JP4978523B2 - Automatic stop device for diesel engine - Google Patents
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Description
本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるとともに、所定の再始動条件が成立したときに該自動停止後のエンジンを再始動させる自動停止・再始動制御手段と、該エンジンの各気筒に臨んで配設されるグロープラグとを備えたディーゼルエンジンの自動停止装置に関する技術分野に属する。 The present invention includes an automatic stop / restart control means for automatically stopping the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and restarting the engine after the automatic stop when a predetermined restart condition is satisfied; The present invention belongs to a technical field relating to an automatic stop device for a diesel engine provided with a glow plug disposed facing each cylinder of the engine.
従来より、燃費低減およびCO2排出量抑制等を目的として、アイドル時にエンジンを自動で停止するようにしたエンジン制御システム(アイドルストップシステム)は知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an engine control system (idle stop system) that automatically stops an engine during idling is known for the purpose of reducing fuel consumption and suppressing CO 2 emission.
例えば、特許文献1に示すものでは、ディーゼルエンジンにアイドルストップシステムを適用した場合において、該エンジンの自動停止に伴いその筒内温度が低下することに起因する燃料着火性の悪化を防止するべく、グロープラグにより筒内を加熱するようにしている。
ところで、アイドルストップシステムを搭載した車両では、エンジンの始動/停止が頻繁に繰り返されるために、エンジン再始動の度にバッテリからエンジンスタータへの電力供給が行われてバッテリ電力が不足しがちになる。 By the way, in a vehicle equipped with an idle stop system, since engine start / stop is frequently repeated, power is supplied from the battery to the engine starter every time the engine is restarted, and the battery power tends to be insufficient. .
このため、上記特許文献1に示すようにディーゼルエンジン搭載車両にアイドルストップシステムを適用した場合には、エンジン再始動時にエンジンスタータへの供給電力が不足してクランキング力が低下することで筒内の自発着火を促進することができず、この結果、エンジン再始動性が悪化するという問題がある。 For this reason, when an idle stop system is applied to a vehicle equipped with a diesel engine as shown in Patent Document 1, the power supplied to the engine starter is insufficient when the engine is restarted, and the cranking power is reduced. As a result, there is a problem that engine restartability deteriorates.
そこで、エンジン再始動時にエンジンスタータに電力供給を行うための専用バッテリ(第2バッテリ)を別途設けることが考えられる。これにより、エンジン再始動要求があったときに確実な作動が求められるスタータに対して、上記専用バッテリから十分に電力供給を行うことができて、エンジン再始動性の向上を図ることができる。 Therefore, it is conceivable to separately provide a dedicated battery (second battery) for supplying power to the engine starter when the engine is restarted. As a result, sufficient power can be supplied from the dedicated battery to the starter that requires reliable operation when an engine restart request is made, and engine restartability can be improved.
しかしながら、上記のように専用バッテリを設けたとしても、例えば電極の脱落等により専用バッテリが劣化していると、エンジン再始動時に専用バッテリからエンジンスタータへの供給電力が低下してエンジンの始動性が悪化するという問題がある。 However, even if the dedicated battery is provided as described above, if the dedicated battery is deteriorated due to, for example, the electrode being dropped, the power supplied from the dedicated battery to the engine starter is reduced when the engine is restarted. There is a problem that gets worse.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるディーゼルエンジンの自動停止装置に対して、その構成および制御方法に工夫を凝らすことで、エンジン再始動時におけるその始動性の向上を図ろうとすることにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide an automatic stop device for a diesel engine that automatically stops the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied. In addition, the ingenuity in the control method is intended to improve the startability when the engine is restarted.
上記の目的を達成するために、この発明では、グロープラグを含む車両の電気負荷に電力を供給するための第1バッテリと、スタータに電力を供給するための第2バッテリとを備え、第2バッテリが劣化している場合には、エンジンを再始動させるに際してグロープラグを作動させつつスタータを駆動するようにした。 To achieve the above object, the present invention includes a first battery for supplying electric power to an electric load of a vehicle including a glow plug, and a second battery for supplying electric power to a starter, When the battery is deteriorated, the starter is driven while operating the glow plug when restarting the engine.
具体的には、請求項1の発明では、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるとともに、所定の再始動条件が成立したときに該自動停止後のエンジンを再始動させる自動停止・再始動制御手段と、該エンジンの各気筒の燃焼室に臨んで配設されるグロープラグとを備えたディーゼルエンジンの自動停止装置を対象とする。 Specifically, in the first aspect of the invention, the engine is automatically stopped when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and the engine after the automatic stop is restarted when the predetermined restart condition is satisfied. An automatic stop device for a diesel engine including a stop / restart control means and a glow plug disposed facing a combustion chamber of each cylinder of the engine is an object.
そして、少なくとも上記グロープラグを含む電気負荷に電力を供給するための第1バッテリと、上記エンジンのスタータに電力を供給するための第2バッテリと、上記第2バッテリの劣化度合に関連する値を検出するとともに該検出情報を上記自動停止・再始動制御手段に出力するバッテリ劣化度合検出手段とを備え、上記自動停止・再始動制御手段は、上記バッテリ劣化度合検出手段からの検出情報を基に上記第2バッテリの劣化度合が所定度合よりも大きいか否かを判定して、該劣化度合が所定度合以下と判定した場合には、上記エンジンを再始動させるに際して上記グロープラグを非作動として上記スタータを駆動させる一方、上記第2バッテリの劣化度合が所定度合よりも大きいと判定した場合には、上記エンジンを再始動させるに際して上記グロープラグを作動させつつ上記スタータを駆動させるように構成されているものとする。 A first battery for supplying power to an electric load including at least the glow plug; a second battery for supplying power to the starter of the engine; and a value related to the degree of deterioration of the second battery. A battery deterioration degree detecting means for detecting and outputting the detected information to the automatic stop / restart control means, and the automatic stop / restart control means is based on detection information from the battery deterioration degree detecting means. When it is determined whether or not the deterioration degree of the second battery is greater than a predetermined degree, and the deterioration degree is determined to be equal to or less than the predetermined degree, the glow plug is deactivated when the engine is restarted. When the starter is driven and the deterioration degree of the second battery is determined to be greater than the predetermined degree, the engine is restarted. While operating said glow plug and assumed to be configured so as to drive the starter.
このように、グロープラグ等の電気負荷への電力供給用バッテリ(第1バッテリ)とは別に、エンジンスタータへの電力供給用バッテリ(第2バッテリ)を設けるようにしたことで、上記自動停止・再始動制御手段によりエンジンを再始動させる際に、上記電気負荷の負荷状態に左右されることなく、第2バッテリからスタータに対して十分に電力を供給することができ、延いては、エンジン再始動性の向上を図ることが可能となる。 Thus, by providing a battery for supplying power to the engine starter (second battery) separately from a battery for supplying power to the electric load such as a glow plug (first battery), the automatic stop / When the engine is restarted by the restart control means, sufficient power can be supplied from the second battery to the starter without being affected by the load state of the electric load. The startability can be improved.
また、上記自動停止・再始動制御手段は、バッテリ劣化度合検出手段からの検出情報を基に第2バッテリの劣化度合が所定度合よりも大きいと判定した場合には、エンジンを再始動させるに際して、グロープラグを作動させて筒内温度を高めつつ、スタータを駆動させる。従って、該第2バッテリの劣化によりそのスタータへの電力供給量が不足してクランキング力が低下したとしても、グロープラグを作動させることによる筒内温度の上昇によって燃料の自発着火を促進して、エンジンの再始動性を向上させることができる。 Further, when the automatic stop / restart control means determines that the deterioration degree of the second battery is larger than the predetermined degree based on the detection information from the battery deterioration degree detection means, when restarting the engine, The starter is driven while raising the in-cylinder temperature by operating the glow plug. Therefore, even if the amount of power supplied to the starter is insufficient due to the deterioration of the second battery and the cranking power is reduced, the ignition of the fuel is promoted by the rise of the in-cylinder temperature due to the operation of the glow plug. The restartability of the engine can be improved.
一方、上記自動停止・再始動制御手段は、第2バッテリの劣化度合が所定度合以下と判定した場合(つまり、第2バッテリからスタータへの電力供給により十分なクランキング力を得ることができる場合)には、エンジンを再始動させる際にグロープラグを非作動としてスタータを駆動する。これにより、グロープラグが不必要に作動してその劣化が進むのを防止することができる。 On the other hand, the automatic stop / restart control means determines that the degree of deterioration of the second battery is not more than a predetermined degree (that is, sufficient cranking power can be obtained by supplying power from the second battery to the starter). ), When restarting the engine, the glow plug is deactivated and the starter is driven. Thereby, it is possible to prevent the glow plug from operating unnecessarily and further deterioration thereof.
請求項2の発明では、請求項1の発明において、上記第1バッテリは、上記グロープラグを含む上記電気負荷に常時接続されて電力供給可能に構成され、上記第2バッテリは、上記エンジンのスタータに常時接続されて電力供給可能に構成されており、上記第1バッテリ及び上記スタータ間に設けられ、両者を接続状態と非接続状態とに切換える切換え手段をさらに備え、上記自動停止・再始動制御手段は、上記第2バッテリの劣化度合が上記所定度合よりも大きいと判定した場合において、上記エンジンを再始動させる際には、上記切換え手段により上記第1バッテリ及びスタータを接続状態にして、該第1及び第2バッテリの双方から該スタータに電力を供給することで該スタータを駆動させるとともに、該スタータの駆動開始時から所定時間経過したときに、上記切換え手段により上記第1バッテリ及びスタータを非接続状態に切換えて該第1バッテリから該スタータへの電力供給を遮断し且つ該第1バッテリからグロープラグへの電力供給を開始するように構成されているものとする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first battery is configured to be always connected to the electric load including the glow plug so as to be able to supply electric power, and the second battery is a starter of the engine. Is connected between the first battery and the starter, and further includes switching means for switching between a connected state and a disconnected state, and the automatic stop / restart control. When the engine is restarted when the deterioration degree of the second battery is determined to be greater than the predetermined degree, the means causes the first battery and the starter to be connected by the switching means, and The starter is driven by supplying power to the starter from both the first and second batteries, and the starter is started from the start. When the time has elapsed, the switching means switches the first battery and the starter to a non-connected state to cut off the power supply from the first battery to the starter and to supply power from the first battery to the glow plug. Assume that it is configured to start.
この構成によれば、自動停止・再始動制御手段は、第2バッテリが劣化状態(劣化度合が所定度合よりも大きい状態)にある場合には、エンジンを再始動させる際に(再始動条件が成立したときに)、切換え手段により第1バッテリ及びスタータを接続状態にして、第1及び第2バッテリの双方からスタータに電力を供給する。従って、エンジンを再始動させる際に、第2バッテリの劣化によるそのスタータへの供給電力不足を第1バッテリからの供給電力で補うことができ、これによって、スタータを確実に作動させて十分なクランキング力を得ることができ、延いてはエンジン再始動性を向上させることが可能となる。 According to this configuration, when the second battery is in a deteriorated state (a state in which the degree of deterioration is greater than the predetermined degree), the automatic stop / restart control means (when the restart condition is When established, the first battery and starter are connected by the switching means, and power is supplied from both the first and second batteries to the starter. Therefore, when the engine is restarted, the shortage of power supplied to the starter due to the deterioration of the second battery can be compensated by the power supplied from the first battery. Ranking power can be obtained, and as a result, engine restartability can be improved.
また、自動停止・再始動制御手段は、上記スタータの駆動開始時から所定時間経過したときに、第1バッテリからグロープラグへの電力供給を開始してグロープラグを作動させる。このことで、第1バッテリからグロープラグへの電力供給開始時期を、スタータの駆動開始時期と異ならせることができ、このため、スタータの駆動開始時において、第1バッテリからグロープラグへの電力供給がスタータへの電力供給と同時に実行されて、他の電気負荷への供給電力が低下するのを防止することができる。 The automatic stop / restart control means starts the power supply from the first battery to the glow plug and activates the glow plug when a predetermined time has elapsed since the start of the starter. As a result, the power supply start timing from the first battery to the glow plug can be made different from the start start timing of the starter. For this reason, power supply from the first battery to the glow plug is started at the start of the starter drive. Can be executed simultaneously with the power supply to the starter to prevent the power supplied to other electric loads from being reduced.
また、自動停止・再始動制御手段は、上記所定時間が経過して第1バッテリからグロープラグへの電力供給を開始する際には、第1バッテリからスタータへの電力供給を遮断する。従って、上記所定時間経過後は、グロープラグよりも消費電力の大きいスタータへの電力供給が遮断される。このため、上述のように第1バッテリからグロープラグへの電力供給を開始したとしても、他の電気負荷への供給電力を十分に確保することができる。 The automatic stop / restart control means cuts off the power supply from the first battery to the starter when the predetermined time has elapsed and the power supply from the first battery to the glow plug is started. Therefore, after the predetermined time has elapsed, power supply to the starter that consumes more power than the glow plug is cut off. For this reason, even if the power supply from the first battery to the glow plug is started as described above, it is possible to sufficiently secure the power supplied to the other electric loads.
また、上記所定時間経過後は、第1バッテリからスタータへの電力供給が遮断されることにより、第2バッテリからのみスタータへの電力供給が行われてクランキング力が低下することとなるが、上記グロープラグの作動により筒内温度が上昇するため、エンジンの再始動性が損なわれることもない。 In addition, after the predetermined time has elapsed, the power supply from the first battery to the starter is cut off, so that the power supply from the second battery only to the starter is performed and the cranking power is reduced. Since the in-cylinder temperature rises due to the operation of the glow plug, the restartability of the engine is not impaired.
請求項3の発明では、請求項1の発明では、上記自動停止・再始動制御手段は、上記第2バッテリの劣化度合が所定度合以下と判定した場合には、上記エンジンを再始動させるに際して停止時圧縮行程気筒のピストン位置が所定範囲内にあるときに、上記グロープラグを非作動として上記スタータを駆動させる一方、上記停止時圧縮行程気筒のピストン位置が上記所定範囲外にあるときには、上記グロープラグを作動させつつ上記スタータを駆動させ、且つ、上記第2バッテリの劣化度合が所定度合よりも大きいと判定した場合には、上記エンジンを再始動させるに際して上記停止時圧縮行程気筒のピストン位置が上記所定範囲内にあるか否かに拘わらず、上記グロープラグを作動させつつ上記スタータを駆動させるように構成されているものとする。 In the invention of claim 3, in the invention of claim 1, the automatic stop / restart control means stops when the engine is restarted when the deterioration degree of the second battery is determined to be equal to or less than a predetermined degree. When the piston position of the hour compression stroke cylinder is within a predetermined range, the glow plug is deactivated to drive the starter, while when the piston position of the stop compression stroke cylinder is outside the predetermined range, When the starter is driven while the plug is operated, and when it is determined that the deterioration degree of the second battery is greater than a predetermined degree, the piston position of the compression stroke cylinder at the time of stop is determined when the engine is restarted. Regardless of whether or not it is within the predetermined range, the starter is driven while operating the glow plug. To.
この構成によれば、自動停止・再始動制御手段は、第2バッテリが劣化状態にある場合には、エンジンを再始動させるに際して停止時圧縮行程気筒(自動停止条件の成立によりエンジンの停止が完了したときに圧縮行程にある気筒)のピストン位置が所定範囲内にあるか否かに拘わらず、グロープラグを作動させる一方、第2バッテリが非劣化状態にある場合には、停止時圧縮行程気筒のピストン位置が所定範囲外にあるときにグロープラグを作動させて、エンジンを再始動させる。従って、第2バッテリが劣化状態にあるためにクランキング力が不足する場合、及び、第2バッテリが非劣化状態であっても圧縮ストロークが不足する場合には、グロープラグを作動させて筒内温度を上昇させることで、エンジン再始動性を向上させることができる。 According to this configuration, when the second battery is in a deteriorated state, the automatic stop / restart control means is configured such that when the engine is restarted, the stop-time compression stroke cylinder (stop of the engine is completed when the automatic stop condition is satisfied). When the second battery is in a non-degraded state while the glow plug is operated, regardless of whether the piston position of the cylinder in the compression stroke is within a predetermined range, the compression stroke cylinder at the time of stop When the piston position is outside the predetermined range, the glow plug is activated to restart the engine. Accordingly, when the cranking force is insufficient because the second battery is in a deteriorated state, and when the compression stroke is insufficient even when the second battery is in a non-deteriorated state, the glow plug is operated to By increasing the temperature, the engine restartability can be improved.
一方、自動停止・再始動制御手段は、第2バッテリが非劣化状態にある場合において、エンジンを再始動させるに際して停止時圧縮行程気筒のピストン位置が所定範囲内にあるときにはグロープラグを非作動としてエンジンを再始動させる。このことで、第2バッテリが非劣化で且つ圧縮ストロークを十分に確保することができる場合にまで、グロープラグが作動してその劣化が進むのを防止することができる。 On the other hand, when the second battery is in a non-degraded state, the automatic stop / restart control means deactivates the glow plug when the piston position of the stop-time compression stroke cylinder is within a predetermined range when the engine is restarted. Restart the engine. Thus, it is possible to prevent the glow plug from being activated and further deteriorated until the second battery is not deteriorated and a sufficient compression stroke can be secured.
請求項4の発明では、請求項3の発明において、上記エンジンの吸気通路に配設される吸気絞り弁をさらに備え、上記自動停止・再始動制御手段は、上記エンジンを自動停止させるに際して、上記吸気絞り弁の開度を制御することで、上記停止時圧縮行程気筒のピストンを上記所定範囲内に停止させるように構成されているものとする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, further comprising an intake throttle valve disposed in the intake passage of the engine, wherein the automatic stop / restart control means It is assumed that the piston of the compression stroke cylinder at the time of stop is stopped within the predetermined range by controlling the opening of the intake throttle valve.
この構成によれば、自動停止・再始動制御手段により、エンジンを自動停止させるに際して停止時圧縮行程気筒のピストンを所定範囲内に停止させるように、吸気絞り弁の開度制御が実行される。このため、エンジンを再始動させる際に、該ピストンの停止位置が所定範囲外となることによりグロープラグが作動するのを極力回避することができる。これにより、グロープラグの劣化を防止してその作動性を向上させることができ、延いては、エンジン再始動性の向上を図ることが可能となる。 According to this configuration, the opening control of the intake throttle valve is executed by the automatic stop / restart control means so that when the engine is automatically stopped, the piston of the stop-time compression stroke cylinder is stopped within a predetermined range. For this reason, when the engine is restarted, it is possible to avoid the operation of the glow plug as much as possible when the stop position of the piston is outside the predetermined range. Thereby, deterioration of the glow plug can be prevented and its operability can be improved, and as a result, the engine restartability can be improved.
以上説明したように、本発明のディーゼルエンジンの自動停止装置によると、グロープラグを含む車両の電気負荷に電力を供給するための第1バッテリと、エンジンスタータに電力を供給するための第2バッテリとを備え、第2バッテリが劣化している場合には、エンジンを再始動させるに際してグロープラグを作動させつつスタータを駆動するようにしたことで、エンジン再始動性を確実に向上させることができる。 As described above, according to the diesel engine automatic stop device of the present invention, the first battery for supplying power to the electric load of the vehicle including the glow plug and the second battery for supplying power to the engine starter. When the second battery is deteriorated, when the engine is restarted, the starter is driven while operating the glow plug, so that the engine restartability can be improved reliably. .
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの自動停止装置を含むアイドルストップシステムEを示し、このシステムEは、シリンダヘッド11及びシリンダブロック12を備えたディーゼルエンジン10と、該エンジン10を制御するためのエンジン制御装置(以下、ECUという)100とを備えている。
1 and 2 show an idle stop system E including an automatic stop device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention. The system E includes a
エンジン10(図1参照)のシリンダヘッド11およびシリンダブロック12には、エンジン前側から順に4つの気筒14A〜14Dが直列に配設されている。また、各気筒14A〜14Dの内部には、図略のコネクティングロッドによってクランクシャフト15に連結されたピストン16が嵌挿される。ピストン16には、シリンダヘッド11とともに燃焼室17を区画するキャビティ16aが形成されている。各気筒14A〜14Dに設けられたピストン16は、所定の位相差をもってクランクシャフト15の回転に伴い上下運動を行うように構成されている。ここで、4気筒4サイクルエンジンであるエンジン10では、各気筒14A〜14Dが所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなるサイクルを行うようになっており、各サイクルが1番気筒14A、3番気筒14C、4番気筒14D、2番気筒14Bの順にクランク角で180°(180°CA)の位相差をもって行われるように構成されている。
In the cylinder head 11 and the
シリンダヘッド11には、プラグ先端が燃焼室17内に臨むように配置されたグロープラグ18が気筒14A〜14D毎に設けられている。また、シリンダヘッド11には、燃料噴射弁19が気筒14A〜14D毎に設けられている。この燃料噴射弁19は、燃料を当該燃料噴射弁19の開弁圧(噴射圧)以上の高圧状態で蓄えて分配するコモンレール20に対し、気筒14A〜14D毎に配設された分岐管21を介してそれぞれ接続されている。各燃料噴射弁19は、通電により電磁力で燃料通路を開くことで燃料圧力により噴射ノズルの真弁が開き、コモンレール20から供給される高圧の燃料を、噴射ノズル先端の複数の噴孔から燃焼室17を区画するピストン16のキャビティ16aに向けて気筒14A〜14D内に直接噴射供給するものである。本実施形態においては、燃料圧力を検出するための燃圧センサSW1がコモンレール20に設けられている。燃料噴射弁19の燃料噴射量は、通電時間で制御される。また、燃料噴射弁19に燃料を供給するコモンレール20は、高圧燃料供給管22を介して燃料供給ポンプ23に接続されている。
The cylinder head 11 is provided with a
シリンダヘッド11には、燃焼室17に向かって開口する吸気ポート24および排気ポート25が各気筒14A〜14Dの上部に設けられている。そして、これらのポート24、25と燃焼室17との連結部分には、吸気バルブ26および排気バルブ27がそれぞれ装備されている。吸気ポート24および排気ポート25には、吸気通路28および排気通路29が接続されている。吸気通路28の下流側は、気筒14A〜14D毎に分岐した分岐吸気通路28aに分岐しており、この各分岐吸気通路28aの上流端がそれぞれサージタンク28bに連通している。このサージタンク28bよりも上流側には共通吸気通路28cが設けられている。
The cylinder head 11 is provided with an
図1では模式化されているが、上記共通吸気通路28cには、各気筒14A〜14Dに流入する吸気流通量を調整可能な吸気シャッタ弁(吸気絞り弁)30と、吸気流通量を検出するエアフローセンサSW2と、吸気圧力Pinaを検出する吸気圧センサSW3と、吸気温度を検出する吸気温度センサSW4とが設けられている。吸気シャッタ弁30は、アクチュエータ30aによって開閉駆動されるように構成されている。図示の例において、吸気シャッタ弁30は、全閉状態でも空気が流通するように設定されている。
Although schematically shown in FIG. 1, in the
エンジン10には、タイミングベルト等によりクランクシャフト15に連結されたオルタネータ32が付設されている。このオルタネータ32は、図略のフィールドコイルの電流を制御して出力電圧を調節することにより発電量を調整するレギュレータ回路33を内蔵し、このレギュレータ回路33に入力されるECU100からの制御信号に基づき、車両の電気負荷および車載バッテリ80の電圧等に対応した発電量の制御が実行されるように構成されている。
The
エンジン10には、当該エンジン10を始動するためのスタータモータ34が設けられている。このスタータモータ34は、モータ本体34aとピニオンギヤ34bとを有している。ピニオンギヤ34bは、モータ本体34aの出力軸上にて相対回転不能な状態で往復移動する。また、クランクシャフト15には、図略のフライホイールに固定されたリングギヤ35が、回転中心に対して同心に設けられている。そして、このスタータモータ34を用いてエンジン10を再始動する場合には、このピニオンギヤ34bが所定の噛合位置に移動して、フライホイールに固定されたリングギヤ35に噛合することにより、クランクシャフト15が回転駆動されるようになっている。
The
さらに、エンジン10には、クランクシャフト15の回転角を検出する2つのクランク角度センサSW5、SW6が設けられ、一方のクランク角度センサSW5から出力される検出信号(パルス信号)に基づいてエンジン回転速度Neが検出されるとともに、この両クランク角度センサSW5、SW6から出力される位相のずれた検出信号に基づいてクランクシャフト15の回転角度が検出されるようになっている。さらに、エンジン10には、冷却水温度を検出する水温センサSW7と、車両のアクセルペダル36の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサSW8と、車両のブレーキペダル37の操作を検出するブレーキペダルセンサSW9とが設けられている。
Further, the
エンジン10には、排気還流装置40が設けられている。排気還流装置40は、EGRを排気通路29から吸気通路28に環流するEGR通路41と、このEGR通路41の途中に設けられたEGR弁42とを備えている。EGR弁42は、次に説明するECU100によって、開閉制御されるようになっている。
The
図2は、上記アイドルストップシステムEに係る電力供給系の構成を示し、このシステムEは、メインバッテリ80a(第1バッテリ)と、サブバッテリ80b(第2バッテリ)との2つのバッテリを備えた、2バッテリシステムとされている。
FIG. 2 shows a configuration of a power supply system according to the idle stop system E. The system E includes two batteries, a
メインバッテリ80aは、相対的に容量の大きいバッテリである。メインバッテリ80aは、接続ライン92を介して車両電気負荷82に常時接続されていて、主としてこれらに対する電力供給を行う。車両電気負荷82は、自動変速機用の油圧発生用電動オイルポンプ82a(負荷1)、電動パワーステアリングのモータ82b(負荷2)、坂道停車中に車両のずり下がりを防止するヒルホルダ機構82c(負荷3)、及びグロープラグ18(負荷4)を含んでおり、この他にも、例えば、ナビゲーションシステム、オーディオ、各種ライト、各種メータ類等が挙げられる。ここで、車両電気負荷82a乃至82cは、車両の安全性確保の観点からエンジン運転中のみならず自動停止中も確実な作動が求められるものであって、以下の説明ではこれらを必要電気負荷と呼ぶ。
The
メインバッテリ80aはまた、補助ライン91に設けられたパワーリレー85を介してスタータモータ34に接続されている。パワーリレー85はECU100によってそのオン・オフが制御される。パワーリレー85がオフのときには、メインバッテリ80aからスタータモータ34への電力供給がなされず、パワーリレー85がオンのときに、メインバッテリ80aからスタータモータ34への電力供給が可能となる。
The
メインバッテリ80aはさらに、オルタネータ32に常時接続されており、これによって、オルタネータ32によって発電された電力はメインバッテリ80aに蓄電される。
Further, the
サブバッテリ80bは、相対的に容量の小さいバッテリであり、ここではスタータモータ34の駆動専用のバッテリとされている。サブバッテリ80bは、スタータモータ34に対し接続ライン90を介して常時接続されており、スタータモータ34に対し電力供給が可能とされている。サブバッテリ80bはまた、チャージリレー87を介してオルタネータ32に接続されている。チャージリレー87はECU100によってそのオン・オフが制御される。チャージリレー87がオンのときには、オルタネータ32で発電された電力はサブバッテリ80bにも蓄電される。
The sub-battery 80b is a battery having a relatively small capacity, and is a battery dedicated to driving the
また、バッテリ80a,80bには、バッテリ電圧を検出するための電圧センサSW10,11(バッテリ劣化度合検出手段に相当)が設けられている。該電圧センサSW10,11は、ECU100に接続されており、ECU100は、後述するように、該電圧センサSW10,11からの電圧信号を基にバッテリ80a,80bの劣化判定(本実施形態では、サブバッテリ80bの劣化判定)を行うとともに、該判定結果に基づいてエンジン再始動制御を行う。
In addition, the
ECU100は、CPU、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース並びにこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成され、各センサSW1〜SW11を初めとする入力要素からの検出信号に基づき、種々の演算を行うとともに、燃料噴射弁19やスタータモータ34、或いはグロープラグ18等の各アクチュエータの制御信号を出力するものである。例えば、運転条件に応じた燃料の噴射量および噴射時期や点火時期を演算し、燃料噴射弁19等に制御信号を出力している。また、運転条件に応じて吸気シャッタ弁30の目標開度を演算し、吸気シャッタ弁30の開度がこの目標開度となるような制御信号を吸気シャッタ弁30のアクチュエータ30aに出力している。
The
ECU100は、車両の運転状態を判定する運転状態判定部101と、運転状態判定部101の判定に基づいてエンジン10の燃料噴射を制御する燃料噴射制御部102と、運転状態判定部101の判定に基づいて筒内へ流入する吸気流通量を調整する吸気流通量制御部103と、運転状態判定部101の判定に基づいて再始動条件の成立時にエンジン10のスタータモータ34を駆動制御するスタータ制御部104と、グロープラグ18を制御するグロープラグ制御部105と、排気還流装置40を駆動制御するEGR制御部106と、バッテリ80(メインバッテリ80a及びサブバッテリ80b)の劣化度合を検出するバッテリ劣化度合判定部107と、バッテリ制御部108とを有している。
The
運転状態判定部101は、燃圧センサSW1、エアフローセンサSW2、吸気圧センサSW3、吸気温度センサSW4、クランク角度センサSW5、SW6、水温センサSW7、およびアクセル開度センサSW8、ブレーキペダルセンサSW9等からのセンサ信号に基づき、エンジン10の自動停止条件や再始動条件の成立又は解除、並びに、エンジン10の運転状態が低負荷運転状態にあるか否か等を判定するモジュールである。この他にも、運転状態判定部101は、燃料圧力、ピストン16の停止位置、筒内温度、或いはエンジン10が正転しているか否か等、種々の運転状態を判定する。この運転状態判定部101は、エンジン10が自動停止時しているときにおけるピストン16の停止位置の判定や、ピストン16が停止すべき適正停止位置SAの設定をするものでもある。本実施形態において、停止時圧縮行程気筒(エンジン10の停止完了時に圧縮行程となる気筒)の適正停止位置SAは、デフォルトでは、圧縮上死点前120°CAから圧縮上死点前100°CAの範囲に設定される。すなわち、ディーゼルエンジンにおいては、停止時圧縮行程気筒に燃料を噴射し、スタータモータ34でピストン16を駆動して、当該燃料が噴射された気筒内で混合気を自着火させる必要があるため、ピストン16は、下死点側に停止しているのが好ましい。他方、ピストン16が下死点近傍にある場合には、スタータモータ34の駆動時間が長くなるので、確実な自着火とスタータモータの駆動時間短縮とを両立させるために、デフォルトでは、圧縮上死点前120°CAから圧縮上死点前100°CAの範囲に設定される。尚、本実施形態において、運転状態判定部101は、車両のブレーキペダル37のON/OFFや車速等も判定できるように図略のセンサからの検出信号が入力されるようになっている。
The driving
燃料噴射制御部102は、運転状態判定部101の判定に基づき、エンジン10の適正な空燃比に対応する燃料噴射量と、燃料噴射タイミングとを設定し、その設定に基づいて、燃料噴射弁19を駆動制御するモジュールである。
The fuel
吸気流通量制御部103は、運転状態判定部101の判定に基づき、エンジン10の適正な吸気流通量を設定し、その設定に基づいて、吸気シャッタ弁30を駆動制御するモジュールである。
The intake air flow
スタータ制御部104は、エンジン10の始動時にスタータモータ34に制御信号を出力し、スタータモータ34を駆動するモジュールである。
The
グロープラグ制御部105は、グロープラグ18の駆動を制御するモジュールである。
The glow
EGR制御部106は、所定の部分負荷運転領域において、EGR弁42を開くことにより、燃焼安定性を図るものである。
The
バッテリ劣化度合判定部107は、バッテリ電圧センサSW10,11からの電圧信号等を基に各バッテリ80a,80bの劣化判定を行う。
The battery deterioration
具体的には、バッテリ80a(80b)の劣化判定は、エンジン自動停止中に、バッテリ電圧Vm(Vs)、バッテリ電流Im(Is)、及びバッテリ温度Tm(Ts)を基に行う。より詳細には、例えば、サブバッテリ80bの劣化判定を行う際には、バッテリ電圧Vsが劣化判定電圧Vs1未満のときに、該サブバッテリ80bの劣化度合がその劣化限界値(所定度合)を超えたと判定する。ここで、この劣化判定電圧Vs1は、例えば、バッテリ電流Is及びバッテリ温度Isを基に、予め設定されたマップ(図6参照)により決定する。図6に示すように、電流Isと劣化判定電圧Vs1とは、バッテリ温度Tsに拘わらず比例関係にあり、温度Tsは、添字sが小さくなるほど高温とされ、電流Isが同じであれば、温度Tsが高くなるほど劣化判定電圧Vs1も高くなる。同図において、バッテリ電流がIs´でバッテリ温度がT2のときには、劣化判定電圧はVs2´となる。
Specifically, the deterioration determination of the
バッテリ制御部108は、バッテリ80a,80bの充放電制御を行う。具体的には、バッテリ制御部108は、キースイッチ83のオン信号を検出したときには、パワーリレー85をオン状態にするとともにメインバッテリ80aを放電させてその放電電力をスタータモータ34に供給する。すなわち、乗員のキー操作によるエンジン始動は、メインバッテリ80aからスタータモータ34への電力供給により行われる。
The
また、バッテリ制御部108は、再始動条件が成立したときにはパワーリレー85をオフ状態にするとともにサブバッテリ80bを放電させてその放電電力をスタータモータ34に供給する。すなわち、エンジン自動停止後のエンジン再始動は、サブバッテリ80bが劣化していない限り該バッテリ80bからスタータモータ34への電力供給により行われる。従って、サブバッテリ80bは、エンジン再始動時におけるスタータモータ34の駆動専用バッテリであると言える。
In addition, when the restart condition is satisfied, the
また、バッテリ制御部108は、サブバッテリ80bの劣化度合が劣化限界値を超えているとき(サブバッテリ80bが劣化しているとき)には、この劣化を補うべくパワーリレー85をオン状態にしてメインバッテリ80aからスタータモータ34への電力供給も行う。そして、該スタータモータ34の駆動開始時から所定時間経過したときに、パワーリレー85をオフ状態に切り換えて該スタータモータ34への電力供給を遮断する一方でメインバッテリ80aからグロープラグ18への電力供給を開始する。
In addition, when the deterioration degree of the
また、バッテリ制御部108は、エンジン自動停止中(アイドルストップ中)及びエンジン運転中には、メインバッテリ80aを放電させてその放電電力を必要電気負荷82a乃至82cに供給する。
Further, the
次に、エンジン10の自動停止制御、再始動制御について、その制御例を説明する。
Next, control examples of the automatic stop control and restart control of the
図3は、本実施形態に係る自動停止制御を中心とするフローチャートであり、図4は、図3の制御例に基づくエンジン回転速度Neの推移を示すタイミングチャートである。 FIG. 3 is a flowchart centering on the automatic stop control according to the present embodiment, and FIG. 4 is a timing chart showing the transition of the engine speed Ne based on the control example of FIG.
図3を参照して、ECU100は、予め設定されたエンジンの自動停止条件が成立するのを待機する(ステップS10)。具体的には、ブレーキペダル37の作動状態が所定時間継続し、車速が所定値以下であるといった場合(つまりエンジン10のアイドルストップ状態が所定時間継続していると想定される場合)には、エンジン10の自動停止条件が成立したと判定される。
Referring to FIG. 3,
ステップS10において、自動停止条件が成立したと判定した場合には、オルタネータ制御を含むエンジン回転速度調整制御を開始する(ステップSll)。具体的には、エンジン回転速度Neが所定の第1の回転速度Nl(例えば850rpm)に調節されるのを待機する(ステップS12)。そして、エンジン回転速度Neがこの第1の回転速度Nlになったタイミング(ステップS12でYESのタイミング)tlで、燃料噴射弁19からの燃料供給を停止する(ステップS13)。このタイミングtlにおいて、ECU100は、吸気シャッタ弁30を全閉にする(ステップS14)。この制御により、ピストン16が適正停止位置SAに停止する確率を高めることが可能になる。
If it is determined in step S10 that the automatic stop condition is satisfied, engine speed adjustment control including alternator control is started (step Sll). Specifically, it waits for the engine rotation speed Ne to be adjusted to a predetermined first rotation speed Nl (for example, 850 rpm) (step S12). Then, the fuel supply from the fuel injection valve 19 is stopped at the timing when the engine rotation speed Ne becomes the first rotation speed Nl (YES timing in step S12) tl (step S13). At this timing tl, the
すなわち、ピストン16の停止位置は、エンジン10が完全に停止する直前の停止時膨張行程気筒内の空気量と停止時圧縮行程気筒内の空気量とのバランスにより決定される。従って、ディーゼルエンジンにおいてピストン16を適正停止位置SA内に停止させるためには、まず停止時膨張行程気筒および停止時圧縮行程気筒の吸気流通量を一旦低減し、その後、停止時圧縮行程気筒に十分な空気を供給して、停止時膨張行程気筒の空気量よりも多くなるように、両気筒に対する空気量を調節する必要がある。そこで本実施形態では、タイミングtlで吸気シャッタ弁30を全閉にすることにより吸気圧を低減し、停止時膨張行程気筒および停止時圧縮行程気筒の空気量を低減しているのである。
That is, the stop position of the
タイミングtlで燃料噴射が停止されると、各気筒14A〜14Dでは、極めて少ない吸気流通量で吸気、圧縮、膨張、排気のサイクルが繰り返され、クランクシャフト15等が有する運動エネルギーが摩擦抵抗による機械的な損失や、各気筒14A〜14Dのポンプ仕事によって消費されることにより、エンジン10は、小刻みに波打ちながら降下し、4気筒4サイクルのエンジンでは、10回前後の圧縮上死点を迎えた後に停止する。この過程で、気筒14A〜14Dのうちの何れかの気筒が圧縮上死点を超えるタイミングは、エンジン回転速度Neが波打つ谷のタイミングと一致している。
When the fuel injection is stopped at the timing tl, the
そこで、本実施形態では、タイミングtlで吸気シャッタ弁30を全開にした後、ECU100は、エンジン回転速度Neが所定の第2の回転速度N2(例えば約400rpm)よりも低くなるのを待機する(ステップS15)。この第2の回転速度N2は、停止時圧縮行程気筒のピストン16が膨張行程から吸気行程の上死点に達するタイミングと一致している。
Therefore, in the present embodiment, after fully opening the
ステップS15においてYESの場合、ECU100は、吸気シャッタ弁30を開弁する(ステップS16)。この開弁動作により、停止時膨張行程気筒では、少ない空気量で吸気バルブ26および排気バルブ27が閉じて圧縮行程に移行しているのに対し、停止時圧縮行程気筒では、吸気バルブ26が開くことにより、相対的に多量の新気が筒内に吸入されることになる。この結果、停止時圧縮行程気筒では、停止時膨張行程気筒よりも空気量が多くなる。
If YES in step S15,
その後もECU100はオルタネータ制御を継続してピストン16の停止位置調整を実行し続け、クランク角度センサSW5、SW6の検出値に基づいてエンジン10が完全に停止するのを待機する(ステップS17)。エンジン10が完全に停止した場合には、エンジン回転速度調整制御を終了する(ステップS18)。
Thereafter, the
エンジン10が完全に停止したタイミングでは、停止時圧縮行程気筒のピストン16が吸気行程の下死点を通過し、圧縮行程に移行する。このタイミングでは、吸気バルブ26および排気バルブ27は、概ね閉じているので、大量に筒内に吸入された空気が下死点を通過したピストン16によって圧縮されることになる。他方、停止時膨張行程気筒においては、相対的に少ない空気量にある筒内を圧縮したピストン16が圧縮上死点を通過して、膨張行程に移行している。このため、停止時圧縮行程気筒では、筒内の圧縮反力によって比較的下死点側で停止することになる。従って、予め実験等によって、第2の回転速度N2や、この第2の回転速度N2を検出したタイミングt2での吸気流通量等を適切に設定しておくことにより、停止時圧縮行程気筒のピストン16を所定停止範囲内(本実施形態では圧縮上死点前100°CAから下死点までの間)で、特に圧縮上死点前100°CAから120°までの適正停止位置SAに停止させることができる。
At the timing when the
エンジン10が完全に停止すると、ECU100は、クランク角度センサSW5,SW6の検出によって運転状態判定部101が判定したピストン16の停止位置を記憶する(ステップS19)。
When the
次に図5を参照して、ECU100におけるエンジンの再始動制御について説明する。
Next, engine restart control in
ステップS20では、エンジン10が自動停止中(アイドルストップ中)か否かを判定し、この判定がNOであるときにはこの判定を再度行う一方、YESであるときにはステップS21に進む。
In step S20, it is determined whether or not the
ステップS21では、再始動条件が成立したか否かを判定する。再始動条件としては、アクセルペダル36が踏込まれたこと、上記自動停止条件がエンジン10の停止後に解除されたこと等が含まれる。そして、このステップS21の判定がNOであるときには、該判定を再度行う一方、YESであるときには、ステップS22に進む。
In step S21, it is determined whether a restart condition is satisfied. The restart condition includes depression of the
ステップS22では、バッテリ劣化度合判定部107にて上述の劣化判定を行うことで、サブバッテリ80bの劣化度合が劣化限界値を超えているか否かを判定し、この判定がNOであるときにはステップS33に進み、YESであるときにはステップS23に進む。
In step S22, the battery deterioration
ステップS23では、パワーリレー85をオン状態にするべく、バッテリ制御部108からパワーリレー85に対してオン信号を出力する。
In step S <b> 23, an on signal is output from the
ステップS24では、スタータモータ34を駆動させるべく、両バッテリ80a,80bからスタータモータ34に電力を供給する。具体的には、バッテリ制御部108によりメインバッテリ80a及びサブバッテリ80bの双方を放電させて、該各バッテリ80a,80bの放電電力をそれぞれ、接続ライン90,補助ライン91を介してスタータモータ34に供給するとともに、スタータ制御部104からスタータモータ34に対して駆動信号を出力する。
In step S24, electric power is supplied from both
ステップS25では、ステップS24におけるスタータモータ34の駆動開始時から所定時間が経過したか否かを判定し、この判定がNOであるときには該ステップS25の判定を再度行う一方、YESであるときにはステップS26に進む。
In step S25, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the start of driving of the
ステップS26では、ステップS23でオン状態にしたパワーリレー85をオフ状態にするべく、バッテリ制御部108からパワーリレー85へのオン信号の出力を停止する。
In step S26, the output of the on signal from the
ステップS27では、グロープラグ18を作動させるべく、グロープラグ制御部105からグロープラグ18に対して作動信号を出力する。
In step S <b> 27, an operation signal is output from the glow
ステップS28では、燃料噴射制御部102から燃料噴射弁19に対して駆動信号を出力して、停止時圧縮行程気筒に燃料噴射を行うことで燃焼を再開させる。
In step S28, a drive signal is output from the fuel
ステップS29では、グロープラグ18が作動状態(グロープラグ18が通電されて作動している状態)にあるか否かを判定し、この判定がNOであるときにはステップS32に進む一方、YESであるときにはステップS30に進む。
In step S29, it is determined whether or not the
ステップS30では、エンジン回転数が所定回転数(筒内の燃料自発着火によりエンジン10が自発的に始動する回転数)以上か否かを判定し、この判定がNOであるときには該判定を再度行う一方、YESであるときにはステップS31に進む。
In step S30, it is determined whether or not the engine rotational speed is equal to or higher than a predetermined rotational speed (the rotational speed at which the
ステップS31では、グロープラグ18及びスタータモータ34の作動を停止する。具体的には、スタータ制御部104及びグロープラグ制御部105からそれぞれ、スタータモータ34及びグロープラグ18に対して停止信号を出力する。
In step S31, the operations of the
ステップS32では、エンジン再始動制御を終了するとともに通常制御に移行して、本再始動制御を終了する。 In step S32, the engine restart control is terminated and the routine is shifted to normal control, and this restart control is terminated.
ステップS22の判定がNOであるときに進むステップS33では、スタータモータ34をサブバッテリ80bからの供給電力により駆動する。具体的には、バッテリ制御部108によりサブバッテリ80bを放電させてその放電電力をスタータモータ34に供給し、スタータ制御部104からスタータモータ34に対して駆動信号を出力する。
In step S33 that proceeds when the determination in step S22 is NO, the
ステップS34では、ステップS19で記憶した停止時圧縮行程気筒のピストン位置が所定停止範囲内にあるか否かを判定し、この判定がYESであるときにはステップS36に進む一方、NOであるときにはステップS35に進む。 In step S34, it is determined whether or not the piston position of the stop compression stroke cylinder stored in step S19 is within a predetermined stop range. If this determination is YES, the process proceeds to step S36, and if NO, step S35 is performed. Proceed to
ステップS35では、グロープラグ18を作動させるべく、グロープラグ制御部105からグロープラグ18に対して作動信号を出力し、しかる後にステップS36に進む。
In step S35, an operation signal is output from the glow
ステップS36では、燃料噴射制御部102から燃料噴射弁19に対して駆動信号を出力して、停止時圧縮行程気筒に燃料噴射を行うことで燃焼を再開させ、しかる後に上記ステップS29に進む。
In step S36, a drive signal is output from the fuel
以上の如く上記実施形態では、ECU100は、サブバッテリ80bの劣化度合が劣化限界値よりも大きいと判定した場合(ステップS22の判定がYESの場合)には、エンジン10を再始動させるに際して、パワーリレー85をオン状態にしてメインバッテリ80a及びスタータモータ34を接続状態にする(ステップS23の処理を実行する)とともに、両バッテリ80a,80bの双方からスタータモータ34に電力を供給することで該スタータモータ34を駆動させる。
As described above, in the above embodiment, when the
従って、エンジン10を再始動させる際に、サブバッテリ80bの劣化によるスタータモータ34への供給電力不足をメインバッテリ80aからの供給電力で補うことができ、これによって、スタータモータ34を確実に作動させて十分なクランキング力を得ることができ、エンジン再始動性を向上させることが可能となる。
Therefore, when the
また、上記実施形態では、ECU100は、スタータモータ34の駆動開始時から所定時間経過したときに、メインバッテリ80aからグロープラグ18に電力を供給させる(ステップS29の処理を実行する)。
Further, in the above embodiment, the
このことで、メインバッテリ80aからグロープラグ18への電力供給開始時期を、スタータモータ34の駆動開始時期と異ならせることができ、このため、スタータモータ34の駆動開始時において、メインバッテリ80aからスタータモータ34への電力供給と同時にグロープラグ18への電力供給が実行されて、上記必要電気負荷82a乃至82cへの供給電力が低下するのを防止することができ、延いては、車両の安全性を確保することが可能となる。
Thus, the power supply start timing from the
また、上記実施形態では、ECU100は、上記所定時間が経過したときにメインバッテリ80aからグロープラグ18への電力供給を開始する際に(ステップS29の処理実行する際に)、パワーリレー85をオフ状態にして(ステップS26の処理を実行して)メインバッテリ80aからスタータモータ34への電力供給を遮断する。
In the above embodiment, the
このことで、上記所定時間経過後は、メインバッテリ80aからグロープラグ18への電力供給が開始されるものの、該グロープラグ18よりも消費電力の大きいスタータモータ34への電力供給が遮断され、この結果、所定時間経過後も上記必要電気負荷82a乃至82cに対する供給電力を十分に確保することができる。
Thus, after the predetermined time has elapsed, power supply from the
ここで、上記所定時間経過後は、メインバッテリ80aからスタータモータ34への電力供給が遮断されるため、スタータモータ34はサブバッテリ80bからの供給電力のみで駆動されてクランキング力が低下することとなるが、上記グロープラグ18の作動により筒内温度が上昇するため、エンジン10の再始動性が損なわれることもない。
Here, since the power supply from the
また、サブバッテリ80bが劣化している場合に、上述のようにグロープラグ18による筒内加熱を一切行わずに、メインバッテリ80aからスタータモータ34への電力供給を開始することでエンジン再始動性を向上させることも考えられるが、この場合、消費電力の大きいスタータモータへの電力供給が必要となって、メインバッテリ80aの劣化を招くとともに上記必要電気負荷82a乃至82cへの供給電力が低下するという問題がある。これに対して、上記実施形態では、上述のように、スタータモータ34の駆動開始時から所定時間経過後にスタータモータ34に代えて、消費電力の少ないグロープラグ18に電力供給を行うようにしたことで、消費電力を極力抑えつつエンジン再始動性を向上させることが可能となる。
Further, when the sub-battery 80b is deteriorated, the engine restartability is started by starting the power supply from the
また、上記実施形態では、ECU100は、サブバッテリ80bの劣化度合が劣化限界値以下と判定した場合(ステップS22の判定がNOの場合)には、エンジン10を再始動させるに際して停止時圧縮行程気筒のピストン位置が所定停止範囲外にあるときのみ、上記グロープラグ18を作動させるようになっている。
In the above embodiment, when the
これにより、停止時圧縮行程気筒のピストン位置が所定停止範囲外にあるとき(つまり圧縮ストロークが不足するとき)には、グロープラグ18により筒内温度を高めてエンジン再始動性を向上させることができる一方、停止時圧縮行程気筒のピストン位置が所定停止範囲内にあるとき(つまり圧縮ストロークを十分に確保することができるとき)には、グロープラグ18を非作動としてその不必要な作動を抑制することで該グロープラグ18の劣化を防止し、延いては、エンジン10の再始動性の向上を図ることが可能となる。
Thus, when the piston position of the compression stroke cylinder at the time of stop is outside the predetermined stop range (that is, when the compression stroke is insufficient), the in-cylinder temperature can be increased by the
また、上記実施形態では、ECU100は、上記エンジン10を自動停止させる際には、上記停止時圧縮行程気筒のピストン位置を所定停止範囲内の適正停止位置SAに停止させるべく停止位置制御を実行するようになっている。具体的には、ECU100は、燃料噴射の停止後に吸気流通量を制限し(ステップS14の処理を実行し)、停止時圧縮行程気筒が最後の吸気行程に移行することが予測される第2の回転速度N2を検出したタイミングt2に吸気流通量を増加する(ステップS16の処理を実行する)ようになっているので、停止時膨張行程気筒に比べて停止時圧縮行程気筒に吸入される空気量が多くなる。この結果、停止時圧縮行程気筒では、筒内に充填された比較的多量の空気の圧縮反力によって、上記所定停止範囲内における適正停止位置SA(上死点前100°CAから上死点前120°CA)に停止することになる。
In the above embodiment, when the
これにより、メインバッテリ80aが劣化していない場合(ステップS22の判定がNOの場合)に、停止時圧縮行程気筒のピストン位置が所定停止範囲外となることによりグロープラグ18が駆動される(ステップS35の処理が実行される)のを極力回避することができる。従って、グロープラグ18の作動頻度を低減してその劣化を防止し、延いては、エンジン再始動性を向上させることが可能となる。
Thereby, when the
(他の実施形態)
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、エンジン10を自動停止させる際に停止時圧縮行程気筒のピストン位置を適正停止位置SAにて停止させるべく停止位置制御を行うようにしているが、必ずしもこの制御を行う必要はない。
(Other embodiments)
The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various other configurations. That is, in the above embodiment, when the
また、上記実施形態では、エンジン自動停止中におけるサブバッテリ80bの電圧Vsを基にその劣化判定を行うようにしているが、必ずしもこれに限ったものではなく、例えば、図7に示すように、エンジン再始動時における電圧低下を基に、その最小電圧Vssと劣化判定電圧Vss1と大小関係から判定するようにしてもよい。具体的には、エンジン10を再始動させるに際して、先ず、サブバッテリ80bのみでスタータモータ34を駆動して、その電圧降下時の最小電圧Vssが劣化判定電圧Vss1未満のときにはサブバッテリ80bの劣化度合が劣化限界値よりも大きいと判定して、メインバッテリ80a及びサブバッテリ80bの双方からスタータモータ34への電力供給を行うようにすればよい。
In the above embodiment, the deterioration determination is performed based on the voltage Vs of the sub-battery 80b during the automatic engine stop. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, as shown in FIG. The determination may be made based on the magnitude relationship between the minimum voltage Vss and the deterioration determination voltage Vss1 based on the voltage drop at the time of engine restart. Specifically, when restarting the
本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるとともに、所定の再始動条件が成立したときに該自動停止後のエンジンを再始動させる自動停止・再始動制御手段と、該エンジンの各気筒に臨んで配設されるグロープラグとを備えたディーゼルエンジンに有用であり、特に、エンジンスタータ用の第1バッテリと車両の電気負荷用の第2バッテリとの2つのバッテリを備えた自動停止装置に有用である。 The present invention includes an automatic stop / restart control means for automatically stopping the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and restarting the engine after the automatic stop when a predetermined restart condition is satisfied; The present invention is useful for a diesel engine having a glow plug disposed facing each cylinder of the engine, and in particular, two batteries, a first battery for an engine starter and a second battery for an electric load of a vehicle. It is useful for the automatic stop device provided.
SW11 バッテリ電圧センサ(バッテリ劣化度合検出手段)
10 ディーゼルエンジン
14 気筒
17 燃焼室
18 グロープラグ
30 吸気シャッタ弁(吸気絞り弁)
34 スタータモータ(エンジンのスタータ)
80a メインバッテリ(第1バッテリ)
80b サブバッテリ(第2バッテリ)
82 車両電気負荷(電気負荷)
85 パワーリレー(切換え手段)
100 エンジン制御装置(自動停止・再始動制御手段)
SW11 battery voltage sensor (battery deterioration degree detection means)
10 Diesel engine 14
34 Starter motor (engine starter)
80a Main battery (first battery)
80b Sub battery (second battery)
82 Vehicle electrical load (electric load)
85 Power relay (switching means)
100 Engine control device (automatic stop / restart control means)
Claims (4)
少なくとも上記グロープラグを含む電気負荷に電力を供給するための第1バッテリと、
上記エンジンのスタータに電力を供給するための第2バッテリと、
上記第2バッテリの劣化度合に関連する値を検出するとともに該検出情報を上記自動停止・再始動制御手段に出力するバッテリ劣化度合検出手段とを備え、
上記自動停止・再始動制御手段は、上記バッテリ劣化度合検出手段からの検出情報を基に上記第2バッテリの劣化度合が所定度合以下か否かを判定して、該劣化度合が該所定度合以下と判定した場合には、上記エンジンを再始動させるに際して上記グロープラグを非作動として上記スタータを駆動させる一方、該劣化度合が該所定度合よりも大きいと判定した場合には、上記エンジンを再始動させるに際して上記グロープラグを作動させつつ上記スタータを駆動させるように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの自動停止装置。 An automatic stop / restart control means for automatically stopping the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and restarting the engine after the automatic stop when the predetermined restart condition is satisfied; A diesel engine automatic stop device having a glow plug disposed facing a combustion chamber of a cylinder,
A first battery for supplying power to an electrical load including at least the glow plug;
A second battery for supplying power to the starter of the engine;
A battery deterioration degree detecting means for detecting a value related to the deterioration degree of the second battery and outputting the detection information to the automatic stop / restart control means;
The automatic stop / restart control means determines whether the deterioration degree of the second battery is equal to or less than a predetermined degree based on detection information from the battery deterioration degree detection means, and the deterioration degree is equal to or less than the predetermined degree. When the engine is restarted, when the engine is restarted, the glow plug is deactivated to drive the starter. On the other hand, when it is determined that the degree of deterioration is greater than the predetermined degree, the engine is restarted. An automatic stop device for a diesel engine, characterized in that the starter is driven while the glow plug is actuated.
上記第1バッテリは、上記グロープラグを含む上記電気負荷に常時接続されて電力供給可能に構成され、
上記第2バッテリは、上記エンジンのスタータに常時接続されて電力供給可能に構成されており、
上記第1バッテリ及び上記スタータ間に設けられ、両者を接続状態と非接続状態とに切換える切換え手段をさらに備え、
上記自動停止・再始動制御手段は、上記第2バッテリの劣化度合が上記所定度合よりも大きいと判定した場合において、上記エンジンを再始動させる際には、上記切換え手段により上記第1バッテリ及びスタータを接続状態にして、該第1及び第2バッテリの双方から該スタータに電力を供給することで該スタータを駆動させるとともに、該スタータの駆動開始時から所定時間経過したときに、上記切換え手段により上記第1バッテリ及びスタータを非接続状態に切換えて該第1バッテリから該スタータへの電力供給を遮断し且つ該第1バッテリからグロープラグへの電力供給を開始するように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの自動停止装置。 The automatic stop device for a diesel engine according to claim 1,
The first battery is configured to be always connected to the electric load including the glow plug so as to be able to supply power,
The second battery is always connected to the starter of the engine and is configured to be able to supply power.
Switching means provided between the first battery and the starter and switching both between a connected state and a disconnected state;
The automatic stop / restart control means, when it is determined that the deterioration degree of the second battery is larger than the predetermined degree, when the engine is restarted, the switching means causes the first battery and the starter to be restarted. Is connected to drive the starter by supplying power to the starter from both the first and second batteries, and when the predetermined time has elapsed from the start of driving the starter, the switching means The first battery and the starter are switched to a non-connected state, the power supply from the first battery to the starter is cut off, and the power supply from the first battery to the glow plug is started. A diesel engine automatic stop device.
上記自動停止・再始動制御手段は、上記第2バッテリの劣化度合が所定度合以下と判定した場合には、上記エンジンを再始動させるに際して停止時圧縮行程気筒のピストン位置が所定範囲内にあるときに、上記グロープラグを非作動として上記スタータを駆動させる一方、上記停止時圧縮行程気筒のピストン位置が上記所定範囲外にあるときには、上記グロープラグを作動させつつ上記スタータを駆動させ、且つ、上記第2バッテリの劣化度合が所定度合よりも大きいと判定した場合には、上記エンジンを再始動させるに際して上記停止時圧縮行程気筒のピストン位置が上記所定範囲内にあるか否かに拘わらず、上記グロープラグを作動させつつ上記スタータを駆動させるように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの自動停止装置。 The automatic stop device for a diesel engine according to claim 1,
The automatic stop / restart control means determines that the piston position of the stop-time compression stroke cylinder is within a predetermined range when the engine is restarted when the deterioration degree of the second battery is determined to be equal to or less than a predetermined degree. When the piston position of the compression stroke cylinder at the time of stop is outside the predetermined range, the starter is driven while the glow plug is operated, and the starter is driven while the glow plug is inactive. When it is determined that the degree of deterioration of the second battery is greater than a predetermined degree, the above-mentioned stop compression stroke cylinder position is determined to be within the predetermined range when the engine is restarted. An automatic stop of a diesel engine characterized by being configured to drive the starter while operating a glow plug. Apparatus.
上記エンジンの吸気通路に配設される吸気絞り弁をさらに備え、
上記自動停止・再始動制御手段は、上記エンジンを自動停止させるに際して、上記吸気絞り弁の開度を制御することで、上記停止時圧縮行程気筒のピストンを上記所定範囲内に停止させるように構成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの自動停止装置。 The automatic stop device for a diesel engine according to claim 3,
An intake throttle valve disposed in the intake passage of the engine;
The automatic stop / restart control means is configured to stop the piston of the stop-time compression stroke cylinder within the predetermined range by controlling the opening of the intake throttle valve when the engine is automatically stopped. Diesel engine automatic stop device, characterized in that
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