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JP2016008555A - Idling stop system control unit - Google Patents

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JP2016008555A
JP2016008555A JP2014129804A JP2014129804A JP2016008555A JP 2016008555 A JP2016008555 A JP 2016008555A JP 2014129804 A JP2014129804 A JP 2014129804A JP 2014129804 A JP2014129804 A JP 2014129804A JP 2016008555 A JP2016008555 A JP 2016008555A
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JP
Japan
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pinion gear
engine
during
ring gear
gear
Prior art date
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Pending
Application number
JP2014129804A
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Japanese (ja)
Inventor
大輔 渡邉
Daisuke Watanabe
大輔 渡邉
大西 浩二
Koji Onishi
浩二 大西
堀 俊雄
Toshio Hori
俊雄 堀
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.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems 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.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an idling stop system control unit capable of promptly restarting an engine when a restart request is generated in a period in which a pinion gear is pushed out and engaged with a ring gear during an operation for engaging the pinion gear with the ring gear in advance during the inertial rotation of the engine right after an idling stop request is generated.SOLUTION: If a restart request is generated during a pinion push-out period during which a pinion gear is pushed out and engaged with a ring gear by prior engagement means during engine inertial rotation, then a current is carried to a starter motor either simultaneously with the generation timing of the restart request or during the pinion gear push-out period to engage the pinion gear with the ring gear, and an engine is restarted.

Description

本発明は、エンジンの停止と再始動を自動的に行うアイドルストップシステムを制御するアイドルストップシステム制御装置に関する。   The present invention relates to an idle stop system control device that controls an idle stop system that automatically stops and restarts an engine.

近年、エネルギ資源の節約と環境保全を目的とした自動車の技術が開発されている。例えば、運転中に所定の条件(自動停止条件)が成立した時に、エンジンに供給する燃料を停止し、エンジンが発生するトルクを失わせるアイドルストップシステムを搭載したものがある。エンジン自動停止条件は、運転者がアクセルから足を離したり、ブレーキを踏んだりすることで成立する。このアイドルストップシステムでは、車両が停止していなくても、エンジン自動停止条件が成立したらエンジンを自動的に停止する。その後、エンジンのクランク軸が回転停止するまでのエンジン惰性回転期間中に、エンジンを再始動する要求(再始動要求)が発生したとき、車両発進性能を確保するため、できるだけ速やかにエンジンを再始動することが求められる。再始動要求とは、例えば運転手がブレーキペダルから足を離す等である。   In recent years, automobile technologies aimed at saving energy resources and protecting the environment have been developed. For example, there is a vehicle equipped with an idle stop system that stops fuel supplied to an engine and loses torque generated by the engine when a predetermined condition (automatic stop condition) is satisfied during operation. The engine automatic stop condition is satisfied when the driver removes his or her foot from the accelerator or steps on the brake. In this idle stop system, even if the vehicle is not stopped, the engine is automatically stopped when the engine automatic stop condition is satisfied. Then, when a request to restart the engine (restart request) occurs during the engine inertia rotation period until the crankshaft of the engine stops rotating, the engine is restarted as soon as possible to ensure vehicle start performance. It is required to do. The restart request is, for example, that the driver removes his foot from the brake pedal.

この要求を満たす技術としては、エンジン惰性回転中に、次回の再始動要求に備えて事前にピニオンギアをリングギアに噛み込ませるものがある。事前に噛み込ませることで再始動時に噛み込ませる動作が省かれ、再始動を速やかに行なえる。この事前噛み込み動作中であるピニオンギアを押し出してリングギアに噛み込むまでの期間中に再始動要求が発生した場合、この期間中にピニオンギアの回転を開始させて噛み込ませると、ピニオンギアとリングギアの回転差が生じ、噛み込みが速やかにできなかったり、噛み込み音が大きくなる不都合が生じるおそれがあるため、ピニオンギアを押し出してリングギアに噛み込むまでの期間中のピニオンギアの回転駆動を禁止する技術が提案されている(特許文献1)。   As a technique that satisfies this requirement, there is a technique in which a pinion gear is engaged in a ring gear in advance in preparation for the next restart request during engine inertia rotation. By performing the biting in advance, the operation of biting at the time of restart is omitted, and the restart can be performed quickly. If a restart request occurs during the period from when the pinion gear that is being pre-engaged is pushed out until it is bitten into the ring gear, if the pinion gear starts to rotate during this period, the pinion gear And the ring gear rotation difference may occur, which may cause inconvenience that the biting cannot be performed quickly or that the biting noise will increase.Therefore, the pinion gear during the period from when the pinion gear is pushed out until it is bitten into the ring gear A technique for prohibiting rotational driving has been proposed (Patent Document 1).

特許第4835774号Japanese Patent No. 4835774

上述の背景により、アイドルストップシステムにおいては、アイドルストップ要求発生直後のエンジン惰性回転期間中に再始動要求が発生した時、できるだけ速やかにエンジンを再始動することが要求される。   Due to the above background, in an idle stop system, when a restart request is generated during an engine inertia rotation period immediately after the occurrence of an idle stop request, it is required to restart the engine as soon as possible.

しかしながら、上記従来のアイドルストップシステムでは、アイドルストップ要求発生直後のエンジン惰性回転中に、事前にピニオンギアをリングギアに噛み込ませる動作において、ピニオンギアを押し出してからリングギアに噛み込むまでのピニオンギア押し出し期間中に再始動要求が発生した場合、このエンジン惰性回転期間中のピニオンギアの回転駆動(スタータモータに通電)を禁止し、噛み込みが完了するのを待ってからスタータモータに通電を開始させるものである。   However, in the conventional idle stop system described above, the pinion from when the pinion gear is pushed out to when it is engaged with the ring gear in the operation of engaging the pinion gear with the ring gear in advance during engine inertia rotation immediately after the occurrence of the idle stop request. If a restart request occurs during the gear push-out period, the rotation drive of the pinion gear during this inertial rotation period (energization of the starter motor) is prohibited, and the starter motor is energized after waiting for the bite to be completed. It is what is started.

このため、このエンジン惰性回転期間中、スタータモータへの通電を禁止することで、再始動要求が発生してからスタータモータに通電されるまでの時間遅れが生じ、これに伴い、エンジンの再始動時間が長くなる課題がある。   For this reason, by prohibiting energization of the starter motor during this engine inertia rotation period, a time delay from when the restart request is generated until the starter motor is energized occurs. There is a problem that time becomes long.

本発明は、アイドルストップ要求発生直後のエンジン惰性回転中の事前にピニオンギアをリングギアに噛み込ませる動作中において、ピニオンギアを押し出してからリングギアに噛み込むまでの期間中に再始動要求が発生した時の再始動を速やかに行うことができるアイドルストップシステム制御装置を提供することを目的とする。   In the present invention, a restart request is issued during the period from when the pinion gear is pushed to when it is engaged with the ring gear during the operation of engaging the pinion gear with the ring gear in advance during engine inertia rotation immediately after the occurrence of the idle stop request. It is an object of the present invention to provide an idle stop system control device capable of promptly restarting when it occurs.

本発明に係るアイドルストップシステム制御装置は、エンジンの運転中に所定のアイドルストップ条件が成立したときに前記エンジンへ燃料の供給を停止して、前記エンジンが停止するまでのエンジン惰性回転中に、スタータモータのピニオンギアを押し出して前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアに噛み込ませる事前噛み込み手段を有するアイドルストップシステムを制御するアイドルストップシステム制御装置において、前記エンジン惰性回転中に、前記事前噛み込み手段による前記ピニオンギアを押し出してから前記リングギアに噛み込ませるまでのピニオンギア押し出し期間中に再始動要求が発生した場合、再始動要求の発生タイミングと同時もしくは前記ピニオンギア押し出し期間中に前記スタータモータに通電して前記ピニオンギアを前記リングギアに噛み込ませ、前記エンジンを再始動させることを特徴とする。   The idle stop system control device according to the present invention stops the supply of fuel to the engine when a predetermined idle stop condition is satisfied during operation of the engine, and during inertial rotation until the engine stops, In an idle stop system control device for controlling an idle stop system having a pre-engagement means for pushing out a pinion gear of a starter motor and engaging with a ring gear connected to the crankshaft of the engine, When a restart request is generated during the pinion gear push-out period from the time when the pinion gear is pushed out by the pre-article biting means to the time when the pinion gear is bitten into the ring gear, at the same time as the restart request is generated or the pinion gear push-out period Energize the starter motor during The serial pinion gear was caught on the ring gear, characterized in that restarting the engine.

本発明によれば、アイドルストップ要求発生直後のエンジン惰性回転中の事前にピニオンギアをリングギアに噛み込ませる動作中において、ピニオンギアを押し出してからリングギアに噛み込むまでの期間中に再始動要求が発生した時の再始動を速やかに行うことができる。   According to the present invention, during an operation in which the pinion gear is engaged with the ring gear in advance during engine inertia rotation immediately after the occurrence of the idle stop request, the restart is performed during the period from the push of the pinion gear to the engagement with the ring gear. Restarting when a request occurs can be done quickly.

本発明の実施形態に係るアイドルストップシステム制御装置が適用されるアイドルシステムの構造と回路接続を示す簡易的な模式図である。It is a simple schematic diagram which shows the structure and circuit connection of an idle system to which the idle stop system control apparatus which concerns on embodiment of this invention is applied. 実施例1に係るアイドルストップシステム制御装置の出力とエンジン回転数の時間変化とを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the output of the idle stop system control apparatus which concerns on Example 1, and the time change of an engine speed. 実施例1に係るアイドルストップシステム制御装置による制御のフローチャートである。3 is a flowchart of control by the idle stop system control device according to the first embodiment. 実施例2に係るアイドルストップシステム制御装置の出力とエンジン回転数の時間変化とを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the output of the idle stop system control apparatus which concerns on Example 2, and the time change of an engine speed. 実施例2に係るアイドルストップシステム制御装置による制御のフローチャートである。7 is a flowchart of control by an idle stop system control device according to a second embodiment.

以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係るアイドルストップシステム制御装置は、アイドルストップを行う際は燃料の供給を停止し、アイドルストップ要求発生直後のエンジン惰性回転中に、事前にピニオンギアをリングギアに噛み込ませる動作中において、ピニオンギアを押し出してからリングギアに噛み込むまでの期間中に再始動要求が発生した場合、再始動要求の発生タイミングと同時もしくは前記ピニオンギア押し出し期間中にスタータモータに通電して、ピニオンギアの回転駆動を行い、リングギアに噛み込ませてエンジンを再始動させる。   The idle stop system control device according to the present embodiment stops the supply of fuel when performing an idle stop, and is in the operation of engaging the pinion gear in the ring gear in advance during engine inertia rotation immediately after the occurrence of the idle stop request. When a restart request is generated during the period from when the pinion gear is pushed out until it is engaged with the ring gear, the starter motor is energized at the same time as the restart request is generated or during the pinion gear pushing period. The gear is driven to rotate and is engaged with the ring gear to restart the engine.

図1は本実施例におけるスタータ201と制御装置208の簡単な構造と回路接続の模式図である。スタータ201は、いわゆるピニオンギア押し出し方式のスタータであり、スタータモータ205とスタータモータ205によって回転駆動されるピニオンギア203と、ピニオンギア203を押し出すためのマグネットスイッチ202を備えた構成となっている。   FIG. 1 is a schematic diagram of a simple structure and circuit connection of a starter 201 and a control device 208 in this embodiment. The starter 201 is a so-called pinion gear push-out type starter, and includes a starter motor 205, a pinion gear 203 that is rotationally driven by the starter motor 205, and a magnet switch 202 for pushing out the pinion gear 203.

スタータモータ205の回転はその内部にある減速機構で減速することでトルクを増大させてピニオンギア203に伝達される。マグネットスイッチ202に通電するとピニオンギア203を押し出して(図1の右方向)、リングギア204に噛み込ませる構造となっている。ピニオンギア203を押し出す機能を備えるものであれば、マグネットスイッチでなくても良い。ピニオンギア203はワンウェイクラッチ207と一体化されている。ピニオンギア203はスタータモータ205の軸方向に移動可能である。ピニオンギア203はエンジンのクランク軸に連結されたリングギア204と噛み込ませて回転することでエンジンに動力を伝えることができる。ワンウェイクラッチ207はスタータモータ205がエンジンを正回転させる方向にしか動力が伝わらない構成にする。これにより、ピニオンギア203がリングギア204に噛み合っている時は、リングギア204の回転数は、スタータモータ205の回転数に対して、減速比に応じた同期回転数になるか、もしくは、それよりも速い回転数になる。すなわち、リングギア204がピニオンギア203の回転速数よりも低下しようとすると、ワンウェイクラッチ207が動力を伝達するため、リングギア204の回転数がスタータモータ205に対する同期回転数を下回ることはない。一方で、同期回転数よりもリングギア204の回転数の方が高い時は、ワンウェイクラッチが動力を伝達しないため、リングギア204からスタータモータ205側へ動力が伝達されることはない。   The rotation of the starter motor 205 is transmitted to the pinion gear 203 by increasing the torque by decelerating with a reduction mechanism inside the starter motor 205. When the magnet switch 202 is energized, the pinion gear 203 is pushed out (right direction in FIG. 1) and is engaged with the ring gear 204. Any magnet switch may be used as long as it has a function of pushing out the pinion gear 203. The pinion gear 203 is integrated with the one-way clutch 207. The pinion gear 203 is movable in the axial direction of the starter motor 205. The pinion gear 203 can transmit power to the engine by being engaged with the ring gear 204 connected to the crankshaft of the engine and rotating. The one-way clutch 207 is configured such that power is transmitted only in the direction in which the starter motor 205 rotates the engine forward. Thereby, when the pinion gear 203 is meshed with the ring gear 204, the rotation speed of the ring gear 204 becomes the synchronous rotation speed corresponding to the reduction ratio with respect to the rotation speed of the starter motor 205, or It will be faster than. That is, when the ring gear 204 attempts to decrease below the rotational speed of the pinion gear 203, the one-way clutch 207 transmits power, so that the rotational speed of the ring gear 204 does not fall below the synchronous rotational speed for the starter motor 205. On the other hand, when the rotational speed of the ring gear 204 is higher than the synchronous rotational speed, the power is not transmitted from the ring gear 204 to the starter motor 205 side because the one-way clutch does not transmit power.

図1に示す通り、クランク角度センサ209(エンジン回転数検知手段、クランク角度検知手段)からの信号、ピニオンギア回転センサ210(ピニオンギア回転数検知手段)、ブレーキスイッチ211、車速センサ212からの信号は制御装置208に入力される。なお、リングギア204とエンジンのクランク軸は連結されているので、リングギア回転数とクランク軸回転数(エンジン回転数)は同義である。制御装置208は通常の燃料噴射,点火,空気制御(電子制御スロットル)に加え、ブレーキペダル状態,車速等の各種情報より、アイドルストップを許可し、燃料の供給を停止し、再始動要求が発生した時、燃料供給の再開および点火を含むエンジン再始動制御を実行する。また、制御装置からはピニオンギア押し出し指令信号とモータ回転指令信号がそれぞれ独立して出力される。図1で示す通り、ピニオンギア押し出し指令信号を伝えるマグネットスイッチ通電用スイッチ206aとモータ回転指令信号を伝えるスタータモータ通電用スイッチ206bがピニオンギア押し出しとスタータモータ205の回転とを制御する。スイッチの役割を果たす部品として半導体を用いたスイッチや、機械式接点を持つリレースイッチなどを使うことができる。   As shown in FIG. 1, a signal from a crank angle sensor 209 (engine speed detection means, crank angle detection means), a pinion gear rotation sensor 210 (pinion gear rotation speed detection means), a brake switch 211, and a signal from a vehicle speed sensor 212. Is input to the controller 208. Since the ring gear 204 and the engine crankshaft are connected, the ring gear rotation speed and the crankshaft rotation speed (engine rotation speed) are synonymous. In addition to normal fuel injection, ignition, and air control (electronic control throttle), the control device 208 permits idle stop and stops fuel supply from various information such as brake pedal status and vehicle speed, and a restart request is generated. Then, engine restart control including resumption of fuel supply and ignition is executed. Further, a pinion gear push command signal and a motor rotation command signal are independently output from the control device. As shown in FIG. 1, a magnet switch energizing switch 206a for transmitting a pinion gear pushing command signal and a starter motor energizing switch 206b for transmitting a motor rotation command signal control the pinion gear pushing and the rotation of the starter motor 205. As a part that plays the role of a switch, a switch using a semiconductor, a relay switch having a mechanical contact, or the like can be used.

図3は、本実施形態に係るアイドルストップシステム制御装置の制御フローチャートであり、制御装置208の内部で実施される。また、制御フローを実施した時の、制御装置208の出力とエンジン回転数の時間変化の一例を図2に示す。図3に示す通り、まずステップ301にてアイドルストップ条件が成立したことを受けて、ステップ302にて燃料供給を停止する。その結果、エンジン回転は惰性回転を始める。次にステップ303で再始動要求が発生した場合、ステップ313にて惰性回転中の再始動制御を行なう。ここで、エンジン惰性回転中の再始動制御とは、エンジン回転数Neとピニオンギア203の回転数Npの回転数差が小さくなった状態で、マグネットスイッチ202に通電してピニオンギア203を押し出してリングギア204に噛み込ませ、スタータモータ205に通電してエンジンをクランキングして燃料供給を再開し、再始動させる制御のことである。   FIG. 3 is a control flowchart of the idle stop system control device according to the present embodiment, and is executed inside the control device 208. FIG. 2 shows an example of the temporal change in the output of the control device 208 and the engine speed when the control flow is executed. As shown in FIG. 3, first, in step 301, in response to the establishment of the idle stop condition, the fuel supply is stopped in step 302. As a result, the engine rotation starts inertial rotation. Next, when a restart request is generated in step 303, restart control during inertial rotation is performed in step 313. Here, the restart control during engine inertia rotation means that the magnet switch 202 is energized to push out the pinion gear 203 in a state where the difference between the engine rotation speed Ne and the rotation speed Np of the pinion gear 203 is small. This is control that causes the ring gear 204 to be engaged, energizes the starter motor 205, cranks the engine, restarts fuel supply, and restarts.

ステップ303にて再始動要求の発生がない場合、次にステップ304にてエンジン回転数Neとピニオンギア203の回転数Npの回転数差がピニオンギア押し出し許可回転数差PIJDG1以下であるか否かを判定する。条件が成立した場合、ステップ305にてピニオンギア203を押し出すためのマグネットスイッチ202に通電を行う。ピニオンギア押し出し後、ステップ306にてピニオンギア203がリングギア204に噛み込んだか否かを判定する。噛み込み判定は、ステップ305のピニオンギア押し出し通電開始から所定時間(図2におけるt2からt4までの期間)経過後、噛み込み完了と判定してよい。つまり、t2からt4までの期間とはピニオンギア押し出し通電開始からピニオンギア203が移動してリングギア204に到達しリングギア204に噛み込んでいくまでの時間である。もしくは、ピニオンギア203とリングギア204が噛み込んだことを検出可能なセンサを設けておき、センサの出力値に基づいて噛み込み完了と判定してもよい。   If no restart request is generated in step 303, then in step 304, whether or not the difference in engine speed Ne and the rotation speed Np of the pinion gear 203 is equal to or less than the pinion gear extrusion permission rotation speed difference PIJDG1. Determine. If the condition is met, the magnet switch 202 for pushing out the pinion gear 203 is energized at step 305. After pushing out the pinion gear, it is determined in step 306 whether or not the pinion gear 203 is engaged with the ring gear 204. The biting determination may be determined as biting completed after a predetermined time (period from t2 to t4 in FIG. 2) has elapsed since the start of pinion gear pushing energization in step 305. That is, the period from t2 to t4 is the time from when the pinion gear push-out energization starts until the pinion gear 203 moves to reach the ring gear 204 and engage with the ring gear 204. Alternatively, a sensor capable of detecting that the pinion gear 203 and the ring gear 204 have been engaged may be provided, and it may be determined that the engagement has been completed based on the output value of the sensor.

事前噛み込み動作中であるピニオンギア203を押し出してからリングギア204に噛み込むまでの期間中に再始動要求が発生した場合(図2におけるt3)、再始動要求の発生タイミングと同時にステップ308にてスタータモータ205に通電をして、ピニオンギア203の回転駆動を行い、リングギア204に噛み込ませてエンジンを再始動させる。スタータモータ通電用スイッチ206bがスタータモータ205への通電ON、OFFのデューティー比を可変してPWM制御可能な半導体を用いたスイッチの場合、ステップ308にてスタータモータ205への通電をPWM制御し、例えば、ピニオン押し出し期間中(図2におけるt2からt4までの期間)はデューティー比を小さく与え、噛み込み完了後は、デューティー比を大きく与えるようにしてもよい。   If a restart request is generated during the period from when the pinion gear 203 that is in the pre-engagement operation is pushed out until it is engaged with the ring gear 204 (t3 in FIG. 2), the process proceeds to step 308 simultaneously with the generation timing of the restart request. Then, the starter motor 205 is energized, the pinion gear 203 is driven to rotate, and is engaged with the ring gear 204 to restart the engine. In the case where the starter motor energization switch 206b is a switch using a semiconductor capable of PWM control by changing the duty ratio of ON / OFF of energization to the starter motor 205, the energization to the starter motor 205 is PWM controlled in step 308, For example, the duty ratio may be given small during the pinion push-out period (period from t2 to t4 in FIG. 2), and the duty ratio may be given large after completion of biting.

一方、ステップ306にて噛み込みが完了したと判定した場合、ステップ309に進み、再始動要求がない場合、ステップ310にてピニオンギア押し出し通電OFF判定を行なう。判定は、ステップ305のピニオンギア押し出し通電開始から所定時間経過後、通電OFFと判定してよい。その後、再始動要求が発生した場合、ステップ312にて噛み込んだピニオンギア203を保持するため、マグネットスイッチ202に通電を行ない、ステップ308にてスタータモータ205に通電をして、ピニオンギア203の回転駆動を行い、エンジンをクランキングしてエンジンを再始動させる。   On the other hand, if it is determined in step 306 that the bite has been completed, the process proceeds to step 309. If there is no restart request, in step 310, pinion gear push-off energization is determined. The determination may be made that the energization is OFF after a predetermined time has elapsed from the start of the pinion gear push energization in step 305. Thereafter, when a restart request is generated, the magnet switch 202 is energized to hold the pinion gear 203 that has been bitten in step 312, the starter motor 205 is energized in step 308, and the pinion gear 203 is turned on. Rotating drive, cranking the engine and restarting the engine.

従来の方式では、ピニオンギア203を押し出してからリングギア204に噛み込むまでのピニオンギア押し出し期間中に再始動要求が発生した場合、この期間中(図2におけるt2からt4までの期間)のピニオンギア203の回転駆動(スタータモータ205に通電)を禁止し、噛み込み完了(図2におけるt4)まで待ってスタータモータ205に通電するものであった。これと比較して、本実施形態の方式は、この期間中である図2におけるt3のタイミングで再始動要求が発生した場合、再始動要求の発生タイミングと同時にスタータモータ205に通電をするため、図2におけるt3からt4までの時間分、再始動時間が従来の方式より短縮される。   In the conventional method, when a restart request is generated during the pinion gear push-out period from when the pinion gear 203 is pushed out to when it is engaged with the ring gear 204, the pinion during this period (the period from t2 to t4 in FIG. 2). The rotation drive of the gear 203 (energization of the starter motor 205) is prohibited, and the starter motor 205 is energized after waiting until the bite is completed (t4 in FIG. 2). Compared to this, in the method of the present embodiment, when a restart request is generated at the timing t3 in FIG. 2 during this period, the starter motor 205 is energized simultaneously with the generation timing of the restart request. The restart time is shortened from the conventional method by the time from t3 to t4 in FIG.

以上のように、本実施形態に係るアイドルストップシステム制御装置によれば、エンジン惰性回転中に、事前噛み込み手段によるピニオンギアを押し出してからリングギアに噛み込ませるまでのピニオンギア押し出し期間中に再始動要求が発生した場合、再始動要求の発生タイミングと同時もしくはピニオンギア押し出し期間中にスタータモータに通電してピニオンギアをリングギアに噛み込ませ、エンジンを再始動させる。このように再始動要求の発生タイミングでスタータモータに通電することで、上記課題と比較して時間遅れがなくピニオンギアの回転が開始され、エンジンの再始動を速やかにできる。   As described above, according to the idle stop system control device according to the present embodiment, during the engine inertia rotation, during the pinion gear push-out period from the push-out of the pinion gear by the prior biting means until the ring gear is bitten. When a restart request is generated, the starter motor is energized at the same time as the restart request is generated or during the pinion gear push-out period, and the pinion gear is engaged with the ring gear to restart the engine. By energizing the starter motor at the timing when the restart request is generated in this way, the rotation of the pinion gear is started without a time delay compared to the above problem, and the engine can be restarted quickly.

なお、制御装置からスタータモータに通電の指令を出して、ピニオンギアが実際に回転するまでには、制御周期や回路やリレーなどが起因するタイムラグが発生する。このタイムラグとピニオンギア押し出し期間は、ほぼ同時間である。例えば、ピニオン押し出し開始と同タイミングで再始動要求が発生した場合、ピニオンギアが押し出されリングギアに接触状態となる噛み込み直前時、ピニオンギアは前述のタイムラグにより回転が開始されていないもしくは開始されたとしても低回転である。すなわち、ピニオンギアとリングギアの回転差はピニオンギアとリングギアが接触状態となる噛み込み直前時に小さいままであるため、噛み込み遅延となるおそれはまずない。   It should be noted that there is a time lag due to the control cycle, circuit, relay, and the like until the starter motor is energized from the control device and the pinion gear actually rotates. The time lag and the pinion gear push-out period are almost the same time. For example, if a restart request is generated at the same timing as the start of pinion extrusion, the pinion gear is not started or started due to the time lag just before the pinion gear is pushed out and is in contact with the ring gear. Even if it is low rotation. That is, the rotational difference between the pinion gear and the ring gear remains small immediately before the biting when the pinion gear and the ring gear come into contact with each other, and there is almost no possibility of a biting delay.

次に、実施例2に係るアイドルストップシステム制御装置について説明する。なお、実施例1と共通する事項に関しては、説明を割愛する。   Next, an idle stop system control apparatus according to the second embodiment will be described. In addition, about the matter which is common in Example 1, description is omitted.

図5は実施例2に係るアイドルストップシステム制御装置の制御フローチャートであり、制御装置208の内部で実施される。また、制御フローを実施した時の、制御装置208の出力とエンジン回転数とピニオンギア回転数の時間変化の一例を図4に示す。   FIG. 5 is a control flowchart of the idle stop system control device according to the second embodiment, which is implemented in the control device 208. FIG. 4 shows an example of temporal changes in the output of the control device 208, the engine speed, and the pinion gear speed when the control flow is executed.

図5に示す通り、まずステップ501にてアイドルストップ条件が成立したことを受けて、ステップ502にて燃料供給を停止する。その結果、エンジン回転は惰性回転を始める。その後、ステップ503にてピニオンギア予回転開始条件が成立すると、ステップ504にてピニオンギア予回転制御が実行される。ピニオンギア予回転開始条件の判定としては、例えば、エンジン回転数が所定の回転数以下となったことを条件にする。ピニオンギア予回転制御は、スタータモータ205に通電を行なう(図4におけるts1)。これによりピニオンギア203が回転運動を始め、ピニオンギア203の回転数が上昇する。この通電によるスタータモータ205の回転を「予回転」と称する。次にピニオンギア回転数が所定の回転数以上に達したタイミングでスタータモータ205の通電を終了させると(図4におけるts2)ピニオンギア203は惰性回転を続ける。次にステップ505で再始動要求が発生した場合、ステップ515にて惰性回転中の再始動制御を行なう。ここで、エンジン惰性回転中の再始動制御とは、エンジン回転数Neとピニオンギア203の回転数Npの回転数差が小さくなった状態で、マグネットスイッチ202に通電してピニオンギア203を押し出してリングギア204に噛み込ませ、スタータモータ205に通電してエンジンをクランキングして燃料供給を再開し、再始動させる制御のことである。   As shown in FIG. 5, first, in step 501, in response to the establishment of the idle stop condition, the fuel supply is stopped in step 502. As a result, the engine rotation starts inertial rotation. Thereafter, when the pinion gear pre-rotation start condition is satisfied in step 503, pinion gear pre-rotation control is executed in step 504. As the determination of the pinion gear pre-rotation start condition, for example, the condition is that the engine speed is equal to or lower than a predetermined speed. In the pinion gear pre-rotation control, the starter motor 205 is energized (ts1 in FIG. 4). As a result, the pinion gear 203 starts rotating, and the rotational speed of the pinion gear 203 increases. This rotation of the starter motor 205 by energization is referred to as “pre-rotation”. Next, when the energization of the starter motor 205 is terminated at a timing when the pinion gear rotation speed reaches a predetermined rotation speed or higher (ts2 in FIG. 4), the pinion gear 203 continues to rotate freely. Next, when a restart request is generated in step 505, restart control during inertial rotation is performed in step 515. Here, the restart control during engine inertia rotation means that the magnet switch 202 is energized to push out the pinion gear 203 in a state where the difference between the engine rotation speed Ne and the rotation speed Np of the pinion gear 203 is small. This is control that causes the ring gear 204 to be engaged, energizes the starter motor 205, cranks the engine, restarts fuel supply, and restarts.

ステップ505にて再始動要求の発生がない場合、次にステップ506にてエンジン回転数Neとピニオンギア203の回転数Npの回転数差がピニオンギア押し出し許可回転数差PIJDG2以下であるか否かを判定する。条件が成立した場合、ステップ507にてピニオンギア203を押し出すためのマグネットスイッチ202に通電を行う。ピニオンギア押し出し後、ステップ508にてピニオンギア203がリングギア204に噛み込んだか否かを判定する。噛み込み判定は、ステップ507のピニオンギア押し出し通電開始から所定時間(図4におけるt2からt4までの期間)経過後、噛み込み完了と判定してよい。つまり、t2からt4までの期間とはピニオンギア押し出し通電開始からピニオンギア203が移動してリングギア204に到達しリングギア204に噛み込んでいくまでの時間である。もしくは、ピニオンギア203とリングギア204が噛み込んだことを検出可能なセンサを設けておき、センサの出力値に基づいて噛み込み完了と判定してもよい。   If no restart request is generated in step 505, then in step 506, whether or not the difference in rotation speed between the engine speed Ne and the rotation speed Np of the pinion gear 203 is equal to or less than the pinion gear extrusion permission rotation speed difference PIJDG2. Determine. If the condition is satisfied, in step 507, the magnet switch 202 for pushing out the pinion gear 203 is energized. After pushing out the pinion gear, it is determined in step 508 whether or not the pinion gear 203 is engaged with the ring gear 204. The biting determination may be determined as biting completion after a predetermined time (period from t2 to t4 in FIG. 4) has elapsed since the start of pinion gear pushing energization in step 507. That is, the period from t2 to t4 is the time from when the pinion gear push-out energization starts until the pinion gear 203 moves to reach the ring gear 204 and engage with the ring gear 204. Alternatively, a sensor capable of detecting that the pinion gear 203 and the ring gear 204 have been engaged may be provided, and it may be determined that the engagement has been completed based on the output value of the sensor.

事前噛み込み動作中であるピニオンギア203を押し出してからリングギア204に噛み込むまでの期間中に再始動要求が発生した場合(図4におけるt3)、再始動要求の発生タイミングと同時にステップ510にてスタータモータ205に通電をして、ピニオンギア203の回転駆動を行い、リングギア204に噛み込ませてエンジンを再始動させる。   When a restart request is generated during the period from when the pinion gear 203 that is in the pre-engagement operation is pushed out until it is engaged with the ring gear 204 (t3 in FIG. 4), the process proceeds to step 510 simultaneously with the generation timing of the restart request. Then, the starter motor 205 is energized, the pinion gear 203 is driven to rotate, and is engaged with the ring gear 204 to restart the engine.

一方、ステップ508にて噛み込みが完了したと判定した場合、ステップ511に進み、再始動要求がない場合、ステップ512にてピニオンギア押し出し通電OFF判定を行なう。判定は、ステップ507のピニオンギア押し出し通電開始から所定時間経過後、通電OFFと判定してよい。その後、再始動要求が発生した場合、ステップ514にて噛み込んだピニオンギア203を保持するため、マグネットスイッチ202に通電を行ない、ステップ510にてスタータモータ205に通電をして、ピニオンギア203の回転駆動を行い、エンジンをクランキングしてエンジンを再始動させる。   On the other hand, if it is determined in step 508 that the bite is completed, the process proceeds to step 511. If there is no restart request, in step 512, pinion gear push-off energization determination is performed. The determination may be made that the energization is OFF after a predetermined time has elapsed from the start of the pinion gear push energization in step 507. Thereafter, when a restart request is generated, the magnet switch 202 is energized to hold the pinion gear 203 that has been bitten in step 514, the starter motor 205 is energized in step 510, and the pinion gear 203 is turned on. Rotating drive, cranking the engine and restarting the engine.

t1…燃料供給停止のタイミング、t2…ピニオンギア押し出しタイミング、t3…再始動要求発生タイミング、t4…噛み込み完了タイミング、Ne…エンジン回転数、Np…ピニオンギアの回転数、PIJDG1…ピニオンギア押し出し許可回転数差、PIJDG2…ピニオンギア押し出し許可回転数差、201…スタータ、202…マグネットスイッチ、203…ピニオンギア、204…リングギア、205…スタータモータ、206a…マグネットスイッチ通電用スイッチ、206b…スタータモータ通電用スイッチ、207…ワンウェイクラッチ、208…制御装置、209…クランク角度センサ、210…ピニオンギア回転センサ、211…ブレーキスイッチ、212…車速センサ t1 ... Fuel supply stop timing, t2 ... Pinion gear push-out timing, t3 ... Restart request generation timing, t4 ... Biting completion timing, Ne ... Engine speed, Np ... Pinion gear speed, PIJDG1 ... Pinion gear push-out permission Rotational speed difference, PIJDG2 ... Pinion gear extrusion permission rotational speed difference, 201 ... Starter, 202 ... Magnet switch, 203 ... Pinion gear, 204 ... Ring gear, 205 ... Starter motor, 206a ... Magnet switch energizing switch, 206b ... Starter motor Switch for energization, 207 ... One-way clutch, 208 ... Control device, 209 ... Crank angle sensor, 210 ... Pinion gear rotation sensor, 211 ... Brake switch, 212 ... Vehicle speed sensor

Claims (3)

エンジンの運転中に所定のアイドルストップ条件が成立したときに前記エンジンへ燃料の供給を停止して、前記エンジンが停止するまでのエンジン惰性回転中に、スタータモータのピニオンギアを押し出して前記エンジンのクランク軸に連結されたリングギアに噛み込ませる事前噛み込み手段を有するアイドルストップシステムを制御するアイドルストップシステム制御装置において、
前記エンジン惰性回転中に、前記事前噛み込み手段による前記ピニオンギアを押し出してから前記リングギアに噛み込ませるまでのピニオンギア押し出し期間中に再始動要求が発生した場合、再始動要求の発生タイミングと同時もしくは前記ピニオンギア押し出し期間中に前記スタータモータに通電して前記ピニオンギアを前記リングギアに噛み込ませ、前記エンジンを再始動させることを特徴とするアイドルストップシステム制御装置。
The fuel supply to the engine is stopped when a predetermined idle stop condition is satisfied during operation of the engine, and the starter motor pinion gear is pushed out during engine inertia rotation until the engine stops. In an idle stop system control device for controlling an idle stop system having a pre-engagement means for engaging with a ring gear connected to a crankshaft,
When a restart request is generated during the pinion gear push-out period from the time the pinion gear is pushed out by the pre-engagement means until the ring gear is engaged during the engine inertia rotation, the restart request generation timing At the same time or during the pinion gear push-out period, the starter motor is energized so that the pinion gear is engaged with the ring gear and the engine is restarted.
前記事前噛み込み手段は、前記エンジン惰性回転中に前記ピニオンギアを予回転させずに、前記ピニオンギアを押し出して前記リングギアに噛み込ませることを特徴とする請求項1記載のアイドルストップシステム制御装置。   2. The idle stop system according to claim 1, wherein the pre-engagement means pushes the pinion gear into the ring gear without pre-rotating the pinion gear during the engine inertia rotation. Control device. 前記事前噛み込み手段は、前記エンジン惰性回転中に前記ピニオンギアを予回転させ、前記ピニオンギアを前記リングギアに噛み込ませるために前記ピニオンギアを押し出す際は、前記スタータモータへの通電を停止させることを特徴とする請求項1記載のアイドルストップシステム制御装置。   The pre-engagement means pre-rotates the pinion gear during the engine inertia rotation and energizes the starter motor when pushing out the pinion gear to cause the pinion gear to engage the ring gear. 2. The idle stop system control device according to claim 1, wherein the idle stop system control device is stopped.
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