WO2012059991A1 - 車載内燃機関制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
機関停止に際して機関回転速度は変動を伴って徐々に低下することから、係合部の回転速度を単調に低下させた場合には、爪片の回転速度と係合部の回転速度との乖離度合が増減することとなり、機関停止に際して機関出力軸が完全に停止するまでの時間帯全体にわたって乖離度合を的確に小さくする上では尚、改善の余地を残すものとなる。この点、上記構成によるように、制御部を通じて係合部を回転駆動させ、係合部の回転速度を爪片の回転速度に同期させるようにすれば、機関回転速度の変動によらず、爪片の回転速度と係合部の回転速度との乖離度合を的確に小さくすることができるようになる。
機関停止に際して爪片の回転速度と係合部の回転速度との乖離度合を小さくする制御を行なう場合、係合部の回転速度が爪片の回転速度よりも大きくなると、次のような不都合が生じるおそれがある。すなわち、係合部の回転速度が爪片の回転速度よりも大きくなると、爪片が係合部に係合することとなる。そのため、こうした係合に伴う異音の発生が問題となる。またこの場合、係合部のトルクにより機関出力軸が回転駆動されることとなる。そのため、次回の機関始動制御のために回転停止したときの機関出力軸の回転位置、すなわち機関出力軸の停止時位相を緻密に制御する構成にあっては、停止時位相を的確に制御することが困難となり、次回の機関始動を早期に完了させることができないおそれがある。
この場合、係合部の回転速度の目標変化態様が予め設定されるため、係合部の回転速度制御を簡易なものとすることができるようになる。
機関にかかる負荷が大きいほど、機関回転速度は早期に低下することとなる。上記構成によるように、係合部の回転速度の目標変化態様を、内燃機関によって駆動される補機が内燃機関に与える負荷の状態に基づいて設定するようにすれば、上記目標変化態様を、爪片の回転速度の実際の低下態様に即したものに設定することができるようになる。従って、機関停止に際して、爪片の回転速度と係合部の回転速度との乖離度合を小さくする制御を簡易且つ的確に行なうことができるようになる。
以下、図1~図5を参照して、本発明に係る車載内燃機関制御装置を、車載内燃機関を統括的に制御する電子制御装置に具体化した第1実施形態について説明する。
ちなみに、クランクシャフト2の大径部2cには軸線方向に沿って延びるボルト孔2dが周方向において複数形成されるとともに、アウターレース部材12及びフライホイール20にはこれら複数のボルト孔2dに対応して軸線方向に沿って延びる貫通孔12a,20aがそれぞれ形成されている。そして、これらボルト孔2d及び貫通孔12a,20aにボルト22を挿通することにより、クランクシャフト2、アウターレース部材12、及びフライホイール20が一体に連結されている。
図2及び図3に示すように、ワンウェイクラッチ30はクランクシャフト2と連動して回転する爪片32と始動用モータ40の出力軸42と連動して回転するとともに爪片32が係合する係合部18aとを有している。
係合部18aは、時計方向前方に向けてその外径が第1所定値から第2所定値まで徐々に大きくされ、第2所定値となると再び第1所定値となるように形成されている。従って、外径が第2所定値から第1所定値となる境界には、爪片32が係合可能な段差が形成される。
具体的には、IGスイッチ52のON操作がなされると、機関始動指令が出されたとして、機関始動制御を行なう。また、IGスイッチ52のOFF操作がなされると、機関停止指令が出されたとして、機関停止制御を行なう。
(a)車速SPDが所定速度以下である。
(b)ブレーキペダルが踏み込まれている。
(c)アクセル操作量ACCPが「0」である。
また、機関の自動停止中に、所定の再始動条件が成立すると、IGスイッチ52のON操作がなされていなくとも機関始動指令が出されたとして、機関始動制御を行なう。ここで、所定の再始動条件としては、上記(b)及び(c)の条件のいずれか一つが不成立となった場合に成立するといった態様を採用することができる。
一方、機関始動指令が出されると、始動用モータ40を駆動してクランキングを行なう。
ここで、本実施形態では、次回の機関始動を早期に完了させるために、回転停止したときのクランクシャフト2の回転位置、すなわちクランクシャフト2の停止時位相を緻密に制御するようにしている。具体的には、機関停止に際して、クランクシャフト2に対して作用する補機負荷の大きさを制御することにより、クランクシャフト2の停止時位相が所望の位相となるようにしている。
次に、図6を参照して、係合部回転速度制御処理の実行態様について説明する。
図6に示すように、機関運転中のタイミングt1において機関停止指令が出されて燃料噴射及び点火が停止されると、機関回転速度NEは変動を伴って徐々に低下する。そのため、電子制御装置50は、機関停止指令が出された直後に始動用モータ40を駆動して係合部回転速度NKを上昇させるとともに、機関回転速度NEの低下に応じて係合部回転速度NKが低下するように係合部回転速度NKを制御するようにしている。
以上説明した本実施形態に係る車載内燃機関制御装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
[第2実施形態]
以下、図7~図9を参照して、本発明に係る車載内燃機関制御装置の第2実施形態について説明する。
このことから、本実施形態では、機関停止指令が出されたときの補機負荷が大きいときほど係合部回転速度NKが早期に低下するように目標変化態様を設定している。尚、補機負荷と目標変化態様との関係は、実験やシミュレーションを通じて予め設定されている
図9に、機関停止時における機関回転速度NE及び係合部回転速度NKの時間推移の一例を併せ示す。
(3)電子制御装置50は、機関停止に際して、始動用モータ40を駆動して、機関回転速度NEを係合部回転速度NKが上回らないように係合部回転速度NKを制御するようにしている。これにより、係合部回転速度NKが機関回転速度NEを上回ることに起因して爪片32が係合部18aに係合することを抑制することができ、そうした係合に伴う異音の発生についてもこれを的確に抑制することができるようになる。また、係合部18aのトルクにより爪片32、すなわちクランクシャフト2が回転駆動されることを抑制することができ、クランクシャフト2の停止時位相の制御に支障を来すことを好適に抑制することができるようになる。
Claims (14)
- 機関始動用のモータの出力軸と機関出力軸との間にラチェット式のワンウェイクラッチを備え、前記ワンウェイクラッチが機関出力軸と連動して回転する爪片と前記モータの出力軸と連動して回転するとともに前記爪片が係合する係合部とを有する車載内燃機関の制御装置であって、
機関停止に際して、前記爪片の回転速度と前記係合部の回転速度との乖離度合を小さくする制御を行なう制御部を備える
制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記制御部は前記係合部を回転駆動し、前記爪片の回転速度の低下に応じて前記係合部の回転速度が低下するように前記係合部の回転速度を制御する
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の制御装置において、
前記制御部は前記係合部を回転駆動し、前記爪片の回転速度に同期するように前記係合部の回転速度を制御する
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記制御部は前記係合部を回転駆動し、前記爪片の回転速度を前記係合部の回転速度が上回らないように前記係合部の回転速度を制御する
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記制御部は前記係合部を回転駆動し、前記爪片の回転速度と前記係合部の回転速度との乖離度合に基づくフィードバック制御により前記係合部の回転速度を制御する
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記制御部は前記係合部を回転駆動し、フィードフォワード制御により前記係合部の回転速度を制御する
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項6に記載の制御装置において、
前記制御部は、機関出力軸の惰性運動に関連するパラメータに基づき前記係合部の回転速度の目標変化態様を予め設定するとともに、同目標変化態様に基づいて前記係合部の回転速度を制御する
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項7に記載の制御装置において、
前記目標変化態様は、内燃機関によって駆動される補機が内燃機関に与える負荷の状態に基づいて設定される
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記係合部の回転速度は前記モータの出力軸の回転速度に基づいて算出される
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1~請求項9のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記爪片の回転速度は機関回転速度である
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1~請求項10のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記係合部はバッテリからの電力により回転駆動され、
前記制御部は、前記バッテリの充電状態に基づいて前記係合部の回転駆動態様を設定する
ことを特徴とする制御装置。 - 機関始動用のモータの出力軸と機関出力軸との間にラチェット式のワンウェイクラッチを備え、前記ワンウェイクラッチが機関出力軸と連動して回転する爪片と前記モータの出力軸と連動して回転するとともに前記爪片が係合する係合部とを有する車載内燃機関の制御装置であって、
機関回転速度が、始動判定回転速度以上であり且つアイドル回転速度よりも小さい所定回転速度を下回ったときに前記係合部を回転駆動する制御部を備える
制御装置。 - 機関始動用のモータの出力軸と機関出力軸との間にラチェット式のワンウェイクラッチを備え、前記ワンウェイクラッチが機関出力軸と連動して回転する爪片と前記モータの出力軸と連動して回転するとともに前記爪片が係合する係合部とを有する車載内燃機関の制御装置であって、
機関停止に際して前記モータを駆動する制御部を備える
ことを特徴とする制御装置。 - 機関始動用のモータの出力軸と機関出力軸との間にラチェット式のワンウェイクラッチを備え、前記ワンウェイクラッチが機関出力軸と連動して回転する爪片と前記モータの出力軸と連動して回転するとともに前記爪片が係合する係合部とを有する車載内燃機関の制御装置であって、
機関回転速度が、アイドル回転速度よりも小さい所定回転速度を下回ったときに前記モータを駆動する制御部を備える
制御装置。
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