JP5790405B2

JP5790405B2 - エンジン始動制御装置

Info

Publication number: JP5790405B2
Application number: JP2011235059A
Authority: JP
Inventors: 智彦宮木
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2031-10-26
Also published as: US20130104829A1; US9410492B2; EP2587032B1; JP2013092118A; EP2587032A3; EP2587032A2

Description

本発明は、エンジン始動制御装置に関し、特にスタータモータを用いる方式のエンジン始動制御装置に関する。

従来より、スタータモータによりクランクシャフトを回転させてエンジンを始動させる方式の始動制御装置が知られている。このエンジン始動制御装置において、エンジンのスロットルバルブを迂回するバイパス通路には、アイドル回転数を制御するためのアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣＶ）が設けられている。ＩＳＣＶは、ステッピングモータにより開度を調節できるように構成されており、エンジン始動時においては、ＩＳＣＶを目標開度に調節することで始動に適した吸気量を確保できるようになっている。

エンジン始動制御装置において、ＩＳＣＶのステッピングモータの駆動はコントロールユニットにより制御される。コントロールユニットは、イグニッションスイッチを介してバッテリに接続されており、イグニッションスイッチをオンすることで電力が供給されるように構成されている。通常、コントロールユニットに電力を供給するバッテリは、スタータモータへの電力供給にも用いられている。

上述のように、エンジン始動時にはＩＳＣＶを目標開度に調節して始動に適した吸気量を実現する必要がある。このため、イグニッションスイッチがオンになると、コントロールユニットは、ＩＳＣＶが目標開度まで移動されるようにステッピングモータを駆動する。ここで、エンジンを始動するためにスタータモータを駆動すると、スタータモータに大電流が流れてバッテリの供給電圧が一時的に低下する。そうすると、コントロールユニットへの供給電圧も低下して、コントロールユニットがリセットしてしまうことがある。この場合、バッテリの供給電圧が所定値に戻ると、コントロールユニットはリセットから復帰する。

コントロールユニットは、リセットからの復帰とイグニッションスイッチのオンとを判別できないため、リセットからの復帰後には、イグニッションスイッチがオンされた場合と同様にＩＳＣＶを再度目標開度に移動しようとする。ＩＳＣＶの目標開度は、通常、コントロールユニットの起動時点におけるＩＳＣＶのポジションを基準とし、基準位置からのステップ量で設定される。このため、イグニッションスイッチがオンされてＩＳＣＶのポジションが変化した後にコントロールユニットがリセットされると、コントロールユニットは、変化後のポジションを基準位置としてさらにＩＳＣＶを所定ステップ量変化させようとする。その結果、ＩＳＣＶは本来の目標開度から大きくずれた状態になり、エンジンの始動不良や挙動の不安定化等の問題が生じてしまう。

このような問題を解消するため、イグニッションスイッチの操作によるオンオフと、低電圧化によるリセットとをコントロールユニット（ＣＰＵ）で判別できるように構成した制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置は、ＣＰＵのリセットが発生した場合、そのリセットがイグニッションスイッチの操作によるものか、バッテリの低電圧化によるものかを判別し、バッテリの低電圧化によるものである場合にはＩＳＣＶを動作させないように制御する。これにより、ＣＰＵの復帰後においてＩＳＣＶの開度がさらに変化することを防止している。

特開２０１０−２２３０３０号公報

ところで、上述した制御装置は、低電圧化によるリセットが生じた場合にＩＳＣＶを動作させないようにしているため、例えば、リセット時にＩＳＣＶの開度が適正に保たれていない場合などに対応できない。このため、上述した制御装置では、エンジンの始動不良や挙動の不安定化等の問題を十分に抑制できるとは言い難い。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、エンジンの始動不良や挙動の不安定化を防止可能なエンジン始動制御装置を提供することを目的とする。

本発明のエンジン始動制御装置は、エンジンのスロットルバルブを迂回するように設けられた気体通路の気体流量を調節するコントロールバルブと、前記エンジンのクランクシャフトを駆動可能なスタータモータと、前記コントロールバルブの開度、及び前記スタータモータへの通電を制御するコントロールユニットと、前記コントロールユニットから前記スタータモータへの電流制御用の指令として通電指令及び停止指令を保持するラッチ回路と、を備え、前記コントロールユニットは、前記コントロールバルブがエンジン始動時の目標開度に到達した後に前記スタータモータへの通電を開始するよう前記ラッチ回路に対して通電指令を出力し、前記コントロールユニットは、前記エンジンが始動した後、又は、前記エンジンが始動せずクランキング時間が規定時間を超えている場合、又は、前記エンジンが始動せず前記コントロールユニットへの電力供給が停止された場合には、前記スタータモータへの通電を停止するよう前記ラッチ回路に対して停止指令を出力し、前記ラッチ回路は、クランキング中に前記コントロールユニットのリセットが生じたとしても、保持し続けている電流制御用の指令にて前記スタータモータへの通電を継続し、前記コントロールユニットは、前記ラッチ回路が保持する電流制御用の指令に基づいて前記コントロールユニットのリセットの有無を判定し、前記コントロールユニットにリセットが生じている場合、前記コントロールバルブの開度を初期化せずに固定し、前記コントロールユニットは、前記エンジンが始動した後に前記コントロールユニットへの電力供給が停止されるタイミング、又は、前記エンジンが始動せず、且つ前記コントロールユニットにリセットが生じていた場合、前記コントロールユニットへの電力供給が停止されるタイミングで、前記コントロールバルブの開度を初期化する一方、前記エンジンが始動せず、且つ前記コントロールユニットにリセットが生じていない場合、前記コントロールユニットへの電力供給が停止されるタイミングで、前記コントロールバルブの開度を初期化しないことを特徴とする。

この構成によれば、コントロールバルブがエンジン始動時の目標開度に到達した後にスタータモータへの通電を開始するよう制御し、ラッチ回路はコントロールユニットがリセットされたとしても保持し続けている電流制御用の指令にてスタータモータへの通電を継続するので、供給電圧が低下してコントロールユニットがリセットしても、コントロールバルブの開度を適切に保った状態でエンジンの始動を継続できる。これにより、エンジンの始動不良や挙動の不安定化を防止できる。また、供給電圧が低下してコントロールユニットがリセットしても、コントロールバルブの開度を初期化しないため、始動までの時間およびスタータモータによるクランキング時間が短縮されてバッテリの消耗を軽減することが期待できるとともに、初期化中の始動による回転数の急激な上昇やストールを防止できる。また、コントロールバルブがエンジン始動時の目標開度に到達した後にコントロールバルブの開度を固定するので、コントロールバルブの開度を適切に保った状態でエンジンの始動を行うことができる。さらに、コントロールバルブの開度を初期化する必要がある場合にのみ初期化するので、初期化の回数を低減できる。また、始動時において初期化を行う必要がないので、再始動に掛かる時間を抑制できる。

本発明によれば、エンジンの始動不良や挙動の不安定化を防止可能なエンジン始動制御装置を提供できる。

本実施の形態に係るエンジン始動制御装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係るエンジン始動制御装置が適用された船舶の外観を示す斜視図である。本実施の形態に係るエンジン始動制御装置の動作タイミング図である。本実施の形態に係るエンジン始動制御装置を適用したエンジンの始動から停止までの流れを示すフロー図である。従来のエンジン始動制御装置の動作タイミング図である。

以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、図１を参照して、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置の機能ブロック図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置１０は、エンジン始動制御装置１０の各部に電力を供給するバッテリ１０１と、バッテリ１０１からの電力によってエンジン４のクランクシャフト４１を回転させるスタータモータ１０２と、バッテリ１０１からの供給電力に基づいて基準電圧を生成する定電圧装置１０３と、定電圧装置１０３からの基準電圧で動作するＣＰＵ（コントロールユニット）１０４と、ＣＰＵ１０４からスタータモータ１０２への電流制御用の指令を保持するラッチ回路１０５と、ＣＰＵ１０４からのアイドルスピードコントロール用の指令により動作するＩＳＣＶ（コントロールバルブ）１０６と、エンジン４の各部の状態を検出してＣＰＵ１０４に通知するセンサ１０７、１０８とを有する。

また、エンジン始動制御装置１０は、バッテリ１０１から定電圧装置１０３、ＣＰＵ１０４等への電力供給を制御するイグニッションスイッチＩＧＳＷと、バッテリ１０１からＣＰＵ１０４への電圧の入力を制御するスタートスイッチＳＴＳＷと、ラッチ回路１０５において保持される電流制御用の指令に基づいてスタータモータ１０２の通電を制御するスタータリレーＳＴＲＥと、ニュートラル状態の場合にのみスタータリレーＳＴＲＥをオンできるようにスタータリレーＳＴＲＥの一端側の電圧を制御するニュートラルスイッチＮＥＳＷとを備えている。

スタータモータ１０２の一方の端子はスタータリレーＳＴＲＥを介してバッテリ１０１に接続されている。スタータモータ１０２の他方の端子は接地されている。スタータモータ１０２のシャフトは、ギヤやクラッチ機構等を介してクランクシャフト４１と連結できるように構成されている。これにより、スタータリレーＳＴＲＥがオンすると、スタータモータ１０２に電流が流れてスタータモータ１０２が回転され、クランクシャフト４１が駆動されるようになっている。

定電圧装置１０３は、イグニッションスイッチＩＧＳＷを介してバッテリ１０１に接続されている。定電圧装置１０３は、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオンすると、バッテリ１０１からの供給電力に基づいて基準電圧を生成できるように構成されている。定電圧装置１０３により生成された基準電圧は、ＣＰＵ１０４等に供給される。

ＣＰＵ１０４は、定電圧装置１０３から供給される基準電圧によって動作する。ＣＰＵ１０４は、ラッチ回路１０５の入力端と接続されており、ラッチ回路１０５に対してスタータモータ１０２への通電を制御する電流制御用の指令として所定ビット数のビットデータを出力する。また、ＣＰＵ１０４は、スタータリレーＳＴＲＥの制御用コイルを介してラッチ回路１０５の出力端と接続されており、ラッチ回路１０５の状態を検出可能になっている。

また、ＣＰＵ１０４は、ＩＳＣＶ１０６と接続されており、ＩＳＣＶ１０６に対してアイドルスピードコントロール用の指令として所定ビット数のビットデータを出力する。また、ＣＰＵ１０４は、センサ１０７、１０８の状態を検出して、エンジンの状態を判定できるように構成されている。ＣＰＵ１０４は、イグニッションスイッチＩＧＳＷ及びスタートスイッチＳＴＳＷを通じてバッテリ１０１からの電圧が直接入力されるようになっている。これにより、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオンの状態でスタートスイッチＳＴＳＷがオンされると、スタート信号としてバッテリ１０１からの電圧が印加される。

ラッチ回路１０５は、ＣＰＵ１０４から電圧値として入力される電流制御用の指令（ビットデータ）を保持し続けることができるように構成された電圧保持回路である。ラッチ回路１０５は、ＣＰＵ１０４から新たな電流制御用の指令が入力されるまで、前回入力された電流制御用の指令を保持し続けるように構成されている。このため、ＣＰＵ１０４からスタータモータ１０２への通電を指示する指令（以下、通電指令）が入力されると、その後、スタータモータ１０２への通電を停止する指令（以下、停止指令）が入力されるまで、通電指令を保持し続ける。また、ＣＰＵ１０４からスタータモータ１０２への停止指令が入力されると、その後、スタータモータ１０２への通電指令が入力されるまで、停止指令を保持し続ける。

ラッチ回路１０５は、保持する電流制御用の指令をスタータリレーＳＴＲＥの制御用コイルに出力できるように構成されている。すなわち、ラッチ回路１０５において保持される電圧値は、スタータリレーＳＴＲＥの制御用コイルの一端に印加されるようになっている。通電指令と停止指令とで制御用コイルの一端に印加される電圧は異なってくるため、通電指令と停止指令とで制御用コイルの両端の電位差は異なる。これによって制御用コイルを流れる電流が制御され、スタータリレーＳＴＲＥのオンオフが制御されるようになっている。なお、ラッチ回路１０５の種類は特に限定されない。電流制御用の指令を保持し、スタータリレーＳＴＲＥに出力可能であれば、どのような構成の電圧保持回路を適用しても良い。

ＩＳＣＶ１０６は、エンジン４の動作状態に応じてエンジン４の吸気量を制御できるようにエンジン４のスロットルバルブ４２を迂回して設けられたバイパス通路（気体通路）４３に取り付けられている。ＩＳＣＶ１０６は、ＣＰＵ１０４から入力されるアイドルスピードコントロール用の指令により動作するステッピングモータを含んでおり、アイドルスピードコントロール用の指令に応じたステップ量により開度が調節できるように構成されている。これにより、エンジン４は、アイドルスピードコントロール用の指令に対応する吸気量を確保できるようになっている。ＩＳＣＶ１０６の開度は、ＣＰＵ１０４において、初期位置（初期開度）からのステップ量によって管理されているため、ＣＰＵ１０４は、ＩＳＣＶ１０６の初期位置を計測するため必要に応じて初期化を行う。

センサ１０７、１０８は、エンジン４の各部の状態を検出してＣＰＵ１０４に通知できるように構成されている。センサ１０７は、例えばエンジン温度を測定するための温度センサであり、センサ１０８は例えばクランク角を制御するためのクランク角センサである。なお、エンジン始動制御装置１０が有するセンサはこれに限られない。

図２は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置１０を適用した船舶の外観を示す斜視図である。なお、図２では、エンジン始動制御装置１０を船舶に適用した例について示すが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明に係るエンジン始動制御装置１０を、自動二輪車、四輪車等のエンジンに適用しても良い。

図２に示すように、船舶１は、鋼鉄や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などにより構成される船体２と、船体２の中央よりやや船首寄りの位置に設けられた操舵部３と、船体２の船尾に取り付けられた２基のエンジン４とを含んで構成されている。操舵部３には、操舵輪３１の他、エンジン始動制御装置１０を構成するバッテリ１０１、イグニッションスイッチＩＧＳＷ、スタートスイッチＳＴＳＷ等が設けられている。バッテリ１０１、イグニッションスイッチＩＧＳＷ、スタートスイッチＳＴＳＷは、船体２に設けられたケーブル２１、２２を介してエンジン４と接続されている。エンジン４には、エンジン始動制御装置１０を構成するＣＰＵ１０４などが取り付けられている。

次に、図３及び図４を参照して、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置１０の動作の詳細を説明する。図３は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置１０の動作タイミング図である。図４は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置１０を適用したエンジン４の始動から停止までの流れを示すフロー図である。

まず、図３を参照して、エンジン始動制御装置１０の動作タイミングについて説明する。あるタイミングｔ１においてイグニッションスイッチＩＧＳＷがオンされると、定電圧回路１０３は、バッテリ１０１からの供給電圧を元に基準電圧を生成する。定電圧回路１０３からＣＰＵ１０４に基準電圧が供給されるとＣＰＵ１０４は起動する。ＣＰＵ１０４は、センサ１０７により通知されるエンジン温度などから、エンジン４の始動に適したＩＳＣＶ１０６の開度を目標開度として設定する。目標開度が設定されると、ＣＰＵ１０４は、ＩＳＣＶ１０６の開度を目標開度に到達させるために、ＩＳＣＶ１０６に対してアイドルスピードコントロール用の指令を出力する。

アイドルスピードコントロール用の指令は、前回の初期化により決定されたＩＳＣＶ１０６の初期位置（初期開度）から目標開度までのステップ量に相当する。このため、ＩＳＣＶ１０６のステッピングモータは、アイドルスピードコントロール用の指令によるステップ量に応じてＩＳＣＶ１０６の開度を初期位置（初期開度）から変化させる。

その後のタイミングｔ２において、スタートスイッチＳＴＳＷがオンされると、ＣＰＵ１０４にはバッテリ１０１からの電圧がスタート信号として入力される。スタート信号が入力されると、ＣＰＵ１０４は、ＩＳＣＶ１０６が目標開度に到達しているか否かを判定する。図３のタイミングｔ２において、ＩＳＣＶ１０６は目標開度に到達していないため、ＣＰＵ１０４は、ラッチ回路１０５に対して通電指令を出力しない。このため、この状態において、ラッチ回路１０５には停止指令に対応する「Ｌｏ」が保持されている。また、スタータリレーＳＴＲＥの制御用コイルの一端には「Ｌｏ」が印加され、スタータリレーＳＴＲＥはオフに保たれている。

タイミングｔ３においてＩＳＣＶ１０６が目標開度に到達すると、これを確認したＣＰＵ１０４は、タイミングｔ４において、ラッチ回路１０５に対して通電指令を出力する。その結果、ラッチ回路１０５には、通電指令に対応する「Ｈｉ」が保持される。また、ラッチ回路１０５において保持される「Ｈｉ」は、スタータリレーＳＴＲＥの制御用コイルの一端に印加される。これにより、スタータリレーＳＴＲＥの制御用コイルにはスタータリレーＳＴＲＥをオンするような電流が流れて、スタータリレーＳＴＲＥはオンする。

タイミングｔ４においてスタータリレーＳＴＲＥがオンすると、スタータモータ１０２に電流が流れてスタータモータ１０２が駆動される。このとき、スタータモータ１０２には大電流が流れて、バッテリ１０１の供給電圧が一時的に低下することがある。図３のタイミングｔ５においてバッテリ１０１の供給電圧が低下すると、定電圧装置１０３はＣＰＵ１０４に基準電圧を供給できなくなり、ＣＰＵ１０４は停止する。スタータモータ１０２への通電が安定化した後のタイミングｔ６において、バッテリ１０１の供給電圧は回復し、ＣＰＵ１０４は再起動する（復帰する）。

タイミングｔ５〜ｔ６におけるＣＰＵ１０４のリセットに関わらず、ラッチ回路１０５は、通電指令に対応する「Ｈｉ」を保持し続けている。このため、スタータモータ１０２への通電は、タイミングｔ４以降継続されている。つまり、スタータモータ１０２への通電はタイミングｔ５〜ｔ６においても継続され、スタータモータ１０２の駆動によりクランクシャフト４１に継続して回転力が与えられている。

復帰後において、ＣＰＵ１０４は、ラッチ回路１０５から出力される電流制御用の指令に基づいて、ＣＰＵ１０４の起動が再起動（復帰）であるか否かを判定する。すなわち、ＣＰＵ１０４は、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオンされたことでＣＰＵ１０４に電力が投入されたのか、それとも、バッテリ１０１の供給電力が低下してリセットされたことでＣＰＵ１０４に電力が投入されたのかを判定する。具体的には、ＣＰＵ１０４は、ラッチ回路１０５から出力される電流制御用の指令が「Ｈｉ」であれば再起動（リセット後の起動）と判定する。また、ラッチ回路１０５から出力される電流制御用の指令が「Ｌｏ」であれば再起動でない（イグニッションスイッチＩＧＳＷがオンされたことによる起動）と判定する。

バッテリ１０１の供給電力が低下して再起動された（リセットされた）と判定した場合、ＣＰＵ１０４は、ＩＳＣＶ１０６の開度を現在（タイミングｔ６）の開度に固定する。また、ＣＰＵ１０４は、ＩＳＣＶ１０６の開度の初期化を行わない。つまり、ＣＰＵ１０４は、ＩＳＣＶ１０６に対してアイドルスピードコントロール用の指令を出力しない。

また、この場合、ＣＰＵ１０４は、センサ１０７により通知されるエンジン温度からエンジンの状態を判定し、現在（タイミングｔ６）のＩＳＣＶ１０６の開度を認識する。ここで、スタータリレーＳＴＲＥがオンするタイミングｔ４において、ＩＳＣＶ１０６の開度は目標開度に到達している。そして、ＩＳＣＶ１０６の開度は目標開度において固定されている。このため、ＣＰＵ１０４は、センサ１０７により通知されるエンジン温度から目標開度を算出し、現在（タイミングｔ６）のＩＳＣＶ１０６の開度を認識することができる。

なお、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオンされたと判定した場合には、ＣＰＵ１０４は、通常の始動時（再起動ではない場合）と同様の動作を行う。つまり、ＣＰＵ１０４は、センサ１０７により通知されるエンジン温度などから、エンジン４の始動に適したＩＳＣＶ１０６の目標開度を設定し、ＩＳＣＶ１０６に対してアイドルスピードコントロール用の指令を出力する。

その後、エンジン回転数（クランクシャフトの回転数）が所定以上となってエンジン２が始動すると、ＣＰＵ１０４は、タイミングｔ７において、ラッチ回路１０５に対して停止指令を出力する。停止指令が入力されると、ラッチ回路１０５は、停止指令に対応する「Ｌｏ」を保持する。その結果、ラッチ回路１０５において保持される「Ｌｏ」が、スタータリレーＳＴＲＥの制御用コイルの一端に印加され、スタータリレーＳＴＲＥはオフされる。

エンジン４が始動した後のタイミングｔ８において、ＣＰＵ１０４は、アイドリング回転数が一定になるようにＩＳＣＶ１０６の開度を制御するために、ＩＳＣＶ１０６に対してアイドルスピードコントロール用の指令を出力する。この制御は、エンジン４が停止されるまで継続される。

次に、図４を参照して、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置１０を適用したエンジン４の始動から停止までの流れを説明する。まず、操作者によってイグニッションスイッチＩＧＳＷがオンされる（ステップＳＴ２０１）。そうすると、ＣＰＵ１０４は、センサ１０７から通知されるエンジン温度などに基づいてエンジン４の始動に適したＩＳＣＶ１０６の目標開度を設定し、ＩＳＣＶ１０６に対してアイドルスピードコントロール用の指令を出力する（ステップＳＴ２０２）。これにより、ＩＳＣＶ１０６の目標開度への駆動が開始される。

この状態において、操作者によりスタートスイッチＳＴＳＷがオンされると（ステップＳＴ２０３）、ＣＰＵ１０４は、ＩＳＣＶ１０６が目標開度に到達しているか否かを判定する（ステップＳＴ２０４）。ＩＳＣＶ１０６が目標開度に到達している場合（ステップＳＴ２０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０４は、ラッチ回路１０５に対して通電指令を出力し、スタータリレーＳＴＲＥがオンされる（ステップＳＴ２０５）。ＩＳＣＶ１０６が目標開度に到達していない場合（ステップＳＴ２０４：ＮＯ）、ＣＰＵ１０４は、ラッチ回路１０５に対して通電指令を出力せず、スタータリレーＳＴＲＥはオフに保たれる。この場合、ＣＰＵ１０４は、所定時間が経過した後にＩＳＣＶ１０６が目標開度に到達しているか否かを再び判定する（ステップＳＴ２０４）。

スタータリレーＳＴＲＥがオンしてスタータモータ１０２に電流が流れると、スタータモータ１０２によるクランクの駆動（クランキング）が開始される。クランキング中にＣＰＵ１０４のリセットが生じると（ステップＳＴ２０６：ＹＥＳ）、バッテリ１０１の供給電圧が回復した後にＣＰＵ１０４は復帰して（ステップＳＴ２０７）、エンジン温度などからＩＳＣＶ１０６の現在の開度を認識する（ステップＳＴ２０８）。このとき、ラッチ回路１０５に保持される通電指令により、クランキングは継続されている。クランキング中にＣＰＵ１０４のリセットが生じない場合（ステップＳＴ２０６：ＮＯ）には、特に他の制御を行うことなくクランキングが継続される。

クランキングによってエンジンが始動された場合（ステップＳＴ２０９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０４は、ラッチ回路１０５に対して停止指令を出力し、スタータリレーＳＴＲＥがオフされる（ステップＳＴ２１０）。これにより、スタータモータ１０２が停止する。また、ＣＰＵ１０４は、アイドリング回転数が一定になるようにＩＳＣＶ１０６の開度を制御する（ステップＳＴ２１１）。これによりエンジン４の安定動作が実現される。その後、エンジン４の停止のために、操作者によってイグニッションスイッチＩＧＳＷがオフされると（ステップＳＴ２１２）、ＩＳＣＶ１０６の初期化（ステップＳＴ２１３）の後にエンジン４は停止する。

クランキングによってエンジンが始動されなかった場合（ステップＳＴ２０９：ＮＯ）、ＣＰＵ１０４はクランキング時間が規定時間を超えているか否かを判定する（ステップＳＴ２１４）。クランキング時間が規定時間を超えている場合（ステップＳＴ２１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０４は、スタータモータ１０２の破損を防ぐために、ラッチ回路１０５に対して停止指令を出力し、スタータリレーＳＴＲＥがオフされる（ステップＳＴ２１５）。

ここで、ＣＰＵ１０４のリセットが生じていた場合（ステップＳＴ２１６：ＹＥＳ）、操作者によってイグニッションスイッチＩＧＳＷがオフされると（ステップＳＴ２１２）、ＩＳＣＶ１０６の初期化（ステップＳＴ２１３）の後にエンジン４は停止される。ＣＰＵ１０４のリセットが生じていなかった場合（ステップＳＴ２１６：ＮＯ）、操作者によってイグニッションスイッチＩＧＳＷがオフされると（ステップＳＴ２１７）、ＩＳＣＶ１０６を初期化することなくエンジン４は停止する。

クランキング時間が規定時間を超えていない場合（ステップＳＴ２１４：ＮＯ）、操作者によってイグニッションスイッチＩＧＳＷがオフされると（ステップＳＴ２１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０４は、ラッチ回路１０５に対して停止指令を出力し、スタータリレーＳＴＲＥがオフされる（ステップＳＴ２１５）。操作者によってイグニッションスイッチＩＧＳＷがオフされない場合（ステップＳＴ２１８：ＮＯ）には、ステップＳＴ２０９以降のフローを実行する。

図５は、ラッチ回路を有さず、また、ＣＰＵにおいて、ＩＳＣＶが目標開度に到達した後にスタータリレーをオンするという制御を行わないエンジン始動制御装置の動作タイミング図である。以下、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置１０と、図５に係るエンジン始動制御装置とを比較して説明する。

比較例に係るエンジン始動装置において、あるタイミングｔ１１にイグニッションスイッチがオンされると、ＣＰＵが起動してＩＳＣＶの駆動が開始される。その後のタイミングｔ１２において、スタートスイッチがオンされると、ＣＰＵにはスタート信号が入力される。比較例に係るエンジン始動制御装置は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置１０とは異なり、ＩＳＣＶが目標開度に到達した後にスタータリレーをオンするという制御を行っていない。このため、ＣＰＵにスタート信号が入力されると、ＣＰＵは直ちにスタータリレーに通電指令を出力する。これにより、タイミングｔ１２においてスタータリレーがオンしてスタータモータに電流が流れる。

タイミングｔ１３においてスタータモータに大電流が流れ、バッテリの供給電圧が低下すると、基準電圧が供給されなくなりＣＰＵは停止する。そうすると、ＣＰＵからのアイドルスピードコントロール用の指令の出力が停止して、ＩＳＣＶは目標開度に到達しない状態で停止する。その後、スタータモータへの通電が安定化したタイミングｔ１４において、バッテリの供給電圧は回復し、ＣＰＵは復帰する。

本実施の形態に係るエンジン始動制御装置１０とは異なり、比較例に係るエンジン始動制御装置においては、ＣＰＵがリセットの有無を判別できない。このため、ＣＰＵは、復帰後において再びＩＳＣＶを目標開度まで駆動しようとする。ここで、目標開度は、初期位置（初期開度）からのステップ量で規定されているため、ＣＰＵは、復帰時のＩＳＣＶのポジションを初期位置として、規定されるステップ量に応じてＩＳＣＶを駆動する。このような制御を行うと、ＩＳＣＶの開度は、本来の目標開度から大幅にずれてしまうことになる。その結果、エンジン回転数が大きく上昇し、又はエンジン回転数が著しく低下する。また、ＣＰＵは、復帰後においてＩＳＣＶの正確なポジションを認識できないため、エンジンの始動後においてアイドリング回転数が不安定化してしまう恐れがある。

また、ＣＰＵの起動時にＩＳＣＶの初期化を行う構成のエンジン始動制御装置の場合、ＣＰＵは、復帰後においてもＩＳＣＶの初期化を実行しようとする。ＩＳＣＶの初期化は、通常、ＩＳＣＶの開度を全開、又は全閉にすることで行われるため、この場合にも同様に、エンジン回転数が大きく上昇し、又はエンジン回転数が著しく低下することになる。

このように、比較例に係るエンジン始動制御装置は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置１０と異なり、ラッチ回路１０５を有しておらず、また、ＣＰＵにおいて、ＩＳＣＶが目標開度に到達した後にスタータリレーをオンするという制御を行わない。このため、比較例に係るエンジン始動制御装置においてはエンジンの始動不良や挙動の不安定化といった問題が生じる。

一方、本実施の形態に掛かるエンジン始動制御装置１０は、ＩＳＣＶ１０６がエンジン４の始動時の目標開度に到達した後にスタータモータ１０２への通電を開始するよう制御し、ラッチ回路１０５はＣＰＵ１０４がリセットされたとしても保持し続けている電流制御用の指令にてスタータモータ１０２への通電を継続するので、バッテリ１０１からの供給電圧が低下してＣＰＵ１０４がリセットしても、ＩＳＣＶ１０６の開度を適切に保った状態でエンジン４の始動を継続できる。これにより、エンジン４の始動不良や挙動の不安定化を防止できる。

また、ＩＳＣＶ１０６がエンジン４の始動時の目標開度に到達した後にＩＳＣＶ１０６の開度を固定するので、ＩＳＣＶ１０６の開度を適切に保った状態でエンジン４の始動を行うことができる。また、供給電圧が低下してＣＰＵ１０４がリセットしても、ＩＳＣＶ１０６の開度を初期化しないため、始動時における回転数の急激な上昇やストールを防止できる。また、ＣＰＵ１０４は、リセット後にエンジン温度センサであるセンサ１０７等の状態からＩＳＣＶ１０６の開度を認識するので、ＩＳＣＶ１０６の実際の開度と、ＣＰＵ１０４によるＩＳＣＶ１０６の開度の認識とのずれを防止できる。これにより、ＣＰＵ１０４がリセットされた場合であってもアイドリング回転数などエンジン４の回転数を適正に保つことができる。また、ＩＳＣＶ１０６の開度の初期化は必要がある場合にのみ行うので、初期化の回数を低減できる。また、エンジン４の始動時において初期化を行う必要がないので、再始動に掛かる時間を抑制できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、ＣＰＵ１０４は、電流制御用の指令及びアイドルスピードコントロール用の指令として所定ビット数のビットデータ（デジタルデータ）を出力しているが、アナログデータを用いても良い。

また、上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

本発明に係るエンジン始動制御装置は、例えば、船舶のエンジン始動制御装置として有用である。

１船舶
２船体
３操舵部
４エンジン
１０エンジン始動制御装置
２１、２２ケーブル
３１操舵輪
４１クランクシャフト
４２スロットルバルブ
４３バイパス通路（気体通路）
１０１バッテリ
１０２スタータモータ
１０３定電圧装置
１０４ＣＰＵ（コントロールユニット）
１０５ラッチ回路
１０６ＩＳＣＶ（アイドルスピードコントロールバルブ）
１０７、１０８センサ
ＩＧＳＷイグニッションスイッチ
ＳＴＳＷスタートスイッチ
ＳＴＲＥスタータリレー
ＮＥＳＷニュートラルスイッチ
ＤＩダイオード

Claims

エンジンのスロットルバルブを迂回するように設けられた気体通路の気体流量を調節するコントロールバルブと、
前記エンジンのクランクシャフトを駆動可能なスタータモータと、
前記コントロールバルブの開度、及び前記スタータモータへの通電を制御するコントロールユニットと、
前記コントロールユニットから前記スタータモータへの電流制御用の指令として通電指令及び停止指令を保持するラッチ回路と、を備え、
前記コントロールユニットは、前記コントロールバルブがエンジン始動時の目標開度に到達した後に前記スタータモータへの通電を開始するよう前記ラッチ回路に対して通電指令を出力し、
前記コントロールユニットは、前記エンジンが始動した後、又は、前記エンジンが始動せずクランキング時間が規定時間を超えている場合、又は、前記エンジンが始動せず前記コントロールユニットへの電力供給が停止された場合には、前記スタータモータへの通電を停止するよう前記ラッチ回路に対して停止指令を出力し、
前記ラッチ回路は、クランキング中に前記コントロールユニットのリセットが生じたとしても、保持し続けている電流制御用の指令にて前記スタータモータへの通電を継続し、
前記コントロールユニットは、前記ラッチ回路が保持する電流制御用の指令に基づいて前記コントロールユニットのリセットの有無を判定し、前記コントロールユニットにリセットが生じている場合、前記コントロールバルブの開度を初期化せずに固定し、
前記コントロールユニットは、前記エンジンが始動した後に前記コントロールユニットへの電力供給が停止されるタイミング、又は、前記エンジンが始動せず、且つ前記コントロールユニットにリセットが生じていた場合、前記コントロールユニットへの電力供給が停止されるタイミングで、前記コントロールバルブの開度を初期化する一方、前記エンジンが始動せず、且つ前記コントロールユニットにリセットが生じていない場合、前記コントロールユニットへの電力供給が停止されるタイミングで、前記コントロールバルブの開度を初期化しないことを特徴とするエンジン始動制御装置。