JP6324585B1 - Engine start control device and start control method - Google Patents

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Abstract

【課題】１個の位置センサを用いたスタータモータによりエンジンを始動させる。【解決手段】エンジン(２０)を正転および逆転させることができるスタータモータ(１０)と、前記スタータモータの電気角(θ)を検出してパルス信号(θＰＳ)を出力する１個の位置センサ(１２)と、エンジンの始動指令(ＳＴＣ)に応答して前記スタータモータを第１の設定時間長(Ａ)だけ逆転させた後、前記スタータモータへの通電を第２の設定時間長(Ｂ)停止させ、その後で前記位置センサ(１２)の前記パルス信号(θＰＳ)に従って前記スタータモータを正転させてエンジンを始動させる制御ユニット(１００)と、を備える、エンジン始動制御装置。【選択図】図１An engine is started by a starter motor using one position sensor. A starter motor (10) capable of rotating the engine (20) forward and backward, and one position sensor for detecting an electrical angle (θ) of the starter motor and outputting a pulse signal (θPS). (12) and in response to the engine start command (STC), the starter motor is reversely rotated by the first set time length (A), and then the starter motor is energized for the second set time length (B And a control unit (100) for starting the engine by causing the starter motor to normally rotate in accordance with the pulse signal (θPS) of the position sensor (12). [Selection] Figure 1

Description

この発明は、位置センサを用いたスタータモータによるエンジン始動制御装置および始動制御方法に関する。   The present invention relates to an engine start control device and a start control method using a starter motor using a position sensor.

従来、エンジン始動時にエンジンの圧縮負荷を乗り越えるため、スタータモータを逆転させて所定位置まで戻して、この所定位置からクランク軸を正転駆動するようにしたエンジン始動制御装置がある。例えば、下記特許文献１には、三相モータであるスタータモータを予め決められた設定位置まで逆回転させて、その後さらにスタータモータをそれまでよりも小トルクで駆動して逆回転方向に予め決められた設定時間付勢して逆回転方向の上死点手前で停止させることで、エンジンの軽負荷域から慣性力を十分に利用した始動を行う技術が提案されている。停止状態からモータを始動するためには、パルス信号を出力する位置センサを複数個使用して、モータ電気角を検出する必要がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an engine start control device in which a starter motor is reversely rotated back to a predetermined position to drive a crankshaft forward from this predetermined position in order to overcome the compression load of the engine when the engine is started. For example, in Patent Document 1 below, a starter motor that is a three-phase motor is reversely rotated to a predetermined set position, and then the starter motor is further driven with a smaller torque than before and predetermined in the reverse rotation direction. A technique has been proposed in which the engine is started from the light load range of the engine by fully utilizing the inertial force by energizing the set time and stopping it before the top dead center in the reverse rotation direction. In order to start the motor from the stopped state, it is necessary to detect the motor electrical angle using a plurality of position sensors that output pulse signals.

また、下記特許文献２には、複数の位置センサを使用せず、１個の位置センサを用いて停止状態からモータを始動させるための方法が提案されている。特許文献２では、１個の位置センサを用いたファンモータの制御装置において、始動用励磁パターンを印加することによって停止状態から始動し、始動用励磁パターンの速度と位置センサにより検出される速度が一致した後に位置センサにより検出された位置に基づく制御に切り換える方法が提案されている。   Patent Document 2 below proposes a method for starting a motor from a stopped state using one position sensor without using a plurality of position sensors. In Patent Document 2, in a fan motor control device using a single position sensor, a start excitation pattern is applied to start from a stopped state, and the speed of the start excitation pattern and the speed detected by the position sensor are determined. There has been proposed a method of switching to control based on the position detected by the position sensor after matching.

特許第３９６９６４１号明細書(図１)Japanese Patent No. 3969641 (FIG. 1) 特開２００６−１７４６４７号公報(図３)JP 2006-174647 A (FIG. 3)

特許文献１の方法は、上述のように停止状態からモータを始動するためには、パルス信号を出力する位置センサを複数個使用して、モータ電気角を検出する必要がある。
特許文献２の方法は、始動用励磁パターンの速度と位置センサにより検出される速度が一致するまでモータを回転させ続ける必要がある。しかし、特許文献２の方法をエンジン始動装置に適用する場合、エンジンの圧縮負荷が回転範囲の制約となり、モータを回転させ続けることができない。そのため、始動用励磁パターンを印加しても、正回転方向の圧縮上死点手前でスタータモータが停止し、エンジンを始動することができない。 In the method of Patent Document 1, in order to start the motor from the stopped state as described above, it is necessary to detect the motor electrical angle using a plurality of position sensors that output pulse signals.
In the method of Patent Document 2, it is necessary to continue rotating the motor until the speed of the excitation pattern for starting coincides with the speed detected by the position sensor. However, when the method of Patent Document 2 is applied to an engine starting device, the compression load of the engine becomes a restriction on the rotation range, and the motor cannot continue to rotate. Therefore, even if the starting excitation pattern is applied, the starter motor stops before the compression top dead center in the forward rotation direction, and the engine cannot be started.

この発明の目的は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、１個の位置センサを用いたスタータモータによってエンジンの圧縮負荷を乗り越えた始動が可能なエンジン始動制御装置および始動制御方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an engine start control device and start capable of starting over an engine compression load by a starter motor using a single position sensor. It is to provide a control method.

この発明は、エンジンを正転および逆転させることができるスタータモータと、前記スタータモータの電気角を検出してパルス信号を出力する１個の位置センサと、エンジンの始動指令に応答して前記スタータモータを第１の設定時間長だけ逆転させた後、前記スタータモータへの通電を第２の設定時間長だけ停止させ、その後で前記位置センサの前記パルス信号に従って前記スタータモータを正転させてエンジンを始動させる制御ユニットと、前記スタータモータを前記第１の設定時間長だけ逆転させた後、前記スタータモータへの通電を前記第２の設定時間長だけ停止させたときの、通電停止中でエンジンの圧縮反力による正回転するときの前記位置センサのパルス信号から前記スタータモータの電気角を検出する電気角演算部と、を備える、エンジン始動制御装置等にある。 The present invention includes a starter motor that can rotate the engine forward and backward, a position sensor that detects an electrical angle of the starter motor and outputs a pulse signal, and the starter in response to an engine start command. after reversing the motor by a first set time length, and the energization of the starter motor for a second set time length is stopped, thereby then forward rotation of the starter motor according to the pulse signal of the position sensor engine A control unit for starting the engine, and when the starter motor is reversely rotated by the first set time length and then the energization to the starter motor is stopped by the second set time length and the engine is stopped Bei and a electrical angle calculation unit for detecting an electrical angle of said starter motor from the pulse signal of the position sensor when the forward rotation due to the compression reaction force That, in the engine start control apparatus and the like.

この発明によれば、１個の位置センサを用いたスタータモータによってエンジン圧縮負荷を乗り越えた始動が可能なエンジン始動制御装置および始動制御方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an engine start control device and a start control method capable of starting over an engine compression load by a starter motor using one position sensor.

この発明の実施の形態１によるエンジン始動制御装置の一例の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an example of the engine start control apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１における制御動作の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the control action in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１における始動制御実行時のエンジン回転数とエンジンクランク角のタイムチャートである。3 is a time chart of engine speed and engine crank angle when starting control is executed in Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態１におけるパルス信号から電気角演算値を求める方法説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to obtain | require an electrical angle calculated value from the pulse signal in Embodiment 1 of this invention. この発明によるエンジン始動制御装置を備えるシステムのハードウェア構成の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of the hardware constitutions of a system provided with the engine starting control apparatus by this invention. この発明の実施の形態２によるエンジン始動制御装置の一例の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an example of the engine start control apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２における制御動作の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example of the control action in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２のセンサ異常時始動部の構成の一例の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an example of a structure of the sensor abnormal time start part of Embodiment 2 of this invention.

以下、この発明によるエンジン始動制御装置および始動制御方法を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, an engine start control device and a start control method according to the present invention will be described with reference to the drawings according to each embodiment. In each embodiment, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエンジン始動制御装置の一例の機能ブロック図である。エンジン始動制御装置１において、三相モータであるスタータモータ１０は、インバータ１１により通電されて駆動する。スタータモータ１０の電気角(θ)は、１個の位置センサ１２により検出され、制御ユニット１００に出力される。制御ユニット１００は、逆転制御部１０１、通電停止部１０２、正転制御部１０３を備えており、制御選択部１０４がこのいずれかを選択し、インバータ１１へ通電信号ＥＮＳを出力する。
なお、逆転制御部１０１、通電停止部１０２、正転制御部１０３、制御選択部１０４、電気角演算部１２０が始動制御部を構成する。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a functional block diagram of an example of an engine start control device according to Embodiment 1 of the present invention. In the engine start control device 1, a starter motor 10 that is a three-phase motor is driven by being energized by an inverter 11. The electrical angle (θ) of the starter motor 10 is detected by one position sensor 12 and output to the control unit 100. The control unit 100 includes a reverse rotation control unit 101, an energization stop unit 102, and a normal rotation control unit 103, and the control selection unit 104 selects one of these and outputs an energization signal ENS to the inverter 11.
The reverse rotation control unit 101, the energization stop unit 102, the normal rotation control unit 103, the control selection unit 104, and the electrical angle calculation unit 120 constitute a start control unit.

このように構成されるエンジン始動制御装置の動作について説明する。図２は、エンジン始動制御装置の制御動作の一例を説明するためのフローチャートである。最初はエンジン始動指令(ＳＴＣ)が与えられたときに(ステップＳ１)、逆転制御部１０１による逆転制御を開始する。逆転制御では、位置センサ１２の信号を使用せず、一定周波数の励磁通電で逆転を行う(ステップＳ２)。次に、逆転制御を開始してから第１の設定時間長Ａが経過した後(ステップＳ３)、通電停止部１０２により通電停止を行う(ステップＳ４)。そして、通電を停止してから第２の設定時間長Ｂが経過した後(ステップＳ５)、正転制御部１０３により正転制御を開始する(ステップＳ６)。正転制御の開始後、スタータモータ１０の回転数が設定回転数に到達するとエンジン始動が完了する(ステップＳ７)。制御選択部１０４は、パルス信号(θＰＳ)に基づいて得られる設定されたそれぞれのタイミンで逆転制御部１０１、通電静止部１０２、正転制御部１０３のそれぞれにブロック有効信号(ＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３)を出力し、動作が指示された制御部のみが動作して通電信号ＥＮＳをインバータ１１に供給する。   The operation of the engine start control device configured as described above will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of the control operation of the engine start control device. Initially, when an engine start command (STC) is given (step S1), reverse rotation control by the reverse rotation control unit 101 is started. In the reverse rotation control, the signal from the position sensor 12 is not used, and reverse rotation is performed by excitation energization with a constant frequency (step S2). Next, after the first set time length A has elapsed since the start of reverse rotation control (step S3), the energization stop unit 102 performs energization stop (step S4). Then, after the second set time length B has elapsed after stopping the energization (step S5), the forward rotation control is started by the forward rotation control unit 103 (step S6). After starting the forward rotation control, the engine start is completed when the rotation speed of the starter motor 10 reaches the set rotation speed (step S7). The control selection unit 104 sends a block valid signal (EN1, EN2, EN3) to each of the reverse rotation control unit 101, the energization stationary unit 102, and the normal rotation control unit 103 at each set timing obtained based on the pulse signal (θPS). ) And only the control unit instructed to operate operates to supply the energization signal ENS to the inverter 11.

図２のフローチャート実行時のスタータモータ１０に接続されたエンジン２０のエンジン回転数とエンジンクランク角のタイムチャートを図３に示す。図３のエンジンクランク角は、例として単気筒エンジンに本エンジン始動制御装置を適用した場合の動作を示している。最初の逆転制御では、一定周波数の励磁通電で逆転を行い、逆転側の圧縮上死点手前で励磁通電による駆動トルクと圧縮負荷による反力が釣り合って停止する。このとき、逆転制御の実行時間である第１の設置時間長Ａは、正回転方向の圧縮上死点手前から逆回転方向の圧縮上死点手前まで移動するのに十分な時間とする。この後、通電を停止すると、スタータモータ１０は圧縮負荷の反力により微小な正転を開始する。このとき、通電を停止する第２の設置時間長Ｂは、位置センサ１２が少なくとも１回以上パルスを出力するのに十分な時間とする。そして、正転制御による通電を開始して設定回転数まで上昇させる。   FIG. 3 shows a time chart of the engine speed and engine crank angle of the engine 20 connected to the starter motor 10 when the flowchart of FIG. 2 is executed. The engine crank angle in FIG. 3 shows an operation when the engine start control device is applied to a single cylinder engine as an example. In the first reverse rotation control, the rotation is reversed by excitation energization with a constant frequency, and the drive torque due to excitation energization and the reaction force due to the compression load are balanced before the compression top dead center on the reverse rotation side. At this time, the first installation time length A that is the execution time of the reverse rotation control is set to a time sufficient to move from the compression top dead center in the forward rotation direction to the compression top dead center in the reverse rotation direction. Thereafter, when the energization is stopped, the starter motor 10 starts minute forward rotation by the reaction force of the compression load. At this time, the second installation time length B for stopping energization is a time sufficient for the position sensor 12 to output a pulse at least once. Then, energization by the forward rotation control is started and increased to the set rotational speed.

図４に、通電停止から正転制御に切り替わるときのスタータモータ１０の電気角(θ)と、位置センサ１２の出力するパルス信号(θＰＳ)と、位置センサ１２の出力パルス信号(θＰＳ)を用いて計算した電気角演算値(θＣＡ)の関係を示す。スタータモータ１０は通電停止の状態から圧縮負荷の反力で正転し、その後正転制御によって加速していく様子を示している。説明の簡単化のため、位置センサ１２の出力信号は、電気角が０〜１８０ｄｅｇに対して０、１８０〜３６０ｄｅｇに対して１が出力されるとする。そして、正転制御を開始する直前の位置センサ１２のパルス信号(θＰＳ)のパルス間隔Ｔ１と、最後に出力信号が変化してからの経過時間ｔを用いることでパルス信号(θＰＳ)を補間して電気角演算値(θＣＡ)を求めることができる。図４の場合、正転制御の開始直後の電気角はθ＝１８０×ｔ／Ｔ１と検出することができる。 In FIG. 4, the electrical angle (θ) of the starter motor 10 when the energization stop is switched to the forward rotation control, the pulse signal (θPS) output from the position sensor 12, and the output pulse signal (θPS) of the position sensor 12 are used. The relationship of the calculated electrical angle value (θCA) is shown. The starter motor 10 is shown to rotate forward from a state where energization is stopped by the reaction force of the compression load and then accelerate by forward rotation control. For simplification of explanation, it is assumed that the output signal of the position sensor 12 is 0 for an electrical angle of 0 to 180 deg and 1 for 180 to 360 deg. Then, the pulse signal (θPS) is interpolated by using the pulse interval T 1 of the pulse signal (θPS) of the position sensor 12 immediately before starting the forward rotation control and the elapsed time t after the last change of the output signal. Thus, the electrical angle calculation value (θCA) can be obtained. In the case of FIG. 4, the electrical angle immediately after the start of the forward rotation control can be detected as θ = 180 × t / T 1 .

以上のことから例えば制御ユニット１００は位置センサ１２のパルス信号(θＰＳ)から、パルス信号(θＰＳ)を補間して電気角演算値(θＣＡ)を求める電気角演算部１２０を備える。この電気角演算部１２０は、図１に例示するように正転制御部１０３の直前に設けてもよいし、または正転制御部１０３内部に設けてもよい。   From the above, for example, the control unit 100 includes the electrical angle calculation unit 120 that interpolates the pulse signal (θPS) from the pulse signal (θPS) of the position sensor 12 to obtain the electrical angle calculation value (θCA). The electrical angle calculation unit 120 may be provided immediately before the normal rotation control unit 103 as illustrated in FIG. 1, or may be provided inside the normal rotation control unit 103.

従来は、例えば正転の始動用励磁パターンでの始動では、始動用励磁パターンの速度と位置センサにより検出される速度が一致するまで、モータが正転していると判断して位置センサの信号を用いた制御に切り替えることができないため、モータを回転させ続ける必要がある。しかし、エンジン始動制御装置の場合、エンジンの圧縮負荷が回転範囲の制約となり、モータを回転させ続けることができないため、始動を行うことができない。   Conventionally, for example, when starting with a normal rotation excitation pattern, it is determined that the motor is rotating forward until the speed of the startup excitation pattern matches the speed detected by the position sensor. Since the control cannot be switched to using the motor, it is necessary to keep the motor rotating. However, in the case of the engine start control device, the engine cannot be started because the compression load of the engine becomes a restriction on the rotation range and the motor cannot continue to rotate.

この発明の方式では、最初に励磁通電により逆転させて、逆転側の圧縮負荷と駆動トルクが釣り合う点に移動するのに十分な時間だけ励磁通電を行った後に通電停止をすることで、圧縮負荷の反力による正転状態を作り出すことができる。そして、この正転状態から位置センサ１２のパルス信号(θＰＳ)を用いた正転制御を開始することで、即座に位置センサ１２のパルス間隔を用いた電気角が検出可能となり、そのまま加速してエンジン始動が可能となる。   In the method of the present invention, the compression load is firstly reversed by exciting energization, and the energization is stopped after performing energization energization for a time sufficient to move to a point where the reverse side compression load and driving torque are balanced. A normal rotation state can be created by the reaction force of. Then, by starting normal rotation control using the pulse signal (θPS) of the position sensor 12 from this normal rotation state, it becomes possible to immediately detect the electrical angle using the pulse interval of the position sensor 12, and accelerate as it is. The engine can be started.

図５は、この発明によるエンジン始動制御装置を備えるシステムのハードウェア構成の一例を示す機能ブロック図である。制御ユニット１００は、ハードウェアとしてのプロセッサ２００と、記憶装置２０１とにより実現される。記憶装置２０１は、図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを備える。また、記憶装置２０１は、図示していないが、不揮発性の補助記憶装置の代わりにハードディスク等の補助記憶装置を具備してもよい。   FIG. 5 is a functional block diagram showing an example of a hardware configuration of a system including the engine start control device according to the present invention. The control unit 100 is realized by a processor 200 as hardware and a storage device 201. Although not shown, the storage device 201 includes a volatile storage device such as a random access memory and a non-volatile auxiliary storage device such as a flash memory. Although not shown, the storage device 201 may include an auxiliary storage device such as a hard disk instead of the nonvolatile auxiliary storage device.

プロセッサ２００は、記憶装置２０１から入力されたプログラムを実行する。プログラムは、制御ユニット１００のアルゴリズムに相当する。記憶装置２０１が補助記憶装置と揮発性記憶装置とを備えるため、プロセッサ２００に、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプログラムが入力される。また、プロセッサ２００は、演算結果等のデータを記憶装置２０１の揮発性記憶装置に出力して記憶させてもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置に前記データを保存してもよい。   The processor 200 executes a program input from the storage device 201. The program corresponds to the algorithm of the control unit 100. Since the storage device 201 includes an auxiliary storage device and a volatile storage device, a program is input to the processor 200 from the auxiliary storage device via the volatile storage device. Further, the processor 200 may output and store data such as calculation results in the volatile storage device of the storage device 201, or may store the data in the auxiliary storage device via the volatile storage device. .

プロセッサ２００は上位制御系２０２から始動指令(ＳＴＣ)を受け取る。上位制御系２０２は運転者の始動操作にもとづき始動指令(ＳＴＣ)を生成してもよい。また、アイドルストップ制御によりエンジンが停止している状態から、運転者のアクセル操作にもとづき始動指令(ＳＴＣ)を生成してもよい。プロセッサ２００は制御ユニット１００のアルゴリズムにより演算した通電信号(ＥＮＳ)をインバータ１１へ出力する。また、スタータモータ１０の電気角を示すパルス信号(θＰＳ)を位置センサ１２から取得する。   The processor 200 receives a start command (STC) from the host control system 202. The host control system 202 may generate a start command (STC) based on the driver's start operation. Further, a start command (STC) may be generated based on the driver's accelerator operation from a state where the engine is stopped by the idle stop control. The processor 200 outputs an energization signal (ENS) calculated by the algorithm of the control unit 100 to the inverter 11. Further, a pulse signal (θPS) indicating the electrical angle of the starter motor 10 is acquired from the position sensor 12.

なお、以下に述べる実施の形態１以外の実施の形態の制御ユニット１００も、図５に示したハードウェア構成における記憶装置２０１に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ２００、または図示していないシステムＬＳＩ等の処理回路により実施の形態１と同様に実現される。   Note that the control unit 100 of the embodiment other than the first embodiment described below also includes a processor 200 that executes a program stored in the storage device 201 in the hardware configuration shown in FIG. 5, or a system LSI (not shown). This is realized in the same manner as in the first embodiment by the processing circuit.

実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２によるエンジン始動制御装置の一例の機能ブロック図である。スタータモータ１０はインバータ１１により通電されて駆動する。スタータモータ１０の電気角(θ)は、複数の位置センサ１２ｎにより検出され、制御ユニット１００に出力される。図６では例えば３個の位置センサが示されている。制御ユニット１００は、センサ正常時始動部１０５とセンサ異常時始動部１０６を備えており、センサ異常検出部１０７で検出したセンサ異常の有無に応じて始動方式選択部１０８が、ブロック駆動信号ＥＮ−Ａ、ＥＮ−Ｂで、センサ正常時始動部１０５とセンサ異常時始動部１０６のいずれかを選択してインバータ１１へ通電信号ＥＮＳを出力させる。
センサ異常時始動部１０６にはセンサ異常検出信号ＳＡＤが入力されている。センサ正常時始動部１０５にはセンサは全て正常のため、センサ異常検出信号ＳＡＤは入力されていない。電気角演算値(θＣＡ)は、図８で後述するように、センサ異常時始動部１０６、センサ正常時始動部１０５の中で計算するため、図６では電気角演算部１２０の図示は省略されている。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a functional block diagram of an example of an engine start control device according to Embodiment 2 of the present invention. The starter motor 10 is driven by being energized by the inverter 11. The electrical angle (θ) of the starter motor 10 is detected by a plurality of position sensors 12 n and output to the control unit 100. In FIG. 6, for example, three position sensors are shown. The control unit 100 includes a sensor normal start unit 105 and a sensor abnormal start unit 106, and the start method selection unit 108 determines whether the block drive signal EN− is detected according to the presence or absence of the sensor abnormality detected by the sensor abnormality detection unit 107. A or EN-B selects either the sensor normal start unit 105 or the sensor abnormal start unit 106 and causes the inverter 11 to output an energization signal ENS.
A sensor abnormality detection signal SAD is input to the sensor abnormality start unit 106. Since all the sensors are normal, the sensor abnormality detection signal SAD is not input to the sensor normal start unit 105. Since the electrical angle calculation value (θCA) is calculated in the sensor abnormality start unit 106 and the sensor normal start unit 105 as will be described later with reference to FIG. 8, the electrical angle calculation unit 120 is not shown in FIG. ing.

このように構成されるエンジン始動制御装置の動作について説明する。図７は、実施の形態２におけるエンジン始動制御装置の制御動作の一例を説明するためのフローチャートである。最初はエンジン始動指令(ＳＴＣ)が与えられたときに(ステップＳ１)、センサ異常検出部１０７は、スタータモータ１０の回転時は常に３個の位置センサ１２のスタータモータ１０の電気角を示す３個のパルス信号(θ３ＰＳ)を入力して確認する。そしてセンサ異常検出部１０７は、スタータモータ１０の回転時に出力が変化しない位置センサを異常と判断して(ステップＳ２)、異常が発生した位置センサを示すセンサ異常検出信号(ＳＡＤ)を出力する。そして、始動方式選択部１０８は、センサ異常検出部１０７が異常を検出していない場合はセンサ正常時始動部１０５を選択し(ステップＳ４)、異常を検出した場合はセンサ異常時始動部１０６を選択する(ステップＳ３)。そして、選択した始動部からの通電信号(ＥＮＳ)でエンジン始動を行い、スタータモータ１０の回転数が設定回転数に到達するとエンジン始動が完了する(ステップＳ５)。   The operation of the engine start control device configured as described above will be described. FIG. 7 is a flowchart for explaining an example of the control operation of the engine start control device in the second embodiment. Initially, when an engine start command (STC) is given (step S1), the sensor abnormality detector 107 always indicates the electrical angle of the starter motor 10 of the three position sensors 12 when the starter motor 10 rotates. Confirm by inputting one pulse signal (θ3PS). The sensor abnormality detection unit 107 determines that the position sensor whose output does not change when the starter motor 10 rotates is abnormal (step S2), and outputs a sensor abnormality detection signal (SAD) indicating the position sensor where the abnormality has occurred. When the sensor abnormality detection unit 107 has not detected an abnormality, the starting method selection unit 108 selects the sensor normality starting unit 105 (step S4), and when an abnormality is detected, the starting method selection unit 106 is activated. Select (step S3). Then, the engine is started by the energization signal (ENS) from the selected starter, and the engine start is completed when the rotation speed of the starter motor 10 reaches the set rotation speed (step S5).

始動方式選択部１０８は、センサ異常時始動部１０６、センサ正常時始動部１０５のそれぞれにブロック駆動信号(ＥＮ-Ａ、ＥＮ-Ｂ)を出力し、動作が指示された制御部のみが動作して通電信号ＥＮをインバータ１１に供給する。   The starting method selection unit 108 outputs block drive signals (EN-A, EN-B) to the sensor abnormality starting unit 106 and the sensor normal starting unit 105, respectively, and only the control unit instructed to operate operates. The energization signal EN is supplied to the inverter 11.

図８は、実施の形態２におけるセンサ異常時始動部１０６の構成の一例を示す機能ブロック図を示す。図６のセンサ正常時始動部１０５では、３個の位置センサ１２ｎの３個のパルス信号(θ３ＰＳ)を用いた従来方式と同じようにエンジン始動を行う。これに対し、図８のセンサ異常時始動部１０６では、センサ選択部１０９がセンサ異常検出部１０７からの異常が発生した位置センサを示すセンサ異常検出信号(ＳＡＤ)に基づいて、３個のパルス信号(θ３ＰＳ)から正常なセンサ１個のパルス信号(θＰＳ)を選択して始動を行わせる。このときの始動方法は、実施の形態１と同様に、図２のフローチャートに従い逆転制御、通電停止、正転制御と順々に実行して始動を行う。逆転制御部１０１、通電停止部１０２、正転制御部１０３、制御選択部１０４が図１の始動制御部に相当する。なお、センサ異常検出部１０７、センサ選択部１０９で正常センサ選択部(１０７，１０９)を構成する。   FIG. 8 is a functional block diagram illustrating an example of the configuration of the sensor abnormality start unit 106 according to the second embodiment. In the normal sensor starting unit 105 in FIG. 6, the engine is started in the same manner as in the conventional method using the three pulse signals (θ3PS) of the three position sensors 12n. On the other hand, in the sensor abnormality start unit 106 in FIG. 8, the sensor selection unit 109 has three pulses based on a sensor abnormality detection signal (SAD) indicating the position sensor where the abnormality from the sensor abnormality detection unit 107 has occurred. A pulse signal (θPS) of one normal sensor is selected from the signal (θ3PS) to start. As in the first embodiment, the starting method at this time is executed by sequentially executing reverse rotation control, energization stop, and forward rotation control in accordance with the flowchart of FIG. The reverse rotation control unit 101, the energization stop unit 102, the forward rotation control unit 103, and the control selection unit 104 correspond to the start control unit in FIG. The sensor abnormality detection unit 107 and the sensor selection unit 109 constitute a normal sensor selection unit (107, 109).

センサ選択部１０９における正常な位置センサのいずれを使用するかの選択については、例えば複数の位置センサ１２ｎに予め使用の優先順位を決めておき、この優先順位に従って位置センサを選択する。   For selecting which of the normal position sensors to use in the sensor selection unit 109, for example, a priority order of use is determined in advance for the plurality of position sensors 12n, and the position sensor is selected according to this priority order.

制御選択部１０４はブロック駆動信号ＥＮ−Ａがあった場合に、センサ異常検出信号(ＳＡＤ)に従ったセンサ選択部１０９からの選択されたパルス信号(θＰＳ)に基づくブロック有効信号ＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３のそれぞれのタイミングで逆転制御部１０１、通電停止部１０２、正転制御部１０３をそれぞれ動作させる。そして正転制御部１０３には正常な選択されたパルス信号(θＰＳ)に基づき電気角演算部１２０で演算された電気角演算値(θＣＡ)が入力される。   When there is a block drive signal EN-A, the control selection unit 104 blocks the block valid signals EN1, EN2, based on the selected pulse signal (θPS) from the sensor selection unit 109 according to the sensor abnormality detection signal (SAD). The reverse rotation control unit 101, the energization stop unit 102, and the normal rotation control unit 103 are operated at the respective timings of EN3. The forward rotation control unit 103 receives the electrical angle calculation value (θCA) calculated by the electrical angle calculation unit 120 based on the normally selected pulse signal (θPS).

以上の動作により、複数の位置センサ１２ｎを有するエンジン始動制御装置において、いずれかの位置センサに故障が発生した場合においても、正常な位置センサ１個を選択してエンジンを始動することができる。   With the above operation, in the engine start control device having the plurality of position sensors 12n, even when any position sensor fails, the engine can be started by selecting one normal position sensor.

１ エンジン始動制御装置、１０ スタータモータ、１１ インバータ、
１２，１２ｎ 位置センサ、２０ エンジン、１００ 制御ユニット、
１０１ 逆転制御部、１０２ 通電停止部、１０３ 正転制御部、
１０４ 制御選択部、１０５ センサ正常時始動部、１０６ センサ異常時始動部、
１０７ センサ異常検出部、１０８ 始動方式選択部、１０９ センサ選択部、
１２０ 電気角演算部、２００ プロセッサ、２０１ 記憶装置、
２０２ 上位制御系。 1 engine start control device, 10 starter motor, 11 inverter,
12, 12n position sensor, 20 engine, 100 control unit,
101 reverse rotation control unit, 102 energization stop unit, 103 normal rotation control unit,
104 control selection unit, 105 sensor normal start unit, 106 sensor abnormal start unit,
107 sensor abnormality detection unit, 108 start method selection unit, 109 sensor selection unit,
120 electrical angle calculation unit, 200 processor, 201 storage device,
202 Host control system.

Claims (3)

エンジンを正転および逆転させることができるスタータモータと、
前記スタータモータの電気角を検出してパルス信号を出力する１個の位置センサと、
エンジンの始動指令に応答して前記スタータモータを第１の設定時間長だけ逆転させた後、前記スタータモータへの通電を第２の設定時間長だけ停止させ、その後で前記位置センサの前記パルス信号に従って前記スタータモータを正転させてエンジンを始動させる制御ユニットと、
前記スタータモータを前記第１の設定時間長だけ逆転させた後、前記スタータモータへの通電を前記第２の設定時間長だけ停止させたときの、通電停止中でエンジンの圧縮反力による正回転するときの前記位置センサのパルス信号から前記スタータモータの電気角を検出する電気角演算部と、
を備える、エンジン始動制御装置。 A starter motor that can rotate the engine forward and backward, and
One position sensor for detecting an electrical angle of the starter motor and outputting a pulse signal;
After in response to the start command of the engine is reversed the starter motor by a first predetermined time length, the energization of the starter motor for a second set time length is stopped, after which the pulse signal of the position sensor A control unit for starting the engine by rotating the starter motor in accordance with
When the starter motor is reversely rotated by the first set time length and then the energization to the starter motor is stopped for the second set time length, the forward rotation due to the compression reaction force of the engine while the energization is stopped An electrical angle calculation unit that detects an electrical angle of the starter motor from a pulse signal of the position sensor when
An engine start control device comprising: エンジンを正転および逆転させることができるスタータモータと、
前記スタータモータの電気角を検出してパルス信号を出力する複数の位置センサと、
前記スタータモータの回転時に複数の前記パルス信号から正常な１個の位置センサを選択する正常センサ選択部と、
エンジンの始動指令に応答して前記スタータモータを第１の設定時間長だけ逆転させた後、前記スタータモータへの通電を第２の設定時間長だけ停止させ、その後で前記正常センサ選択部で選択した１個の位置センサのパルス信号に従って前記スタータモータを正転させてエンジンを始動させる制御ユニットと、
前記スタータモータを前記第１の設定時間長だけ逆転させた後、前記スタータモータへの通電を前記第２の設定時間長だけ停止させたときの、通電停止中でエンジンの圧縮反力による正回転するときの選択した１個の前記位置センサのパルス信号から前記スタータモータの電気角を検出する電気角演算部と、
を備える、エンジン始動制御装置。 A starter motor that can rotate the engine forward and backward, and
A plurality of position sensors for detecting an electrical angle of the starter motor and outputting a pulse signal;
A normal sensor selection unit that selects one normal position sensor from a plurality of the pulse signals at the time of rotation of the starter motor;
After in response to the start command of the engine is reversed the starter motor by a first predetermined time length, the energization of the starter motor for a second set time length is stopped, the selection by the normal sensor selecting section thereafter A control unit for starting the engine by rotating the starter motor in accordance with the pulse signal of the one position sensor .
When the starter motor is reversely rotated by the first set time length and then the energization to the starter motor is stopped for the second set time length, the forward rotation due to the compression reaction force of the engine while the energization is stopped An electrical angle calculation unit that detects an electrical angle of the starter motor from a pulse signal of the one position sensor selected when
An engine start control device comprising: エンジンを正転および逆転させることができるスタータモータの電気角を１個の位置センサで検出してパルス信号を出力し、
エンジンの始動指令に応答して前記スタータモータを第１の設定時間長だけ逆転させた後、前記スタータモータへの通電を第２の設定時間長だけ停止させ、その後で前記位置センサの前記パルス信号に従って前記スタータモータを正転させてエンジンを始動させ、
前記スタータモータを前記第１の設定時間長だけ逆転させた後、前記スタータモータへの通電を前記第２の設定時間長だけ停止させたときの、通電停止中でエンジンの圧縮反力による正回転するときの前記位置センサのパルス信号から前記スタータモータの電気角を検出する、
エンジン始動制御方法。 The electrical angle of the starter motor that can rotate the engine forward and backward is detected by a single position sensor and a pulse signal is output.
After in response to the start command of the engine is reversed the starter motor by a first predetermined time length, the energization of the starter motor for a second set time length is stopped, after which the pulse signal of the position sensor To start the engine by rotating the starter motor in accordance with
When the starter motor is reversely rotated by the first set time length and then the energization to the starter motor is stopped for the second set time length, the forward rotation due to the compression reaction force of the engine while the energization is stopped Detecting the electrical angle of the starter motor from the pulse signal of the position sensor when
Engine start control method.
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