JP5548102B2 - Vehicle control device - Google Patents

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Description

本発明は、車両の制御装置に係り、例えば、エネルギ資源の節約と環境保全に配慮した燃料消費節約型の車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control apparatus, for example, a fuel consumption saving type vehicle control apparatus in consideration of energy resource saving and environmental conservation.

車両(自動車)の運転中において、エネルギ資源の節約と環境保全をするために、車両の走行の一時停止時(一時停止が許容される所定条件が成立したとき)に、エンジン(内燃機関)をアイドルストップさせる技術が開発がされており、一部の車両においては既に実施されている。   During the operation of the vehicle (automobile), in order to save energy resources and preserve the environment, the engine (internal combustion engine) is operated when the vehicle is temporarily stopped (when predetermined conditions permitting the temporary stop are satisfied). A technology for idling stop has been developed, and has already been implemented in some vehicles.

このようなエンジンのアイドルストップに対応した車両においては、該車両が停止する前の減速状態(以下、コーストストップ領域)から、アイドルストップを行なう形態の制御システムが存在している。この制御システムでは、燃料カットを開始した時点から、実際にエンジンが完全に停止するまでの間に、再発進要求があった場合、車両発進性能を確保するため、即座に始動できることが要求されている。   In a vehicle corresponding to such an engine idle stop, there is a control system in which an idle stop is performed from a deceleration state before the vehicle stops (hereinafter, coast stop region). This control system is required to be able to start immediately in order to ensure vehicle start performance when a restart request is made between the time when fuel cut is started and the time when the engine is completely stopped. Yes.

このため、前記制御システムを備えた車両の制御装置においては、エンジンの慣性回転期間中に、スタータモータを調速通電し、スタータモータと同軸上に備わるピニオンの回転速度がエンジン側に備えられているリングギアの回転速度と同期した時点で、ピニオンをリングギアに噛み込ませて、スタータの駆動による、エンジンの再始動を行なう技術が提案されている(特許文献1)。   For this reason, in the vehicle control apparatus equipped with the control system, the starter motor is regulated and energized during the inertial rotation period of the engine, and the rotation speed of the pinion provided coaxially with the starter motor is provided on the engine side. A technology has been proposed in which a pinion is engaged with a ring gear and the engine is restarted by driving a starter at the time of synchronization with the rotational speed of the ring gear (Patent Document 1).

特開2010−106825号公報JP 2010-106825 A

しかし、前記制御システムを備えた車両の制御装置においては、エンジンが停止する間際には、燃焼室の圧力などの影響により、エンジンが揺り戻し(エンジンの回転方向に対して逆回転)することもあり、前記コーストストップ領域からアイドルストップを行なう車両では、この揺り戻しが発生した場合でも、発進性能を確保するために、再始動を行なう必要がある。   However, in the vehicle control apparatus equipped with the control system, the engine may swing back (reverse to the engine rotation direction) due to the influence of the pressure in the combustion chamber or the like just before the engine is stopped. In addition, in a vehicle that performs an idle stop from the coast stop region, it is necessary to perform a restart in order to ensure the start performance even when this swingback occurs.

また、特許文献1のように、エンジンが停止する前にピニオンをリングギアへ噛み込ませる制御システムの場合には、スタータモータの通電機能及びピニオン飛び出し機能は、それぞれに、独立した駆動系統とすることが必要であり、また、それぞれの駆動系統は、静音性などの観点から、精度良く駆動制御する必要があると共に、MOSFETなどの半導体スイッチにすることが望ましい。   Moreover, in the case of a control system in which the pinion is engaged with the ring gear before the engine stops as in Patent Document 1, the starter motor energization function and the pinion jump-out function are independent drive systems, respectively. In addition, each drive system needs to be driven and controlled with high precision from the viewpoint of quietness and the like, and is preferably a semiconductor switch such as a MOSFET.

そして、揺り戻しの発生中に、スタータの駆動を行なう場合には、半導体スイッチやスタータへの負荷が増大し、耐久性などに懸念がある。   When the starter is driven while the swingback is occurring, the load on the semiconductor switch or the starter increases, and there is a concern about durability.

このように、燃料消費節約型の車両(自動車)においては、スタータシステムの耐久性、耐摩耗性は、この種の車両(自動車)に於いて、解決すべき最も重要な課題のひとつとなっている。   Thus, in a fuel consumption saving vehicle (automobile), the durability and wear resistance of the starter system are one of the most important issues to be solved in this type of vehicle (automobile). Yes.

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、エネルギ資源の節約と環境保全に配慮した、アイドルストップ機能を備えた燃料消費節約型の車両の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a fuel consumption-saving vehicle control device having an idle stop function in consideration of energy resource saving and environmental conservation. It is to provide.

前記目的を達成するべく、本発明の車両の制御装置は、エンジンのアイドルストップ判定手段と、該エンジンが停止する際に発生する揺り戻し発生の有無を予測する揺り戻し予測手段と、を備え、前記揺り戻し予測手段が、前記エンジンの特定気筒に揺り戻しありと予測判定した場合には、前記エンジンのスタータモータを駆動して、前記気筒のピストンの位置直近の上死点を乗り越えさせるように制御することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a vehicle control apparatus of the present invention comprises an engine idle stop determination means, and a swing-back prediction means for predicting whether or not a swing-back occurs when the engine stops, the swing-back prediction means, when it is predicted determined that there is swing-back to a particular cylinder of the engine drives the starter motor of the engine, that allowed over the nearest top dead center position of the piston of the cylinder It is characterized by controlling as follows.

本発明によれば、車両減速状態からアイドルストップを行なう制御システムにおいて、エンジンの揺り戻しの低減ができる、即ち、アイドルストップシステムを構成する部品、特に半導体スイッチ、又は、スタータの信頼性、耐磨耗性を保ちつつ、揺り戻しを低減することにより、従来はクランキングができなかった領域からクランキングを可能とすることで、車両の発進性を向上させることができる。   According to the present invention, in a control system that performs idling stop from a vehicle deceleration state, engine swing back can be reduced, that is, reliability, abrasion resistance of components constituting the idling stop system, particularly semiconductor switches or starters. By reducing the swingback while maintaining the wearability, it is possible to improve the vehicle startability by enabling cranking from a region where cranking cannot be performed conventionally.

本発明の第一実施形態のアイドルストップシステムの機能構成図。The function block diagram of the idle stop system of 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態のアイドルストップシステムの機能構成図。The functional block diagram of the idle stop system of 2nd embodiment of this invention. 本発明における実施例のフローチャート。The flowchart of the Example in this invention. 本発明における実施例のタイミングチャート。The timing chart of the Example in this invention. 揺り戻し予測機能の説明図。Explanatory drawing of a rocking-back prediction function. 揺り戻し予測機能のフローチャート。The flowchart of a rocking-back prediction function. スタータ駆動制御実行時のフローチャート。The flowchart at the time of starter drive control execution. スタータ駆動制御実行時のタイミングチャート。The timing chart at the time of starter drive control execution.

以下、本発明の車両の制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の車両の制御装置の第一実施形態のアイドルストップシステムの機能構成図である。
Embodiments of a vehicle control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a functional configuration diagram of an idle stop system according to a first embodiment of a vehicle control apparatus of the present invention.

図1において、車両のアイドルストップシステムは、スタータモータ本体101と、制御装置((Engine Control Unit、ECU)103と、スタータモータリレー104と、ピニオンリレー105、エンジンのリングギ106等で、構成されている。 In Figure 1, an idle stop system of a vehicle, a starter motor main body 101 a, and a control unit ((Engine Control Unit, ECU) 103, a starter motor relay 104, a pinion relay 105, in Ringugi A 106 of the engine, structure Has been.

スタータ本体101は、スタータモータ101a、マグネットスイッチ101b、シフトレバー101c、ピニオンクラッチ101d、ピニオンギア101eなどにより構成されている。   The starter body 101 includes a starter motor 101a, a magnet switch 101b, a shift lever 101c, a pinion clutch 101d, a pinion gear 101e, and the like.

スタータモータ101aとマグネットスイッチ101bとは、ECU(Engine Control Unit)103の出力に基づき、独立した電源リレー(スタータモータリレー104、ピニオンリレー105)を制御することで駆動される。   The starter motor 101a and the magnet switch 101b are driven by controlling independent power relays (starter motor relay 104, pinion relay 105) based on the output of an ECU (Engine Control Unit) 103.

スタータモータ101aとピニオンギア101とは、同軸上に連結されており、スタータモータ101aが回転すると、ピニオンギア101eも回転する構成となっている。 The starter motor 101a and the pinion gear 101 e, are connected coaxially, the starter motor 101a rotates, has a structure in which the pinion gear 101e also rotates.

マグネットスイッチ101bに通電を行なうと、シフトレバー101cが押し出されピニオンギア101eが、エンジンに備えられているリングギア106と連結される構造となっている。   When the magnet switch 101b is energized, the shift lever 101c is pushed out and the pinion gear 101e is connected to the ring gear 106 provided in the engine.

また、制御装置(ECU)103は、通常の燃料噴射制御手段103c、点火制御手段(図示なし)、空気制御手段(電子制御スロットル、図示なし)に加え、ブレーキスイッチ、車速センサ等の各種センサからの情報信号より、アイドルストップ許可判定手段103aで、アイドルストップ許可判定を実行する。   Further, the control unit (ECU) 103 includes normal fuel injection control means 103c, ignition control means (not shown), air control means (electronic control throttle, not shown), and various sensors such as a brake switch and a vehicle speed sensor. From the information signal, the idle stop permission determination means 103a executes the idle stop permission determination.

更に、制御装置(ECU)103では、エンジンが停止する間際に発生する揺り戻しの発生有無を、揺り戻し予測手段103dにより予測する。揺り戻し予測手段103dの予測結果が、揺り戻しありとなった場合、制御装置(ECU)103は、揺り戻しを低減させるため、スタータ制御手段103bにより、スタータ101を駆動する。   Further, in the control unit (ECU) 103, the presence / absence of the swingback that occurs just before the engine stops is predicted by the swingback prediction unit 103d. When the prediction result of the swing-back prediction unit 103d indicates that there is a swing-back, the control device (ECU) 103 drives the starter 101 by the starter control unit 103b in order to reduce the swing-back.

次に、本発明の第二実施形態について説明する。
図2は、図1と同様に、本発明の第二実施形態のアイドルストップシステムの機能構成図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a functional configuration diagram of the idle stop system according to the second embodiment of the present invention, as in FIG.

図2において、図1と同様に、車両のアイドルストップシステムは、スタータ本体201と、(半導体スイッチ機構201fと、)制御装置Engine Control Unit、ECU)203と、エンジンのリングギ206等で、構成されている。 2, similarly to FIG. 1, the idle stop system of the vehicle, the starter main body 201, (a semiconductor switch mechanism 201f,) controller (Engine Control Unit, ECU) 203, in Ringugi A 206 of the engine, It is configured.

スタータ本体201は、スタータモータ201a、マグネットスイッチ201b、シフトレバー201c、ピニオンクラッチ201d、ピニオンギア201e、半導体スイッチ機構201f等により構成されている。   The starter body 201 includes a starter motor 201a, a magnet switch 201b, a shift lever 201c, a pinion clutch 201d, a pinion gear 201e, a semiconductor switch mechanism 201f, and the like.

制御装置Engine Control Unit、ECU)203は、図1の第一実施形態と同じである。 A control device ( Engine Control Unit, ECU) 203 is the same as that of the first embodiment of FIG.

まず、制御装置(ECU)203からのスタータ駆動信号は、半導体スイッチ機構201fへ出力される。スタータ駆動信号は、スタータモータ201aの通電機能とピニオンギア201eの飛び出し機能とを制御するマグネットスイッチ201bの2系統を備え、それぞれが、個別のDuty比により半導体スイッチ機構201f内のMOFETを制御し、スタータモータ201a、マグネットスイッチ201bの駆動を行なう。 First, a starter drive signal from the control unit (ECU) 203 is output to the semiconductor switch mechanism 201f. The starter drive signal has two systems of a magnet switch 201b that controls the energization function of the starter motor 201a and the pop-out function of the pinion gear 201e, and each controls the MO S FET in the semiconductor switch mechanism 201f by an individual duty ratio. Then, the starter motor 201a and the magnet switch 201b are driven.

次に、図3と図4を用いて、前記2つの実施形態の車両の制御装置の基本的な制御について説明する。
図3は、前記2つの実施形態の車両の制御装置の制御フローチャートである。本制御フローは、定時間隔(例えば10ms)で実行される。
Next, basic control of the vehicle control apparatus of the two embodiments will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
FIG. 3 is a control flowchart of the vehicle control apparatus of the two embodiments. This control flow is executed at regular intervals (for example, 10 ms).

まず、図1又は図2に記載の各種センサの情報信号等よりアイドルストップの実行可否を判断し、アイドルストップ条件が成立した場合、S301で燃料カット制御の実行条件が成立したか否かの判定を行なう。条件不成立の場合、本制御は終了し、燃料カット条件が成立した場合、S302へ進み、燃料カット制御を実行する。   First, it is determined whether or not the idling stop can be executed from the information signals of the various sensors described in FIG. 1 or FIG. 2, and when the idling stop condition is satisfied, it is determined whether or not the execution condition of the fuel cut control is satisfied in S301. To do. If the condition is not satisfied, this control is terminated. If the fuel cut condition is satisfied, the process proceeds to S302, and the fuel cut control is executed.

燃料カットを開始したことにより慣性回転となったエンジンの回転挙動は、最終的に完全停止するが、この停止間際に発生する揺り戻しの発生有無を、S303において、揺り戻し予測手段103d、203dで予測し、S304で、揺り戻しが発生すると判定した場合、S305へ進み、揺り戻しがない場合は、そのまま終了となる。   The rotational behavior of the engine that has become the inertia rotation due to the start of the fuel cut finally stops completely. In S303, whether or not there is a swingback that occurs immediately before the stop is determined by the swing prediction means 103d, 203d. If it is predicted and it is determined in S304 that the swingback will occur, the process proceeds to S305, and if there is no swingback, the process is terminated as it is.

S305では、所定の手順によりスタータ駆動制御を実行し、揺り戻しが低減できる様、スタータの制御を行なう。   In S305, starter drive control is executed according to a predetermined procedure, and the starter is controlled so that the swing back can be reduced.

次に、図4を用いて、更に具体的な制御を説明する。
図4は、アイドルストップを許容する所定条件が成立し、エンジンへ供給する燃料を遮断した後、エンジンが停止する前にピニオンギアをリングギアへ噛み込ませることができる車両の制御装置において、ピニオンをリングギアへ噛み込ませた後、前記揺り戻し予測機能の予測結果が揺り戻しありと判定した場合に、エンジンの当該気筒のピストン位置が直近の上死点以降になるように、スタータを駆動するべく、制御装置を実行する場合の制御タイミングチャートである。
Next, more specific control will be described with reference to FIG.
FIG. 4 shows a pinion in a vehicle control apparatus in which a predetermined condition for allowing idling stop is established, and after the fuel supplied to the engine is shut off, the pinion gear can be engaged with the ring gear before the engine stops. After the gear is engaged in the ring gear, the starter is driven so that the piston position of the cylinder of the engine is at or after the nearest top dead center when the prediction result of the swing back prediction function determines that there is a swing back. FIG. 4 is a control timing chart when the control device is executed.

図4において、上から(A)エンジンの回転挙動、(B)ピニオンの回転(スタータの回転)挙動、(C)スタータモータの駆動Duty、(D)ピニオンの駆動Dutyとなっている。   In FIG. 4, (A) engine rotation behavior, (B) pinion rotation (starter rotation) behavior, (C) starter motor drive duty, and (D) pinion drive duty from the top.

まず、図3のステップS302で、燃料カット制御が実行されると、エンジンの回転挙動(A)は、慣性回転を経て最終的に停止に至る。   First, when the fuel cut control is executed in step S302 of FIG. 3, the rotational behavior (A) of the engine finally stops after undergoing inertial rotation.

そして、エンジンの回転挙動が慣性回転中において、所定条件が成立した場合、ピニオンの予回転制御が実行され、スタータモータの通電を開始する(T401)。その後、所定のピニオン回転になるまでこれを継続した後、一度、スタータモータの通電制御を停止させ(T402)、慣性回転となったピニオン回転とエンジン回転の挙動から、両者の回転差が所定値以内となった時点で、ピニオン駆動を実行し(T403)、ピニオンをエンジン側のリングギアと連結させる(T404)。   Then, when a predetermined condition is satisfied while the rotational behavior of the engine is inertial rotation, pinion pre-rotation control is executed and energization of the starter motor is started (T401). Thereafter, this is continued until a predetermined pinion rotation is reached, and then the starter motor energization control is once stopped (T402). From the behavior of the pinion rotation and the engine rotation that have become the inertial rotation, the rotation difference between them is a predetermined value. When it is within the range, the pinion drive is executed (T403), and the pinion is connected to the ring gear on the engine side (T404).

T404以降は、ピニオンとリングギアが連結した状態で、両者が完全に停止するが(T408)、完全停止する間際にエンジンの揺り戻しが発生する(T406〜T408の斜線部)。この揺り戻しを図3のステップS303で、揺り戻しの発生有無を予測し、揺り戻しが発生すると判定した場合、揺り戻しが発生する前(具体的には、T405のタイミング)に、スタータからのトルクにより、停止間際の上死点を乗り越えさせる様、スタータモータを制御することで、揺り戻しを低減させる。   After T404, both the pinion and the ring gear are connected and completely stop (T408), but the engine swings back immediately before the complete stop (shaded portion of T406 to T408). In step S303 in FIG. 3, the presence / absence of the swingback is predicted, and when it is determined that the swingback occurs, the starter receives the swingback from the starter before the swingback occurs (specifically, timing of T405). By controlling the starter motor so that the top dead center is overcome by torque, the swing back is reduced.

なお、図4は、図2の第二実施形態の機能構成を前提に説明しているが、図1の第一実施形態の機能構成の場合は、ピニオン駆動Dutyも制御する必要がある。   4 is described on the assumption of the functional configuration of the second embodiment of FIG. 2, in the case of the functional configuration of the first embodiment of FIG. 1, it is necessary to control the pinion drive duty.

次に、図5と図6を用いて、ゆり戻し予測機能の説明を行なう。
まず、図5は、揺り戻しを予測する原理を説明する図である。図5の横軸は、経過時間を示し、縦軸は、停止過程におけるクランク角を示している。S501は、エンジンが停止する際に揺り戻しが発生したクランク角挙動である。揺り戻しを予測するためには、まず、直近の上死点を乗り越えられるか否かの判定が必要となる。
Next, the return prediction function will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
First, FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of predicting the swing back. The horizontal axis in FIG. 5 indicates the elapsed time, and the vertical axis indicates the crank angle in the stopping process. S501 is a crank angle behavior in which the swingback occurs when the engine stops. In order to predict rollback, it is first necessary to determine whether or not the most recent top dead center can be overcome.

これは、エンジンの燃焼室の圧力に慣性回転中のエンジン回転力が耐えられず、結果的に上死点を乗りえることができず、揺り戻し(逆転)が発生するためである。つまり、エンジンが停止する前に最終的に乗り越えることができる上死点を判定することを意味する。   This is because the engine rotational force during the inertial rotation cannot withstand the pressure of the combustion chamber of the engine, and as a result, the top dead center cannot be reached, and the swing back (reverse rotation) occurs. That is, the top dead center that can be finally overcome before the engine stops is determined.

このため、まず、直近の上死点を超えることができる最低の傾きを所定値Aとする(図内502が該当)。次にエンジン停止時に揺り戻しが発生するか否かの判定を行なう。これは、エンジンの停止挙動において、常に揺り戻しが発生する訳ではないため、揺り戻しが発生する最低の傾きを所定値Bとし(図内503)、この所定値Bより、傾きが立っている場合、揺り戻しの発生があると判定し、所定値Bより傾きが寝ている場合、揺り戻しの発生はないと判定する。つまり、所定値Aと所定値Bの間に、角速度がある場合、揺り戻しがあると判定することとなる。   For this reason, first, the minimum inclination that can exceed the latest top dead center is set to a predetermined value A (502 in the figure corresponds). Next, it is determined whether or not swinging occurs when the engine is stopped. This is because the engine does not always swing back in the stopping behavior of the engine. Therefore, the minimum slope at which the swing back occurs is set to a predetermined value B (503 in the figure), and the slope is higher than the predetermined value B. In this case, it is determined that the swingback has occurred, and when the inclination is lower than the predetermined value B, it is determined that the swingback has not occurred. That is, when there is an angular velocity between the predetermined value A and the predetermined value B, it is determined that there is a swingback.

図6は、揺り戻し予測手段による予測機能におけるフローチャートを示している。本フローは、定時間隔で実行(例えば1ms)される。   FIG. 6 shows a flowchart of the prediction function by the swing-back prediction means. This flow is executed at regular intervals (for example, 1 ms).

まず、S601では、所定のクランク角間(例えば、TDCから40°ATDC間)における経過時間を算出する。次にS602で、予め設定した所定値AとS601で算出した経過時間を比較し、所定値Aが経過時間より大きい場合、S601へ戻る。所定値Aが経過時間以下の場合、S603へ進み、所定値BとS601で算出した経過時間を比較する。所定値Bが、経過時間以下の場合、S605へ進み、揺り戻しはないと判定する。所定値Bが、経過時間より大きい場合、S604へ進み、揺り戻しが発生すると判定する。   First, in S601, an elapsed time between predetermined crank angles (for example, between TDC and 40 ° ATDC) is calculated. In step S602, the predetermined value A set in advance is compared with the elapsed time calculated in step S601. If the predetermined value A is greater than the elapsed time, the process returns to step S601. When the predetermined value A is equal to or shorter than the elapsed time, the process proceeds to S603, and the predetermined value B is compared with the elapsed time calculated in S601. If the predetermined value B is equal to or less than the elapsed time, the process proceeds to S605, and it is determined that there is no shakeback. When the predetermined value B is larger than the elapsed time, the process proceeds to S604, and it is determined that a shakeback occurs.

なお、前記説明においては、所定値A及び所定値Bは、予め設定した値として説明したが、エンジン水温やその他のエンジン補機類などの運転状態により、学習させる機能を持たせることで、更に精度が向上する。   In the above description, the predetermined value A and the predetermined value B have been described as preset values. However, by providing a function for learning according to the operating state of the engine water temperature and other engine auxiliary equipment, Accuracy is improved.

また、前記説明の揺り戻し予測手段による予測機能は、本発明の一実施例として示したものであり、揺り戻し予測機能は、前記説明の実施例に限定されるものではない。   Moreover, the prediction function by the swing-back prediction means described above is shown as an embodiment of the present invention, and the swing-back prediction function is not limited to the embodiment described above.

次に、揺り戻し予測手段による予測機能が、揺り戻しありと判定した場合のスタータ駆動制御について図7と図8を用いて説明する。
まず、図7は、揺り戻し予測機能が揺り戻しありと判定した場合のスタータ駆動におけるフローチャートである。本フローは定時間隔で実行(例えば1ms)される。まず、S701で、揺り戻し予測機能が揺り戻しありと判定したか否かの判定を行なう。条件不成立時は、スタータ駆動は行なわず本制御は終了する。条件成立時は、S702へ進み、現時点のクランク角を検出する。その後、S703で、S702により検出したクランク角に基づき、スタータ駆動開始タイミングか否かの判定を行なう。条件不成立時は、S702へ戻り、再度クランク角の検出を行なう。条件成立時は、S704へ進み、スタータ駆動を行なう。この際、前記請求項1の制御装置では、スタータモータ及びピニオン駆動の制御を実行し、前記請求項2の制御装置では、ピニオンは既にエンジン側のリングギアと連結された状態であるため、スタータモータのみを駆動する。また、前記請求項4の制御装置では、スタータモータの通電及びピニオン駆動のDuty比をクランク角などに応じて変更することで、ピニオン回転やピニオンの移動速度などを精度良く制御することで、より安定した揺り戻し低減効果を得ることができる。
Next, the starter drive control when the prediction function by the swing-back prediction means determines that there is a swing-back will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 7 is a flowchart in starter driving when the swing-back prediction function determines that there is swing-back. This flow is executed at regular intervals (for example, 1 ms). First, in S701, it is determined whether or not the swing prediction function determines that there is a swing back. When the condition is not satisfied, the starter drive is not performed and this control is finished. When the condition is satisfied, the process proceeds to S702, and the current crank angle is detected. Thereafter, in S703, it is determined whether or not it is a starter drive start timing based on the crank angle detected in S702. When the condition is not satisfied, the process returns to S702 and the crank angle is detected again. When the condition is satisfied, the process proceeds to S704 and the starter drive is performed. In this case, the control device according to claim 1 executes the control of the starter motor and the pinion drive. In the control device according to claim 2, since the pinion is already connected to the ring gear on the engine side, Drives only the motor. In the control device according to claim 4, the duty ratio of the starter motor energization and the pinion drive is changed according to the crank angle, etc., so that the pinion rotation, the movement speed of the pinion, and the like are accurately controlled. A stable rebound reduction effect can be obtained.

次に、制御はS705へ進み、スタータ駆動中のクランク角を検出する。その後、S706へ進み、S705で検出したクランク角と予め設定したスタータ駆動停止のクランク角との比較を行い、スタータ駆動を停止させるタイミングであるか否かの判定を行なう。条件不成立時は、再びS704へ戻り、S706の条件が成立するまで、スタータ駆動を継続し、条件成立時は、スタータ駆動を停止し、制御が終了する。   Next, the control proceeds to S705, and the crank angle during starter driving is detected. Thereafter, the process proceeds to S706, where the crank angle detected in S705 is compared with the crank angle at which the starter drive is stopped in advance, and it is determined whether or not it is time to stop the starter drive. When the condition is not satisfied, the process returns to S704 again, and the starter drive is continued until the condition of S706 is satisfied. When the condition is satisfied, the starter drive is stopped and the control ends.

図8は、図7の制御を行なった際のタイミングチャートである。尚、本図8は、6気筒エンジンを想定した図となっている(120°毎に上死点が存在する)。   FIG. 8 is a timing chart when the control of FIG. 7 is performed. FIG. 8 assumes a 6-cylinder engine (a top dead center exists every 120 °).

まず、実線801は、スタータ駆動による揺り戻し低減を行なっていない従来の停止挙動を示したものである。時間T804(揺り戻し予測終了タイミング)までに揺り戻し予測を終了し、揺り戻しが発生すると判定したい場合、図8内では、時間T805(スタータ駆動開始タイミング)で、スタータ駆動(具体的にはスタータモータ駆動)を開始する(図内実線803がスタータモータの駆動信号)。   First, a solid line 801 shows a conventional stopping behavior in which the swing back reduction by the starter drive is not performed. In the case where it is determined that the swingback prediction is completed by time T804 (the swingback prediction end timing) and the swingback is generated, starter driving (specifically, the starter driving is started at time T805 (starter driving start timing) in FIG. 8). Motor drive) is started (the solid line 803 in the figure is the starter motor drive signal).

これにより、スタータによるトルクがリングギアへ供給されるため、停止挙動は、破線802に示す挙動となる。また、このスタータ駆動のDuty比(実線803)をクランク角やスタータ駆動開始からの経過時間などにより変化させることで、揺り戻しをより安定的に低減できる効果を得ることができる。 Thereby, since the torque by the starter is supplied to the ring gear, the stop behavior becomes the behavior indicated by the broken line 802. Further, by changing the duty ratio of the starter drive (solid line 803 ) according to the crank angle, the elapsed time from the start of the starter drive, etc., it is possible to obtain the effect of more stably reducing the swing back.

尚、本願の実施態様の制御については、車両を用いた実験結果から、Duty比が所定値以上でスタータ駆動(スタータモータ駆動)を行った場合、スタータトルクが大きくなり過ぎ、スタータ駆動を停止した後も、クランク角が停止せず、再び揺り戻しが発生する恐れもあるため、適度のDuty比(例えば、Duty比50〜70%など)で制御することが望ましい。   As for the control of the embodiment of the present application, when the starter drive (starter motor drive) is performed with a duty ratio equal to or higher than a predetermined value, the starter torque becomes too large and the starter drive is stopped. After that, the crank angle does not stop and swinging may occur again. Therefore, it is desirable to control with an appropriate duty ratio (for example, a duty ratio of 50 to 70%).

更に、スタータ駆動タイミングは、駆動信号を出力していから実際にスタータモータが回転するまでの遅れがあることから、この遅れを想定した駆動開始タイミングとする。   Furthermore, since there is a delay from when the drive signal is output until the starter motor actually rotates, the starter drive timing is set to the drive start timing assuming this delay.

その後、クランク角がスタータ駆動停止となるクランク角になるまで、スタータ駆動を行い(図内では、上死点 = 0°ATDC)、時間T806(スタータ駆動停止タイミング)でスタータ駆動を停止させる。   Thereafter, the starter drive is performed until the crank angle reaches the crank angle at which the starter drive is stopped (in the figure, top dead center = 0 ° ATDC), and the starter drive is stopped at time T806 (starter drive stop timing).

これらの制御により、揺り戻しが発生する前にスタータ駆動を行なうことで、揺り戻しの低減を行なうことができ、コーストストップ領域からアイドルストップを行なう車両での発進性を満足させるとともに、スタータ及び半導体スイッチなどアイドルストップシステムの信頼性・耐磨耗性を向上させることができる。   With these controls, the starter drive is performed before the swingback occurs, so that the swingback can be reduced, satisfying the startability in the vehicle that performs the idle stop from the coast stop region, and the starter and the semiconductor Reliability and wear resistance of idle stop systems such as switches can be improved.

801 従来のエンジン停止挙動
802 揺り戻し低減制御によるエンジン停止挙動
803 スタータモータ駆動Duty
T804 揺り戻し予測終了タイミング
T805 スタータ駆動開始タイミング
T806 スタータ駆動停止タイミング
801 Conventional engine stop behavior 802 Engine stop behavior by swing back reduction control 803 Starter motor drive Duty
T804 Swing back prediction end timing T805 Starter drive start timing T806 Starter drive stop timing

Claims (5)

エンジンのアイドルストップ判定手段と、該エンジンが停止する際に発生する揺り戻し発生の有無を予測する揺り戻し予測手段と、を備えた車両の制御装置であって、
前記揺り戻し予測手段が、前記エンジンの特定気筒に揺り戻しありと予測判定した場合には、前記エンジンのスタータモータを駆動して、前記気筒のピストンの位置直近の上死点を乗り越えさせるように制御することを特徴とする車両の制御装置。
A vehicle control device comprising: an engine idle stop determination unit; and a swing-back prediction unit that predicts whether or not a swing-back occurs when the engine stops.
The swing-back prediction means, when it is predicted determined that there is swing-back to a particular cylinder of the engine drives the starter motor of the engine, that allowed over the nearest top dead center position of the piston of the cylinder A control apparatus for a vehicle, characterized in that
前記車両は、前記エンジンが停止する前に前記スタータモータのピニオンギアを前記エンジンのリングギアに噛み込ませることができるものであり、前記アイドルストップ判定手段がアイドルストップを許容するアイドルストップ許可条件が成立したと判定した場合に、前記エンジンへ燃料の供給を遮断し、その後に、前記リングギに前記ピニオンギを噛み込ませると共に、前記スタータモータを駆動制御することを特徴とした請求項1に記載の車両の制御装置。 The vehicle is capable of causing the pinion gear of the starter motor to be engaged with the ring gear of the engine before the engine stops, and the idle stop permission condition for allowing the idle stop determination means to allow the idle stop is satisfied. when it is determined enacted and, cut off the supply of fuel to the engine, then, the Ringugi causes a to bitten the Piniongi a, according to claim 1 which is characterized by controlling the driving of the said starter motor The vehicle control device described in 1. 前記揺り戻し予測手段は、クランク角、クランク角速度、所定クランク角間の経過時間、筒内圧の少なくとも一つ以上の情報に基づき、揺り戻しの発生の有無を予測することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の制御装置。   The swing-back predicting means predicts the occurrence of swing-back based on at least one information of crank angle, crank angular speed, elapsed time between predetermined crank angles, and in-cylinder pressure. The vehicle control device according to 2. 前記車両の制御装置は、半導体スイッチなどにより前記スタータモータの通電をDuty制御できるものであって、前記半導体スイッチにより所定タイミングからの経過時間、クランク角、気筒内の圧力などの少なくとも一つの情報に基づき、前記スタータモータの駆動信号のDuty比を変えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の車両の制御装置。 Controller of the vehicle, there is capable of Duty controlling energization of the starter motor by a semiconductor switch, the elapsed time from the predetermined timing by the semiconductor switch, the crank angle, at least one of information, such as the pressure in the cylinder The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3, wherein a duty ratio of a drive signal of the starter motor is changed based on the duty ratio. 所定クランク角間の経過時間、クランク角、気筒内の圧力などの少なくとも一つの情報に基づき、スタータ駆動開始タイミングとスタータ駆動停止タイミングを決定することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の車両車の制御装置。   4. The starter drive start timing and the starter drive stop timing are determined based on at least one information such as an elapsed time between predetermined crank angles, a crank angle, and a cylinder pressure. The vehicle vehicle control device described in 1.
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