JP5962463B2 - エンジン始動判定装置 - Google Patents
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Description
このように、従来の技術には、エンジンの始動判定時間の短縮と判定精度の向上とを両立させることが難しいという課題がある。
ここでいう回転電機とは、例えば電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えたもの(例えばモータージェネレーター)を含み、あるいは電動機としての機能のみを持つものを含む。また、ここでいうクランク角加速度とは、エンジンのクランク軸の角加速度を意味する。
(3)また、前記角加速度増加量算出手段は、前記一定期間を前記エンジンの行程として前記クランク角加速度の増加量を算出することが好ましい。例えば、前記エンジンのクランク軸が180°回転するごとに前記クランク角加速度を算出することが好ましい。
(5)また、前記始動判定手段は、前記エンジンの吸入空気量とクランク軸の角速度とに基づいて前記所定量を設定することが好ましい。なお、前記エンジンの吸入空気量に相当する具体的なパラメーターとしては、前記エンジンの充填効率や体積効率を用いることが好ましい。
本実施形態のエンジン始動判定装置は、図1に示すハイブリッド式の車両10に適用される。車両10には、駆動源としてのエンジン1と電動機3(モーター)とが搭載されるとともに、モーター機能及びジェネレーター機能を兼ね備えた電動発電機2(回転電機, モータージェネレーター)が設けられる。
図1に示すように、電子制御装置6には、エンジン回転速度センサー12,エアフローセンサー13,車速センサー14が接続される。エンジン回転速度センサー12は、エンジン1の回転速度Neを取得するためのセンサーであり、典型的にはクランク軸の回転角の単位時間あたりの変化量(角速度)に基づいて回転速度Neを取得する。例えば、クランク軸が180°回転するのにかかる時間に基づいて回転速度Neが算出される。本実施形態では、回転速度Neが行程ごとに(すなわち、クランク軸が180°回転するごとに)取得されるものとする。
図3に示すフローチャートは、上記の始動判定の手順を例示するものである。このフローは、電動発電機2によるエンジン1のクランキングが開始されたときに実施され、エンジン1が始動したと判定されるまで繰り返し実施される。このフローの実行周期は任意であるが、本実施形態では角加速度aの演算周期よりも短い周期(例えば数ミリ秒以下)であるものとする。なお、このようなエンジンの始動判定に係る制御フローの実行周期は、少なくともエンジン1の始動時における行程周期,点火周期,着火周期の何れか一つよりも短い周期とすることが好ましい。
ステップA30では、算出部7において、クランク軸の角加速度の前回値an-1が前々回値an-2に代入されるとともに、それまでの今回値anが前回値an-1に代入される。また、続くステップA40では、最新の角加速度の今回値anが角加速度算出部7aで算出される。このように、算出部7では、演算周期ごとに算出される最新の角加速度の情報だけでなく過去二回分の角加速度の情報が保持され、すなわち、合計三種類の角加速度の情報が保持される。
ステップA60では、第二増加量算出部7cで第二増加量(an-1-an-2)が算出されるとともに、判定部8でその第二増加量(an-1-an-2)が所定量Δastよりも大きいか否かが判定される。ここで不等式(an-1-an-2)>Δastが成立する場合にはステップA70に進み、「エンジン1が始動した」と判定されて、このフローが終了する。また、ステップA60で判定される条件が不成立の場合にはステップA80に進み、エンジン1が始動していないと判定されるとともに、エンジン1が始動したと判定されるまで、このフローが繰り返し実施される。
電動発電機2によるエンジン1のクランキング始動時の回転速度Ne,角加速度a及び燃料噴射量の変化を図4(a)〜(d)に例示する。例えば、車両10が電動機3のみの駆動力で走行している最中に、所定のエンジン始動条件が成立すると、電動発電機2でエンジン1を始動させる制御が開始される。例えば、車速Vが所定車速以上になったときに所定のエンジン始動条件が成立し、電動発電機2によるクランキングが開始される。このとき、クラッチ4は切断されており、電動機3で発生した駆動力が駆動輪11に伝達されるとともに、電動発電機2で発生した駆動力がエンジン1に伝達された状態となる。
また、上記の判定で用いられる「角加速度aの増加量」は、二行程前の角加速度の値an-2を基準として与えられるため、クランク軸が少なくとも一回転する間の増加量を観察することができ、実際のクランク軸の回転の勢いを精度よく把握することができ、判定精度を向上させることができる。
このように、二つの増加量の算出に際し、各々の基準値を与える所定時刻を揃えることで、現行程での角加速度aの状態と前行程での角加速度aの状態とを同じ尺度で評価することができる。したがって、エンジン1が始動していない状態と始動した状態とを精度よく判別することができ、エンジン始動の判定精度を向上させることができる。
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
例えば、上述の実施形態では四気筒四サイクルエンジンでの始動判定について説明したが、単気筒エンジンや六気筒エンジンに適用することも可能である。エンジン1の行程ごとに算出される角加速度aの増加量を用いてエンジン1の始動を判定することで、少なくとも、クランク軸が半回転する間での回転の勢いを精度よく把握することができ、始動判定精度を向上させることができる。
2 電動発電機(回転電機)
6 電子制御装置
7 算出部(角加速度増加量算出手段)
7a 角加速度算出部(角加速度算出手段)
7b 第一増加量算出部(第一増加量算出手段)
7c 第二増加量算出部(第二増加量算出手段)
8 判定部(始動判定手段)
9 制御部
10 車両
Claims (5)
- エンジンを駆動する回転電機と、
前記回転電機で前記エンジンが駆動された後の所定時刻を基準として、該所定時刻から一定期間ごとの前記エンジンのクランク角加速度の増加量を算出する角加速度増加量算出手段と、
前記角加速度増加量算出手段で算出された前記増加量が所定量を超えたことを条件として、前記回転電機による前記エンジンの始動を判定する始動判定手段と、
を備えたことを特徴とする、エンジン始動判定装置。 - 前記始動判定手段は、
前記一定期間ごとの前記クランク角加速度の増加量が連続して前記所定量を超えたことを条件として、前記回転電機による前記エンジンの始動を判定する
ことを特徴とする、請求項1に記載のエンジン始動判定装置。 - 前記角加速度増加量算出手段は、
前記一定期間を前記エンジンの行程として前記クランク角加速度の増加量を算出する
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載のエンジン始動判定装置。 - 前記エンジンの行程は、前記エンジンの点火周期又は着火周期である
ことを特徴とする、請求項3に記載のエンジン始動判定装置。 - 前記始動判定手段は、前記エンジンの吸入空気量とクランク軸の角速度とに基づいて前記所定量を設定する
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のエンジン始動判定装置。
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