JP2009030551A - Start control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の始動制御装置に関し、特に、始動用電動機により電機子に発生させた駆動力を一方向クラッチを介して内燃機関のクランク軸に伝達するとともに、電機子の逆回転を防止する機能を備えた常時噛合式の始動装置を制御する内燃機関の始動制御装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine start control device, and in particular, transmits a driving force generated in an armature by a starter motor to a crankshaft of the internal combustion engine via a one-way clutch and prevents reverse rotation of the armature. The present invention relates to a start control device for an internal combustion engine that controls a constantly meshing start device having a function of
一般的に、常時噛合式の始動装置としては、内燃機関側のリングギヤと始動装置側のピニオンギヤとが直接または中間ギヤ等を介して常時噛み合っているものが知られている。 In general, as an always-meshing type starting device, one in which a ring gear on the internal combustion engine side and a pinion gear on the starting device side are always meshed directly or via an intermediate gear or the like is known.
このような始動装置には、内燃機関のクランク軸とリングギヤとの間に一方向クラッチが設けられている。この一方向クラッチは、内燃機関を始動させる場合、係合状態となって始動用電動機により発生した駆動力をクランク軸に伝達し、内燃機関が完爆して自立回転ができるようになった場合には、非係合状態となって内燃機関の駆動力を始動装置側へ伝達しないようになっている。 Such a starter is provided with a one-way clutch between the crankshaft of the internal combustion engine and the ring gear. When the internal combustion engine is started, this one-way clutch is engaged and transmits the driving force generated by the starter motor to the crankshaft, so that the internal combustion engine completes explosion and can rotate independently. In this state, the driving force of the internal combustion engine is not transmitted to the starter side because of the disengaged state.
具体的には、一方向クラッチは、リングギヤに固定された内輪と、クランク軸に固定された外輪と、内外輪の間に設けられた伝達要素とによって構成されており、内輪から外輪へ正回転が入力される場合、伝達要素が内外輪と噛み合って回転が伝達可能となり、外輪から内輪へ正回転が入力される場合には、内輪または外輪の何れか一方に対して伝達要素の噛み合いが外れて回転伝達が不能となることにより、一方向のみの回転が伝達されるようになっている。 Specifically, the one-way clutch is composed of an inner ring fixed to the ring gear, an outer ring fixed to the crankshaft, and a transmission element provided between the inner and outer rings, and is normally rotated from the inner ring to the outer ring. Is input, the transmission element meshes with the inner and outer rings, and rotation can be transmitted.When normal rotation is input from the outer ring to the inner ring, the transmission element is disengaged from either the inner ring or the outer ring. Thus, the rotation transmission is disabled, so that rotation in only one direction is transmitted.
上述した始動装置においては、内燃機関の停止直後には、圧縮行程にあるピストンが上死点付近で昇圧された気筒内の圧力、すなわち圧縮反力で押し戻され、上死点を超えることができないため、クランク軸が逆回転することとなる。この場合、伝達要素が内外輪に噛み合うことにより一方向クラッチが係合状態となるため、始動装置側に逆回転が伝達されてしまうことになる。これにより、リングギヤとピニオンギヤとのギヤ比に応じた回転数で始動装置の電機子が逆回転することになるため、大きな遠心力が電機子にかかることになるという問題があった。 In the above-described starting device, immediately after the internal combustion engine is stopped, the piston in the compression stroke is pushed back by the pressure in the cylinder increased in pressure near the top dead center, that is, the compression reaction force, and cannot exceed the top dead center. Therefore, the crankshaft rotates in the reverse direction. In this case, since the one-way clutch is engaged when the transmission element meshes with the inner and outer rings, reverse rotation is transmitted to the starter side. As a result, the armature of the starting device rotates in reverse at a rotational speed corresponding to the gear ratio between the ring gear and the pinion gear, and there is a problem that a large centrifugal force is applied to the armature.
このような問題を解決する始動装置としては、電機子が内燃機関の駆動時とは逆方向に回転することを防止する逆転防止用クラッチを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載された始動装置においては、上述のように、クランク軸が逆回転する場合には、一方向クラッチが係合状態となるため、その逆回転が始動装置側に伝達されることになるが、逆転防止用クラッチにより、電機子が逆回転することができないため、逆回転によるトルクが一方向クラッチにかかることになる。
However, in the starter described in
このとき、始動装置を駆動させると、始動用電動機の駆動トルクが、ピニオンギヤ、リングギヤを介して一方向クラッチに入力されることになる。すなわち、内燃機関の停止直後に、始動装置を始動させようとした場合には、一方向クラッチに、逆回転によるトルクと始動装置の駆動トルクとが作用することになる。 At this time, when the starting device is driven, the driving torque of the starting motor is input to the one-way clutch via the pinion gear and the ring gear. That is, when an attempt is made to start the starter immediately after the internal combustion engine is stopped, torque due to reverse rotation and drive torque of the starter act on the one-way clutch.
したがって、特許文献1に記載された内燃機関の始動装置においては、一方向クラッチが逆回転によるトルクと始動装置の駆動トルクに耐えることができるようにするため、伝達要素の個数を増やす等により一方向クラッチを大型化する必要があるという問題があった。
Therefore, in the starting device for an internal combustion engine described in
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、一方向クラッチを大型化させることなく、始動装置の電機子が逆方向に回転することを防止できる内燃機関の始動制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and can start an internal combustion engine that can prevent the armature of the starting device from rotating in the reverse direction without increasing the size of the one-way clutch. An object is to provide a control device.
本発明に係る内燃機関の始動制御装置は、上記目的を達成するため、(1)始動用電動機により電機子に発生させた駆動力を一方向クラッチを介して内燃機関のクランク軸に伝達するとともに、前記電機子の逆回転を防止する機能を備えた常時噛合式の始動装置を制御する内燃機関の始動制御装置であって、前記内燃機関の停止後における気筒内の圧力を推定する推定手段と、前記推定手段により推定された気筒内の圧力が予め定められた値より大きいか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記気筒内の圧力が予め定められた値より大きいと判定された場合、前記始動装置による内燃機関の始動を禁止する禁止手段と、を備えた構成を有している。 In order to achieve the above object, a start control device for an internal combustion engine according to the present invention transmits (1) a driving force generated in an armature by a starter motor to a crankshaft of the internal combustion engine via a one-way clutch. An internal combustion engine start control device for controlling a constantly meshing start device having a function of preventing reverse rotation of the armature, and estimating means for estimating a pressure in a cylinder after the internal combustion engine is stopped; Determining means for determining whether or not the pressure in the cylinder estimated by the estimating means is greater than a predetermined value; and determining by the determination means that the pressure in the cylinder is greater than a predetermined value. In this case, there is provided a configuration including prohibiting means for prohibiting starting of the internal combustion engine by the starting device.
この構成により、内燃機関の停止後における気筒内の圧力が大きい場合に、始動装置による内燃機関の始動を禁止するため、気筒内の圧力に比例して大きくなる圧縮反力によるトルクと始動装置の駆動トルクとが重複して過大なトルクが一方向クラッチに作用することを防止できる。したがって、一方向クラッチを大型化させることなく、始動装置の電機子が逆方向に回転することを防止できる。 With this configuration, when the pressure in the cylinder after the stop of the internal combustion engine is large, the starter does not start the internal combustion engine, so that the torque due to the compression reaction force that increases in proportion to the pressure in the cylinder and the starter It is possible to prevent excessive torque from acting on the one-way clutch due to overlap with the drive torque. Therefore, it is possible to prevent the armature of the starter from rotating in the reverse direction without increasing the size of the one-way clutch.
また、本発明に係る内燃機関の始動制御装置は、上記(1)に記載の内燃機関の始動制御装置において、(2)前記推定手段が、前記内燃機関の停止直後における気筒内の圧力および前記内燃機関が停止してからの経過時間に基づいて、前記内燃機関の停止後における気筒内の圧力を推定する構成を有している。 An internal combustion engine start control apparatus according to the present invention is the internal combustion engine start control apparatus according to the above (1), wherein (2) the estimating means includes the pressure in the cylinder immediately after the internal combustion engine is stopped and the Based on the elapsed time since the internal combustion engine stopped, the pressure in the cylinder after the internal combustion engine stopped is estimated.
この構成により、内燃機関の停止後における気筒内の圧力を簡易な方法で推定することができる。 With this configuration, the pressure in the cylinder after the internal combustion engine is stopped can be estimated by a simple method.
また、本発明に係る内燃機関の始動制御装置は、上記(2)に記載の内燃機関の始動制御装置において、(3)前記推定手段が、前記気筒内に吸入される空気の温度、前記気筒内に空気を吸入するための吸気通路内の負圧および前記気筒内と前記吸気通路との間を開閉する吸入バルブの作用角に基づいて、前記気筒内に充填された空気量を推定し、推定した空気量および前記吸気バルブが閉じられたときと前記内燃機関の停止直後とにおける前記気筒内に充填された空気の体積比に基づいて、前記内燃機関の停止直後における気筒内の圧力を推定する構成を有している。 In addition, the internal combustion engine start control device according to the present invention is the internal combustion engine start control device according to (2), wherein (3) the estimating means is configured such that the temperature of air sucked into the cylinder, the cylinder Estimating the amount of air charged in the cylinder based on the negative pressure in the intake passage for sucking air into and the working angle of the intake valve that opens and closes between the cylinder and the intake passage, Based on the estimated amount of air and the volume ratio of air charged in the cylinder when the intake valve is closed and immediately after the internal combustion engine is stopped, the pressure in the cylinder immediately after the internal combustion engine is stopped is estimated. It has the composition to do.
この構成により、気筒内の圧力を検出するセンサを設けることなく、内燃機関の停止後における気筒内圧力を推定することができる。 With this configuration, the cylinder pressure after the internal combustion engine is stopped can be estimated without providing a sensor for detecting the pressure in the cylinder.
本発明によれば、一方向クラッチを大型化させることなく、始動装置の電機子が逆方向に回転することを防止できる内燃機関の始動制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a start control device for an internal combustion engine that can prevent the armature of the start device from rotating in the reverse direction without increasing the size of the one-way clutch.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係るエンジンおよびその制御装置を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention.
まず、構成について説明する。 First, the configuration will be described.
図1に示すように、本実施の形態に係る内燃機関の始動制御装置は、例えば、自動車等に搭載される4気筒のエンジン1によって構成される内燃機関を制御するようになっている。4気筒の一部を構成するエンジン1の気筒1aには、ピストン2で仕切られた燃焼室3が形成され、この燃焼室3に吸気通路4を通じて空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁5から燃料が供給される。吸入された空気と供給された燃料からなる混合気に対して点火プラグ6により点火が行われると、混合気が燃焼してピストン2が往復運動し、エンジン1のクランクシャフト7が回転する。また、燃焼後の混合気は排気として燃焼室3から排気通路8に送り出される。
As shown in FIG. 1, the start control device for an internal combustion engine according to the present embodiment controls an internal combustion engine constituted by, for example, a 4-
また、エンジン1には、燃焼室3と吸気通路4との間を開閉する吸気バルブ9および燃焼室3と排気通路8との間を開閉する排気バルブ10が設けられている。
The
また、エンジン1には、このエンジン1を始動させるためのスタータ11が設けられている。スタータ11は、エンジン1を始動させる際に、後述するスタータモータ34により発生した駆動力を、ピニオンギヤ12およびリングギヤ13を介してクランクシャフト7に伝達するようになっている。なお、ピニオンギヤ12とリングギヤ13とは、常時噛み合うようになっている。すなわち、スタータ11は、クランクシャフト7までの伝達経路における各ギヤが常時噛み合っているため、本発明の常時噛合式の始動装置を構成する。
Further, the
ここで、スタータ11について詳細に説明する。
Here, the
図2は、本発明の実施の形態に係るスタータの駆動力伝達機構を示す部分断面図である。また、図3は、本発明の実施の形態に係るスタータの要部を示す部分断面図である。 FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the drive force transmission mechanism of the starter according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the main part of the starter according to the embodiment of the present invention.
図2に示すように、スタータ11の出力軸26にはピニオンギヤ12が取り付けられている。ピニオンギヤ12は、リングギヤ13の周縁部に形成されたリング状のギヤ部13aに常時噛み合わされており、スタータ11からの駆動力を受けることによりリングギヤ13を回転させるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
リングギヤ13は、クランクシャフト7の後端の外周部分に設けられ、ワンウェイクラッチ27のインナーレース28aおよびベアリング30を介してクランクシャフト7に取り付けられている。ワンウェイクラッチ27は、インナーレース28a、伝達要素29、アウターレース28bによって構成されており、リングギヤ13を回転させるスタータ11からの駆動力をクランクシャフト7側に伝達するようになっている。なお、ワンウェイクラッチ27は、例えば、スプラグ式、ローラ式等のワンウェイクラッチで構成されている。
The
ワンウェイクラッチ27のアウターレース28bには、アウターレース支持プレート31が取り付けられており、このアウターレース支持プレート31は、クランクシャフト7の後端に取り付けられている。
An outer
フライホイール32は、円盤状に形成されており、アウターレース支持プレート31とともにクランクシャフト7の後端でボルトによって締結固定され、クランクシャフト7とともに回転するようになっている。これにより、フライホイール32は、エンジン1の各行程の回転速度差を吸収し、エンジン1の安定した回転動作を確保するようになっている。
The
すなわち、ワンウェイクラッチ27、ベアリング30、アウターレース支持プレート31、リングギヤ13、ピニオンギヤ12によって、スタータ11の駆動力をクランクシャフト7に伝達する駆動力伝達機構が構成されている。また、ピニオンギヤ12の歯数とリングギヤ13の歯数とによって、この駆動力伝達機構の減速比が決定される。
That is, the one-
エンジン1を始動する際に、スタータ11の駆動力によりピニオンギヤ12を介してリングギヤ13を回転させると、ワンウェイクラッチ27が係合状態になって、スタータ11の駆動力がアウターレース支持プレート31に伝達される。これにより、クランクシャフト7は、スタータ11の駆動力によって回転される、すなわちクランキングが行われることになる。
When the
そして、エンジン1が完爆する、すなわちスタータ11の力を借りることなくエンジン1が自立回転するようになると、クランクシャフト7に連動するアウターレース支持プレート31の回転速度がリングギヤ13の回転速度よりも速くなり、ワンウェイクラッチ27が非係合状態になる。これにより、ワンウェイクラッチ27は空転することになり、クランクシャフト7の駆動力がスタータ11側へ伝達されないことになる。
When the
図3に示すように、スタータ11は、通電を受けて電機子33に回転力を発生するスタータモータ34と、このスタータモータ34の通電回路に設けられる図示しないメイン接点を開閉する電磁リレー35と、電機子33の回転を減速して出力軸26に伝達する減速装置36と、出力軸26に支持されるピニオンギヤ12と、電機子33がエンジン1の駆動時とは逆方向に回転することを防止する逆転防止用クラッチ37等によって構成されている。
As shown in FIG. 3, the
スタータモータ34は、磁気回路を形成するヨーク38の内周に複数の永久磁石39を周方向等間隔に配置して構成される界磁と、この界磁の内周に回転自在に配置される電機子33と、この電機子33に設けられる整流子40に摺接するブラシ41等によって構成されている。スタータモータ34は、電磁リレー35によってメイン接点が閉制御されると、図示しない車載バッテリから電力の供給を受けて、電機子33に回転力が発生する。なお、界磁は、永久磁石39に替えて、界磁コイルを使用することもできる。
The
電磁リレー35は、図示しないスタータリレーを介してバッテリから通電される図示しないソレノイドを内蔵し、このソレノイドへの通電によって発生する電磁力を利用してメイン接点を開閉する。
The
出力軸26は、電機子軸42と同軸線上に配置されて、一端側が軸受43を介してフロントハウジング44に回転自在に支持され、他端側が減速装置36を介して電機子軸42に連結されている。
The
ピニオンギヤ12は、出力軸26の外周にスプライン結合されて、出力軸26と一体に回転可能に設けられている。
The
逆転防止用クラッチ37は、クラッチインナ45、クラッチアウタ46、クラッチローラ47等によって構成されている。エンジン1の駆動時には、クラッチローラ47が空転してクラッチインナ45の回転が許容される方向に構成されている。つまり、エンジン1の駆動時には、クラッチインナ45の回転が許容されることで、電機子33の回転が減速装置36を介して出力軸26に伝達される。
The reverse
一方、エンジン1の駆動時と逆方向の回転力が電機子33に伝達されると、クラッチローラ47がクラッチインナ45とクラッチアウタ46との間にロックされて、クラッチインナ45の回転が規制されることになる。このようにして、逆転防止用クラッチ37は、電機子33がエンジン1の駆動時と逆方向に回転することを防止するようになっている。
On the other hand, when the rotational force in the direction opposite to that during driving of the
図1に示すように、エンジンECU14は、CPU15を中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、CPU15の他に、処理プログラムなどを記憶するROM16や一時的にデータを記憶するRAM17、A/D変換器等を含む入力インターフェース回路18および出力インターフェース回路19を有しており、燃料噴射弁5、点火プラグ6、吸気バルブ9、排気バルブ10およびスタータ11等を制御するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
エンジンECU14には、吸気温センサ20、負圧センサ21、バルブ作用角センサ22およびクランク角センサ23が接続されている。
The
吸気温センサ20は、吸気通路4内に設けられており、吸気通路4内の吸入空気の温度(以下、「吸入空気温度」という。)Tを検出し、検出した温度Tに応じた信号をエンジンECU14に出力するようになっている。
The intake
負圧センサ21は、吸気通路4内に設けられており、吸気通路4内の負圧Pnを検出し、検出した負圧Pnに応じた信号をエンジンECU14に出力するようになっている。
The
バルブ作用角センサ22は、吸気バルブ9の図示しないカムシャフトの近傍に設けられており、吸気バルブ9の作用角(以下、「バルブ作用角」という。)VLを検出し、検出したバルブ作用角VLに応じた信号をエンジンECU14に出力するようになっている。
The valve
クランク角センサ23は、クランクシャフト7の近傍に設けられており、クランクシャフト7の実クランク角CRおよびエンジン1の回転数(以下、「エンジン回転数」という。)NEを検出し、検出した実クランク角CRおよびエンジン回転数NEに応じた信号をエンジンECU14に出力するようになっている。
The
ROM16には、吸気温センサ20によって検出された吸入空気温度T、負圧センサ21によって検出された負圧Pnおよびバルブ作用角センサ22によって検出されたバルブ作用角VLと気筒1a内に充填された空気量とが対応付けられた空気量特性マップが記憶されている。なお、吸入空気温度T、負圧Pnおよびバルブ作用角VLと空気量との関係は、例えば、予め実験等を行って得られたものである。なお、負圧Pnが大きい場合、気筒1a内に充填される空気量は少なくなる。また、圧縮行程において吸気バルブ9が閉じるタイミングが遅くなると、吸入された空気の一部が、吸気バルブ9から吸気通路4に戻るため、気筒1a内に充填される空気量は少なくなる。また、吸入空気温度Tが高いと空気密度が低くなるため、気筒1a内に充填される空気量は少なくなる。これらの特性が空気量特性マップに反映されている。
The
また、ROM16には、エンジン1の停止直後における気筒内圧力P0およびエンジン1が停止してからの経過時間を表すタイマのカウンタ値tとエンジン1の停止後における気筒内圧力Ptとが対応付けられた圧力特性マップが記憶されている。なお、気筒内圧力P0およびタイマのカウンタ値tと気筒内圧力Ptとの関係は、例えば、予め実験等を行って得られたものである。
Further, the
RAM17には、スタータ11の始動を禁止するか否かを示す始動禁止フラグのオンまたはオフを表す情報が記憶されている。また、RAM17には、エンジン1が作動しているか否かを示すエンジン状態フラグのオンまたはオフを表す情報およびエンジン状態フラグの履歴を表すエンジン状態履歴情報が記憶されている。さらに、RAM17には、始動禁止フラグのオンまたはオフを決定するための予め定められた値Pxが記憶されている。
The
以下、本発明の実施の形態に係るCPU15の特徴的な構成について説明する。
Hereinafter, a characteristic configuration of the
CPU15は、エンジン1の停止後における気筒内圧力Ptを推定するようになっている。具体的には、CPU15は、ROM16に記憶されている空気量特性マップを参照して、吸気温センサ20によって検出された吸入空気温度T、負圧センサ21によって検出された負圧Pnおよびバルブ作用角センサ22によって検出されたバルブ作用角VLに基づいて、気筒1a内に充填された空気量を推定する。CPU15は、吸気バルブ9を閉じるための信号を出力したときとエンジン1の停止直後とにおいてクランク角センサ23によって検出された実クランク角CRに基づいて、吸気バルブ9を閉じるための信号を出力したときとエンジン1の停止直後とにおける気筒1a内に充填された空気の体積比を算出する。CPU15は、推定した空気量および算出した体積比に基づいて、エンジン1の停止直後における気筒内圧力P0を推定する。CPU15は、ROM16に記憶されている圧力特性マップを参照して、推定した気筒内圧力P0およびタイマのカウンタ値tに基づいて、エンジン1の停止後における気筒内圧力Ptを推定するようになっている。すなわち、CPU15は、本発明の推定手段を構成する。
The
また、CPU15は、推定した気筒内圧力Ptが予め定められた値Pxより大きいか否かを判定するようになっている。すなわち、CPU15は、本発明の判定手段を構成する。
Further, the
また、CPU15は、気筒内圧力Ptが予め定められた値Pxより大きいと判定した場合、スタータ11によるエンジン1の始動を禁止するようになっている。すなわち、CPU15は、本発明の禁止手段を構成する。
Further, when the
次に、動作について説明する。 Next, the operation will be described.
図4は、本発明の実施の形態に係るCPUの動作を示すフロー図である。以下に説明する処理は、予めROM16に記憶されているプログラムによって実現される。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the CPU according to the embodiment of the present invention. The process described below is realized by a program stored in advance in the
図4に示すように、まず、CPU15は、エンジン1が停止したか否かを判定する(ステップS1)。例えば、CPU15は、クランク角センサ23によって検出されたエンジン回転数NEが0以下であるか否かを判定する。CPU15は、エンジン回転数NEが0以下である場合、エンジン1が停止したと判定し、エンジン回転数NEが0以下でない場合には、エンジン1が停止していないと判定する。ここで、CPU15は、エンジン1が停止していないと判定した場合(ステップS1でNOの場合)、エンジン状態フラグをオンにし、ステップS8に移行する。
As shown in FIG. 4, first, the
一方、CPU15は、エンジン1が停止したと判定した場合(ステップS1でYESの場合)には、エンジン状態フラグをオフにし、エンジン1が回転中から停止となったか否かを判定する(ステップS2)。例えば、CPU15は、エンジン状態履歴情報を参照し、前回のエンジン状態フラグがオンであり、かつ、今回のエンジン状態フラグがオフであるか否かを判定する。そして、CPU15は、前回のエンジン状態フラグがオンであり、かつ、今回のエンジン状態フラグがオフであると判定した場合、エンジン1が回転中から停止となったと判定し、それ以外の場合には、エンジン1が回転中から停止となっていないと判定する。
On the other hand, if the
ここで、CPU15は、エンジン1が回転中から停止となっていないと判定した場合(ステップS2でNOの場合)、ステップS4に移行する。
Here, if the
一方、CPU15は、エンジン1が回転中から停止となったと判定した場合(ステップS2でYESの場合)には、タイマをスタートさせ、エンジン1の停止直後における気筒内圧力P0を推定する(ステップS3)。
On the other hand, if the
例えば、CPU15は、ROM16に記憶されている空気量特性マップを参照して、吸気温センサ20によって検出された吸入空気温度T、負圧センサ21によって検出された吸気通路4内の負圧Pnおよびバルブ作用角センサ22によって検出されたバルブ作用角VLに基づいて、気筒1a内に充填された空気量を推定する。CPU15は、吸気バルブ9を閉じるための信号を出力したときとエンジン1の停止直後とにおける気筒1a内に充填された空気の体積比を算出する。そして、CPU15は、推定した空気量および算出した体積比に基づいて、エンジン1の停止時における気筒内圧力P0を推定する。
For example, the
次に、CPU15は、気筒内圧力Ptを推定する(ステップS4)。例えば、CPU15は、ROM16に記憶されている圧力特性マップを参照して、ステップS3で推定された気筒内圧力P0およびタイマのカウンタ値tに基づいて、気筒内圧力Ptを推定する。
Next, the
次に、CPU15は、ステップS4で推定された気筒内圧力Ptが予め定められた値Pxより大きいか否かを判定する(ステップS5)。ここで、CPU15は、気筒内圧力PtがPxより大きいと判定した場合(ステップS5でYESの場合)、始動禁止フラグをオンにして(ステップS6)、ステップS8に移行する。
Next, the
一方、CPU15は、気筒内圧力PtがPx以下であると判定した場合(ステップS5でNOの場合)、すなわち、ピストン2とシリンダの間や吸気バルブ9、排気バルブ10等から圧力が逃げていくことにより気筒内圧力Ptが小さくなった場合には、始動禁止フラグをオフにして(ステップS7)、ステップS8に移行する。
On the other hand, if the
次に、CPU15は、エンジン1の始動要求が有るか否かを判定する(ステップS8)。例えば、CPU15は、イグニッションキーが所定の始動位置に回されたか否かを判定することにより、エンジン1の始動要求が有るか否かを判定する。ここで、CPU15は、エンジン1の始動要求がないと判定した場合(ステップS8でNOの場合)、スタータ11を停止させて(ステップS9)、処理を終了する。例えば、CPU15は、スタータ11の駆動を停止するための停止信号をスタータ11に出力する。
Next, the
一方、CPU15は、エンジン1の始動要求が有ると判定した場合(ステップS8でYESの場合)には、始動禁止フラグがオフか否かを判定する(ステップS10)。ここで、CPU15は、始動禁止フラグがオンであると判定した場合(ステップS10でNOの場合)、ステップS9に移行する。
On the other hand, if it is determined that there is a request for starting the engine 1 (YES in step S8), the
一方、CPU15は、始動禁止フラグがオフであると判定した場合(ステップS10でYESの場合)には、スタータ11を駆動させて(ステップS11)、処理を終了する。例えば、CPU15は、スタータ11を駆動させるための駆動信号をスタータ11に出力する。
On the other hand, if the
次に、ワンウェイクラッチ27に入力されるトルクの経時変化について説明する。 Next, the change with time of the torque input to the one-way clutch 27 will be described.
図5は、従来のワンウェイクラッチに入力されるトルクの経時変化を示す図である。図6は、本発明の実施の形態に係るワンウェイクラッチに入力されるトルクの経時変化を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a change with time of torque input to the conventional one-way clutch. FIG. 6 is a diagram showing a change with time of torque input to the one-way clutch according to the embodiment of the present invention.
従来の内燃機関の始動制御装置においては、図5に示すように、スタータの始動について制限はないため、圧縮反力が大きい場合であっても、スタータを始動させることができることになる。したがって、エンジンの停止直後にスタータを始動させた場合には、ワンウェイクラッチに大きな圧縮反力のトルクとスタータの駆動トルクとが重複して入力されることになるため、ワンウェイクラッチに過大なトルクが入力されてしまう可能性があった。 In the conventional internal combustion engine start control device, as shown in FIG. 5, since there is no limit on the starter start, the starter can be started even when the compression reaction force is large. Therefore, if the starter is started immediately after the engine is stopped, the torque of the large compression reaction force and the drive torque of the starter are input to the one-way clutch redundantly, so that excessive torque is applied to the one-way clutch. There was a possibility of being input.
一方、本実施の形態のCPU15においては、図6に示すように、気筒内圧力Ptに比例する圧縮反力が小さくなるまでスタータ11の始動を禁止している。したがって、ワンウェイクラッチ27に大きな圧縮反力のトルクとスタータの駆動トルクとが重複して入力されて過大なトルクがワンウェイクラッチ27に入力されることを防止することができる。なお、エンジン1が停止してから圧縮反力が小さくなるまでの時間は100〜200ms程度であるため、スタータ11の始動を禁止することによる始動のもたつき感を生じることはない。
On the other hand, in the
以上のように、本実施の形態に係るCPU15によれば、エンジン1の停止後における気筒内圧力Ptが大きい場合に、スタータ11によるエンジン1の始動を禁止するため、気筒内圧力Ptに比例して大きくなる圧縮反力によるトルクとスタータ11の駆動トルクとが重複して過大なトルクがワンウェイクラッチ27に作用することを防止できる。したがって、ワンウェイクラッチ27を大型化させることなく、スタータ11の電機子33が逆方向に回転することを防止できる。
As described above, the
また、本実施の形態に係るCPU15によれば、エンジン1の停止後における気筒内圧力Ptを簡易な方法で推定することができる。
Further, the
さらに、本実施の形態に係るCPU15によれば、気筒1a内の圧力を検出するセンサを設けることなく、エンジン1の停止後における気筒内圧力Ptを推定することができる。
Furthermore, the
なお、本実施の形態においては、ステップS5において、CPU15は、ステップS4で推定された気筒内圧力Ptが予め定められた値Pxより大きいか否かを判定するようにしているが、これに限らず、図示しない圧力センサによって検出された気筒内圧力が予め定められた値Pxより大きいか否かを判定するようにしてもよい。
In the present embodiment, in step S5, the
また、本実施の形態においては、CPU15は、気筒内圧力Ptが予め定められた値Pxより大きい場合に、始動禁止フラグをオンにし、そうでない場合には、始動禁止フラグをオフにしているが、これに限られず、ワンウェイクラッチ27に作用する圧縮反力のトルクが予め定められた値より大きい場合に、始動禁止フラグをオンにし、そうでない場合には、始動禁止フラグをオフにするようにしてもよい。
In the present embodiment, the
この場合、ワンウェイクラッチ27に作用する圧縮反力のトルクは、CPU15が、燃焼室3内に設けられた図示しない圧力センサによって直接検出された気筒1a内の圧力Pに基づいて推定するようにしてもよく、クランクシャフト7の近傍に設けられた図示しないトルクセンサによって検出されたクランクシャフト7のトルクに基づいて推定するようにしてもよい。
In this case, the compression reaction torque acting on the one-way clutch 27 is estimated by the
以上、説明したように、本発明は、一方向クラッチを大型化させることなく、始動装置の電機子が逆方向に回転することを防止できるという効果を有するものであり、始動用電動機の駆動力を一方向クラッチを介して内燃機関のクランク軸に伝達する常時噛合式の始動装置を制御する内燃機関の始動制御装置に有用である。 As described above, the present invention has the effect of preventing the armature of the starting device from rotating in the reverse direction without increasing the size of the one-way clutch. This is useful for a start control device for an internal combustion engine that controls a constant-mesh start device that transmits to the crankshaft of the internal combustion engine via a one-way clutch.
1 エンジン
11 スタータ
14 エンジンECU
15 CPU(推定手段、判定手段、禁止手段)
20 吸気温センサ
21 負圧センサ
22 バルブ作用角センサ
23 クランク角センサ
27 ワンウェイクラッチ
1
15 CPU (estimating means, judging means, prohibiting means)
20 Intake
Claims (3)
前記内燃機関の停止後における気筒内の圧力を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された気筒内の圧力が予め定められた値より大きいか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記気筒内の圧力が予め定められた値より大きいと判定された場合、前記始動装置による内燃機関の始動を禁止する禁止手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。 A driving force generated in the armature by the starting motor is transmitted to the crankshaft of the internal combustion engine via a one-way clutch, and a constantly meshing starting device having a function of preventing reverse rotation of the armature is controlled. An internal combustion engine start control device,
Estimating means for estimating the pressure in the cylinder after the internal combustion engine is stopped;
Determining means for determining whether or not the pressure in the cylinder estimated by the estimating means is greater than a predetermined value;
Start of the internal combustion engine, comprising: prohibiting means for prohibiting start of the internal combustion engine by the starter when the determination means determines that the pressure in the cylinder is greater than a predetermined value Control device.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2007196345A JP2009030551A (en) | 2007-07-27 | 2007-07-27 | Start control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2009030551A true JP2009030551A (en) | 2009-02-12 |
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| JP (1) | JP2009030551A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021494A (en) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Toyota Motor Corp | Start control device for multiple cylinder internal combustion engine |
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2007
- 2007-07-27 JP JP2007196345A patent/JP2009030551A/en active Pending
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