JPWO2013021812A1 - エンジン始動装置およびエンジン始動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1においては、確かにエンジンの完全停止まで待機してから、ピニオンギアとリングギアを噛み合わせて再始動するよりも、早期のエンジン再始動を実現可能である。しかしながら、一般的に、エンジンは、惰性回転中に0rpm付近で正転と逆転を繰り返すため、エンジンが逆転中にピニオンギアがリングギアへと噛み合ってしまうおそれがあった。
また、例えば、逆転中の噛み合いを禁止中に、エンジン回転数が所定回転数未満(所定回転数よりマイナス側)となった後、再度所定回転数以上となった際に、噛み合い禁止を解除するように設定したケースを考える。このケースにおいて、逆転量が大きい場合には、噛み合い禁止後にエンジン回転数が所定回転数未満となった後に再度所定回転数以上となり、噛み合い禁止が解除されるが、逆転量が小さい場合には、噛み合い禁止後にエンジン回転数が所定回転数未満とならず、噛み合い禁止を解除することができなくなる。よって、エンジン回転数と所定回転数との比較だけでは、噛み合い禁止を解除できなくなるおそれがある。
図1は、本発明の実施の形態1におけるエンジン始動装置10の概略構成を示すブロック図である。また、図2は、本発明の実施の形態1におけるエンジン始動装置のスタータ断面図である。
車両の走行中に自動停止条件(例えば、車速15km/h以下、かつドライバがブレーキを踏んでいる等)が成立した場合には、エンジンへの燃料供給を停止し、慣性回転させる。
図4は、本発明の実施の形態1におけるエンジン再始動に関する一連処理を示すフローチャートである。まず始めに、ステップS110において、スタータ制御手段11は、アイドルストップ条件が成立しているか否かを判定する。そして、このステップS110において、アイドルストップ条件が成立していないと判定した場合には、スタータ制御手段11は、一連の処理を終了し、次の制御周期へと進む。
図6は、本発明の実施の形態1における慣性回転中の各気筒のクランク角度を示すグラフである。具体的には、惰性回転中の四気筒エンジンにおける各気筒のクランク角(ATDC)を720度サイクルで示したグラフである。
(4分の1周期)≧t
であれば、噛み合いが禁止されず、ステップS214へと進むことになる。
(4分の1周期)<t<(4分の3周期)
であれば、逆回転中にピニオンギア15がリングギア12に噛み合う可能性がある。このため、スタータ制御手段11は、4分の3周期経過するまで、つまり、ステップS213において、
T=(4分の3周期)−t
だけ待機した後、ステップS214、ステップS215へと進みエンジンを再始動させる。
(4分の3周期)≦t
であれば、1度目の逆転が終了しており、スタータ制御手段11は、2度目以降の逆転量は小さいため、ステップS214へと進んでよいと判断できる。
本実施の形態2においては、気筒内における圧縮・膨張する空気量が変化した場合について説明する。
Claims (11)
- エンジンへの燃料供給停止によりエンジンが惰性回転を開始し、その後、ゼロ回転付近での正転と逆転を繰り返した後、完全に停止するエンジンを適用し、所定のアイドルストップ条件が成立するとエンジンのアイドルストップを行い、その後、再始動条件が成立するとエンジンを再始動させる自動アイドルストップシステムのためのエンジン始動装置であって、
エンジンの惰性回転中における正転中の最終行程の所定クランク角度からの経過時間に基づき、所定時間後のエンジン回転が逆転中もしくは所定以上の逆転量となる第1期間を予測し、前記第1期間におけるエンジンの惰性回転中の再始動を禁止させるエンジン回転予測手段
を備えることを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1に記載のエンジン始動装置において、
前記エンジン回転予測手段は、前記経過時間として、エンジン回転の減衰運動の周期に基づく経過時間を用いる
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項2に記載のエンジン始動装置において、
前記エンジン回転予測手段は、前記エンジン回転の減衰運動の周期を、気筒に吸入された空気量に基づいて補正する
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 所定のアイドルストップ条件が成立するとエンジンのアイドルストップを行い、その後、再始動条件が成立するとエンジンを再始動させる自動アイドルストップシステムのためのエンジン始動装置であって、
エンジンのクランク軸に連結するリングギアと、
エンジンを始動するためのスタータモータと、
前記スタータモータの回転を前記リングギアに伝達するピニオンギアと、
エンジンの惰性回転中における正転中の最終行程の所定クランク角度からの経過時間に基づき、所定時間後のエンジン回転を予測するエンジン回転予測手段と、
前記再始動条件が成立した際に、前記ピニオンギアと前記リングギアの噛み合いを実行することでエンジンを再始動させるとともに、前記エンジン回転予測手段により、前記ピニオンギアが前記リングギアへと到達する時点におけるエンジン回転が逆転中もしくは所定以上の逆転量と予測された期間においては、前記ピニオンギアと前記リングギアの噛み合いを禁止するスタータ制御手段と
を備えることを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項4に記載のエンジン始動装置において、
前記スタータ制御手段は、前記エンジン回転予測手段による前記エンジン回転の予測結果に基づいて前記ピニオンギアと前記リングギアの噛み合いを禁止している期間中に、前記再始動条件が成立した場合には、前記エンジン回転予測手段により予測された、前記ピニオンギアが前記リングギアへと到達する時点におけるエンジン回転が正転中もしくは所定以下の逆転量と予測される時点まで、前記ピニオンギアと前記リングギアの噛み合いを禁止する
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項4または5に記載のエンジン始動装置において、
前記エンジン回転予測手段は、前記経過時間として、エンジン回転の減衰運動の周期に基づく経過時間を用いる
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項6に記載のエンジン始動装置において、
前記エンジン回転予測手段は、前記エンジン回転の減衰運動の周期を、気筒に吸入された空気量に基づいて補正する
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項4ないし7のいずれか1項に記載のエンジン始動装置において、
エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ
をさらに備え、
前記エンジン回転予測手段は、前記クランク角センサで検出された前記クランク角が、逆転前の最終行程において、各気筒における回転トルクが釣り合うクランク角となるタイミングを前記所定タイミングとする
ことを特徴とする請求項エンジン始動装置。 - 請求項4ないし7のいずれか1項に記載のエンジン始動装置において、
エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ
をさらに備え、
前記エンジン回転予測手段は、前記クランク角センサで検出された前記クランク角に基づいてエンジン回転数を算出し、逆転前の最終行程において前記エンジン回転数が極大値となるタイミングを前記所定タイミングとする
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項4ないし9のいずれか1項に記載のエンジン始動装置において、
前記スタータ制御手段は、前記スタータモータへの通電と、前記ソレノイドへの通電とを連動して行う構造を有するスタータを制御する
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - エンジンへの燃料供給停止によりエンジンが惰性回転を開始し、その後、ゼロ回転付近での正転と逆転を繰り返した後、完全に停止するエンジンを適用し、所定のアイドルストップ条件が成立するとエンジンのアイドルストップを行い、その後、再始動条件が成立するとエンジンを再始動させる自動アイドルストップシステムのためのエンジン始動方法であって、
エンジンの惰性回転中における正転中の最終行程の所定クランク角度からの経過時間に基づき、所定時間後のエンジン回転が逆転中もしくは所定以上の逆転量となる第1期間を予測する第1ステップと、
前記第1ステップで予測された前記第1期間において、エンジンの惰性回転中の再始動を禁止する第2ステップと
を備えることを特徴とするエンジン始動方法。
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