が、「0(複数回の始動処理無し)」に設定されているか否かが判断される(S104)。そして、「F2=0」であれば始動処理を行うに際してトルクダウン制御が実行される(S105)。これらステップS104,S105の処理により、初回の始動処理が行われる際にはトルクダウン制御が実行されるようになる。
【0052】
ステップS107の処理では、始動完了の判定が可能か否かが判断される。ここでは、始動処理が開始されてから所定時間が経過した時点であることに基づき始動完了の判定が可能である旨判断される。このステップS107で肯定判定がなされると、エンジン回転数NEが所定値aに達しているか否かに基づき、エンジン1が始動完了しているか否かの判断が行われる(S108)。
【0053】
そして、「NE≧a」であってエンジン1の始動が完了している旨判断されると(YES)、再始動フラグF2が「0(複数回の始動処理無し)」に設定される(S109)。また、「NE<a」であってエンジン1の始動が完了していない旨判断されると(NO)、再始動フラグF2が「1(複数回の始動処理有り)」に設定される(S110)。
【0054】
これらステップS109とステップS110とのいずれかの処理が行われた後、エンジン1の始動処理が終了されるとともに始動フラグF1が「0(始動処理中でない)」に設定される(S111)。そして、エンジン1が始動完了して始動処理が終了した場合にはエンジン1が通常運転に移行され、エンジン1が始動完了せずに始動処理が終了した場合にはクランキング、点火、及び噴射が一旦停止される。
【0055】
なお、初回の始動処理に伴う始動完了判定(S108)において始動完了していない旨判断されると(NO)、その判断結果に基づきエンジン1の始動性が低下している状態にある旨判断される。このようにステップS108でNOと判断されて始動完了せずに始動処理が終了した場合には、ステップS101〜S103の処理に基づき始動条件成立を条件として再び始動処理が実行される。
【0056】
こうした二回目以降の始動処理に際しては、再始動フラグF2が「1(複数回の始動処理有り)」となるため、ステップS104の処理で否定判定がなされ、始動処理を行うに際してトルクダウン制御が禁止される(S106)。即ち、二回目以降の始動処理に際しては、エンジン1の始動性が低下している状態にある旨判断されており、この判断結果に基づきトルクダウン制御が禁止された状態で始動処理が行われることとなる。
【0057】
従って、二回目以降の始動処理では、トルクダウン制御によってエンジン回転数NEの上昇が過度に抑制されることはなく、トルクダウン制御に伴うエンジン1の始動性低下が抑制されるようになる。その結果、エンジン1の始動性が低下している状態にあるとき、エンジン1における初回の始動処理の開始から始動完了までにかかる時間が長くなることが抑制される。
【0058】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)初回の始動処理に伴う始動完了判定(S108)で始動完了していない旨判断されることに基づき、エンジン1の始動性が低下している状態にある旨判断されると、二回目以降の始動処理を行うに際してトルクダウン制御が禁止される。これにより、二回目以降の始動処理ではエンジン回転数NEが所定値aに向けて速やかに上昇するようになり、二回目以降の始動処理に際してもトルクダウン制御が行われる場合に比べ、始動開始から始動完了までにかかる時間を短くすることができる。従って、エンジン1の始動性が低下している状態でのトルクダウン制御により、初回の始動処理の開始からエンジン1の始動完了までの時間が長くなり、エンジン1の始動性低下に伴う不快感を運転者に与えるのを抑制することができる。
【0059】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を図4及び図5に基づき説明する。この実施形態では、エンジン1の始動性が低下している状態にある旨判断された後におけるエンジン1の始動処理が第1実施形態とは異なっている。
【0060】
即ち、第2実施形態では、初回の始動処理に伴う始動完了判定で始動が完了していない旨判断され、この判断に基づきエンジン1の始動性が低下している状態にある旨判断されるとき、第1実施形態のように始動処理を一旦終了するのではなく、同始動処理を継続した状態でトルクダウン制御を禁止する。これにより、エンジン1の始動性が低下している状態にあるとき、第1実施形態に比べて始動処理が一旦終了されない分だけ始動開始から始動完了までの時間を短くすることができる。
【0061】
図4は、本実施形態において、自動停止中のエンジン1が始動開始された後、前進クラッチ12に働く油圧、及びエンジン回転数NEがどのように推移するかを示すタイムチャートである。
【0062】
この図4において、(a)は前進クラッチ12に働く油圧の推移を示すものであり、(b)はエンジン1が通常どおり始動する際のエンジン回転数NEの推移を示すものである。これら図4の(a)及び(b)に示される推移は、それぞれ図2の(a)及び(b)に示される第1実施形態のものの推移と同一となっている。また、図4(c)は、本実施形態の始動処理が行われる場合において、エンジン1の始動性が低下している状態にあるときのエンジン回転数NEの推移を示すものである。
【0063】
本実施形態では、初回の始動処理に伴う始動完了判定(T3)でエンジン1の始動が完了していない旨判断されると、始動処理が一旦終了されることなくトルクダウン制御が禁止される。このため、トルクダウン制御が禁止された時点(T3)から、エンジン回転数NEが図4(c)に実線で示されるように所定値aに向けて速やかに上昇する。ちなみに、こうしたトルクダウン制御の禁止が行われない場合には、エンジン1の始動性が低下している状態にあることから、エンジン回転数NEが図4(c)に破線で示されるように緩やかにしか上昇しなくなる。
【0064】
次に、本実施形態のエンジン始動手順についてエンジン始動ルーチンを示す図5のフローチャートを参照して説明する。
このエンジン始動ルーチン(図5)においては、第1実施形態におけるエンジン始動ルーチン(図3)のステップS104の処理に相当する処理(S204)、及びステップS107以降の処理に相当する処理(S207〜)が第1実施形態と異なっている。
【0065】
なお、ステップS207における始動完了の判定が可能か否かの判断については、最初は第1実施形態と同じく始動開始(図4のT1)から所定時間(図4の時間tよりも若干長い時間)が経過したか否かに応じて判断される。しかし、初回の始動完了判定が行われた後には当該所定時間に比べ極めて短い時間が経過したか否かに応じて始動完了判定が可能か否かが判断され、この短い時間が経過した時点毎に始動完了判定可能の旨判断されるようになっている。このように、始動完了判定が可能か否かの判断をどのように行うかについて、本実施形態は第1実施形態と異なっている。
【0066】
さて、本実施形態のエンジン始動ルーチンでは、始動条件が成立していることを条件に始動処理が開始される(S201〜S203)。こうした始動処理を行うに際してトルクダウン制御を禁止するか否かは、始動処理の継続の有無を判断するのに用いられる始動継続フラグF3に基づき決定される(S204〜S206)。そして、始動継続フラグF3は、始動完了判定(S208)を行った結果に応じて「0」又は「1」に設定される。
【0067】
即ち、ステップS208において、始動完了している旨判断されると、始動継続フラグF3が「0(始動処理の継続無し)」に設定され(S209)、始動処理が終了される(S211)。このことから、始動継続フラグF3は、始動開始から初回の始動完了判定まで「0」に設定され、初回の始動完了判定後においても始動完了していれば「0」に設定されることとなる。そして、始動開始から初回の始動完了までは、「F3=0」であることからステップS204で肯定判定がなされ、エンジン1の始動に際してトルクダウン制御が実行されることとなる(S205)。そのため、エンジン1の始動性が低下している状態にあるときには、トルクダウン制御に起因してエンジン回転数NEが図4(c)に破線で示されるように通常よりも緩やかに上昇する。
【0068】
一方、ステップS208において、始動完了していない旨判断されると、始動継続フラグF3が「1(始動処理の継続有り)」に設定され(S210)、始動処理が継続される。このことから、本実施形態の始動処理は一度開始されると始動完了するまで継続されることとなる。また、始動継続フラグF3は初回の始動完了判定後において始動完了していなければ「1」に設定されることとなる。そして、初回の始動判定完了後に「F3=1」である場合には、ステップS204で否定判定がなされ、始動処理中でのトルクダウン制御が禁止される(S206)。
【0069】
上記のようにトルクダウン制御が禁止されると、初回の始動完了判定(図4(c)のT3)の後に、エンジン回転数NEが図4(c)に実線で示されるように、所定値aに向けて速やかに上昇するようになる。そして、図に示される場合においては、タイミングT10で、エンジン回転数NEが所定値aに達していることに基づき始動完了した旨判断される。従って、エンジン1の始動完了がトルクダウン制御を禁止しなかった場合(タイミングT11)に比べ、時間X2だけ早い時期(T10)に達成されるようになる。
【0070】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(2)初回の始動完了判定後にも始動完了していないことに基づき、エンジン1の始動性が低下している状態にある旨判断されると、始動処理中でのトルクダウン制御が禁止される。これにより、初回の始動完了判定後の始動処理ではエンジン回転数NEが所定値aに向けて速やかに上昇するようになり、上記トルクダウン制御が行われる場合に比べ、始動開始から始動完了までにかかる時間を短くすることができる。従って、エンジン1の始動性が低下している状態でのトルクダウン制御により、始動処理の開始からエンジン1の始動完了までの時間が長くなり、エンジン1の始動性低下に伴う不快感を運転者に与えるのを抑制することができる。
【0071】
(3)始動処理が開始された後には、同処理が一旦終了することはなく、始動完了するまで継続されるため、エンジン1の始動を一層速やかに行うことができる。
【0072】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記各実施形態では、エンジン1の始動性が低下しているときにトルクダウン制御を禁止するようにしたが(S106、S206)、これに代えて通常のトルクダウン制御(S105、S205)よりも、機関出力トルクの上昇抑制(エンジン回転数NEの上昇抑制)を緩くするようにトルクダウン制御を行ってもよい。この場合、トルクダウン制御を実現すべくスロットル開度を制限したり点火時期を遅角したりするに際し、スロットルバルブ8の開弁可能な開度を通常のトルクダウン制御時よりも開き側に設定したり、点火時期の遅角量を通常のトルクダウン制御時よりも小としたりされ、トルクダウン制御が規制されることになる。なお、このようにトルクダウン制御における機関出力トルクの上昇抑制を緩くするにしても、それを前進クラッチ12の係合ショックを抑制できるレベルにとどめることが好ましい。
【0073】
・エンジン1の自動停止条件(始動条件)として上記(a)〜(e)を例示したが、これらのうちの(b)車速SPDが所定値A未満という条件の所定値Aという値を例えば「0」に置き換えてもよい。この場合、自動車の停止がエンジン1の自動停止条件となる。一方、所定値Aを「0」よりも大きい値にすれば自動車の走行中(例えば惰性走行中)にもエンジン1を自動停止させることができる。
【0074】
・上記各実施形態では、エンジン1の始動開始(図2,図4のタイミングT1)から、時間tよりも若干長い時間が経過した時点(タイミングT3)で、エンジン回転数NEが所定値a(例えばアイドル回転数)に達しているか否かに基づき、エンジン1が始動完了しているか否かを判断したが、本発明はこれに限定されない。例えば、エンジン1の始動開始であって上記時間tが経過する前の時点で、エンジン回転数NEが所定値aよりも小さい判定値bに達しているか否かに基づき、エンジン1が始動完了しているか否かを判断してもよい。
【0075】
・自動車を走行させるための原動機としてエンジンとモータジェネレータとを切り換えて使用する、いわゆるハイブリッド自動車に搭載されるエンジンに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態における自動車の駆動系を示す略図。
【図2】第1実施形態において、エンジンを始動させる際に前進クラッチに働く油圧、及びエンジン回転数がどのように推移するかを示すタイムチャート。
【図3】第1実施形態のエンジン始動手順を示すフローチャート。
【図4】第2実施形態において、エンジンを始動させる際に前進クラッチに働く油圧、及びエンジン回転数がどのように推移するかを示すタイムチャート。
【図5】第2実施形態のエンジン始動手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…エンジン、5…燃料噴射弁、7…点火プラグ、8…スロットルバルブ、16…モータジェネレータ、18…電子制御装置、19…クランクポジションセンサ、21…アクセルポジションセンサ、22…アクセルペダル。
Claims (7)
- 停止中の内燃機関を始動させるときに機関出力トルクのトルクダウン制御を行う内燃機関の始動制御装置において、
内燃機関の始動性が低下している状態にあるか否かを判断する判断手段と、
内燃機関の始動処理と前記トルクダウン制御とがともに実行されている状態で前記判断手段によって内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断されたときには、内燃機関の始動処理を一旦終了させた後に再び始動処理を開始するとともに前記トルクダウン制御を規制する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。 - 停止中の内燃機関を始動させるときに機関出力トルクのトルクダウン制御を行う内燃機関の始動制御装置において、
内燃機関の始動性が低下している状態にあるか否かを判断する判断手段と、
内燃機関の始動処理と前記トルクダウン制御とがともに実行されている状態で前記判断手段によって内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断されたときには、内燃機関の始動処理を継続させた状態で前記トルクダウン制御を規制する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。 - 前記制御手段による前記トルクダウン制御の規制は、前記トルクダウン制御の実行を禁止することによって行われる
請求項1又は2に記載の内燃機関の始動制御装置。 - 前記判断手段は、内燃機関の始動開始から所定時間が経過した後に同機関の始動が完了していないことに基づき、内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の始動制御装置。 - 内燃機関の始動処理は始動完了するまで繰り返し実行されるものであり、前記判断手段は前記始動処理が複数回繰り返されるときに内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の始動制御装置。 - 前記判断手段は、内燃機関の始動開始からの機関回転の上昇が通常よりも遅いことに基づき、内燃機関の始動性が低下している状態にある旨判断する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の始動制御装置。 - 前記内燃機関は、同機関の搭載される車両にてアクセル操作がなされたときに始動される
請求項1〜6のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
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