KR20130084989A

KR20130084989A - 엔진 시동 장치 및 엔진 시동 방법

Info

Publication number: KR20130084989A
Application number: KR1020130001923A
Authority: KR
Inventors: 카즈히로 오다하라; 코이치로 카메이; 마사미 아베
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2013-07-26
Also published as: CN103216372A; DE102013200571A1; US20130180490A1; KR101419168B1; US9163604B2; CN103216372B; JP5442042B2; JP2013147964A

Abstract

본 발명은, 엔진의 역전을 직접 검출하는 일 없이, 보다 조기에 엔진을 재시동 가능하게 한다. 이를 해결하기 위한 수단으로서는, 크랭크 신호 발생 수단(13)과, 크랭크 신호에 의거하여 크랭크축의 소정의 크랭크 위치를 특정함과 함께, 엔진을 시동시키는 엔진 제어 수단(10)을 구비하고, 엔진 제어 수단은, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 특정한 소정의 크랭크 위치의 엔진 회전수에 의거하여, 다음의 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전하는지의 여부를 추정하고, 역전한다고 추정한 후는, 스타터 구동 금지 시작 타이밍부터 스타터 구동 금지 해제 타이밍까지로 규정되는 금지 범위, 및 금지 범위 밖인 허가 범위를 설정하고, 엔진의 회전중에 엔진의 재시동 조건이 성립한 때에는, 금지 범위 내에서의 재시동을 금지하고, 허가 범위에서의 재시동을 행한다.

Description

엔진 시동 장치 및 엔진 시동 방법{ENGINE STARTING DEVICE AND ENGINE STARTING METHOD}

본 발명은, 소정의 아이들 스톱 조건이 성립하면, 엔진의 아이들 스톱을 행하고, 그 후, 재시동 조건이 성립하면, 엔진을 재시동시키는 자동 아이들 스톱 시스템을 위한 엔진 시동 장치 및 엔진 시동 방법에 관한 것이다.

종래, 자동차의 연비 개선·환경부하 저감 등을 목적으로 하여, 소정의 조건이 충족되면, 자동적으로 아이들 스톱을 행하는 자동 아이들 스톱 시스템이 개발되어 왔다.

그러나 엔진 역회전시에 엔진의 재시동 요구가 발생한 경우에 스타터 모터로 엔진을 시동하면, 스타터 모터는, 역회전하고 있는 엔진을 정회전시키는 것이 되어, 스타터 모터에 과대한 부하가 작용한다. 이 때문에, 엔진이 역회전하고 있는지의 여부를 검출하는 역전(역회전) 검출 수단에서, 엔진이 어떠한 원인으로 역전하고 있는 경우에 역전을 검지하고, 스타터 모터의 구동을 금지하여, 스타터 모터 및 그 동력 전달 기구의 파손을 방지하는 것이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특개2005-140030호 공보

그러나 종래 기술에는, 이하와 같은 과제가 있다.

상술한 바와 같이, 특허 문헌 1은, 엔진이 역전하고 있는지의 여부를 검출하는 역전 검출 수단과, 역전이 검출된 경우에 모터의 회전을 금지하는 수단을 갖고 있고, 엔진이 역전하고 있는 경우에는, 모터를 회전시키지 않도록 하고 있다. 그러나, 이 특허 문헌 1은, 엔진의 역전을 검출하는 역전 검출 수단을 마련할 필요가 있기 때문에, 장치가 복잡하게 되고, 비용이 걸린다는 과제가 있다.

본 발명은, 상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 엔진의 역전을 직접 검출하는 일 없이, 보다 조기에 엔진을 재시동 가능하게 하는 엔진 시동 장치 및 엔진 시동 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 엔진 시동 장치는, 엔진의 크랭크축의 기준 위치를 나타내는 정보를 포함하는 크랭크 신호를 출력하는 크랭크 신호 발생 수단과, 크랭크 신호 발생 수단으로부터 수신한 크랭크 신호에 의거하여 기준 위치를 판단함으로써, 크랭크축의 소정의 크랭크 위치를 특정함과 함께, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시킨 후, 엔진의 재시동 조건이 성립하면 엔진을 시동시키는 엔진 제어 수단을 구비한 엔진 시동 장치로서, 엔진 제어 수단은, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 특정한 소정의 크랭크 위치의 엔진 회전수에 의거하여, 다음의 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전하는지의 여부를 추정하고, 역전한다고 추정한 후는, 스타터 구동 금지 시작 타이밍부터 스타터 구동 금지 해제 타이밍까지로 규정되는 금지 범위, 및 금지 범위 밖인 허가 범위를 설정하고, 엔진의 회전중에 엔진의 재시동 조건이 성립한 때에는, 금지 범위 내에서의 재시동을 금지하고, 허가 범위에서의 재시동을 행하는 것이다.

또한, 본 발명에 관한 엔진 시동 방법은, 엔진의 크랭크축의 기준 위치를 나타내는 정보를 포함하는 크랭크 신호를 출력하는 크랭크 신호 발생 수단과, 크랭크 신호 발생 수단으로부터 수신한 크랭크 신호에 의거하여 기준 위치를 판단함으로써, 크랭크축의 소정의 크랭크 위치를 특정함과 함께, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시킨 후, 엔진의 재시동 조건이 성립하면 엔진을 시동시키는 엔진 제어 수단을 구비한 엔진 시동 장치에 적용되는 엔진 시동 방법으로서, 엔진 제어 수단에서, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 특정한 소정의 크랭크 위치의 엔진 회전수에 의거하여, 다음의 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전하는지의 여부를 추정하는 스텝과, 추정하는 스텝에 의해 역전한다고 추정된 후는, 스타터 구동 금지 시작 타이밍부터 스타터 구동 금지 해제 타이밍까지로 규정되는 금지 범위, 및 금지 범위 밖인 허가 범위를 설정하는 스텝과, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 엔진의 회전중에 엔진의 재시동 조건이 성립한 때에는, 금지 범위 내에서의 재시동을 금지하고, 허가 범위에서의 재시동을 행하는 스텝을 구비하는 것이다.

본 발명에 관한 엔진 시동 장치 및 엔진 시동 방법에 의하면, 엔진의 소정의 크랭크 위치에서의 회전수에 의거하여 다음의 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전하는지의 여부를 추정하고, 엔진 역회전 상태가 발생하기 전에, 스타터의 구동을 금지하는 제어를 가능하게 함에 의해, 엔진의 역전을 직접 검출하는 일 없이, 보다 조기에 엔진을 재시동 가능하게 하는 엔진 시동 장치 및 엔진 시동 방법을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 엔진 시동 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 엔진 시동 장치의 구성 요소인 스타터의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 크랭크각 검출 장치의 모식도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 크랭크 신호 및 캠 신호의 타이밍을 도시하는 차트.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에서, 엔진 정지 과정에서의 크랭크 위치와 엔진 회전과의 관계를 도시하는 타임 차트.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 엔진 정지시의 엔진 재시동 제어를 도시하는 플로우 차트.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 2에서, 엔진 정지 과정에서의 크랭크 위치와 엔진 회전과의 관계를 도시하는 타임 차트.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 2에서, 엔진 정지 과정에서의 크랭크 위치와 엔진 회전과의 관계를 도시하는 타임 차트.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 2에서의 엔진 정지시의 엔진 재시동 제어를 도시하는 플로우 차트.

이하, 본 발명의 엔진 시동 장치 및 엔진 시동 방법의 바람직한 실시의 형태에 관해 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 이하에서는, 본 발명에 의한 엔진 시동 장치를 3기통 엔진에 적용한 경우를 예로 설명한다.

실시의 형태 1.

1. 용어의 설명

우선 처음에, 본 발명에서 사용되는 용어에 관해 설명한다.

이러한 엔진 시동 장치에서의 「엔진」이란, 가솔린 엔진, 디젤 엔진 등, 기통 내의 연소실에서 연료를 폭발·연소시켜, 그 힘으로 피스톤 등을 작동시키는 것이다. 일반적으로, 자동차 등의 엔진에서는, 이 피스톤의 왕복 운동을, 크랭크 샤프트 등을 통하여 회전 운동으로 변환하는 구성을 갖고 있다. 또한, 본 발명에 관한 엔진 시동 장치를, 이와 같은 엔진에 대해 사용하는 경우, 연료의 종류, 기통의 수량, 또는 용적, 사이클 수 등은, 물론 한정되지 않는다.

이러한 엔진 시동 장치에서의 「스타터」란, 엔진의 링 기어와 맞물리는 피니언 기어를 가지며 시동시에만 피니언 기어를 이동시켜서 엔진 링 기어와 피니언 기어를 맞물려서 모터의 회전력을 엔진에 전달하고, 엔진이 시동하면 피니언 기어와 엔진 링 기어와의 맞물림을 해제하는 구성을 갖는다.

엔진을 시동시킬 때에는, 예를 들면, 이 스타터를 배터리의 전력 등에 의해 구동하고, 피니언 기어를 엔진 링 기어에 맞물리고, 모터를 구동하여, 그 회전력을 피니언 기어로부터 엔진의 링 기어를 통하여 엔진의 크랭크 샤프트에 전달하여, 엔진을 기계적으로 시동 회전시킨다.

이 회전중에, 엔진 제어 수단에서, 크랭크 신호 및 캠 신호로부터 크랭크 위치 및 기통을 판별하여, 엔진은 연료의 흡입, 압축, 폭발, 배기의 공정이 시작되고, 이후, 엔진은, 스타터 장치를 필요로 하지 않고서, 자발적으로 이들 공정을 반복하면서, 정지 명령이 발생할 때까지 회전을 계속한다.

또한, 관한 엔진 시동 장치에 있어서, 「엔진이 역회전하고 있는 경우」란, 엔진이, 본 발명에 관한 스타터에 의해 얻어지는 회전 방향(정회전)과는 다른 방향에 회전하고 있는 경우를 가리킨다. 통상, 엔진이 자발적인 회전을 행하고 있는 경우에는, 이와 같은 역회전은 발생하지 않지만, 엔진 정지 과정, 특히 엔진을 정지한 직후에는, 물리적으로 엔진은 양방향으로 회전 가능하기 때문에, 이와 같은 역회전이 발생한다.

2. 본 실시의 형태에 관한 엔진 시동 장치의 전체 구성

도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 엔진 시동 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다. 또한, 도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 엔진 시동 장치의 구성 요소인 스타터의 단면도이다.

본 실시의 형태에 관한 엔진 시동 장치(20)는, 엔진 제어 수단(ECU:10), 캠 신호 발생 수단(11), 링 기어(12), 크랭크 신호 발생 수단(13), 전자 스위치(14), 플런저(15), 원웨이 클러치(16), 피니언 기어(17), 및 모터(18)를 구비하여 구성되어 있다.

엔진 제어 수단(10)은, 전자 스위치(14)에의 통전(通電)을 제어한다. 전자 스위치(14)의 코일(14a)에의 통전에 의해, 플런저(15)가 흡인되고, 플런저(15)에 계합된 레버(19)를 통하여 피니언 기어(17)를 이동시켜서, 피니언 기어(17)를 링 기어(12)와 맞물리게 한다.

또한, 플런저(15)의 이동에 의해 전자 스위치(14)의 내부에 구성된 접점(14b)이 닫히고, 모터(18)로 통전되고, 피니언 기어(17)를 회전시켜, 모터(18)의 구동력을 엔진에 전달한다. 원웨이 클러치(16)는, 출력축(9)에 연결되고, 링 기어(12)로부터 토오크가 입력된 경우에는 공전한다.

3. 크랭크 신호의 검출에 관해

도 3은, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 크랭크각 검출 장치의 모식도이고, 캠 신호 발생 수단(11)과, 크랭크 신호 발생 수단(13)의 구체적인 구성을 나타내고 있다. 내연 기관(도시 생략)은, 피스톤의 왕복 운동을 회전 운동으로 변환하는 크랭크축(도시 생략), 연소실에 마련된 흡기 밸브(도시 생략), 및 배기 밸브(도시 생략)를 개폐하는 캠이 마련된 캠 축(도시 생략), 크랭크축의 회전을 캠 축에 전달하는 전달 수단(도시 생략), 연료를 공급하는 인젝터(도시 생략), 및 점화 플러그 등(도시 생략)으로 구성된다. 또한, 캠 축은, 크랭크축의 각속도의 1/2각속도로 전달 수단으로 감속되어, 크랭크축과 동기하여 회전한다.

그리고, 본 실시의 형태 1에서의 내연 기관은, 흡기 행정→ 압축 행정→ 폭발 행정→ 배기 행정의 순서로, 각 행정을 반복하는 4사이클 방식이다. 또한, 각 기통은, 크랭크축의 회전각으로 환산하여, 240도 간격으로 등 간격으로 폭발한다.

크랭크 신호 발생 수단(13)은, 크랭크축(도시 생략)과 동일한 각속도로 동기하여 회전한 치차형상의 회전체(23), 및 회전체(23)의 외주부에 형성된 다수개의 치부(기어부;23A)를 검출하여 구형파 등의 신호를 출력하는 픽업(24) 등으로 구성되어 있다.

도 4는, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 크랭크 신호 및 캠 신호의 타이밍을 도시하는 차트이다. 픽업(24)은, 픽업(24)에 치부(23A)가 가장 근접한 때에 ON 신호를 출력하고, 치부(23A)가 픽업(24)으로부터 떨어진 때에 OFF 신호를 출력함에 의해 구형파 형상의 신호(펄스열 신호에 상당)를 출력하고, 이 신호는, 엔진 제어 수단(10)에 입력된다.

또한, 회전체(23)의 외주부에는, 거의 전역에 걸쳐서 등간격으로 치부(23A)가 마련되어 있지만, 일부에 치부(기어)가 마련되지 않은 결치부(23B, 23C)(이후, 크랭크 신호의 결치부를 크랭크의 기준 위치라고 칭하고, 결치부(23B, 23C)는, 기준 위치를 나타내는 정보에 상당한다)가 마련되어 있다. 본 실시의 형태 1에서는, 회전체(23)의 외주부를 36등분 하여, 32개의 치부(23A)와 1치분(齒分)의 결치부(23B)를 2개소와, 2치분의 결치부(23C)를 1개소 마련하고 있다.

이 때문에, 등간격으로 치부(23A)가 마련된 영역에서는, ON 신호 또는 OFF 신호가 소정의 회전각마다(본 실시의 형태 1에서는, 10도 마다의 각도가 된다. 이후, 이 각도를 기준 스텝각이라고 칭한다) 출력됨에 대해, 결치부(23B, 23C)에서는, ON 신호 또는 OFF 신호가 출력되는 시간이 기준 스텝각의 2배 또는 3배 분 상당의 시간이 된다.

또한, 회전체(23)가 회전하는 사이의 결치(欠齒) 사이에서 출력된 ON 신호 또는 OFF 신호의 개수는, 이미 알고 있다. 따라서, 엔진 제어 수단(10)은, 신호가 OFF 신호로부터 ON 신호로 변화한 시점 또는 ON 신호로부터 OFF 신호로 변화한 시점에서 계수함과 함께, 크랭크 신호의 타이밍의 시간 간격(펄스열 간격에 상당)으로부터 크랭크 신호의 주기(결치부(23B, 23C)에 의해 특정된 크랭크축의 위치의 주기에 상당)를 연산할 수 있고, 엔진의 회전수에 대해서도 판단하는 것이 가능하다.

또한, 엔진 제어 수단(10)은, 크랭크 신호의 주기의 변화율에 의거하여, 크랭크 신호 사이의 엔진 회전수를 연산함에 의해, 보다 정밀도 좋게 엔진 회전수를 얻는 것도 가능하다.

또한, 엔진 제어 수단(10)은, 크랭크 신호의 시간 간격으로부터 엔진 회전수를 연산하는 경우와, 크랭크 신호의 주기의 변화율에 의거하여 크랭크 신호 사이의 엔진 회전수를 연산하는 경우를, 크랭크의 위치에 의해 전환함으로써, 엔진 회전수를 구하여도 좋다. 이와 같이 하면, 엔진 회전수의 변곡점 부근의 회전수의 연산 오차를 감소시키는 것이 가능해진다.

4. 기통 판별에 관해

본 실시의 형태 1의 내연 기관에서, 연료를 분사한 타이밍은, 압축 행정부터 폭발 행정으로 이동할때의 피스톤 상사점을 기준으로 결정된다. 4사이클 방식의 내연 기관에서는, 흡기 행정→ 압축 행정→ 폭발 행정→ 배기 행정의 순서로, 각 행정이 크랭크 위치의 각도로 환산하여 180도 단위로 반복된다. 따라서, 크랭크 위치만으로는, 각 기통의 피스톤이 압축 행정시인지 배기 행정시인지를 판별할 수가 없다.

그래서, 엔진 제어 수단(10)은, 기통 판별용으로서, 캠 신호 발생 수단(11)으로부터의 신호를 이용한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 이 캠 신호 발생 수단(11)은, 캠 축과 동일한 각속도로 캠 축의 회전과 동기하여 회전하는 치차형상의 제 2의 회전체(21), 제 2의 회전체(21)의 외주부에 형성된 복수의 치부(21A, 21B), 및 복수의

치부(21A, 21B)를 검출하여 구형파 형상의 신호를 출력하는 픽업(22)을 구비하여 구성되어 있다.

그리고, 엔진 제어 수단(10)은, 크랭크 신호 발생 수단(13)으로부터 출력되는 신호와 함께, 캠 신호 발생 수단(11)으로부터 출력된 신호를 판독하여 해석함에 의해, 어느 기통이 압축 행정시인지를 판별한다. 구체적인 판별 방법을, 도 4의 타이밍 차트를 이용하여 설명한다.

엔진 제어 수단(10)은, 크랭크 신호 기준 위치인 1치결, 1치결 사이의 구간에서, 캠 신호를 2회 검출한 경우에는, 1치결의 크랭크 위치가 1번 기통의 ATDC(상사점 후) 165도로 특정할 수 있다. 또한, 엔진 제어 수단(10)은, 이 결치 사이에서 캠 신호가 검출되지 않은 경우에는, 1치결의 크랭크 위치가 1번 기통의 ATDC(상사점 후) 525도로 특정할 수 있다.

또한, 엔진 제어 수단(10)은, 크랭크 신호 기준 위치인 1치결, 2치결 사이의 구간에서, 캠 신호가 검출되지 않는 경우에는, 2치결의 위치가 1번 기통의 ATDC(상사점 후) 285도로 특정할 수 있다. 또한, 엔진 제어 수단(10)은, 이 결치 구간에서 캠 신호가 1회 검출된 경우에는, 2치결의 위치가 1번 기통의 ATDC(상사점 후) 645도로 특정할 수 있다.

또한, 엔진 제어 수단(10)은, 크랭크 신호 기준 위치인 2치결, 1치결 사이의 구간에서, 캠 신호가 1회 검출된 경우에는, 1치결의 위치가 1번 기통의 ATDC(상사점 후) 405도로 특정할 수 있다. 또한, 엔진 제어 수단(10)은, 이 결치 구간에서 캠 신호가 검출되지 않은 경우에는, 1치결의 위치가 1번 기통의 ATDC(상사점 후) 45도로 특정할 수 있다.

이상과 같이, 엔진 제어 수단(10)은, 크랭크 신호와 캠 신호로부터 엔진의 기통을 판별함과 함께, 크랭크 위치를 파악하고, 이 정보를 기초로 연료를 공급하고, 연료에 점화하고 연소시켜서 엔진을 적정하게 운전한다.

5. 아이들 스톱시의 엔진 재시동

본 실시의 형태 1에 관한 아이들 스톱 기구는, 불필요한 연료의 소비를 억제하기 위해, 신호 대기 등의, 차량이 단기적으로 정지하고 있을 때에, 엔진을 자동적으로 정지시킴과 함께, 주행 시작 지령이 된 때(예를 들면, 액셀 페달이 밟혀진 경우, 또는 브레이크가 해제된 경우)에, 엔진을 자동적으로 재시동한다. 이하, 엔진 회전중의 재시동시의 제어의 상세를 설명한다.

도 5는, 본 발명의 실시의 형태 1에서, 엔진 정지 과정에서의 크랭크 위치와 엔진 회전과의 관계를 도시하는 타임 차트이다. 또한, 이 도 5중에 도시한 「스타터 구동 가능 영역」이란, 스타터를 구동하여 스타터의 피니언을 튀어나가게 하여, 엔진의 링 기어와 스타터의 피니언을 맞물려서, 스타터의 모터의 회전력을 엔진에 전달하고, 엔진을 시동하는 것이 가능한 영역을 나타내고 있다.

소정의 크랭크 위치(본 실시의 형태 1에서는, ATDC 5도의 위치를 소정의 크랭크 위치로 하고 있지만, 회전 변화가 적고 정밀도 좋게 판단 가능해지는 회전 변화의 변곡점 부근이라면 좋다)에서의 엔진 회전수를 나타내는 포인트를, 도면 중에 A, B로 나타낸다. 또한, 소정의 크랭크 위치의 회전수가, 역전(역회전)을 하기 전의 위치인지의 여부를 판단하기 위해 미리 설정된 회전수를, 「소정의 회전수」로서 도면중에 나타낸다.

이에 의해, 엔진 제어 수단(10)은, 소정의 크랭크 위치(A)의 포인트에서는, 엔진 회전수가 소정의 회전수를 상회하고 있기 때문에, 다음에 오는 소정의 크랭크 위치(B)의 포인트에서는, 아직 엔진은 역전하지 않음을 판별할 수 있다. 또한, 엔진 제어 수단(10)은, 소정의 크랭크 위치(B)의 포인트에서는, 엔진 회전수가 소정의 회전수를 하회하고 있기 때문에, 다음의 소정의 크랭크 위치가 오기 전에 엔진이 역전한다고 판단 가능해진다.

여기서, 엔진 제어 수단(10)은, 역전한다고 판단한 소정의 크랭크 위치(B)의 포인트로의 엔진 회전수의 고저에 의해, 다음에 생기는 엔진의 역전의 고저를 판단할 수 있다. 구체적으로는, 엔진 제어 수단(10)은, 소정의 크랭크 위치(B)의 포인트에서의 엔진 회전수가 높은 경우(소정의 판단 회전수보다도 큰 경우)에는, 엔진의 회전 관성이 크기 때문에, 엔진의 역전이 커진다고 판단할 수 있다. 한편, 엔진 제어 수단(10)은, 소정의 크랭크 위치(B)의 포인트에서의 엔진 회전수가 낮은 경우(소정의 판단 회전수 이하인 경우)에는, 엔진의 역전은 작다고 판단할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태 1의 엔진 시동 장치에서의 엔진 제어 수단(10)은, 이 소정의 회전수를, 엔진의 정지 거동이 변화하는 요인이 되는 차의 상태로 보정하는 제 1의 보정 기능을 갖을 수 있다. 이와 같은 제 1의 보정 기능을 갖음으로써, 스타터의 구동 가부(可否)의 판정 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.

이 제 1의 보정 기능은, 차의 상태의 한 예로서, 스로틀 개방도에 응한 회전수로, 소정의 회전수를 보정할 수 있다. 구체적으로는, 엔진의 스로틀이 열려 있으면, 기통 내에 공기가 많이 들어가기 때문에, 엔진의 맥동(脈動)이 커지고, 역전 전(前)의 소정의 크랭크 위치의 회전수가 높아진다. 역으로, 스로틀이 닫혀 있으면, 기통 내의 공기가 적기 때문에, 엔진의 맥동은 작아지고, 역전 전의 소정의 크랭크 위치의 회전수가 낮아진다.

그래서, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 소정의 회전수(N)를 스로틀 개방도에 응한 회전수(△N)로 보정하고, N±△N을 보정 후의 소정의 회전수로 하도록 보정할 수 있다. 또한, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 스로틀 개방도 대신에, 엔진의 흡기압에 응하여 보정하여도, 마찬가지로, 소정의 회전수를 차의 상태에 응하여 적절히 보정하는 것이 가능하다.

또한, 엔진 윤활유의 점도(粘度)는, 온도에 의해 변화하기 때문에, 마찰이 변화하여서, 유온이나 수온에 응하여, 역전 전의 소정의 크랭크 위치의 회전수가 변화한다. 그래서, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 차의 상태로서, 유온이나 수온에 의거하여 소정의 회전수를 보정하는 것도 가능하다.

예를 들면, 엔진이 충분히 난기(暖機)된 상태에서의 소정의 회전수(N)에 대해, 엔진의 유온·수온이 낮은 경우에는, 엔진 윤활유의 점성이 높기 때문에 회전의 저항이 되어, 소정의 회전수는 N보다 높아진다. 이 때문에, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 엔진의 수온이나 유온에 응한 회전수(△N)로 소정의 회전수를 보정하여, N±△N을 보정 후의 소정의 회전수로 할 수 있다.

또한, 차륜축으로부터 변속기를 이용하여 회전력이 엔진에 전달되기 때문에, 차속에 응하여, 역전 전의 소정의 크랭크 위치의 회전수가 변화한다. 그래서, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 차의 상태로서, 차량의 차속에 의거하여 소정의 회전수를 보정하는 것도 가능하다.

예를 들면, 차속이 없는 상태에서 엔진 정지 명령이 발생한 경우의 소정의 회전수(N)에 대해, 차속이 있는 경우에 엔진 정지 명령이 발생한 경우에는, 차륜축으로부터의 회전력이 엔진에 전달되기 때문에, 소정의 회전수는, N보다 낮아진다. 이 때문에, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 차속에 응한 회전수(△N)로 소정의 회전수를 보정하여, N-△N을 보정 후의 소정의 회전수로 할 수 있다.

또한, 브레이크의 밟는 정도에 의해, 엔진의 정지 거동이 변화하기 때문에, 브레이크의 밟는 힘(踏力)에 응하여, 역전 전의 소정의 크랭크 위치의 회전수가 변화한다. 그래서, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 차의 상태로서, 브레이크의 밟는 힘에 의거하여 소정의 회전수를 보정하는 것도 가능하다.

예를 들면, 통상의 브레이크보다도 브레이크를 깊게 밟아넣는 급(急)브레이크의 경우에는, 차륜축이 빨리 정지하기 때문에, 엔진의 회전도 빨리 정지하고, 소정의 회전수(N)는, 높아진다. 이 때문에, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 브레이크의 밟는 힘, 또는 밟아넣은 정도에 응한 회전수(△N)로 소정의 회전수를 보정하여, N±△N을 보정 후의 소정의 회전수로 할 수 있다. 또한, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 브레이크의 밟는 힘 대신에, 차량의 가속(G)에 응하여 보정하여도, 마찬가지로, 소정의 회전수를 차의 상태에 응하여 적절히 보정하는 것이 가능하다.

또한, 엔진 정지 전의 변속기의 감속비에 의해 차축측으로부터 엔진에 전해지는 회전력이 변화하기 때문에, 변속기의 상태에 응하여, 역전 전의 소정의 크랭크 위치의 회전수가 변화한다. 그래서, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 차의 상태로서, 변속기의 상태에 의거하여 소정의 회전수를 보정하는 것도 가능하다.

예를 들면, 변속단이 엔진의 토오크를 증대하는 기어비(比)인 경우에는, 차륜축측부터의 힘이 엔진에 전달되기 쉬워진다. 반대에 하이 기어비인 경우에는, 차륜축측부터의 힘이 엔진에 전달되기 어려워진다. 그래서, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 차축측부터의 힘의 전달 정도를 변속기의 기어비에 응하여 보정 회전수를 보정(k·△N)하고, N±k·△N을 보정 후의 소정의 회전수로 할 수 있다.

또한, 전기 부하에 의해, 발전기의 발전 상태가 변화하기 때문에, 전기 부하에 응하여, 역전 전의 소정의 크랭크 위치의 회전수가 변화한다. 그래서, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 차의 상태로서, 전기 부하에 의거하여 소정의 회전수를 보정하는 것도 가능하다.

예를 들면, 발전량이 큰 경우에는, 엔진을 빨리 정지시키기 위해, 발전량이 없는 경우의 소정의 회전수(N)보다도 높아진다. 이 때문에, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 발전량에 응한 회전수(△N)로 소정의 회전수를 보정하여, N±△N을 보정 후의 소정의 회전수로 할 수 있다. 또한, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 전기 부하 대신에, 차량 전기 부하에 응하여 보정하여도, 마찬가지로, 소정의 회전수를 차의 상태에 응하여 적절히 보정하는 것이 가능하다.

또한, 상기에서는, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 1의 보정 기능은, 보정량을 가감산함으로써 소정의 회전수의 보정을 실시하고 있지만, 제 1의 보정 기능은, 이 양태로 한정되는 것이 아니다. 차량의 상태와 보정 후의 회전수를 대응시켜서 맵화하여 두고, 미리 기억하여 두는 등, 동등한 양태 전부를 포함하는 것이다.

또한, 도 5에서는, 스타터 구동 영역을 일탈하는 타이밍을 「스타터 구동 금지 시작 타이밍」으로서 나타내고 있다. 본 실시의 형태 1에서, 이 스타터 구동 금지 시작 타이밍은, 엔진의 크랭크 위치를 기초로 하여 정하고 있다. 또한, 이 스타터 구동 금지 시작 타이밍은, 엔진의 회전수를 기초로 결정하는 것도 가능하다. 또한, 이 스타터 구동 금지 시작 타이밍은, 소정의 크랭크 위치의 B의 시점부터의 경과 시간으로 정하는 것도 가능하다.

또한, 도 5에서는, 스타터 구동 금지 시작 타이밍의 후, 스타터 구동 가능 영역에 엔진 회전수가 복귀한 포인트를, 「스타터 구동 허가(금지 해제) 타이밍」으로서 나타내고 있다. 본 실시의 형태 1에서, 이 스타터 구동 허가(금지 해제) 타이밍은, 크랭크 위치를 기초로 하여 정하고 있다.

또한, 스타터 구동 허가(금지 해제) 타이밍은, 스타터 구동 금지 시작 타이밍부터 소정 시간 경과한 시점으로서 정하여도 좋고, 소정의 크랭크 위치의 B의 시점부터의 경과 시간으로 정하는 것도 가능하다. 또한, 이 스타터 구동 허가(금지 해제) 타이밍은, 엔진의 회전수를 기초로 하여 결정하는 것도 가능하다. 나아가서는, 스타터 구동 금지·허가(금지 해제)의 타이밍은, 이들의 조합에 의해 결정하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시의 형태 1에서, 스타터 구동 금지·허가(금지 해제)의 타이밍의 설정에 관해서는, 스타터의 구동 가능 영역을 기초로하여, 스타터 구동 시작부터 기구부가 동작하는 시간차를 고려하여 결정하고 있다.

다음에, 재시동시 제어에 관해, 플로우 차트를 이용하여, 상세히 설명한다. 도 6은, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 엔진 정지시의 엔진 재시동 제어를 도시하는 플로우 차트이다. 구체적으로는, 엔진 정지 과정에서, 재시동 요구가 발생하고 있는 경우의 동작을 나타내고 있다.

우선, 스텝 S601에서, 엔진 제어 수단(10)은, 크랭크 신호 및 캠 신호에 의거하여, 크랭크 신호가 소정의 크랭크 위치인지의 여부를 판단한다. 그리고, 엔진 제어 수단(10)은, 소정의 크랭크 위치가 아니라고 판단한 경우(스텝 S601 : NO)에는, 스텝 S601로 되돌아오고, 소정의 크랭크 위치이라고 판단한 경우(스텝 S601 : YES)에는, 다음의 스텝 S602로 진행한다.

다음에, 스텝 S602에서, 엔진 제어 수단(10)은, 소정의 크랭크 위치에서의 엔진 회전수가, 소정의 회전수를 하회하고 있는지의 여부를 판단한다. 그리고, 엔진 제어 수단(10)은, 엔진 회전수가 소정의 회전수를 하회하고 있지 않다고 판단한 경우(스텝 S602 : NO)에는, 스텝 S601로 되돌아오고, 하회하고 있다고 판단한 경우(스텝 S602 : YES)에는, 다음의 스텝 S603으로 진행한다.

다음에, 스텝 S603에서, 엔진 제어 수단(10)은, 엔진 회전수가 스타터의 구동 허가 범위 내인지의 여부를 판단한다. 그리고, 엔진 제어 수단(10)은, 엔진 회전수가 스타터의 구동 허가 범위 내라고 판단한 경우(스텝 S603 : YES)에는, 스텝 S604로 진행하여, 스타터의 전자 스위치(14)에의 통전을 시작한다.

전자 스위치(14)의 코일(14a)에의 통전에 의해, 플런저(15)가 흡인되고, 플런저(15)에 계합된 레버(19)를 통하여 피니언 기어(17)가 이동하여, 피니언 기어(17)가 링 기어(12)와 맞물리게 된다.

또한, 플런저(15)의 이동에 의해 전자 스위치(14)의 내부에 구성된 접점(14b)이 닫히고, 모터(18)에 통전되어, 피니언 기어(17)를 회전시켜, 모터(18)의 구동력을 엔진에 전달한다.

그리고, 스타터를 구동한 후, 스텝 S605로 진행하여, 엔진 제어 수단(10)은, 엔진의 완폭(完爆)을 판단한다. 여기서, 엔진 제어 수단(10)은, 완폭하였다고 판단하면(스텝 S605 : YES), 다음의 스텝 S606로 진행하여, 스타터를 정지하고 재시동시 제어를 종료한다.

한편, 앞서의 스텝 S603에서, 엔진 회전수가 구동 허가 범위 밖(스텝 S603 : NO)이라고 판단한 경우에는, 엔진 제어 수단(10)은, 스텝 S607로 진행한다. 그리고, 스텝 S607에서, 엔진 제어 수단(10)은, 엔진이 역전시의 스타터 구동 금지 영역에 들어가 있는지의 여부를 판단하고, 엔진 역전시의 스타터 구동 금지 영역이 아니라고 판단한 경우(스텝 S607 : NO)에는, 스텝 S603으로 되돌아온다. 한편, 엔진 역전시의 스타터 구동 금지 영역 내라고 판단한 경우(스텝 S607 : YES)에는, 엔진 제어 수단(10)은, 다음의 스텝 S608로 진행한다.

그리고, 스텝 S608에서, 엔진 제어 수단(10)은, 스타터 구동 허가(금지 해제) 타이밍이 되었는지의 여부를 판단한다. 여기서, 엔진 제어 수단(10)은, 구동이 허가(금지 해제)되었다고 판단한 경우(스텝 S608 : YES)에는, 스텝 S604로 진행하여, 스타터를 구동하여 엔진을 시동하고, 엔진이 완폭 하면(스텝 S605)면 스타터를 정지하고(스텝 S606) 재시동 제어를 종료한다.

한편, 앞서의 스텝 S608에서, 구동이 허가(금지 해제)되지 않았다고 판단한 경우(스텝 S608 : NO)에는, 엔진 제어 수단(10)은, 스텝 S608로 되돌아와, 스타터 구동이 허가(금지 해제)되었는지의 여부를 판단한다.

또한, 상기한 것은 스텝 S601, S602에 의해, 소정의 크랭크 위치의 회전수가, 소정의 회전수 이하로 되었는지의 여부를 판단하는 경우에 관해 설명하였지만, 소정의 회전수 이하의 영역에 있어서 소정의 크랭크 위치를 검출하는지의 여부를 판단하는 것도 가능하고, 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 실시의 형태 1에 의하면, 엔진의 소정의 크랭크 위치(예를 들면, 각 기통의 TDC 위치)에서의 회전수가, 소정의 회전수 이하인지의 여부를 판단함에 의해, 이러한 엔진 역회전 상태가 발생하기 전에, 스타터의 구동을 금지하는 제어를 행하고 있다. 따라서, 스타터에 과도한 부하가 생기는 일이 없고, 스타터의 파손을 미연에 막는 것이 가능해진다. 또한, 스타터나 엔진 링 기어의 전달 기구의 파손을 미연에 막는 것이 가능해진다.

또한, 스타터 구동 금지기간중에 엔진을 재시동하는 명령이 발표된 경우에는, 엔진의 링 기어와 피니언 기어가 맞물릴 수 있는 상태일 것(예를 들면, 스타터 구동 금지 성립으로부터 소정 시간 경과한 후일 것)을 판단함으로써, 스타터의 구동 금지를 해제하여, 엔진을 시동하는 제어를 행한다. 따라서, 엔진이 완전히 정지하기 전에 스타터를 구동하여 엔진을 시동할 수 있어서, 조기에 엔진을 시동하는 것이 가능해진다.

또한, 상기는, 엔진의 링 기어와 피니언 기어가 맞물릴 수 있는 상태인 것을, 스타터 구동 금지 성립으로부터 소정 시간 경과한 후로서 판단한 경우에 관해 설명하였지만, 엔진의 회전수가 소정의 회전수 이내가 된 경우로서 판단하는 것도 가능하다.

실시의 형태 2.

앞서의 실시의 형태 1에서는, 엔진 정지시의 엔진 재시동 제어에서, 엔진 회전수를 소정의 회전수와 비교하는 처리를 행하는 경우에 관해 설명하였다. 이에 대해, 본 실시의 형태 2에서는, 엔진 정지시의 엔진 재시동 제어에서, 엔진 회전수를 소정의 회전수와 비교하는 대신에, 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위 내에 있는지를 판단한 처리를 행하는 경우에 관해 설명한다.

도 7, 도 8은, 본 발명의 실시의 형태 2에서, 엔진 정지 과정에서의 크랭크 위치와 엔진 회전과의 관계를 도시하는 타임 차트이다. 보다 구체적으로는, 도 7은, 소정의 크랭크 위치에서의 엔진 회전수를 나타내는 포인트(B)가, 소정의 회전수 범위 내에 들어간 경우의 타임 차트를 도시하고 있다. 이에 대해, 도 8은, 소정의 크랭크 위치에서의 엔진 회전수를 나타내는 포인트(D)가, 소정의 회전수 범위 내에 들어가지 않고, 소정의 회전수 범위의 하한을 하회한 경우의 타임 차트를 도시하고 있다.

다음에, 도 7, 도 8과 같이, 소정의 회전수에 범위를 마련한 경우의 동작에 관해, 플로우 차트를 이용하여 상세히 설명한다. 도 9는, 본 발명의 실시의 형태 2에서의 엔진 정지시의 엔진 재시동 제어를 도시하는 플로우 차트이다. 구체적으로는, 엔진 정지 과정에서, 재시동 요구가 발생하고 있는 경우의 동작을 나타내고 있다. 또한, 도 9중, 스텝 S601, S603 내지 S608은, 앞서의 실시의 형태 1에서의 도 6과 같은 동작을 나타내고 있어서, 동작이 다른 스텝 S901, S902를 중심으로, 이하에 설명한다.

스텝 S901에서, 엔진 제어 수단(10)은, 소정의 크랭크 위치에서의 엔진 회전수가, 소정의 회전수 범위 내에 들어가 있는지의 여부를 판단한다. 그리고, 엔진 제어 수단(10)은, 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위 내이다(도 7에서의 포인트(B)에 상당)라고 판단한 경우(스텝 S901 : YES)에는, 스텝 S603으로 진행하고, 이후, 앞서의 도 6과 같은 동작을 행한다.

한편, 스텝 S901에서, 엔진 제어 수단(10)은, 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위 밖이라고 판단한 경우(스텝 S901 : NO)에는, 스텝 S902로 진행하여, 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위의 하한을 하회하였는지를 판단한다. 그리고, 엔진 제어 수단(10)은, 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위의 하한을 하회하고 있지 않다고 판단한 경우(스텝 S902 : NO)에는, 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위의 상한을 상회하고 있다(도 7에서의 포인트(A), 도 8에서의 포인트(C)에 상당)고 판단하고, 스텝 S601로 되돌아온다.

한편, 앞서의 스텝 S902에서, 엔진 제어 수단(10)은, 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위의 하한을 하회하였다(도 8에서의 포인트(D)에 상당)고 판단한 경우(스텝 S902 : YES)에는, 스텝 S603으로 진행하여, 스타터의 구동 가부를 판단한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 포인트(D)를 통과한 후에, 일단, 스타터 구동 허가 범위에 들어간 경우는, 이 타이밍 이후, 언제라도 재시동 요구가 있으면, 곧바로 엔진을 시동하는 동작에 들어가는 것이 가능해지다. 또한, 이 스타터의 구동 허가 판단은, 크랭크 위치로 판단하여도 좋고, 엔진의 회전수라도 좋고, 또한, 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위의 하한을 하회한 시점부터의 경과 시간이라도 마찬가지의 판단이 가능해진다.

앞서의 실시의 형태 1에서 설명한 바와 같이, 소정의 크랭크 위치에서의 엔진 회전수가 소정의 회전수 이하인지의 여부로 엔진의 역전을 판단하는 경우에는, 엔진이 역전한 것을 고려하기 위해, 금지 구간(도 5에서 스타터 구동 금지 타이밍부터 스타터 구동 허가(금지 해제) 타이밍의 구간에 상당)이 발생한다.

이에 대해, 본 실시의 형태 2와 같이, 엔진의 역전을 소정의 크랭크 위치에서의 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위 내인지의 여부로 엔진의 역전을 판단함으로써, 도 8에 도시하는 바와 같이, 소정의 크랭크 위치에서의 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위 내의 하한을 하회한 경우에는, 역전을 고려하지 않아도 좋게 되어, 보다 조기에 엔진을 시동하는 것이 가능해진다.

또한, 상기한 것은 스텝 S601, S901, S902에 의해, 소정의 크랭크 위치의 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위 내로 되었는지의 여부, 그리고 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위 내의 하한을 하회 하였는지의 여부를 판단하는 경우에 관해 설명하였다. 이에 대해, 소정의 회전수 범위의 영역에서, 소정의 크랭크 위치를 검출하였는지의 여부를 판단하고, 그리고, 소정의 회전수 범위 내에서 소정의 크랭크 위치가 검출되지 않고, 소정의 회전수 범위의 하한을 하회하여 소정의 크랭크 위치를 검출하는지의 여부를 판단하는 것도 가능하고, 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시의 형태 2의 엔진 시동 장치에서의 엔진 제어 수단(10)은, 소정의 크랭크 위치의 회전수에 의해, 스타터의 구동 가부의 판단 조건(스타터 구동 허가·금지 타이밍)을 보정하는 제 2의 보정 기능을 갖을 수 있다. 이와 같은 제 2의 보정 기능을 갖음으로써, 정밀도 좋게 스타터의 구동 가부를 판단하는 것이 가능해진다.

상술한 바와 같이, 엔진의 역전의 크기는, 소정의 크랭크 위치의 엔진 회전수가 높으면, 엔진의 회전 관성이 크기 때문에, 역전의 회전수는 커지고, 반대로, 소정의 크랭크 위치의 엔진 회전수가 낮으면, 역전의 회전수는 작아진다.

이 때문에, 이 제 2의 보정 기능은, 소정의 크랭크 위치의 회전수가 높은 경우에는, 스타터의 구동 가부의 판단 조건을 이하와 같이 보정할 수 있다. 즉, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 2의 보정 기능은, 판단 기준이 크랭크 위치인 경우에는, 엔진 회전수가 높아서 엔진의 회전 변화가 크기 때문에, 금지 타이밍은 조기에 보정하고, 허가 타이밍은 늦추도록 보정한다.

또한, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 2의 보정 기능은, 경과 시간을 판단 기준으로 하는 경우에는, 금지 타이밍은 경과 시간을 짧게 하도록 보정하고, 허가 타이밍은 금지 타이밍으로부터의 경과 시간이 짧아지도록 보정한다.

또한, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 2의 보정 기능은, 엔진 회전수를 판단 기준이라고 한 경우에는, 엔진 회전수가 높아서 엔진 회전의 변화가 크기 때문에, 금지 타이밍은 회전수가 높아지는 방향으로 보정하고, 허가 타이밍은 회전수가 낮아지는 방향으로 보정한다.

반대로, 소정의 크랭크 위치의 회전수가 낮은 경우에는, 엔진 제어 수단(10) 내의 제 2의 보정 기능은, 상기한 보정과는 반대의 보정을 하게 된다. 이와 같은 제 2의 보정 기능에 의해, 정밀도 좋게 스타터의 구동 금지 가부를 보정하는 것이 가능해진다.

또한, 상기에서는, 보정량을 증감하여 보정을 실시하고 있는데, 제 2의 보정 기능은, 이 상태로 한정되는 것이 아니다. 소정의 크랭크 위치의 회전수에 응한 보정 후의 값을 맵화하여 두고, 미리 기억하여 두는 등, 동등한 양태 전부를 포함하는 것이다.

이상과 같이, 실시의 형태 2에 의하면, 엔진의 소정의 크랭크 위치(예를 들면, 각 기통의 TDC 위치)에서의 회전수가, 소정의 회전수 범위 내인지의 여부를 판단함에 의해, 이러한 엔진 역회전 상태가 발생하기 전에, 스타터의 구동을 금지하는 제어를 행하고 있다. 따라서, 스타터에 과도한 부하가 생기는 일이 없고, 스타터의 파손을 미연에 막는 것이 가능해진다. 또한, 스타터나 엔진 링 기어의 전달 기구의 파손을 미연에 막는 것이 가능해진다.

또한, 스타터 구동 금지기간 중에 엔진을 재시동하는 명령이 발하여진 경우에는, 엔진의 링 기어와 피니언 기어가 맞물릴 수 있는 상태인 것(예를 들면, 스타터 구동 금지 성립부터 소정 시간 경과한 후일 것)을 판단함으로써, 스타터의 구동 금지를 해제하여, 엔진을 시동한 제어를 행한다. 따라서, 엔진이 완전히 정지하기 전에 스타터를 구동하여 엔진을 시동할 수 있고, 조기에 엔진을 시동하는 것이 가능해진다.

또한, 소정의 크랭크 위치에서의 엔진 회전수가, 소정의 회전수 범위 내에는 없고, 소정의 회전수 범위 내의 하한을 하회하여 버린 경우에는, 역전을 고려하지 않아도 좋게 되어, 보다 조기에 엔진을 시동하는 것이 가능해진다.

10 엔진 제어 수단(ECU)
11 캠 신호 발생 수단
13 크랭크 신호 발생 수단
21 회전체
21A 치부
21B 치부
22 픽업
23A 치부
23B 결치부(1치결부),
23C 결치부(2치결부),
24 픽업

Claims

엔진의 크랭크축의 기준 위치를 나타내는 정보를 포함하는 크랭크 신호를 출력하는 크랭크 신호 발생 수단과,
상기 크랭크 신호 발생 수단으로부터 수신한 상기 크랭크 신호에 의거하여 상기 기준 위치를 판단함으로써, 상기 크랭크축의 소정의 크랭크 위치를 특정함과 함께, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시킨 후, 엔진의 재시동 조건이 성립하면 엔진을 시동시키는 엔진 제어 수단을 구비한 엔진 시동 장치에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진으로의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 특정한 상기 소정의 크랭크 위치의 엔진 회전수에 의거하여, 다음의 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전하는지의 여부를 추정하고, 역전한다고 추정한 후는, 스타터 구동 금지 시작 타이밍부터 스타터 구동 금지 해제 타이밍까지로 규정되는 금지 범위, 및 상기 금지 범위 밖인 허가 범위를 설정하고, 엔진의 회전중에 상기 엔진의 재시동 조건이 성립한 때에는, 상기 금지 범위 내에서의 재시동을 금지하고, 상기 허가 범위에서의 재시동을 행하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 상기 소정의 크랭크 위치의 엔진 회전수가, 소정의 회전수 이하라고 판단한 경우에는, 다음의 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 엔진 회전수가 소정의 회전수 이하가 된 상태에서 소정의 크랭크 위치에 도달하였다고 판단한 경우에는, 다음의 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 상기 소정의 크랭크 위치의 엔진 회전수가, 소정의 회전수 범위 내라고 판단한 경우에는, 다음의 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 4항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 상기 소정의 크랭크 위치의 상기 엔진 회전수가, 상기 소정의 회전수 범위 내에 들어가지 않고 상기 소정의 회전수 범위의 하한을 하회한 경우에는, 엔진은 역전하지 않는, 또는 엔진이 역전하였다고 하여도 상기 허가 범위 내에서의 역전이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 상기 엔진 회전수가 소정의 회전수 범위 내가 된 상태에서 소정의 크랭크 위치에 도달하였다고 판단한 경우에는, 다음의 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 6항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 상기 소정의 회전수 범위 내에서 상기 소정의 크랭크 위치가 검출되지 않고, 상기 소정의 회전수 범위의 하한을 하회한 곳에서 소정의 크랭크 위치가 검출된 경우에는, 엔진은 역전하지 않는, 또는 엔진이 역전하였다고 하여도 상기 허가 범위 내에서의 역전이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진이 역전한다고 판단한 때의 상기 소정의 크랭크 위치에서의 엔진 회전수에 의거하여, 역전시의 회전수의 크기를 추정하고, 추정한 상기 역전시의 회전수의 크기에 응하여 상기 허가 범위 및 상기 금지 범위를 보정하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소정의 크랭크 위치는, TDC 부근의 위치인 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 상기 소정의 회전수를, 차량 및 엔진의 상태로 보정하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진의 회전수를, 특정한 상기 크랭크축의 위치의 주기에 의거하여 산정하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진의 회전수를, 특정한 상기 크랭크축의 위치의 주기의 변화율에 의거하여 산정하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진의 회전수를, 특정한 상기 크랭크축의 위치의 주기에 의거하여 산정하는 경우와, 특정한 상기 크랭크축의 위치의 주기의 변화율에 의거하여 산정하는 경우를, 상기 크랭크축의 위치에 응하여 전환하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 2항 내지 제 4항, 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 상기 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전한다고 판단한 후에, 소정의 타이밍에서, 재시동의 가부를 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 14항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진의 크랭크 위치가 소정 위치가 된 타이밍을 상기 소정의 타이밍으로 하여, 상기 재시동의 가부를 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 14항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진이 역전한다고 판단한 시점부터 소정의 경과 시간 후의 타이밍을 상기 소정의 타이밍으로 하여, 상기 재시동의 가부를 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 14항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진의 회전수가 미리 결정된 값 이하에 도달한 타이밍을 상기 소정의 타이밍으로 하여, 상기 재시동의 가부를 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 14항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진의 크랭크 위치가 소정 위치가 된 타이밍, 엔진이 역전한다고 판단한 시점부터 소정의 경과 시간후의 타이밍, 및 엔진의 회전수가 미리 결정된 값 이하에 도달한 타이밍의 조합으로 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 5항 또는 제 7항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 상기 엔진이 역전하지 않는, 또는 엔진이 역전하였다고 하여도 상기 허용 범위 내에서의 역전이라고 판단한 후에, 소정의 타이밍에서, 재시동의 가부를 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 19항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진의 크랭크 위치가 소정 위치가 된 타이밍을 상기 소정의 타이밍으로 하여, 상기 재시동의 가부를 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 19항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 상기 엔진이 역전하지 않는, 또는 엔진이 역전하였다고 하여도 상기 허용 범위 내에서의 역전이라고 판단한 시점에서 소정의 경과 시간 후의 타이밍을 상기 소정의 타이밍으로 하여, 상기 재시동의 가부를 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 19항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진의 회전수가 미리 정하여진 값 이하에 도달한 타이밍을 상기 소정의 타이밍으로 하여, 상기 재시동의 가부를 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 14항에 있어서,
상기 엔진 제어 수단은, 엔진이 역전한다고 판단한 때, 또는 상기 엔진이 역전하지 않는, 또는 엔진이 역전하였다고 하여도 상기 허용 범위 내에서의 역전이라고 판정한 때의, 상기 소정의 크랭크 위치에서의 엔진 회전수에 의해, 역전시의 회전수의 크기를 추정하고, 추정한 상기 역전시의 회전수의 크기에 응하여 상기 소정의 타이밍을 보정하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스타터는, 시동시에 피니언을 이동시켜서 엔진 링 기어에 맞물려서 스타터의 회전력을 엔진에 전달함으로써 엔진을 시동하고, 시동시 이외는 피니언과 엔진 링 기어와의 맞물림은 벗겨져 타입의 스타터인 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
엔진의 크랭크축의 기준 위치를 나타내는 정보를 포함하는 크랭크 신호를 출력하는 크랭크 신호 발생 수단과,
상기 크랭크 신호 발생 수단으로부터 수신한 상기 크랭크 신호에 의거하여 상기 기준 위치를 판단함으로써, 상기 크랭크축의 소정의 크랭크 위치를 특정함과 함께, 엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시킨 후, 엔진의 재시동 조건이 성립하면 엔진을 시동시키는 엔진 제어 수단을 구비한 엔진 시동 장치에 적용되는 엔진 시동 방법에 있어서,
상기 엔진 제어 수단에서,
엔진으로의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 특정한 상기 소정의 크랭크 위치의 엔진 회전수에 의거하여, 다음의 소정의 크랭크 위치에 도달하기 전에 엔진이 역전하는지의 여부를 추정하는 스텝과,
상기 추정하는 스텝에 의해 역전한다고 추정된 후는, 스타터 구동 금지 시작 타이밍부터 스타터 구동 금지 해제 타이밍까지로 규정되는 금지 범위, 및 상기 금지 범위 밖인 허가 범위를 설정하는 스텝과,
엔진에의 정지 조건이 성립하여 엔진을 정지시키는 과정에서, 엔진의 회전중에 상기 엔진의 재시동 조건이 성립한 때에는, 상기 금지 범위 내에서의 재시동을 금지하고, 상기 허가 범위에서의 재시동을 행하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 방법.