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JP2016205280A - Engine start system - Google Patents

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Publication number
JP2016205280A
JP2016205280A JP2015089373A JP2015089373A JP2016205280A JP 2016205280 A JP2016205280 A JP 2016205280A JP 2015089373 A JP2015089373 A JP 2015089373A JP 2015089373 A JP2015089373 A JP 2015089373A JP 2016205280 A JP2016205280 A JP 2016205280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
starter
crankshaft
engine
isg
starting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015089373A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
飯島 章
Akira Iijima
章 飯島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2015089373A priority Critical patent/JP2016205280A/en
Publication of JP2016205280A publication Critical patent/JP2016205280A/en
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Abstract

【課題】従来よりも燃費を向上することができる、ISG及びスターターを備えたエンジン始動システムを提供する。【解決手段】ECU13は、ディーゼルエンジン4の冷機時に始動要求が発せられたときは、スターター5を作動してクランクシャフト1を始動回転させ、その始動回転時の回転センサ12の測定値Rが予め設定されたしきい値X以上である場合には、ISG7を起動することなくスターター5によるクランクシャフトの始動回転を継続する一方で、測定値Rがしきい値X未満である場合には、ISG7を起動して、スターター5と協働してクランクシャフト1を始動回転させる。【選択図】図1An engine start system including an ISG and a starter that can improve fuel consumption as compared with the prior art. When a start request is issued when the diesel engine 4 is cold, an ECU 13 operates a starter 5 to start rotation of a crankshaft 1, and a measured value R of a rotation sensor 12 at the start rotation is preliminarily determined. If the measured value R is less than the threshold value X, the starter 5 continues to start crankshaft rotation without starting the ISG 7 when the threshold value X is greater than or equal to the set threshold value X. To start and rotate the crankshaft 1 in cooperation with the starter 5. [Selection] Figure 1

Description

本発明はエンジン始動システムに関し、更に詳しくは、従来よりも燃費を向上することができる、ISG及びスターターを備えたエンジン始動システムに関する。   The present invention relates to an engine start system, and more particularly, to an engine start system including an ISG and a starter that can improve fuel efficiency as compared with the prior art.

近年では、始動装置と発電機とを統合したISG(インテグレーテッド・スターター・ジェネレーター)が注目されている(例えば、特許文献1を参照)。このISGを用いて、減速時の発電、アイドリングストップの実施や加速時のアシストなどを行うことで、車両の燃費を向上させることができる。   In recent years, ISG (Integrated Starter Generator) in which a starter and a generator are integrated has attracted attention (for example, see Patent Document 1). By using the ISG to generate power during deceleration, perform idling stop, assist during acceleration, and the like, the fuel efficiency of the vehicle can be improved.

このISGは、通常は補機ベルトを介してエンジンのクランクシャフトに連結されているが、高フリクションによりスリップするおそれがあるため、大きな回転動力をクランクシャフトに伝達することは困難である。そのため、ISGは、主にアイドリングストップからの再始動に用いられる。その一方で、冷機時からの始動(その日の最初の始動)には、従来のスターターが使用される。この冷機時からの始動では、低温(例えば、−25℃)での始動を考慮しなければならないため、スターターの始動モーターは大出力化されている。   This ISG is usually connected to the crankshaft of the engine via an auxiliary belt, but it is difficult to transmit large rotational power to the crankshaft because it may slip due to high friction. Therefore, ISG is mainly used for restarting from an idling stop. On the other hand, a conventional starter is used for starting from the cold time (first start of the day). In starting from this cold time, starting at a low temperature (for example, −25 ° C.) must be taken into consideration, so the starter starter motor has a large output.

例えば、3.0Lのディーゼルエンジンの始動システムの場合では、ISGの出力が2kWであるのに対して、始動モーターの出力は4kWとなっている。   For example, in the case of a 3.0 L diesel engine start system, the output of the start motor is 4 kW while the output of the ISG is 2 kW.

このように現状の車両においては、ISGを装備しているにもかかわらず、大型のスターターも装備しなければならないため、燃費向上の効果が妨げられてしまうという問題があった。   As described above, in the current vehicle, although a large starter has to be equipped even though the ISG is equipped, there is a problem that the effect of improving the fuel consumption is hindered.

特許第3090312号明細書Japanese Patent No. 3090312

本発明の目的は、従来よりも燃費を向上することができる、ISG及びスターターを備えたエンジン始動システムを提供することにある。   The objective of this invention is providing the engine starting system provided with ISG and a starter which can improve a fuel consumption conventionally.

上記の目的を達成する本発明のエンジン始動システムは、エンジンのクランクシャフトを始動回転させるスターターと、前記クランクシャフトに無端状のベルト部材を介して接続されたISGと、制御手段とを備えたエンジン始動システムにおいて、前記制御手段は、前記エンジンの冷機時に始動要求が発せられたときは、前記スターターを作動して前記クランクシャフトを始動回転させ、その始動回転時のエンジン回転数が予め設定されたしきい値以上である場合には、前記ISGを起動することなく該スターターによる前記クランクシャフトの始動回転を継続する一方で、前記エンジン回転数が前記しきい値未満である場合には、前記ISGを起動して、前記スターターと協働して前記クランクシャフトを始動回転させることを特徴とするものである。   An engine start system according to the present invention that achieves the above-mentioned object is an engine comprising a starter for starting and rotating an engine crankshaft, an ISG connected to the crankshaft via an endless belt member, and a control means. In the start system, when a start request is issued when the engine is cold, the control means operates the starter to start the crankshaft, and the engine speed at the start rotation is preset. When the engine speed is less than the threshold, the starter rotation of the crankshaft by the starter is continued without starting the ISG when the engine speed is less than the threshold. To start and rotate the crankshaft in cooperation with the starter. It is intended.

本発明のエンジン始動システムによれば、ディーゼルエンジンの始動が困難な場合には、ISGを起動してスターターと協働してエンジン始動を行うようにしたので、スターターを小型化及び軽量化できるため、従来よりも燃費を向上することができる。   According to the engine start system of the present invention, when it is difficult to start a diesel engine, the starter can be reduced in size and weight because the ISG is started and the engine is started in cooperation with the starter. The fuel consumption can be improved compared to the conventional case.

本発明の実施形態からなるエンジン始動システムの構成図である。It is a block diagram of the engine starting system which consists of embodiment of this invention. ECUの機能を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the function of ECU.

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態からなるエンジン始動システムを示す。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an engine start system according to an embodiment of the present invention.

このエンジン始動システムは、クランクシャフト1の回りにフライホイール2を介して接続されたリングギヤ3を通じてディーゼルエンジン4を始動するスターター5と、クランクシャフト1と無端状の補機ベルト6を介して接続されたISG7とを備えている。   This engine starting system is connected to a starter 5 for starting a diesel engine 4 through a ring gear 3 connected via a flywheel 2 around the crankshaft 1 and an endless accessory belt 6 to the crankshaft 1. ISG7.

スターター5は、リングギヤ3に噛合可能なピニオン8と、そのピニオン8を回転駆動する始動モーター9とから主に構成されている。始動モーター9は鉛バッテリ10を電源としており、その回転軸11は、アクチュエーター(図示せず)によってリングギヤ3に向けて伸縮可能になっている。   The starter 5 mainly includes a pinion 8 that can mesh with the ring gear 3 and a starter motor 9 that rotationally drives the pinion 8. The starter motor 9 uses a lead battery 10 as a power source, and its rotating shaft 11 can be expanded and contracted toward the ring gear 3 by an actuator (not shown).

ISG7は、車両の走行時や停止時には発電機(オルタネーター)として電装部品への電力供給及び鉛バッテリ10の充電を行う一方で、アイドリングストップからの再始動時には始動装置と機能する。   The ISG 7 supplies power to the electrical components and charges the lead battery 10 as a generator (alternator) when the vehicle is running or stopped, and functions as a starter when restarting from an idling stop.

また、クランクシャフト1には、ディーゼルエンジン4のエンジン回転数を測定する回転センサ12が設置されている。   The crankshaft 1 is provided with a rotation sensor 12 that measures the engine speed of the diesel engine 4.

これらのスターター5、ISG7及び回転センサ12は、制御手段であるECU13に信号線(一点鎖線で示す)を通じて接続している。   The starter 5, the ISG 7 and the rotation sensor 12 are connected to an ECU 13 as control means through a signal line (indicated by a one-dot chain line).

このようなエンジン始動システムにおけるECU13の機能を図2に基づいて以下に説明する。   The function of the ECU 13 in such an engine start system will be described below with reference to FIG.

ECU13は、ディーゼルエンジン4の冷機時に始動要求の有無を確認し(S10)、始動要求が発せられたときは、スターター5によりクランクシャフト1を始動回転させる(S20)とともに、回転センサ12の測定値Rを入力して(S30)、予め設定されたしきい値Xと比較する(S40)。しきい値Rは、50〜200rpmの範囲の回転数とすることが望ましい。なお、1.0〜3.0Lのディーゼルエンジンの場合には、しきい値Rは100rpmとすることが好ましい。エンジン回転数が100rpmになると、低温時でも筒内の圧縮時の温度が300℃となり、軽油が自着火する温度である250℃を充分に超えるようになる。   The ECU 13 confirms whether or not there is a start request when the diesel engine 4 is cold (S10). When the start request is issued, the starter 5 starts and rotates the crankshaft 1 (S20) and the measured value of the rotation sensor 12 is measured. R is input (S30) and compared with a preset threshold value X (S40). The threshold value R is preferably a rotational speed in the range of 50 to 200 rpm. In the case of a 1.0 to 3.0 L diesel engine, the threshold value R is preferably 100 rpm. When the engine speed is 100 rpm, the temperature at the time of compression in the cylinder becomes 300 ° C. even at low temperatures, and sufficiently exceeds 250 ° C., which is the temperature at which light oil self-ignites.

測定値Rがしきい値X以上である場合には、ISG7を起動することなくスターター5のみによるクランクシャフト1の始動回転を継続する(S50)。このクランクシャフト1の始動回転は、測定値Rがアイドル回転数Yに達するまで継続する(S60)。   If the measured value R is greater than or equal to the threshold value X, the starting rotation of the crankshaft 1 by only the starter 5 is continued without starting the ISG 7 (S50). This starting rotation of the crankshaft 1 continues until the measured value R reaches the idle speed Y (S60).

その一方で、測定値Rがしきい値X未満である場合には、ISG7を起動して(S70)、スターター5と協働してクランクシャフト1を始動回転させる(S80)。このクランクシャフト1の始動回転は、測定値Rがアイドル回転数Yに達するまで継続する(S90)。   On the other hand, when the measured value R is less than the threshold value X, the ISG 7 is started (S70), and the crankshaft 1 is started and rotated in cooperation with the starter 5 (S80). This starting rotation of the crankshaft 1 continues until the measured value R reaches the idle speed Y (S90).

このように、低温などの原因でディーゼルエンジン4の始動が困難な場合には、ISG7を起動してスターター5と協働してエンジン始動を行うようにしたので、スターター5を小型化及び軽量化できるため、従来よりも燃費を向上することができるのである。   As described above, when it is difficult to start the diesel engine 4 due to a low temperature or the like, the starter 5 is started in cooperation with the starter 5 by starting the ISG 7, so the starter 5 is reduced in size and weight. Therefore, the fuel consumption can be improved as compared with the prior art.

例えば、ISG7の出力が2kWである3.0Lのディーゼルエンジン4の始動システムに対して本発明を適用すると、始動モーター9の出力を4kWから2kWへ低減できるので、スターター5の小型化及び軽量化が可能となる。   For example, when the present invention is applied to a starting system of a 3.0-liter diesel engine 4 whose output of ISG 7 is 2 kW, the output of the starting motor 9 can be reduced from 4 kW to 2 kW, so that the starter 5 can be reduced in size and weight. Is possible.

1 クランクシャフト
4 ディーゼルエンジン
5 スターター
6 補機ベルト
7 ISG
9 始動モーター
12 回転センサ
13 ECU
1 Crankshaft 4 Diesel Engine 5 Starter 6 Auxiliary Belt 7 ISG
9 Start motor 12 Rotation sensor 13 ECU

Claims (2)

エンジンのクランクシャフトを始動回転させるスターターと、前記クランクシャフトに無端状のベルト部材を介して接続されたISGと、制御手段とを備えたエンジン始動システムにおいて、
前記制御手段は、前記エンジンの冷機時に始動要求が発せられたときは、前記スターターを作動して前記クランクシャフトを始動回転させ、
その始動回転時のエンジン回転数が予め設定されたしきい値以上である場合には、前記ISGを起動することなく該スターターによる前記クランクシャフトの始動回転を継続する一方で、
前記エンジン回転数が前記しきい値未満である場合には、前記ISGを起動して、前記スターターと協働して前記クランクシャフトを始動回転させることを特徴とするエンジン始動システム。
In an engine starting system comprising a starter for starting and rotating an engine crankshaft, an ISG connected to the crankshaft through an endless belt member, and a control means,
When a start request is issued when the engine is cold, the control means operates the starter to start and rotate the crankshaft,
If the engine speed at the start rotation is greater than or equal to a preset threshold, the starter continues the start rotation of the crankshaft without starting the ISG,
When the engine speed is less than the threshold value, the ISG is activated to start and rotate the crankshaft in cooperation with the starter.
前記しきい値が、50〜200rpmの範囲の回転数である請求項1に記載のエンジン始動システム。   The engine start system according to claim 1, wherein the threshold value is a rotation speed in a range of 50 to 200 rpm.
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