説明

エンジン始動制御装置

【課題】エンジンの始動不良や挙動の不安定化を防止可能なエンジン始動制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジン(4)のスロットルバルブ(42)を迂回するように設けられた気体通路(43)の気体流量を調節するコントロールバルブ(106)と、エンジンのクランクシャフト(41)を駆動可能なスタータモータ(102)と、コントロールバルブの開度、及びスタータモータへの通電を制御するコントロールユニット(104)と、コントロールユニットからスタータモータへの電流制御用の指令を保持するラッチ回路(105)と、を備え、コントロールユニットは、コントロールバルブがエンジン始動時の目標開度に到達した後にスタータモータへの通電を開始するよう制御し、ラッチ回路は、コントロールユニットがリセットされたとしても、保持し続けている電流制御用の指令にてスタータモータへの通電を継続することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジン始動制御装置に関し、特にスタータモータを用いる方式のエンジン始動制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、スタータモータによりクランクシャフトを回転させてエンジンを始動させる方式の始動制御装置が知られている。このエンジン始動制御装置において、エンジンのスロットルバルブを迂回するバイパス通路には、アイドル回転数を制御するためのアイドルスピードコントロールバルブ(ISCV)が設けられている。ISCVは、ステッピングモータにより開度を調節できるように構成されており、エンジン始動時においては、ISCVを目標開度に調節することで始動に適した吸気量を確保できるようになっている。
【0003】
エンジン始動制御装置において、ISCVのステッピングモータの駆動はコントロールユニットにより制御される。コントロールユニットは、イグニッションスイッチを介してバッテリに接続されており、イグニッションスイッチをオンすることで電力が供給されるように構成されている。通常、コントロールユニットに電力を供給するバッテリは、スタータモータへの電力供給にも用いられている。
【0004】
上述のように、エンジン始動時にはISCVを目標開度に調節して始動に適した吸気量を実現する必要がある。このため、イグニッションスイッチがオンになると、コントロールユニットは、ISCVが目標開度まで移動されるようにステッピングモータを駆動する。ここで、エンジンを始動するためにスタータモータを駆動すると、スタータモータに大電流が流れてバッテリの供給電圧が一時的に低下する。そうすると、コントロールユニットへの供給電圧も低下して、コントロールユニットがリセットしてしまうことがある。この場合、バッテリの供給電圧が所定値に戻ると、コントロールユニットはリセットから復帰する。
【0005】
コントロールユニットは、リセットからの復帰とイグニッションスイッチのオンとを判別できないため、リセットからの復帰後には、イグニッションスイッチがオンされた場合と同様にISCVを再度目標開度に移動しようとする。ISCVの目標開度は、通常、コントロールユニットの起動時点におけるISCVのポジションを基準とし、基準位置からのステップ量で設定される。このため、イグニッションスイッチがオンされてISCVのポジションが変化した後にコントロールユニットがリセットされると、コントロールユニットは、変化後のポジションを基準位置としてさらにISCVを所定ステップ量変化させようとする。その結果、ISCVは本来の目標開度から大きくずれた状態になり、エンジンの始動不良や挙動の不安定化等の問題が生じてしまう。
【0006】
このような問題を解消するため、イグニッションスイッチの操作によるオンオフと、低電圧化によるリセットとをコントロールユニット(CPU)で判別できるように構成した制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この制御装置は、CPUのリセットが発生した場合、そのリセットがイグニッションスイッチの操作によるものか、バッテリの低電圧化によるものかを判別し、バッテリの低電圧化によるものである場合にはISCVを動作させないように制御する。これにより、CPUの復帰後においてISCVの開度がさらに変化することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2010−223030号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、上述した制御装置は、低電圧化によるリセットが生じた場合にISCVを動作させないようにしているため、例えば、リセット時にISCVの開度が適正に保たれていない場合などに対応できない。このため、上述した制御装置では、エンジンの始動不良や挙動の不安定化等の問題を十分に抑制できるとは言い難い。
【0009】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、エンジンの始動不良や挙動の不安定化を防止可能なエンジン始動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明のエンジン始動制御装置は、エンジンのスロットルバルブを迂回するように設けられた気体通路の気体流量を調節するコントロールバルブと、前記エンジンのクランクシャフトを駆動可能なスタータモータと、前記コントロールバルブの開度、及び前記スタータモータへの通電を制御するコントロールユニットと、前記コントロールユニットから前記スタータモータへの電流制御用の指令を保持するラッチ回路と、を備え、前記コントロールユニットは、前記コントロールバルブがエンジン始動時の目標開度に到達した後に前記スタータモータへの通電を開始するよう制御し、前記ラッチ回路は、前記コントロールユニットがリセットされたとしても、保持し続けている電流制御用の指令にて前記スタータモータへの通電を継続することを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、コントロールバルブがエンジン始動時の目標開度に到達した後にスタータモータへの通電を開始するよう制御し、ラッチ回路はコントロールユニットがリセットされたとしても保持し続けている電流制御用の指令にてスタータモータへの通電を継続するので、供給電圧が低下してコントロールユニットがリセットしても、コントロールバルブの開度を適切に保った状態でエンジンの始動を継続できる。これにより、エンジンの始動不良や挙動の不安定化を防止できる。
【0012】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記コントロールユニットは、前記ラッチ回路が保持する電流制御用の指令に基づいて前記コントロールユニットのリセットの有無を判定し、前記コントロールユニットがリセットされている場合、前記コントロールバルブの開度を初期化しないことが好ましい。この構成によれば、供給電圧が低下してコントロールユニットがリセットしても、コントロールバルブの開度を初期化しないため、始動までの時間およびスタータモータによるクランキング時間が短縮されてバッテリの消耗を軽減することが期待できるとともに、初期化中の始動による回転数の急激な上昇やストールを防止できる。
【0013】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記コントロールユニットは、前記ラッチ回路が保持する電流制御用の指令に基づいて前記コントロールユニットのリセットの有無を判定し、前記コントロールユニットがリセットされている場合、前記コントロールバルブの開度を固定することが好ましい。この構成によれば、コントロールバルブがエンジン始動時の目標開度に到達した後にコントロールバルブの開度を固定するので、コントロールバルブの開度を適切に保った状態でエンジンの始動を行うことができる。
【0014】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記エンジンの状態を検出するセンサを有し、前記コントロールユニットは、前記コントロールユニットがリセットされた後、前記センサの状態から前記コントロールバルブの開度を認識することが好ましい。この構成によれば、コントロールユニットは、リセット後にセンサの状態からコントロールバルブの開度を認識するので、コントロールバルブの実際の開度と、コントロールユニットによるコントロールバルブの開度の認識とのずれを防止できる。これにより、コントロールユニットがリセットされた場合であってもエンジンの回転数を適正に保つことができる。
【0015】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記エンジンの状態を検出するセンサは、エンジン温度センサであっても良い。
【0016】
本発明のエンジン始動制御装置において、前記コントロールユニットは、前記エンジンが始動した後に前記コントロールユニットへの電力供給が停止されるタイミング、又は、前記エンジンが始動せず、且つ前記コントロールユニットがリセットされ、前記コントロールユニットへの電力供給が停止されるタイミングで、前記コントロールバルブの開度を初期化することが好ましい。この構成によれば、コントロールバルブの開度を初期化する必要がある場合にのみ初期化するので、初期化の回数を低減できる。また、始動時において初期化を行う必要がないので、再始動に掛かる時間を抑制できる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、エンジンの始動不良や挙動の不安定化を防止可能なエンジン始動制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本実施の形態に係るエンジン始動制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図2】本実施の形態に係るエンジン始動制御装置が適用された船舶の外観を示す斜視図である。
【図3】本実施の形態に係るエンジン始動制御装置の動作タイミング図である。
【図4】本実施の形態に係るエンジン始動制御装置を適用したエンジンの始動から停止までの流れを示すフロー図である。
【図5】従来のエンジン始動制御装置の動作タイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、図1を参照して、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置の構成について説明する。図1は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置の機能ブロック図である。
【0020】
図1に示すように、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置10は、エンジン始動制御装置10の各部に電力を供給するバッテリ101と、バッテリ101からの電力によってエンジン4のクランクシャフト41を回転させるスタータモータ102と、バッテリ101からの供給電力に基づいて基準電圧を生成する定電圧装置103と、定電圧装置103からの基準電圧で動作するCPU(コントロールユニット)104と、CPU104からスタータモータ102への電流制御用の指令を保持するラッチ回路105と、CPU104からのアイドルスピードコントロール用の指令により動作するISCV(コントロールバルブ)106と、エンジン4の各部の状態を検出してCPU104に通知するセンサ107、108とを有する。
【0021】
また、エンジン始動制御装置10は、バッテリ101から定電圧装置103、CPU104等への電力供給を制御するイグニッションスイッチIGSWと、バッテリ101からCPU104への電圧の入力を制御するスタートスイッチSTSWと、ラッチ回路105において保持される電流制御用の指令に基づいてスタータモータ102の通電を制御するスタータリレーSTREと、ニュートラル状態の場合にのみスタータリレーSTREをオンできるようにスタータリレーSTREの一端側の電圧を制御するニュートラルスイッチNESWとを備えている。
【0022】
スタータモータ102の一方の端子はスタータリレーSTREを介してバッテリ101に接続されている。スタータモータ102の他方の端子は接地されている。スタータモータ102のシャフトは、ギヤやクラッチ機構等を介してクランクシャフト41と連結できるように構成されている。これにより、スタータリレーSTREがオンすると、スタータモータ102に電流が流れてスタータモータ102が回転され、クランクシャフト41が駆動されるようになっている。
【0023】
定電圧装置103は、イグニッションスイッチIGSWを介してバッテリ101に接続されている。定電圧装置103は、イグニッションスイッチIGSWがオンすると、バッテリ101からの供給電力に基づいて基準電圧を生成できるように構成されている。定電圧装置103により生成された基準電圧は、CPU104等に供給される。
【0024】
CPU104は、定電圧装置103から供給される基準電圧によって動作する。CPU104は、ラッチ回路105の入力端と接続されており、ラッチ回路105に対してスタータモータ102への通電を制御する電流制御用の指令として所定ビット数のビットデータを出力する。また、CPU104は、スタータリレーSTREの制御用コイルを介してラッチ回路105の出力端と接続されており、ラッチ回路105の状態を検出可能になっている。
【0025】
また、CPU104は、ISCV106と接続されており、ISCV106に対してアイドルスピードコントロール用の指令として所定ビット数のビットデータを出力する。また、CPU104は、センサ107、108の状態を検出して、エンジンの状態を判定できるように構成されている。CPU104は、イグニッションスイッチIGSW及びスタートスイッチSTSWを通じてバッテリ101からの電圧が直接入力されるようになっている。これにより、イグニッションスイッチIGSWがオンの状態でスタートスイッチSTSWがオンされると、スタート信号としてバッテリ101からの電圧が印加される。
【0026】
ラッチ回路105は、CPU104から電圧値として入力される電流制御用の指令(ビットデータ)を保持し続けることができるように構成された電圧保持回路である。ラッチ回路105は、CPU104から新たな電流制御用の指令が入力されるまで、前回入力された電流制御用の指令を保持し続けるように構成されている。このため、CPU104からスタータモータ102への通電を指示する指令(以下、通電指令)が入力されると、その後、スタータモータ102への通電を停止する指令(以下、停止指令)が入力されるまで、通電指令を保持し続ける。また、CPU104からスタータモータ102への停止指令が入力されると、その後、スタータモータ102への通電指令が入力されるまで、停止指令を保持し続ける。
【0027】
ラッチ回路105は、保持する電流制御用の指令をスタータリレーSTREの制御用コイルに出力できるように構成されている。すなわち、ラッチ回路105において保持される電圧値は、スタータリレーSTREの制御用コイルの一端に印加されるようになっている。通電指令と停止指令とで制御用コイルの一端に印加される電圧は異なってくるため、通電指令と停止指令とで制御用コイルの両端の電位差は異なる。これによって制御用コイルを流れる電流が制御され、スタータリレーSTREのオンオフが制御されるようになっている。なお、ラッチ回路105の種類は特に限定されない。電流制御用の指令を保持し、スタータリレーSTREに出力可能であれば、どのような構成の電圧保持回路を適用しても良い。
【0028】
ISCV106は、エンジン4の動作状態に応じてエンジン4の吸気量を制御できるようにエンジン4のスロットルバルブ42を迂回して設けられたバイパス通路(気体通路)43に取り付けられている。ISCV106は、CPU104から入力されるアイドルスピードコントロール用の指令により動作するステッピングモータを含んでおり、アイドルスピードコントロール用の指令に応じたステップ量により開度が調節できるように構成されている。これにより、エンジン4は、アイドルスピードコントロール用の指令に対応する吸気量を確保できるようになっている。ISCV106の開度は、CPU104において、初期位置(初期開度)からのステップ量によって管理されているため、CPU104は、ISCV106の初期位置を計測するため必要に応じて初期化を行う。
【0029】
センサ107、108は、エンジン4の各部の状態を検出してCPU104に通知できるように構成されている。センサ107は、例えばエンジン温度を測定するための温度センサであり、センサ108は例えばクランク角を制御するためのクランク角センサである。なお、エンジン始動制御装置10が有するセンサはこれに限られない。
【0030】
図2は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置10を適用した船舶の外観を示す斜視図である。なお、図2では、エンジン始動制御装置10を船舶に適用した例について示すが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明に係るエンジン始動制御装置10を、自動二輪車、四輪車等のエンジンに適用しても良い。
【0031】
図2に示すように、船舶1は、鋼鉄や繊維強化プラスチック(FRP)などにより構成される船体2と、船体2の中央よりやや船首寄りの位置に設けられた操舵部3と、船体2の船尾に取り付けられた2基のエンジン4とを含んで構成されている。操舵部3には、操舵輪31の他、エンジン始動制御装置10を構成するバッテリ101、イグニッションスイッチIGSW、スタートスイッチSTSW等が設けられている。バッテリ101、イグニッションスイッチIGSW、スタートスイッチSTSWは、船体2に設けられたケーブル21、22を介してエンジン4と接続されている。エンジン4には、エンジン始動制御装置10を構成するCPU104などが取り付けられている。
【0032】
次に、図3及び図4を参照して、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置10の動作の詳細を説明する。図3は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置10の動作タイミング図である。図4は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置10を適用したエンジン4の始動から停止までの流れを示すフロー図である。
【0033】
まず、図3を参照して、エンジン始動制御装置10の動作タイミングについて説明する。あるタイミングt1においてイグニッションスイッチIGSWがオンされると、定電圧回路103は、バッテリ101からの供給電圧を元に基準電圧を生成する。定電圧回路103からCPU104に基準電圧が供給されるとCPU104は起動する。CPU104は、センサ107により通知されるエンジン温度などから、エンジン4の始動に適したISCV106の開度を目標開度として設定する。目標開度が設定されると、CPU104は、ISCV106の開度を目標開度に到達させるために、ISCV106に対してアイドルスピードコントロール用の指令を出力する。
【0034】
アイドルスピードコントロール用の指令は、前回の初期化により決定されたISCV106の初期位置(初期開度)から目標開度までのステップ量に相当する。このため、ISCV106のステッピングモータは、アイドルスピードコントロール用の指令によるステップ量に応じてISCV106の開度を初期位置(初期開度)から変化させる。
【0035】
その後のタイミングt2において、スタートスイッチSTSWがオンされると、CPU104にはバッテリ101からの電圧がスタート信号として入力される。スタート信号が入力されると、CPU104は、ISCV106が目標開度に到達しているか否かを判定する。図3のタイミングt2において、ISCV106は目標開度に到達していないため、CPU104は、ラッチ回路105に対して通電指令を出力しない。このため、この状態において、ラッチ回路105には停止指令に対応する「Lo」が保持されている。また、スタータリレーSTREの制御用コイルの一端には「Lo」が印加され、スタータリレーSTREはオフに保たれている。
【0036】
タイミングt3においてISCV106が目標開度に到達すると、これを確認したCPU104は、タイミングt4において、ラッチ回路105に対して通電指令を出力する。その結果、ラッチ回路105には、通電指令に対応する「Hi」が保持される。また、ラッチ回路105において保持される「Hi」は、スタータリレーSTREの制御用コイルの一端に印加される。これにより、スタータリレーSTREの制御用コイルにはスタータリレーSTREをオンするような電流が流れて、スタータリレーSTREはオンする。
【0037】
タイミングt4においてスタータリレーSTREがオンすると、スタータモータ102に電流が流れてスタータモータ102が駆動される。このとき、スタータモータ102には大電流が流れて、バッテリ101の供給電圧が一時的に低下することがある。図3のタイミングt5においてバッテリ101の供給電圧が低下すると、定電圧装置103はCPU104に基準電圧を供給できなくなり、CPU104は停止する。スタータモータ102への通電が安定化した後のタイミングt6において、バッテリ101の供給電圧は回復し、CPU104は再起動する(復帰する)。
【0038】
タイミングt5〜t6におけるCPU104のリセットに関わらず、ラッチ回路105は、通電指令に対応する「Hi」を保持し続けている。このため、スタータモータ102への通電は、タイミングt4以降継続されている。つまり、スタータモータ102への通電はタイミングt5〜t6においても継続され、スタータモータ102の駆動によりクランクシャフト41に継続して回転力が与えられている。
【0039】
復帰後において、CPU104は、ラッチ回路105から出力される電流制御用の指令に基づいて、CPU104の起動が再起動(復帰)であるか否かを判定する。すなわち、CPU104は、イグニッションスイッチIGSWがオンされたことでCPU104に電力が投入されたのか、それとも、バッテリ101の供給電力が低下してリセットされたことでCPU104に電力が投入されたのかを判定する。具体的には、CPU104は、ラッチ回路105から出力される電流制御用の指令が「Hi」であれば再起動(リセット後の起動)と判定する。また、ラッチ回路105から出力される電流制御用の指令が「Lo」であれば再起動でない(イグニッションスイッチIGSWがオンされたことによる起動)と判定する。
【0040】
バッテリ101の供給電力が低下して再起動された(リセットされた)と判定した場合、CPU104は、ISCV106の開度を現在(タイミングt6)の開度に固定する。また、CPU104は、ISCV106の開度の初期化を行わない。つまり、CPU104は、ISCV106に対してアイドルスピードコントロール用の指令を出力しない。
【0041】
また、この場合、CPU104は、センサ107により通知されるエンジン温度からエンジンの状態を判定し、現在(タイミングt6)のISCV106の開度を認識する。ここで、スタータリレーSTREがオンするタイミングt4において、ISCV106の開度は目標開度に到達している。そして、ISCV106の開度は目標開度において固定されている。このため、CPU104は、センサ107により通知されるエンジン温度から目標開度を算出し、現在(タイミングt6)のISCV106の開度を認識することができる。
【0042】
なお、イグニッションスイッチIGSWがオンされたと判定した場合には、CPU104は、通常の始動時(再起動ではない場合)と同様の動作を行う。つまり、CPU104は、センサ107により通知されるエンジン温度などから、エンジン4の始動に適したISCV106の目標開度を設定し、ISCV106に対してアイドルスピードコントロール用の指令を出力する。
【0043】
その後、エンジン回転数(クランクシャフトの回転数)が所定以上となってエンジン2が始動すると、CPU104は、タイミングt7において、ラッチ回路105に対して停止指令を出力する。停止指令が入力されると、ラッチ回路105は、停止指令に対応する「Lo」を保持する。その結果、ラッチ回路105において保持される「Lo」が、スタータリレーSTREの制御用コイルの一端に印加され、スタータリレーSTREはオフされる。
【0044】
エンジン4が始動した後のタイミングt8において、CPU104は、アイドリング回転数が一定になるようにISCV106の開度を制御するために、ISCV106に対してアイドルスピードコントロール用の指令を出力する。この制御は、エンジン4が停止されるまで継続される。
【0045】
次に、図4を参照して、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置10を適用したエンジン4の始動から停止までの流れを説明する。まず、操作者によってイグニッションスイッチIGSWがオンされる(ステップST201)。そうすると、CPU104は、センサ107から通知されるエンジン温度などに基づいてエンジン4の始動に適したISCV106の目標開度を設定し、ISCV106に対してアイドルスピードコントロール用の指令を出力する(ステップST202)。これにより、ISCV106の目標開度への駆動が開始される。
【0046】
この状態において、操作者によりスタートスイッチSTSWがオンされると(ステップST203)、CPU104は、ISCV106が目標開度に到達しているか否かを判定する(ステップST204)。ISCV106が目標開度に到達している場合(ステップST204:YES)、CPU104は、ラッチ回路105に対して通電指令を出力し、スタータリレーSTREがオンされる(ステップST205)。ISCV106が目標開度に到達していない場合(ステップST204:NO)、CPU104は、ラッチ回路105に対して通電指令を出力せず、スタータリレーSTREはオフに保たれる。この場合、CPU104は、所定時間が経過した後にISCV106が目標開度に到達しているか否かを再び判定する(ステップST204)。
【0047】
スタータリレーSTREがオンしてスタータモータ102に電流が流れると、スタータモータ102によるクランクの駆動(クランキング)が開始される。クランキング中にCPU104のリセットが生じると(ステップST206:YES)、バッテリ101の供給電圧が回復した後にCPU104は復帰して(ステップST207)、エンジン温度などからISCV106の現在の開度を認識する(ステップST208)。このとき、ラッチ回路105に保持される通電指令により、クランキングは継続されている。クランキング中にCPU104のリセットが生じない場合(ステップST206:NO)には、特に他の制御を行うことなくクランキングが継続される。
【0048】
クランキングによってエンジンが始動された場合(ステップST209:YES)、CPU104は、ラッチ回路105に対して停止指令を出力し、スタータリレーSTREがオフされる(ステップST210)。これにより、スタータモータ102が停止する。また、CPU104は、アイドリング回転数が一定になるようにISCV106の開度を制御する(ステップST211)。これによりエンジン4の安定動作が実現される。その後、エンジン4の停止のために、操作者によってイグニッションスイッチIGSWがオフされると(ステップST212)、ISCV106の初期化(ステップST213)の後にエンジン4は停止する。
【0049】
クランキングによってエンジンが始動されなかった場合(ステップST209:NO)、CPU104はクランキング時間が規定時間を超えているか否かを判定する(ステップST214)。クランキング時間が規定時間を超えている場合(ステップST214:YES)、CPU104は、スタータモータ102の破損を防ぐために、ラッチ回路105に対して停止指令を出力し、スタータリレーSTREがオフされる(ステップST215)。
【0050】
ここで、CPU104のリセットが生じていた場合(ステップST216:YES)、操作者によってイグニッションスイッチIGSWがオフされると(ステップST212)、ISCV106の初期化(ステップST213)の後にエンジン4は停止される。CPU104のリセットが生じていなかった場合(ステップST216:NO)、操作者によってイグニッションスイッチIGSWがオフされると(ステップST217)、ISCV106を初期化することなくエンジン4は停止する。
【0051】
クランキング時間が規定時間を超えていない場合(ステップST214:NO)、操作者によってイグニッションスイッチIGSWがオフされると(ステップST218:YES)、CPU104は、ラッチ回路105に対して停止指令を出力し、スタータリレーSTREがオフされる(ステップST215)。操作者によってイグニッションスイッチIGSWがオフされない場合(ステップST218:NO)には、ステップST209以降のフローを実行する。
【0052】
図5は、ラッチ回路を有さず、また、CPUにおいて、ISCVが目標開度に到達した後にスタータリレーをオンするという制御を行わないエンジン始動制御装置の動作タイミング図である。以下、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置10と、図5に係るエンジン始動制御装置とを比較して説明する。
【0053】
比較例に係るエンジン始動装置において、あるタイミングt11にイグニッションスイッチがオンされると、CPUが起動してISCVの駆動が開始される。その後のタイミングt12において、スタートスイッチがオンされると、CPUにはスタート信号が入力される。比較例に係るエンジン始動制御装置は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置10とは異なり、ISCVが目標開度に到達した後にスタータリレーをオンするという制御を行っていない。このため、CPUにスタート信号が入力されると、CPUは直ちにスタータリレーに通電指令を出力する。これにより、タイミングt12においてスタータリレーがオンしてスタータモータに電流が流れる。
【0054】
タイミングt13においてスタータモータに大電流が流れ、バッテリの供給電圧が低下すると、基準電圧が供給されなくなりCPUは停止する。そうすると、CPUからのアイドルスピードコントロール用の指令の出力が停止して、ISCVは目標開度に到達しない状態で停止する。その後、スタータモータへの通電が安定化したタイミングt14において、バッテリの供給電圧は回復し、CPUは復帰する。
【0055】
本実施の形態に係るエンジン始動制御装置10とは異なり、比較例に係るエンジン始動制御装置においては、CPUがリセットの有無を判別できない。このため、CPUは、復帰後において再びISCVを目標開度まで駆動しようとする。ここで、目標開度は、初期位置(初期開度)からのステップ量で規定されているため、CPUは、復帰時のISCVのポジションを初期位置として、規定されるステップ量に応じてISCVを駆動する。このような制御を行うと、ISCVの開度は、本来の目標開度から大幅にずれてしまうことになる。その結果、エンジン回転数が大きく上昇し、又はエンジン回転数が著しく低下する。また、CPUは、復帰後においてISCVの正確なポジションを認識できないため、エンジンの始動後においてアイドリング回転数が不安定化してしまう恐れがある。
【0056】
また、CPUの起動時にISCVの初期化を行う構成のエンジン始動制御装置の場合、CPUは、復帰後においてもISCVの初期化を実行しようとする。ISCVの初期化は、通常、ISCVの開度を全開、又は全閉にすることで行われるため、この場合にも同様に、エンジン回転数が大きく上昇し、又はエンジン回転数が著しく低下することになる。
【0057】
このように、比較例に係るエンジン始動制御装置は、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置10と異なり、ラッチ回路105を有しておらず、また、CPUにおいて、ISCVが目標開度に到達した後にスタータリレーをオンするという制御を行わない。このため、比較例に係るエンジン始動制御装置においてはエンジンの始動不良や挙動の不安定化といった問題が生じる。
【0058】
一方、本実施の形態に掛かるエンジン始動制御装置10は、ISCV106がエンジン4の始動時の目標開度に到達した後にスタータモータ102への通電を開始するよう制御し、ラッチ回路105はCPU104がリセットされたとしても保持し続けている電流制御用の指令にてスタータモータ102への通電を継続するので、バッテリ101からの供給電圧が低下してCPU104がリセットしても、ISCV106の開度を適切に保った状態でエンジン4の始動を継続できる。これにより、エンジン4の始動不良や挙動の不安定化を防止できる。
【0059】
また、ISCV106がエンジン4の始動時の目標開度に到達した後にISCV106の開度を固定するので、ISCV106の開度を適切に保った状態でエンジン4の始動を行うことができる。また、供給電圧が低下してCPU104がリセットしても、ISCV106の開度を初期化しないため、始動時における回転数の急激な上昇やストールを防止できる。また、CPU104は、リセット後にエンジン温度センサであるセンサ107等の状態からISCV106の開度を認識するので、ISCV106の実際の開度と、CPU104によるISCV106の開度の認識とのずれを防止できる。これにより、CPU104がリセットされた場合であってもアイドリング回転数などエンジン4の回転数を適正に保つことができる。また、ISCV106の開度の初期化は必要がある場合にのみ行うので、初期化の回数を低減できる。また、エンジン4の始動時において初期化を行う必要がないので、再始動に掛かる時間を抑制できる。
【0060】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、CPU104は、電流制御用の指令及びアイドルスピードコントロール用の指令として所定ビット数のビットデータ(デジタルデータ)を出力しているが、アナログデータを用いても良い。
【0061】
また、上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明に係るエンジン始動制御装置は、例えば、船舶のエンジン始動制御装置として有用である。
【符号の説明】
【0063】
1 船舶
2 船体
3 操舵部
4 エンジン
10 エンジン始動制御装置
21、22 ケーブル
31 操舵輪
41 クランクシャフト
42 スロットルバルブ
43 バイパス通路(気体通路)
101 バッテリ
102 スタータモータ
103 定電圧装置
104 CPU(コントロールユニット)
105 ラッチ回路
106 ISCV(アイドルスピードコントロールバルブ)
107、108 センサ
IGSW イグニッションスイッチ
STSW スタートスイッチ
STRE スタータリレー
NESW ニュートラルスイッチ
DI ダイオード

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンのスロットルバルブを迂回するように設けられた気体通路の気体流量を調節するコントロールバルブと、
前記エンジンのクランクシャフトを駆動可能なスタータモータと、
前記コントロールバルブの開度、及び前記スタータモータへの通電を制御するコントロールユニットと、
前記コントロールユニットから前記スタータモータへの電流制御用の指令を保持するラッチ回路と、を備え、
前記コントロールユニットは、前記コントロールバルブがエンジン始動時の目標開度に到達した後に前記スタータモータへの通電を開始するよう制御し、
前記ラッチ回路は、前記コントロールユニットがリセットされたとしても、保持し続けている電流制御用の指令にて前記スタータモータへの通電を継続することを特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項2】
前記コントロールユニットは、前記ラッチ回路が保持する電流制御用の指令に基づいて前記コントロールユニットのリセットの有無を判定し、前記コントロールユニットがリセットされている場合、前記コントロールバルブの開度を初期化しないことを特徴とする請求項1に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項3】
前記コントロールユニットは、前記ラッチ回路が保持する電流制御用の指令に基づいて前記コントロールユニットのリセットの有無を判定し、前記コントロールユニットがリセットされている場合、前記コントロールバルブの開度を固定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項4】
前記エンジンの状態を検出するセンサを有し、
前記コントロールユニットは、前記コントロールユニットがリセットされた後、前記センサの状態から前記コントロールバルブの開度を認識することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
【請求項5】
前記エンジンの状態を検出するセンサは、エンジン温度センサであることを特徴とする請求項4に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項6】
前記コントロールユニットは、前記エンジンが始動した後に前記コントロールユニットへの電力供給が停止されるタイミング、又は、前記エンジンが始動せず、且つ前記コントロールユニットがリセットされ、前記コントロールユニットへの電力供給が停止されるタイミングで、前記コントロールバルブの開度を初期化することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−92118(P2013−92118A)
【公開日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−235059(P2011−235059)
【出願日】平成23年10月26日(2011.10.26)
【出願人】(000002082)スズキ株式会社 (3,196)
【Fターム(参考)】